密度和社会生活导学案
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第4节密度与社会生活
一、课前预习通
(一)知识清单梳理
(二)基础知识达标
一、密度与温度
自学教材P120页,回答下列问题:
1.一定质量的气体遇热体积会________,密度会变_________;一定质量的气体遇冷体积会
________,密度会变_________。
2.装空调时应装在墙的____________,装暖气时应装在墙的_____________,这样可以加快空气的流动和热交换。
3.水的特性:
当温度等于4℃时,纯水的密度最大,约为_______________kg/m3。
当温度高于4℃时,水的密度会随温度的升高而变_____________。
(正常膨胀)
当温度低于4℃时,水的密度会随温度的升高而变_____________。
(反常膨胀)
水结成冰,质量___________,体积变__________,密度变__________。
二、密度与物质鉴别
自学教材P121页,回答下列问题:
1.密度与社会生活联系紧密的事例。
①勘探队员在野外勘探时,通过对样品的密度等信息的采集,可以确定矿藏的种类和经济
价值。
②在麦场上人们利用风力来扬场、对饱满的麦粒与瘪粒、草屑进行分拣。
③商业中鉴别牛奶、酒的浓度;
④农业生产中配制盐水选种的问题;
⑤交通工具、航空器材中,常采用____________强度、___________密度的合金材料、玻璃
钢等复合材料;
⑥产品包装中,采用密度_______________的泡沫塑料作填充物,防震、便于运输,价格低廉。
⑦拍摄电影时,用密度的塑料泡沫材料制作滚木礌石。
二、课堂探究通
(一)重难点探究
探究一密度与温度的关系
自己动手实验1:在室温下,吹鼓两个气球。
分别把它们放在一大堆冰块和酒精灯火焰附近。
自己动手实验2:在轻质扇叶的下方放一根点燃的蜡烛。
在进行上述两个实验的过程中,你发现了什么现象?说明什么?
实验结论:一定质量的气体遇热体积会增大,密度会变小;一定质量的气体遇冷体积会减小,密度会变增大。
将吹鼓的气球放在冰块附近,会发现气球的体积会收缩,放在酒精灯火焰周围的气球其体积会增大,原因是温度改变了气球内空气的密度;被烛焰加热的空气体积变大,质量不变,因此密度增大,这时热空气会向上飘,从而使轻质扇页转动。
固体、液体、气体都有热胀冷缩的性质,气体最明显,当一定质量的气体,体积膨胀后密度变小,体积收缩后密度变大。
质量相同的水,遇冷结冰后体积会变大,而质量保持不变,这是因为水结冰后密度变小。
这说明密度除了与物质的种类、温度有关外,还与物质的状态有关。
1. 密度与温度的关系
(1)一定质量的气体遇热体积会增大,密度会变小;一定质量的气体遇冷体积会减小,密度会变增大。
(2)密度与物质的种类、温度、状态有关
例1 1cm3的冰熔化成水后,质量将,体积将。
(两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
解析:本题考查质量与密度的有关知识。
冰熔化成水后,所含物质的多少不变,即质量不变;由于水的密度大于冰的密度,所以水的体积变小。
答案:不变变小
点拨:质量相同的水,遇冷结冰后体积会变大,而质量保持不变,这是因为水结冰后密度变小。
这说明密度除了与物质的种类、温度有关外,还与物质的状态有关。
变式训练:
1.小云利用冰箱制作冰块。
一段时间后,发现水全部结冰。
下列关于水结冰后相应物理量变化叙述正确的是()
A.体积变小
B.质量变大
C.密度变小
D.比热容不变
2. 冬天,常看到室外的自来水管包了一层保温材料,是为了防止水管冻裂,水管被冻裂的主要原因是()
A.水管里的水结成冰后,体积变大
B.水管里的水结成冰后,质量变大
C.水管里的水结成冰后,密度变大
D.水管本身耐寒冷程度不够而破裂
探究二密度与物质鉴别
密度是物质本身的一种特性,特别是固体、液体的密度受温度影响非常小,因此可以通过测量密度来鉴别物质。
用测量密度的方法来鉴别物质一定准确吗?还有没有其他鉴别物质种类的方法?
结论:测量密度鉴别物质不一定准确。
还可以根据物质的颜色、气味、硬度等来鉴别物质。
测量密度鉴别物质不一定准确。
一方面由于实验中不可避免的会产生误差,可以造成错误的判断;另一方面由于科技的发展,合金材料、复合材料等新材料的产生,它们的密度可能等于某物质的密度,可能造成错误的判断。
2. 密度与物质鉴别
(1)测量密度可以鉴别物质。
(2)其他鉴别物质的方法:根据物质的颜色、气味、硬度等来鉴别。
例2 人类在新材料探索的道路上总在进行着不懈的努力,世界上密度最小的固体“气凝 胶”就是新材料探索的重要成果,该物质的坚固耐用程度不亚于钢材,且能承受1400℃的
高温,而密度只有3 kg/m 3。
已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢(ρ钢
=7.8×103kg/m 3
)制造,耗钢130吨;若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机, 则需“气凝胶”质量为( )
A. 0.05吨
B. 0.26吨
C. 2.6吨
D. 50吨
解析:本题考查了新材料和密度结合的综合题。
“气凝胶”代替钢材,不变的是体积, V=m
ρ
= 130×103
kg 7.8×103kg/m 3 =16.7m 3, “气凝胶”密度是3kg/m 3,故m =ρV =3kg/m 3×16.7m 3
=50kg=0.05t 。
答案:A
点拨:本题考查的是新材料的特性和密度的结合。
利用密度知识解答计算题一定要认真 审题,弄清题中哪些量是已知的,所求的物理量与已知的物理量之间的关系,并注意单位的统一。
变式训练:
3.为了测量一元硬币的密度,小刚用天平测量10枚硬币的质量,平衡时右盘所加砝码及游 码的位置如图(甲)所示;图(乙)是10枚硬币放入量筒前后的液面情况。
由测量可得10 枚硬币质量为_______g ,10枚硬币的体积为________mL 。
所测硬币材料的密度为
_________kg/m 3。
(二)当堂达标训练
1.在抗洪救险中,解放军战士穿的救生背心,夹层里填充的是泡沫塑料块。
这是因为泡沫塑料具有较小的( )
A.密度
B.弹性
C.硬度
D.导电性 2.关于密度的概念,下列说法中错误的是( ) A.不管质量如何变化,物质的密度不变 B.不管体积如何变化,物质的密度不变 C.不管温度如何变化,物质的密度不变 D.不管物质运动与否,物质的密度不变
3. 某钢瓶内装氧气密度是8kg/m 3
,在一次气焊中用去其中的,则瓶内剩余氧气的密度 为 kg/m 3。
4.已知ρ水=1.0×103
㎏/m 3
,ρ冰=0.9×103
㎏/m 3。
体积为l m 3
的水全部凝固成冰后,冰的 质量为_______㎏。
水凝固成冰后体积________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.莆田是枇杷之乡,旺季时果农常用枇杷酿制枇杷酒。
某枇杷酒(ρ酒=0.9×103kg/m 3
)包装盒上标明酒的体积为500mL ,那么,瓶中所装酒的质量是 kg 。
6.如图所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。
这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度
图(甲)
图(乙)
升高,体积膨胀,空气的密度变________,所以热空气________(填“上升”或“下降” )形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
7.水具有反常膨胀的特性。
图所示为水的密度在0℃~10℃范围内随温度变化的曲线。
根据图象可知,温度等于______℃时,水的密度最大;在0℃~4℃范围内,水具有 (填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。
三、课后能力通
能力拓展提升 (一)综合提升
1.水银温度计中封闭着一定量的水银,在用这种温度计测量温度的过程中,水银发生热胀冷缩,下列说法正确的是( )
A.温度计中水银的质量不变
B.温度计中水银的体积不变
C.温度计中水银的高度不变
D.温度计中水银的温度不变
2.在一个标准大气压下,冰水共存的温度是0 ℃,如果冰化成水,其质量将________,体积将________,密度将________。
(填“变大”、“变小”或“不变”)
3.现有由同种材料制成的A 、B 两个金属球,其中一个是实心的,它们的质量分别为128 g 、60 g ,体积分别为16 cm 3
、12 cm 3。
实心球是________,它的密度是________g/cm 3。
4.为鉴别金戒指的真伪,用天平和量筒测量它的质量和体积,所得数据如图所示,可知戒指的质量是__________g ,密度是__________kg/m 3
,由此可判断这枚戒指__________(填“是”或“不是”)纯金的。
(ρ
金
=19.3×103 kg/m 3
)
5.野战部队行军时携带的压缩饼干与平常的饼干相比,主要好处是:在质量相等的情况下,它的( )
A.密度大,体积大 B.密度小,体积小
C.密度一样,体积小 D.密度大,体积小
6.铝合金因具有坚固、轻巧、美观、易于加工等优点而成为多数现代家庭封闭阳台时的首选材料。
这与铝合金的下列物理性质无关的是( )
A.较小的密度 B.较大的硬度 C.良好的导电性 D.较好的延展性
7.一个质量为210g,体积为30cm的铜质小球,可以判定为()
A.实心的
B.空心的
C.可能为实心,也可能为空心的
D.无法确定
8.看下表中四种物质的密度,则恰好能装下800 g水的瓶子一定能装下其中800 g的( )
A.调和油 B
(二)横向拓展
某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系,在一定的环境下将1 g的冰加热,分别记录其温度和体积,得到了如图所示的图象。
请你观察此图象回答下列问题:
(1)冰从-4℃上升到0℃时体积将________,密度将________。
(2)水从0 ℃上升到4℃时体积将________,密度将________。
(三)纵向提升
为确定某种未知液体的“身份”,物理老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量.某次的操作如下:
(1)用天平测量液体的质量。
当天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的总质量m为__________g。
(2)用量筒测量液体的体积.将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积V为__________mL。
尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要__________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m -V ”图象,如图所示。
由图象可知该液体的密度为______g/cm 3
;通过查表对照知该液体______________________。
挑战自我潜能
阅读短文,回答文后的问题:
小华妈妈担心从市场买回的色拉油是地沟油,小华为消除妈妈的担忧,由网络查得优质色拉
油的密度在0.91g/cm 3 - 0.93g/cm 3之间,地沟油的密度在0.94g/cm 3 - 0.95g/cm 3
之间,并
完成用测密度的方法鉴别油的品质的实验。
(1)将托盘天平放于水平的桌面上,移动游码至标尺左端“0”刻度处,发现指针静止时指在分度盘中央的左侧,则应将平衡螺母向 ______ (选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。
(2)往烧杯中倒入适量的色拉油,用天平称出烧杯和色拉油的总质量为70g ,然后把烧杯
中一部分色拉油倒入量筒,如图a 所示,量筒内色拉油的体积是 ______ cm 3
;再称烧杯和剩下色拉油的总质量,加减砝码总不能使天平平衡时,应移动 _______ 。
天平再次平衡时所用砝码和游码的位置如图b 所示,则倒入量筒的色拉油的质量为 ______ g 。
(3)该色拉油的密度为 _______ g/cm 3
,色拉油的品质是 _______ (选填“合格”或“不合格”)。