物理八上 沪粤 第5章5.3 密度知识的应用 PPT课件+教案+导学案

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5.3 密度知识的应用课时导入从身边的问题出发：妈妈新买的一条金项链是纯金的吗？如何鉴别它的真假？爸爸拿的这一捆铜丝的长度大约是多少？你能想办法知道吗？提出问题密度知识有哪些应用？1.鉴别物质，例如通过密度知识鉴别金项链是否为纯金的。2.判断物体是空心还是实心。3.间接测算不易测量的质量较大的物体的质量。4.间接测量不易测量的体积较大的物体的体积。知识点1密度知识的应用知1－讲1. 由密度公式ρ = 可以进行变换， 得到另外两个式子：________和 ______。这三个公式，分别代表着密度知识在三个方面的应用：m=ρ VV=知1－讲知1－讲分析解释对公式ρ= 的理解：1.对于同一种物质，在同一状态下，密度大小与m、V无关，比值 不变。密度既不跟质量成正比，也不跟体积成反比，它是密度的计算式。2.对于不同物质，当V一定时，m与ρ成正比，即 。3.对于不同物质，当m一定时，V与ρ 成反比，即 。知1－讲2. 鉴别物质如图1所示，妈妈新买了一条38.6 g 的金项链，使用量筒和水测得项链的体积为2 cm3，妈妈的项链是不是纯金的？（ρ 金=19.3 g/cm3）知1－讲思路大比拼知1－讲思想方法一题多解法是指对于同一道题采用多种解法进行解决。这种解决问题的方法有利于培养多角度、全方位思考问题的能力。例：(1)根据ρ= 计算出金项链的密度ρ链，若ρ链＝ρ金，则该金项链是纯金的。知1－讲(2)根据V= 计算出与金项链等质量的黄金的体积V金，与金项链体积V链比较，若V链＝V金，则该金项链是纯金的。(3)根据m=ρV计算出与金项链等体积的黄金的质量m金，与金项链质量m链比较，若m链=m金，则该金项链是纯金的。知1－讲例 1小明同学在课外活动中，看到一个装满汽油的油罐，他想测出罐内汽油的质量。已知这个油罐的容积是50 m3，他取出一些汽油样品，测出20 cm3 汽油的质量是16 g，请你帮他计算：(1)汽油的密度；解：ρ汽油=ρ样品= = = 0.8g/cm3=0.8×103 kg/m3。知1－讲(2)油罐内汽油的质量。解：油罐内汽油的体积就等于油罐的容积V=50 m3，根据密度公式ρ= 变形得：m 汽油=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×50 m3=40×103 kg=40 t。知1－讲思路导引：知1－讲1.利用“取样法”计算物体的质量或体积1.先用公式ρ= 计算样品的密度。2.对于同种物质来说，状态不变时其密度值恒定不变，物体密度与样品密度相等。3.利用m=ρV或V= 计算全部的质量或体积。知1－练1. 测得一长方体薄铝板的长为5 m、宽为1 m，测得其质量为13.5 kg，从密度表上查得铝的密度为2.7×103 kg/m3，这块铝板的厚度是多少？知1－讲2.找到不变的量，利用公式及其变形式进行求解密度计算题中常隐含三个条件：质量不变：如：一定量的水结成冰后密度、体积都会发生变化，但质量不变；体积不变：如：把不同的液体分别装满同一瓶子或装至同一瓶子的同一位置，则所装液体的体积相等；密度不变：如：从一捆金属丝中截取一段，则这段金属丝的密度与一捆金属丝的密度相等。知2－讲知识点2密度表1. 通过密度表可直接查出表中所列物质的密度值。比如水的密度是1.0×103 kg/m3，它表示体积是1 m3 的水的质量是1.0×103 kg；冰的密度是0.9×103 kg/m3，比水的密度小，故水结成冰后，体积会增大。水和冰的密度值需要记住！知2－讲2. 从密度表中可以发现如下规律：(1)不同物质的密度一般不同，所以密度是物质的一种特性，利用密度可以鉴别物质。(2)固体的密度一般大于液体的密度，液体的密度一般大于气体的密度。(3)同种物质在不同状态下密度不同， 即物质的密度与状态有关。知2－讲(4)不同物质的密度也可能相同，比如酒精和煤油、冰和石蜡等。(5)气体的密度受温度和压强影响。(6)有些物质的密度不确定，而是一个范围。知2－讲为什么冬天的水管容易被冻裂？水结冰的过程中：因为质量与物质的状态无关，所以水结冰的过程中质量保持不变；因为冰的密度小于水的密度，所以等质量的水结冰后，密度变小。根据V= 可知，质量不变，密度变小，所以体积变大，将水管“胀裂”。知3－讲知识点3测量固体和液体的密度关键提醒应用密度公式解题时应注意：三个量的单位必须统一，不能国际制单位和常用单位混用。其中需要注意的单位换算有：体积单位换算：1 cm3=1 mL=1.0×10 － 6 m3。密度单位换算：1.0 g/cm3=1.0×103 kg/m3。知3－讲“适量”的要求：1.要能够使被测物体浸没在水中；2.物体浸没后，物体和水的总体积不能超过量筒的量程。知3－讲知3－讲固体体积的其他测量方法不需要记下水的体积，只需要记下铁块浸没水中后的体积V1和被测物体与铁块拴在一起浸没在水中后的体积V2即可。知3－讲捞出物体的过程中，物体表面会沾有水，所以此方法测出的固体体积会偏大。知3－讲思想方法间接测量法：将一个被测量转换为若干可直接测量的量加以测量，然后再依据由定义或规律导出的关系式(即测量式)进行计算或作图，从而间接获得测量结果的测量方法，称为间接测量法。密度的测量就是利用间接测量法来完成的。知3－讲知3－讲交流评估(1)天平量筒法测固体密度时，必须先测质量，再测体积。若先测体积，物体表面沾有水，测出的质量值偏大，会导致密度值偏大。知3－讲(2)测液体密度时，若先测空杯质量，再测液体和杯的总质量，把液体全部倒入量筒测体积时，液体无法倒干净，杯壁上有残留，导致测得的液体体积偏小，使测量的密度偏大；如果先测体积，当将液体倒入烧杯中再测质量时，会有少量液体残留于量筒内壁，导致测得的质量偏小，使测量的密度偏小。知3－讲例2[ 中考·山西] 小明家乡种植的杏树今年获得了丰收，他想利用托盘天平和量筒测量一颗鲜杏的密度，进行了下列操作：(1)先把天平放在水平台上，然后将游码移至标尺左端的零刻度线处，为使天平横梁平衡，他应调节横梁右端的_________。平衡螺母知3－讲思路导引：先把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡；知3－讲(2)将鲜杏放在调好的天平左盘，天平平衡时右盘中的砝码质量和游码位置如图3 甲所示，则鲜杏的质量为 _____g。21.2知3－讲思路导引：标尺的分度值是0.2 g，鲜杏的质量为m=20g+1.2 g=21.2 g；知3－讲(3)为了能将鲜杏放入量筒，小明选取了容积为200 mL 的量筒，他先往量筒中加入适量的水，记下此时水的体积，如图乙所示；再将这个鲜杏放入量筒，再次记录读数，请你帮他计算鲜杏的密度为 ________kg/m3。1.06×103知3－讲思路导引：鲜杏的体积为V=60 mL-40 mL=20 mL=20 cm3；鲜杏的密度为ρ = = =1.06g/cm3=1.06×103 kg/m3；知3－讲(4)小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了，他又选取了小烧杯、溢水杯、容积为50 mL 的量筒测量鲜杏的体积，他的做法如下，请你将下列步骤补充完整。a. 先将溢水杯中盛满水，再将鲜杏轻轻放入溢水杯中，让溢出的水流入小烧杯中；b. ______________________________；c. 记录此时量筒中水的体积。将小烧杯中的水全部倒入量筒中知3－讲你认为小明按上述做法所测出鲜杏的密度比真实值 ______ (填“偏大”或“偏小”)，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。偏大向量筒中倒水时，会有少量水附着在烧杯壁上，因此测量的鲜杏的体积偏小，所测鲜杏的质量一定，由密度公式ρ = 可知，所测鲜杏的密度偏大知3－讲思路导引：用溢水杯、小烧杯、50 mL 的量筒测鲜杏的体积时，用“满溢法”来进行。装满水的溢水杯中放入鲜杏后溢出水的体积就是鲜杏的体积。溢出的水用小烧杯承接，再倒入量筒中。向量筒中倒水时，会有少量水附着在烧杯壁上，因此测量的水的体积偏小，即鲜杏的体积偏小，从而利用密度公式计算出的结果也就偏大了。知3－讲3.测量固体密度的一般顺序先用天平测质量m；再用量筒测体积V；最后用公式ρ= 计算其密度。误差分析：若先测体积，再测质量，物体上沾有水造成质量偏大，出现密度偏大的情况。知3－讲方案二中先测小石块的体积再测质量，与方案一相比较，由于小石块会沾水，造成所测质量偏大，导致测量密度偏大；方案一比方案二好。知3－讲4.用“满溢法”测物体的体积在溢水杯中装满水，把被测物体浸没在溢水杯的水中，那么溢出的水的体积与被测物体的体积相等，即V物=V溢。用小烧杯承接溢出的水，把烧杯中的水全部倒入小量筒中，读出体积。向量筒中倒水时，会有少量水附着在烧杯壁上，所以量筒中水的体积比物体的体积偏小，有误差。知3－练2. 小明把一小块玛瑙石带到实验室，测量它们的密度：右(1) 如图5 甲所示，小明忘记把游码归零就调节天平平衡了，及时改正后，他应将平衡螺母向________ (填“左”或“右”)侧移动，天平才能重新平衡。知3－练51(2) 在实验过程中，小明测得的实验数据如图乙、丙所示，玛瑙石的质量是_______ g，玛瑙石的体积是________ cm3，玛瑙石的密度是__________ kg/m3。202.55×103知3－练不变(3) 小明把玛瑙石做成一件小工艺品后，其质量减少，玛瑙石的密度 __________(填“变大”“不变”或“变小”)。知3－讲例 3[ 中考·西宁] 某学校实验小组想知道某菜籽油的密度，于是他们取了适量的菜籽油，带入实验室进行测量。(1)将天平放在_____桌面上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，此时指针偏向分度盘左侧，应该向_____(填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡。水平右知3－讲思路导引：天平放在水平桌面上，游码归零，平衡螺母应向上翘的一端移动。知3－讲(2)先用天平称出空烧杯的质量为31.2 g，然后将适量菜籽油倒入烧杯，放在天平左盘上称量，右盘中的砝码质量和游码的位置如图6 甲所示，则烧杯和菜籽油的总质量为_______。62 g知3－讲思路导引：烧杯和菜籽油的总质量为砝码质量和游码对应刻度之和。知3－讲(3)将烧杯中的菜籽油倒入量筒，其示数如图乙所示，菜籽油的体积为______cm3。28知3－讲思路导引：读出量筒中菜籽油的体积。知3－讲(4)根据测量的数据，所测菜籽油的密度为______g/cm3。1.1思路导引：知道空烧杯的质量，烧杯和菜籽油的总质量，求出量筒中菜籽油的质量，根据密度公式求出菜籽油的密度。知3－讲(5)有同学联想到家中做汤时，菜籽油漂浮在水面上，同学们在小组讨论交流后认为所测的菜籽油密度值偏大，其原因是___________________________________。烧杯内壁有菜籽油残留，所测体积偏小知3－讲思路导引：由于烧杯中的菜籽油不能全部倒入量筒，导致菜籽油的体积测量值偏小，所测密度值偏大。知3－讲5.测量液体密度方法解读采取将一部分液体倒入量筒中，直接测其体积，间接测其质量(烧杯和液体总质量-烧杯和剩余液体质量)，是为了避免将烧杯中液体全部倒入量筒时总会在杯壁上有残留造成误差！知3－讲如果先测空杯质量，再将液体倒入杯中测总质量，最后液体全部倒入量筒中测体积，则液体附着在杯子内壁上，测得的体积偏小，导致计算出的液体密度偏大。如果先把液体倒入量筒中测出体积，再全部倒入烧杯中测烧杯和液体的总质量，液体附着在量筒内壁，使测量的液体质量偏小，导致计算出的液体密度偏小。知3－练3. [ 中考·齐齐哈尔] 小红的妈妈从市场买回了一桶色拉油，担心买的油是地沟油，小红为解除妈妈的顾虑，在网络上查得优质色拉油的密度为0.91~0.93 g/cm3，地沟油的密度为0.94~0.95 g/cm3，她决定用测密度的方法鉴别油的品质。知3－练(1)实验步骤如下：A. 将托盘天平放于_________上，移动游码至标尺左端的________ 处，发现指针静止时如图甲所示，则应将平衡螺母向_______(填“左”或“右”)调节，使横梁水平平衡。B. 用天平称出空烧杯的质量为10 g。水平桌面零刻度线右知3－练C. 往烧杯中倒入适量的色拉油，将装色拉油的烧杯放在左盘，在右盘加减砝码使天平平衡。天平平衡时所用砝码质量和游码的位置如图乙所示，则烧杯和色拉油的总质量为_______g。56知3－练D. 将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中，如图丙所示，量筒内色拉油的体积是_______cm3。50知3－练(2) 该色拉油的密度为_____ g/cm3，由此，小红判断色拉油的品质是_______ (填“合格”或“不合格”)的。0.92合格知3－练(3) 分析小红同学的实验过程，你认为测量结果________(填“偏大”或“偏小”)。小红通过反思后想到：其实不需要增加器材也不需要添加额外的步骤，只要将上面的实验步骤顺序稍加调整就会大大减少上述实验的误差，她调整后的实验步骤是__________(只填写实验步骤前的代号即可)。偏大ACDB知3－讲方案一：把液体从烧杯倒入量筒时由于有残留，所以所测量的体积会偏小，导致密度的测量值偏大；方案二：解决了液体从烧杯倒入量筒时的残留问题，所测结果误差较小；方案三：使用天平测量量筒的质量，由于量筒重心太高，量筒极容易倾倒摔坏，所以此方案不可取。密度知识的应用一般方法测量物质的密度特殊方法原理实验过程所需器材密度知识的应用测量物质密度的原理是ρ＝m/V 。(1)物体的质量可用天平测量。(2)物体的体积可用量筒、量杯或刻度尺测量。①利用量筒和水采用排水法测量固体的体积时，应用细线系住固体放入量筒中，且应使其浸没。②方形或柱形的物体可用刻度尺间接测量其体积。(3)测量液体的密度时，是通过测出倒入量筒中液体的质量和体积来求液体密度的。