初中物理苏科版（2024）八年级下册（2024）三、密度知识的应用评优课ppt课件

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第三节 密度知识的应用
1. 会用天平和量筒测量物质的密度，知道在测量物质密度的实验中减小实验误差的方法.2. 知道密度知识在生产和生活中的一些应用.
1. 测量物质的密度.2. 密度知识的应用.3. 课堂总结.4. 实践与练习.5. 综合提升训练.
1. 量筒的用途量筒是用来测量液体体积的工具，也可以利用排开液体的体积测量形状不规则的固体的体积。如图所示，量筒上下粗细一样，量筒壁上的刻度线图分布均匀。
2. 量筒上的标度 观察量筒的标度单位、最大测量值和分度值。①单位：量筒上的标度单位是毫升（mL）。 1毫升（mL）=1厘米3 （cm3）②量筒的最大测量值（量程）最上面的刻度线指示的数值即为量程，该量筒是50mL。③量筒的分度值量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。该量筒的分度值是1mL。
3. 量筒的使用方法 ①选：在测量前应根据被测物体的体积（一次性完成测量比较好）和测量精度的要求来选择合适的量筒，使用前首先要观察量筒的单位标度、量程和分度值。②放：使用量筒测量体积时应将量筒放在水平桌面上。量筒内的液面大多数是凹液面（如水、煤油等形成的液面），也有的液面是凸液面（如水银面）。
③读：读数时，视线一定要与液体凹液面的底部或凸液面的顶部保持相平，如图甲所示。俯视或仰视的读数均不准确。若俯视，读数会偏大，如图乙所示。若仰视，读数会偏小，如图丙所示。
①将适量的水倒入量筒内，读出水的体积V1（图甲）；②将待测小石块用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中；③读出水面上升后的总体积V2（图乙）；④计算被测石块的体积：V＝V2－V1
“适量”意思是指：水量不能过多，以免放入物体后有水溢出；水要浸没物体。
4. 用量筒测量小石块体积的方法（排水法）
视频演示——《量筒的使用方法》
【例题1】如图甲所示的是a、b、c三位同学的读数方式，其中读数方式正确的是____（选填“a”、“b”或“c”）。将金属块放入图甲所示量筒中，液面稳定后如图乙所示，则金属块的体积为_____cm3。
用量筒测液体体积读数时，视线应与凹液面的底部相平，即图中b正确。因为量筒的分度值为2mL，甲图中凹液面底部在60mL位置，即液体体积为60mL，乙图中凹液面底部在70mL位置，即金属块和液体的总体积70mL，则金属块的体积为70mL-60mL=10mL=10cm3
【例题2】（1）小祥用如图所示的量筒测一堆小钢珠的体积。他先在量筒中装适量的水，水面在A位置；再将这些小钢珠都轻轻放入量筒，使钢珠都浸没在水中，水面在B位置，则这堆钢珠的总体积为_____ cm3，则这堆小钢珠共有100个，且每个钢珠的体积相同，则每个小钢珠的体积为_____ cm3；（2）若小祥在读数时，眼睛在C位置斜向下看，如图所示，则他读数的结果将_____（填“偏大”、“偏小”）；
（3）同组的小瑞同学认为小祥的测量方法太麻烦，他采取的方法是：先在量筒（和小祥所用量筒规格相同）中装适量的水，记下水的体积V1；再取一个小钢珠轻轻地放入量筒中，再读出水和钢珠的总体积V2，于是他得到钢珠的体积为：V=V2-V1。你认为小瑞的方法能否测出小钢珠的体积 ？为什么 ？
（1）量筒的分度值为2ml，在量筒中装适量的水，水面在A位置，读数为50cm3；再将这些小钢珠都轻轻放入量筒，使钢珠都浸没在水中，水面在B位置，读数为70cm3；则这堆钢珠的总体积为 70cm3-50cm3=20cm3这堆小钢珠共有100个，且每个钢珠的体积相同，则每个小钢珠的体积 （2）若小瑞在读数时，眼睛在C位置斜向下看，如图所示，则人眼、凹液面、刻度在同一斜线上，此时可以比水平位置数值偏大。（3）由于量筒的分度值为2cm3，每个小钢珠的体积为0.2cm3，小于分度值，把一个钢珠放入量筒中，液面的位置变化小于分度值，无法区分两次的读数，故此方法不能测量钢珠体积。
【实验目的】测量不规则小石块的密度.【实验原理】ρ＝m/V【实验器材】天平、量筒、细线、烧杯、小石块等.【实验步骤】（1）用天平测量并记录小石块的质量m.（2）在量筒中加入适量的水，将此时液面的刻度值V1记录到表中。（3）用细线吊着小石块浸入到量筒的水中，将此时液面的刻度值V2记录到表中。（4）重复以上步骤，多次实验。
（4）小石块的密度测量数据记录表
【交流讨论】测量小石块密度时，可否先利用量筒测其体积，然后用天平测质量?为什么? 不能。实验时应该先测量小石块的质量，再测量石块的体积。若先测量小石块的体积，当小石块从水中取出时会沾有一些水，再测量它的质量时会变大，导致误差大。
【实验目的】测量盐水的密度.【实验原理】ρ＝m/V【实验器材】天平、量筒、盐水、烧杯.【实验步骤】（1）在烧杯中倒入适量的盐水，用天平测量并记录烧杯和盐水的总质量m1（甲图）。（2）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒内盐水的体积V（乙图） 。（3）测量烧杯和剩余盐水的总质量m2（丙图）。 （4）重复以上步骤，多次实验。
（6）改变盐水的质量，重复上述实验.
【交流讨论】（1）测量固体密度和液体密度的方法有何异同?测量固体和液体密度的主要区别在于测量方法和注意事项的不同。 （1）测量固体密度的方法和注意事项使用天平称出固体质量，然后使用量筒测量其体积，最后通过密度公式计算密度。这种方法适用于规则形状的固体‌。（2）测量液体密度的方法和注意事项使用天平测量液体和容器的总质量，然后倒出一部分液体，再次测量剩余液体和容器的质量，通过差值计算液体的质量，再结合量筒测量的体积，通过密度公式计算密度‌。
【交流讨论】（2）小明同学所用的实验方案如下，请你进行评估。①用天平测量出空烧杯的质量m。②向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出示数为V。④根据公式计算盐水的密度ρ=（m1- m）/V评估 步骤③中，把烧杯中的盐水全部倒入量筒中时，由于烧杯内壁会有残留盐水，导致体积V偏小，会使测量的密度ρ偏大。
视频演示——《测量盐水和小石块的密度》
（2）用细铜丝代替细线系好小石块，将其浸没在量筒的水中，如图乙所示。小石块的体积为_____ mL，由密度公式可求出该小石块的密度为___________ kg/m³，这样测出小石块的密度值与真实值相比_______（选填“偏大“、“偏小”或“不变”）。
【例题3】下列是“用托盘天平和量筒探究小石块密度”的实验，请完成以下实验步骤：（1）把待测小石块放在天平的左盘中，往右盘中加减砝码并移动游码，直至天平横梁平衡，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则该小石块的质量是_______ g；
【例题4】用天平和量筒测量某种饮料的密度。（1）将天平放在水平台上，游码归零，发现指针指在分度盘的右侧，如图甲所示，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节使天平平衡；（2）如图乙所示，测得烧杯和饮料的总质量为______ g；向量筒中倒入部分饮料，如图丙所示，量筒中饮料的体积为______mL；用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为40g，则饮料的密度为________________ 。
在生产、生活中，常用密度计测量液体的密度。图（a）所示是玻璃密度计，测量时，玻璃密度计竖直漂浮在待测液体中，液面所对应的刻度即为该液体的密度值。图 （b）所示是电子密度计，它被广泛应用于石油化工、日用化工和商品品检验等领域。
1. 利用密度知识鉴别物质利用密度知识鉴别物质时，首先要根据ρ=m/V测出样品的密度，再与密度表中的密度值对比，从而大致判断出物质的种类。例如，地质勘探时，可根据采集到的矿石样品的密度，初步判断它可能含有何种矿物。由于组成物体的物质比较复杂，所以在鉴别物质时，除了测量密度，还需结合其他方法。
用密度鉴别物质，这种鉴别方法是不是绝对可靠？不同物质的密度可以是相同的，例如酒精和煤油的密度都是0.8×103kg/m3。所以用密度鉴别物质，这种鉴别方法不是绝对可靠。在知道密度的基础上，通过对两者气味的比较，可以鉴别酒精和煤油。一些混合物的密度和一些物质的密度相等。要准确的鉴别物质，既要看密度，还要看颜色、气味、硬度等。
2. 鉴定产品样品是否合格除了可以鉴别物质的种类，用测量密度的方法还可以鉴定某些样品是否合格。例如，可以用测量密度的方法检验医用酒精是否合格。合格医用酒精的体积分数约为75%，密度约为0.85g/cm3，若待检样品的含水量偏大，则密度也会偏大。
标准牛奶的密度是1015～1040 kg/m3 ±0.3 kg/m3，大于水的密度，若测出牛奶的密度不在规定的标准范围，表明不合格。
【例题1】某同学获得了一枚金牌，他想知道该金牌是否纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5g，体积为5cm3，请根据这些数据判断该金牌是否纯金的，并写出理由。
视频欣赏——《密度与物质鉴别》
二、间接测量物体的质量
有一些物体的质量比较大，不便于直接称量，我们可以根据密度知识通过计算得到。方法是：①查出组成该物体的物质的密度ρ，测出体积V；②根据m=ρV求出质量。
【例题2】阳山碑材有“天下一碑”之称。清代著名诗人袁枚在《洪武大石碑歌》中惊叹：“碑如长剑青天倚，十万骆驼拉不起。”小明到“南京明文化村（阳山碑材）”景区游玩，看到一块长方体形状的巨态碑身，碑身高a=25m、宽b=9.84 m、厚c=4m。他在附近找到一个与碑身材料相同的小石块，测出其质量为53.2g，体积为26cm3。请你根据这些信息计算碑身的质量。
【分析】根据高、宽、厚可以计算出碑身的体积。由于碑身材料与小石块相同，而小石块的密度可以根据测量数据计算出来，因此利用密度公式就可以求出碑身的质量。【解析】小石块的质量m1=53.2g，体积V1=20cm3，小石块密度 ρ=m1/V1=53.2g/20cm3=2.66g/cm3 =2.66×103 kg/m3 碑身的体积：V=abc=25m×9.84m×4m=9.84×102 m3 碑身与小石块密度相等，由公式 ρ=m/V 可知碑身的质量 m＝ρV＝2.66×103 kg/m3×9.84×102 m3 ＝2.6×106kg ＝2.6×103t
对于不便于直接测量体积的物体或者不易于测量体积的物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过密度表查出这种物质的密度，再想办法测出它的质量，根据公式V=m/ρ就能算出它的体积。方法是：查出组成该物体的物质的密度ρ，测出其质量m；根据V=m/ρ可算出物体的体积V.
三、间接测量物体的体积
【例题3】用天平称得一捆细铜丝的质量是1000g，直径为2mm。已知铜的密度是8.9×103kg/m3，这捆细铜丝的长度大约是多少？
1. 测量密度，确定矿藏种类 勘探队员在野外勘探时，通过采集的样品的密度等信息，可以确定矿藏的种类及经济价值。2. 根据密度，鉴别产品优劣 例如用盐水选种，把种子放到盐水里，饱满的种子因为密度大而沉到盐水底。瘪壳和杂草的种子因为密度小而浮在盐水表面。
四、密度知识的其他应用
3. 根据密度大小选择合适的材料根据m=ρV可知，在体积相同时，密度越小，质量越小，密度越大，质量越大。 （1）航空器材中，常采用高强度、低密度的合金或新型合金材料，减小自身的质量。
（2）机器底座的作用是为了增加稳度，压路机的滚筒是对路面的压力大。这些情况下，要求它们的质量大一些，所以人们就常常选用坚固、密度大的材料来制作。
（3）拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时，要求道具的质量要小，人们常选用密度很小的泡沫塑料做道具。在产品包装中，常采用密度很小的泡沫塑料作填充物，减小质量，同时起到防震作用，便于运输，价格低廉。
【例题4】如图所示是我国自行研制的C919大型喷气客机。工程师将一质量是7.9kg的钢制零件改用等体积的第三代铝锂合金替换，该零件的体积是______m3，用铝锂合合制成的新零件质量为_____kg。可见，用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的 。（钢的密度为7.9×103kg/m3，铝锂合金的密度为2.4×103kg/m3）
锂合合制成的新零件质量为 m=ρV ＝2.4×103kg/m3×10-3m3 ＝2.4kg用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的质量。
①用调节好的天平测量石块的质量m. ②在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V1. ③用细线拴好石块，浸没在量筒水中，记录水面的刻度V2.④计算石块的密度 ρ＝m/（V2-V1）.①在烧杯中倒入盐水，用天平测量烧杯和盐水的总质量m1. ②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，用天平测量 烧杯和剩余盐水的总质量m2. ③记录倒入量筒中的一部分盐水的体积V.④计算盐水的密度ρ＝（m1-m2）/V①鉴别物质：ρ=m/V.②估测物体的质量：m=ρV. ③估测物体的体积：V=m/ρ. ④其他应用：鉴别样品质量、盐水选种、根据密度选材料等.
1. 小明要测量某种矿石的密度，他先用天平测量矿石的质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图（a）所示；然后用量筒和水测量矿石的体积，测量过程如图（b）所示。请根据上述信息，求矿石的密度。
矿石的质量m=73.4g 体积V=30cm3-20cm3=10cm3
2. 有一捆横截面积为2.5mm2的铜丝，质量为89kg，试计算铜丝的长度。
3. 劳技课上，老师要求每位同学制作一把小钉锤，锤体用横截面为20mm×20mm、长度为60mm的方钢制作。若全班共有40人，则至少需要方钢多少千克?（设 ρ钢=7.85g/cm3）
方钢的体积：V＝20mm×20mm×60mm＝2.4×10-5m3由公式ρ=m/V 得到一把小钉锤的质量：m＝ρV＝7.85×103 kg/m3×2.4×10-5m3＝0.1884 kg全年级40人需要方钢m总＝0.1884 kg ×40=7.536kg
竹筒A中米酒和竹筒B中酱油的质量相等，根据m＝ρV可得m米酒=m酱油 即：?米酒V米酒=?酱油V酱油 ?米酒SAhA=?酱油SBhB因为SA=SB ，所以竹筒A与竹筒B筒身的高度之比：
1．某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，如图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法正确的是（　　）A．甲图中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡B．乙图中测石块质量时，天平的读数是71.4gC．由丙图量筒的示数测得石块的体积是80cm3D．计算出石块的密度是3.57kg/m3
A．使用天平称量物体质量前，需调节横梁平衡，图甲中，分度盘指针向左偏，则平衡螺母应向右调，使横梁平衡，A错误；B．由图乙知，标尺的分度值为0.2g，则石块的质量 m=50g+20g+1.4g=71.4g；故B正确；C．由图丙知，石块的体积 V=V2-V1=80mL-60mL=20mL=20cm3；故C错误；D．石块的密度 ρ=m/V=71.4g/20cm3=3.57g/cm3=3.57 ×103kg/m3 故D错误。 所以选B。
2. 测量某种液体密度的实验步骤如下：（1）用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量，当天平平衡时，如图甲所示，烧杯和液体的总质量为______ g；（2）将烧杯中的部分液体倒入量筒中，如图乙所示，量筒中液体的体积为_____mL；（3）用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为74g；（4）计算出液体的密度为____________kg/m3。
（1）由图可知，标尺的分度值为0.2g，烧杯和液体的总质量为 100g+20g+2g＝122g（2）由图可知，量筒的分度值为2mL，量筒中液体的体积为 V=60mL＝60cm3（3）用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为74g，则量筒中液体的质量m=122g-74g＝48g（4）液体的密度为
（4）小明在整理器材时发现，测量质量时所用20g的砝码缺少了一小块，则所测鹅卵石的密度是________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）的。
3. 临沂市阳光沙滩是全国最大的淡水沙滩浴场。五一假期，小明到阳光沙滩游玩时捡到颗鹅卵石，他利用天平和量筒测量了该鹅卵石的密度。（1）用调节好的天平测量鹅卵石的质量时，应用镊子按照_________（选填“由大到小”或“由小到大”）的顺序依次增减砝码并调节游码让天平平衡。天平平衡时，右盘里的砝码和游码位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为_____g。（2）由图乙可知，鹅卵石的体积为_______ cm3 。（3）该鹅卵石的密度为_______kg/m3。
4. 测得一长方形薄铜板的长为5 m、宽为2 m，测得其质量为445 kg，从密度表上查得铜的密度为8.9×103 kg/m3，则这块铜板的厚度是 m.
由 ρ=m/V 知道铜板的体积是： V=m/ρ=445kg/8.9×103kg/m3=0.05m3 因为体积公式是V=L长 L宽 h，所以铜板的厚度是：h=V/L长L宽=0.05m3/5m×2m=0.005m．
5. 人民英雄纪念碑的碑心石是一块整的花岗岩，长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m，它的质量约为多少?
碑心石的体积：V＝14.7m×2.9m×1.0m＝42.6 m3查表，取花岗岩的密度： ρ＝2.8×103 kg/m3 由公式ρ=m/V 得到m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×42.6 m3 ＝119.3×103 kg ＝119.3 t 它的质量约为119.3 t