人教版八年级上册第4节 密度与社会生活导学案及答案

这是一份人教版八年级上册第4节 密度与社会生活导学案及答案，共13页。学案主要包含了密度与温度，鉴别物质及应用等内容，欢迎下载使用。
（知识点总结+例题讲解）
一、密度与温度：
1.当物体温度升高时，质量m不变，体积V变大。
根据可知，密度ρ变小；
2.气体的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响最大。固体和液体在温度变化时体积变化不大，因而密度受温度的影响较小。
一定质量的气体受热体积膨胀后，密度变小 ；密度小的上升（在上面）
3.自然界中一般物体都遵循热胀冷缩的规律，但是0℃～4℃区间的水例外；
（1）水温低于4℃时，水温升高，体积减小；随着温度的降低，水的密度也越来越小；
（2）水温高于4℃时，水温升高，体积增大；随着水温高，密度越来越小。
4.与水的反常膨胀有关的现象：
（1）水在4℃时的密度最大，下沉到水底。如图所示：水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，利于生物存活。
（2）各种饮料都含有水分，由于水在4℃时的密度最大，体积最小，所以储存或运输在温度为4℃下时最安全的；
（3）在北方的冬天，对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管里的水结了冰，不仅影响正常生活用水，还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。
【例题1】如图所示是水的密度随温度变化的关系图，由图中的关系不能得出的结论是（ ）
A．水在4℃时密度最大
B．水在0～4℃，随着温度的降低，密度越来越小
C．水在4～8℃，随着温度的升高，密度越来越小
D．水凝固成冰时体积会变大
【变式1】某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系。在一定环境下将1g的冰加热。分别记录其温度和体积。得到了如图像。下列说法正确的是（ ）
A．同种物质的密度与状态无关
B．4℃时，纯水的密度最大
C．冰温升高时，冰的密度一直增大
D．同种物质相同状态下的密度与温度无关
【例题2】火场逃生是我们中学生必备的常识。若建筑物内发生火灾，受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体（ ）
A．温度较低，大量聚集在房间上方
B．温度较高，大量聚集在房间下方
C．密度较小，大量聚集在房间上方
D．密度较大，大量聚集在房间下方
【变式2】夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（如图中箭头表示空气流动方向）合理的是（ ）
二、鉴别物质及应用：
1.根据密度鉴别物质的原理：
（1）物质的密度是物质的特性，同种物质密度是相同的，不同物质的密度一般是不同的。
（2）先根据求出物质的密度值，再查密度表确定是哪种物质，运用密度值即可鉴别商品真伪；如果计算值和理论值吻合，材料可能为真，不吻合则说明材料有假。
（3）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.商业中鉴别牛奶的质量、酒的浓度(密度)等；
3.根据需求来选择密度合适的材料；
（1）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交通工具、航空器材中，常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料，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。
④在产品包装中，常采用密度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。
4.间接求物质的质量：如求天安门纪念碑的质量，先量出长宽高，求出体积，查出密度，用公式m=ρV求出质量。
5.间接求体积：质量方便测而体积不便测时，用求得；
6.配需要物质的密度：用平均密度；
【例题3】下列物理量中，可以鉴别物质种类的是（ ）
A．质量 B．密度 C．热量 D．温度
【变式3】为鉴别某金属螺母是什么材料制成的，可直接测出这只螺母的质量m，并用 和水测出它的体积V，利用 （写公式）计算出它的密度，再把测得的密度值与密度表中各种物质的密度值相比较。传说阿基米德受洗澡时水从澡盆中溢出现象的启发，解决了鉴定纯金王冠真伪的难题。已知金的密度大于银的密度，他将质量相等的王冠和纯金分别浸没到盛满水的容器中，由于王冠掺入银后密度 ，体积 （选填“增大”或“减小”），所以溢出的水就会 （选填“多”或“少”）一些。
【例题4】为了 飞机的质量，应选用密度 的材料来制造飞机（选填“增加”、“减小”或“较大”、“较小”）。
【变式4】“力拔山兮气盖世”是西楚霸王项羽的真实写照。这段历史故事已被搬上银屏，为了让演员能够很轻松的举起大鼎（如图），最适合制作剧中大鼎道具的材料是（ ）
A．铜
B．铁
C．石头
D．泡沫塑料
【例题5】用下列器材进行实验探究，不能用来区别哪杯是水或盐水的一组是（ ）
A．天平、量筒
B．量筒、直尺
C．液体压强计、直尺
D．弹簧测力计、铁块、细线
【变式5】学习了质量和密度的知识后，小明同学想用天平、烧杯、量筒和水完成下列实践课题，你认为不能完成的是（ ）
A．测量食醋的密度
B．测量一捆铜导线的长度
C．鉴别金饰品的真伪
D．鉴定小铜球是空心的还是实心的
【例题6】如果用质量相同的铁、铜、铅分别制成相同体积的金属球（ρ铅＞ρ铜＞ρ铁），则可能出现的现象（ ）
A．三个球都是实心的
B．若铁球是空心的，那么铜球、铅球必是实心的
C．若铜球是实心的，则铁球、铅球必定是空心的
D．若铁球是实心的，那么铜球、铅球必是空心的
【变式6】铝的密度是木头的5倍，质量相同的铝块和木块，它们的体积之比为1：4，则下列说法正确的是（ ）
A．铝块和木块一定都是空心的
B．铝块和木块一定都是实心的
C．木块一定是空心的
D．铝块一定是空心的序号
知识点
难易程度
例题数
变式题数
合计
一
密度与温度
★
2
2
12
二
密度与物质鉴别
★★
4
4
人教版 八年级物理上册 第6章 《质量与密度》
第4节 密度与生活生活 讲义
（知识点总结+例题讲解）
一、密度与温度：
1.当物体温度升高时，质量m不变，体积V变大。
根据可知，密度ρ变小；
2.气体的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响最大。固体和液体在温度变化时体积变化不大，因而密度受温度的影响较小。
一定质量的气体受热体积膨胀后，密度变小 ；密度小的上升（在上面）
3.自然界中一般物体都遵循热胀冷缩的规律，但是0℃～4℃区间的水例外；
（1）水温低于4℃时，水温升高，体积减小；随着温度的降低，水的密度也越来越小；
（2）水温高于4℃时，水温升高，体积增大；随着水温高，密度越来越小。
4.与水的反常膨胀有关的现象：
（1）水在4℃时的密度最大，下沉到水底。如图所示：水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，利于生物存活。
（2）各种饮料都含有水分，由于水在4℃时的密度最大，体积最小，所以储存或运输在温度为4℃下时最安全的；
（3）在北方的冬天，对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管里的水结了冰，不仅影响正常生活用水，还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。
【例题1】如图所示是水的密度随温度变化的关系图，由图中的关系不能得出的结论是（ ）
A．水在4℃时密度最大
B．水在0～4℃，随着温度的降低，密度越来越小
C．水在4～8℃，随着温度的升高，密度越来越小
D．水凝固成冰时体积会变大
【答案】D
【解析】由水的密度随温度变化的关系图，可得出结论：水在4℃时密度最大；水在0～4℃，随着温度的降低，密度变小；水在4～8℃，随着温度的升高，密度变小。不能得出水凝固成冰时体积会变大。
故选：D。
【变式1】某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系。在一定环境下将1g的冰加热。分别记录其温度和体积。得到了如图像。下列说法正确的是（ ）
A．同种物质的密度与状态无关
B．4℃时，纯水的密度最大
C．冰温升高时，冰的密度一直增大
D．同种物质相同状态下的密度与温度无关
【答案】B
【解析】解：AD、当冰化成水时，其质量是不变的，但通过图象能看出，水的体积小于冰的体积，即该过程中体积变小，密度增大；通过图像也能看出水的体积随温度的变化是不断变化的，故其密度也是在变化的，故AD错误；
B、水的温度变化时，其质量不变；由图象可知4℃水的体积最小，根据ρ=mV可知水在4℃时的密度最大，故B正确；
C、冰的质量不变，从图象知随着温度的升高，冰的体积变大，密度减小，故C错误。
故选：B。
【例题2】火场逃生是我们中学生必备的常识。若建筑物内发生火灾，受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体（ ）
A．温度较低，大量聚集在房间上方
B．温度较高，大量聚集在房间下方
C．密度较小，大量聚集在房间上方
D．密度较大，大量聚集在房间下方
【答案】C
【解析】解：建筑物内起火后，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，质量不变，根据ρ=mV可知气体密度减小；有毒气体漂浮在房间的上方，所以建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场。
故选：C。
【变式2】夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（如图中箭头表示空气流动方向）合理的是（ ）
【答案】D
【解析】解：白天时，水的比热容比土大，吸收相同的热量温度升高慢，则此时陆地温度高于海水温度，陆地上方空气受热膨胀，向上运动，下方空气由海面空气补充，海面上层空气由陆地上升的空气补充，三者气体方向按照顺时针方向变化。
故选：D。
二、鉴别物质及应用：
1.根据密度鉴别物质的原理：
（1）物质的密度是物质的特性，同种物质密度是相同的，不同物质的密度一般是不同的。
（2）先根据求出物质的密度值，再查密度表确定是哪种物质，运用密度值即可鉴别商品真伪；如果计算值和理论值吻合，材料可能为真，不吻合则说明材料有假。
（3）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.商业中鉴别牛奶的质量、酒的浓度(密度)等；
3.根据需求来选择密度合适的材料；
（1）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交通工具、航空器材中，常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料，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。
④在产品包装中，常采用密度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。
4.间接求物质的质量：如求天安门纪念碑的质量，先量出长宽高，求出体积，查出密度，用公式m=ρV求出质量。
5.间接求体积：质量方便测而体积不便测时，用求得；
6.配需要物质的密度：用平均密度；
【例题3】下列物理量中，可以鉴别物质种类的是（ ）
A．质量 B．密度 C．热量 D．温度
【答案】B
【解析】解：A、质量是物体所含物质的多少，不同物体的质量可能相同，仅凭质量无法鉴别物质种类，故A不符合题意。
B、密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般不同，所以利用密度可以鉴别物质，故B符合题意；
C、不同物质可以吸收或放出相同的热量，仅凭热量的多少无法鉴别物质种类，故C不符合题意；
D、不同物质可以具有相同的温度，仅凭温度无法鉴别物质种类，故D不符合题意。
故选：B。
【变式3】为鉴别某金属螺母是什么材料制成的，可直接测出这只螺母的质量m，并用 和水测出它的体积V，利用 （写公式）计算出它的密度，再把测得的密度值与密度表中各种物质的密度值相比较。传说阿基米德受洗澡时水从澡盆中溢出现象的启发，解决了鉴定纯金王冠真伪的难题。已知金的密度大于银的密度，他将质量相等的王冠和纯金分别浸没到盛满水的容器中，由于王冠掺入银后密度 ，体积 （选填“增大”或“减小”），所以溢出的水就会 （选填“多”或“少”）一些。
【答案】量筒；ρ=mV；减小；增大；多。
【解析】解：（1）金属螺母是固体，按照测量固体密度的一般步骤进行实验，即：
①用天平测出其质量m，②用量筒和水测出它的体积V，③根据公式ρ=mV算出金属螺母的密度；
（2）将质量相等的王冠和纯金分别浸没到盛满水的容器中，王冠和纯金都下沉；因金的密度大于银的密度，则王冠掺入银后，其平均密度减小，由V=mρ可知，其体积增大，所以王冠溢出的水就会多一些，从而解决了鉴定王冠真伪的难题。
故答案为：量筒；ρ=mV；减小；增大；多。
【例题4】为了 飞机的质量，应选用密度 的材料来制造飞机（选填“增加”、“减小”或“较大”、“较小”）。
【答案】减小；较小。
【解析】解：由于飞机的体积一定，根据ρ=mV可得m＝ρV，可知材料的密度越小，飞机的质量越小。
故答案是：减小；较小。
【变式4】“力拔山兮气盖世”是西楚霸王项羽的真实写照。这段历史故事已被搬上银屏，为了让演员能够很轻松的举起大鼎（如图），最适合制作剧中大鼎道具的材料是（ ）
A．铜
B．铁
C．石头
D．泡沫塑料
【答案】D
【解析】解：生活中能举起大鼎的人几乎没有，因为真实的鼎质量很大，而在银屏上的演员必须能举起来，应该选择质量小、体积与真实的鼎相同的材料制成道具。
四个选项中泡沫塑料的密度最小，由m＝ρV知，在体积相同时，泡沫塑料的质量最小，所以选这种材料最好。
故选：D。
【例题5】用下列器材进行实验探究，不能用来区别哪杯是水或盐水的一组是（ ）
A．天平、量筒
B．量筒、直尺
C．液体压强计、直尺
D．弹簧测力计、铁块、细线
【答案】B
【解析】解：A、本图正是实验室测量液体密度的实验器材，用天平测质量m，用量筒测体积V．然后用密度的计算公式计算密度大小，密度大的液体是盐水，故A不符合题意；
B、根据ρ=mV知要测量液体的密度需要测量出液体的质量和体积，量筒可以测量出液体的体积，直尺可以测量出长度，不能测量出质量，所以不能测量出液体的密度，故B符合题意；
C、将压强计的金属盒分别放入两杯液体中的同一深度（用刻度尺量），根据液体压强的计算公式p＝ρgh可知，观察压强计的液面差，较大的就是密度较大的盐水，故C不符合题意。
D、将铁块挂在弹簧测力计下，然后将其分别浸没在水中和盐水中，弹簧测力计示数较小的为盐水，示数较大的为水，能用来完成该探究任务，故D不符合题意；
故选：B。
【变式5】学习了质量和密度的知识后，小明同学想用天平、烧杯、量筒和水完成下列实践课题，你认为不能完成的是（ ）
A．测量食醋的密度
B．测量一捆铜导线的长度
C．鉴别金饰品的真伪
D．鉴定小铜球是空心的还是实心的
【答案】B
【解析】解：A、测量食醋的密度：需要用天平、烧杯测量食醋的质量，用量筒测量食醋的体积，用密度公式求出其密度，故A可以完成；
B、取一小段铜导线，可以测它的质量、体积，算出它的密度，但无法测出铜导线的直径、总质量，则无法间接测出它的长度，故B不能完成；
C、用天平测量金饰品的质量，用量筒和水测量金饰品的体积，用密度公式求出其密度，可以鉴别金饰品的真伪，故C可以完成；
D、鉴别铜球是空心的还是实心的，需用天平测量铜球的质量，用量筒和水测量体积，用密度公式求出其密度，然后和铜的密度比较，故D可以完成。
故选：B。
【例题6】如果用质量相同的铁、铜、铅分别制成相同体积的金属球（ρ铅＞ρ铜＞ρ铁），则可能出现的现象（ ）
A．三个球都是实心的
B．若铁球是空心的，那么铜球、铅球必是实心的
C．若铜球是实心的，则铁球、铅球必定是空心的
D．若铁球是实心的，那么铜球、铅球必是空心的
【答案】D
【解析】解：若三球都是实心的，质量相等，由ρ=mV的变形式V=mρ可知，三金属的体积关系为V铁＞V铜＞V铅，
又因为三球的体积相等，所以铅球和铜球一定是空心的，铁球可能是实心，也可能是空心的，故若铁球是实心的，那么铜球、铅球必是空心的，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【变式6】铝的密度是木头的5倍，质量相同的铝块和木块，它们的体积之比为1：4，则下列说法正确的是（ ）
A．铝块和木块一定都是空心的
B．铝块和木块一定都是实心的
C．木块一定是空心的
D．铝块一定是空心的
【答案】D
【解析】解：因为木块和铝块质量相等，铝的密度是木头密度的5倍，即ρ铝：ρ木＝5：1；
如果木块和铝块都是实心的，则由ρ=mV可得，铝块和木块的体积之比：
V铝：V木=mρ铝：mρ木=ρ木：ρ铝＝1：5，
而铝块和木块的实际体积之比为1：4＞1：5，说明铝的体积比实际大，即它是空心的，木块不一定是空心的。
故选：D。序号
知识点
难易程度
例题数
变式题数
合计
一
密度与温度
★
2
2
12
二
密度与物质鉴别
★★
4
4