专题6.4密度与社会生活

20232024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第六章质量与密度专题6.4密度与社会生活学新课标对课节知识点要求【课程标准】能解释生活中与密度有关的一些物理现象。【学习目标】1.通过学习温度对密度的影响，知道密度对生产生活的重要影响，能解释密度与社会生活的简单问题。2.通过分析实例，理解密度是物质的一种性质，并能运用密度知识鉴别物质。3.通过学习密度知识的应用，认识到物理理论在解决实际问题中的重要作用。【学习重点】理解密度是物质的一种性质，并能运用密度知识鉴别物质。【学习难点】温度对密度的影响。学课节知识点知识点1.密度与温度1.密度与温度：温度能改变物质的密度，一般物体都是在温度升高时体积膨胀（即热胀冷缩），密度变小。2.水的反常膨胀：水在4℃时密度最大，4℃以下是热缩冷胀，这是水的反常膨胀。注意：温度能改变物质的密度。（1）水的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响也最大。（2）一般固体、液体的热胀冷缩不像水那样明显，因而密度受温度的影响比较小。（3）并不是所有的物质都遵循“热胀冷缩”的规律。如：4℃的水密度最大。知识点2.密度的应用1.密度与物质鉴别：不同物质的密度一般不同，通过测量物质的密度可以鉴别物质。2.判断物体是“空心”还是“实心”（1）比较密度：根据公式ρ物＝m物/V物，求出ρ物，再与该物质密度ρ比较，若ρ物＜ρ,则为空心，若ρ物＝ρ,为实心。（2）比较体积：把物体作为实心物体对待，由公式V＝m/ρ，求出V，再与V物比较。若V＜V物，则该物体为空心，若V=V物，则该物体为实心。（3）比较质量：把物体作为实心物体对待，由公式m＝ρV，求出体积为V的实心物体的质量，然后将m与物体实际质量m物比较，若m＞m物，则该物体为空心，若m＝m物，则该物体为实心。3.鉴定牛奶、酒的品质；4.农业选种时配制盐水；5.航空器材常采用高强度、低密度的材料；6.在包装、装饰中常用密度小的材料；7.机床底座用坚固、密度大的材料。讲课节知识点的例题解析考点1.密度与温度【例题1】室内火灾发生时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离，以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体（）A．温度较低，密度较大B．温度较低，密度较小 C．温度较高，密度较大D．温度较高，密度较小【答案】D【解析】物体有热胀冷缩的性质，温度变化，体积会变化，它的密度随温度的变化而变化，根据物体的浮沉条件判断正确答案。室内火灾发生时，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，密度减小；根据物体的浮沉条件，有毒气体漂浮在房间的上方。所以，为有效避免吸入有害气体或被灼伤，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场。【对点训练】小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律，如图所示。在间，水温升高时，水的体积将。当水温在时，水的密度是（选填“最大”或“最小”；灌装的饮料（可看作为水）在此温度下存放是最（选填“安全”或“不安全”。【答案】变小；最大；安全【解析】由图象可知，水在之间，随着温度升高体积逐渐变小；质量是物体的属性，不随温度变化，在时，水的体积最小，由可知，在质量一定的情况下，体积最小，密度最大；质量是物体的属性，不随温度变化，在时，水的体积最小，由公式可知，在质量一定的情况下，体积最小，密度最大；由图象可知，“温度低于时，水的体积随着温度降低而增大；高于时，水的体积随温度升高而增大。“故灌装的饮料（可看作为水）在时体积最小，在以下或以上时，体积均增大，故在存放灌装饮料是最安全的。考点2.密度的应用【例题2】（2023湖南衡阳）如图所示是北京冬奥会中国女子冰壶比赛时的情景。冰壶由花岗岩凿磨而成，质量为20kg，体积为，停在冰面上时冰壶与冰面的接触面积为0.02m2。某次比赛中，投掷手将冰壶推出，冰壶在12s内向前滑行了18m。求：（1）冰壶在滑行过程中的平均速度；（2）冰壶的密度。【答案】（1）1.5m/s；（2）2.5×103kg/m3【解析】（1）冰壶在滑行过程中的平均速度（2）冰壶的密度【对点训练】（2022上海）同学发现冬天水管会“爆裂”，他通过查阅资料获得以下信息：（1）物体膨胀时如果遇到障碍，会产生很大的力；（2）金属会热胀冷缩；（3）水和冰在不同温度下的密度如表所示：形态水冰温度（℃）432100密度（千克/米3）0.99980.99960.99940.99910.99900.9101①根据表格中温度和密度的数据，得出结论：在1个标准大气压下，当0~4℃时，_____________；②请你指出水管“爆裂”的原因，并写出分析过程_________________。【答案】①.水的密度从0℃4℃会随着温度的升高而增大，发生反常变化②.见解析【解析】①根据表格中温度和密度的数据，在标准大气压下，在0~4摄氏度时时，水的温度慢慢升高，而水的密度在慢慢增大，故得出结论：1个标准大气压下的水在0~4摄氏度时，物质的密度会随着温度的变化而变化，水的密度从0℃4℃会随着温度的升高而增大，发生反常变化。②冬天水管里面的水由于温度降低而变成冰，冰的密度又小于水的密度，所以冰相对水的体积增大，发生膨胀，水管由于外界温度降低而收缩，阻碍了这种膨胀，故产生了很大的力，造成水管“爆裂”。强化知识点的达标问题精练1．一般来说物质遵从热胀冷缩的规律，当物体发生“热胀”时，以下说法正确的是（）A．物体体积变小 B．物体密度变小 C．物体质量变大 D．物体没有任何变化【答案】B【解析】一般来说物质遵从热胀冷缩的规律，当物体发生“热胀”时，质量不变，物体体积变大，而密度变小；故B正确，A、C、D错误。2．一名普通中学生的体积最接近实际的是（）A．240dm3 B．180dm3 C．60dm3 D．20dm3【答案】C．【解析】人的密度和水的密度差不多，先估测中学生的质量，利用密度公式求中学生的体积．人的密度和水的密度差不多ρ=1×103kg/m3，中学生的质量约为60kg，体积约为V=m/v=0.06m3=60dm3．3.现有一合金部件，测量其体积为89cm3，若质量不变，如果分别用纯金属甲和纯金属乙制作，体积分别为65cm3和105cm3，则合金零件中甲、乙金属的质量比为（）A．5：6 B．4：3 C．2：3 D．13：21【答案】C【解析】设合金零件的质量为m，用纯金属甲或纯金属乙制作零件时质量不变，仍然为m，体积分别为65cm3和105cm3，则两种金属的密度分别为：ρ甲＝，ρ乙＝（为便于解答，没有带单位），设合金零件中甲、乙金属的质量分别为m甲、m乙，且m甲+m乙＝m，则合金零件中甲、乙金属的体积分别为V甲＝＝＝，V乙＝＝＝，已知合金零件的体积为89cm3，则V合金＝V甲+V乙＝+＝＝+＝65+＝89，解得＝0.6，即m乙＝0.6m，则m甲＝m﹣m乙＝m﹣0.6m＝0.4m，所以m甲、m乙＝0.4m：0.6m＝2：3。4.如图甲所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是（）A．温度等于4℃时，水的密度最大B．在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质C．示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃D．如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬【答案】C【解析】（1）在图象中找出密度最大的位置，看对应的温度是多少；根据图象找出0℃～4℃水密度的变化情况，得出结论；（2）在0～4℃范围内，温度越高，密度越大；（3）因为水的凝固点是0℃，当河面结冰时，冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃，从曲线可看出曲线的最低处即为较深河底的水温；（4）水在0℃～4℃之间具有热缩冷胀的反常膨胀现象。A.由图象可知，在4℃时水的密度是最大的；故A正确；B.在0～4℃范围内，温度越高，密度越大；体积越小，故在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质，故B正确；C.因为水的凝固点是0℃，当河面结冰时，冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃，故A点为0℃，故C错误；D.温度不同的水密度不同，密度大的水下沉到底部，而下层的密度小的水就升到上层来。这样，上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止，故如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬，故D正确。5.某同学借助天平和刻度尺鉴别一实心正方体金属块的组成物质，用天平测出质量是，用刻度尺测边长如图所示，则金属块的边长是______，经计算可知，该金属块可能是由______（选填“铅”、“铁”或“铝”）组成。（已知，，）【答案】2.00铝【解析】如图所示，刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺需要估读到分度值的下一位，故读数为2.00cm。该金属块的体积为该金属块的密度为故该金属块可能是铝。6．飞机主要选用铝和铝合金做的．纯铝很软，人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等，制出了硬铝．在金属中，铝已经够轻了，后来科研人员受泡沫塑料作用的启发，又研制出了更轻的铝泡沫铝．在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺处理，使其密度仅为金属铝的0.10.4倍，它会像木头一样漂浮在水中；并使得泡沫铝兼有金属和气泡的特征，具有优异的物理、化学性能．目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料，还具有广阔的应用领域．请回答下列问题：（1）在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝，“硬铝”的优点是．（2）“泡沫铝”与铝相比又有了的优点（从力、声、热等角度分析，至少谈两点），“泡沫铝”的这些特点，你认为还可以应用在（至少举一例）．【答案】（1）密度小，硬度大；（2）能保温、隔音、不易锈蚀；用来制作保温材料．【解析】阅读所给材料，然后根据材料内容分析答题：铝的质地比较软，很容易发生形变，硬铝就克服了这种缺点；泡沫铝的优点：能保温、隔音、不易锈蚀等（1）由所给材料控制，铝的质地比较软，很容易发生形变，当制成硬铝后，就克服了纯铝软的特点，硬铝的优点是：密度小，硬度大；（2）由所给材料控制，泡沫铝的优点：能保温、隔音、不易锈蚀等；泡沫铝可以用来制作保温材料．7.有一只玻璃瓶，它的质量为0.1kg，当瓶内装满水时，瓶和水的总质量为0.4kg，用此瓶装另一种液体，瓶和液体的质量为0.64kg，求这种液体的密度。【答案】1.8×103kg/m3【解析】m水=0.4kg0.1kg=0.3kgV水=m水/ρ水=0.3kg/1.0×103kg/m3=0.3×103m3m液=0.64kg0.1kg=0.54kgV液=V水=0.3×103m3ρ液=m液/V液=0.54kg/0.3×103m3=1.8×103kg/m38．茶文化在我国有着悠久的历史，茶具也很有讲究，小梦家有一个由某均匀材料制成的茶壶（如图所示），其质量为120g，他很想知道制作这种壶的材料的密度，于是他用天平测出壶盖的质量27g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并用量筒测得溢出水的体积为9cm3，已知ρ水＝1g/cm3，请你综合应用所学知识解答下列问题：（1）请你计算这种材料的密度是多少g/cm3？（2）该茶壶所用材料的总体积是多少cm3？（3）如果该茶壶最多能装1000cm3的水，则水的质量是多少g？【答案】（1）这种材料的密度是3g/cm3；（2）该茶壶所用材料的总体积是40cm3。（3）如果该茶壶最多能装1000cm3的水，则水的质量是1000g。【解析】（1）由题意可知，壶盖的体积：V盖＝V溢水＝9cm3，这种材料的密度：ρ＝＝＝3g/cm3；（2）由公式ρ＝得，该茶壶所用材料的总体积：V＝＝＝40cm3；（3）水的质量：m水＝ρ水V水＝1000cm3×1g/cm3＝1000g。9．建筑工地需要400m3的沙石，为了估测沙石的密度，用一只空桶平装满一桶沙石，测得桶中的沙石的质量为52kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量20kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）桶的容积是多少？（2）沙石的密度是多少？（3）若用一辆载重4000kg的卡车