课程内容
第六章《质量与密度》第4节 密度与社会生活
一、密度的变化
如图所示,风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来吗?
能,因为空气受热后体积膨胀,密度变小而上升。温度低的冷空气从四面八方流过来,从而形成风。即:空气的流动形成了风。
1、物质的密度受温度的影响
热胀冷缩导致物质的密度发生变化。
(1)气体的热胀冷缩最为显著,密度受温度影响最大。
为什么房间里的暖气片一般都安装在窗户下面?
(2)水的反常膨胀现象
事实表明,4℃的水密度最大。温度高于4℃时,随着温度的升高,密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,密度越来越小,水凝固成冰时,体积变大,密度变小。人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。
2、密度随物态的变化
例1:1m3的水结成冰,冰的体积多大?
解:m水=ρ水V=1.0×103千克/米3×1m3
=1000千克
m冰=m水=1000千克
V冰=m冰/ρ冰
=1000千克/(0.9×103千克/米3)
=1.11m3
你知道吗?
冬天有时还会把水管冻裂,造成送水设备的损坏。那么自来水管为什么会被冻裂?
二、密度与物质鉴别
原理:ρ=m/V
例2:一个铅球的质量是4kg,经测量知道它的体积是0.57dm3。这个铅球是用铝制造的吗?
解:V=0.57dm3=0.57×103m3
ρ=m/V=4kg/0.57×103m3≈7×103kg/m3
而ρ铅=11.3×103kg/m3
∴该球不是用铅制造的。
例3:有一个体积是40cm3的铜球,它的质量是316g,这个铜球是实心的还是空心的?
a、可以求出这个球的密度,把它与铜的密度进行比较,如果相等,则此球是实心的;
b、先假设它是实心的,再根据给出的铜球体积,计算出它的质量应当是多大,把计算出的值与原球的质量进行比较,如果计算结果大于原球质量,则原球是空心的;
c、先假设它是实心的,再根据给出的铜球质量,计算出它的体积应该是多少,把计算出的值与原球的体积对比,如果计算结果小于原球体积,则原球是空心的。
解法一:密度法
ρ球=m球/V球=316g/40cm3=7.9g/cm3<8.9g/cm3
∵ρ球<ρ铜
∴该铜球是空心的。
解法二:质量法
假设该铜球是实心的,则有
m实=ρ铜V球
=8.9g/cm3×40cm3
=356g>316g
∵m实>m球
∴该铜球是空心的。
解法三:体积法
假设该铜球是实心的,则有:
V铜=m球/ρ铜=316g/8.9g/cm3=35.5cm3<40cm3
∵V铜<V球
∴该铜球是空心的。
空心部分的体积是多少?
V空=V球-V铜=40cm3-35.5cm3=4.5cm3
练习
1、(多选)炎炎夏日,气温节节上升,温度计水银柱慢慢升高,此过程中水银的( )
A、质量变大 B、密度变小
C、质量不变 D、密度不变
2、(多选)一瓶氧气用掉一半后,氧气( )
A、质量减半 B、体积减半
C、密度减半 D、条件不足
3、建筑物内遭遇火灾时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场,这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。这是因为与房间内其他空气相比较,含有毒有害物质的气体( )
A、温度较低,密度较大,而大量聚集在房间的下方
B、温度较低,密度较小,而大量聚集在房间的下方
C、温度较高,密度较大,而大量聚集在房间的上方
D、温度较高,密度较小,而大量聚集在房间的上方
4、现有用同一种材料做成的四个正方体,其中有一个是空心的,它们的边长和质量如图所示,空心的是( )
A B C D
小明家有一箱牛奶,小明想知道牛奶是否掺水。通过查阅资料得知,在牛奶中掺水后,掺水含量与牛奶密度的关系如下表所示。小明取100ml这种牛奶,测得它的质量为102.2g,则这种牛奶( )
A、未掺水 B、掺水含量20%以下
C、掺水量20%-30% D、掺水量30%以上
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徐老师
男,中教高级职称
从教20余年,市骨干优秀教师,注重教学改革与实践,曾在省级中学物理青年教师课堂大奖赛。