6.4　跨學科實踐-密度應(yīng)用交流會課件-2024-2025學年教科版（2024）物理八年級上冊

第6章質(zhì)量與密度4跨學科實踐：密度應(yīng)用交流會知識點1密度與物質(zhì)鑒別基礎(chǔ)過關(guān)全練1.(2024四川成都雙流期末)小周家里有一枚紀念幣,它的質(zhì)量為16.02g,體積為1.8cm3,小周通過計算,并根據(jù)密度表查得這種紀念幣的主要成分可能是

,而且他還發(fā)現(xiàn),不同物質(zhì)的密度

(選填“可能”或“不可能”)相同。常見固體的密度(常溫常壓下)物質(zhì)密度/(kg/m3)物質(zhì)密度/(kg/m3)金19.3×103鋁2.7×103銀10.5×103冰0.9×103銅8.9×103蠟0.9×103銅可能解析紀念幣的密度ρ=

=

=8.9g/cm3=8.9×103kg/m3,查表可知,紀念幣的密度與銅的密度相同,所以這種紀念幣的

主要成分可能是銅;根據(jù)表格中物質(zhì)的密度可知,不同物質(zhì)的密度可能相同,如冰

和蠟的密度相同。2.(跨學科·體育與健康)第24屆冬季奧林匹克運動會紀念幣

共12枚。包括金銀紀念幣一套10枚(含金質(zhì)紀念幣4枚,銀質(zhì)

紀念幣6枚),銅合金紀念幣2枚。小明的爸爸從銀行買了一套

紀念幣,小明用天平測其中一枚紀念幣的質(zhì)量為150g,為了

測量體積,把它放入裝滿水的玻璃杯中,測得溢出的水的質(zhì)量

為14.3g,ρ水=1.0g/cm3。求:(1)制作這枚紀念幣的金屬的密度;(2)說出這種金屬的名稱;(3)在盛滿水的玻璃杯中放入紀念幣前后質(zhì)量的變化量。解析(1)溢出水的體積V水=

=

=14.3cm3,紀念幣的體積V=V水=14.3cm3,制作這枚紀念幣的金屬的密度ρ=

=

≈10.5g/cm3=10.5×103kg/m3。(2)通過查密度表可知,這種金屬是銀。(3)在盛滿水的玻璃杯中放入紀念幣前后質(zhì)量的變化量為15

0g-14.3g=135.7g。知識點2估算物體的質(zhì)量3.(2024陜西西安匯知中學月考)建筑工地需要20m3的砂石,

為了估測砂石的密度,現(xiàn)用一只空桶裝滿一桶砂石(砂石與桶

邊沿相平),稱得桶中砂石的質(zhì)量為39kg;倒掉砂石后再用這

只桶裝滿一桶水,測得桶中水的質(zhì)量為15kg。問:(1)桶的容積是多少?(2)砂石的密度是多少?(3)若用載重3t的卡車將砂石運送到工地,需要運多少車?(ρ水

=1.0×103kg/m3)解析(1)因桶裝滿水時水的體積和桶的容積相等,由ρ=

可得,桶的容積:V=V水=

=

=1.5×10-2m3;(2)裝滿桶的砂石的體積:V砂石=V=1.5×10-2m3,砂石的密度:ρ砂石=

=

=2.6×103kg/m3;(3)由ρ=

可得,20m3砂石的總質(zhì)量:m總=ρ砂石V總=2.6×103kg/m3×20m3=5.2×104kg;若用一輛載重3t的卡車將砂石運送到工地,至少要運的車數(shù):n=

≈17.33≈18。知識點3密度的特殊測量4.(新考向·創(chuàng)新實驗)小明用天平、量筒等器材測干燥軟木

塞(具有吸水性)的密度時,進行了下列操作:①用調(diào)節(jié)好的天平測出軟木塞的質(zhì)量m1;②將適量的水倒入量筒中,讀出水面對應(yīng)的示數(shù)V1;③用細鐵絲將軟木塞浸沒在裝有水的量筒中,一段時間后,讀

出水面對應(yīng)的示數(shù)V2;④將軟木塞從量筒中取出,直接用調(diào)節(jié)好的天平測出其質(zhì)量

m2。(1)指出小明操作中的不規(guī)范之處:

。將潮濕的軟木塞直接放在天平上稱量(2)如表是小明實驗中沒有填寫完整的數(shù)據(jù)記錄表格。請根據(jù)圖中天平和量筒的讀數(shù)將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整。物理量m1/gV1/cm3V2/cm3m2/g測量值6370

(3)求出干燥軟木塞的密度。(ρ水=1.0g/cm3,要有計算過程)答案(3)見解析40016解析(1)使用天平時,潮濕的物品和有腐蝕性的藥品不能直

接放到天平的托盤上,應(yīng)在兩盤上放同樣的燒杯進行測量。(2)(3)由題圖甲所示量筒可知,V2=400mL=400cm3;由題圖乙

可知,吸水后軟木塞的質(zhì)量m2=10g+5g+1g=16g。軟木塞吸

收的水的質(zhì)量m吸=m2-m1=16g-6g=10g,被吸的水的體積V吸=

=

=10cm3,吸水前軟木塞體積V=V2-V1+V吸=400cm3-370cm3+10cm3=40cm3,干燥軟木塞的密度ρ=

=

=0.15g/cm3。5.(新獨家原創(chuàng))小明在測量酒杯容積的項目活動中,選擇的

儀器是托盤天平、量筒、燒杯等。請你替小明想出測量方

法。解析方法一:先用托盤天平測量空酒杯的質(zhì)量m1,然后用燒

杯向酒杯中倒?jié)M水,再次測量出酒杯和水的總質(zhì)量m2,最后求

出水的體積V=

=

,水的體積即酒杯的容積。方法二:用燒杯向酒杯倒?jié)M水,然后把酒杯中的水完全倒入量

筒中,讀出水在量筒中的示數(shù),即水的體積,水的體積就是酒

杯的容積。能力提升全練6.(2023四川廣元中考,17,★★☆)氣凝膠是一種在航天領(lǐng)域

廣泛使用的新材料,如圖所示是某種氣凝膠質(zhì)量與體積的關(guān)

系圖像,則其密度為

kg/m3;假設(shè)建造一座宇宙空間

站需使用氣凝膠400m3,則這些氣凝膠的質(zhì)量是

kg。41600解析由圖像可知,當m=20kg時,V=5m3,氣凝膠的密度ρ=

=

=4kg/m3;根據(jù)密度公式得,400m3氣凝膠的質(zhì)量為m'=ρV'=4kg/m3×400m3=1600kg。7.(2023四川重慶合陽中學期末,18,★★☆)小李同學將一石塊凍在冰塊中,冰和石塊的總質(zhì)量為240g,將冰石塊放入底面積為100cm2盛有水的圓柱形容器中,冰石塊完全沉入水中(如圖),這時容器中的水面上升了2.2cm(水未溢出),冰全部熔化后容器里的水面又下降了0.2cm。則冰石塊中所含冰的質(zhì)量是

g,石塊的密度是

g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)1803解析設(shè)冰石塊的體積為V,其中冰的體積為V1,石塊的體積

為V2;冰和石塊的總質(zhì)量為m,其中冰的質(zhì)量為m1,石塊的質(zhì)量

為m2。冰石塊完全沉入水中,冰化成水后,質(zhì)量不變,根據(jù)ρ=

,冰化成水后的體積V水=

=

=

,由題意可知,冰的體積減去熔化成水后的體積,就是水面下降部分的體積,所以V1

-V水=V1-

=SΔh2,即V1-

=100cm2×0.2cm,解得冰的體積V1=200cm3,則冰的質(zhì)量m1=ρ冰V1=0.9g/cm3×200cm3=180g;冰石塊中所含的石塊質(zhì)量m2=m-m1=240g-180g=60g,

由題意可得,冰塊和石塊的總體積V=SΔh1=100cm2×2.2cm=2

20cm3,則石塊的體積V2=V-V1=220cm3-200cm3=20cm3,所以

石塊的密度ρ石=

=

=3g/cm3。8.(2023四川遂寧中考,17,★★★)小王同學有一金屬玩具,其

材質(zhì)可能是銅或表面鍍銅的鐵(已知ρ鐵=7.9×103kg/m3、ρ銅=

8.9×103kg/m3),他想通過測量密度來進行鑒別。器材有:天

平、砝碼、量筒、燒杯以及細線和水。請為他完成下列實

驗步驟:(1)將天平放在水平桌面上,游碼調(diào)到零刻度線,發(fā)現(xiàn)指針靜

止在如圖甲所示位置,則應(yīng)將平衡螺母向

(選填

“左”或“右”)調(diào)節(jié),使指針指在分度盤的中線處;(2)將玩具放在天平左盤,用鑷子向右盤里加減砝碼并移動游

碼,天平再次平衡時,所用砝碼和游碼位置如圖乙所示,玩具

質(zhì)量為

g;(3)在燒杯中加入適量水,用細線吊著玩具浸沒于水中,標記

出水面位置(如圖丙所示),然后取出玩具;右176.6(4)往量筒中加入40mL水,再將量筒中水緩慢倒入燒杯,使燒

杯中水面上升至標記處,量筒中剩余水量如圖丁所示;(5)經(jīng)過計算判斷,該玩具材質(zhì)是

;(6)分析以上實驗方案,小王測出的密度比真實值小,原因主

要是實驗中

。銅取出玩具有水帶出,測量體積偏大解析(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標尺左端

零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的左側(cè),天平左

端下沉,平衡螺母應(yīng)向右調(diào)節(jié),使橫梁平衡;(2)由題意可知,標尺上的分度值為0.1g,則玩具的質(zhì)量為m玩具

=100g+50g+20g+5g+1.6g=176.6g;(5)由題意可知,玩具的體積為V玩具=V總-V水=40mL-20mL=20

mL=20cm3,玩具的密度為ρ=

=

=8.83g/cm3=8.83×103kg/m3,與銅的密度接近,所以該玩具材質(zhì)是銅;(6)實驗中取出玩具會帶出水,導致所測玩具的體積偏大,由ρ

=

知,計算出的玩具的密度偏小。素養(yǎng)探究全練9.(新課標·科學論證)閱讀短文,回答文后的問題。鋁為什么被譽為“會飛的金屬”人們常把飛機比成銀燕,其實,飛機是用鋁和鋁合金作為材料

制作的。純鋁很軟,人們在純鋁中加入4%的銅與少量的鎂、

錳、硅、鐵等,制出了硬鋁。由于硬鋁既保持了密度小的特

性,硬度又比純鋁強很多,因此硬鋁很快就成了飛機制作過程

中最重要的一種合金。一架普通的飛機,差不多要用50萬個硬鋁做的鉚釘,另外,飛機的外殼、機翼、機尾、螺旋槳、引

擎的許多部件也是由硬鋁制作的。在金屬家族中,由于鋁的密度小,它能隨飛機一起騰云駕霧,

遨游高空,因此被譽為“會飛的金屬”。以前,這個“會飛的金屬”只能在地球附近的高空飛翔,可是

從1957年起,隨著人造衛(wèi)星與火箭一個個接連上天,鋁就成了

“飛天”的原材料,蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星的密封外殼與第二

顆人造衛(wèi)星的動物艙都是由鋁合金制作的。本來,鋁已經(jīng)夠輕的了,可是在1959年又研制出了更輕的鋁—

—泡沫鋁,把泡沫鋁放在水里,它會像木頭一樣浮起來,1m3的

泡沫鋁質(zhì)量只有178kg,而1m3的水質(zhì)量有1000kg,另外泡沫鋁能保溫、隔音、不易銹蝕等。目前泡沫鋁是制作飛機與