21固液密度的测量、密度与温度、物质鉴别、空心与混合物质的密度计算（教师版）.docx

《21固液密度的测量、密度与温度、物质鉴别、空心与混合物质的密度计算（教师版）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《21固液密度的测量、密度与温度、物质鉴别、空心与混合物质的密度计算（教师版）.docx（61页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、初中物理自主招生讲练21固液密度的测量、密度与温度、物质签别、空心与混合物质的密度计算1.密度与生活的联系【知识点的认识】（1）密度与温度，气体有热胀冷缩的性质：温度高的气体密度小，易上升；温度低的气体密度大，易下降.（2）浮沉现象：物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系.浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积，根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系.（3）利用密度可以判断液体内部压强（4）密度的特殊用途：密度的特殊用途密度的特殊用途是根据需要选取不同密度的物质作产品的原材料.铅可用作网坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都是冈为

2、它们的密度比较大.铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车的外壳，泡沫塑料用来制作救生器件，氢气、氮气是气球的专用充气材料等，都因为它们的密度比较小.【命题方向】利用密度与温度的特点；利用密度可以判断液体内部压强以及物体的浮沉等都是命题方向.例如：因为蛋的密度略微比清水的密度大，当蛋浸入清水中时，所受重力大于浮力，所以蛋将下沉.当浸没在盐水中时，由于盐水密度比蛋的密度大，所受的重力小于浮力，所以蛋将上浮.例1：鸡尾酒是由几种不同的酒调配而成的，经过调配后，不同颜色的酒界面分明，这是由于不同颜色的酒具有不同的（）A.重力B.质量C.体积D.密度分析：鸡尾酒经调配后“不同颜色的酒界面分明“，是因为不

3、同颜色的酒密度不同，也就是每层密度不同，密度最大的在最下层.密度最小的在最上面.解：鸡尾酒是由几种不同的酒调配而成的，由于酒的浓度、成分不同，所以密度不同，经过调配后，不同颜色的酒界面分明，密度最大的在最下层，密度最小的在最上面.酒的分层与重力、质量和体积无关.故选D.点评：此题可以根据物体的浮沉分析，假如三种酒混合在一起分成三层，可以这样理解：以中间的酒为标准，上面的酒相当于漂浮，下层的酒相当于下沉.例2：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A.温度较低，密度较大，而大量集聚在房

4、间的下方B.温度较低，密度较小，而大量集聚在房间的下方C.温度较高，密度较大，而大量集聚在房间的上方D.温度较高，密度较小，而大量集聚在房间的上方分析：物体有热胀冷缩的性质，温度变化，体积会变化，它的密度随温度变化.解：建筑物内起火后，温度较高，室内空气体积膨胀，密度减小，有毒气体漂浮在房间的上方.故选D.点评：一般来说物质的密度是随着温度升高而变小，但是水的温度上升到4摄氏度时密度最大而后随弗温度上升而减小.水随着温度的降低变成固态冰时密度反而会减小.所以水是个特殊的例子.【解题方法点拨】解答时除了注意解答计算题的方法，还要在学习中多联系实际，平时多留意与密度相关的现象，学会用分析法分析问题

5、.一.密度与生活的联系（共2小题）1 .某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢铝罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难住了焊接和锻压专家，后经技术人员的联合攻关解决了这一难题：他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面，再往钢罐内灌满水，插入冷冻管后密封，使水结冰，然后铝膜与钢罐内表面就压接在一起了，其原因是（）A.钢罐内的水把它们粘牢了B.钢罐内的冰把它们冻牢了C.水结冰时放出的热量把它们焊牢了D.水结冰时膨胀产生的较大压力把它们压牢了答案与解析：当钢罐内灌满水，水中插入冷冻管，水会结冰，水结冰时体积变大会产生的巨大压力使它们压牢了；故选：D。2 .假设人体的头部可看作球形，若某人头部三分之一的面积

6、覆盖头发，头发密集程度为25根/厘米2则该人头发数量约为10467根（球的面积公式S=4r2）。在一玻璃缸中装着煤油和水两层液体，一块浮冰悬浮在油水分界面之间，浮冰熔化后，煤油液面将下降，油水分界面将上升。答案与解析：(1)人体头部半径约r=10cm,根据S=4r2得：头发覆盖面积So=Lx4r2=JX4X3.l4X(IOcm)2=418.7cm2,33头发数量n=25cmo=25根c11X418.75?=10467根。(2)当冰熔化后，质量不变，所以m水=m冰，即P水V水=P冰V球，P水P冰， V水VV冰， 一块浮冰悬浮在油水分界面之间， 当浮冰熔化后，体积减小，煤油液面将下降； 一块浮冰悬

7、浮，,G冰=F泞=G排煤油+G排水，艮Jp冰gV冰=P煤油gV科媒油+p水gV排水，；p冰V冰=P煤油V棒操油+p水V井水，mlvP泳VP煤油VVP冰V7贝JVJIzK-V冰-V拉煤油VFV冰一V水，P水P水P水所以当浮冰熔化后，油水分界面将上升。故答案为：10467；下降；上升。2.固体的密度测量实验【知识点的认识】固体密度的测量关键是测出物体的质量和体积，金属块的质量可用天平直接测得，也可以用弹簧测力计测出重力来计算质量；若物体的形状规则，可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积，若形状不规则利用量筒或量杯“排水法”来测得，若物体不能沉入水中的，可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积.【命

8、题方向】测密度时是先测量质量还是先测量体积，若物体不能沉入水怎么办？测量时的步骤及原理都是命题关键.例1：测量大米密度时，小华发现米粒间有空隙，若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度的测量结果偏小.于是，她用一个饮料瓶装满水，拧上盖子，用天平测出总质量为143g.又测出48g大米，放入瓶中，擦干溢出的水，再测这时的总质量.天平平衡时,右盘中的破码和游码位置如图所示，则总质曷为1512.由此可以算出这种大米的密度1.2IO3kgm3.100gfifiPllIFlIIPnInIpllIl0.2345g分析：(D米粒间有空隙，若把空隙的体积也算作大米的体积，则大米的体积会变大.质量一定时，体积变大，

9、密度会变小.(2)天平测量物体质量，读数时是硅码质量加上游码的示数；(2)已知大米的质量，求出大米排出水的质量，可求出大米的休积，求出大米的密度.解：(1)测大米体积时，把空隙的体积也算作大米的体积，则大米的体积会变大.大米的质量不变，由P=典可知，在质量一定时，体积变大，密度会变小.V(2)祛码的质量是：150g,游码的质量是1g,所以物质的质量是：150g+lg=151g;(3)瓶子和水的总质量m=143g,大米质量mj=48g,则它们的总质量11u=143g+48g=191g,当把大米放入瓶子中时，水会被排除一部分.则它们最后质量为m3=151g,则溢出水的质量014=0121113=1

10、9181518=408；则水的体积为V=-40g_40cm3；大米的体积和水的体积相等，Plg/cm3则大米的密度Pl=叫=-48g=.2gc11?=1.2Xdkg/n?；故答案为：小；151；1.2XV40cm3IO3；点评：此题中因为大米的体积不好直接测量，因此用到间接测量法.本题测量颗粒的体积，体现的是一种探究实验的科学方法：等效替代法.利用排水法测量不规则固体体积属于等效替代.同时考查了密度公式的应用.例2：某同学要测定一个不沉入水的木块的密度，设计了如下的实验步骤：A、用细线打拴住小角铁块，浸没在量筒里的水中，记下此时水面的刻度Vi;B、在量筒中倒入适量的水，记下水面的刻度V2；C、

11、把木块和铁块系在一起，并让它们全部浸入量筒里的水中，记下水面的刻度V3；D、用天平测出木块质量为m;E、用天平测出铁块质量为m2.（1）请选择必要的步骤，并将正确顺序的步骤序号填在横线上：DAC；（2）用上述有关的实验步骤中的数据表示木块的密度P木=i.-v3-v1-分析：（1）实验的原理依据了密度的计算公式，需要求出物体的质量与体积.根据物体不能沉入水中的特点，采用助沉法使之浸没，间接测出其体积.其基本操作步骤为：在待测物体上悬挂一个重物，先将重物浸没在水中，读出量筒中水面读数V,再将物体与悬挂重物全部浸没在水中，读出量筒中水面读数V2,则待测物体的体积V=V2-V,在这一过程中，小重物的质

12、量和量筒中水的体积是无须测量的.（2）将所测得的有效数据代入公式P=T可得出其表达式.解：（1）根据实验的基本要求可知，在测量木块的体积时，借助小铁块，采用助沉法，须将小铁块挂在木块之下，先将铁块浸没在水中，读出量筒中水面读数，再将铁块与木块全部浸没在水中，读出量筒中水面读数，则木块的体积等于两次示数之差，在这一过程中，小铁块的质量和量筒中水的体积是无须测量的.故必要且正确的步骤序号应为：DAC.（2）对照步骤可知，木块的质量为向，木块的体积为V3-V,代入密度的公式得：p=BVi.故答案为：（1） DAC； V3l(2)V3l点评：在本实验的过程中，我们重点掌握利用量筒测不下沉的物体的体积的

13、方法，这里用到的方法称为“助沉法”，即借助一个密度大的物块帮助其下沉.在这一过程中，为了简化步骤、减小误差，量简中水的体积和重物的质量是不需要测量的，这一点值得我们关注.【解题方法点拨】先用天平测出该物质的质量，再用量筒（量杯）测出该物质的体积，然后根据密度公式求出它的密度.在实验中应注意：（1）关于量筒（量杯）的使用弄清所用的量筒（量杯）的量程和最小刻度值.以选择适合实验所用的量筒（量杯）.测量时将量筒（量杯）放在水平台面上，然后将液体倒入量筒（量杯）中.观察量筒（量杯）里液面.到达的刻度时，视线要跟液面相平.若液面是凹形的（例如水），观察时要以凹形的底部为准.若液面是凸形的（例如水银），观

14、察时要以凸形的上部为准（可记为凸顶凹底）.（2）测固体体积的方法对形状规则的固体，可用刻度尺测出有关数据，然后根据公式算出体积.对形状不规则的固体，可采用“排水法”来测它的体积.具体做法是：A.在量筒（量杯）内倒入适量的水（以浸没待测固体为准），读数体积Vi;B.用细线栓好固体，慢慢放入量筒（量杯）内，待物体浸没在水中后，读出这时水和待测固体的总体积V2:C.待测物体的体积就是V2V.【知识点的认识】测量固体密度的实验是初中物理重要的实验，从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查.测固体密度的基本方法：用天平测出固体的质量m,根据排水法测出固体的体积V,用公式算出固体

15、的密度；如果测量时没有天平怎么办？一可以利用弹簧测力计测重力来计算出质量；二可以利用等效替代法借助于水.当缺少量筒时，采用等效代替的方法测量物体的体积是比较常用的方法，也可以借助于水.【命题方向】测量固体密度的基本实验程序、天平和量筒的正确读数以及密度公式的熟练运用，以及对实验中出现的误差的分析能力.如果缺少工具怎么办都是命题的关键.例：小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整.（1）把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平的平衡螺母使天平平衡.（2）用天平测量小石块的质量，右盘中的硅码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为62g.（3）如图2所示：a.往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记;b.取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g；c.往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g；d.计算出小石块的体积为2Hcm3.（4）用密度公式计算出小石块的密度为，Jg/cm3.分析：（】）使用天平之前，首先把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度，然后调节平衡螺母使天平的横梁平衡.（2）物体的质量