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第六章 质量与密度
第4节 密度的应用
学习目标
1.正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。
2.能联系实际运用密度公式进行计算，会计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的物体的体积。
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
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，碑身高37.94 m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石由一整块花岗岩经多次加工而成，当这块花岗岩被加工成长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m的长方体巨石时，它的质量约为多少
一、创设情景，引入新课
大型的钢板长18m,宽6m,厚6cm,你知道这样的钢板的质量是多大？
二、利用密度求出质量
根据密度公式 ，可以推导出 。物体的质量等于它的密度与体积的乘积。
因此，知道了物体的 ，查出组成物质的 ，就可以算出物体的 。对于不易 称量质量的庞大物体，这种办法很方便。
记住计算公式： 。
例：矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑（如上页的图所示）碑身高37.94 m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩，长14.7m、宽2.9m、厚1.0m，它的质量约为多少
m= ρV
ρ =m/V
体积
密度
质量
直接
m= ρV
解：碑心石的体积：
V＝14.7m×2.9m×1.0m＝42.6m3
查表，取花岗岩的密度 ρ＝2.8×103kg/m3
由公式ρ=m/V 得
m＝ρV
＝2.8×103 kg/m3×42.6 m3
＝119.3×103 kg ＝119.3 t
此题告诉我们，可以用密度知识计算不便称量的物体的质量。
三、利用密度求出体积
根据密度公式 ，可以推导出公式 。利用这个公式，知道了物体的 ，查出组成物质的 ，就可以算出物体的 。
对于形状 或不便于 测量体积的物体，这是一种很方便的求体积的办法。
想一想：你见到过的物体，哪一些是形状不规则的？
ρ=m/V
V=m/ρ
质量
密度
体积
不规则
直接
ρ金＝19.3×103kg/m3
ρ银＝10.5×103kg/m3
例：修缮某文物需要使用厚度为0.15μm的金箔，这种金箔主要由黄金制成。假设没有损耗，那么10g的黄金能修缮多大面积
解：查表，黄金的密度 ρ＝19.3×103kg/m3 代入公式，可以得到10g黄金的体积
V=m/ρ=0.01kg/19.3×103kg/m3
=5.2×10-7m3
由于所用金箔的厚度d=0.15μm，则能修缮的面积
S=V/d=5.2×10-7m3/0.15×10-6m3
=3.5m2
四、利用密度鉴别物质
1. 鉴别物质的种类
物质的密度是物质的 ，同种物质密度是 的，不同物质的密度一般是 的。所以可用密度鉴别 。
先根据 测出物质的密度值，再查密度表确定是哪种物质，运用 值即可鉴别商品 。如果测量值和理论值吻合，材料可能为真，不吻合则说明材料有假。
如：银饰品深受人们喜爱，但是银饰品不一定都用纯银制成。有些银饰品的成分除银之外，还可能有铜、镍等。通过测量密度可以对其是否为纯银作出初步判断。
特性
相同
不同
密度
ρ=m/V
真伪
物质
用密度鉴别物质，这种鉴别方法是不是绝对可靠？
想一想：
不同物质的密度可以是相同的，例如酒精和煤油的密度都是0.8×103kg/m3。在知道密度的基础上，通过对两者气味的比较，可以鉴别酒精和煤油。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，常
常需要多种方法并
用。
2. 密度在社会生活中的一些应用
（1）商业中鉴别牛奶的质量、酒的品质
标准牛奶的密度是1015～1040 kg/m3±0.3 kg/m3，大于水的密度，若测出牛奶的密度不在规定的标准范围，表明 。
不合格
（2）测量密度，确定矿藏种类
勘探队员在野外勘探时，通过采集的样品的 等信息，可以确定矿藏的种类及经济价值。
（3）根据密度，鉴别产品优劣
例如用盐水选种，把种子放到盐水里，饱满的种子因为 大而沉到盐水底。瘪壳和杂草的种子因为 小而浮在盐水表面。
（4）根据密度大小选择合适的材料
根据m=ρV可知，在体积相同时，密度越小，质量越 ，密度越大，质量越 。
①航空器材中，常采用高 、低 的合金或新型合金材料，减小自身的 。
密度
密度
密度
小
大
强度
密度
质量
②机器底座的作用是为了增加 ，压路机的滚筒是对路面的 大。这些情况下，要求它们的
大一些，所以人们就常常选用 、
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 要小，人们常选用
很小的泡沫塑料做道具。
在产品包装中，常采用 很小的泡沫塑料作填充物，减小 ，同时起到防震作用，便于运输，价格低廉。
稳度
压力
质量
坚固
密度
质量
密度
密度
质量
视频欣赏——《密度与物质鉴别》
五、材料与社会发展
（1）材料的物理性质
我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料，等等。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。在生产生活中，人们利用各种材料的特性，设计出所需的物品。
某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革。
（2）材料的发展历程
在旧石器时代，人类通过简单加工获得石器，用来狩猎，维持生存。随着石器加工制作水平的提高，人类社会进入了新石器时代，出现了原始手工业，如制陶和纺织。
我国是世界上冶铁业出现较早的国家之一。春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器得以广泛应用。铁器时代的到来，大大促进了社会的发展。
青铜器的出现大大促进了农业和手工业的发展。青铜是由铜、锡等元素组成的合金，它的熔点低、硬度高、耐用性强。
随着钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类社会从农业和手工业社会进入了工业社会：随着我国工业技术的发展，目前，我国自主研发的“手撕钢”比纸还要薄，被不断应用到许多高新技术领域。
（3）新材料——气凝胶
20世纪，各种新材料层出不穷。例如，气凝胶是当今世界上 最小的固体。这种新材料具有 、耐 等性能，在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。而半导体等新材料的出现和广泛应用，则把人类社会由工业社会推向信息社会。基于材料对社会发展的作用，人们将信息、能源和材料并列为现代文明的三大支柱。在这三大支柱中，材料又是能源和信息的基础。
密度
隔热
高温
课堂总结（1）
密度的应用
├── 求出质量 —— 根据密度公式：ρ=m/V，可以推导出m=ρV
├── 求出体积 —— 根据密度公式：ρ=m/V，可以推导出公式V=m/ρ
├── 鉴别物质 —— 根据密度公式：ρ=m/V可以鉴别物质
└── 生产生活中的应用
├── 测量密度，确定矿藏种类；
├── 鉴定牛奶、酒的品质；盐水选种
├── 根据物质的密度大小选择合适的材料
└── 材料与社会发展
课堂总结（2）
课堂练习：
1．密度是物质的重要特性，利用密度可以鉴别物质，但对物质的鉴别，我们还可以应用其他科学知识，做进一步的鉴定。从密度表上我们知道，一些不同物质的密度是相同的。例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是（　　）
A．通过它们的气味不同鉴别
B．通过它们的颜色、透明度鉴别
C．通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别
D．通过它们的质量大小鉴别
D
2.建筑工地需要沙石400m3，若用载重4t的卡车运送，需运多少车？（ρ沙＝2.6×103kg/m3）
解：沙石的总质量
m沙＝ρ沙V沙＝ 2.6×103 kg/m3×400m3
＝1.04 ×106 kg ＝ 1.04 ×103 t
需运车数
n＝ m沙/m1
＝1040 t /4t＝260（车）
3.物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的一些说法正确的是（　　）
A．1kg水和1kg冰的密度相同
B．可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同
C．发生火灾时，受困人员常采取弯腰腿至爬行的姿势撒离，这是因为含有有害物质的空气温度较高，密度较小，大量聚集在房间的上方
D．为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
C
4.如图，冰墩墩是2022年北京冬奥会的吉祥物，它将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合，装饰彩色光环，整体形象酷似航天员，若测得某个空心陶瓷冰墩墩纪念品质量为115g，总体积为100cm3。（ρ陶瓷＝2.3×103kg/m3，ρ石蜡＝0.8×103kg/m3）
（1）该“冰墩墩”所用陶瓷的体积为多少？
（2）该“冰墩墩”空心部分体积多大？
（3）若用石蜡打造一个实心的外形相同的
“冰墩墩”纪念品，则石蜡冰墩墩的质量是多少？
解：（1）陶瓷的密度为
ρ陶＝2.3×103kg/m3＝2.3g/cm3
由ρ=m/V可得
V陶=m陶/ρ陶=115g/2.3g/cm3=50cm3
（2）该“冰墩墩”空心部分体积为
V空＝V冰﹣V陶
＝100cm3﹣50cm3＝50cm3
（3）石蜡的密度为
ρ石＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3
若用石蜡打造一个实心的外形相同的“冰 墩墩”纪念品， 则石蜡冰墩墩的质量为
m石＝ρ石V石＝ρ石V冰
＝0.8g/cm3×100cm3＝80g
纸上得来终觉浅，
绝知此事要躬行。
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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