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第五章
第四节 密度与社会生活
新课引入
物质的密度是不是不变的？有没有什么因素能影响物质的密度呢？
密度在我们的社会生活中有广泛的应用及重要价值。例如，勘探员在野外勘探时，通过对样品密度等信息的采集，可确定矿藏的种类及其经济价值；汽车、飞机和航天器常采用高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料。
01
密度与温度
密度与温度
下面通过观察实验探究温度对液体体积的影响。
实验应用
了放大法
密度与温度
把小风车放在点燃的酒精灯上方，风车能转动起来。这说明了什么呢？
由上述实验可以看出，物体受热后体积膨胀。根据 ，烧瓶中液体质量不变，体积膨胀
后，密度变小；风车实验中，空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，温度低的冷空气流过来就形成了风。
密度与温度
房间里的暖气一般都安装在墙壁的下部，就是根据空气受热上升，冷热空气发生对流，可以使房间温度迅速升高。火灾逃生要弯腰匍匐前进也是依据这个道理。
温度能够改变物质的密度。气体的热胀冷缩最为显著，密度受温度的影响最大；一般固体、液体受温度的影响较小。
密度与温度
冬天对自来水管的保护非常重要，如果保护不好，水管内的水结了冰，不仅影响正常用水，有时还会把水管冻裂。自来水管为什么会被冻裂？
我们知道：ρ水＞ρ冰，由
可知，相同质量的冰比水的体积大，即一定质量的水在结成冰时体积发生了膨胀。
密度与温度
一般来说，同种物质随温度降低，密度会增大，但水比较特殊。事实表明，4℃的水的密度最大。温度高于4℃时，随着温度升高，水的密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度降低，水的密度也越来越小。
水的反常膨胀：水凝固成冰时体积变大，密度变小的特性。
密度与温度
由于水的反常膨胀，在严寒的冬天，河面封冻了，较深河底的水却保持4℃的温度，鱼儿仍然可以自由自在地游动。
根据以上知识，你能解释鸡尾酒的调制依据吗？
02
密度与物质鉴别
密度与物质鉴别
例题：一个铅球的质量是4kg，经测量知道它的体积是0.57dm3 。这个铅球是用纯铅制造的吗？
分析：要知道铅球是不是用铅制造的，应先求出它的密度，再与金属铅的密度进行比较。
你知道体育课用到的铅球是什么材料的吗？是纯铅的吗？应用密度知识能不能解决这个疑问呢？
密度与物质鉴别
解：已知m=4kg，V=0.57m3=0.57×10-3m3
根据密度公式得
=
≈7.02×103kg/m3
铅的密度是11.3×103kg/m3，可知这个铅球不是纯铅制成的。
密度与物质鉴别
利用密度这一特性，可以鉴别物质。如鉴别掺水的牛奶、戒指的成分纯不纯等。但是有些物质的密度是相同的，如酒精和煤油、冰和蜡，需要多种方法并用进行鉴别。
通过气味区分密度相同的酒精和煤油
通过外观、能否燃烧区分密度相同的冰和蜡
03
材料与社会发展
材料与社会发展
历史学家以人类对材料的利用作为一个时代的重要标志，把人类发展的过程划分为以下几个时代：
石器时代
石器
（旧石器时代）
彩陶
（新石器时代）
青铜时代
青铜器
铁器时代
铁制农具
材料与社会发展
随着钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类社会开始从农业和手工业社会进入工业社会。
钢筋混凝土材料
20世纪中期以后，历史进入新技术革命时代，人们将信息、能源和材料并列为现代文明和生活的三大支柱。
现代文明和生活的三大支柱
材料
（基础）
信息
能源
材料与社会发展
半导体等新材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。超导材料、纳米材料等都已在不同的领域大显身手。新材料的发展给社会带来巨变。
半导体材料应用
超导磁悬浮列车
纳米防水材料
纳米科学技术
纳米是一个长度单位，符号是nm。1nm=10-9m。一般分子的直径大约为0.3～0.4nm。纳米科学技术是纳米尺度内（0.1～100nm）的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。
纳米科技是尖端科技，却早就存在身旁。举例来说，荷叶表面的细致结构和粗糙度大小都在纳米尺度的范围内，所以不易吸附污泥灰尘。这种荷叶表面纳米化结构，自我清洁的物理现象，就被称作荷叶效应。
纳米科学技术
纳米布料、服装已批量生产，像电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆，不仅耐洗刷性提高了十几倍，而且无毒无害无异味。纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量。
各国科学家正在努力研究的碳纳米管是一种非常独特的材料。它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”，内部是空的，外部直径只有几到几十个纳米。
课堂训练
1.早在八百多年前,我国就发明了如图所示的这种流行于民间的玩具式走马灯,点燃走马灯内的蜡烛,加热烛焰上方的空气,导致空气受热膨胀,密度变_______,热空气将___________( 选填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转” ),推动纸风车和固定在其转轴上的纸马转动。
小
向上运动
课堂训练
2.质量相等的水、硫酸和酒精( 已知ρ硫酸> ρ水> ρ酒精 ),分别装在规格相同的A、B、C三支试管中,如图所示,则可判断出( )
A.A中装的是酒精
B.A中装的是硫酸
C.B中装的是酒精
D.C中装的是水
A
课堂训练
3.用合金浇铸一个机器零件,要先用蜡做一个该零件的模型,已知该模型质量为1800 g,蜡的密度为0.9×103kg/m3,那么浇铸这样一个合金件需要合金(ρ合=8×103kg/m3 )( )
A.9 kg B.16 kg
C.18 kg D.72 kg
B
课堂训练
4.现有由同种材料制成的A、B两金属球,其中一个是实心的,它们的质量分别为128 g、60 g,体积分别为16 cm3、12 cm3。针对A、B两球有以下说法,下列选项正确的是( )
①A是实心球　②B球材料的密度是5 g/cm3　③质量是300 g的A金属的体积是60 cm3　④空心球空心部分的体积是4.5 cm3
A.只有①④正确 B.只有①②③正确
C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
A
课堂训练
5.一只烧杯装满水后总质量为800g，再放入一个金属块后，溢出一些水，此时烧杯、水和金属的总质量为1200g，取出金属块后，烧杯和剩余水的总质量为700g，则金属密度为多少？
解:金属块的质量为：m=m2-m3=1200g-700g=500g；
金属块排开水的质量：m排=m1-m3=800g-700g=100g，
金属块的体积： = =100cm3，
金属块的密度：
= =5g/cm3=5×103kg/m3。
小明妈妈有一款黄金手链,标签上写有“千足金32.05 g”字样。小明做了如下实验鉴别:
(1)用调节好的天平测量手链的质量，天平平衡时如图甲所示,则手链的质量m=_____g ;
(2) 放入手链前、后量筒内水面的位置如图乙所示,则手链的体积是_____cm3;
(3) 手链的密度为_____g/cm3, 纯金的密度为19.3 g/cm3,可以判定这款手链_______(“是”或“不是”)纯金的。
动手动脑学物理
32
2
16
不是
小结
密度与温度
密度与物质鉴别
1
2
3
材料与社会发展
温度能改变物质的密度
气体的热胀冷缩最显著
一般固体、液体密度受温度影响较小
水的反常膨胀
计算待鉴别物体的密度，与物体材料的密度对比即可鉴别
密度相同的物质，多种方法并用
材料的应用为时代的重要标志
石器时代、青铜时代、铁器时代
新技术革命时代三大支柱：材料、信息、能源
谢谢观看
THANKS

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