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第五章第3节
5.3密度的应用
根据密度公式 ，只要知道某物体的质量和体积，即可计算出该物体的物质密度。
实验一：测量形状不规则的石块密度
实验二：测量盐水密度
测量固体和液体的密度
1．实验原理：
2．测量仪器：
托盘天平、量筒
测量形状不规则的石块密度
一
（5）根据公式 计算石块的密度。
实验步骤：
（1）用调节好的天平测量石块的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V1；
（3）用细线拴好石块，浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V2；
（4）不规则石块的体积：V= V2 V1
测量形状不规则的石块密度
一
实验记录表格：
石块的质量 m/g
水的体积
V1/cm3
石块和水的总体积V2/cm3
石块的体积
V=V2-V1/cm3
石块的密度
ρ/g·cm-3
测量形状不规则的石块密度
一
1．实验原理：
2．测量仪器：
天平、量筒
盐水
测量盐水密度
二
4、计算出盐水的密度：
你觉得以上的实验步骤存在着什么不足？
实验步骤：
测量盐水密度
二
1、用天平测出空烧杯的质量m1
2、将配好的盐水倒进烧杯，用天平测装有盐水的烧杯总质量m2
3、将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积V
（6）根据密度公式 计算盐水的密度，表达为：
实验步骤：
测量盐水密度
二
（1）在烧杯中倒入适量配好的盐水，用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量m1；
（2）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，记录量筒中盐水的体积V；，
（3）用天平测量烧杯和剩余液体的总质量m2 ；
（4）量筒中盐水的质量为：m1 m2
实验记录表格：
杯和盐水的质量m1/g 杯和剩余盐水的质量 m2/g 量筒中盐水的质量(m1-m2)/g 量筒中盐水体积V/cm3 盐水的密度
ρ/g·cm-3
测量盐水密度
二
（1）用调节好的天平测量蜡块的质量m；
（2）在蜡块下方悬挂一个重物，在量筒中倒入适量的水，将重物浸
没在量筒水中，记录水面的读数V1；
（3）再将蜡块与重物用用细线拴好悬挂在一起，
全部浸没在量筒的水中，记录水面的读数V2；
（4）待测的蜡块的体积：V= V2 V1
（5）根据公式 计算蜡块的密度。
思考：如何测量不能沉入水中物体的密度呢？
实验步骤：
若在操作过程中，量筒被摔碎了，怎么办？
缺少测V 工具
有天平、无量筒
令V物＝V水
测m水
ρ＝
利用V水＝
特殊方法测量物质的密度
特殊方法测量物质的密度
1. 有天平、无量筒 测量液体密度
步骤示意图 实验操作 计算密度
该液体的体积
V＝_________；
该液体的密度
ρ＝__________
①用天平测出空烧杯的质量m1；
②再向烧杯中加入适量的水，在烧杯壁作出标记，且测出烧杯和水的总质量m2；
③将烧杯中的水倒出并擦干烧杯壁，往烧杯中倒入某液体到达标记处，测出烧杯和液体的总质量m3
步骤示意图 实验操作 计算密度
方法一 ①石块的体积
V＝_________；
②石块的密度
ρ＝__________
特殊方法测量物质的密度
2. 有天平、无量筒 测固体密度
①用天平测出石块的质量m1；
②在烧杯中装适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m2；
③将石块浸没在水中，在烧杯的水面处做一个标记；
④取出石块，加水至标记处，用天平测出烧杯和水的总质量m3
特殊方法测量物质的密度
2. 有天平、无量筒 测固体密度
步骤示意图 实验操作 计算密度
方法二 ①金属块的体积V＝__________；
②金属块的密度ρ＝___________
①用天平称出金属块的质量m1；
②用天平称出空烧杯的质量m2；
③将金属块浸没在盛满水的溢水杯中，用烧杯收集溢出来的水；
④用天平称出烧杯和溢出水的总质量m3
特殊方法测量物质的密度
实验后，小岚老师把核桃放入水中，发现核桃漂浮在水面上，她想测量核桃的密度，却发现无法放入量筒中。思考后，用天平、小烧杯、细铁丝、装满水的溢水杯，也测出了核桃的密度。实验方案如下。
①用天平测出空烧杯质量m0；
②用天平测出核桃质量m1；
③用细铁丝将核桃压没在水中，用小烧杯承接溢出的水，用天平测出小烧杯和溢出水的总质量为m2；
（6）核桃的体积为V核桃=______；核桃的密度为ρ核桃=______（均用m0、m1、m2、ρ水表示）；
（7）由于核桃吸水而造成所测核桃的密度误差较大，在不改变实验方法的前提下，请你提出一条提高测量精度的有效措施：______。
特殊方法测量物质的密度
寒假里，小岚老师用大豆、核桃、花生等食材制作
营养豆浆，并测量营养豆浆的密度。
（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的
零刻度线处，观察到天平的指针如图甲，应向______
（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡；（2）用调好的天平测量烧杯和豆浆的总质量，所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，总质量为______g；（3）把烧杯中的豆浆倒入量筒中一部分，如图丙所示；（4）测出烧杯和剩余豆浆的质量为30g，计算出豆浆的密度为______kg/m3；
特殊方法测量物质的密度
小岚老师想到，只用天平还能测出酱油的密度。于是添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你帮她补充完整：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m；
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③ ；
④则酱油的密度ρ=______（用物理量符号表示）。（水的密度为ρ水）
特殊方法测量物质的密度
小岚老师给胖胖买了两个球，如图甲所示，想知道这个球的密度是多少？但是又放不进量筒，于是从实验室借来了天平和烧杯，进行了以下测量：
（1）把天平置于水平桌面上，将游码归零，当横梁静止后，指针指在分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到指针指在分度盘的中线处；
（2）小岚用天平对其中一个球的质量进行了正确测量，其测量结果如图乙所示，则所测球的质量为______g；
特殊方法测量物质的密度
（3）小岚将刚测完质量的球放入一空烧杯里，如图丙所示，然后进行了以下操作：
①向图丙的烧杯中倒入一定量的水后，用筷子将球刚好完全压入水中，在烧杯面标记上水面的位置，如图丁所示；
②取出球，如图戊所示；
③用装有500g水的烧杯A向图戊的烧杯中加水，如图己所示，直到水面达到标记处为止，此时测得烧杯A中剩余水的质量为100g；由以上信息可计算出球的体积为______cm3；（已知：水的密度为1g/cm3）
（4）由上述方法测得的球的密度为______g/cm3；所测得的密度比真实值偏______（选填“大”或“小”）。
特殊方法测量物质的密度
小高和小蒋想比较物理实验室中甲、乙两种液体的密度，进行了以下操作：
（1）小高在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体，并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量，电子秤的示数如图1所示，则这两种液体的密度关系是ρ甲 ρ乙
（2）小蒋想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。他用测出液体的体积V 并测出量筒和液体的总质量m，用甲、乙两种液体各测两组数据后，在如图2所示的m-V图像上描四个点。但小蒋忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小高实验测出的数据分析可知属于甲液体的两点是______；
特殊方法测量物质的密度
小高和小蒋想比较物理实验室中甲、乙两种液体的密度，进行了以下操作：
（3）小姚在小高实验的基础上添加了一个边长为3cm的正方体金属块测量出了甲液体的密度，实验步骤如图3所示，则甲液体的密度为______。为了减小该实验的误差，她应该选择图4中的______（选填“a”或“b”）烧杯。
风车放在点燃的酒精灯附近，你发现了什么？为什么会有这种现象？
酒精灯上方空气因受热体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，下面的冷空气就从四面八方流过来，形成了风。
气体密度与温度
根据密度 ，气体受热膨胀，密度变小；气体密度变小而上升。热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。空气运动具有能量。
气体密度与温度
　 例：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
AC
（1） 当气体被压缩时：
质量不变，体积变小，密度变大；
（2）当气体膨胀时：
质量不变，体积变大，密度变小。
气体密度与温度
　　 在我国的北方，冬天对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管里的水结了冰，不仅影响正常生活用水，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？
　　 我们发现，水并不能遵循“热胀冷缩”的规律。水结冰后体积反而膨胀变大了，而水管遇冷收缩，这样导致水管被水结冰后涨破裂了。
装满水的密封瓶子为什么不能长时间放在冰箱的冷冻室里？
水密度与温度
　　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。
如图冬天湖水的温度分布示意图，在寒冷的冬天，湖面封冻了，较深湖底的水却有可能保持的水温，鱼儿仍然可以自由自在的游动。
水的反常膨胀
水的反常膨胀
图甲为“水的密度在0～10℃范围内随温度变化”的图像，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图像及水的其他性质，下列分析判断正确的是（　　）
A．水在4℃时密度最小B．4℃以上的水，具有热缩冷胀的性质C．水在0～4℃范围内，具有热胀冷缩的性质D．示意图中从A到E，湖水的温度逐渐升高
水的反常膨胀
某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定环境下将一定质量的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图像，下列说法中正确的是（　　）
A．严寒冬天，当河水结冰时，冰层上表面的温度是0℃
B．严寒冬天，当河水结冰时，冰层下表面的温度是4℃
C．一定质量的水温度升高时，体积变大，密度变小
D．一定质量的冰温度降低时，体积变小，密度变大

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