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物理 沪粤版（2024）
八年级上册
第五章 质量与密度
5.3 密度知识的应用
新课引入
新课讲授
课堂小结
随堂练习
新课引入
现实生活中，我们可能在哪些地方用到密度知识？
根据密度鉴别物质
根据密度公式求得实心奖牌的密度，通过查密度表可大致确定奖牌的组成物质。
求物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体，我们可以根据物体的质量和密度确定其体积。
求物体的质量
对于不便于直接测量质量的物体，我们可以根据物体的体积和密度确定其质量。
知识窗
氩的发现
19世纪末，英国物理学家瑞利在精确测量各种气体的密度时，发现由空气中取得的氮的密度与由氨中取得的氮的密度始终存在差异。后来，他和化学家拉姆塞合作，于1894年在从空气中取得的氮里分离出另一种当时还不知道的气体——氩，瑞利因此荣获1904年的诺贝尔物理学奖。
歼-20机身采用密度较小的碳纤维复合材料，有效减轻飞机的质量。
……
生产中根据不同需要选择不同密度的材料
科研中根据密度判断是否发现新物质
新课讲授
知识点
一
常见物质的密度
1.密度大小的影响因素
（1）密度受物质温度的影响：当温度发生变化时，物体的体积会发生变化，但物体质量不受温度影响，根据可知，物体密度要发生变化。气体热胀冷缩最明显，故气体密度受温度影响最大；固体和液体热胀冷缩不明显，故密度受温度影响较小。
知识窗
温度与物体密度的关系
（1）大多数物体遵循“热胀冷缩”的规律，温度降低时，物体质量______，体积_____，由可知，物体的密度______。
（2）水并不简单地遵循“热胀冷缩”的规律，结成冰后反而“热缩冷胀”，体积增大，我们称之为水的反常膨胀。4℃以上，水热胀冷缩；0~4℃之间，水热缩冷胀；4 ℃时密度最小。
温度
体积
4℃
0
不变
变小
变大
（2）密度受物质状态的影响：同一物质不同状态下的密度一般不同，如ρ纯水=1.0×103 kg/m3，ρ冰=0.9×103 kg/m3。
1.密度大小的影响因素
（3）气体的密度还跟压强有关。
2.密度表
物质名称 密度 ρ/(kg·m-3) 物质名称 密度
ρ/(kg·m-3)
铂 21.5×103 铝 2.7×103
金 19.3×103 花岗岩 （2.6~3.3）×103
铅 11.3×103 玻璃 （2.4~2.8）×103
银 10.5×103 冰（0 ℃） 0.9×103
铜 8.9×103 石蜡 0.9×103
铁 7.9×103 干松木 （0.4~0.7）×103
常见固体的密度（常温常压）
常见液体的密度（常温常压）
物质名称 密度 ρ/(kg·m-3) 物质名称 密度
ρ/(kg·m-3)
汞 13.6×103 柴油 （0.81~0.85）×103
硫酸 1.8×103 煤油 （0.78~0.80）×103
海水 （1.02~1.07）×103 酒精 0.79×103
纯水 1.0×103 汽油 （0.72~0.78）×103
常见气体的密度（0℃，1个标准大气压）
物质名称 密度 ρ/(kg·m-3) 物质名称 密度
ρ/(kg·m-3)
二氧化碳 1.98 氮 1.25
氩 1.98 一氧化碳 1.25
氧 1.43 氦 0.18
空气 1.29 氢 0.09
（1）不同物质的密度一般不同。一般情况下，固体的密度最大，液体次之，气体最小。
3.密度大小的特点
（2）同种物质在不同状态下的密度一般不同，如水和冰。
固体的质量m
V2
V1
知识点
二
测量固体和液体的密度
1.测量固体的密度
（1）用天平测量待测固体的质量m；
（2）向量筒内倒入适量的水，测量其体积V1；
（3）把用细线系好的待测固体缓慢浸没到水中，测量水和固体的总体积V2，将测得的数据记录在表格中。
（4）则固体的密度 。
误差分析 测量固体密度时，应先测质量再测体积。若先测固体的体积再测质量，则会因为固体上沾了水而使质量的测量值_______，由此计算出的密度会_______。
固体的质量m
固体的体积V=V2-V1
V2
V1
偏大
偏大
m1
V
m2
2.测量液体的密度
（1）向空烧杯中倒入待测液体，用天平测量其质量m1；
（2）将烧杯中的部分待测液体倒入量筒，用天平测量烧杯和剩余液体的质量m2；
（3）测量量筒中液体的体积V，将测得的数据记录在表格中。
（4）则液体的密度 。
误差分析 本实验中实际测量的是从烧杯中倒出液体的质量和体积，烧杯内壁残留的液体对实验结果的准确性___影响。若先测空烧杯的质量，再测液体和烧杯的总质量，最后将液体全部倒入量筒中测体积，则会因为烧杯内壁有残留的液体导致体积的测量值_____，由此计算出的密度会_____。
m1
V
m2
无
偏小
偏大
1.求物体的质量
适用范围：不便于直接称量质量的庞大物体。
方法：查出组成该物体的物质的密度ρ，测出其体积V，根据 的变形公式m=ρV 求质量。
知识点
三
密度公式的应用
实际操作中，一般先通过“取样法”测得组成该物体的物质的密度，然后再求解质量。
典例
2.求物体的体积
适用范围：形状不规则或不便于直接测量体积的较大物体。
方法：查出组成该物体的物质的密度ρ，测出其质量m，根据 的变形公式 求体积。
典例
3.求物质的密度（利用密度鉴别物质）
适用范围：能够测量质量和体积的物体。
方法：根据 求出物质的密度，把算出的密度与密度表中的密度进行对比，鉴别可能是哪种物质。
实际操作中，存在密度相同的物质，我们一般结合物质的其他性质（如硬度、颜色等）综合分析。
典例
体积比较法：由 求出组成物体的材料的体积，将之与物体的实际体积V物进行比较，若V材＜V物，则物体是空心的；若V材=V物，则物体是实心的。
此方法还可以求出空心部分的体积V空= V=V物-V材。
4.判断物体是否“空心”
密度比较法：由 求出物体的密度，将之与给定的材料密度ρ进行比较，若ρ＜ρ物，则物体是空心的；若ρ=ρ物，则物体是实心的。
典例
质量比较法：假设物体是实心的，由m=ρV求出质量m，将之与给定的物体的质量m物进行比较，若m＞m物，则物体是空心的；若m=m物，则物体是实心的。
5.混合液体的密度计算：先求出混合液体的总质量，再根据题意求出混合液体的总体积，由 求得混合液体的密度。
课堂小结
密度知识的应用
常见物质的密度
密度公式的应用
测量固体和液体的密度
随堂练习1
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，它的碑心石是一块巨大的花岗岩，在长14.7 m、宽2.9 m、厚1 m的碑心石上刻着“人民英雄永垂不朽”。碑心石的质量是多少？（花岗岩的密度取2.6×103 kg/m3）
解：碑心石的体积V=14.7 m×2.9 m×1 m=42.63 m3
由公式ρ=得，碑心石的质量
m=ρV＝ 2.6×103 kg/m3 ×42.63 m3≈110.84×103 kg=110.84 t。
随堂练习2
用天平称得一捆细铜丝的质量是445 g，已知铜的密度是8.9×103 kg/m3，这捆细铜丝的体积是多少？
解：由公式ρ=得，这捆细铜丝的体积
V=
随堂练习3
有一枚亚运会纪念币，它的质量为16 .1 g，体积为1 .8 cm3，试求制成这枚纪念币的金属密度，判断是何种金属。
解：这枚纪念币的密度ρ=
通过查阅资料，我们发现这枚纪念币的密度与铜的密度接近，故这枚纪念币可能是由铜制成的。
一只铁球的质量是3 kg，体积是0.5 dm3，试判断此铁球是空心的还是实心的。（已知铁的密度是7.9×103 kg/m3）
解法一：比较密度法
即ρ球<ρ铁，故此铁球是空心的。
6×103 kg/m3<7.9×103 kg/m3
ρ球=
随堂练习4
解法二：比较体积法
根据ρ= 得V=，该铁球中铁的体积
V铁= =0.38 dm3
0.38 dm3<0.5 dm3
即V铁解题心得归纳
这三种方法用其中任何一种都可以判断出铁球是实心的还是空心的。
但如果题目还要求求出空心部分的体积，则比较体积法更简便些。
根据ρ=得m=ρV，若体积为0.5 dm3的铁球是实心的，则其质量为
m球=ρ铁V球=7.9×103 kg/m3×5×10-4 m3=3.95 kg
3.95 kg＞3 kg，即m实>m球，故此铁球是空心的。
解法三：比较质量法
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