资源简介

(共35张PPT)
第4节 密度的应用
八年级上
主题情境
揭开王冠的秘密
王冠的一部分宝石被替换成了赝品
情境线
活动线
利用密度求出质量
利用密度求出体积
知识线
利用密度鉴别物质
判断宝石的真伪
国王发现，王冠有些“轻”，怀疑王冠不是纯金打造
鉴别王冠的材质
1. 通过实验和联系生活现象，学会用密度知识计算质量、体积.
2. 通过计算和联系生活现象，了解利用密度进行物质鉴别的方法.
学习目标
工作室中，侦探小李看着桌面上的案卷陷入了沉思，这次的案件涉及到一件珍贵的王冠，据说王冠的一部分宝石被金匠换成了赝品，并且怀疑王冠主体材料并非纯黄金所制.
情境串新知
原来，在一年前国王放榜招募金匠为他打造新的王冠. D先生以收费便宜为条件接了皇榜，为国王打造了新的王冠.
为了还原真相，小李需要利用密度的知识来判断宝石的真伪及鉴别王冠的材质，并揭示罪犯是如何利用密度差异完成偷梁换柱的.
活动1
判断宝石的真伪
当了解到某物质的密度以及其占据的体积时，可以通过密度公式的变形m=ρV，来计算出该物质的质量.
一、利用密度求出质量
只要对王冠上每颗宝石的体积进行精密测量，并结合已知的宝石密度，就能成功推算出了每颗宝石的质量，通过比对王冠上宝石的质量，即可哪些宝石是赝品.
解：已知宝石的质量m=20 g，体积V= 8cm3
因为公式 ρ=
如果是红宝石，质量应为m'=ρV=4 g/cm3×8 cm3=32 g＞20 g
所以该宝石为赝品.
还有其他的方法判断宝石的真伪！
例 王冠上的宝石均由天然红宝石制成，经称量测得某颗宝石的质量是20 g， 利用排水法测得宝石的体积为8 cm3，已知红宝石的密度ρ=4 g/cm3，该宝石是否为赝品？
二、利用密度求出体积
还可以使用密度公式的另一个变形——V = 求出物体的体积.
这一方法可以确定了王冠中宝石的真实大小，通过比对体积进一步验
证了宝石的真伪.例如，如果一颗宝石的质量是已知的，而它的密度与真宝石相匹配，那么通过计算可以得出这颗宝石应有的体积，如果实际体积与计算结果不符，这颗宝石很可能是赝品.
解：已知宝石的质量m=20 g，体积V=8 cm3
因为公式 ρ=
如果是红宝石，体积应为V'= =
所以该宝石为赝品.
例 王冠上的宝石均由天然红宝石制成，经称量测得某颗宝石的质量是20 g， 利用排水法测得宝石的体积为8 cm3，已知红宝石的密度ρ=4 g/cm3，该宝石是否为赝品？
金匠骗我，王冠如此轻，肯定不是纯金的！
我用我生命发誓：保证王冠是纯金的！
到底谁说了谎？
小李鉴别了各颗宝石的真伪，金匠D先生也被迫用真宝石替换了假宝石. 但是国王发现，王冠有些“轻”，怀疑王冠不是纯金打造！
国王还需要小李鉴别王冠除宝石以外的部分是由什么材料制成.
活动2
鉴别王冠的材质
在侦探工作中，密度是辨别物质真伪的关键因素，真正的王冠与伪造品在外观上可能极为相似，但在密度上往往存在差异.
只要测量出王冠的质量和体积，根据 ρ＝ 可以求得王冠的密度；
查看密度表比较就知道王冠的材质！
侦探先生，王冠初步检查结果出来了：
检查结果
去掉宝石的王冠
质量：579 g
体积：65 cm3
例 已知黄金的密度为19.3×103 kg/m3，这个王冠是由纯金制造的吗？
解：已知去掉宝石的王冠的质量m=579 g，体积V=65 cm3
因为公式 ρ=
去掉宝石的王冠密度
ρ= ＜ρ金
检查结果
去掉宝石的王冠
质量：579 g
体积：65 cm3
所以王冠不是由纯金制造的.
那么，很明显了，说谎的就是……
金匠 D先生
总感觉哪里不对呢？
叶警官，我是侦探小李，有个案件需要你帮忙.
小李啊，你说.
(描述案件)......
我让同事找一下当事人.
小李啊，负责后勤的宫女说：炼金房是密闭的，冶炼素材只有金子和用来冷却的水，所以能够排除合金.
那说谎的是金匠没错了.
什么！30 cm3
而且宫女说：她交给金匠的金块是经过严格测量的：579 g，30 cm3，不知道对案件有没有帮助.
我知道了！
真相只有一个！
单说黄金：没人说谎！
王冠中有空腔！
利用密度知识，小李鉴别了各颗宝石的真伪以及王冠的材质，但是：
我不管，我不带空心的王冠！
你们给我想办法.一天以后，我要带着更重的王冠！不然，哼哼！
啊，这怎么办？
既然这样，就让它变成真正的“水货”吧.
例 纯黄金制造的王冠质量为 579 g，其体积为65 cm3，求王冠的空心体积是多少？若用水将其注满，求王冠的总质量是多大
( ρ金=19.3 g/cm3，ρ水=1.0 g/cm3，)
解：
已知王冠质量m=579 g；体积V=65 cm3
因为公式 ρ=
如果是实心，王冠的体积应为V1= =
空心部分的体积V空=V－V1 =65 cm3－30 cm3 =35 cm3
空心部分注水后的质量m水=ρ水V空 =1 g/cm3×35 cm3 =35 g
王冠的总质量m'=m+m水 =579 g+ 35 g=614 g
后来，皆大欢喜~~
小李针对整个案件进行反思发现：想要判断王冠是不是纯金制的，首先需要判断其是否为实心，若为实心，才可以利用密度初步判断王冠是否为纯金制的；否则利用密度是不能判断出的.
案件结束后，小李向在场的人们进行了知识科普：
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.
不同物质的密度可能是相同的. 例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度都是0.8×103 kg/m3，但是通过气味可以区分它们. 因此，要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用.
为了扩充自己的知识储备，小李查阅资料，了解到密度在生活中的其他用途：
拓展：
密度在日常生活中的其他应用
通过对样品密度等信息的采集，可以确定它的种类及经济价值；
用密度鉴别牛奶、酒的品质
拓展：
密度在日常生活中的其他应用
很多材料的选择需要考虑物质的密度.
拍摄电影时的石头道具使用密度很小的泡沫塑料制成
机床底座需要用坚固、密度大的材料制成
飞机的外壳常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料制成
超过百米的海上风力发电机的叶片采用了具有密度小、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能的碳纤维材料.
这次王冠的案件，体现了密度的重要性. 它不仅是一个物理概念，它还是解决谜题、鉴别物质和揭露真相的有力工具. 在科学探索和日常生活中，理解并应用密度的知识，可以帮助我们更好地理解周围的世界，并解决实际问题.
科学·技术·社会·环境
材料与社会发展
旧石器时代
简单加工石器，狩猎，维持生存.
新石器时代
随着石器加工制作水平的提高，人类进入新石器时代，
出现原始手工业.
铁器时代
铁器时代的到来，大大促进了社会的发展.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.
青铜器时代
青铜器的出现大大促进了农业和手工业的发展.
20世纪初以来
气凝胶、半导体等新材料的出现和广泛应用，把人类社会由工业社会推向信息社会.
自主阅读课本对应内容
密度的应用
利用密度求出质量：
利用密度求出体积：
利用密度鉴别物质
m=ρV
V=
ρ=
公式：_______
公式：_______
公式：_______
密度在日常生活中的其他应用
确定样品的种类及经济价值.
材料的选择.
课堂小结
1. 在学习完密度的知识后，小明对下列生活实例的解释错误的是(　　)
A. 制造航天器应选用密度小的材料，能减小航天器的质量
B. 勘探人员常利用物质的密度来鉴别矿石的种类C. 影视拍摄中常利用密度大的材料做大石头道具，因为能体现真实性D. 建造机床设备的底座时应该选择密度较小的材料，轻便且容易移动
C
随堂练习
当体积一定时，材料的密度越小，质量越小
√
×
密度是物质的基本特性之一，每种物质都有自己的密度
√
使用密度小的泡沫塑料制成
机床底座则需要用坚固、密度大的材料制成
×
2. 某城市决定用一种特殊的合金材料为一位见义勇为的英雄人物浇铸塑像.塑像高为1.75 m，设计时先用同样的金属材料浇铸了一个按比例缩小的小样，测得小样高17.5 cm，体积为70 cm3，质量为630 g，该金属材料的密度_______kg/m3，英雄塑像的成品质量______kg.
9×103
h=17.5 cm=0.175 m
高度之比为h：h′＝0.175 m：1.75 m＝1：10
英雄塑像的体积V′＝1 000V＝1 000×70 cm3＝70 000 cm3＝0.07 m3
则体积之比为V：V′＝1：1 000
英雄塑像的成品质量m′＝ρV′＝9×103 kg/m3×0.07 m3＝630 kg
630
3. 地沟油中含有大量杂质及有毒物质，危害极大.小明想：利用测量密度的方法能否有效鉴别地沟油呢？在专业人员帮助下，他用一个质量是100 g，可装100 cm3液体的空玻璃瓶装满地沟油后，测量出玻璃瓶和地沟油总质量是192.3 g.测量出的地沟油的密度是___________kg/m3，你认为用密度检测的方法_______(选填“能”或“不能”)有效鉴别出地沟油，你的判断理由是：__________________________________________.(正常食用油的密度均在0.91×103 kg/m3~0.93×103 kg/m3之间)
0.923×103
不能
地沟油的密度在正常食用油密度范围之内
4. 为节能减排，倡导绿色环保，国内许多行业都进行了新材料新工艺的使用，比如建筑上普遍采用空心砖替代实心砖.如图所示，每块空心砖的质量是3.9 kg，制作材料的密度为2×103 kg/m3.砖的实心部分占总体积的65%，求该空心砖的总体积.
解：根据公式 ，可得
砖的实心部分体积
则空心砖的总体积
5. 随着社会发展，铝箔的应用越来越广泛.如图所示是某市场中食品用铝箔的包装盒信息. 请你通过计算判断该商品提供的是否为虚假信息. (已知铝的密度为2.7×103 kg/m3)
品名 食品用厚质铝箔
规格 30 cm×8 m，净重810 g
使用原料 厚0.15 mm铝箔
卫生标准号 GB4806.9
等级 合格品
810 g
方法一：利用密度求出质量
方法二：利用密度求出体积
方法三：利用密度进行鉴别
品名 食品用厚质铝箔
规格 30 cm×8 m，净重810 g
使用原料 厚0.15 mm铝箔
卫生标准号 GB4806.9
等级 合格品
m=ρV
解：方法一
单位换算2.7×103 kg/m3=2.7 g/cm3
铝箔的体积V=30 cm×8×100 cm
×0.15×0.1 cm=360 cm3
根据公式 ，可得铝箔的质量
m=ρ铝V=2.7 g/cm3×360 cm3=972 g>810 g
所以该商品提供的为虚假信息.
5. 随着社会发展，铝箔的应用越来越广泛.如图所示是某市场中食品用铝箔的包装盒信息. 请你通过计算判断该商品提供的是否为虚假信息. (已知铝的密度为2.7×103 kg/m3)
810 g
品名 食品用厚质铝箔
规格 30 cm×8 m，净重810 g
使用原料 厚0.15 mm铝箔
卫生标准号 GB4806.9
等级 合格品
解：方法二
单位换算2.7×103 kg/m3=2.7 g/cm3
铝箔的体积V=30 cm×8×100 cm
×0.15×0.1 cm=360 cm3
根据公式 ，可得铝箔的体积
所以该商品提供的为虚假信息.
5. 随着社会发展，铝箔的应用越来越广泛.如图所示是某市场中食品用铝箔的包装盒信息. 请你通过计算判断该商品提供的是否为虚假信息. (已知铝的密度为2.7×103 kg/m3)
810 g
品名 食品用厚质铝箔
规格 30 cm×8 m，净重810 g
使用原料 厚0.15 mm铝箔
卫生标准号 GB4806.9
等级 合格品
解：方法三
单位换算2.7×103 kg/m3=2.7 g/cm3
铝箔的体积V=30 cm×8×100 cm
×0.15×0.1 cm=360 cm3
根据公式 ，可得铝箔的密度
所以该商品提供的为虚假信息.
5.随着社会发展，铝箔的应用越来越广泛.如图所示是某市场中食品用铝箔的包装盒信息. 请你通过计算判断该商品提供的是否为虚假信息. (已知铝的密度为2.7×103 kg/m3)
810 g

展开更多......

收起↑