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第4节 密度的应用
物理观念：进一步理解密度的概念，并能熟练利用密度的公式进行计算。
科学思维：用密度的知识解决简单的问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象。
科学探究：通过分析实例，理解密度是物质的一种特性。
科学态度与责任：培养学生将科学知识应用于社会实践和生活的意识，培养学生对科学知识的求知欲望，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理的意识。
素养目标
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑身高 37.94 米，由 413 块花岗岩石块砌成。碑心石是一块完整的花岗岩，长 14.7 米、宽 2.9 米、厚 1.9 米，它的质量约为多少？
情境导入
新知探究
任务一 利用密度求出质量
根据公式ρ=m/V，可以推导出m=ρV。物体的质量等于它的密度与体积的乘积。
因此，知道了物体的体积，查出组成物质的密度，就可以算出物体的质量。对于不易直接称量质量的庞大物体，这种办法很方便。
新知探究
任务一 利用密度求出质量
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑碑身高37.94m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩，长14.7米、宽2.9米、厚1.0米，它的质量约为多少？
已经给出了巨石的长l1、宽l2、厚l3，巨石的体积就可以计算出来，即
解：
查表，取花岗岩的密度ρ=2.8103kg/m，把数据代入公式，就可以得到巨石的质量
对于形状不规则体积的物体，我们在测量固体密度的实验中，是用量筒测量的(如图）。
那么，对于不便于量筒测量体积的物体来说，怎么计算体积？
新知探究
任务二 利用密度求出体积
新知探究
任务二 利用密度求出体积
根据公式ρ=m/V，可以推导出V=m/ρ。利用这个公式，知道了物体的质量，查出组成物质的密度，就可以算出物体的体积。
对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体，这是一种很方便的求体积的办法。
修缮某文物需要使用厚度为 0.15 μm 的金箔，这种金箔主要由黄金制成。假设没有损耗，那么 10 g 的黄金能修缮多大面积
查表，把金的密度 ρ =19.3×103 kg/m3 代入公式，可以得到 10 g 黄金的体积
V= = ≈ 5.2×10-7m3
由于所用金箔的厚度 d = 0.15 μm，则能修缮的面积
S= = ≈ 3.5 m2
新知探究
任务二 利用密度求出体积
思考：影视剧中的石头是用什么做的呢？
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
人们可以根据密度来鉴别不同的物质
规格：15 dm3
质量：3 kg
密度：0.2×103 kg/m3
泡沫塑料
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
我们还能根据密度判断首饰的纯度
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
一个铅球的质量是4kg，经测量知道它的体积是0.57dm3 。这个铅球是用铅制造的吗？
查表可知：铅的密度是，可知这个铅球不是纯铅制成。
解：
例1
有一形状不规则的实心固体，用天平称得它的质量为 54 g，将其浸没在盛满水的烧杯中，溢出 20 mL 水，由此判断这一固体是（ ）
A.铝
B.花岗岩
C.铁、铝合金
D.不能确定
D
注：只通过密度鉴别物质并不完全可靠，要准确鉴定物质，常常需要多种方法并用。
与密度表对照可知此物质可能是铝或花岗岩，但具体是哪种，还需要借助其他手段，仅根据密度是无法确定的。
解析：
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
例2
鉴定牛奶、酒的品质
盐水选种
吹去不饱满谷粒与草屑
根据密度确定经济价值
鉴定物质是否空心
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
航空器材中常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料，能减小机身重量，提高性能。
坚若磐石的机床底座需要用坚固、密度大的材料制成。这样更稳定。
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
下列实际生活应用中，主要从密度角度考虑的是（ 　 ）
A.用钨做白炽灯泡的灯丝
B.用塑料做插座的外壳
C.往汽车水箱加入适量防冻液
D.用塑料泡沫做电影场景中的道具
D
新知探究
任务三 利用密度鉴别物质
例
材料与社会发展
商代后期用于蒸煮的青铜器——甗
沧州铁狮子
密度最小的固体材料——气凝胶
新知探究
科学·技术·社会·环境
利用密度求出质量
课堂小结
利用密度求出体积
密度的应用
利用密度鉴别物质和选材
1.野战部队行军时携带的压缩饼干与平常的饼干相比，主要的优点是在质量相等的情况下，压缩饼干的（ ）
A.密度大、体积大 B.密度小、体积小
C.密度大、体积小 D.密度一样、体积小
C
当堂反馈
2.一个铁球质量为 158 g，体积是 35 cm3，这个铁球是空心的还是实心的？
密度法：
解：
由
因为 ρ=4.5 g/cm3＜7.9 g/cm3，所以此球是空心的。
体积法：
由
因为V=20 cm3＜35 cm3，所以此球是空心的。
质量法：
由m=ρV=7.9 g/cm3×35 cm3=276.5 g,
因为m=276.5 g＞158 g，所以此球是空心的。
当堂反馈
当堂反馈
3.某钢瓶中装有氧气，瓶内气体密度为8kg/cm3，在一次急救中用去了其中的3/4，则剩余气体的密度为（ ）
A.2kg/cm3 B.4kg/cm3
C.6kg/cm3 D.8kg/cm3
A
4.一个空瓶的质量是 200 g，装满水称瓶和水的总质量是700 g。将瓶里的水倒出，先在瓶内装入一些金属的颗粒，称出瓶和金属的总质量为 878 g，然后将瓶内装满水，称出瓶、水和金属颗粒的总质量为 1 318 g，求瓶内金属的密度。
200 g
700 g
878 g
1 318 g
当堂反馈
当堂反馈
解：
空瓶装满水时水的质量：m水=m1-m0=700g-200g=500g
空瓶的容积：V=V水==500cm3
金属粒的质量：m金=m2-m0=878g-200g=678g
再装满水后水的体积：V水′==440cm3
则金属粒的体积：V金=V-V水 =500cm3-440cm3=60cm3
金属粒的密度：ρ金==11.3g/cm3
m0=200 g
m1=700 g
m2=878 g
m3=1 318 g

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