密度计算题与应用附答案.pdf

密度计算题的类型密度计算题的类型 一 善于发现隐含条件一 善于发现隐含条件 例例 1 1人类在新材料探索的道路上总在进行着不懈的努力 世界上密度最小的固体 气 凝胶 就是新材料探索的重要成果 该物质的坚固耐用程度不亚于钢材 且能承受 1400 的高温 而密度只有 3kg m 3 已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢 钢 7 8 10 3kg m3 制造 耗钢 130 吨 若采用 气凝胶 代替钢材来制造一架同样大小的飞机 则需 气凝胶 质量为多少 解析解析 此题的关键点是要理解 采用 气凝胶 代替钢材来制造一架同样大小的飞机 这就告诉我们 气凝胶 的体积等于钢的体积 因此 要根据先求钢的体积 再用 可求出 气凝胶 的质量 当然求解过程中要注意单位的统一 钢的体积 气凝胶 的质量 点拨 点拨 求解密度问题常见的隐含条件有三类 1 质量不变 如冰熔化变成水 水凝 固变成冰 物质状态变了 但质量不变 2 密度不变 如想知道一块长方体巨石的质量 可以测量它的密度和体积去计算 怎样知道它的密度呢 就可以从它上面取一块小石头 测 量出小石头的密度 则小石头的密度等于巨石的密度 3 体积不变 除本题情况外 常 见的如两种液体都用同一容器盛满 则两种液体的体积相等 再如 若待测物体是固体 使 容器先盛满水 把固体放入后 部分水会溢出 则溢出水的体积与固体体积相等 二 判断是否空心方法二 判断是否空心方法 例例 2 2一个铁球 它的质量是 624 1 g 体积是 100 cm3 试问这个铁球是实心的 还是空心的 如果空心 空心部分的体积是多大 解法一 解法一 根据密度公式 铁 7 9g cm 3 球 铁 故球是空心的 设空心部分体积为V空 解法二 解法二 若铁球是实心的 则 m球 m铁 球是空心的 空心部分体积为 解法三 解法三 若球为实心的 则 V球 V铁 球是空心的 空心部分体积V空 V球 V铁 100 cm 3 79 cm3 21 cm3 点拨 点拨 判断物体是实心的还是空心的 是运用密度知识来解答实际问题的一类典型题 一般有三种判断方法 比较密度 用 求出物体的密度 然后用该物体的密度同该类物体的密度相比较 如果两者相等 则 物体是实心的 如果物体的密度小 则物体是空心的 比较质量 用m V求出在假设物体为实心时的质量 然后与物体的质量 实际质量 相比较 如果两者相等 则物体是实心的 如果物体的实际质量小 则物体是空心的 比较体积 v 求出在假设物体为实心的体积 然后与物体的体积 实际体积 相比 较如果两者相等 则物体是实心的 如果物体的实际体积大 则物体是空心的 题目如果再 让求空心部分的体积 则这种方法求解起来最简便 所以建议大家掌握第三种方法 三 混合物的计算三 混合物的计算 例例 3 3某冶炼厂 用密度为 1金属和密度为 2的另一种金属以不同的配方 不同的比 例搭配 炼成合金材料 若取等体积的这两种金属进行配方 炼出的金属材料密度为 若 取等质量的这两种金属进行配方 炼出的金属材料密度为 请你通过数学运算 说明 与 的大小关系 解析 解析 题目为两种固体的混合 取等体积混合时 设取相等体积为 V 则密度为 1金 属的质量为 1V 密度为 2的另一种金属的质量为 2V 炼出的金属材料密度为 取等质量混合时 设取相等质量为 则密度为 1金属的体积为 1 密度为 2的 另一种金属的体积为 2 炼出的金属材料密度为 要比较 与 的大小关系 可用比值法或比差法 即因 与 均大于零 若 大 于 1 则 若 小于 1 则 若 小 于 则 2 不计混合过程中的体积变化 解析 解析 题目为两种液体的混合 由例 可知 要配制密度为 1 2 1 2 的溶液 两种液体的体积必然要相等 再根据要配制的溶液最多 必然要有一种液体用完 而且是体 积较小者 即密度为 1的液体要用完 这样 只须计算出另一种液体用多少质量即可 答案答案 要配制密度为 1 2 1 2 的溶液 两种液体的体积必然要相等 再根据题 意可知 密度为 1的液体要用完 则 点拨点拨 两种物质混合 有如下的基本关系 混合物的总质量等于原来两种物质质量之和 即 总 1 2 混合物的总体积等于原来两种物质体积之和 即V总 V1 V2 混合物的密 度等于总质量与总体积之比 即 解题时 需要根据具体情况 对上 述公式灵活地选用 密度知识的应用典型题析密度知识的应用典型题析 1 1 体积的测量 体积的测量 例例 1 1量筒的应用 1 用量筒测不规则木块体积的步骤 在量筒中注入适量水 读出 此时水面所对应的示数V1 用大头针把木块压没在盛有适量水的量筒中 读出此时水面所对 应的示数V2 则待测木块的体积V 2 把木块压没水后 水会渗透进木块里 测出的木块体积会有误差 测量值会 偏 解析解析 木块在水中不下沉 要测量它的密度 也必须使它完全浸没在水中 所以用大头 针压 由于水会渗透进木块里 使总体积减小 所以测出的木块体积会变小 答案 答案 1 V2 V1 2 小 2 2 测量固体的密度 测量固体的密度 例例 2 2小汉同学在实验宝里用托盘天平和量筒测某种矿石的密度 采取了如下的实验 操作 A 将矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积 B 把游码放在标尺的零刻度线处 调节横梁上的螺母 使横梁平衡 C 把天平放在水平桌面上 D 将矿石放在左盘中 将砝码放在右盘中并移动游码直至横梁平衡 E 在量筒中倒入一定量的水并记下水的体积 1 正确的实验操作顺序是 只 填标号 2 在调节天平时 发现指针如图 1 甲所示偏向分度盘的右侧 此时应将平衡螺母 向调 图 1 3 用天平称矿石的质量 把矿石放在天平的左盘 天平平衡时 放在右盘中的砝码和 游码在标尺上的位置如图 1 乙所示 量筒量出矿石的体积如图 1 丙所示 由此可知 矿石的 密度 kg m 3 解析解析 题目是典型的测量固体密度的实验 涉及到天平 量筒的使用和读数 密度的公 式等知识 最重要的是要有控制误差的知识 即必须先测量质量 再测量体积 测量体积时 要先测量水的体积 再测量固体和水的总体积 答案 答案 1 CBDEA 或 ECBDA 2 左 3 3 1 10 3 3 3 间接测量质量和体积 间接测量质量和体积 例例 3 3小汉在参观一个容积为 5 l0 3m3粮仓时 想知道这粮仓能装多少质量的稻谷 于是他取一小包稻谷作样品 进行了以下实验 1 调节天平平衡时 发现天平的指针偏向分度标尺的右侧 此时 应将平衡螺母 向调 选填 左 或 右 直至天平平衡 2 取适量稻谷倒入左盘 在右盘中加减砝码 并移动称量标尺上的 使天平重新平衡 所用的砝码和游码的位置如图 2 所示 则稻谷质量为g 将这些稻谷倒人量筒中压实 测出它的体积为 40cm 3 图 2 3 稻谷的密度为g cm 3 这个粮仓大约能装 kg 的稻谷 解析 解析 要知道粮仓里稻谷的质量 在已知粮仓容积的情况下 还需要知道稻谷的密度 利用即可计算 如何知道稻谷样品的密度呢 还需要用天平 量筒去测量 题目中 稻 谷 样 品 的 体 积 可 以 用 量 筒 直 接 测 量 计 算 时 要 注 意 密 度 单 位 的 换 算 答案 答案 1 左 2 游码48 3 1 26 10 6 4 4 测量液体的密度 测量液体的密度 例例 4 4在测定盐水密度的实验中 小东同学按照正确的实验方法和步骤进行操作 并 设计了如下记录数据的表格 1 小东将天平放在水平台上 把游码归零后 发现指针静止时如图 3 甲 所示 这时他应将横梁右端的平衡螺母向 调节 选填 左 或 右 使天平平衡 2 如图 3 乙 显示的是烧杯中装入适量盐水后 置于调平的天平上 天平重新平 衡时的情景 丙显示的是将烧杯中部分盐水倒入量筒后的情景 根据图中情景帮小东将下表 填写完整 烧杯和盐水 的总质量m总 g 烧杯和剩余 盐水的质量m1 g 倒出盐水的 质量m2 g 倒出盐水的 体积V cm 3 盐水的密度 g cm 3 33 3 另一位同学的实验方法是 先测出空烧杯质量为m1 接着向空烧杯中倒入适量盐 水后 测出总质量为m2 再把烧杯中的盐水全部倒入量筒中 测出盐水的体积为V 然后计 算出盐水的密度 与小东测出的盐水密度 相比较 则 选填 或 解析解析 本题考查的知识点有天平量筒的使用 密度的简单计算 重点考查的是实验中如 何减小误差 我们知道 测量存在误差 实验中的误差主要来自三个方面 测量仪器不够精 密产生误差 测量人估读产生误差 实验步骤不合理产生误差 前两种误差是不可避免的 而后一种误差是应该尽力避免的 本题第三问中 另一位同学 的实验方法就属于这种情况 他无法把烧杯中的盐水全部倒入量筒中 因为烧杯壁上不可避免地会沾有一部分中盐水 这 样就会使量筒中盐水的体积变小 根据公式 可知将变大 小东的实验过程有没 有类似问题呢 当然没有 小东将烧杯中部分盐水倒入量筒 量筒中盐水的体积可直接读出 量筒中盐水的质量可以用烧杯