第4节 密度的应用（导学案）-人教版八年级物理上册（原卷版）

第4节密度的应用（导学案）

【学习目标】

1.理解密度的概念，能运用密度公式进行简单计算，会计算不能直接测量的物体的质量和体积。（物理观

念）

2.通过实验探究，学会用比值的方法定义密度概念，培养分析、概括和归纳能力，能运用密度知识解决实

际问题。（科学思维）

3.经历探究测量物质密度的过程，学会使用天平和量筒测量固体和液体的质量与体积，掌握科学探究的一

般方法，培养团队协作精神。（科学探究）

4.培养严谨的科学态度和实事求是的作风，认识到密度知识在生活、生产中的重要价值，增强将科学技术

应用于日常生活、社会实践的意识。（科学态度与责任）

【学习重点】

1.深入理解密度公式，并能熟练运用其进行复杂的密度计算，包括涉及多种物质混合、物质状态变化等情

况下的密度问题。

2.掌握测量固体和液体密度的精确方法.能够分析比验过程中可能出现的误差,并采取有效的措施瀛小误

差。

3.学会将密度知识灵活应用于实际生活和生产场景，如鉴别物质的真伪、选择合适的材料、解决与密度相

关的工程问题等。

【学习难点】

I.理解密度是物质的一种特性，不受质量和体积的影响，能够运用这一特性解释一些看似矛盾的现象。

2.在复杂的实际问题中，准确分析物质的质量、体积和密度之间的关系，构建合理的物理模型进行求解。

3.设计并实施创新性的实验方案来测量特殊物质或不规则物体的密度，培养创新思维和实践能力。

【自主预习】阅读教材《密度的应用》，完成以下问题：

1.鉴别物质：每种物质都有其特定的密度，通过测量物质的和,根据公式

计算出密度，再与已知物质的密度表对比，即可鉴别物质的种类（如区分金块和黄铜块）。

2.计算不便于直接测量的质量：后于形状巨大（如大理石雕像）或难以直接称重（如油罐中的油）的物

体，已知物质的和物体的,可根据公式计算出物体的质量。

3.计算不便于直接测量的体积：对于形状不规则（如矿石）或无法分割（如古建筑柱子）的物体，已知物

质的和物体的,可根据公式计算出物体的体积。

4.判断物体是实心还是空心：

方法1：比较密度。测出物体的密度p物,与物质的真实密度p物真对比，若p物p物直，则

物体为空心；若pts则物体为实心（忽略误差）。

方法2：比较质量。假设物体为实心，根据体积V和p物寅，由m=pV计算出实心质量ma,若物

体实际质量m物mA，则为空心。

方法3：比较体积。假设物体为实心，根据质量m物和p拉切由V=m/p计算出实心体枳Ve,若

物体实际体积V物V口，则为空心（空心体积V空二V构一VQ。

5.选择材料：根据实际需求选择密度合适的材料，例如：制造飞机需选___密度的材料（如铝合金），可

减轻机身质量；制造铅球需选_____密度的材料（如铅），确保其质量达标。

6.农业应用：通过测量种子的密度，判断种子的饱满程度——饱满种子密度—,空瘪种子密度,

可筛选出优质种子用于播种。

【探究新知】

探究一、利用密度求质量

原理方法举例

对于某些不便于直接测量质量的较大物

如测一块长方体大理石的质量，大理石的密度

体，只要知道这个物体是由什么物质组成

可以查阅密度表得到，大理石的长、宽、高可

m=pV的，就可通过密度表，查出这种物质的密

以用刻度尺测量，算出大理石的体积，应用公

度，再测出它的体积，根据公式m=PV

式m=PV就能算出该大理石的质量

就能算出该物体的质量。

【典例1】小红同学在课外活动中，想测出一个油罐内的质量，已知知道这个油罐的容积是50m3,他取出

一些样品，测出20cm3这种有的质量是16g,请你帮她计算出这灌油的质量。

探究二、利用密度求体积

原理方法举例

对于某些不便于直接测量体积的物体，如形状不规则的铁制螺钉，可以用天平测出螺钉的

m

V=—

P只要测出它的质量，再查出它的密度，质量，铁的密度可以从密度表中查出，根据公式

就可以用公式1/=巴算出它的体积v=-便可算出螺钉的体积

pP

【典例2】工1一在铸造零件时，先要用木料制成实心的M冕型，叫木模，再铸造出与木模的大小和形状完全

相同的零件，某零件厂车间生产了一批铸铁零件，现要判断这批零件是否合格（判断内部是否有气穴），

技术人员随机抽取了一个铸铁件伶为样品进行检测，他们通过查找和测量得到了相关的数据如表格所示:

零件木模铸铁件

质量/kg336.34

密度/kg/n?0.6x1037.9x103

求:

（1）木模的体积;

（2）请判断这个铁铸件样品是否合格（判断内部是否有气穴）。若有，则求气穴的体积是多少?

探究三、利用密度鉴别物质

密度是物质的一种基本性质，不同的物质密度一般不同，所以可以利用密度来鉴别物

理论依据质。

先测出物体的质量和体积，再根据p=£计算出物体的密度，再对照密度表就可以知

鉴别方法道是何种物质。

注意：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0.8X103何/加3,可以

通过气味区分它们。因此，要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用。

【典例3】工业生产中，在铸造零件时，要先用木料制作一个实心的与零件形状完全相同的模型，叫木

模。物理实践活动中，同学们参观了某零件厂的车间，观看车间生产金属零件的过程。小明想知道金属零

件的材料，通过查找和测量得到的相关数据如表所示。

产品/材料木模金属零件铝铁铜

质量m/kg639.5

密度p/(kg/m3)1.2x1032.7x1g7.9X。8.9x103

（1）求木模的体积；

（2）请通过计算判断这个零件是由什么材料制成的。

探究四、密度在生产生活中的应用

1.测量密度，确定矿藏种类

勘探队员在野外勘探时，通过采集的样品的密度等信息，可以确定矿藏的种类及经济价情。

2.根据密度，鉴别产品优劣

用盐水选种，把种了•放到盐水里，饱满的种了-因为密度大而沉到盐水底，瘪壳和杂草的种了,因为密度

小而浮在盐水表面。

3.根据密度大小选择合适的材料

①航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料。

②在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料做填充物，一是为了防震，二是便于运输。

③大型机床底座需要用坚硬、密度大的材料制成。

【典例4】4月25口，2025宝鸡钛谷国际钛产业博览会成果新闻发布会举行，全面介绍了本届钛博会的成

果。钛合金具有强度高密度小、耐高低温性能良好、机械性能好、韧性和抗腐蚀性好、生物相容性好等优

点，以下应用中不适合使用钛合金的是（)

A.飞机发动机部件B.潜艇外壳

C.人工关节D.压路机碾子

【课堂总结】

求出质量一根据密度公式p=£,可以推导出

密求出体积—根据密度公式p=,可以推导出公式V=£.

唇

鉴别物质—根据密度公式P二夕可以鉴别物质.

应

用一测量密度，确定矿藏种类；

生产生活鉴定产品优劣；

中的应用

根据物质的密度大小选择合适的材料.

-材料与社会发展。

【课堂练习】

1.社会生活中密度的用途很广，下列说法错误的是（）

A.建造飞船尽可能采用强度高、密度大、性能优良的新材料制造

B.调制鸡尾酒时•，利用了不同颜色的酒液具有不同的密度，形成美丽的颜色和层次

C.发生火灾时，为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应贴近地面快速通行

D.拍摄房屋倒塌伤人的特技镜头时，房屋构件的道具一般用泡沫塑料制作

2.把一个铜球放入装满水的杯中，铜球沉入杯底，测得从杯中溢出的水的质量是20g,铜球的质量是

89g,已知p水=1.0g/cm3,p铜=8.9g/cm3,下列说法中正确的是（）

A.该铜球的体积为10cm'

B.该铜球的密度是8.9xl（）3kg/m3

C.该铜球空心部分的体积是8cm3

D.将空心部分注满水后，球的总质量为99g

3.现有密度分别为⑶、P2（P/<P2）的两种液体，质量均为机仍某工厂要用它们按体积比1：1的比例配制

一种混合液（设混合前后总体积不变），且使所得混合液的质量最大。则混合液的密度〃，则按要求配制

后，剩下的那部分液体的质量为（）

A•罂B.空C.（1-凯。D.g-1）m0

4.用烧杯盛某种液体，测得液体与烧杯总质量为〃?，液体体积为匕它们的关系如图所示，则烧杯的质量

为g,该液体的密度是kg/m3,当液体与烧杯总质量为70g时，液体的体积为cm3。

5.小明同学在学校运动会中荣获“铜牌”，如图所示，小明测得奖牌的质量为14g,体积为2cm-＞利用物

质性质的差异可以鉴别不同物质。他想要利用物理知识鉴别该奖牌材料是否为纯铜。如果这块铜牌是实心

的，则小明查阅密度表可知，该奖牌(选填"是''或"不是”)纯铜材料制成的。如果这块铜牌是空心

的，那么该奖牌(选填"有可能''或"不可能是纯铜材料制成的。

6.在春节年货大集上，小明给姐姐买了一个铜制生肖兔摆件，如图所示。为测出该摆件的体积，小明把

该摆件完全浸入盛满水的容器中，刚好溢出300g的水。(。铜=8.9乂1()31^/1113)

⑴求该摆件的体积；

(2)若该摆件是实心的，则它的质量应该是多少？

(3)若这个提件的实际质量只有890g,则空心部分的体积是多少？

7.狮子是兽中之王，其形象威雄壮，荡气凌然。占有雕刻石狮子摆放在宫廷