第4節(jié)密度的應(yīng)用（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解密度的概念，能運(yùn)用密度公式進(jìn)行簡單計(jì)算，會(huì)計(jì)算不能直接測(cè)量的物體的質(zhì)量和體積。（物理觀念）2.通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)用比值的方法定義密度概念，培養(yǎng)分析、概括和歸納能力，能運(yùn)用密度知識(shí)解決實(shí)際問題。（科學(xué)思維）3.經(jīng)歷探究測(cè)量物質(zhì)密度的過程，學(xué)會(huì)使用天平和量筒測(cè)量固體和液體的質(zhì)量與體積，掌握科學(xué)探究的一般方法，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。（科學(xué)探究）4.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的作風(fēng)，認(rèn)識(shí)到密度知識(shí)在生活、生產(chǎn)中的重要價(jià)值，增強(qiáng)將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.深入理解密度公式，并能熟練運(yùn)用其進(jìn)行復(fù)雜的密度計(jì)算，包括涉及多種物質(zhì)混合、物質(zhì)狀態(tài)變化等情況下的密度問題。2.掌握測(cè)量固體和液體密度的精確方法，能夠分析實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的誤差，并采取有效的措施減小誤差。3.學(xué)會(huì)將密度知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)際生活和生產(chǎn)場(chǎng)景，如鑒別物質(zhì)的真?zhèn)巍⑦x擇合適的材料、解決與密度相關(guān)的工程問題等?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1.理解密度是物質(zhì)的一種特性，不受質(zhì)量和體積的影響，能夠運(yùn)用這一特性解釋一些看似矛盾的現(xiàn)象。2.在復(fù)雜的實(shí)際問題中，準(zhǔn)確分析物質(zhì)的質(zhì)量、體積和密度之間的關(guān)系，構(gòu)建合理的物理模型進(jìn)行求解。3.設(shè)計(jì)并實(shí)施創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)方案來測(cè)量特殊物質(zhì)或不規(guī)則物體的密度，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材《密度的應(yīng)用》，完成以下問題：1.鑒別物質(zhì)：每種物質(zhì)都有其特定的密度，通過測(cè)量物質(zhì)的和，根據(jù)公式計(jì)算出密度，再與已知物質(zhì)的密度表對(duì)比，即可鑒別物質(zhì)的種類（如區(qū)分金塊和黃銅塊）。2.計(jì)算不便于直接測(cè)量的質(zhì)量：對(duì)于形狀巨大（如大理石雕像）或難以直接稱重（如油罐中的油）的物體，已知物質(zhì)的和物體的，可根據(jù)公式計(jì)算出物體的質(zhì)量。3.計(jì)算不便于直接測(cè)量的體積：對(duì)于形狀不規(guī)則（如礦石）或無法分割（如古建筑柱子）的物體，已知物質(zhì)的和物體的，可根據(jù)公式計(jì)算出物體的體積。4.判斷物體是實(shí)心還是空心：方法1：比較密度。測(cè)出物體的密度ρ物，與物質(zhì)的真實(shí)密度ρ物真對(duì)比，若ρ物ρ物真，則物體為空心；若ρ物ρ物真，則物體為實(shí)心（忽略誤差）。方法2：比較質(zhì)量。假設(shè)物體為實(shí)心，根據(jù)體積V和ρ物真，由m=ρV計(jì)算出實(shí)心質(zhì)量m真，若物體實(shí)際質(zhì)量m物m真，則為空心。方法3：比較體積。假設(shè)物體為實(shí)心，根據(jù)質(zhì)量m物和ρ物真，由V=m/ρ計(jì)算出實(shí)心體積V真，若物體實(shí)際體積V物V真，則為空心（空心體積V空=V物－V真）。5.選擇材料：根據(jù)實(shí)際需求選擇密度合適的材料，例如：制造飛機(jī)需選密度的材料（如鋁合金），可減輕機(jī)身質(zhì)量；制造鉛球需選密度的材料（如鉛），確保其質(zhì)量達(dá)標(biāo)。6.農(nóng)業(yè)應(yīng)用：通過測(cè)量種子的密度，判斷種子的飽滿程度——飽滿種子密度，空癟種子密度，可篩選出優(yōu)質(zhì)種子用于播種?！咎骄啃轮刻骄恳?、利用密度求質(zhì)量原理方法舉例m=ρV對(duì)于某些不便于直接測(cè)量質(zhì)量的較大物體，只要知道這個(gè)物體是由什么物質(zhì)組成的，就可通過密度表，查出這種物質(zhì)的密度，再測(cè)出它的體積，根據(jù)公式m=ρV就能算出該物體的質(zhì)量。如測(cè)一塊長方體大理石的質(zhì)量，大理石的密度可以查閱密度表得到，大理石的長、寬、高可以用刻度尺測(cè)量，算出大理石的體積，應(yīng)用公式m=ρV就能算出該大理石的質(zhì)量【典例1】小紅同學(xué)在課外活動(dòng)中，想測(cè)出一個(gè)油罐內(nèi)的質(zhì)量，已知知道這個(gè)油罐的容積是50m3，他取出一些樣品，測(cè)出20cm3這種有的質(zhì)量是16g，請(qǐng)你幫她計(jì)算出這灌油的質(zhì)量。探究二、利用密度求體積原理方法舉例V=對(duì)于某些不便于直接測(cè)量體積的物體，只要測(cè)出它的質(zhì)量，再查出它的密度，就可以用公式V=mρ如形狀不規(guī)則的鐵制螺釘，可以用天平測(cè)出螺釘?shù)馁|(zhì)量，鐵的密度可以從密度表中查出，根據(jù)公式V=mρ【典例2】工廠在鑄造零件時(shí)，先要用木料制成實(shí)心的模型，叫木模，再鑄造出與木模的大小和形狀完全相同的零件，某零件廠車間生產(chǎn)了一批鑄鐵零件，現(xiàn)要判斷這批零件是否合格（判斷內(nèi)部是否有氣穴），技術(shù)人員隨機(jī)抽取了一個(gè)鑄鐵件作為樣品進(jìn)行檢測(cè)，他們通過查找和測(cè)量得到了相關(guān)的數(shù)據(jù)如表格所示：零件木模鑄鐵件質(zhì)量/kg336.34密度/kg/m30.6×1037.9×103求:（1）木模的體積；（2）請(qǐng)判斷這個(gè)鐵鑄件樣品是否合格（判斷內(nèi)部是否有氣穴）?若有，則求氣穴的體積是多少?探究三、利用密度鑒別物質(zhì)理論依據(jù)密度是物質(zhì)的一種基本性質(zhì)，不同的物質(zhì)密度一般不同，所以可以利用密度來鑒別物質(zhì)。鑒別方法先測(cè)出物體的質(zhì)量和體積，再根據(jù)ρ=mV注意：不同物質(zhì)的密度可能是相同的。例如，酒精和煤油都是液體，它們的密度都是0.8×10【典例3】工業(yè)生產(chǎn)中，在鑄造零件時(shí)，要先用木料制作一個(gè)實(shí)心的與零件形狀完全相同的模型，叫木模。物理實(shí)踐活動(dòng)中，同學(xué)們參觀了某零件廠的車間，觀看車間生產(chǎn)金屬零件的過程。小明想知道金屬零件的材料，通過查找和測(cè)量得到的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。產(chǎn)品/材料木模金屬零件鋁鐵銅質(zhì)量m/kg639.5密度ρ/（kg/m3）1.2×1032.7×1037.9×1038.9×103（1）求木模的體積；（2）請(qǐng)通過計(jì)算判斷這個(gè)零件是由什么材料制成的。探究四、密度在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用1.測(cè)量密度，確定礦藏種類 勘探隊(duì)員在野外勘探時(shí)，通過采集的樣品的密度等信息，可以確定礦藏的種類及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2.根據(jù)密度，鑒別產(chǎn)品優(yōu)劣 用鹽水選種，把種子放到鹽水里，飽滿的種子因?yàn)槊芏却蠖恋禁}水底，癟殼和雜草的種子因?yàn)槊芏刃《≡邴}水表面。3.根據(jù)密度大小選擇合適的材料 ①航空器材常采用高強(qiáng)度、低密度的合金或新型合成材料。 ②在產(chǎn)品包裝中，常采用密度小的泡沫塑料做填充物，一是為了防震，二是便于運(yùn)輸。 ③大型機(jī)床底座需要用堅(jiān)硬、密度大的材料制成?！镜淅?】4月25日，2025寶雞鈦谷國際鈦產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)成果新聞發(fā)布會(huì)舉行，全面介紹了本屆鈦博會(huì)的成果。鈦合金具有強(qiáng)度高密度小、耐高低溫性能良好、機(jī)械性能好、韌性和抗腐蝕性好、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，以下應(yīng)用中不適合使用鈦合金的是（）A．飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件 B．潛艇外殼C．人工關(guān)節(jié) D．壓路機(jī)碾子【課堂總結(jié)】【課堂練習(xí)】1．社會(huì)生活中密度的用途很廣，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．建造飛船盡可能采用強(qiáng)度高、密度大、性能優(yōu)良的新材料制造B．調(diào)制雞尾酒時(shí)，利用了不同顏色的酒液具有不同的密度，形成美麗的顏色和層次C．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了避免吸入燃燒后產(chǎn)生的有毒氣體，人應(yīng)貼近地面快速通行D．拍攝房屋倒塌傷人的特技鏡頭時(shí)，房屋構(gòu)件的道具一般用泡沫塑料制作2．把一個(gè)銅球放入裝滿水的杯中，銅球沉入杯底，測(cè)得從杯中溢出的水的質(zhì)量是20g，銅球的質(zhì)量是89g，已知ρ水=1.0gA．該銅球的體積為10cm3B．該銅球的密度是8.9×103kg/m3C．該銅球空心部分的體積是8cm3D．將空心部分注滿水后，球的總質(zhì)量為99g3．現(xiàn)有密度分別為ρ1、ρ2（ρ1<ρ2）的兩種液體，質(zhì)量均為m0，某工廠要用它們按體積比1：1的比例配制一種混合液（設(shè)混合前后總體積不變），且使所得混合液的質(zhì)量最大。則混合液的密度ρ，則按要求配制后，剩下的那部分液體的質(zhì)量為（）A．2ρ1ρ2ρ1+ρ24．用燒杯盛某種液體，測(cè)得液體與燒杯總質(zhì)量為m，液體體積為V，它們的關(guān)系如圖所示，則燒杯的質(zhì)量為g，該液體的密度是kgm3，當(dāng)液體與燒杯總質(zhì)量為70g時(shí)，液體的體積為5．小明同學(xué)在學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)中榮獲“銅牌”，如圖所示，小明測(cè)得獎(jiǎng)牌的質(zhì)量為14g，體積為2cm3。利用物質(zhì)性質(zhì)的差異可以鑒別不同物質(zhì)。他想要利用物理知識(shí)鑒別該獎(jiǎng)牌材料是否為純銅。如果這塊銅牌是實(shí)心的，則小明查閱密度表可知，該獎(jiǎng)牌（選填“是”或“不是”）純銅材料制成的。如果這塊銅牌是空心的，那么該獎(jiǎng)牌（選填“有可能”或“不可能”）是純銅材料制成的。物質(zhì)密度ρ/(g·cm-3)銅8.9鐵7.9鋁2.76．在春節(jié)年貨大集上，小明給姐姐買了一個(gè)銅制生肖兔擺件，如圖所示。為測(cè)出該擺件的體積，小明把該擺件完全浸入盛滿水的容器中，剛好溢出300g的水。（ρ銅(1)求該擺件的體積；(2)若該擺件是實(shí)心的，則它的質(zhì)量應(yīng)該是多少？(3)若這個(gè)擺件的實(shí)際質(zhì)量只有890g，則空心部分的體積是多少？7．獅子是獸中之王，其形象威雄壯，蕩氣凌然。古有雕刻石獅子擺放在宮廷建筑、園林名勝、官衙廟堂、豪門巨宅前，用以鎮(zhèn)宅護(hù)衛(wèi)。流傳至今，有些企業(yè)、政府、銀行以及豪富家宅的門口，還有這種安放石獅子鎮(zhèn)宅護(hù)院的遺風(fēng)不混。現(xiàn)知某單位門口擺放的一座石獅子質(zhì)量為2t，為了知道它的體積，取一小塊質(zhì)量為15g，體積為6cm3的同種石料，g取10N/kg。求：(1)石料的密度；(2)石獅子的體積。8．2024年11月，電動(dòng)自行車新國標(biāo)正式實(shí)施，要求整車質(zhì)量不得超過55kg。目前，兩種材料的部分信息如下表所示。某廠家生產(chǎn)的一款電動(dòng)自行車擬采用鋁合金作為車架材料，其車架質(zhì)量為14