密度经典例题
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第七章 质量和密度综合练习(二)
【例题精选】:
1、托盘天平的调节和使用 例1:对放在水平桌面上的托盘天平进行调节时,发现指针指在分度盘中央的左侧,这时应将横梁上的平衡螺母向 ﻩ调节(填:“左”或“右”)。用调节后的天平测某物体的质量,所用砝码和游码的位置如图
3所示,那么该物体的质量是 克。 分析与解:调节天平时,指针指在分度盘中央的左侧,说明左盘低,应将横梁上的平衡螺母向右移动。被测物体的质量为112.2克。
说明:读游码对应的刻度值时,也应先认清标尺的量程及最小刻度值。根据游码左侧对应的刻度线读数。图3中,标尺的量程是5克,每一大格表示1克,最小刻度值为0.2克。游码对应的刻度值为2.4克。所以物体的总质量为112.2克。
ﻩ2、正确理解密度是物质的一种特性
ﻩ特性是指物质本身具有且能与其它物质相互区别的一种性质。密度是物质的一种力学特性。它表示在体积相同的情况下,不同物质的质量不同;或者说在质量相同的情况下,不同物质体积不同的一种性质,通常情况下每种物质都有一定的密度,不同的物质密度一般是不同的。当温度、状态等不同时,同种物质的密可能不同,如一定质量的水结成冰,它的质量不变,但体积变大、密度变小。 ﻩ例2:体积是20厘米3,质量是178克的铜,它的密度是多少千克/米3?若去掉一半,剩下一半铜的密度多大?
ﻩ分析:利用公式ρ=m
V
可以算出铜的密度,可用克/厘米3作密度单位进行计算,
再利用1克/厘米3 = 103千克/米3,换算得出结果。
解:ρ====⨯m V 178208989103
333克
厘米
克厘米千克米././ ﻩ铜的密度是891033./⨯千克米
因为密度是物质的特性,去掉一半的铜,密度值不变。 ﻩ所以密度仍为891033./⨯千克米。
说明:去掉一半铜的体积是10厘米3,而它的质量也仅为原来的二分之一,
为89克,利用密度公式ρ=m
V
计算,也可得出剩余一半铜的密度仍为
891033
./⨯千克米,由此看出物质的密度跟它的体积大小、质量的多少无关。密
度公式ρ=m
V
是定义密度、计算密度大小的公式,但它不能决定某种物质密度的
大小。所以说,某种物质的密度既不跟它的质量成正比,也不跟它的体积成反比。在学习密度公式时,要明确它的物理意义,这一点十分重要。
3、会用比例关系解密度问题
密度知识中有三个比例关系:
(1)同一种物质,密度相同,体积大的质量也大,物质的质量跟它的体积成正比。即:
当ρ一定时,m
m
V
V
1
2
1
2
=。
ﻩ(2)不同的物质,密度不同,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物质的质量跟它的密度成正比。即:
ﻩ当V一定时,m
m
1
2
1
2
=
ρ
ρ
(3)不同的物质,密度不同,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小。物体的体积跟它的密度成反比,即:
ﻩ当m一定时,V
V
1
2
2
1
=
ρ
ρ
ﻩ例3:一个瓶子装满水时,水的质量是1千克,这个瓶子最多能装下多少酒精?
(ρ
酒精=⨯
08103
.千克/米3)
ﻩ分析与解:题中隐含的已知条件是,瓶的容积一定,则水的体积和酒精的体积相等。分步解法如下:
解法一:
V
m
水
水
水
千克
千克米
米==
⨯
=-ρ
1
110
10
33
33
/
ﻩV V
m V
酒精水
酒精酒精酒精
米
千克米米千克==
=-=⨯⨯=
-
-
10
08101008
33
3333
ρ./.
ﻩ可采用比例法求解:ﻩ解法二:
ﻩ V V
m
m
m
m
酒精水
酒精
水
酒精
水
酒精
水酒精
水
·千克千克米
千克米
千克=
∴=
∴==
⨯⨯
⨯
=
ρ
ρ
ρ
ρ
10810
110
08
33
33
./
/
.
说明:(1)解题要认真审题,注意挖掘题目中隐含的已知条件。对于这道题来说,明确水的体积与酒精的体积相等这一隐含条件是解题的关键。
ﻩ(2)在运用公式解题时,要注意各物理量之间的对应关系,即在运用密度公
式ρ=
m
V
或其变形公式m V =ρ、V m =ρ解题时,m、V 、ρ的量值必须是同一物
体,在同一物理状态时的量值。如果在一道题里出现两个或两个以上不同物体,
在运用公式解题时,应在各物理量的字母的右下方添加角标以区别。
ﻩ(3)运用比例法求解,必须具备成比例的条件。解题时,要先写出成比例的条件,再写出比例关系式。
ﻩ4、运用密度公式解决有关问题
ﻩ例4:甲、乙两物体的质量之比为3∶1,它们的密度之比为1∶3,则甲、乙两物体的体积之比为 ﻩﻩ。 分析与解:这是利用密度公式求比值的问题。其解题步骤是:①把未知量写在等号的左边;②将未知量的表达式写在等号右边;③化简;④代入数据,运算,得出结果。 具体解法如下: ﻩV V m m m m 甲乙甲甲乙乙甲甲乙乙·===⨯⨯=ρρρρ331191
ﻩ例5:体积是30厘米3的铁球,质量是79克,这个铁球是空心的还是实心的,如果是空心的,空心部分的体积多大? 分析:判断这个球是空心的还是实心的,可以从密度、质量或体积三个方面去考虑。
ﻩ解法一:密度比较法。根据密度公式求出此球的密度,再跟铁的密度相比较。
ﻩﻩ
ρρρ球球球球铁
克厘米克厘米千克米
千克米千克米====⨯⨯<⨯ 3333.... ﻩ ﻩ∴铁球是空心的 ﻩ解法二:质量比较法。假设这个铁球是实心的,利用密度公式求出实心铁球的质量,再跟这个球的实际质量相比较。 ﻩ ﻩm V 球铁球克厘米厘米克==⨯=ρ793023733. ﻩ237克 > 79克 ﻩﻩﻩ m m 实球> ﻩ ∴铁球是空心的 ﻩ解法三:体积比较法。根据题目给出的铁球的质量,利用密度公式计算出实心铁球应具有的体积,再跟实际铁球的体积相比较。