(完整版)专题:密度计算的十种类型
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密度计算的十种类型
密度是物理中常见的物理量之一,也是中考必考的内容之一,有关密度的计算却是学生学习的一大难点,难在模型的建立、过程的分析以及数学知识的运用•因此,加强密度问题计算的训练和解法的研究,对于提高学生的综合素质具有十分重要的作用•我们希望通过下列十类问题的讲解,使你掌握密度问题的求解.
一、鉴别类问题
例题有一只金戒指,用量筒测得其体积为0. 24 cm3,用天平称出其质量为4• 2 g,
试问这只戒指是否是纯金制成的?(金=19. 3x 103kg/m3)
【解析】鉴别依据是同种物质具有相同的密度. 用公式 -求出密度,把它与密
V
度表中该物质的密度相比较,若两者相等,金戒指就是纯金的;若两者不相等,金戒指就不是纯金的.
m/V 4.2g/ 024cm3175g/cm3175 103kg / m3金,故这只戒指
不是纯金制成的。
二、空心类问题
例题一个铜球的质量是178 g,体积是40 cm3,试判断这个铜球是空心的还是实心的.(铜=8. 9x
103kg/m3)
【解析】判断铜球是否空心有下列几种方法.
①看体积:先根据物质的质量算出实心部分的体积(物质的体积)V,再与物体的实际体
积V物比较•若V V V物,则该物体是空心的;若V=V物,则该物体是实心的.
V m球/铜178g/(89g/cm3) 20cm3V球,所以为空心球。
②看密度:先算出物体的密度,再与组成该物体的物质密度物相比较。若V物,
则该物体是空心的;若=物,则该物体是实心的.
m球/ V球178g /40cm34.45g/cm3铜,所以为空心球。
③看质量:先假设物体是实心的,算出实心时应具有的质量m,再与物体的实际质量m物比较.若m> m 物,则该物体是空心的;若m=m物,则该物体是实心的.
3 3
m 铜V球89g/cm 40cm 356g m球,所以为空心球。
说明:本题最好采用方法①,因为这样既可判断该球是空心的,还可进一步求出空心部
分的体积V空V球V。
三、样品类问题
例题有一辆运油车装满了50 m3的石油,为了估算这辆油车所装石油的质量,从中
取出30 cm 3石油,称得其质量是 24. 6 g ,问:这辆运油车所装石油的质量是多少
? 【解析】密度是物质的一种属性,对同一物质而言,不管其质量和体积的大小如何变
化,它们的比值(即密度)是不变的.本题中取出的样品与整车石油的密度相等, 即1 2,
四、装瓶类问题
例题 一只玻璃瓶装满水时总质量为 200 g ,装满酒精时总质量为 180 g ,求这只瓶子
的质量和容积分别是多少.(酒=0. 8 x 103kg / m 3)
【解析】
由于瓶子的容积一定,所以,在装满的情况下,水的体积与液体的体积相
等.
由题意得 水 V 瓶200g ①
联立①、②,将
水、酒精代入,求得:
3 V 瓶 100cm , m 瓶 100g
五、模具类问题
例题 飞机上一钢质机件的质量为 80kg ,为了减轻飞机的重力,选用铝质零件代替这
一钢质零件•问:代替钢质零件的铝质零件的质量应是多少 ?
(铝=2 . 7X 103kg /m 3, 钢=7. 8X 103kg /m 3)
【解析】根据物体体积和模具体积相等进行解答. V 铝 V 钢,V
m m 铝 铝 % 钢
铝
2 7 m 铝
m 钢
80 27.7 kg . 钢 7.8 六、水、 冰类问题
例题 720mL 的水结成冰, 体积增大了多少 ?(冰=0. 9x 103kg /m 3)
【解析】质量是物体的一种属性,它不随物体的状态、形状以及地理位置的变化而变 化,故这类问题应根据质量相等的条件进行解答.
叫=水 V 水 =1 g / cm 3x 720 cm 3=720g ,
m 1 m 2
V i
取合适的单位有 50m 3 24.6 10 30 10 6m 3 m i =41t .
m 瓶 m 酒精 m 瓶
酒精V 瓶180g ②
m 冰=口 水==720 g ,
V 冰=m 冰/ 冰=720 g /(0. 9 g /cm 3)=800 cm 3,
△ V=V 冰一 V 水=800 cm 3一 720 cm 3=80 cm 3.
七、溢出类问题
例题 一个装满水的玻璃杯总质量为
700 g ,将一金属块放入水中,待水溢出稳定后, 把杯的外部擦干,称得其总质量为
1040 g ,将金属块取出后其总质量为 500g ,求:该金属
块的密度.
【解析】溢出水的体积等于金属块的体积. 由题意得 m 物 1040g 500g 540g
m 溢 700g 50Cg 200g
3 3
V 物 V 溢 m 溢 / 水 200g/(1g/cm )
200cm 物 m 物 / V 物 540g /200m 3 2.7 103kg/m 3
八、计划类问题 例题某炼油厂每节油罐车的容积为
50 m 3,为了将527 t 的柴油运出去,需要多少节油 罐车?(柴油密度为0. 85X 103kg /m 3)
【解析】 油罐车的容积应该大于等于油的体积.
油罐车的节数只能取整数,因此,炼油厂需要 13节油罐车.
九、溶液类问题 例题 用盐水选种时,要求盐水的密度是
I . I X 103kg / m 3.现在配制了 0. 5 dm 3的盐 水,测得其质量是 0. 6kg ,这样的盐水是否符合要求 ?若不符合要求,应该如何配制 ?
【解析】首先计算已有配制溶液的实际密度,再与需要配制溶液的规定密度进行比 较.若实际密度大于规定密度,则需要加水,加水时,溶液的质量和体积均增加;若实际 密度小于规定密度,则需加溶质 (盐),加溶质时,溶液的质量增加,而体积可以认为是不
变的(因为是溶解,总体积几乎等于原溶液的体积 ).
0.6kg /(0.5 10 3m 3)
=1 . 2X 103kg /m 3>1. 1 X 103kg /m 3, 因此,需加水稀释,加水量为 m 水.
盐水 =(m 样+m 水)/ (V 样+V 水)
=(m 样+m 水)/ (V 样+m 水/ 水)
=1 . 1X 103kg /m 3,
即:(0. 6 kg+m 水)/ (0. 5 X 10-3m 3+ m 水/ 水)=1 . 1 X 103kg / m 3
解得: m 水
=0 . 5 kg . 十、混合类问题
例题 为测定黄河水的含沙量, 某校课外活动小组取了 10 dm 3的黄河水,称得其质量 是10. 18 kg .已知
50n V 油
m 527 ,n 0.85 527
0.85 50 12.4