文档内容
6.4 密度的应用 （导学案）
【学习目标】
1. 正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。
2. 能联系实际运用密度公式进行计算，会计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的物体的体
积。
3. 通过学习密度知识的应用，认识到物理理论在解决实际问题中的重要作用。
【学习重点】密度知识的应用。
【学习难点】密度知识的应用。
【自主预习】阅读教材第154页《第4节 密度的应用》，并完成以下内容：
1. 利用密度求出质量：根据密度公式ρ=m /V，可以推导出m= 。物体的质量等于它的密度与
体积的乘积。 因此，知道了物体的体积，查出组成物质的密度，就可以算出物体的质量。
2. 利用密度求出体积：根据密度公式ρ=m /V，可以推导出公式V= 。利用这个公式，知道了
物体的质量，查出组成物质的密度，就可以算出物体的体积。
3. 利用密度鉴别物质：因为密度是物质的 ，不同的物质密度一般 ，其基本方法是：先
根据ρ=m/V测出物质的密度值，再查密度表确定属于哪种物质；这种鉴别方法 （选填“是”或
“不是”）绝对可靠的。要准确的鉴别物质，既要看密度，还要看颜色、气味、硬度等，常常需要多种方
法并用。
【合作探究】
探究一、利用密度求出质量
【想一想】怎样求出不易直接称量质量的庞大物体（如天安门广场的人民英雄纪念碑碑身）的质量？
【分析】根据密度公式ρ=m /V，可以推导出m= 。物体的质量等于它的密度与体积的乘积。
因此，知道了物体的体积，查出组成物质的 ，就可以算出物体的质量。对于不易直接称量质
量的庞大物体，这种办法很方便。
【例题1】矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑碑身高37.94 m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石是
一块整的花岗岩，长14.7m、宽2.9m、厚1.0m，它的质量约为多少?
探究二、利用密度求出体积
【想一想】对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体，怎样求出它的体积？
【分析】根据密度公式ρ=m /V，可以推导出公式V= 。利用这个公式，知道了物体的质量，查
出组成物质的 ，就可以算出物体的体积。
对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体，这是一种很方便的求体积的办法。
【例题2】修缮某文物需要使用厚度为0.15μm的金箔，这种金箔主要由黄金制成。假设没有损耗，那
么10g的黄金能修缮多大面积?
【例题3】在学习了密度的知识后，小明和班上的同学想探究一张木制课桌的体积，于是他们用台秤测出了一张课桌的质量为14.4kg，到木工房找了一小块和课桌材质相同的木块作样本，用天平测出小木块
的质量为32.4g，用量筒测出小木块的体积为45cm3。则：
（1）小木块的密度为多少?
（2）木制课桌的体积为多少?
探究三、利用密度鉴别物质
1. 鉴别物质的种类
【想一想】如何鉴别一枚金牌是不是用纯金做成的?
【分析】物质的密度是物质的特性，同种物质密度是相同的，不同物质的密度一般是 的。所
以可用密度鉴别物质。
先根据ρ= 测出物质的密度值，再查密度表确定是哪种物质，运用密度值即可鉴别商品真伪。
如果测量值和理论值吻合，材料可能为真，不吻合则说明材料有假。
【例题4】体育锻炼用的一个实心“铅球”的质量是4kg，经测量知道它的体积是0.57dm3。这个球是
用纯铅制造的吗?
【想想议议】用密度鉴别物质，这种鉴别方法是不是绝对可靠？
【分析】不同物质的密度可以是相同的，例如酒精和煤油的密度都是0.8×103kg/m3。在知道密度的基
础上，通过对两者 的比较，可以鉴别酒精和煤油。一些混合物的密度和一些物质的密度相等。要
准确的鉴别物质，既要看密度，还要看颜色、气味、硬度等，常常需要多种方法并用。
2. 密度在社会生活中的一些应用
（1）商业中鉴别牛奶的质量、酒的品质。
（2）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值。
（3）根据密度，鉴别产品优劣。
例如用盐水选种，把种子放到盐水里，饱满的种子因为密度大而沉到盐水底。瘪壳和杂草的种子因为
密度小而浮在盐水表面。
（4）根据密度大小选择合适的材料。
根据m=ρV可知，在体积相同时，密度越小，质量越 ，密度越大，质量越 。
【想一想】
①交通工具、航空器材中，为什么常采用高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料？
②机器底座、压路机的滚筒都比较重，常常选用密度大的材料来制作，这是为什么？
飞机采用高强度、低密度材料 压路机滚筒
【分析归纳】交通工具、航空器材中，常采用高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料，可以减小
自身的 。机器底座的作用是为了增加稳度，压路机的滚筒是对路面的压力大。这些情况下，要求
它们的质量大一些，所以人们就常常选用坚固、密度 的材料来制作。③拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时，要求道具的质量要小，人们常选用密度很 的泡
沫塑料做道具。在产品包装中，常采用密度很小的泡沫塑料作填充物，减小质量，同时起到防震作用，便
于运输，价格低廉。
【例题5】如图所示是我国自行研制的C919大型喷气客机。工程师将一质量是将一质量是7.9kg钢制零件
改用等体积的第三代铝锂合金替换，该零件的体积是____m3，用铝锂合合制成的新零件质量为____kg。可见，
用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的 。（钢的密度为7.9×103kg/m3，铝锂合金的密度为
2.4×103kg/m3）
【例题6】如图所示是一把宜兴茶壶。小明同学想知道茶壶这种材料的密度，于是他用天平测出壶盖的质
量为44. 4g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14. 8g。（已知茶壶材料是实心的不浸
水）
（1）溢出水的体积是多少？
（2）请你帮小明算出这种材料的密度是多少？
（3）若测得整个空茶壶的质量为159g，则该茶壶所用材料的体积为多大？
3. 材料与社会发展
（1）材料的物理性质
我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料，等等。一般来说，不同的材料
具有不同的物理性质。除 不同外，材料的 性、 性、 性、 、延展性
等也往往各不相同。在生产生活中，人们利用各种材料的特性，设计出所需的物品。
某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革。
（2）材料的发展历程
在旧石器时代，人类通过简单加工获得石器，用来狩猎，维持生存。随着石器加工制作水平的提高，
人类社会进入了新石器时代，出现了原始手工业，如制陶和纺织。青铜器的出现大大促进了农业和手工业
的发展。青铜是由铜、锡等元素组成的合金，它的熔点 、硬度 、耐用性强。
我国是世界上冶铁业出现较早的国家之一。春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器得
以广泛应用。铁器时代的到来，大大促进了社会的发展。随着钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类
社会从农业和手工业社会进入了工业社会：随着我国工业技术的发展，目前，我国自主研发的“手撕钢”
比纸还要薄，被不断应用到许多高新技术领域。
百炼钢做成了绕指柔 气凝胶（3）新材料——气凝胶
20世纪，各种新材料层出不穷。例如，气凝胶是当今世界上密度最 的固体。这种新材料具有
、 等性能，在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。而半导体等新材料的出现和广泛应用，
则把人类社会由工业社会推向信息社会。基于材料对社会发展的作用，人们将信息、能源和材料并列为现
代文明的三大支柱。在这三大支柱中，材料又是能源和信息的基础。
【例题7】气凝胶是一种很轻的固体，如图所示。它是将硅胶快速萃取水分，随后与二氧化碳替换而
成，其99%的成分是由气体组成的。气凝胶能经受超过1300℃的高温；18mm厚的一层气凝胶足以保护宇
航员抵御零下130℃的低温；气凝胶又被称为“最佳海绵”，可以完全吸收水中的污染物质。下列说法错
误的是（ ）
A．气凝胶的隔热性较差 B．气凝胶的密度很小
C．气凝胶能耐高温 D．气凝胶可用来净化水
【精讲点拨】
1．利用密度这一重要属性，可以鉴别物质，但是要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用。
2. 分析密度知识的应用时，注意要应用密度的公式ρ=m/V及其变形公式m=ρV、V＝进行分析。
3. 材料的物理性质主要有：材料的密度、导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等。
【归纳整理】
【课堂练习】
1. 密度是物质的重要特性，利用密度可以鉴别物质，但对物质的鉴别，我们还可以应用其他科学知识，
做进一步的鉴定。从密度表上我们知道，一些不同物质的密度是相同的。例如，酒精和煤油都是液体，它
们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是（ ）
A．通过它们的气味不同鉴别
B．通过它们的颜色、透明度鉴别
C．通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别
D．通过它们的质量大小鉴别
2. 如图所示，为冬奥会的金、银、铜牌，三种奖牌的设计均以中国古代玉石同心圆玉璧为基础，圆环代表着奥林匹克精神以及团结，他们的形状、大小及花纹等完全一致。奖牌虽不是纯金属制成，但可以通
过一些方法鉴别奖牌的种类，下列措施中合理的是（ ）
A．观察金牌的颜色 B．测量金牌的质量
C．测量金牌的体积 D．测量金牌的密度
3. 我国浙江大学研制出了一种超轻气凝胶——“全碳气凝胶”。刷新了目前世界上最轻材料的纪录。
其内部由碳纳米管和石墨稀共同支撑起无数个孔隙，充斥着空气，因此极为轻盈，密度仅为0.16×10 3g/
−
cm3，合 kg/m3。如图所示，由气凝胶制成约8cm3的“碳海绵”亭亭玉立地静止在桃花的花蕊上，这
块“碳海绵”的质量为 g。
4．物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的一些说法正确的是（ ）
A．1kg水和1kg冰的密度相同
B．可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同
C．发生火灾时，受困人员常采取弯腰腿至爬行的姿势撒离，这是因为含有有害物质的空气温度较高，
密度较小，大量聚集在房间的上方
D．为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料
5. 在加油站加油时，合格汽油的密度应该为0.71×103 kg/m3，如果汽油的成分中含重油偏大，就是不
合格产品，重油的密度大于汽油的密度，不合格的汽油的密度会偏大。有的加油站通常使用密度瓶来检验
汽油的密度，如果密度瓶空瓶的质量为120 g，装满水后质量为320 g，若装满汽油质量为266 g，试判断
该汽油是否合格？
6．如图，冰墩墩是2022年北京冬奥会的吉祥物，它将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合，装
饰彩色光环，整体形象酷似航天员，若测得某个空心陶瓷冰墩墩纪念品质量为115g，总体积为100cm3。
（ρ ＝2.3×103kg/m3，ρ ＝0.8×103kg/m3）
陶瓷 石蜡
（1）该“冰墩墩”所用陶瓷的体积为多少？（2）该“冰墩墩”空心部分体积多大？
（3）若用石蜡打造一个实心的外形相同的“冰墩墩”纪念品，则石蜡冰墩墩的质量是多少？
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
