文档内容
6.4 密度的应用（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 6.4 密度的应用
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
教学
不能直接测量的物体的体积。
目标
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。
在学习了密度概念及其测量的基础上，本节让学生进一步学习如何利用密度
知识来解决实际问题。
用密度鉴别物质是密度知识的一个重要应用。教材通过分析一个实心铅球是
否是纯铅制造的问题，给出了用密度鉴别物质的方法。教材还进一步介绍了密度
教材
知识在生产和生活中的其他广泛应用，以此引导学生重视密度与社会生活的联
分析
系。
不同的材料，因为物理性质不同，在生活中有不同的应用。教材在《科学·
技术·社会·环境》“材料与社会发展”中简单提到了一些材料的属性，展现了材
料科学对社会发展的促进作用。
学生在此之前已经学习了密度及其测量，对于密度的计算以及公式的变形都
能很好的掌握，但是对于密度在生活中的一些应用还不能很好理解。
在《科学·技术·社会·环境》“材料与社会发展”中提到的一些材料的属性，
学情分析
学生有的接触到（如手机屏幕），有的没有接触到，也不能全面理解。
因此，在教学中，尽量通过大量的生活场景、事例进行讲解，让学生从生活
走向物理，从物理走向社会，体验密度知识的应用。
教学重点 密度知识的应用。
教学难点 密度知识的应用。
教学器材 多媒体ppt，包含视频：《温度与物质鉴别》。教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
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
思考问题，进
石块砌成。碑心石由一整块花岗岩经多次加工而成，当这块花岗岩被加工成长
入情境。
14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m的长方体巨石时，它的质量约为多少?
学习新课 一、 利用密度求出质量
【提出问题】如上面《导入新课》所述问题，怎样求出不易直接称量质量
的庞大物体的质量？ 思考并回答问
【共同分析】根据密度公式ρ=m /V，可以推导出m=ρV。物体的质量等于 题，知道利用
密度求出质量
它的密度与体积的乘积。
的原理。
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。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?
【分析】碑心巨石的质量不能直接称量。如果从密度表中查出花岗岩的密
通过例题1，
度，再用密度乘以碑心石的体积，就能得到碑心石的质量。
知道利用密度
【解析】碑心石的长、宽、厚l、l、l 已经给出，碑心石的体积：
1 2 3
求出质量的具
V＝lll＝14.7 m×2.9 m×1.0 m＝42.6 m3
123
体方法。
查表，取花岗岩的密度 ρ＝2.8×103 kg/m3
由公式ρ=m/V 得到 m＝ρV
把数值代入，可以得到碑心石的质量约为
m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×42.6 m3＝119.3×103 kg＝119.3 t
此题告诉我们，我们可以用密度的知识计算不便称量的物体的质量。
学习新课 二、 利用密度求出体积
【提出问题】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=m /ρ。利用这个公 思考并回答问
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。 题，知道利用
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 密度求出体积
的办法。 的原理。
【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?通过例题2与
3，知道利用
密度求出体积
【答案】3.5m2。
的具体方法。
【解析】查表，黄金的密度 ρ＝19.3×103kg/m3 代入公式，可以得到10g
黄金的体积
m 0.01kg
V= = =5.2×10-7m3
ρ 19.3×103kg/m3
由于所用金箔的厚度d=0.15μm，则能修缮的面积
V 5.2×10-7m3
S= = =3.5m2
d 0.15×10-6m3
【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?
【答案】（1）0.72×103kg/m3 ；（2）0.02m2。
【解析】（1）小木块的质量为m=32.4g，小木块的体积为V=45cm3，小
1 1
木块的密度为
m 32.4g
ρ= 1 = =0.72×103kg/m3
V 45cm3
1
（2）课桌的质量为m=14.4kg，木制课桌的体积为:
2
m 14.4g
V= 2 = =0.02m3
ρ 0.72×103kg/m3
学习新课 三、 利用密度鉴别物质
1. 鉴别物质的种类
【提出问题】如何鉴别一枚金牌是不是用纯金做成的?
思考并回答问
【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
题，知道鉴别
密度一般是不同的。所以可用密度鉴别物质。
物质种类的原
先根据ρ=m/V测出物质的密度值，再查密度表确定是哪种物质，运用密度
理。
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?【答案】不是。 通过例题4，
【解析】要想知道制造铅球的材料是否为纯铅，可以先求出它的密度，再 知道利用密度
与纯铅的密度进行比较。 鉴别物质的具
此铅球的密度 体方法。
m 4kg
ρ = = =7.0×103kg/m3
V 0.57×10-3m3
查表可知铅的密度是11.3×103kg/m3，可见这个铅球不是纯铅制成
的。 思考讨论并回
【想想议议】用密度鉴别物质，这种鉴别方法是不是绝对可靠？ 答。知道鉴别
【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 物质时，常常
0.8×103kg/m3。在知道密度的基础上，通过对两者气味的比较，可以鉴别酒精 需要多种方法
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 并用。
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。
知道密度在社
（2）测量密度，确定矿藏种类。
会生活中的一
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
些应用。在解
种类及经济价值。
决实际问题中
（3）根据密度，鉴别产品优劣。
的重要作用。
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，质量越小，密度越大，质量
越大。
【提出问题】
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
思考并回答2
等复合材料？
个问题。感受
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
密度知识在社
是为什么？
会生活中的应
【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
用。
璃钢等复合材料，可以减小自身的质量。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、密度大的材料来制作。飞机采用高强度、低密度材料 压路机滚筒
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
们常选用密度很小的泡沫塑料做道具。
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。
做题并进行解
【播放视频】——《密度与物质鉴别》
析，加深理解
【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
密度知识在社
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
会生活中的应
____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
用。
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）
【答案】1×10-3；2.4；质量。
【解析】该零件的体积是 V＝==1×10-3 m3
锂合合制成的新零件质量为
m=ρV ＝2.4×103kg/m3×10-3m3 ＝2.4kg
用第三代铝锂合金替换钢制零件可以减小自身的质量。
【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？
【答案】（1）14.8cm3 （2）3×10-3kg/m3；（3）53cm3。
【解析】（1）溢出水的体积即为壶盖的体积
m 14.8g
V =V = 水 = =14.8cm3
溢 水 ρ 1.0g/cm3
水 阅读课本第
（2）这种材料的密度是 157页，了解
m m 44.4g 材料对社会发
ρ = 壶盖 = 壶盖 = =3.0g/cm3=3.0×103kg/m3
壶 V V 14.8cm3
展的促进作
壶盖 溢
（3）该茶壶所用材料的体积为 用。m 159g
V = 壶 = =53cm3
壶 ρ 3.0g/cm3
壶
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。除密度不同外，材料的导电
性、磁性、弹性、硬度、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，它的熔点低、硬度高、耐用性强。 以气凝胶为
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 例，介绍新材
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 料的一些物理
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 属性。
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。
做例题7，知
道新材料的一
些物理属性。
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小的
固体。这种新材料具有隔热、耐高温等性能，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
【答案】A
【详解】A．由题目中“抵御零下130℃的低温”可知，其隔热性能很
好，故A错误，符合题意；
B．由“气凝胶是一种很轻的固体”“其99%的成分是由气体组成的”可
知其密度很小，故B正确，不符合题意；
C．由“能经受超过1300℃的高温”可知其耐高温，故C正确，不符题
意；
D．由“可完全吸收水中的污染物质”可知其可用来净化水，故D正确，
不符合题意。
故选A。
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
【答案】D。
课
【解析】ABC. 通过物质的气味不同；通过它们的颜色、透明度；通过它们能否燃
堂 烧、硬度等性质的差异都可以鉴别物质。
练 D. 通过它们的质量大小不能鉴别。
习 故选D.
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
【答案】D。
【解析】ABC．不同物质可能有相同的颜色、质量和体积，所以不能通过观察金牌
的颜色、测量金牌的质量和测量金牌的体积来鉴别金牌的种类；ABC错误，不符题意；
D．不同物质的密度一般不同，利用物质的密度可以鉴别物质，所以可以通过测量金
牌的密度，然后与相应的物质的密度对比，以确定金牌是哪一种物质；故D正确，符合
题意。
故选D.
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。
【答案】0.16；1.28×10 3
−
【解析】因为1 g/cm3=103kg/m3 所以 0.16×10 3 g/cm3=0.16kg/m3
课
−
这块“碳海绵”的质量为
堂
m=ρV=0.16×10 3g/cm3×8 cm3=1.28×10-3 g
练
−
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（ ）
习
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
【答案】C
【解析】A．1kg水和1kg冰的质量相同，但是水凝固成冰后体积增大，根据ρ=m/V
可知，冰的密度变小，故A错误；B．不同物质的密度一般不同，所以可以利用密度来鉴别物质，但也有个别密度相同
的不同物质，例如酒精和煤油密度相同，故B错误；
C．发生火灾时，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，密度减小，根据物体的浮沉条
件，密度小的有毒气体大量聚集在房间的上方，所以为了避免吸入有毒气体，受困人员
应该采取弯腰腿至爬行的姿势撒离火场，故C正确；
D．航空器材的体积一定，由m=ρV可知，材料的密度越小，航空器材的质量越小，
所以航空器材常采用强度高、密度小的合金或新型合成材料制造，D错误。
所以选C。
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？
【答案】汽油的密度0.73×103kg/m3 ，所以不合格。
【解析】（1）瓶中水的质量为：m =320g-120g =200 g
水
m 200g
瓶的容积为：V= = =200c m3
ρ 1.0g/cm3
（2）装满汽油，汽油质量 m =266g-120g =146g，
油
（3）汽油的密度 ρ ＝m/V=146g/200cm3=0.73g/cm3=0.73×103kg/m3
汽油
ρ ＞0.71×103 kg/m3，所以不合格。
汽油
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？
【答案】（1）50cm3；（2）50cm3；（3）80g
【详解】（1）陶瓷的密度为ρ ＝2.3×103kg/m3＝2.3g/cm3
陶瓷
由ρ=m/V可得
（2）该“冰墩墩”空心部分体积为V ＝V ﹣V ＝100cm3﹣50cm3＝50cm3
空 冰墩墩 陶瓷
（3）石蜡的密度为
ρ ＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3
石蜡
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为
m ＝ρ V ＝ρ V ＝0.8g/cm3×100cm3＝80g
石蜡 石蜡 石蜡 石蜡 冰墩墩
答：（1）该“冰墩墩”所用陶瓷的体积为50cm3；
（2）该“冰墩墩”空心部分体积50cm3；
（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80g。
6.4 密度的应用
1. 利用密度求出质量
m
根据密度公式 ρ = ，可以推导出m= ρV。
V
板
书 2. 利用密度求出体积
m m
设 根据密度公式 ρ = ，可以推导出公式 V = 。
V ρ
计
3. 利用密度鉴别物质
根据ρ=m/V测出物质的密度值，再查密度表确定是哪种物质。
4. 密度在社会生活中的一些应用
鉴别牛奶的质量、酒的品质；测量密度，确定矿藏种类；根据密度大小选择合适的
材料。
6.4 密度的应用
课
堂
小
结
作
业
