密度計算題的類型

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  一、善于發(fā)現(xiàn)隱含條件

  例1  人類在新材料探索的道路上總在進(jìn)行著不懈的努力,世界上密度最小的固體“氣凝膠”就是新材料探索的重要成果,該物質(zhì)的堅固耐用程度不亞于鋼材,且能承受1400℃的高溫,而密度只有3kg/m3。已知某大型飛機(jī)采用現(xiàn)在盛行的超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(ρ鋼=7.8×103kg/m3)制造,耗鋼130噸;若采用“氣凝膠”代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機(jī),則需“氣凝膠”質(zhì)量為多少?

  解析:此題的關(guān)鍵點是要理解“采用‘氣凝膠’代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機(jī)”, 這就告訴我們“氣凝膠”的體積等于鋼的體積。

  點撥:求解密度問題常見的隱含條件有三類:(1)質(zhì)量不變。如冰熔化變成水,水凝固變成冰,物質(zhì)狀態(tài)變了,但質(zhì)量不變。(2)密度不變。如想知道一塊長方體巨石的質(zhì)量,可以測量它的密度和體積去計算。怎樣知道它的密度呢?就可以從它上面取一塊小石頭,測量出小石頭的密度,則小石頭的密度等于巨石的密度。(3)體積不變。除本題情況外,常見的如兩種液體都用同一容器盛滿,則兩種液體的體積相等;再如,若待測物體是固體,使容器先盛滿水,把固體放入后,部分水會溢出,則溢出水的體積與固體體積相等。

  二、判斷是否空心方法

  例2  一個鐵球,它的質(zhì)量是624.1 g,體積是100 cm3,試問這個鐵球是實心的,還是空心的?如果空心,空心部分的體積是多大?

  解法一:根據(jù)密度公式

  ∵ρ鐵=7.9g/cm3

  ∴ρ球<ρ鐵,故球是空心的.

  設(shè)空心部分體積為V空

  解法二:若鐵球是實心的,則

  ∵m球<m鐵

  ∴球是空心的

  空心部分體積為

  解法三:若球為實心的,則

  ∵V球>V鐵

  ∴球是空心的

  空心部分體積V空=V球-V鐵=100 cm3-79 cm3=21 cm3

  點撥:判斷物體是實心的還是空心的,是運用密度知識來解答實際問題的一類典型題,一般有三種判斷方法:

  比較密度:用ρ=m/v求出物體的密度,然后用該物體的密度同該類物體的密度相比較,如果兩者相等,則ρ物體是實心的,如果物體的密度小,則物體是空心的。

  比較質(zhì)量:用m=ρV求出在假設(shè)物體為實心時的質(zhì)量,然后與物體的質(zhì)量(實際質(zhì)量)相比較,如果兩者相等,則物體是實心的,如果物體的實際質(zhì)量小,則物體是空心的。

  比較體積:v=m/ρ求出在假設(shè)物體為實心的體積,然后與物體的體積(實際體積)相比較如果兩者相等,則物體是實心的,如果物體的實際體積大,則物體是空心的。題目如果再讓求空心部分的體積,則這種方法求解起來最簡便。所以建議大家掌握第三種方法。

  江蘇豐縣初級中學(xué) 劉慶賀


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