人教版九年级全一册电子课本 22第十一多彩的物质世界 空气因受热体积膨胀,密度变小而上升。热空气上升后,温度低的冷空气 就从四面八方流过来,从而形成风。 人类很早就利用风力了,例如,利用风力来取水、灌溉、磨面,推动帆船 滑翔机等。近代大规模应用风力,主要在发电上。 图11.5-2风车王国—荷兰风光 图115-3龙卷风 可见,温度能够改变物质的密度。在我们常见的物质中,气体的热胀冷缩最 为显著,它的密度受温度的影响也最大:一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那 样明显,因而密度受温度的影响比较小。 在我国的北方,冬天对自来水管的保护十分重要。如果保护不好,使水管内 的水结了冰,不仅影响正常的生活用水,有时还会把水管冻裂,造成送水设备的 损坏。那么,自来水管为什么会被冻裂? 我们知道,水遇冷会结冰。水的密度是1.0×103kg/m3,冰的密度是09 0kg/m3。如果把lkg的水凝结成冰,它的体积怎么变化? 从密度公式P=V知道,体积v=p 1kg水的体积F≈m m3=1.0×10-3m3 0 1kg冰的体积V=p=了 3=1.1×10-3m 0.9×103 我们发现,相同质量的冰比水的体积大。虽然冰是由水凝结而成的,但是由 于它们的密度不同,一定质量的水凝结成冰后体积变大。这表明,水不简单地遵 守一般物质遵循的“热胀冷缩”的规律。 事实表明,4℃的水的密度最大。温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密 26/172
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人教版九年级全一册电子课本 十一吾多彩的物质世界 图11.5-4冬天河水温 度分布图。由于水的反 常影胀,在严寒冬天,河 面封冻了,较深河底的 水却保持4C的水温,鱼 儿仍然可以自由自在地 度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。水凝固 成冰时体积变大,密度变小。人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。 自来水管遵从“热胀冷缩”的规律,水结冰时遵从“热缩冷胀”的规律。从 这两方面入手思考,你知道自来水管被冻裂的原因了吗? 密度与物质鉴别 想 你会用密度知识来鉴别一块奖牌是什么金属做的吗? 应用密度的知识可以对物质进行鉴别。下面我们通过判断铅球是什么物质 制造的事件为例,了解密度在鉴别物质上的价值。 例题一个铅球的质量是4kg,经测量知道它的体积是0.57dm3。这个铅球 是用铅制造的吗? 分析要知道铅球是否用铅制造的,应先求出它的密度,再与金属铅的密 度进行比较 解已知m=4kg,V=0.57dm3=0.57×10-m3。 根据密度公式 可以获得铅球的密度。 把已知数据代入上面的公式,可以得到 27/172
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人教版九年级全一册电子课本 24第十一疆多彩的物质世界 =4kg÷(0.57×10m3) =7.1×103kg/m3 由于铅的密度是113×103kg/m3,可知这个铅球不是纯铅制成的。 由密度表可知,铁的密度是79×103kg/m,我们判断,铅球可能是用铁或 铅与其他物质的混合材料制造的。要确定铅球到底是用什么材料制造的,我们 还要应用其他科学知识,做进一步鉴定 从前面的密度表知道,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08×103kg/m3。通过对两者气味的判断,在知道 密度的基础上可以鉴别出酒精和煤油。冰和蜡都是固体,它们的密度也相同,从 它们的颜色、透明度,以及能否燃烧、硬度等物理性质的差异,我们也能区分 它们。 可见,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 常要多种方法并用。 历史学家以人类对材料的利用作为一个时代的重要标志,把人类发展的过程 划分为石器时代、青铜时代、铁器时代等。在历史发展的长河中,材料的作用可 以作为人类文明进步的里程碑。从20世纪中期以后,历史进入新技术革命时代 材料、能源、信息成为现代文明的重要支柱。这个时期中,新材料的发展会给人 们的社会生活带来巨大的改变。在新材料的开发过程中,材料的密度仍然是科学 家研究的核心问题之一。 动手动脑学物理 1.lcm'的冰熔化或水后,质量是多少?休积是多少? 2.一个瓶子能盛Ikg水、用这个瓶子能盛多少盾量的食用植物油? 3.建筑工地需用沙石400m,可用载重4t的卡车运送,需运多少车? (p=1.0×10kg/m3) 4.建成后的长江三峡水库的容量约为393×Io"m这个水库的蓄水量是多少吨? 5.根据气体的密度随温度变化而变化的现象,试分析房间里的暖气一般都安装在富户 下面的理 28/172
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人教版九年级全一册电子课本 第十一最多彩的物质世界25 1★什么物质的密度最大? 29/172
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