2026年新课程问题解决导学方案八年级物理上册人教版第163页答案
一、利用密度求出质量
根据公式$\rho=\frac{m}{V}$,可以推导出$m=$
$\rho V$
。

答案

$m=\rho V$

解析

【分析】本题考查密度公式的变形应用,解题思路是依据等式的基本性质,对给定的密度公式进行变形,进而推导出质量m的表达式。
【解析】已知密度公式为$\rho=\frac{m}{V}$,根据等式的性质,在等式两边同时乘以体积V,可得:$\rho × V = \frac{m}{V} × V$,化简后得到$m=\rho V$。
【答案】$\rho V$
【知识点】密度公式的变形
【点评】本题是对密度公式的基础考查,属于公式的直接变形,难度较低,主要检验学生对密度公式的掌握程度。
【难度系数】0.9
二、利用密度求出体积
根据公式 $\rho=\dfrac{m}{V}$,可以推导出 $V=$
$\dfrac{m}{\rho}$
。

答案

$V=\frac{m}{\rho}$

解析

【分析】首先回忆密度的基本公式$\rho=\dfrac{m}{V}$,要求体积$V$,需对公式进行代数变形,将含$V$的项单独放在等式一侧,通过等式两边的同乘同除操作推导$V$的表达式。
【解析】由密度公式$\rho=\dfrac{m}{V}$,等式两边同时乘以$V$得:$\rho V = m$,再将等式两边同时除以$\rho$($\rho≠0$),可得$V=\dfrac{m}{\rho}$。
【答案】$V=\dfrac{m}{\rho}$
【知识点】密度公式及其变形
【点评】本题是密度公式的基础变形应用,属于物理计算的入门题型,主要考察对密度基本公式的掌握和代数变形能力,难度较低。
【难度系数】0.9
三、利用密度鉴别物质
1. 如果测出由某种物质组成的物体的
密度
,再把测得的密度跟
密度表
中各种物质的密度比较一下,就可以知道该物体可能是由什么物质构成的了。
2. 飞机的外壳常采用高强度、低
密度
的合金或新型合成材料制成,机床底座需要用坚固、
密度
大的材料制成。

答案

1. 密度;密度表
2. 密度;密度

解析

【分析】要解答本题,需结合密度的特性及实际应用逻辑思考:1. 密度是物质的固有特性,不同物质密度一般不同,因此鉴别物质时,需先测出物体的密度,再与密度表中各物质的密度对比,即可判断物质种类;2. 飞机外壳需减轻自身重量,故采用低密度材料,机床底座需增加稳定性,需用密度大的材料。
【解析】1. 利用密度鉴别物质的原理:每种物质都有确定的密度,所以先测出物体的密度,再和密度表中的物质密度比较,就能确定物质构成,因此第一空填“密度”,第二空填“密度表”;2. 飞机外壳要实现轻量化,需用低密度材料;机床底座要提升稳固性,需用密度大的材料,因此两空均填“密度”。
【答案】1. 密度;密度表 2. 密度;密度
【知识点】密度的特性、密度的应用
【点评】本题考查密度的基础应用,属于密度部分的常规基础题,侧重对概念和实际用途的理解,难度较低。
【难度系数】0.8
例1 某品牌公路自行车的最高速度可达到60 km/h,其车架采用的是密度小、强度大的碳纤维,与传统钢材制成的车架相比,质量小很多。(碳纤维的密度为$1.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)
(1)一个体积为$2.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$的车架采用新材料制作时质量为多少?
(2)自行车作为代步工具有哪些优点?(至少答出两点)
答案:(1)4 kg (2)减少空气污染,同时可以锻炼身体等。
解析:(1)由$\rho=\frac{m}{V}$得,新材料碳纤维车架的质量$m_{\mathrm{碳纤维}}=\rho_{\mathrm{碳纤维}}V=1.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×2.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4\ \mathrm{kg}$。
(2)自行车作为代步工具的优点有:减少空气污染,同时可以锻炼身体等。
解题技巧 利用公式$\rho=\frac{m}{V}$及它的变形公式$V=\frac{m}{\rho},m=\rho V$,可以解决一些实际应用中的问题,如利用$m=\rho V$计算不便测量的物体的质量。具体地可以先测出物体的体积,利用密度表查出该种物质的密度,利用公式$m=\rho V$就可以计算出物体的质量。

答案

解:
(1) 由$\rho=\frac{m}{V}$可得,该碳纤维车架的质量:
$m = \rho_{\mathrm{碳纤维}} V = 1.6×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^3} = 4\ \mathrm{kg}$
(2) 自行车作为代步工具的优点:不会消耗燃油,减少空气污染;骑行过程可以锻炼身体,出行成本低。
答:(1) 采用新材料制作的车架质量为4kg;(2) 代步优点为减少空气污染、可锻炼身体等,合理即可。

解析

【分析】本题分为两小问,第(1)问需利用密度公式计算车架质量,已知碳纤维的密度和车架体积,根据密度公式的变形公式$m=\rho V$即可求解;第(2)问为开放性问题,结合自行车代步的实际优势,从环保、健康等方面列举合理优点即可。
【解析】(1) 由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形可得质量计算公式$m=\rho V$。代入已知条件:碳纤维密度$\rho_{\mathrm{碳纤维}}=1.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,车架体积$V=2.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,计算得:$m=1.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×2.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4\ \mathrm{kg}$。
(2) 自行车作为代步工具的优点可从多方面考虑,例如:减少空气污染(不消耗化石能源,无尾气排放)、骑行过程能锻炼身体、出行成本低等,合理即可。
【答案】(1) 4 kg;(2) 减少空气污染,同时可以锻炼身体等(合理即可)。
【知识点】密度公式的应用、物理常识应用
【点评】本题属于基础题型,第(1)问考查密度公式的基本应用,计算过程简单;第(2)问结合生活实际,考查学生的常识积累,整体难度较低,适合巩固密度相关基础知识点。
【难度系数】0.8
例2 颐和园的“宝云阁”是在乾隆时期采用了高达207 t的金属材料铸造而成的。“宝云阁”曾多次被烧,但由于其材料的独特性,这座建筑得以幸存至今。小琦买了同种材料制成的“宝云阁”模型,其质量为267 g,体积为30 cm³。

(例2题图)
(1)通过计算判断此材料是什么物质。
(2)颐和园的“宝云阁”使用此种材料的体积是多少?(保留一位小数)
(3)根据材料分析,此种材料具有什么性质?
(合理即可)

答案:(1)铜 (2)23.3 m³ (3)熔点高、耐腐蚀。
解析:(1)制作模型材料的密度
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{267\ \mathrm{g}}{30\ \mathrm{cm}^3}=8.9\ \mathrm{g/cm}^3=8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
查表可知,此材料是铜。
(2)颐和园的“宝云阁”使用此种材料的体积
$V'=\frac{m}{\rho}=\frac{207×10^3\ \mathrm{kg}}{8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}\approx23.3\ \mathrm{m}^3$。
(3)根据题图信息可知,此种材料多次被烧仍得以幸存至今,结合所学知识可知,此种材料具有熔点高、耐腐蚀的性质。
方法指导 密度知识的应用
(1)鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质的密度一般不同。测出物体的体积及质量,根据密度公式求出密度,从而鉴别物质。
(2)求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量,但不便测量质量,用公式$m=\rho V$可计算出它的质量。
(3)求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量,但不便测量体积,用公式$V=\frac{m}{\rho}$可计算出它的体积。
(4)判断空心、实心:同一种物质出现两种密度时,密度小的为空心。

答案

解:
(1) 计算模型材料的密度:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{267\ \mathrm{g}}{30\ \mathrm{cm}^3}=8.9\ \mathrm{g/cm}^3=8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
查表可知,该密度与铜的密度一致,因此此材料是铜。
(2) 宝云阁所用材料的总质量$m_{\mathrm{总}}=207\ \mathrm{t}=207×10^3\ \mathrm{kg}$,由$\rho=\frac{m}{V}$可得宝云阁使用此种材料的体积:
$V_{\mathrm{总}}=\frac{m_{\mathrm{总}}}{\rho}=\frac{207×10^3\ \mathrm{kg}}{8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}\approx23.3\ \mathrm{m}^3$
(3) 该材料多次被烧仍可保持建筑幸存,说明此种材料具有熔点高、耐腐蚀的性质。
答:(1) 此材料是铜;(2) 宝云阁使用此种材料的体积约为$23.3\ \mathrm{m}^3$;(3) 该材料具有熔点高、耐腐蚀的性质。

解析

【分析】
本题围绕密度知识的实际应用展开,分三个问题逐步解决:
1. 问题(1)需鉴别材料,利用密度是物质的特性,先通过模型的质量和体积计算密度,再对比常见物质密度确定材料;
2. 问题(2)已知宝云阁材料的总质量和密度,利用密度公式变形计算体积,需注意质量单位的统一;
3. 问题(3)从题目中“多次被烧仍幸存”的信息,结合所学知识分析材料的性质。
【解析】
解:
(1) 计算模型材料的密度:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{267\ \mathrm{g}}{30\ \mathrm{cm}^3}=8.9\ \mathrm{g/cm}^3=8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
查表可知,该密度与铜的密度一致,因此此材料是铜。
(2) 宝云阁所用材料的总质量$m_{\mathrm{总}}=207\ \mathrm{t}=207×10^3\ \mathrm{kg}$,由$\rho=\frac{m}{V}$可得宝云阁使用此种材料的体积:
$V_{\mathrm{总}}=\frac{m_{\mathrm{总}}}{\rho}=\frac{207×10^3\ \mathrm{kg}}{8.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}\approx23.3\ \mathrm{m}^3$
(3) 该材料多次被烧仍可保持建筑幸存,说明此种材料具有熔点高、耐腐蚀的性质。
【答案】
(1) 此材料是铜;(2) 宝云阁使用此种材料的体积约为$23.3\ \mathrm{m}^3$;(3) 该材料具有熔点高、耐腐蚀的性质。
【知识点】
密度公式应用、物质鉴别、物质性质分析
【点评】
本题结合颐和园宝云阁的实际场景,将物理密度知识与历史文化内容结合,考察学生对密度公式的掌握、单位换算能力,以及从题目信息中提取关键内容分析物质性质的能力,属于基础应用类题目,贴近生活实际。
【难度系数】
0.6