在初中物理的学习过程中,密度是一个非常重要的概念,它不仅贯穿于整个物理学体系之中,还与我们的日常生活息息相关。为了帮助初二的学生更好地掌握这一知识点,下面我们将通过一些典型的密度计算题来加深理解。
【例题1】
已知水的密度为1克/立方厘米,一个空心球的质量是30克,当它完全浸没在水中时,测得排出水的质量为40克,请问这个空心球的总体积是多少?
解答过程:
根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体的重力。这里,空心球排开水的质量为40克,则其受到的浮力F=mg=0.04kg×9.8N/kg≈0.392N。
同时,空心球的重力G=mg=0.03kg×9.8N/kg=0.294N。
因此,空心球的净浮力F_net=F-G=0.392N-0.294N=0.098N。
由于F_net=ρ_water V_displaced g,可以求出V_displaced=F_net/(ρ_waterg)=0.098N/(1000kg/m³×9.8N/kg)=0.00001m³=10cm³。
所以,这个空心球的总体积为10cm³。
【例题2】
某金属块的质量为79克,体积为10立方厘米,试判断该金属可能是哪种物质?
参考数据:铁的密度为7.9克/立方厘米;铜的密度为8.9克/立方厘米;铝的密度为2.7克/立方厘米。
解答过程:
首先计算该金属块的密度ρ=m/V=79g/10cm³=7.9g/cm³。
对照参考数据可知,该金属块的密度与铁的密度相同,因此可以判断该金属块为铁。
以上两道题目都是关于密度计算的经典案例,旨在让学生们能够熟练运用公式进行计算,并结合实际情境做出合理的推断。希望同学们能够在练习中不断巩固知识,提高解题能力!