在物理學(xué)中,把某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。
1、某種物質(zhì)的質(zhì)量和其體積的比值,即單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量,叫作這種物質(zhì)密度。符號(hào)ρ。單位為千克/米^3。
其數(shù)學(xué)表達(dá)式為ρ=m/V。在單位制中,質(zhì)量的主單位是千克,體積的主單位是立方米,于是取1立方米物質(zhì)的質(zhì)量作為物質(zhì)的密度。對(duì)于非均勻物質(zhì)則稱為“平均密度”。
2、密度的物理意義。用水舉例,水的密度在4℃時(shí)為10^3千克/米^3或1克/厘米^3(1.0×10^3kg/m^3,物理)意義是:每立方米的水的質(zhì)量是1.0×10^3千克。
地球的平均密度為5.5×10^3千克/米^3。
標(biāo)準(zhǔn)狀況下干燥空氣的平均密度為0.001293×10^3千克/米^3。
常見的非金屬固體、金屬、液體、氣體的密度(略)。
3. 是指在規(guī)定溫度下,單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量數(shù),以kg/m^3(讀作千克每立方米)或g/cm^3(讀作克每立方厘米)表示。主要用在換算數(shù)量與交貨驗(yàn)收的計(jì)量和某些油品的質(zhì)量控制,以及簡(jiǎn)單判斷油品性能上。
4.在印刷術(shù)語中,反射密度指一種表面的遮光能力;透射密度指一種過濾器的遮光能力。
5.感光材料的密度是指其經(jīng)曝光顯影后,影像深淺的程度。如膠片,畫面愈是透明的地方,密度愈?。环粗?,愈是不透明的地方,其密度愈大。
密度是反映物質(zhì)特性的物理量,物質(zhì)的特性是指物質(zhì)本身具有的而又能相互區(qū)別的一種性質(zhì),人們往往感覺密度大的物質(zhì)“重”,密度小的物質(zhì)“輕”一些,這里的“重”和“輕”實(shí)質(zhì)上指的是密度的大小。
:質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少。所含物質(zhì)減少,所以質(zhì)量減少。密度是物質(zhì)的一種特性,它不隨質(zhì)量、體積的改變而改變,同種物質(zhì)的密度不變。
密度是物質(zhì)的一種特性,它只與物質(zhì)的種類有關(guān),與質(zhì)量、體積等因素?zé)o關(guān),不同的物質(zhì),密度一般是不相同的,同種物質(zhì)的密度則是相同的 。
密度的公式 : (ρ表示密度、m表示質(zhì)量、 V表示體積)
正確理解密度公式時(shí),要注意條件和每個(gè)物理量所表示的特殊含義。從數(shù)學(xué)的角度看有三種情況:
(1)ρ一定時(shí)m和V 成正比;
(2)m 一定時(shí),ρ與 V 成反比 ;
(3)V 一定時(shí),ρ與 m 成正比。
結(jié)合物理意義,三種情況只有(1)的說法正確,(2)(3) 都是錯(cuò)誤的。因?yàn)橥N物質(zhì)的密度是一定的,它不隨體積和質(zhì)量的變化而變化,所以在理解物理公式時(shí),不可能脫離物理事實(shí),不能單純地從數(shù)學(xué)的角度理解物理公式中各量的關(guān)系
5. 單位制中密度的單位是 : 千克 / 米 3。 正確讀法為千克每立方米,符號(hào)kg/m3, 常用的單位是克/厘米3, 正確讀法是克每立方厘米 , 符號(hào)為 g/cm3。
它們之間的換算關(guān)系 :
l g/cm3=1000kg/m3
6. 水的密度值為 1000kg/m3
它的物理意義是體積為1m3水的質(zhì)量為1000kg.
7. 根據(jù)密度公式的變形式: 或 ,可以計(jì)算出物體的質(zhì)量和體積,特別是一些質(zhì)量和體積不便直接測(cè)量的問題,如計(jì)算不規(guī)則形狀物體的體積、紀(jì)念碑的質(zhì)量等。密度是物質(zhì)的特性之一,每種物質(zhì)都有一定的密度,不同物質(zhì)的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質(zhì)。其辦法是是測(cè)定待測(cè)物質(zhì)的密度,把測(cè)得的密度和密度表中各種物質(zhì)的密度進(jìn)行比較,就可以鑒別物體是什么物質(zhì)做成的。
8. 根據(jù)密度公式的變形式: 或 ,可以計(jì)算出物體的質(zhì)量和體積,特別是一些質(zhì)量和體積不便直接測(cè)量的問題,如計(jì)算不規(guī)則形狀物體的體積、紀(jì)念碑的質(zhì)量等。密度是物質(zhì)的特性之一,每種物質(zhì)都有一定的密度,不同物質(zhì)的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質(zhì)。其辦法是測(cè)定待測(cè)物質(zhì)的密度,把測(cè)得的密度和密度表中各種物質(zhì)的密度進(jìn)行比較,就可以鑒別物體是什么物質(zhì)做成的。
9. 利用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單問題,如判斷物體是否空心,用“分析法”解決一些較為復(fù)雜的問題。
判定物體是空心的還是實(shí)心的,一般有以下三種方法 :
(1)提據(jù)公式 , 求出 ,再與該物質(zhì)密度ρ比較 ,若 < ρ , 則為空心 , 若 =ρ,為實(shí)心。
(2)把物體當(dāng)作實(shí)心物體,由公式 ,求出 ,再與 比較,若 < ,則為空心,若 = ,則該物體為實(shí)心。
(3) 把物體當(dāng)作實(shí)心物體對(duì)待,利用 , 求出體積為 的實(shí)心物體的質(zhì)量, 然后將m 與物體實(shí)際質(zhì)量m物比較, 若m>m物時(shí),則該物體為空心,若m=m物, 則該物體為實(shí)心 。
10. 人體的密度僅有1.07 g/cm3,竟然只比水的密度多出一些,所以學(xué)游泳應(yīng)該不會(huì)太難吧! 汽油的密度比水小,所以你知道為什么在路上看到的油漬,都會(huì)浮在水面上了吧。 海水的密度大于水,人體在海水中比較容易浮起來。
水的密度竟然大于冰,你現(xiàn)在就去冰箱里拿一些冰塊,把它丟在半杯水中,看看冰塊是浮著呢?還是沉下。物質(zhì)的密度會(huì)受溫度的影響而改變。一般而言,物質(zhì)的質(zhì)量不受溫度影響,但是體積會(huì)熱脹冷縮。所以溫度上升時(shí)體積膨脹,密度相對(duì)就變小了。相反的,物質(zhì)在溫度下降時(shí)體積縮小,密度會(huì)變大。不過水是例外,因?yàn)樗拿芏仍?font face="Times New Roman">4℃時(shí)zui大,水溫只要從4℃上升或下降,密度都會(huì)變小。也就是說4℃的水,體積在受熱時(shí)也膨脹、冷卻時(shí)也膨脹。所以水總是由表面開始結(jié)冰,密度zui大的4℃的水會(huì)沉入zui底層。這個(gè)性質(zhì)非常重要,在嚴(yán)寒的冬天,雖然水的表面已結(jié)冰,但在湖泊的底層仍維持4℃左右,使水中的生物可安然度過冬天。
【密度的應(yīng)用】
[編輯本段]
密度在生產(chǎn)技術(shù)上的應(yīng)用,可從以下幾個(gè)方面反映出來。
1.可鑒別組成物體的材料。
2.可計(jì)算物體中所含各種物質(zhì)的成分。
3.可計(jì)算某些很難稱量的物體的質(zhì)量。
4.可計(jì)算形狀比較復(fù)雜的物體的體積。
5.可判定物體是實(shí)心還是空心。
6.可計(jì)算液體內(nèi)部壓強(qiáng)以及浮力等。
綜上所述,可見密度在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于鑒別未知物質(zhì),密度是一個(gè)重要的依據(jù)。“氬”就是通過計(jì)算未知?dú)怏w的密度發(fā)現(xiàn)的。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)后又經(jīng)光譜分析,確認(rèn)空氣中含有一種以前不知道的新氣體,把它命名為氬。在農(nóng)業(yè)上可用來判斷土壤的肥力,含腐殖質(zhì)多的土壤肥沃,其密度一般為2.3×103千克/米3。根據(jù)密度即可判斷土壤的肥力。在選種時(shí)可根據(jù)種子在水中的沉、浮情況進(jìn)行選種:飽滿健壯的種子因密度大而下沉;癟殼和其他雜草種子由于密度小而浮在水面。在工業(yè)生產(chǎn)上如淀粉的生產(chǎn)以土豆為原料,一般來說含淀粉多的土豆密度較大,故通過測(cè)定土豆的密度可估計(jì)淀粉的產(chǎn)量。又如,工廠在鑄造金屬物之前,需估計(jì)熔化多少金屬,可根據(jù)模子的容積和金屬的密度算出需要的金屬量。
【測(cè)物體密度的方法】
[編輯本段]測(cè)量物體密度的方法多種多樣,可開發(fā)學(xué)生思維,本人歸納總結(jié)出以下幾種測(cè)量方法:
一、測(cè)固體密度
[編輯本段]基本原理:ρ=m/V:
1、 稱量法:
器材:天平、量筒、水、金屬塊、細(xì)繩
步驟:
1、用天平稱出金屬塊的質(zhì)量;
2、往量筒中注入適量水,讀出體積為V1,
3、用細(xì)繩系住金屬塊放入量筒中,浸沒,讀出體積為V2。
計(jì)算表達(dá)式:ρ=m/(V2-V1)
2、 比重杯法:
器材:燒杯、水、金屬塊、天平、
步驟:
1、往燒杯裝滿水,放在天平上稱出質(zhì)量為 m1;
2、將金屬塊輕輕放入水中,溢出部分水,再將燒杯放在天平上稱出質(zhì)量為m2;
3、將金屬塊取出,把燒杯放在天平上稱出燒杯和剩下水的質(zhì)量m3。
計(jì)算表達(dá)式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
3、 阿基米德定律法:
器材:彈簧秤、金屬塊、水、細(xì)繩
步驟:
1、用細(xì)繩系住金屬塊,用彈簧秤稱出金屬塊的重力G;
2、將金屬塊*浸入水中,用彈簧秤稱出金屬塊在水中的視重G/;
計(jì)算表達(dá)式:ρ=Gρ水/(G-G/)
4、 浮力法(一):
器材:木塊、水、細(xì)針、量筒
步驟:
1、往量筒中注入適量水,讀出體積為V1;
2、將木塊放入水中,漂浮,靜止后讀出體積 V2;
3、用細(xì)針插入木塊,將木塊*浸入水中,讀出體積為V3。
計(jì)算表達(dá)式:ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
5、 浮力法(二):
器材:刻度尺、圓筒杯、水、小塑料杯、小石塊
步驟:
1、在圓筒杯內(nèi)放入適量水,再將塑料杯杯口朝上輕輕放入,讓其漂浮,用刻度尺測(cè)出杯中水的高度h1;
2、將小石塊輕輕放入杯中,漂浮,用刻度尺測(cè)出水的高度h2;
3、將小石塊從杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺測(cè)出水的高度h3.
計(jì)算表達(dá)式:ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
6、 密度計(jì)法:
器材:雞蛋、密度計(jì)、水、鹽、玻璃杯
步驟: 1、在玻璃杯中倒入適量水,將雞蛋輕輕放入,雞蛋下沉;
2、往水中逐漸加鹽,邊加邊用密度計(jì)攪拌,直至雞蛋漂浮,用密度計(jì)測(cè)出鹽水的密度即等到于雞蛋的密度;
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