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密度

瀏覽次數(shù):3039發(fā)布日期:2008-12-15

密度

 

 
mì dù;density
 

【密度的概念】

  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?!?br />
 
  1、某種物質(zhì)質(zhì)量和其體積比值,即單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量,叫作這種物質(zhì)。符號ρ。主單位為單位 為千克/米^3,常用單位還有 克/厘米^3。
 
  其數(shù)學(xué)表達式為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。對于非均勻物質(zhì)則稱為“平均”。
 
  2、的物理意義。用水舉例,的在4℃時為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。
 
  地球的平均為5.5×10^3千克/米^3。
 
  標準狀況下干燥空氣的平均為0.001293×10^3千克/米^3。
 
  常見的非金屬固體、金屬、液體、氣體的(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)量與交貨驗收的計量和某些油品的質(zhì)量控制,以及簡單判斷油品性能上。
 
  4.在印刷術(shù)語中,反射指一種表面的遮光能力;透射指一種過濾器的遮光能力。
 
  5.感光材料的是指其經(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,愈小;反之,愈是不透明的地方,其愈大。
 
  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),人們往往感覺大的物質(zhì)“重”,小的物質(zhì)“輕”一些,這里的“重”和“輕”實質(zhì)上指的是的大小。
 
 ?。嘿|(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。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)的不變。
 
  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),一般是不相同的,同種物質(zhì)的則是相同的 。
 
  的公式 :ρ=m/V (ρ表示、m表示質(zhì)量、 V表示體積)
 
  正確理解公式時,要注意條件和每個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:
 
 ?。?) ρ一定,m和V 成正比;
 
 ?。?)m 一定時,ρ與 V 成反比 ;
 
  (3)V 一定時,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) 都是錯誤的。因為同種物質(zhì)的是一定的,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,不可能脫離物理事實,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. 單位制中的單位是 : 千克 / 米 3。 正確讀法為千克每立方米,符號kg/m3, 常用的單位是克/厘米3, 正確讀法是克每立方厘米 , 符號為 g/cm3。
 
  它們之間的換算關(guān)系 :
 
  l g/cm3=1000kg/m3
 
  6. 水的值為 1000kg/m3
 
  它的物理意義是體積為1m3水的質(zhì)量為1000kg.
 
  7. 根據(jù)公式的變形式:m=vρ或 ,v=m/ρ可以計算出物體的質(zhì)量和體積,特別是一些質(zhì)量和體積不便直接測量的問題,如計算不規(guī)則形狀物體的體積、紀念碑的質(zhì)量等。是物質(zhì)的特性之一,每種物質(zhì)都有一定的,不同物質(zhì)的一般是不同。因此我們可以利用來鑒別物質(zhì)。其辦法是是測定待測物質(zhì)的,把測得的和表中各種物質(zhì)的進行比較,就可以鑒別物體是什么物質(zhì)做成的。
 
  8. 利用知識解決簡單問題,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心的,一般有以下三種方法 :
 
 ?。?)提據(jù)公式 , 求出 ,再與該物質(zhì)ρ比較 ,若 < ρ , 則為空心 , 若 =ρ,為實心。
 
 ?。?)把物體當作實心物體,由公式 ,求出 ,再與 比較,若 < ,則為空心,若 = ,則該物體為實心。
 
  (3) 把物體當作實心物體對待,利用 , 求出體積為 的實心物體的質(zhì)量, 然后將m 與物體實際質(zhì)量m物比較, 若m>m物時,則該物體為空心,若m=m物, 則該物體為實心 。
 
  9. 人體的僅有1.07 g/cm3,竟然只比水的多出一些,所以學(xué)游泳應(yīng)該不會太難吧! 汽油的比水小,所以你知道為什么在路上看到的油漬,都會浮在水面上了吧。 海水的大于水,人體在海水中比較容易浮起來。
 
  水的竟然大于冰,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)的會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,但是體積會熱脹冷縮。所以溫度上升時體積膨脹,相對就變小了。相反的,物質(zhì)在溫度下降時體積縮小,會變大。不過水是例外,因為水的在4℃時zui大,水溫只要從4℃上升或下降,都會變小。也就是說4℃的水,體積在受熱時也膨脹、冷卻時也膨脹。所以水總是由表面開始結(jié)冰,zui大的4℃的水會沉入zui底層。這個性質(zhì)非常重要,在嚴寒的冬天,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。
 

【的應(yīng)用】

  在生產(chǎn)技術(shù)上的應(yīng)用,可從以下幾個方面反映出來。
 
  1.可鑒別組成物體的材料。
 
  2.可計算物體中所含各種物質(zhì)的成分。
 
  3.可計算某些很難稱量的物體的質(zhì)量。
 
  4.可計算形狀比較復(fù)雜的物體的體積。
 
  5.可判定物體是實心還是空心。
 
  6.可計算液體內(nèi)部壓強以及浮力等。
 
  綜上所述,可見在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。對于鑒別未知物質(zhì),是一個重要的依據(jù)。“”就是通過計算未知氣體的發(fā)現(xiàn)的。經(jīng)多次實驗后又經(jīng)光譜分析,確認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,其一般為2.3×103千克/米3。根據(jù)即可判斷土壤的肥力。在選種時可根據(jù)種子在水中的沉、浮情況進行選種:飽滿健壯的種子因大而下沉;癟殼和其他雜草種子由于小而浮在水面。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較大,故通過測定土豆的可估計淀粉的產(chǎn)量。又如,工廠在鑄造金屬物之前,需估計熔化多少金屬,可根據(jù)模子的容積和金屬的算出需要的金屬量。
 

【測物體的方法】

  測量物體的方法多種多樣,可開發(fā)學(xué)生思維,本人歸納總結(jié)出以下幾種測量方法:
 

一、測固體

  基本原理:ρ=m/V:
 
   1、 稱量法:
 
  器材:天平、量筒、水、金屬塊、細繩
 
  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、用細繩系住金屬塊放入量筒中,浸沒,讀出體積為V2。
 
  計算表達式: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。
 
  計算表達式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
 
  3、 阿基米德定律法:
 
  器材:彈簧秤、金屬塊、水、細繩
 
  步驟:
 
  1、用細繩系住金屬塊,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/;
 
  計算表達式:ρ=Gρ水/(G-G/)
 
  4、 浮力法(一):
 
  器材:木塊、水、細針、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、用細針插入木塊,將木塊*浸入水中,讀出體積為V3。
 
  計算表達式: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,用刻度尺測出水的高度h3.
 
  計算表達式:ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
 
  6、 計法:
 
  器材:雞蛋、計、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,邊加邊用計攪拌,直至雞蛋漂浮,用計測出鹽水的即等到于雞蛋的;
 

二、測液體

  1、 稱量法:
 
  器材:燒杯、量筒 、天平、待測液體
 
  步驟:
 
  1、用調(diào)好的天平稱出燒杯和待測液體的總質(zhì)量M1;
 
  2、將燒杯中的液體(適量)倒入量筒中,用天平測出剩余液體和燒杯的總質(zhì)量M2;
 
  3、讀出量筒中液體的體積V。
 
  計算表達:ρ=(M1-M2)/V
 
  2、 比重杯法
 
  器材:燒杯、水、待液體、天平
 
  步驟:
 
  1、用天平稱出燒的質(zhì)量M1;
 
  2、往燒杯內(nèi)倒?jié)M水,稱出總質(zhì)量M2;
 
  3、倒去燒杯中的水,擦干,往燒杯中倒?jié)M待測液體,稱出總質(zhì)量M3。
 
  計算表達:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)
 
  3、 阿基米德定律法:
 
  器材:彈簧秤、水、待測液體、小石塊、細繩子
 
  步驟:
 
  1、用細繩系住小石塊,用彈簧秤稱出小石塊的重力G;
 
  2、將小石塊浸沒入水中,用彈簧秤稱出小石的視重G/;
 
  3、將小石塊浸沒入待測液體中,用彈簧秤稱出小石塊的視重G//。
 
  計算表達:ρ=ρ水(G-G//)/(G-G/)
 
  (注意:用此種方法的條件是:待測液體不溶于水,待測液體的小于水的)
 
  4、 計法:
 
  器材:計、待測液體
 
  方法:將計放入待測液體中,直接讀出。
 

【對于實物微粒,ρ的含義】

  量子力學(xué)明確指出,對于實物微粒,ρ的含義是該粒子在空間任一微小區(qū)域(數(shù)學(xué)術(shù)語是“體積元”)里出現(xiàn)的概率,即概率。
 

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