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密度是反映物質特性的物理量,物質的特性是指物質本身具有的而又能相互區別的一種性質,人們往往感覺密度大的物質「重」,密度小的物質「輕」一些,這裡的「重」和「輕」實質上指的是密度的大小。

1 密度 -概念

密度密度
在物理學中,把某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度。  

1、某種物質的質量和其體積的比值,即單位體積的某種物質的質量,叫作這種物質密度。符號ρ。單位為千克/米^3。

其數學表達式為ρ=m/V。在國際單位制中,質量的主單位是千克,體積的主單位是立方米,於是取1立方米物質的質量作為物質的密度。對於非均勻物質則稱為「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:每立方米的水的質量是1.0×10^3千克。

地球的平均密度為5.5×10^3千克/米^3。

密度密度

標準狀況下乾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.是指在規定溫度下,單位體積內所含物質的質量數,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。主要用在換算數量與交貨驗收的計量和某些油品的質量控制,以及簡單判斷油品性能上。

4.在印刷術語中,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,密度愈小;反之,愈是不透明的地方,其密度愈大。

密度是反映物質特性的物理量,物質的特性是指物質本身具有的而又能相互區別的一種性質,人們往往感覺密度大的物質「重」,密度小的物質「輕」一些,這裡的「重」和「輕」實質上指的是密度的大小。

密度密度
質量是物體所含物質的多少。所含物質減少,所以質量減少。密度是物質的一種特性,它不隨質量、體積的改變而改變,同種物質的密度不變。

密度是物質的一種特性,它只與物質的種類有關,與質量、體積等因素無關,不同的物質,密度一般是不相同的,同種物質的密度則是相同的。

密度的公式:(ρ表示密度、m表示質量、V表示體積)

正確理解密度公式時,要注意條件和每個物理量所表示的特殊含義。從數學的角度看有三種情況:
(1)ρ一定時m和V成正比;
(2)m一定時,ρ與V成反比;
(3)V一定時,ρ與m成正比。

結合物理意義,三種情況只有(1)的說法正確,(2)(3)都是錯誤的。因為同種物質的密度是一定的,它不隨體積和質量的變化而變化,所以在理解物理公式時,不可能脫離物理事實,不能單純地從數學的角度理解物理公式中各量的關係

5.國際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。

它們之間的換算關係:
lg/cm3=1000kg/m3

密度密度
6.水的密度值為1000kg/m3
它的物理意義是體積為1m3水的質量為1000kg.

7.根據密度公式的變形式:m=vp或,v=m/p可以計算出物體的質量和體積,特別是一些質量和體積不便直接測量的問題,如計算不規則形狀物體的體積、紀念碑的質量等。密度是物質的特性之一,每種物質都有一定的密度,不同物質的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質。其辦法是是測定待測物質的密度,把測得的密度和密度表中各種物質的密度進行比較,就可以鑒別物體是什麼物質做成的。

8.利用密度知識解決簡單問題,如判斷物體是否空心,用「分析法」解決一些較為複雜的問題。
判定物體是空心的還是實心的,一般有以下三種方法:

(1)提據公式,求出,再與該物質密度ρ比較,若m物時,則該物體為空心,若m=m物,則該物體為實心。

9.人體的密度僅有1.07g/cm3,竟然只比水的密度多出一些,所以學游泳應該不會太難吧!汽油的密度比水小,所以你知道為什麼在路上看到的油漬,都會浮在水面上了吧。海水的密度大於水,人體在海水中比較容易浮起來。

水的密度竟然大於冰,你現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。物質的密度會受溫度的影響而改變。一般而言,物質的質量不受溫度影響,但是體積會熱脹冷縮。所以溫度上升時體積膨脹,密度相對就變小了。相反的,物質在溫度下降時體積縮小,密度會變大。不過水是例外,因為水的密度在4℃時最大,水溫只要從4℃上升或下降,密度都會變小。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冰,密度最大的4℃的水會沉入最底層。這個性質非常重要,在嚴寒的冬天,雖然水的表面已結冰,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。

2 密度 -應用

密度密度
密度在生產技術上的應用,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的成分。

3.可計算某些很難稱量的物體的質量。

4.可計算形狀比較複雜的物體的體積。

5.可判定物體是實心還是空心。

6.可計算液體內部壓強以及浮力等。

綜上所述,可見密度在科學研究和生產生活中有著廣泛的應用。對於鑒別未知物質,密度是一個重要的依據。「氬」就是通過計算未知氣體的密度發現的。經多次實驗后又經光譜分析,確認空氣中含有一種以前不知道的新氣體,把它命名為氬。在農業上可用來判斷土壤的肥力,含腐殖質多的土壤肥沃,其密度一般為2.3×103千克/米3。根據密度即可判斷土壤的肥力。在選種時可根據種子在水中的沉、浮情況進行選種:飽滿健壯的種子因密度大而下沉;癟殼和其他雜草種子由於密度小而浮在水面。在工業生產上如澱粉的生產以土豆為原料,一般來說含澱粉多的土豆密度較大,故通過測定土豆的密度可估計澱粉的產量。又如,工廠在鑄造金屬物之前,需估計熔化多少金屬,可根據模子的容積和金屬的密度算出需要的金屬量。

3 密度 -測量方法

密度密度
測量物體密度的方法多種多樣,可開發學生思維,本人歸納總結出以下幾種測量方法:

一、測固體密度
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、將金屬塊完全浸入水中,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/)

密度密度
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,靜止後讀出體積V2;
  3、用細針插入木塊,將木塊完全浸入水中,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、密度計法:
  器材:雞蛋、密度計、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,邊加邊用密度計攪拌,直至雞蛋漂浮,用密度計測出鹽水的密度即等到於雞蛋的密度

二、測液體密度

1、稱量法:
  器材:燒杯、量筒、天平、待測液體
  步驟:
  1、用調好的天平稱出燒杯和待測液體的總質量M1;
  2、將燒杯中的液體(適量)倒入量筒中,用天平測出剩餘液體和燒杯的總質量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、用天平稱出燒的質量M1;
  2、往燒杯內倒滿水,稱出總質量M2;
  3、倒去燒杯中的水,擦乾,往燒杯中倒滿待測液體,稱出總質量M3。
  計算表達:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)

密度密度
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、將小塊浸沒入水中,用彈簧秤稱出小石的視重G/;
  3、將小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:待測液體不溶於水,待測液體的密度小於水的密度)

4、密度計法:
  器材:密度計、待測液體
  方法:將密度計放入待測液體中,直接讀出密度。

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