密度

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。　
　　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)。符號(hào)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(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。對(duì)于非均勻物質(zhì)則稱為“平均”。
　　2、的物理意義。用水舉例，水的在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。
　　地球的平均為5.5×10^3千克/米^3。
　　標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)收的計(jì)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?。环粗?，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(shí)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(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：
　?。?） ρ一定，m和V 成正比；
　?。?）m 一定時(shí)，ρ與 V 成反比 ；
　?。?）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(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。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(jìn)行比較，就可以鑒別物體是什么物質(zhì)做成的。
　　8. 利用知識(shí)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(shí)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(shí)心。
　?。?）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。
　?。?） 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 。
　　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(huì)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(huì)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(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，相對(duì)就變小了。相反的，物質(zhì)在溫度下降時(shí)體積縮小，會(huì)變大。不過水是例外，因?yàn)樗脑?℃時(shí)zui大，水溫只要從4℃上升或下降，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，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。

【的應(yīng)用】

　　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)，是一個(gè)重要的依據(jù)。“氬”就是通過計(jì)算未知?dú)怏w的發(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(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(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(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(jì)算表達(dá)式：ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
　　6、 計(jì)法：
　　器材：雞蛋、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，邊加邊用計(jì)攪拌，直至雞蛋漂浮，用計(jì)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(jì)算表達(dá)：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(jì)算表達(dá)：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(xì)繩子
　　步驟：
　　1、用細(xì)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(jì)算表達(dá)：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(jì)法：
　　器材：計(jì)、待測液體
　　方法：將計(jì)放入待測液體中，直接讀出。

【對(duì)于實(shí)物微粒，ρ的含義】

　　量子力學(xué)明確指出，對(duì)于實(shí)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。