【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)密度。符號ρ。
國際主單位為單位 為千克/米^3,常用單位還有 克/厘米^3。 其數學(xué)表達式為ρ=m/V。
在國際單位制中,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。對于非均勻物質(zhì)則稱(chēng)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/立方厘米(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。 標準狀況下干燥空氣的平均密度為0.001293*10^3千克/米^3。
常見(jiàn)的非金屬固體、金屬、液體、氣體的密度:(單位:千克/米^3)金:19.3*10^3 銀:10.5*10^3 鋼,鐵:7.9*10^3 鉛:11.3*10^3 銅:8.9*10^3 鋁:2.7*10^3 干松木:0.5*10^3 水銀:13.6*10^3 硫酸:1.84*10^3 植物油0.9*10^3 煤油,酒精0.8*10^3 汽油:0.71*10^3 二氧化碳:1.98 氧:1.43 空氣:1.29 一氧化碳:1.25 氦:0.18 氫:0.09 3. 是指在規定溫度下,單位體積內所含物質(zhì)的質(zhì)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(zhì)量控制,以及簡(jiǎn)單判斷油品性能上。
4.在印刷術(shù)語(yǔ)中,反射密度指一種表面的遮光能力;透射密度指一種過(guò)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(huà)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(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別的一種性質(zhì),人們往往感覺(jué)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(lèi)有關(guān),與質(zhì)量、體積等因素無(wú)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=m/V (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。從數學(xué)的角度看有三種情況: (1) ρ一定,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。
結合物理意義,三種情況只有(1)的說(shuō)法正確,(2)(3) 都是錯誤的。因為同種物質(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),不能單純地從數學(xué)的角度理解物理公式中各量的關(guān)系 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(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1立方米水的質(zhì)量為1000kg. 7. 根據密度公式的變形式: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(wèn)題,如計算不規則形狀物體的體積、紀念碑的質(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(lái)鑒別物質(zhì)。
其辦法是是測定待測物質(zhì)的密度,把測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. 利用密度知識解決簡(jiǎn)單問(wèn)題,如判斷物體是否空心,用“分析法”解決一些較為復雜的問(wèn)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)提據公式 , 求出其密度 ,再與該物質(zhì)密度ρ比較 ,若 > ρ , 則為空心 , 若 =ρ,為實(shí)心。 (2)已知質(zhì)量,由公式V=m/ρ ,求出V ,再與V物比較,若V物 > V ,則為空心,若V=V物 ,則該物體為實(shí)心。
(3) 把物體當作實(shí)心物體對待,利用 , 求出體積為v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(lái)。 水的密度竟然大于冰,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(zhù)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(guò)水是例外,因為水的密度在4℃時(shí)最大,水溫只要從4℃上升或下降,密度都會(huì )變小。也就是說(shuō)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(kāi)始結冰,密度最大的4℃的水會(huì )沉入最底層。這個(gè)性質(zhì)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。
1.物質(zhì)的每單位體積的質(zhì)量。如果物質(zhì)的質(zhì)量分布是均勻的,物質(zhì)的體積為V,質(zhì)量為m,則密度d=m/V。在國際單位制中密度以千克/米3為單位 ,工程上常用噸/米3為密度單位。
2.任何物質(zhì)的體積都隨溫度、壓力而變動(dòng),因此密度不是固定不變的,尤其是氣體,通常給出標準狀態(tài)( 0℃、1個(gè)大氣壓)或常溫(15~20℃)、常壓下的密度,其他狀態(tài)下的密度,可用氣體定律推算。液體的密度和壓力、溫度的關(guān)系較小,而和所溶解的其他物質(zhì)的濃度關(guān)系很大,因此液體不純時(shí),須標明溶解物的濃度,如水中的鹽濃度,固體的密度和壓力、溫度的關(guān)系比氣體和液體都小得多,但質(zhì)地疏松的固體如木材、土壤,其密度和含水量關(guān)系很大,常須標明干濕程度;顆粒狀和粉末狀物質(zhì),如砂、水泥、粒間和粉間都有空隙,單位容積的質(zhì)量稱(chēng)容重,不稱(chēng)密度。宇宙中密度最小的 物質(zhì) 為星 系間 物質(zhì) ,其密度為 2*10-31~5*10-27 千克/米3,密度最大的物質(zhì)為中子星,其密度估計為1014~1019千克/米3。
液體和固體在一定溫度與壓力下的密度同純水在標準大氣壓 下的 最大 密度 ( 溫度為 3.98℃ 時(shí)密度為 999.972 千克/米3)的比值稱(chēng)相對密度,也稱(chēng)比重 。氣體的相對密度則是其密度和標準狀態(tài)下空氣密度的比值。相對密度是無(wú)量綱量。也有把單位體積的重量稱(chēng)為比重的,因易和密度混淆 ,已少用。
3.測量固體密度的方法
基本原理:ρ=m/V:
[編輯]稱(chēng)量法
器材:天平、量筒、水、金屬塊、細繩
步驟:1)、用天平稱(chēng)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(méi),讀出體積為V2。
計算表達式:ρ=m/(V2-V1)
[編輯]比重杯法
器材:燒杯、水、金屬塊、天平、
步驟:1)、往燒杯裝滿(mǎn)水,放在天平上稱(chēng)出質(zhì)量為 m1;
2)、將屬塊輕輕放入水中,溢出部分水,再將燒杯放在天平上稱(chēng)出質(zhì)量為m2;
3)、將金屬塊取出,把燒杯放在天平上稱(chēng)出燒杯和剩下水的質(zhì)量m3。
計算表達式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
[編輯]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(chēng)出金屬塊的重力G;
2)、將金屬塊完全浸入水中,用彈簧秤稱(chēng)出金屬塊在水中的視重G/;
計算表達式:ρ=Gρ水/(G-G/)
[編輯]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,將木塊完全浸入水中,讀出體積為V3。
計算表達式:ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
[編輯]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)
[編輯]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
密度即等到于雞蛋的密度;
第三節.水的密度1、密度定義:.單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做該物質(zhì)的密度。
.? 密度是物質(zhì)的固有屬性,與物體的形狀、體積、質(zhì)量無(wú)關(guān),即對于同一物質(zhì)而言,密度值是不變的。(如:一杯水和一桶水的密度是一樣的;)? 不同的物質(zhì),密度不同;1、密度的公式: m ρ= —-- (公式變形: m=ρv v=m / ρ) vρ表示密度, m表示質(zhì)量(單位:千克或克),v 表示體積(單位:米3或厘米3)? 水銀的密度為13.6*103千克/米3,它所表示的意義是1米3的水銀的質(zhì)量是13.6*103千克,3、.密度的單位:(1)密度的單位:千克/米3 或 克/厘米3,(2)兩者的關(guān)系: 1克/厘米3=1000千克/米3 1kg/m3=1*10 -3g/cm3(3) 水的密度: 1*103千克/米3或1克/厘米3(4)單位轉化:: 1毫升 = 1cm3 = 1*10 -6 m3 1噸=1000千克=1*10 6克1毫升 = 1*10 -3升 1升=10? -3 m3 4、密度的測量(1)測量原理:ρ=m/v(2)測量步驟:①用天平稱(chēng)量物體的質(zhì)量;②用量筒或量杯測量物體的體積;③計算5、密度知識的應用:(1) 在密度公式中,知道其中任意兩個(gè)量,即可求得第三個(gè)量。
(2) 可用于鑒別物質(zhì)的種類(lèi)。第四節 水的壓強1、壓力的定義:是垂直作用物體表面的力。
2、壓力的方向:總是與受力物體的表面垂直,3、壓力的大小:不一定等于重力4、壓力的作用效果跟壓力的大小和受力面積的大小有關(guān),一般在科學(xué)上用壓強來(lái)表示;5、壓強的定義:?jiǎn)挝幻娣e上受到的壓力叫做壓強. F6、壓強的計算公式:P= ―― (P表示壓強,F表示壓力,S表示受力面積) S 7、壓強的單位: 帕 (1帕=1牛/米2,常用的壓強單位有百帕,千帕,兆帕) (對折的報紙對桌面的壓強為1帕)8、增大和減少壓強的方法:(1)增大壓強的方法:A、壓力不變時(shí),減小受力面積;B、受力面積不變時(shí),增大壓力(2)減小壓強的方法:A、壓力不變時(shí),增大受力面積 B、受力面積不變時(shí),減少壓力9、液體內部壓強的特點(diǎn):(1) 液體內部都存在壓強;(2) 液體的壓強隨深度的增大而增大;(3) 同一深度,各個(gè)方向上的壓強大小相等;(4)不同液體深度相同處,密度越大,壓強越大 (液體內部壓強的計算式 P=ρg h)第五節 水的浮力1.、液體(氣體)對浸入其內的物體都會(huì )產(chǎn)生向上的浮力,2、方向:豎直向上3、阿基米德原理:浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力。公式:F浮=G排液=ρ排g v排 注意:(1)浮力只跟物體排開(kāi)的液體受到的重力有關(guān),(2)浮力與液體的深度、物體的密度,形狀無(wú)關(guān);(3)對于完全浸沒(méi)在液體中的物體而言,浮力還與液體的密度,物體的體積有關(guān);(4)計算時(shí),單位要統一(ρ排取千克/米3,v排取米3)2、物體的浮沉條件:浸在液體中的物體的浮沉取決于:物體的重力G和浮力F浮的大小。
①F浮G 上浮③F浮=G 懸浮 此時(shí)V排 =V物④F浮=G 漂浮 此時(shí)V排 ρ物 時(shí),上浮(最終漂浮)②當ρ液 < ρ物 時(shí),下沉③當ρ液=ρ物 時(shí),懸浮5. 浮沉條件的應用(1)輪船 ① 因為漂浮時(shí),F浮=G , 所以同一艘輪船從海行駛到江河或從河到海,其受到的浮力不變 ②根據F浮=ρ排g v排,同一艘輪船從海行駛到江河,因為F浮不變,ρ排減小,所以 v排必增大,即船身稍下沉(2)潛水艇:它的上浮和下沉是通過(guò)對水艙的排水和充水而改變自身的重力來(lái)實(shí)現的(3)密度計:因為F浮=ρ排g v排 ,液體密度不同,密度計排開(kāi)液體的體積不同,液面所對應的位置也就不同。
原發(fā)布者:李春雷
第四講質(zhì)量與密度
知識點(diǎn)回顧
一、質(zhì)量:
1、定義:___________________叫質(zhì)量。
2、單位:國際單位制:主單位_______,常用單位:__________
對質(zhì)量的感性認識:一枚大頭針約________一個(gè)蘋(píng)果約________
一頭大象約______一只雞約______3、質(zhì)量的理解:固體的質(zhì)量不隨物體的_________________而改變,所以質(zhì)量是物體本身的一種屬性。
4、測量:
⑴日常生活中常用的測量工具:___________,實(shí)驗室常用的測量工具_________
⑵托盤(pán)天平的使用方法:
①“看”:觀(guān)察天平的稱(chēng)量以及游碼在標尺上的分度值。
②“放”:把天平放在_______,把游碼放在_____________________
③“調”:調節天平______________使指針指在___________,這時(shí)______。
④“稱(chēng)”:把被測物體放在________,用_____向______里加減砝碼,并調節_____________,直到_____________。
⑤“記”:被測物體的質(zhì)量=盤(pán)中砝碼總質(zhì)量+游碼在標尺上所對的刻度值
⑥注意事項:A不能超過(guò)天平的稱(chēng)量B保持天平干燥、清潔。
⑶方法:A、直接測量:固體的質(zhì)B、特殊測量:液體的質(zhì)量、微小質(zhì)量。
二、密度:
1、定義:__________________________叫做這種物質(zhì)的密度。
2、公式:________變形_________
3、單位:國際單位制:主單位_______,常用單位_________。
這兩個(gè)單位比較:__________單位大。步驟:①用天平測出空燒杯的質(zhì)量為目的:測定礦石的密度。
B.75
名稱(chēng) 符號 公式 質(zhì)量 m 千克 kg m=ρv 密度 ρ 千克/米3 kg/m3 ρ=m/v 密度基本概念 ⒈密度ρ:某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量,密度是物質(zhì)的一種特性。
公式: m=ρV 國際單位:千克/米3 ,常用單位:克/厘米3, 關(guān)系:1克/厘米3=1*103千克/米3;ρ水=1*103千克/米3; 讀法:103千克每立方米,表示1立方米水的質(zhì)量為103千克。 ⒉密度測定:用托盤(pán)天平測質(zhì)量,量筒測固體或液體的體積。
體積單位換算: 1厘米3=1*10-6米3, 1毫米3=1*10-9米3。
一、質(zhì)量 1、m 2、千克 1000 1000 1000 3、形狀 狀態(tài) 位置 溫度 4、(1)天平(或托盤(pán)天平) (2)②把天平放在水平臺上,把游碼移到橫梁標尺左端的“0”刻度線(xiàn)處。
調節橫梁兩端的平衡螺母,使指針對準分度盤(pán)中央刻度線(xiàn),這時(shí)橫梁平衡。 ③把被測物體放在左盤(pán)里,用鑷子向右盤(pán)里加減砝碼并調節游碼在橫梁標尺上的位置,直到天平恢復平衡。
④被測物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼指示的質(zhì)量。 二、密度: 1、某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量,稱(chēng)為這種物質(zhì)密度 ρ 2、ρ=m/V 4、千克/米3(kg/m3) 克/厘米3(g/cm3) 1.0克/厘米3=1.0*103千克/米3。
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