【密度的概念】
【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。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)的密度。對于非均勻物質(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(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:(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
純水:1.0x10^3 海水:1.03x10^3 磚:(1.4~2.2)x10^3蠟:0.9x10^3
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(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=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,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:
(1) ρ一定,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(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,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
例如水的密度是1000kg/m,也就是1g/cm
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(jù)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題,如計算不規(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 :
(1)提據(jù)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 ,則該物體為實心。
(3) 把物體當(dāng)作實心物體對待,利用 , 求出體積為v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,密度相對就變小了。相反的,物質(zhì)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zui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(jié)冰,密度zui大的4℃的水會沉入zui底層。這個性質(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。
10.密度是物質(zhì)的一種重要特性。根據(jù)密度的大小,人們可以鑒別物質(zhì);選擇密度不同的物質(zhì),可以滿足制造的不同需要;通過測定密度,科學(xué)研究中還可能發(fā)現(xiàn)其他新物質(zhì)。
11.密度在單位制中的主單位是“kg/m³”,這是絕大多數(shù)同學(xué)都能夠掌握的,但是要換算單位,不少同學(xué)卻感到困難了。例如:鐵的密度是7.8×10^3kg/m³=g/cm³。這個問題可以利用單位換算中的基本方法來解決,那就是分子里的單位變小多少倍,換算后的數(shù)值就變大多少倍:1千克=10^3克;分母中的單位變小多少倍,換算后的數(shù)值要變小多少倍:1m³=10^6cm³,因此,7.8×10^3kg/m³=7.8×10^3×(10^3/10^6)g/cm³=7.8g/cm³;根據(jù)這種換算方法;分析一下可以得出密度的單位有一個規(guī)律,即:對于某種物質(zhì)的密度,在分別用“g/cm³”,“kg/dm³”和“t/m³”來做單位時,它們的數(shù)值是相同的。例如,鐵的密度,按照這個規(guī)律可知:ρ水=7.8g/cm³=7.8kg/dm³=7.8t/m³。這個“7.8”就是課本上密度表中鐵的密度值去掉10^3得到的。記住這個規(guī)律,不但給密度單位的換算帶來很大的方便,而且使一些涉及密度計算的問題變得簡單。例如用這種方法來記算水的質(zhì)量,就是1厘米³(毫升)水的質(zhì)量是1克,1分米³(升)水的質(zhì)量是1千克,1米³水的質(zhì)量是1噸。
12.密度是物質(zhì)的一種特性,與物質(zhì)的質(zhì)量體積大小無關(guān)。