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技术文章

密度点击次数:2203 发布时间:2008-12-15

密度

 

 
mì dù;density
 

【密度的概念】

  在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。 
 
  1、某种物质质量和其体积比值,即单位体积的某种物质的质量,叫作这种物质。符号ρ。主单位为单位 为千克/米^3,常用单位还有 克/厘米^3。
 
  其数学表达式为ρ=m/V。在单位制中,质量的主单位是千克,体积的主单位是立方米,于是取1立方米物质的质量作为物质的。对于非均匀物质则称为“平均”。
 
  2、的物理意义。用水举例,的在4℃时为10^3千克/米^3或1克/厘米^3(1.0×10^3kg/m^3,物理)意义是:每立方米的水的质量是1.0×10^3千克。
 
  地球的平均为5.5×10^3千克/米^3。
 
  标准状况下干燥空气的平均为0.001293×10^3千克/米^3。
 
  常见的非金属固体、金属液体气体的(略)。
 
  3. 是指在规定温度下,单位体积内所含物质的质量数,以kg/m^3(读作千克每立方米)或g/cm^3(读作克每立方厘米)表示。主要用在换算数量与交货验收的计量和某些油品的质量控制,以及简单判断油品性能上。
 
  4.在印刷术语中,反射指一种表面的遮光能力;透射指一种过滤器的遮光能力。
 
  5.感光材料的是指其经曝光显影后,影像深浅的程度。如胶片,画面愈是透明的地方,愈小;反之,愈是不透明的地方,其愈大。
 
  是反映物质特性的物理量,物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质,人们往往感觉大的物质“重”,小的物质“轻”一些,这里的“重”和“轻”实质上指的是的大小。
 
  :质量是物体所含物质的多少。所含物质减少,所以质量减少。是物质的一种特性,它不随质量、体积的改变而改变,同种物质的不变。
 
  是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,与质量、体积等因素无关,不同的物质,一般是不相同的,同种物质的则是相同的 。
 
  的公式 :ρ=m/V (ρ表示、m表示质量、 V表示体积)
 
  正确理解公式时,要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。从数学的角度看有三种情况:
 
  (1) ρ一定,m和V 成正比;
 
  (2)m 一定时,ρ与 V 成反比 ;
 
  (3)V 一定时,ρ与 m 成正比。
 
  结合物理意义,三种情况只有(1)的说法正确,(2)(3) 都是错误的。因为同种物质的是一定的,它不随体积和质量的变化而变化,所以在理解物理公式时,不可能脱离物理事实,不能单纯地从数学的角度理解物理公式中各量的关系
 
  5. 单位制中的单位是 : 千克 / 米 3。 正确读法为千克每立方米,符号kg/m3, 常用的单位是克/厘米3, 正确读法是克每立方厘米 , 符号为 g/cm3。
 
  它们之间的换算关系 :
 
  l g/cm3=1000kg/m3
 
  6. 水的值为 1000kg/m3
 
  它的物理意义是体积为1m3水的质量为1000kg.
 
  7. 根据公式的变形式:m=vρ或 ,v=m/ρ可以计算出物体的质量和体积,特别是一些质量和体积不便直接测量的问题,如计算不规则形状物体的体积、纪念碑的质量等。是物质的特性之一,每种物质都有一定的,不同物质的一般是不同。因此我们可以利用来鉴别物质。其办法是是测定待测物质的,把测得的和表中各种物质的进行比较,就可以鉴别物体是什么物质做成的。
 
  8. 利用知识解决简单问题,如判断物体是否空心,用“分析法”解决一些较为复杂的问题。
 
  判定物体是空心的还是实心的,一般有以下三种方法 :
 
  (1)提据公式 , 求出 ,再与该物质ρ比较 ,若 < ρ , 则为空心 , 若 =ρ,为实心。
 
  (2)把物体当作实心物体,由公式 ,求出 ,再与 比较,若 < ,则为空心,若 = ,则该物体为实心。
 
  (3) 把物体当作实心物体对待,利用 , 求出体积为 的实心物体的质量, 然后将m 与物体实际质量m物比较, 若m>m物时,则该物体为空心,若m=m物, 则该物体为实心 。
 
  9. 人体的仅有1.07 g/cm3,竟然只比水的多出一些,所以学游泳应该不会太难吧! 汽油的比水小,所以你知道为什么在路上看到的油渍,都会浮在水面上了吧。 海水的大于水,人体在海水中比较容易浮起来。
 
  水的竟然大于冰,你现在就去冰箱里拿一些冰块,把它丢在半杯水中,看看冰块是浮着呢?还是沉下。物质的会受温度的影响而改变。一般而言,物质的质量不受温度影响,但是体积会热胀冷缩。所以温度上升时体积膨胀,相对就变小了。相反的,物质在温度下降时体积缩小,会变大。不过水是例外,因为水的在4℃时zui大,水温只要从4℃上升或下降,都会变小。也就是说4℃的水,体积在受热时也膨胀、冷却时也膨胀。所以水总是由表面开始结冰,zui大的4℃的水会沉入zui底层。这个性质非常重要,在严寒的冬天,虽然水的表面已结冰,但在湖泊的底层仍维持4℃左右,使水中的生物可安然度过冬天。
 

【的应用】

  在生产技术上的应用,可从以下几个方面反映出来。
 
  1.可鉴别组成物体的材料。
 
  2.可计算物体中所含各种物质的成分。
 
  3.可计算某些很难称量的物体的质量。
 
  4.可计算形状比较复杂的物体的体积。
 
  5.可判定物体是实心还是空心。
 
  6.可计算液体内部压强以及浮力等。
 
  综上所述,可见在科学研究和生产生活中有着广泛的应用。对于鉴别未知物质,是一个重要的依据。“”就是通过计算未知气体的发现的。经多次实验后又经光谱分析,确认空气中含有一种以前不知道的新气体,把它命名为氩。在农业上可用来判断土壤的肥力,含腐殖质多的土壤肥沃,其一般为2.3×103千克/米3。根据即可判断土壤的肥力。在选种时可根据种子在水中的沉、浮情况进行选种:饱满健壮的种子因大而下沉;瘪壳和其他杂草种子由于小而浮在水面。在工业生产上如淀粉的生产以土豆为原料,一般来说含淀粉多的土豆较大,故通过测定土豆的可估计淀粉的产量。又如,工厂在铸造金属物之前,需估计熔化多少金属,可根据模子的容积和金属的算出需要的金属量。
 

【测物体的方法】

  测量物体的方法多种多样,可开发学生思维,本人归纳总结出以下几种测量方法:
 

一、测固体

  基本原理:ρ=m/V:
 
   1、 称量法:
 
  器材:天平、量筒、水、金属块、细绳
 
  步骤:
 
  1、用天平称出金属块的质量;
 
  2、往量筒中注入适量水,读出体积为V1,
 
  3、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V2。
 
  计算表达式:ρ=m/(V2-V1)
 
  2、 比重杯法:
 
  器材:烧杯、水、金属块、天平、
 
  步骤:
 
  1、往烧杯装满水,放在天平上称出质量为 m1;
 
  2、将金属块轻轻放入水中,溢出部分水,再将烧杯放在天平上称出质量为m2;
 
  3、将金属块取出,把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。
 
  计算表达式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
 
  3、 阿基米德定律法:
 
  器材:弹簧秤、金属块、水、细绳
 
  步骤:
 
  1、用细绳系住金属块,用弹簧秤称出金属块的重力G;
 
  2、将金属块完全浸入水中,用弹簧秤称出金属块在水中的视重G/;
 
  计算表达式:ρ=Gρ水/(G-G/)
 
  4、 浮力法(一):
 
  器材:木块、水、细针、量筒
 
  步骤:
 
  1、往量筒中注入适量水,读出体积为V1;
 
  2、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V2;
 
  3、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3。
 
  计算表达式:ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
 
  5、 浮力法(二):
 
  器材:刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块
 
  步骤:
 
  1、在圆筒杯内放入适量水,再将塑料杯杯口朝上轻轻放入,让其漂浮,用刻度尺测出杯中水的高度h1;
 
  2、将小石块轻轻放入杯中,漂浮,用刻度尺测出水的高度h2;
 
  3、将小石块从杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺测出水的高度h3.
 
  计算表达式:ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
 
  6、 计法:
 
  器材:鸡蛋、计、水、盐、玻璃杯
 
  步骤:
 
  
 1、在玻璃杯中倒入适量水,将鸡蛋轻轻放入,鸡蛋下沉;
 
  2、往水中逐渐加盐,边加边用计搅拌,直至鸡蛋漂浮,用计测出盐水的即等到于鸡蛋的;
 

二、测液体

  1、 称量法:
 
  器材:烧杯、量筒 、天平、待测液体
 
  步骤:
 
  1、用调好的天平称出烧杯和待测液体的总质量M1;
 
  2、将烧杯中的液体(适量)倒入量筒中,用天平测出剩余液体和烧杯的总质量M2;
 
  3、读出量筒中液体的体积V。
 
  计算表达:ρ=(M1-M2)/V
 
  2、 比重杯法
 
  器材:烧杯、水、待液体、天平
 
  步骤:
 
  1、用天平称出烧的质量M1;
 
  2、往烧杯内倒满水,称出总质量M2;
 
  3、倒去烧杯中的水,擦干,往烧杯中倒满待测液体,称出总质量M3。
 
  计算表达:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)
 
  3、 阿基米德定律法:
 
  器材:弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳子
 
  步骤:
 
  1、用细绳系住小石块,用弹簧秤称出小石块的重力G;
 
  2、将小石块浸没入水中,用弹簧秤称出小石的视重G/;
 
  3、将小石块浸没入待测液体中,用弹簧秤称出小石块的视重G//。
 
  计算表达:ρ=ρ水(G-G//)/(G-G/)
 
  (注意:用此种方法的条件是:待测液体不溶于水,待测液体的小于水的)
 
  4、 计法:
 
  器材:计、待测液体
 
  方法:将计放入待测液体中,直接读出。
 

【对于实物微粒,ρ的含义】

  量子力学明确指出,对于实物微粒,ρ的含义是该粒子在空间任一微小区域(数学术语是“体积元”)里出现的概率,即概率。
 

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