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密度的

编辑:chaxungu时间:2022-09-28 08:04:46分类:数理化学

目录·【密度的概念】
·【密度的应用】
·【测物体密度的方法】
·一、测固体密度
·二、测液体密度
·【对于实物微粒,密度ρ的含义】


mìdù;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、某种物质的质量和其体积的比值,即单位体积的某种物质的质量,叫作这种物质密度。符号ρ。单位为千克/米^3。
其数学表达式为ρ=m/v。在国际单位制中,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密度。对于非均匀物质则称为“平均密度”。
  2、密度的物理意义。用水举例,水的密度在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。
地球的平均密度为5.5×10^3千克/米^3。
标准状况下干燥空气的平均密度为0.001293×10^3千克/米^3。
常见的非金属固体、金属、液体、气体的密度(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,反射密度指一种表面的遮光能力;透射密度指一种过滤器的遮光能力。
  5.感光材料的密度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,密度愈小;反之,愈是不透明的地方,其密度愈大。




【密度的应用】  密度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,可见密度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,密度是一个重要的依据。“氩”就是通过计算未知气体的密度发现的。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,其密度一般为2.3×103千克/米3。根据密度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:饱满健壮的种子因密度大而下沉;瘪壳和其他杂草种子由于密度小而浮在水面。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密度较大,故通过测定土豆的密度可估计淀粉的产量。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密度算出需要的金属量。



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



一、测固体密度  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、密度计法:
  器材:鸡蛋、密度计、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,边加边用密度计搅拌,直至鸡蛋漂浮,用密度计测出盐水的密度即等到于鸡蛋的密度;
  


二、测液体密度  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、将小块浸没入水中,用弹簧秤称出小石的视重g/;
  3、将小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/)
  4、u形管法:
  器材:u形管、水、待测液体、刻度尺
  步骤:
  1、将适量水倒入u形管中;
  2、将待测液体从u形管的一个管口沿壁缓慢注入。
  3、用刻度尺测出管中水的高度h1,待测液体的高度h2.(如图)
  计算表达:ρ=ρ水h1/h2
  (注意:用此种方法的条件是:待测液体不溶于水,待测液体的密度小于水的密度)
  5、密度计法:
  器材:密度计、待测液体
  方法:将密度计放入待测液体中,直接读出密度。



【对于实物微粒,密度ρ的含义】
量子力学明确指出,对于实物微粒,密度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,即概率密度。


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