解析:
密度
某種物質的質量和其體積的比值,即單位體積的某種物質的質量,叫作這種物質密度.其數學表達式為ρ=m/V.在國際單位制中,質量的主單位是千克,體積的主單位是立方米,於是取1立方米物質的質量作為物質的密度。對於非均勻物質則稱為“平均密度”。地球的平均密度為5.5×103千克/米3,標準狀況下幹燥空氣的平均密度為0.001293×103千克/米3。常見的非金屬固體、金屬、液體、氣體的密度見附表。
密度在生產技術上的應用,可從以下幾個方面反映出來。
1.可鑒別組成物體的材料。
2.可計算物體中所含各種物質的成分。
3.可計算某些很難稱量的物體的質量。
4.可計算形狀比較復雜的物體的體積。
5.可判定物體是實心還是空心。
6.可計算液體內部壓強以及浮力等。
綜上所述,可見密度在科學研究和生產生活中有著廣泛的應用。對於鑒別未知物質,密度是壹個重要的依據。“氬”就是通過計算未知氣體的密度發現的。經多次實驗後又經光譜分析,確認空氣中含有壹種以前不知道的新氣體,把它命名為氬。在農業上可用來判斷土壤的肥力,含腐殖質多的土壤肥沃,其密度壹般為2.3×103千克/米3。根據密度即可判斷土壤的肥力。在選種時可根據種子在水中的沈、浮情況進行選種:飽滿健壯的種子因密度大而下沈;癟殼和其他雜草種子由於密度小而浮在水面。在工業生產上如澱粉的生產以土豆為原料,壹般來說含澱粉多的土豆密度較大,故通過測定土豆的密度可估計澱粉的產量。又如,工廠在鑄造金屬物之前,需估計熔化多少金屬,可根據模子的容積和金屬的密度算出需要的金屬量。
測物體密度的方法
測量物體密度的方法多種多樣,可開發學生思維,本人歸納總結出以下幾種測量方法:
壹、 測固體密度
基本原理:ρ=m/V:
1、 稱量法:
器材:天平、量筒、水、金屬塊、細繩
步驟:1)、用天平稱出金屬塊的質量;
2)、往量筒中註入適量水,讀出體積為V1,
3)、用細繩系住金屬塊放入量筒中,浸沒,讀出體積為V2。
計算表達式: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出質量為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量m3。
計算表達式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
3、 阿基米德定律法:
器材:彈簧秤、金屬塊、水、細繩
步驟:1)、用細繩系住金屬塊,用彈簧秤稱出金屬塊的重力G;
2)、將金屬塊完全浸入水中,用彈簧秤稱出金屬塊在水中的視重G/;
計算表達式:ρ=Gρ水/(G-G/)
4、 浮力法(壹):
器材:木塊、水、細針、量筒
步驟:1)、往量筒中註入適量水,讀出體積為V1;
2)、將木塊放入水中,漂浮,靜止後讀出體積 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)
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,下沈,用刻度尺測出水的高度h3.
計算表達式:ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
6、 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,雞蛋下沈;
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
密度即等到於雞蛋的密度;
二、 液體的密度:
1、 稱量法:
器材:燒杯、量筒 、天平、待測液體
步驟:1)、用天平稱出燒杯的質量M1;
2)、將待測液體倒入 燒杯中,測出總質量M2;
3)、將燒杯中的液體倒入量筒中,測出體積V。
計算表達:ρ=(M2-M1)/V
2、 比重杯法
器材:燒杯、水、待液體、天平
步驟:1)、用天平稱出燒的質量M1;
2)、往燒杯內倒滿水,稱出總質量M2;
3)、倒去燒杯中的水,往燒杯中倒滿待測液體,稱出總質量M3。
計算表達: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、細繩子
步驟:1)、用細繩系住小石塊,用彈簧秤稱出小石塊的重力G;
2)、將小塊浸沒入水中,用彈簧秤稱出小石的視重G/;
3)、將小塊浸沒入待測液體中,用彈簧秤稱出小石塊的視重G。
計算表達:ρ=ρ水(G-G)/(G-G/)
4、 U形管法:
器材:U形管、水、待測液體、刻度尺
步驟:1)、將適量水倒入U形管中;
2)、將待測液體從U形管的壹個管口沿壁緩慢註入。
3)、用刻度尺測出管中水的高度h1,待測液體的高度h2.(如圖)
計算表達:ρ=ρ水h1/h2
(註意:用此種方法的條件是:待測液體不溶於水,待測液體的密度小於水的密度)
5、 密度計法:
器材:密度計、待測液體
方法:將密度計放入待測液體中,直接讀出密度。