密度
我们通过上一节6.1《质量》的学习,已经掌握了质量的概念。日常生活中的经验告诉我们:体积相同的木块和铁块,其质量是不同的。铁块要比木块的质量大。
质量相同的铁块和铝快,其体积也是不同的。铝块的体积更大。这说明,不同的物质具有不同的属性,这一属性是什么呢?就是我们本节要研究的6.2《密度》。
探究同种物质质量与体积的关系
同学们可以思考这个问题:两个铝块,其中铝块A的体积是铝块B的体积的2倍,那么铝块A的质量和铝块B的质量满足什么关系?
我们以不同的铝块为例,通过实验来各个铝块的质量与体积,研究其质量与体积关系。
质量的测量,我们在上一节中已经讲到,利用的是含有砝码的托盘天平。下面重点介绍体积的测量。
如下图所示,我们利用量筒体积差来测量不规则铝块的体积。对比下述A与B两图可知,该铝块的体积为80ml-60ml=20ml;
这是我们通过测量得到的铝块质量与体积关系:
第1组:体积V=1cm3;质量m=2.7g;
第2组:体积V=2cm3;质量m=5.4g;
第3组:体积V=3cm3;质量m=8.1g;
第4组:体积V=4cm3;质量m=10.8g;
第5组:体积V=5cm3;质量m=13.5g;
第6组:体积V=10cm3;质量m=135g;
通过对不同的铝块质量与体积的测量,我们发现这样的规律:铝块的质量与体积的比值是固定不变的。
密度的定义
同种物质的质量与体积之比是一定的,我们称之为密度。用公式表示是:ρ=m/V;
密度常用字母符号ρ来表示,其国际单位制是千克每立方米,符号是kg/m3
有时候也用克每立方厘米表示密度,符号是g/cm3
两者之间的关系为:
1g/cm3=1×103kg/m3
一些物质的密度
水(H2O):1g/cm3
冰:0.92g/cm3
硫酸(H2SO4):1.84g/cm3
盐酸(HCl):1.20g/cm3
铝(Al):2.7g/cm3
铁:7.86g/cm3
铜:8.90g/cm3
水银(Hg):13.6g/cm3
煤油:0.84g/cm3
酒精:0.789g/cm3
玻璃:2.60g/cm3
银:10.50g/cm3
酒精:0.79g/cm3
汽油:0.75g/cm3
水的密度
由于物体的体积会随着温度的变化而变化,因此水的密度也会受到温度的影响。
我们一般认为水的密度是1g/cm3,或者是1×103kg/m3,这其实是有前提的。
1g/cm3这一数值,是在温度为4℃下水的密度,此时水的密度为最大值。
即,小于4℃与大于4℃的水的密度,都略小于1g/cm3。
密度公式的推导式
由密度公式ρ=m/V;可以推导出:
m=ρV;这给我们的暗示是,如果知道了物体的密度和其体积的大小,就可以求解其质量。
还可以推导出:V=m/ρ;这给我们的暗示是,如果知道了物体的质量和密度,就可以求解其体积。
《密度》基础知识巩固题
1、定义: 叫做这种物质的密度。公式: 。密度的国际单位制:主单位 ,常用单位 。这两个单位比较, 单位比较大。
2、测量液体密度的原理 。方法:用天平测 和 的总质量m1;把烧杯中的液体倒入 中一部分,读出 内液体的体积V;称出 和剩余液体的质量m2;得出液体的密度 。
3、密度的应用有哪些? 、 、 、 。
4、小明需要150cm3的硫酸做实验,可是他手中没有量筒,只有天平和砝码,用天平来测出 g的硫酸即可。小明还需要100g酒精做实验,可是他手中没有天平,只有量筒,用量筒量出 cm3的酒精即可。(ρ硫酸=1.8×103kg/m3;ρ酒精=0.8×103kg/m3)
5、常说铁比木头重,准确的说法应当是 。
6、一定量的冰融化成水,在此过程中,密度 ,体积 。
7.把一金块放入盛满酒精的杯中时,从杯中溢出8g酒精。若将该金块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量(ρ金>ρ水>ρ酒) 8g。
8、一铁球质量是3kg,体积是0.5dm3,此球是空心的还是实心的?(ρ铁=7.8×103kg/m3)
9、事实表明,0~4℃的水“热缩冷涨”,高于4℃的水“热胀冷缩”,由此可得知4℃水的 最大,所以封冻河面下较深的河底的水温保持4℃,冰层下接触冰的水的温度是 ℃。
10、一两载重汽车的最大载重量是10t,容积是12m3,现在要运送砖和木材两种货物,问这两种货物怎样搭配运输最合理?(ρ砖=1.5×103kg/m3;ρ木=0.5×103kg/m3)
《密度》基础知识巩固题答案
1、某种物质组成的物体的质量与它的体积之比 ρ=m/V 千克/立方米(kg/m3) 克/立方厘米(g/cm3) g/cm3
2、ρ=m/V 液体 烧杯 量筒 量筒 烧杯 ρ=(m1-m2)/V
3、鉴别物质 求质量 求体积 判断空心、实心
4、270 125
5、相同体积的铁和木头相比,铁的质量较大,所以重力也大。
6、变大 减小
7、大于
8、0.5dm3的铁球质量为m=ρ×V=3.9kg>3kg,所以铁球是空心的。
9、密度 0
10、6t;4t 提示:设装砖的质量为m1,则木材为10000kg-m1;V=V1+V2=m1/ρ+(10000kg-m1)/ρ=12m3;求得m1=6×103kg=6t;装木材的质量为m2=4×103kg=4t
(*部分内容源自初中物理网)
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