密度
本节知识学习的重点是密度的理解,难点是利用密度公式进行计算、鉴别物质种类。中考命题多以密度的理解、密度的测量和计算为主,题型多以选择题、填空题、计算题为主,难度中等偏上。
一、密度
1.定义
大量实验证明,同种物质的质量与体积的比值是一定的,与物体的质量大小、体积大小没有关系,这个比值反映了物质的一种特性,这种特性在物理学中用密度表示。
在物理学中,把由某种物质组成的物体的质量与其体积的比叫做这种物质的密度,用符号ρ表示。
2.公式
ρ=m/V,其中ρ表示密度,m表示质量,V表示体积。
3.单位
在国际单位制中,密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的,而国际单位制中质量的单位是千克(kg),体积的单位是立方米(m3),所以密度的单位就是“千克/立方米”,读作“千克每立方米”,用符号
“kg/m3”表示。常用单位:g/cm3
单位换算: 1 g/cm3=1x103 kg/m3。换算过程:
二、密度物理意义
1.密度是物质的一种特性
密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量与体积的比值是一定的”这一 特性。如水的密度是1.0×103 kg/m3,它表示每立方米水的质量是1.0×103 kg 。
同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随物质质量、体积的改变而改变,但是会随着状态和温度的变化而变化。实际上,同种物质组成的实心物体,当质量增大几倍时,其体积也随之增大几倍故质量与体积的比值不变ρ=m/V只是密度的计算公式,认为 “物质的密度与质量成正比,与体积成反比”是错误的。
不同物质密度一般不同。习惯说“铁比棉花重”就是指贴的密度比棉花的密度大,在体积相同的情况下,铁的质量大于棉花的质量。
一个物体的质量不随环境温度变化,但密度却随温度变化,因为由于热胀冷缩,体积会变化。如一瓶水,温度从0 ℃升到4 ℃,体积变小,质量不变,密度要变大,由4 ℃升到100 ℃,体积变大,质量不变,密度变小,故4 ℃的水密度最大。
2.分析密度表得出的规律
①气体的密度比固体和液体的密度小1 000倍左右。
②不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变化。
③同种物质的状态发生变化的时候,它的密度也将发生变化。例如:水凝固成冰。
④不同物质的密度也有相同的情况。例如:冰和蜡;煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质,因为密度虽然是物质的特性,但不是唯一的特性。
⑤对密度,并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如:液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等密度。
三、密度公式的理解及应用
1.公式中质量、体积、密度的理解
同种材料,同种物质,ρ不变,m与V成正比;即
质量相同的不同物质,密度ρ与体积成反比,即 。
体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比,即 。