馬上期中考試來臨,在緊張的複習過程中,通過對各個知識點的再學習和運用,提升對這段時間所學內容的掌握。
密度是力學部分的基礎,物質的特性,在學習密度這個知識點時,一下三點是必須掌握的:
一.密度的概念、概念辨析和公式
1.密度的概念由來是從物質的質量和體積的對比得出的,比較物體相同體積的質量大小關係或比較物體相同質量的體積大小關係,從而得出用質量和體積的比值即單位體積的質量來描述物質的特性;同種物質質量與體積的比值相同,不同物質質量與體積的比值不同;在此結論的基礎上得出密度的定義:單位體積的質量;計算公式:密度=質量/體積。
2.要分清楚密度、質量和體積的關係,質量和體積是物體的某方面屬性,用於區分不同的物體,無法鑑別物體是由什麼物質組成;而密度反應的是物質的特性,可用於區分物質的種類;同種物質的密度一般不變,因此在體積或質量發生改變時,引起的是質量或體積的變化,密度保持不變,這是概念辨析中易錯的點:
二.密度相關的計算
由密度的公式及其變形公式,計算可以分為基礎計算、綜合計算和拓展計算;
基礎計算包含的就是公式的直接應用和公式的變形應用;綜合計算是指利用某個中間的物理量來進行間接的計算,包含空心問題、同種物質不同狀態、平均密度和採樣問題等;拓展計算主要是指結合其他模型進行計算,比如壓強、槓桿、滑輪等;
1.空心問題
由於實心物體的密度計算中是知二求一,空心問題題幹會給出質量、體積和密度三個條件,有次可以分為兩種情況進行判斷:假設物體實心,根據體積和密度算出如果實心物體應該有的質量,跟題幹給出質量進行對比,可以得出是否空心,若空心還可以計算空心部分質量;不用假設,直接根據所給質量和密度求出體積,此體積為實心部分體積,與題幹給出的體積進行比較,可以得出是否空心,若空心還可以計算空心部分體積;
2.同種物質不同狀態
這裡一般考察的就是水和冰之間,緊緊抓住冰和水在相互切換的過程中質量保持不變即可快速解題;
3.平均密度
平均密度要緊緊抓住總質量和總體積的計算,這裡不能簡單的任務多種物質混合時總體積等於各體積之和,有些物質混合後的體積會發生變化;但總質量一定等於各質量之和;
4.採樣問題
這裡的採樣問題主要是指從某個較大的物體上取一小部分進行測量,測出物質的密度,從而在計算較大物體的質量或體積;
三.密度的測量
根據密度的公式,密度的測量需要測量質量和體積,根據物質的種類可以分為固體、液體和氣體,由於氣體的體積影響影響因素較大,不易測量;
1.測量質量用天平
託盤天平和電子天平,其中託盤天平的操作過程比較複雜,需要重點掌握;固體的質量可以直接放在天平上測量,具有腐蝕性的固體需要墊上隔離材料;液體的質量測量需要盛放在容器中,並儘量避免液體附著在容器壁上的部分引起的誤差;
2.體積的測量用量筒
固體體積的測量要用間接測量,這裡的固體必須是能浸沒在液體中的,否則需要用更特殊的測量方法;液體的體積可以直接用量筒進行測量,此時在操作上也要避免因液體附著在量筒壁上而導致的誤差;
最後,由於大部分物體存在熱脹冷縮的性質,所以物體的密度會受到溫度的影響,在學習過程中一般不考慮這方面的因素,但真正分析時需要關注這個點。