密度概念的理解

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  密度是物理教学大纲要求掌握的七个重点知识之一,是初中物理的一个重要而抽象的概念。必须认真领会、深刻理解这一概念。
  1.密度反映了物质的一种性质。物理学中所说的物质的特性,是指某种物质所特有的一种性质,是区别于其它物质的一种标志。密度就是物质的特性之一。实验证明:体积相同的不同物质质量并不相等,这是物質性质上的一种差异。为了表征物质性质上的这种差别,取单位体积的不同物质进行比较,并把单位体积的某种物质的质量叫做该物质的密度,在单位体积这个同样条件下,不同物质的质量一般是不同的,也就是说不同物质的密度一般是不同的,所以密度是表示物质特性的物理量。
  2.物质密度在通常条件下总是定值,在不同条件下会有不同。在相同条件下比较出来的物质特性,其特点是对同一物质是一定的,对不同物质,一般是不同的,但是对同一物质说其常数也是相对的,因为物质特性总是受一定外部条件(如温度、压强、状态)制约。物质密度一般随温度的升高(降低)而减小(增大)。如常温下的水的密度是1.0×103千克/米3,当温度降低到一定数值,水由液态变成固态(冰)时,虽然水这种物质并没有变,但它的密度值变成了0.9×103千克/米3,因为它们都由同种分子组成,应属同种物质,但从密度知识角度看,因为它们所处的状态不同,密度不一样。但在通常条件下(即20℃,1标准大气压下)同一种物质密度总是不变的。这是理解密度是物质特性的关键。
  3.同一物质密度必相同,密度相同的物质不一定就是同种物质。密度是物质的一种特性,不同的物质都有自己的密度,同一物质在通常条件下密度相同,但不同物质的密度也不一定不同。例如,铝和大理石的密度都是2.7×103千克/米3,煤油和酒精的密度都是0.8×103千克/米3,所以不能认为密度相同就是同一种物质,正是这一原因,我们不能单纯根据密度来鉴别物质,例如,利用密度就不能区别煤油和酒精,但可以根据气味不同很容易区别它们。应注意:①不能认为密度相同就一定是同种物质。②只能说不同物质密度一般不同。③要正确鉴别物质除对照密度外还应借鉴其他一些特性。
  4.密度大小只与物质种类有关,与其他因素无关。不能根据公式ρ=m/v认为物质的密度与物质的质量成正比,与物质的体积成反比。密度是表征物质固有特性的一种物理量,其大小只与物质的种类有关,与物质质量多少、物体体积大小及形状无关。公式ρ=m/v只能理解为:质量的密度在大小上等于实心物体的质量与体积之比。所以物质密度大小可以由物质质量与体积之比来计算,但并不由质量和体积的变化来决定。
  5、灵活运用公式解题。从密度公式ρ=m/V联想到由此而变形产生的另外两个公式m=ρV,V=m/ρ。根据题意给定的条件,正确选用公式。值得注意的是,计算时必须按照国际单位制统一各物理量的单位;同一计算公式中的V、m、ρ必须是同一物体的体积、质量和组成该物体的物质的密度。绝对不可以将两个不同物体的V、m、ρ互相混淆。
  在密度学习中,如果注意了对以上问题的分析和讨论,不但可以加深物质密度意义的正确理解,纠正常犯的一些错误,而且对掌握物理学习的方法、分析能力的提高都有一定的意义。
  (作者联通:063500河北省滦南县马城镇初级中学)
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