密度在生活中的应用有哪些
第课时密度知识的应用【学习目标】.知道密度的知识在生产生活和科学研究中的一些应用..能用密度公式计算物体的质量与体积..会运用密度知识鉴别物质.【学习重点】运用密度知识鉴别物质。【学习难点】用密度公式及变形公式计算密度质量与体积判读物体是否是空心的。【课前自学】.()天平的使用步骤(测量前的调节测量时的步骤)()量筒(量杯)的使用:P图(a)量筒的量程____分度值___(b)量筒中水的体积_____固体物块与水的总体积______固体物块体积_____合_____m.观察方法:视线与凹液面的_____部分_____.()密度知识ρ=____.【课堂学习】一.阅读密度表.识记水的密度:ρ水=×kgm解释物理意义:。.通过阅读密度表找寻规律:()同种物质在不同状态时密度是如图表中的:()不同物质的密度也有可能如表格中的()固体、液体的密度一般是气体密度的倍左右。二.鉴别物质.实验:测出金属螺母的密度.()器材:_____________()原理:_____________()实验步骤(在天平已调好的基础上实验):请同学认真思考按你认为最合理的顺序写出实验步骤.a_______________b_______________c_______________.()表达式_______________.()实验数据填表并根据密度表查找金属螺母是由什么物质组成的.()分析:如果在密度表中找不到一个与金属螺母密度相同的数值你认为原因可能是什么:______________________________.()应用:不同物质的密度一般不同各种物质都有一定的密度利用这一特性可以鉴别物质.例如:你的金银首饰是真是假是真的纯度又如何可以测出其密度判断.地质工作者发现一种矿石它是什么物质测出其密度对照密度表就可以辨别它的物质种类等等.例.有甲、乙两个金属块从外观上很难认出它们是什么物质现测得它们的体积和质量分别为:甲为㎝g乙为㎝g。你能鉴别出各金属块可能是什么金属吗?【达标检测】.
矾皿aIldreal n如IIl_er眦lb盱(1_ith麟皿1990 (12) and袖岫嬲秽妇ribIl· 4T【(ro+^)2n^d^ .^=I 妇lgw) 式中:日为指定高度,%为从地面到指定高度的累 计分子数,佩=珥。 由于积分上限只需定为3ll皿,而O,N,H在 对图4所示用MSIsE—1990得到和由玻耳兹曼 73km以下的数密度随高度降低而急剧减少,同高度 能量分布律导出的N2、02、He、~数密度随高度变 下比N2,02,心,He的数密度低许多量级,所以不区 化,根据式(12)进行数值积分,结果如图6所示。 分气体成分计算总的累计分子数时,完全不需要考 虑O,N,H的影响。 呈 由于O,N,H的数密度随高度分布显然不遵循 暑呈玻耳兹曼能量分布律,因此单独考虑O,N,H从地面 昌%到指定高度的累计分子数时,也完全不能使用玻耳 皇 兹曼能量分布律。 目口3.3对被积函数的影响 趸令: R=ro+日(13) 壹 式中:R为从地球中心到指定高度日处的距离。 将式(7)、式(8)和式(13)代入式(12),得到: 图6飓,Q,IIe,^从地面到指定高度的累计分子数(用 h吼SBl990得到和由玻耳兹曼能量分布律导出) 隐.6舢棚皿姗砸蛐∞ul吐dM,吨,He,^T矗彻 式中:』vR2jvH。 MS阻1990and袖ahi讪(with 孕删to啊曲ted B0l切咖口嘲dj盘砌帆l删) , 被积函数的数量级)随r/r0的变化如图8所示。 如图6所示用垤;IsE.1990得到的1000h高度 从图8可以看到,在数学形式上,当r一∞时, 累计分子数为真实分子总数,即可得到不同高度累 计分子数占真实分子总数的百分比,包括用胚IsB 1990得到和由玻耳兹曼能量分布律导出的的结果,例,从图8得到,在r/ro=35l处,被积函数达到极小 万方数据 6 真空科学与技术学报 第29卷 量分布律直到2l世纪的今天,人们还是用式(17)而 不是式(7)来表征分子的数密度随高度的变化。然而,重力加速度是随高度变化的,无限高处重力加速 度为零,因此,式(17)不仅不能解决数学形式上厅。 不为零的问题,而且偏离||l《ro越多,式(17)带来的 误差越大。 4.1.2对累计分子数的影响 .分别用式(7)和式(17)得到的N2数密度随高度 变化代入式(12)进行数值积分,结果如图9所示。 图8式(14)被积函数的常用对数随r/ro的变化 0fdle iII №.8 IJ0酽r‰plotiI衄班Ⅱ1dfm皿l】a(14) 、,e舢r/ro 值,为ro处的2.9×1咿分之一。而从图4得到,地 面的N2密度为1.904×1025·m一。于是,由式(7)得到,对于N2,在r/ro=351处,,lr=5.3×10一撬·m一。 唆;置8l『^vd口—o鲁五日寻,口_芒团§ x 考虑到该处的球壳面积仅为6.2981019一,该处高 度仅为2.23×1妒m,显然,该处的大气密度实际上 图9用式(7)或式(17)得到的累计分子数 与零没有差别。所以,f矗(考)2e学(孚。