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质量与密度思维导图

中心主题：质量与密度

质量

定义
- 物体所含物质的多少。
- 是物体本身的一种属性。
特性
- 固有性：不随物体的形状、状态、位置、温度的改变而改变。
  - 例如：把一块铁熔化成铁水，它的质量不变；把它从地球带到月球，它的质量也不变。
- 单位：国际单位制主单位是千克。
  - 常用单位：吨、克、毫克。
  - 换算关系：1 t = 1000 kg；1 kg = 1000 g；1 g = 1000 mg。
测量工具
- 实验室：天平（托盘天平、物理天平）。
  - 使用方法：调平（游码归零，调节平衡螺母）→ 放物（左物右码）→ 加码（用镊子向右盘加减砝码）→ 移码（调节游码）→ 读数（物体质量 = 砝码总质量 + 游码示数）。
- 生活：电子秤、杆秤、磅秤等。
与重量的区别与联系
- 区别：
  - 质量：物体属性，不随地点改变。
  - 重量：物体所受重力，随地点（如地球和月球）改变。
- 联系：
  - 重量是由质量产生的,计算公式为 G = mg。
  - 在地球上,g ≈ 9.8 N/kg，质量为1kg的物体，其重量约为9.8N。

密度

定义
- 某种物质组成的物体的质量与它的体积之比。
- 是物质本身的一种特性（或属性）。
特性
- 唯一性：同种物质，密度一定（状态和温度不变时）。
- 差异性：不同物质，密度一般不同。
- 影响因素：
  - 状态：同种物质，状态不同，密度不同（如冰和水的密度不同）。
  - 温度：一般物质，温度升高，体积膨胀，密度减小（热胀冷缩）。
- 单位：国际单位制主单位是 千克每立方米 (kg/m³)。
  - 常用单位：克每立方厘米 (g/cm³)。
  - 换算关系：1 g/cm³ = 1000 kg/m³。
计算公式
- 定义式：ρ = m / V
  - - ρ (rho) 代表密度
    - m 代表质量
    - V 代表体积
物理意义
- 表示物质在体积上分布的密集程度。
- 例如：水的密度是 1.0×10³ kg/m³，表示体积为1立方米的水，质量是1.0×10³千克。
测量方法
- 原理：先用天平测出质量 m，再用刻度尺或量筒测出体积 V，最后利用公式 ρ = m / V 计算得出。
- 规则固体：用天平测质量，用刻度尺测长、宽、高计算体积。
- 不规则固体（密度大于水）：用天平测质量，用量筒（排水法）测体积。
- 液体：用天平测烧杯和液体的总质量，倒出部分液体后再测剩余液体和烧杯的质量，相减得液体质量；用量筒测液体体积。
密度知识的应用
- 鉴别物质：通过测量密度，判断物体是由什么材料制成的。
- 计算质量：知道物体的体积和构成物质的密度，可以计算出其质量。（m = ρV）
- 计算体积：知道物体的质量和构成物质的密度，可以计算出其体积。（V = m / ρ）
- 选择材料：根据密度要求选择合适的材料，飞机用密度小的铝合金制造；底座用密度大的钢铁制造。
- 解释现象：为什么轮船能浮在水面上？（轮船的平均密度小于水）。

质量与密度的关系与区别

特征	质量	密度
定义	物体所含物质的多少	物质质量与体积的比值
性质	物体的一种属性	物质的一种特性
是否可变	不随形状、状态、位置、温度改变	不随形状、质量改变，但会随状态、温度改变
单位	千克	千克/立方米 (kg/m³)
决定因素	与物体所含物质的多少有关	与物质的种类和状态、温度有关
联系	密度公式 ρ = m / V 中，质量是密度的计算要素之一，密度越大，在相同体积下，质量越大。