内容正文:
第六单元 物质的物理属性 知识梳理
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质量及其测量
知识点一
一、质量
1、定义:物体所含物质的多少叫质量。
2、单位:国际主单位是千克(㎏),常用单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t)。
3、单位换算:;;
要点:
1、质量是物体的一种属性,不随物体的形状、状态、位置、温度的变化而变化。
2、对物体的质量我们要有一定的认识,1分米3水的质量是1千克,初二同学的质量大约是40千克~80千克,一头牛的质量大约是1吨,3粒玉米大约是1克。
二、测量质量的工具
1、测量工具:天平,生活中常用的测量质量的器具有台秤、案秤、电子秤等。
2、天平的构造:
3、天平使用:
(1)放平:将天平放在水平面上;
(2)归零:将游码移到横梁标尺左端零刻度线处;
(3)调平:调节天平横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(4)称量:称量物体时左盘放物体,右盘放砝码,(砝码用镊子夹取,砝码的放置顺序是从大到小),当最小的砝码也不能使横梁平衡时,应通过调节游码使横梁平衡;
(5)读数:物体的质量等于砝码的质量加上游码的质量。
要点:
1、不能超过最大称量;
2、保持天平干燥,不要把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘里;
3、不要用手直接拿砝码,不要把砝码弄脏,以免锈蚀。
4、在使用前首先要观察天平的称量以及游码标尺上的分度值
5、天平指针偏左偏右与平衡螺母旋出旋入的关系:托盘天平指针偏向左侧说明左边沉,平衡螺母应向右移;指针偏向右侧说明右边沉,平衡螺母应向左移。
6、注意调好的天平不能在桌面上移动,移动后要重新调节,天平的左右盘是不同的。是不能互换的。横梁上的螺母更是不能再动,否则横梁的平衡就被破坏。
三、测量物体的质量
1.用天平测量固体的质量:
①将天平水平放置,游码归零,调节平衡;
②左物右码,调节游码使天平平衡,测出物体的质量为m。
2.用天平测量液体的质量:
①将天平水平放置,游码归零,调节平衡;
②测出空烧杯的质量m杯;
③在烧杯内倒入一定量的液体,用天平称出烧杯和液体的总质量m杯+液
④算出液体的质量
密度
知识点二
一、探究物体的质量与体积的关系
1.猜想与假设:
(1)相同体积的同种物质,其质量是否相等?
(2)相同体积的不同种物质,其质量是否相等?
(3)在不注明哪杯是纯水,哪杯是盐水的情况下,如果不允许品尝味道,如何区别?
2.实验与测量
(1)测出一些相同物质的体积与质量,再比较它们单位体积的质量。
(2)测出一些不同物质的体积与质量,再比较它们单位体积的质量。
用天平、量筒等测量工具取不同物质的物体分别测出它们的质量与体积,然后取它们单位体积的质量作比较。
(1)测出若干体积不同纯水的质量和体积。
(2)测若干体积不同立方体铁块的质量和体积。
(3)测若干体积不同立方体铜块的质量和体积。
(4)测体若干积不同立方体铝块的质量和体积。
把所测数据填到下表表中:
研究对象
质量
m/g
体积
V/cm3
比值(质量:体积)
数值
单位
3.交流与讨论:
(1)同种物质,体积不同质量也不同;体积相同的质量相同。
(2)相同体积的不同物质,质量不同。
(3)同种物质质量和体积的比值相同;不同物质质量和体积的比值不同。
(4)质量和体积的比值反映了物质的一种属性。
二、密度
1.概念:
某种物质的物体,其质量与体积的比值叫做这种物质的密度。这个比值反映了物质的一种属性。
2.密度的公式:
式中的m表示质量,V表示体积,表示密度。
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
(2)同种物质的物体,体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即
当ρ一定时,=;
(3)不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即当 V一定时,;在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,。
3.密度的单位:
国际单位是千克/米3(kg/m3),常用单位有克/厘米3(g/cm3)
它们之间的换算关系:1g/cm3=103kg/m3。
物理意义:铝的密度为2.7×103kg/m3,,表示每立方米的铝的质量为2.7×103kg。
要点:
(1)每种物质都有它确定的密度,即对于同种物质,它的质量与体积的比值是一个常数。如:所有的铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少,单位体积的铝的质量是不变的;
(2)不同的物质,其密度一般不同,即其质量与体积的比值一般也不同。平时习惯上讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量;
(3)密度与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关,与物体的种类和物态有关,还受温度的影响。
知识点三
密度知识的应用
一、体积的测量
1.量筒:量筒是用来测量液体体积的仪器,如图1所示。
(1)量筒上的单位一般是ml,1ml=1cm3
(2)量筒的使用方法与注意事项:
①选:选择量程与分度值适当的量筒;
②放:把量筒放在水平桌面上;
③测:若量筒内的液体内有气泡,可轻轻摇动,让气泡释放出来;
④读:读数时视线要与量筒内液面的中部相平,即要与凸液面(如水银)的顶部或凹液面的底部(如水)相平,如图2乙所示。
2.测量固体的体积:
(1)形状规则的固体可以用刻度尺测量相关的数据,再根据体积公式计算出来。
(2)形状不规则的固体可以用“排液法”间接地测定。
①下沉物体(如金属块、小石块等等)的测量方法:
a、 先在量筒内倒入适量水,读出其体积V1;
b、 将物体用细线拴住轻轻放入水中,并使水全部淹没固体,读出水和固体的总体积V2;
c、 计算固体的体积V=V2-V1。
②漂浮物体(如石蜡、木块等等)的测量方法:沉坠法或针压法。
沉坠法就是将漂浮的被测物体和能沉入水中的物体用细线拴在一起(物在上重锤在下),先用手提着待测物体上端的细线,将重锤沉入水中(被测物体不能接触到水),读出此时量筒的示数V1;再把被测物体和重锤一起沉入水中,读出此时量筒的示数V2;最后计算固体的体积V=V2-V1。
针压法,和下沉物体的测量方法相似,只不过是设法用细针将被测物体压入到水中使其全部浸没。
二、测量物质的密度
1.固体的密度:固体的质量可直接用天平称得,外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定,然后,根据密度定义求得密度。
步骤:
(1)用天平测出石块的质量m;
(2)向量筒内倒入适量的水,测出的水的体积V1;
(3)把石块放入量筒中,测出石块和水的总体积V2;
(4)算出石块的体积V=V2-V1;
(5)利用公式算出石块的密度。
2.液体的密度:先测液体和容器的总质量,然后倒入量筒中一部分液体,并测出这部分液体的体积,再称出容器与剩余液体的总质量,两者之差就是量筒内液体的质量,再用密度公式求出液体的密度。
步骤:
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;
(2)将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分,记下体积V;
(3)用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2,算出量筒中盐水的质量m=m1-m2;
(4)利用公式算出盐水的密度。
要点:测量的原理:根据可知,用天平测出物体的质量,用量筒测出物体的体积V,就可以求出它的密度。
三、密度知识的应用
由密度公式变形可得m=ρV和V=两个公式。这三个公式代表密度知识有三个方面的应用。
1.鉴别物质
要知道一个物体是什么物质做的,只要测出它的密度,再查阅密度表,看测得的密度值与何种物质的密度相近。如测算出某物质的密度是2.6×103kg/m3,通过查密度表,知道这种物质是花岗岩。
2.计算物体的质量
对于不便于直接测质量的物体,只要知道这个物体是由什么物质组成的,就可通过查密度表,查出这种物质的密度,再想办法测算出它的体积,根据公式m=ρV,就能算出该物体的质量。如:要测算一块大理石碑的质量,大理石的密度可以查表得到,大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量,算出大理石的体积,应用公式m=ρV,就可算出大理石的质量;
3.计算物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体,如形状不规则的铁制螺钉,可以用天平测量出螺钉的质量,铁的密度可以从密度表中查出,根据公式V=,就可算出螺钉的体积;
要点:密度计算一般要做到“四有”:有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位。密度计算的一般步骤:
①确定已知条件并统一各物理量的单位;
②分析未知量所对应的条件;
③选择适当的公式进行计算。
物质的物理属性
知识点四
1.不同的物质,其物理属性一般不同。物质的物理属性包括:密度、硬度、熔点、导热性、导电性、磁性、透明度、延展性等。
2.其他物理属性:脆性、抗压性、抗拉性、耐高温性、粘度、韧性等。
3.将钢勺和瓷勺的勺头一起放入盛有开水的烧杯中,过一会儿,用手触摸两个勺子的勺柄,你的感受是怎样的?
勺头温度较高,会向低温部分导热,由于瓷的导热性比钢差,因此瓷勺勺柄的温度整升较慢。 图6-19是用红外成像技术拍摄的加热后瓷勺的红外照片,从图中各区域的颜色不同可以看出,勺头温度很高, 而勺柄的温度仍然比较低。
4.对这些物理属性的深入研究,促进了材料科学的发展,催生了新的器件和新的技术,对人类社会产生了重要影响。如:对半导体导电性的研究,导致了晶体管的诞生,进而促进了各种半导体器件的发明, 如集成电路、激光器、传感器等。对锂电池正负极材料的研究,使得锂电池的安全性、寿命、能量密度等不断 提高,促进了新能源汽车产业的跨越式发展。
我国科研专家坚持不懈地对材料硬度、耐磨性能进行研究,解决了盾构掘进机机头(图6-20)的关键部件 刀具的制作难题,打破了国外的技术封锁,实现了关键技术的自主可控。
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