第四章 物质与材料（复习课件）物理鲁科版（五四学制）2024八年级上册

第四章 质量与材料 八年级上册•鲁科版2024 章末复习 巍峨的高山，深邃的大海。 青葱的树木，多彩的花草。.. 世界万物都由物质组成，不同物质 使得这个世界干姿百态、美不胜收。 不同物品由不同材料制成，人们享受着 不同材料带来的美好生活。 千百年来人类探索物质和材料的脚步从末停歇。 当今，每一次重大技术突破都有赖于新材料的发现，材料与信息、能源一起并列为支撑现代社会发展的三大支柱。 迎接国际竞争的挑战，赶超世界先进水平，我们任重道远。 质量及其测量 01 密度 02 测量物质的密度 03 跨学科实践 走进材料世界 04 单元内容 1.能认识质量的含义，理解密度；能运用密度知识解释生产生活中的相关现象，解决与密度有关的实际问题。 2. 能通过密度概念的建构，体会用物理量之比建构物理概念的意义；能运用密度知识，对一 些说法进行质疑，并能基于证据发表自己的见解。 3.能完成“用托盘天平测量物体的质量”“测量固体和液体的密度”等实验；会用相关器材进行测量，得到测量结果。 4.能感受物质世界的多样性与统一性；能在探究物质密度的过程中保持对物质世界的好奇， 体验应用密度等知识解决实际问题的喜悦。 学习目标 单元重点 单元难点 1. 质量及其测量。 2. 密度。 3. 密度的测量。 对密度的理解及密度的应用。 重点难点 第1节 质量及其测量 考点串讲 知识一 质量 1.定义： 物体所含物质的多少叫做物体的质量。 2.符号： 通常m表示。 3.质量是物体的一个基本属性： 质量是物体的一个基本属性，它与物体的状态、形状、所处的空间位置无关。 知识一 质量 4.单位： ①国际单位：千克（kg） 　 ②常用单位：吨（t）、克（g）、 毫克（mg） ③单位换算：　1 t =1 000 kg 　 1 kg=1 000 g 　 1 g=1 000 mg　　 知识一 质量 5.估测常见物体质量： 知识二 质量的测量工具 1.质量的测量工具：天平（托盘天平） （1）托盘天平的构造： 知识二 质量的测量工具 1.质量的测量工具：天平（托盘天平） （2）天平的称量和感量： 称量：天平能够测量的最大质量。 感量：天平能测出的最小质量，由称量标尺的分度值决定。 知识二 质量的测量工具 1.质量的测量工具：天平（托盘天平） （3）天平的使用规则： “看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。 “放”：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。 “调”：调节横梁两端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。 “称”：把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。 （“左物右码”放物体和砝码。“由大到小”添加砝码） “记”：被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值。 （看游码左端刻度线） 知识二 质量的测量工具 1.质量的测量工具：天平（托盘天平） （4）实验：用托盘天平测水的质量： 知识二 质量的测量工具 2.质量的其它测量工具： （1） ‌电子秤、案秤、台秤：便于操作、结构简单、结实耐用。 （2） 物理天平：具有测量精度高等优点。 【例题1】说明物体发生下列变化时，其质量的变化情况。 (1)将一铁块从10℃加热到400℃，铁块的质量 （变大/变小/不变，下同）。 (2)将一金块轧成0.01mm厚的金箔后，金块的质量 。 (3)一块冰熔化成水后，它的质量 。 (4)航天员将一枚一元硬币带到太空中，该硬币的质量 。 【答案】(1)不变(2)不变(3)不变(4)不变 【详解】（1）质量是物体本身的一种属性，它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变。将一铁块从10℃加热到400℃，温度虽然变了，但铁块的质量不变。 （2）将一金块轧成0.01mm厚的金箔后，金块形状虽然变了，但质量不变。 （3）一块冰熔化成水后，虽然状态变了，但它的质量不变。 （4）航天员将一枚一元硬币带到太空中，虽然硬币的位置变了，但硬币的质量不变。 【例题2】食盐是食物烹饪和食品加工的主要调味品。根据《中国居民膳食指南（2022）》建议，11岁以上的中国居民人均每日食盐摄入量不超过5g。下列选项与11岁以上的中国居民人均每日食盐摄入量最接近的是（　　） A．一枚一元硬币 B．一个鸡蛋 C．一个苹果 D．一瓶500mL的矿泉水 【答案】A 【详解】A．一枚一元硬币的质量约为6~9g，故A符合题意； B．一个鸡蛋的质量约为50g，故B不符合题意； C．一个苹果的质量约为150~200g，故C不符合题意； D．一瓶500mL的矿泉水质量约为500g，故D不符合题意。 故选A 。 【例题3】将邮票、苹果、1元硬币、中学生按质量从小到大排列，下列排列顺序中正确的是（   ）。 A．中学生、苹果、1元硬币、邮票 B．邮票、苹果、1元硬币、中学生 C．邮票、1元硬币、苹果、中学生 D．中学生、1元硬币、苹果、邮票 【答案】C 【详解】一枚邮票的质量约50mg；一个苹果的质量约为150g；一枚1元硬币的质量约为6g；一名中学生的质量约为50kg； 按质量从小到大排列应为邮票、1元硬币、苹果、中学生，故C正确，ABD错误。 故选C。 【例题4】在用天平测物体质量的实验中，调节天平平衡后，小强按图甲所示的方法来称量物体的质量，他在操作中存在的错误是 ；纠正错误后，再次调节天平平衡，重新测量，此时所用砝码和游码的位置如图乙所示，则物体的质量是 。 【答案】 物体和砝码的位置放反了 52.4g 【详解】[1]用天平测量物体质量时，物体应放在左盘，砝码放在右盘，图甲中物体和砝码的位置放反了。 [2]读数时，物体的质量＝砝码的质量＋游码对应的示数，该天平标尺的分度值为0.2g，故物体质量52.4g。 【例题5】有关托盘天平的使用注意事项，下列说法中错误的是（　　） A．要注意保持托盘天平和砝码干燥、清洁，防止锈蚀 B．待测物体的质量不能超过托盘天平的最大测量值 C．将已经调好的托盘天平移动到另一个地方，使用前必须重新调节平衡 D．向托盘中增减砝码时要轻拿轻放，用完后，用手捏住砝码上端，将其放回砝码盒 【答案】D 【详解】A．天平的托盘对于测量的过程非常重要，所以不能把潮湿的、具有腐蚀性的化学药品直接放在托盘上进行测量，即需要注意托盘干燥清洁，保持天平干燥，防止生锈造成测量的不准确，故A正确，不符合题意； B．每一架天平都有自己的最大称量，若超过这个数值，天平会被压坏，待测物体的质量不能超过托盘天平的最大测量值，故B正确，不符合题意； C．将调好的天平移动位置后，可能天平不平衡了，应重新调平，故C正确，不符合题意； D．在测量过程中，加减砝码和移动游码都需要用镊子来进行，不能用手；这样可以防止砝码、游码弄脏弄湿，可以避免其因生锈而导致测量的不准确，故D错误，符合题意。 【例题6】小明使用托盘天平测得烧杯和液体的总质量如图1所示，他发现此时右盘上有个螺母，取下砝码和烧杯后，右盘只留下这个螺母，发现天平静止如图2所示，则测得该烧杯和液体的总质量应（　　） A．等于62.0g B．大于62.0g C．小于62.0g D．无法判断 【答案】A 【详解】依题意得，当左盘不放物体，右盘放上螺母时，天平在水平位置平衡；测量过程中，左盘放物体，右盘放砝码与螺母，且游码移到2g位置时，天平在水平位置平衡，则烧杯和液体的总质量等于添加的砝码的质量与游码所在位置的示数之和，则测得该烧杯和液体的总质量应等于62g。 故A符合题意，BCD不符合题意。 【例题7】某同学想用托盘天平测量一张邮票的质量，下列方法可行且测量结果比较准确的是（　　） A．把一张邮票放在天平的左盘，测出邮票的质量 B．测出10张相同邮票的质量，再除以10，算出一张邮票的质量 C．测出100张相同邮票的质量，再除以100，算出一张邮票的质量 D．把一张邮票放在一个盒子里，先测其总质量，再减去盒子的质量 【答案】C 【详解】A．1张邮票的质量小，小于天平的分度值，直接测是测不出来的，故A不符合题意； B．测10张邮票的质量小，小于天平的分度值，直接测是测不出来的，故B不符合题意； C．先测出100枚邮票的质量，然后除以100，这是累积法测量的好办法，可以测出1枚邮票的质量，故C符合题意； D．“一张邮票和盒子的总质量”与“盒子单独的质量”天平无法区分大小，所以无法得出邮票的质量，故D不符合题意。 第2节 密度 考点串讲 知识一 物质的质量与体积的关系 1.实验器材： 天平、砝码、刻度尺、体积不同的铝块和铜块（或木块）。 2.进行实验： （1）取大小不同、外形规则、质地相同的若干木块，分别用天平测出它们的质量，用刻度尺测出边长后计算出它们的体积，并将测量结果填入你设计的表格中。 知识一 物质的质量与体积的关系 2.进行实验： （2）以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标纸上描点，作出 m与V关系的图像。 （3）换用铁块、铜块重复上述实验。 3.实验表格： 知识一 物质的质量与体积的关系 4.实验结论： （1）相同体积的同种物质，其质量 ； （2）相同体积的不同物质，其质量 。 同种物质的质量与体积之比是一定的，物质不同，这个比值一般也不同，所以，物质的质量与体积的比值反映了不同物质的不同性质。 知识二 物质的密度 1.定义： 在物理学中，把由某物质组成的物体的质量与其体积之比叫做这种物质的密度，用字母ρ表示。 2.计算公式： 密度= 质量 体积 知识二 物质的密度 3.单位： ①国际单位：“千克/米3”（kg/m3或kg·m-3）； ②常用单位：“克/厘米3”（g/cm3或g·cm-3）； ③ 进率： 1g/cm3=103kg/m3 （1g/cm3= =103kg/m3） 知识二 物质的密度 4.密度读法及物理意义： 水的密度为1.0×103kg/m3，读作1.0×103千克每立方米；表示 体积为1m3的水的质量为1.0×103kg。 （水的密度需要牢记） 知识二 物质的密度 5.对密度的理解： （1）密度与物质的种类有关，与物体的质量、体积、形状无关。不同物质的密度是不同的。 （2）密度与温度和压强有关； （3）密度与物质的种类有关，不同物质的密度是不同的。 （4）大部分固体的密度较大，液体的密度次之，气体的密度最小。 知识二 温度对密度的影响 1.热胀冷缩： （1）概念：大部分物质温度升高体积变大，温度降低体积变小。 （2）大部分物体受热时体积膨胀，质量不变，密度变小。遇冷时体积缩小，质量不变，密度变大。 （3）水的反常膨胀：一般来说，随着温度降低， 同种物质的密度会增大，但水比较特殊。事实表明 4℃ 的水的密度最大。温度高于4℃时，随着温度的升高， 水的密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小。 知识二 温度对密度的影响 2.温度改变物质的密度应用： （1）房间里的暖气片一般都安装在墻壁的下部，这样可以使房间内的温度快速升高。 知识二 温度对密度的影响 2.温度改变物质的密度应用： （2）风的形成：也是这个道理，空气受热后体积会膨胀，密度变小而上升，热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。 【例题1】甲、乙两组同学各自用盐水探究物质的质量与体积的关系，如图是他们根据各自的实验数据画出的质量与体积的关系图像。图中两条直线不重合的原因是 ，从图像中你还能知道的信息有 。 【答案】 甲、乙盐水密度不同 同一种物质的质量与体积成正比 【详解】[1][2]甲、乙两个实验小组用的是盐水，两条直线不重合，说明两盐水质量和体积的比值不同，也就是两种盐水的密度不同。从图像可以看出，对于同一种物质，质量与体积的关系图像是一条过原点的倾斜直线，即同种物质，质量与体积的比值是一个定值。所以可得出结论：同一种物质的质量与体积成正比。 【例题2】在研究物质的密度时，用甲、乙两种不同物质制成若干大小不同的实心物块，分别测出这些物块的质量和体积，根据实验数据绘制两种物块的质量与其体积大小关系的图像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两种物质的密度之比是4:1 B．甲、乙两种物质的密度都随体积的增大而增大 C．体积相同的甲、乙两种物质的质量之比为2:1 D．用乙物质制成的体积为5cm3的实心物块的质量为10g 【答案】D 【详解】略。 【例题3】关于课桌的描述，最符合实际的是（    ） A．质量约为2t B．体积约为8m3 C．高度约为75cm D．密度约为1.0×103kg/m3 【答案】C 【解析】A．课桌的质量约为10kg，故A不符合题意； B．一张课桌的体积大约为0.02m2，故B不符合题意； C．中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm左右，故C符合题意； D．课桌主要由木头组成，木头的密度小于水的密度1.0×103kg/m3，故D不符合题意。 故选C。 【例题4】端午节划龙舟是传统的习俗，弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐丽丽同学发现划龙舟的船桨改成碳纤维的原因（　　） A. 导热好 B. 可导电 C. 密度小 D. 耐高温 【答案】C 【解析】 划龙舟的船桨改成碳纤维，因为碳纤维的密度较小，与体积相同的其它物体相比，由m=ρV可知质量减小，使用时更省力。 故选C。 【例题5】（多选）从生活走向物理，从物理走向社会。下列生活中有关质量和密度的说法正确的是（    ） A．冰块熔化成水后密度变大，质量变大 B．一个鸡蛋的质量约为500g C．气凝胶是当今世界上密度极小的固体材料，广泛应用于航天领域 D．发生火灾时，有害气体受热密度变小而上升，受困人员需弯腰甚至匍匐撤离 【答案】CD 【解析】A. 物体质量与物质状态、形状、位置没有关系，所以冰块熔化成水后密度变大，质量不变，故A错误； B. 一个鸡蛋的质量约为50g，故B错误； C. 气凝胶是当今世界上密度最小的固体，这种新材料具有隔热、绝缘能力强、坚固耐用等特点，广泛应用于航天领域，故C正确； D. 火灾发生时，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，密度减小，根据物体的浮沉条件，有毒气体漂浮在房间的上方，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，故D正确。 【例题6】2025 年为中国农历蛇年，迎新年期间，小明买了一个铜制蛇摆件，如图所示。为测出该摆件的体积，小明把该摆件完全浸入盛满水的容器中，刚好溢出 400g 的水。（ρ铜=8.9×103kg/m3） (1)求该摆件的体积。 (2)若该摆件是实心的，则该摆件的质量是多少？ (3)这个摆件的实际质量是 890g，则空心部分的体积是多少？ 【答案】(1)400 cm³ (2)3560 g (3)300 cm³。 【详解】略。 第3节 测量物质的密度 考点串讲 知识一 量筒的使用方法 1.量筒（量杯）的作用： 在实验室中，常用来测量液体体积；也可以利用排开液体的体 积测量形状不规则的固体的体积。 知识一 量筒的使用方法 2.量筒（量杯）的特点： （1）形状：量筒粗细均匀，量杯口大底小，壁上均有刻度。 （2）分度值：相邻两条刻度线之间的数值为分度值，表示量筒或量杯测量的精确程度。 （3）量程：最上面的刻度线指示的数值即为量程。 （4）单位：毫升（mL）。 1毫升（mL）=1厘米3 （cm3）=10-6米3 1升（L）=10-3米3 。 知识一 量筒的使用方法 3.使用注意事项： （1）选：会根据被测物体的体积和要求合适的量筒。 （一次测量完成） （2）放：应将量筒放在水平桌面上； 不要直接拿在手中测量。 （3）读：视线应与下凹液面的最低处 或上凸液面的最高处在同一水平线上。 （4）记：记录结果一定要带单位。 图5-16 正确读取数据 知识一 量筒的使用方法 4.用量筒测量小石块体积的方法： （1）将适量的水倒入量筒内，读出水的体积V1； （2）用细线拴住小石块，小心地浸没于水中，读出总体积V2； （3）计算小石块的体积：V＝V2－V1。 知识二 测固体密度 1.实验原理： 2.实验器材：天平、量筒、小石块、水、细线等。 3.实验器材： （1）先用天平测物体的质量m。 （2）在量筒中倒入适量水，记下体积V1。 （3）把物块浸没在水中，记下总体积V2。 （4）表达式：ρ＝ m/V2-V1。 知识三 测液体密度 4.实验表格： 知识三 测液体密度 1.实验原理： 2.实验器材：天平、量筒、烧杯、盐水、滴管等。 3.实验器材： （1）先用天平测出烧杯和盐水的总质量m1。 （2）把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V。 （3）用天平称出烧杯和剩余液体的总质量m2 。 （4）表达式：ρ＝ m1-m2/V。 知识三 测液体密度 4.实验表格： 【例题1】甲、乙、丙三位同学在用量筒测液体体积时，读数情况如图所示，其中 同学的读数方法正确，该量筒的量程是 mL，量筒中液：体的体积为 mL； 同学读数偏大， 同学读数偏小。 【答案】 乙 0~100 60 甲 丙 【详解】[1]题中量筒内液体的液面是向下凹的，读数时视线应该与凹液面最低处相平，故乙同学的读数方法正确。 [2]对比图中没有放大量筒刻度和放大量筒刻度可知，量筒刻度显示最大刻度为100 mL，则该量筒的量程是0~100 mL。 [3]由图可知，该量筒的分度值为2mL，液体凹液面的最低处与60mL的刻度线相平，因此液体的体积为60mL。 [4][5]甲同学俯视凹液面最低处会导致读数偏大，丙同学仰视凹液面最低处会导致读数偏小。 【例题2】下图是小明测量小铁块体积时的情景，所测量小铁块的体积为 ；因为细线具有一定的体积，所以小明所测得小铁块的体积比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 【答案】 20 大 【详解】[1]由图知，量筒中水的体积V1＝20mL，水和小铁块的总体积V2＝40mL，则小铁块的体积 V＝V2﹣V1＝40mL﹣20mL＝20mL＝20cm3 [2]由于细线具有一定的体积，导致小铁块排开水的体积偏大，所以测得小铁块的体积比真实值偏大。 【例题3】小明在测量物质密度实验中，调节天平时，应将游码移至称量标尺左端的 处，用调好的天平测量一枚草莓的质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则草莓的质量为 g，使草莓全部浸没在装满水的烧杯中，测得从烧杯中溢出水的质量为20g，则草莓的密度为 g/cm3。 【答案】 零 18 0.9 【详解】[1]调节天平时，应将天平放在水平工作台面上，然后将游码移至标尺的左端零刻度线处后再调节平衡螺母。 [2]由图可知草莓的质量为m=10g+5g+3g=18g [3]使草莓全部浸没在装满水的烧杯中，测得从烧杯中溢出水的质量为20g，草莓的体积20立方厘米。 草莓的密度0.9g/cm3。 【例题4】实验室测量盐水密度，先将盐水倒入量筒，则盐水的体积为 cm3，接着小航用天平测出空烧杯的质量为30g，然后他将量筒中的盐水全部倒入烧杯，用天平测量烧杯和盐水的总质量，天平平衡时的情景如图乙，则烧杯和盐水的总质量为 g。请你根据以上实验数据计算出盐水的密度为 kg/m3。 【答案】 30 63 1.1×103 【详解】[1]由图甲可知，量筒的分度值为1mL，盐水的体积为V=30mL=30cm3 [2]烧杯和盐水的总质量m总=50g+10g+3g=63g [3]由此可得，盐水的质量m盐水=m总-m杯=63g-30g=33g 所以盐水的密度为1.1×103。 【例题5】用量筒和水测小石块的体积时，先在量筒内注入适量水，“适量”的标准是（   ） A．看上去不多不少 B．能浸没小石块，且小石块放入量筒后水不会溢出 C．水面约在量筒中间位置处 D．能浸没小石块，且小石块放入量筒后水面不超过量筒的最大刻度值 【答案】D 【详解】用量筒和水测小石块的体积时，采用了等效替代法，用石头排开水的体积来替代石头的体积，利用两次示数差来算出石头的体积，先在量筒内注入适量水，“适量”的标准是：水能浸没小石块，且小石块放入量筒后水面不超过量筒的最大刻度值，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【例题6】某中学物理老师提供天平、量筒、烧杯、水，以及各种物质的密度表，让学生完成下列实践课题：①测量早餐奶的密度②测定小铜球的体积③鉴定小铜球是空心还是实心④辨别金项链的真伪你认为能够完成的是（　　） A．①② B．①②④C．①③④ D．①②③④ 【答案】D 【详解】①用天平测出烧杯的质量、早餐奶和杯的总质量,可得早餐奶的质量,用量筒测出早餐奶的体积,利用密度公式可求其密度; ②量筒内装有适量水,记下刻度,然后将小铜球放入水中,使其浸没在水中,记下刻度,可得小铜球的体积； ③用天平测铜球的质量,水和量筒测出小铜球体积,可以计算密度,和铜的密度进行对比可以鉴定小铜球是空心还是实心； ④用天平测金项链的质量,水和量筒测出体积,可以计算出金项链的密度,和金的密度进行对比,可以辨别金项链的真伪； 故D符合题意，ABC不符合题意。 【例题7】密度与我们的生活息息相关，小华利用密度公式间接测量下列物体的密度，其中对物体质量和体积的测量，最合理的方案是（　　） A．测一枚硬币的密度：用装有适量水的量筒测体积后，直接放在天平上测质量 B．测正方体小木块的密度：用天平测质量后，再用刻度尺测边长并计算体积 C．测一根粉笔的密度：用天平测质量后，再将粉笔放入装有适量水的量筒测体积 D．测比赛用的铅球的密度：用天平测质量后，再选用装有适量水的量筒测体积 【答案】B 【详解】A．测一枚硬币的密度：用装有适量水的量筒测量体积后，直接放在天平上测质量，量筒在托盘放不住极容易倒，摔碎量筒，故方案不合理，故A不合题意； B．测正方体小木块的密度：用天平测出小木块的质量，再用刻度尺测量小木块的边长，体积等于边长的三次方，就可以计算出体积，由测量出密度，故方案合理； C．测量粉笔的密度，用天平测量质量后，再将粉笔放入装有适量水的量筒测量体积，由于粉笔的吸水性较强，测量的体积偏小，误差的较大，故方案不合理,； D．比赛用的铅球体积大重力大，不适合用量筒测量体积，故方案不合理，故D不符合题意； 第4节 跨学科实践 走进材料世界 考点串讲 知识一 物质的属性 1.延展性：指可锤炼可压延程度。 2.导热性：热量从一个物体传到另一个物体的现象。 3.导电性：物体传导电流的能力叫做导电性。 知识二 认识材料 1.磁性材料：通常所说的磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质，主要应用于风电、电子、计算机、通信、医疗、家电，军事等领域。 2.超导材料：又称为超导体，指在某一温度下，电阻为零的材料。 知识二 认识材料 3.半导体材料： 半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，半导体材料的电导率在欧/厘米之间，一般情况下电导率随温度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。 知识二 认识材料 4.纳米材料： 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米量级（1.0 - 100.0纳米）之间的颗粒及其聚集体，以及用纳米微晶所包含材料的总称。 纳米材料在电子、生物医药、环保等多领域有巨大开发潜能，在新能源汽车领域也有应用，可提升电池性能和优化车辆性能。 谢谢观看！