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第六章 物質的物理屬性
6.1物體的質量
一、質量
1.定義：物體所含物質的多少叫質量，用字母m表示。
2.固有屬性：質量是物體本身的一種屬性，它的大小與形狀、狀態、位置、溫度等無關。
3.單位：在國際單位制中，質量的單位是千克，用 kg 表示。
常用單位：比千克大的單位有噸（t）,比千克小的單位有克（g）和毫克（mg）。
換算公式是：1t=103kg, 1kg=103g, 1g=103mg.
4.常見質量數據：成年人50-70kg,雞蛋50g,教室空氣200-300kg,物理課本200g，硬幣 (1元)6g。
6.2測量物體的質量
1.測量工具
a、日常生活中常用的測質量的工具是秤，如桿秤、案秤和磅秤等。
b、實驗室常用工具：托盤天平，結構如圖所示，其原理：杠桿原理（杠桿平衡條件）。
2.天平的使用方法
a、天平的使用可用以下口訣記憶：
（1）天平先要放水平，游碼左移要歸零，旋轉螺母針指中，左物右碼要記清，砝碼要用鑷子取，濕、液要用容器稱，先大后小移游碼，瀆數兩碼要相加。
（2）測質量，用天平，先放平，再調平，游碼左移零，螺母來調平，左物右碼要記清，先大后小鑷取碼，平衡質量加游碼。
b、天平的使用方法可歸納為：放、移、調、稱、讀、收。
（1）放：將天平放在水平臺上
（2）移：使用前將游碼移至稱量標尺左端的“0”刻線處
（3）調：調節橫梁上的平衡螺母，使指針指在分度盤的中央刻線處，這時橫梁平衡。凋節平衡螺母的方法可歸結為“螺母反指針”，也就是當指針向右偏，應將橫梁上的平衡螺母向左調，即螺母調的方向與指針偏轉的方向相反。
（4）稱：稱量時，把被測物體放在左盤，估計一下被測物體質量后，用鑷子按“先大后小”的順序向右盤中依次試加砝碼，如果添加最小的砝碼偏多，而取出這個最小的砝碼又偏小，這時應取出最小的砝碼，再調節游碼在游碼標尺上的位置，直到天平指針指在分度盤的中央刻線處．特別注意：被測物體和砝碼的位置是“左物右碼”
（5）讀：右盤里砝碼的總質量加上游碼標尺上游碼的示數值，就是被測物體的質量，即：m物 = m砝 + m游；游碼的示數值以游碼的左側對齊格數為準；在使用天平時，若不小心按“左碼右物”的方式放置，那么被測物體的質量應等于砝碼質量之和減去游碼在標尺上的示數值
（6）收：測量完畢，把被測物體取下，砝碼放回盒中，游碼撥回標尺零刻度線處，即“取下物體，砝碼回盒，游碼回零”。
c、使用天平常見的問題
（1）游碼未歸零問題
題型特征：游碼未置于標尺左端的零刻度線處就將天平調節平衡了，而在稱量的過程中又移動了游碼的位置。游碼在天平的使用過程中的作用相當于一個其數值可以變化的小砝碼，只要游碼位置不動，就沒有起到小砝碼的作用．因而物體的質量與游碼位置無關。但當游碼移動時，情況就發生了變化，在正常使用情況下，將游碼向右移動，相當于在右盤中添加砝碼；同理，若將游碼向左移動，則相當于在左盤中添加砝碼(或者相當于在右盤中減去砝碼)。
（2）物碼錯位問題
題型特征：稱量時誤將被測物體和砝碼位置放反。正常情況下，物體(質量為m物)放在天平左盤，砝碼(質量為m碼)放在天平右盤，且游碼(質量為m游)是作為小砝碼在使用的，所以有m左=m右即 m物=m碼+ m游；若物碼錯位放置，則等式為 m碼=m物+m游，即被測物體的質量 m物=m碼一m游。
（3）砝碼不規范問題
如果砝碼磨損，其質量減小，用它來平衡與它示數相同的物體，必須向有移動游碼，因此，讀出的數值是砝碼示數加上游碼所對的刻度值，它比物體質量大。如果砝碼上粘有其他物質，砝碼的質量比它的實際質量大，稱量時，導致游碼向右移動較少，讀出的數值比物體的實際質量小。
6.3物質的密度
一、密度
1.定義：某種物質的物體，其質量與體積之比叫作這種物質的密度。
2.公式： 變式（ m=Vρ或 V=m/ρ）
注意：密度公式只是密度的定義式、測量式，而不是密度的決定式，物質的密度是它自身的性質，跟它的質量和體積沒有比例關系。因而單從數學知識看密度公式，得出物質的密度與質量成正比，與體積V成反比的結論，顯然是錯誤的。
3.單位：密度的國際單位是千克，讀作千克每立方米，常用單位還有g/cm3，讀作克每立方厘米。這兩個單位的換算關系: 1×103kg/m3=1g/cm3；
4.特點及應用：
a、密度是物質的一種屬性，它不隨物質的質量或體積的變化而變化，同種物質的質量跟體積成正比，質量跟體積的比值是定值。
b、同種物質的密度一般相同，不同物質的密度一般不同；
c、不同物質的密度也可能相同；
d、不同物質的密度也可能相同；
e、密度大小與物質的種類、狀態有關，受到溫度的影響，與質量、體積無關；
f、一般情況下，ρ固＞ρ液＞ρ氣。
5.常見物質密度
（1）固體（單位：kg/m3）
金 19.32×10 鋁 2.7×10
鉛 11.3437×10 冰 0.9×10
銀 10.5020×10 石蠟 0.9×10
銅 8.9×10 干松木 0.5×10
鋼鐵 7.9×10
（2）常見液體（單位：g/cm ）
汞 13.546 煤油 0.8
硫酸 1.8 酒精 0.8
純水 1.0 汽油 0.71
柴油 0.85
（3）常見氣體（單位：g/L）
二氧化碳 1.98
氧 1.3318
空氣 1.29
一氧化碳 1.25
氦 0.17847
氫 0.08987
6.測量物質的密度
A、密度的測量
根據密度公式，測量物體的密度，需要測量物體的質量和體積，測量物體的質量可用天平測量，測量物體的體積可用量筒和量杯測量。
B、體積的測量方法
1.量筒：量筒是用來測量液體體積的儀器。
(1)量筒上的單位：一般是mL，1mL = 1cm3
(2)量筒的使用方法與注意事項
①選：選擇量程與分度值適當的量筒，盡量選用量程小（以能測出被測液體的提及為宜）和分度值小一些的量筒；
②放：要把量筒放到水平桌面上；
③測：若量筒內的液體里有氣泡，可以輕輕搖動，讓氣泡釋放出來。
④讀：讀數時視線要與量筒內凸液面（如水銀）的頂部或凹液面的底部（如水）相平。
2.測量固體的體積
固體體積的測量方法：
（1）形狀規則的固體可以用刻度尺測量。
（2）形狀不規則的固體用“排水法”可以間接地測量。
①下沉物體（如金屬塊，小石塊）的測量方法：
A、先在量筒內倒入適量的水，讀出其體積V1(水的多少以放入固體后剛好淹沒固體為宜，不宜過多或過少)；B、將物體用細線拴住輕輕放入水中，并使水全部淹沒固體，讀出水和物體的總體積V2；C、計算固體的體積V=V1 – V2
②漂浮物體（如石蠟、木塊等）的測量方法：沉墜法或針壓法。
三、密度的測量方法
物體特征 測量方法
液體 質量通過質量差法來測定，即先稱出容器的質量m1，再稱出容器與液體的總體積m2，兩者之差就是倒入容器內液體的質量。
體積v可以直接用量筒測出
根據ρ= (m1-m2)/v求得密度
形狀規則的固體 質量m可用天平測出
體積v可直接用刻度尺測長、寬、高等，并利用體積公式算出，如圓柱體體積v=πr2h
根據根據ρ= m/v求得密度
形狀不規則固體（不溶于水） 質量m可用天平測量
體積v可用“排水法”測出 先在量筒內倒入適量的水v1
將固體用細繩拴住慢慢放入量筒內水中，并使其全部淹沒，此時體積v2是
根據根據ρ= m/(v2-v1)求得密度
漂浮的固體 質量m可用天平測量
體積可用“助沉法”測出 將待測物體和能沉入水中的重物用細線拴在一起，先用手提待測物體端細線，將沉沒在水中的物體浸沒在水中，讀出體積v1
然后將拴好的兩個物體一起浸入水中，讀出體積v2
根據根據ρ= m/(v2-v1)求得密度
較大固體 質量m可用天平測量
體積可用“溢水法”測出 用水裝滿大燒杯，以水剛好溢出為準，此時，把較大固體浸沒在燒杯中，且同時用另一容器承接從燒杯中的水，再用量筒測溢出水的體積v,則v就是這個固體的體積
根據根據ρ=m/v 求得密度
6.4密度知識的運用
一、密度與溫度的關系
1.一般物體在溫度升高時密度變小，溫度降低時密度變大
（1）規律：由于一般物體具有熱脹冷縮的性質，而溫度變化時質量不變，根據
可知，溫度升高V變大，ρ變小。反之溫度降低，V變小ρ變大。
（2）應用：風是由于空氣的流動而形成。當空氣受熱或遇冷時，密度發生變化，引起周圍空氣的流動而形成風。如受熱多的地區溫度高，空氣因膨脹密度變小而上升，則該地方的氣體變得稀薄，由周圍的冷空氣來補充，這就形成了風。
2.特例：水的反常膨脹，高于4℃的水熱脹冷縮，0～4℃的水熱縮冷漲，4℃密度最大。
二、應用
1.密度應用：①鑒別物質（測密度并與密度表中各物質的密度相比較）②求質量（查出密度測體積）③求體積（查出密度測質量）。
2.判斷物體是否空心的方法：
（1）利用密度：物體的密度等于材料的密度是實心，小于材料的密度是空心。
（2）利用體積：用物體的質量除以材料的密度計算出材料的體積（實心體積），若和物體的體積相等是實心，小于物體的體積是空心的。
（3）利用質量：假設物體時實心的，用物體的體積乘以材料的密度，計算出質量，這個值和物體的質量相等是實心的的，大于物體的質量是空心的。
6.5物質的物理屬性
一、物質的物理屬性
1.物質的物理屬性包括：密度、彈性、導電性、導熱性、磁性、透光性、硬度、耐磨性、比熱容、延展性等。
6.7知識拓展
一、在密度知識中有三個比例關系：
①當同一種物質，密度一定時 ，這就是說，同一種物質體積大的質量也大，物體的質量跟它的體積成正比。
②不同的物質、密度不同。當體積V相同時，這就是說不同的物質，在體積相同時，密度大的質量也大，物體的質量跟它的密度成正比。
③不同的物質，密度不同，當質量m相同時，這就是說，不同的物質在質量相同時，密度大的體積反而小，物體的體積跟它的密度成反比。
二、氣體密度變化
氣體的密度受壓強和溫度影響較大，如氧氣瓶中的氧氣用掉一部分后，體積不變，密度變小，（壓強變?。┙o自行車胎打氣，體積不變，質量變大，密度變大（壓強變大）。1

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