第六章物质的物理属性
1．物体的质量
A.概念
物体是指具有一定形状和大小，在空间占有一定位置的形体；构成物体的材料叫做物质，即物体是由物质组成的．物体所含物质的多少叫做质量．质量是物体本身的一种属性，它不随物体状态、形状、位置以及温度的改变而改变．属性实际上就是不变性．
B.单位
在国际单位制中，质量的基本单位是千克(k)，另外还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)等单位．它们的换算关系为：
1t=kg1kg=g1g=mg
C.测量
日常生活中测量质量的工具有磅秤、杆秤、托盘秤、电子台秤等；实验室里常用托盘天平、物理天平测质量．天平设计的依据是杠杆原理．
托盘天平的正确使用：
先估计待测物体的质量，观察天平铭牌上标明的感量(最小称量值)和称量(最大称量值)，待测质量应在天平的称量范围之内；选取天平后，先将天平放在水平的工作台面上，再将游码移至横梁标尺左端的“0”点上，若指针偏在分度盘中央红线的左侧，应将横梁两端的平衡螺母向右调，反之则向左调(道理是杠杆原理)，以使指针对准分度盘中央的红线或使指针在红线左右摆动的幅度相等；称量时，将待测物体放在左盘，砝码放在右盘(原因是使用游码相当于向右盘添加小砝码，如将待测物体放在右盘，将给测量带来不方便)，通过增减砝码和移动游码的办法，使天平横梁再次平衡；读数时，待测物体的质量等于右盘内砝码的总质量加上游码左边缘所指示的质量值．
注意：①加砝码的顺序是由大到小，减砝码的顺序是由小到大，加减砝码应轻拿轻放，否则容易损坏天平的刀口．
②在用天平测量物体质量时，只能通过加减砝码或移动游码使横梁平衡，切不可再调节平衡螺母．
③天平与砝码应保持干燥、清洁，不要把潮湿的物品或化学药品直接放在天平盘里，以免天平盘锈蚀；不要用手直接取砝码，每次实验完毕后要将砝码及时放入砝码盒中，以免砝码锈蚀．
④调好的天平，一旦移动了位置，必须重新调节后，才能进行测量．
2．物质的密度
A.物理意义：密度是反映某种物质质量与体积的比值这一物质特性的物理量．
B.定义：单位体积某种物质的质量，叫做这种物质的密度．密度用字母ρ表示．
C.定义式：ρ=m/V
说明：①ρ=m/V是ρ的定义式，而不是ρ的决定式．因为ρ是物质的特性之一，ρ不是由m和V决定的．所以对于公式ρ=m/V，不能从数学角度理解为密度跟质量成正比，跟体积成反比．
②质量是物体的一种属性，密度是物质的一种特性．属性是物体本身固有的不随外部条件变化的一种性质，它具有不变的唯一性；而特性是指外部条件不变时所具有的一种性质，当条件变化时，特性也随之变化．质量不随物体状态、形状、温度以及地理位置的改变而改变，而密度在温度、状态发生变化时，其值也会发生变化．
D．单位
在S1中，密度的基本单位是千克／米3(kg／m3)，常用单位有克／厘米3(g／cm3)．两者的换算关系是1g／cm3=l03kg／m3
E．测量
原理：ρ=m/V
主要器材：天平、量筒(或量杯)
量筒和量杯是测量液体或固体体积的工具．使用前要先观察其量程和分度值(1mL=1㎝3)；读数时，若液面呈凹形(如水等)，视线要与凹形底部相平，若液面呈凸形(如水银等)，视线要与凸形顶部相平．
用排水法间接测量固体体积时，量筒中预先倒人的水要适量，即既要能浸没固体，同时水面又不能超过其最大刻度值．对于密度小于水的固体可用细针将其全部压入水中，也可用重物将其全部拉入水中测量其体积．
如果没有量筒或量杯，可利用天平和水闻接测量液体的体积，在杯壁上作一标记，让液体的体积与水的体积相等，则V液=V水=m水/ρ水．
由于ρ是物质的一种特性，它不随优和可的改变而改变，所以可通过多测几次取平均值的方法来减少测量误差．
物体的密度还可用压强、浮力、杠杆等知识设计实验进行测量．液体的密度可用密度计直接测量．
F．应用
a.鉴别物质
由于密度是物质的一种特性，所以可通过测定物质的密度来鉴别物质，如科学史上氩气就是通过测定未知气体的密度而发现的．
需要指出的是用这种方法鉴别物质并不绝对可靠，因为有些物质的密度相差不大(甚至相同)，或者物体是由几种物质制成的合金，所以在鉴别物质时，还常常利用其他的物质属性(如比热容、导电性、吸铁性、硬度、熔点、沸点、颜色、气味等)同时鉴别．
b．选择材料
根据制造的需要，选用不同密度的材料．如用密度较大的铅来做捕鱼的网坠和密度计中的配重，用密度较小的铝合金来做航空工业的材料等．
c．计算不便于直接测量的物体的质量或体积由ρ=m/V可得：m=ρV，V=m/ρ．
d．判断物体是空心还是实心
把物体的平均密度(或原有体积、实际质量)与该物质的实际密度(或实心体积、应有的实心质量)相比较，可判断物体是实心还是空心．
e．确定物体中各种物质的成分
如合金中各种金属的含量，混合液中各种液体的含量等．
3．物质的比热容
A.物理意义：比热容是反映质量相等的不同物质，在升高相同的温度时吸收的热量一般不同，即物质吸热能力大小这一物质属性的物理量．
B.定义：单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量叫做这种物质的比热容，简称比热．比热容用字母c表示．
说明：比热容只与物质的种类、状态有关，与由物质组成的物体的质量、温度、温度的变化以及吸、放热的多少等因素无关，因此，比热容是物质的一种属性．
C.常用单位：焦／(千克·℃)，符号为J／(kg·℃)．读做：焦每千克摄氏度．
D．水的比热容较大
水的比热容较大，其数值是4．2×J／(kg·℃)，表示lkg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量是4．2×J．
水的比热容较大的原因是，水中存在缔合分子，当水受热时，要消耗相当多的热量来使缔合分子离解，然后才使水的温度升高．
水的比热容较大，与其他质量相等的物质相比，在相同的吸热条件下，水的温度升高较少；而在相同的放热条件下，水的温度降低也较少．
a.相关现象
i．在沿海地区，白天的风通常从大海吹来，而晚上的风又从陆地吹去，这叫“海陆风”．海陆风是怎么形成的呢?
海风和陆风只在炎热晴朗的天气产生．由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成了对流．
如图甲所示，白天由于水的比热容比泥土的大，在同样的光照条件下，地面升温比海面快，地面上热空气密度较小而上升，海面上的冷空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风．如图乙所示，夜晚，地球表面向空间放热，在同样的放热条件下，地面比海面凉得快．海面上的热空气上升，地面上的冷空气就会来补充，于是冷空气沿地面吹向大海，形成陆风．
ii．沿海地区昼夜温差比内陆地区小
这也是由于水的比热容远大于泥土的比热容，白天，地球表面吸收太阳的辐射热，水面升温较慢，陆地升温较快．形成了沿海地区昼夜温差变化不大，而内陆昼夜温差变化较大．这就是我国新疆地区“早穿棉袄午穿纱，晚上围炉吃西瓜"的道理．同学们也可以注意收看中央电视台的《天气预报》节目，便可以了解沿海地区和内陆地区昼夜温差变化的差别．
iii．城市的“热岛效应”
形成“热岛效应”的原因较多，但其中也有一个原因是因为城市水面较少，马路及建筑物大多是砂石、水泥，它们的比热容比水小得多，白天吸收太阳的辐射热比乡村的河流、潮湿的地面升温要快，使城市的气温升高．
b．实际应用
i．用水做取暖剂．例如冬天人们常用热水袋取暖，用暖气供暖．
ii．用水做冷却剂．例如汽车发动机常用水做冷却剂．
4．物质的物理属性
A.物质的硬度
物质软硬程度的特性称为硬度．阻止被刮破、刮伤或产生凹痕能力越强的物质硬度越高．硬度也是物质的物理属性之一．
硬度在人们的生活、生产以及交通运输中都有广泛的应用．如同学们使用的铅笔中的铅笔芯是由各种不同硬度的石墨和黏土的混合物制成的，铅笔上的标记有：4B、2B、HB、2H和4H，从4B到4H的硬度越来越大，因此，用4B铅笔书写颜色最深，用4H铅笔书写颜色最浅，用HB铅笔书写颜色适中，同学们在考试填涂答题卡时必须用2B铅笔，使填涂的标记较深，易于阅读和识别．
B．物质的物理属性
物质的物理属性包括：状态、硬度、密度、透明度、颜色、气味、熔点、沸点、熔化热、汽化热、升华热、比热容、导热性、导电性、磁性、韧性、弹性、延展性、挥发性、吸附性等．物质的物理属性在生产、生活和科技中有着广泛的应用．如同学们上体育课用的铅球是在钢做成的外壳内灌上铅制成的，它分别利用了钢的硬度较大、不易磨损的物理属性，利用了铅的密度较大的物理属性，可以使球做得较小．
一种物质有多种物理属性，有时选用的一种材料兼顾了它的几个属性，如多数现代家庭封闭阳台用的铝合金，就同时利用了它具有较小的密度、较大的硬度和较好的延展性，当然不可能一种材料的所有属性都应用到，也不需要都应用到．事物都是一分为二的，有利也有弊，只要选择利大于弊的材料即可．
C.物质的分类
把某些特征类似的物体归类到一起的方法称为分类．
分类使事物高度有序化，能极大地提高人们的认识效率和工作效率．分类也是学习和科学研究的一种方法．
物质的分类方法多种多样，可以按物质的某一属性分，如：
按物质的状态分：固体、液体、气体．
按物质的导热性分：热的良导体、热的不良导体．
按物质的导电性分：导体、半导体、绝缘体．
按物质的透明度分：透明体、半透明体、不透明体．
也可以按物质的材料分，如以金属和非金属、磁体和非磁体来分类；还可以按物质的结构分，分为单质和化合物；再可以按物质的用途分，如以食品或非食品，学习用品和非学习用品来分类，等等．
说明：物质的有些物理属性，如密度、硬度、熔点、沸点、比热容等是不可用来分类的，只可用来把一些物质进行排序．
第七章从粒子到宇宙
1.分子
⑴物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径为10-10m。
⑵一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。
③固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。
④分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。
⑶分子间有相互作用的引力和斥力。
破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
2.电荷
第八章力
1.力
⑴力的概念：力是物体对物体的作用。
⑵力产生的条件：①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用（可以不接触）。
⑶力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反且共线，作用在不同物体上）。两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。
⑷力的作用效果：力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。
说明：物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方向是否改变
⑸力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。
力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
⑹力的测量：
①测量力的大小的工具：弹簧测力计。
②弹簧测力计：
A．原理：在一定范围内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
B．使用方法：
“选”：了解弹簧测力计的量程、分度值；
“调”：将弹簧测力计按所需位置放好，指针是否指零，不在校正；
“测”：弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向。
⑺力的三要素：力的大小、方向、和作用点。
⑻力的表示法：力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长
2.弹力
⑴弹性形变:物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性形变。
⑵弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力。
3.重力
⑴重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是：地球。
⑵重力大小的计算公式G=mg其中g=9.8N/kg它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
⑶重力的方向：竖直向下其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平。
⑷重力的作用点——重心：
重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心，在它的几何中心上。
如均匀细棒的重心在它的中点，球的重心在球心。
☆假如失去重力将会出现的现象：（只要求写出两种生活中可能发生的）
①抛出去的物体不会下落；②水不会由高处向低处流；③液体和大气不会产生压强；
4.摩擦力
⑴定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
⑵分类：
⑶摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。
⑷静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得
⑸在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
⑹滑动摩擦力：
①测量原理：二力平衡条件
②测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
③结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；
压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
5.应用
⑴增大摩擦力的方法有：增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
⑵减小摩擦的方法有：减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）。
第九章力与运动
1.二力平衡
⑴定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
⑵二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
概括：二力平衡条件用四个词概括“同体、等大、反向、共线”。
⑶平衡力与相互作用力比较：
相同点：①大小相等②方向相反③作用在一条直线上
不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。
⑷力和运动状态的关系：
2.伽利略斜面实验
⑴三次实验小车都从斜面顶端（或同一高度处）滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。
⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。
⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
⑷伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。
3.牛顿第一定律
⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
⑵说明：
A．牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
B．牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体接下来都将做匀速直线运动.
C．牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。
4.惯性
⑴定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
☆人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。
答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。
5.力是改变物体运动状态的原因
⑴由物体受力情况确定物体运动状态的变化。
⑵由物体运动状态的变化，判断物体的受力情况。
第十章压强和浮力
1．压力
⑴定义：垂直作用在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在水平面上时且物体竖直方向不受其他力时，压力F=物体的重力G
⑶重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。
3．固体压强
⑴定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量
⑶公式p=F/S其中各量的单位分别是：压强p：帕斯卡（Pa）；压力F：牛顿（N）；
受力面积S：米２（m2）。
☆使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。
⑷压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压强约０.５Pa；一本书对桌面的压强约50pa；成人站立时对地面的压强约为：１.５×Pa；它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：１.５×N。
⑸应用：
①当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
②也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
4.液体的压强
⑴液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。
⑵测量工具：压强计用途：测量液体内部的压强。
⑶液体压强的规律：
①液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；
②在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；
③液体的压强随深度的增加而增大；
④不同液体的压强与液体的密度有关。
5.大气压
⑴概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般用P0表示。说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。
⑵产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。
⑶大气压的存在——实验证明：
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、吸盘。
⑷大气压的实验测定：托里拆利实验。
①实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为76cm。
②原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
③结论：大气压p0=76cmHg=1.0×Pa(水银高度差随着外界大气压的变化而变化)
④说明：
A．实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。
B．本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度约为10m
C．将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
D．标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
一个标准大气压即：1.×Pa（76厘米水银柱）
6.大气压的特点
⑴特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。
一般来说：晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
⑵大气压变化规律研究：在海拔米以内,每上升10m,大气压大约降低Pa（1mmHg）
⑶测量工具：测定大气压的仪器叫气压计。水银气压计和无液气压计
⑷应用：活塞式抽水机和离心水泵。
⑸沸点与压强：
内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。
应用：高压锅、除去水分。
⑹部分气体压强：（气体的体积，气体的温度，气体分子的多少等）
质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。
⑺大气压应用：（☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？）
答：①用塑料吸管从瓶中吸饮料②给钢笔打水③使用带吸盘的挂衣勾④离心式抽水机
7.浮力
⑴定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。
⑵浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体
⑶浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。
8.阿基米德原理
(1)内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
(2)公式：F浮=G排=ρ液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)适用条件：液体（或气体）
9.物体的浮沉条件
10.漂浮问题“五规律”
⑴规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
⑵规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；
⑶规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
⑷规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
⑸规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
11.浮力的利用
(1)轮船：
①工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。
②排水量：轮船满载时排开水的质量。单位t由排水量m可计算出：排开液体的体积V=m/ρ液；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。
(2)潜水艇：
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)气球和飞艇：
工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
(4)密度计：
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大
12.浮力计算题方法总结
(1)确定研究对象，认准要研究的物体。
(2)分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
(3)选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
计算浮力方法:
①称量法：F浮=G－F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法：F浮=F向上－F向下（用浮力产生的原因求浮力）
③漂浮、悬浮时，F浮=G(二力平衡求浮力；)
④F浮=G排或F浮=ρ液V排g（阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）
⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）
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End
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