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1 第十章 多彩的物质世界 第一节 宇宙和微观世界 [新课导学 ] 1、宇宙是由物质组成的。 从我们居住的地球到太阳系,再到银河系,河外星系及整个宇宙,有着无数天体,地球及其他一切天体都是由物质组成的,物质处于不停地运动和发展中。 2、物质是由分子组成 任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些物质保持了物质原来的性质,叫做分子,分子极小,只有百亿分之几米,用肉眼不能看到,只能借助电子显微镜才能观察到它。 1纳米= 10- 9米 ,一般分子直径 0.3nm-0.4nm,纳米尺度是指 0.1nm-100nm 3、固态液态和 气态的微观模型 固态分子的间距极小,排列十分紧密,粒子间有较大的作用力。因而固体具有一定体积和形状。 液态分子的间距较小,分子没有固定位置,运动比较自由,粒子间作用比固体小,因而液体没有确定的形状,且具有流动性。 气态分子间距较大,分子极度散乱,运动绝对自由,可以高速向各个方向运动,粒子间作用力极小、几乎没有,因而气体具有流动性。 4、原子结构 物质由分子组成、分子由原子组成、原子由原子核和电子组成、原子核由质子和中子组成。夸克的知识只要提及一下即可。 原子非常小,研究表明原子的半径大约为 10-10m,人类用肉眼可以看见的最小灰尘,其中也包含了大约 1015 个原子 5、 1光年 9.4608 1015m 6、当物质被细分到纳米尺度,即物质小颗粒的尺度小到 1~ 100nm时,物质原有的属性一般会发生比较显著的变化。这是由于每一颗粒内只包含几十或几百个原子、分子,所以使得纳米材料在许多物理、化学性质上既不同于日常的大块的固体,也不同于单个的原子、分子。例如,大块金子是黄色的, 10nm的金颗粒是绿色的,而 1nm的金颗粒是红色的。人们对纳米材料的研究正是利用它在某一特性方面的变化来改变原材料的效能。 [例 1] 下列现象中能说明物体的分子在不停地做无规则运动的是 A、打扫房间时尘土飞扬 B、水从高处流到低处 C、放在空气中的铁器过一段时间会生锈 D、在一杯白开水中放入盐,这杯水会变咸 答案 D。 [剖析 ] 分子极小,为百亿分之几米,这么小肉眼是看不见的,因此 A 不对,水流动不能说明单个分子运动,故 B 不对,铁生锈是发生本质变化即化学变化,所以 C不对,只有水变咸了说明盐分子运动到水中了。 [例 2] 分子的大小大约是 A、 3 10-5m B、 3 10-8m C、 3 10-10m D、 3 10-7m 答案 c [剖析 ] 分子大小为百亿分之几米即 10-10米范围 [例 3] 大多数物质从液态变为固态时体积 A、变大 B、不变 C、变小 D、判断 答案 C [剖析 ] 固态分子间距最小,液体次之,气体最大 . 2 [基础精练 ] 1、在太阳系中,距太阳最近和最远的行星分别是 A、水星、地球 B、地球、冥王星 C、水星、冥王星 D、地球、水星 2、在天文学中,常用“光年”这个单位,光年就是光在一年内通过的路程,那么光年是 A、时间单位 B、长度单位 C、速度单位 D、质量单位 3、保持物质原来性质的粒子是 A、质子 B、电子 C、原子核 D、分子 4、有一定体积,但没有确定形状的物质形态是 A、固态 B、液态 C、气态 D、无法确定 5、下列现象中说法正确的是 A、矿石被粉碎成粉末,说明矿石分子很小 B、汽车驶过,公路上扬起灰尘,说明分子在不停地运动 C、液体的蒸发,说明分子在不停地运动 D、冬天口里呼出“白气”,说明分子看得见。 6、物质是由分子组成,分子由原子组成,那么原子是 由下面哪两部分组成 A、原子核、质子 B、原子核、中子 C、原子核、夸克 D、原子核、电子 7、物质从气态变为固态时,分子间的作用力 A、变大 B、不变 C、变小 D、无法判断 8、既没有一定的体积又没有一定形状是物质哪种状态的正确描述 A、固体 B、液体 C、气态 D、固液气都行 [能力拓展 ] 9、地球距离太阳的位置适宜,才有了人类的生存与繁衍,那么,地球位于靠近太阳 第几轨道就表示离太阳有多远 A、第一轨道上 B、第八轨道上 C、第三轨道上 D、第九轨道上 10、 物质的存在除了固态、液态和气态三种形式外,还有其他形式吗请到图书馆或上网查阅相关资料,看物质还可能以哪些形态存在。 11、 1976 年 4 月,我国吉林省境内下了一场罕见的陨石雨,大小不等的陨石从天而降,蔚为壮观,其中最大的一颗陨石重大 375kg,科学家们对这些“天外来客”进行成分分析发现,它们的组成与地球上有的石块成分极为相似。由此可知,宇宙天体是由 _________组成的。 12、有的分子由多个原子组成,有的分子由单个原子组成。下图是电子显微镜下所看 到的一种分子,这种分子是__________原子分子(填“多”或“单)”请你再列举出 2 种类似的分子来_____________, ____________。 [探究创新 ] 13、参与下面的探究 . 情景一夏天,小明为了解热,自己制作冰棒,当他将制好的冰棒连同冰棒模从冰箱内取出时,发现了一个奇怪的现象原来与冰棒模口齐平的水结冰后,竟然向外“鼓”了出来,如下图 1 所示 . 情景二小红擅长用蜡塑像。可每次将熔化的蜡水倒进模型中冷却后,原来与冰蜡()1 ()2 3 模口齐平的蜡水中间却凹下却一个坑。如下图 2 所示。 问题物质的温度 降低后,体积增大还是缩小 猜想下面是三位同学对上述问题的看法及猜想。 甲水结冰时膨胀了,表明物体温度降低时体积要增大。 乙蜡水凝固时向内凹进,表明物体温度降低时体积要缩小。 丙有的物质降温体积缩小,有的物体降温时体积增大。 由小明和小红的经历,结合你自己的思考和经历,你更支持谁的看法_______, 理由是 __________________________ _________________________________ 实验将水、食油、熔化的蜡烛、洗发精分别装满四个相同的小玻璃杯,放进冰 箱的冷冻室内,待它们全部凝固后取出,观察体积的变化,结果发现只有水结冰后表面向外鼓出来,其余液体降温后,表面都向内凹进。 交流( 1)除了 _________以外,一般的液体凝固后体积都要 _____________。 ( 2)物质由液态变为固时,分子之间的距离要变 ______________. ( 3)物质由固态变为液态或由液态变为气态时,体积要变 _____________。 14、 物质的分子都在不停地运动着.那么,在分子世界中,谁跑得最快呢 跑得最快的是气体的分子.在气体分子中,跑得最快的是氢气的分子.在 0℃ 时,氢气分子每秒钟可以跑 1700 m,相当于每小时跑 6120 km,这个速度比喷气式飞机还要快.以这个速度前进, 6.5 h就能够绕地球一周.其他气体的分子跑得要慢一些,例如氧气分子,每小时能跑 1550 km.气体分子跑得这样快,为什么把桌子上的香水瓶盖打开,香水的气味不是一下子就能闻到呢 15、纳米材料的定义是在三维尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料.用通俗的话讲纳米材料是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料.一个纳米是多大呢的十亿分之一,用肉眼根本看不到.由于它 尺寸特别小。它就产生了两种效应,即尺寸小引起的表面效应和量子效应.即它的表面积比较大.处于表面上的原子数目的百分比显著增加.当材料颗粒直径只有 1nm 时,原子将全部暴露在表面.因此原子极易迁移,使其物理性能发生极大的变化.一是它对光的反射能力变得相当低,低到 0.1,二是机械、力学性能成几倍增加;三是其熔点会大大降低如金的熔点本是 1064℃但 2nm 的金粉末熔点只有 33℃ ,四是有特殊的磁性.根据上述原理和特性,你觉得纳米材料大致有哪些用途 4 第二节 质 量 [新课导学 ] 1. 质量的概念物体中 含有物质的多少叫质量 2. 质量的单位 ( 1)国际单位千克( kg) ( 2)其它单位吨( t),克( g),毫克( mg) ( 3)单位转换 1t103kg106g109mg 3. 质量是物体的属性,不随物体形状、状态、地理位置、温度而变化。 4. 用天平测物体的质量 ( 1)天平的使用 ① 认识天平天平的构造以及各部分的作用。 ② 调节天平底座放平、游码归零、横梁调平。 ③ 使用天平游码的使用天平平衡的判断加减砝码的规则应放的位置称量时砝码与被测物体( 2)用天平测固体的质量 ( 3)用天平测液体的质量 先测 出容器质量 m1 再测出装有液体的容器质量 m2 液体质量 mm2-m1 [例 1] 把一块钢板打成菜刀,在这一过程中,质量发生变化的是( ) A. 钢板在火炉中加热 B. 用锤子打击钢板成为菜刀 C. 打磨菜刀使之锋利 D. 把菜刀运到商店出售 答案 C。 [剖析 ]一个物体的质量与它的温度,形状和所在的位置无关, A、 B、 D 三个过程中都不能改变钢板的质量,物质的多少没有变化。打磨菜刀时,会有一些钢变成粉末从菜刀上掉下来,使菜刀的所含钢的多少发生变化,钢板的 质量减少了,质量发生了变化。所以正确选项是 C。 [例 2] 用调好的托盘天平称某物体质量,当天平平衡时,右盘中共有 50克、 20克、 10 克砝码各 1个,游码拔动两大格半,每大格为 1克,那么物体质量为( ) A、 82.5克 B、 87.5克 C、 72.5克 D、 77.5克 答案 A。 [剖析 ] m 物 m 码 m 游 ,一般来说,游码每大格读数为 1 克 ,每小格为 0.2 克。 [基础精练 ] 1、 . 用天平测质量时,下列操作哪种是不符合规则的( ) A. 被 测物放在左盘,砝码放在右盘 B. 不能测超过它量程的物体 C. 称量物体时,可调节平衡螺母,使天平平衡 D. 砝码不能用手直接拿,要用镊子夹取 2、下列说法中正确的是( ) A. 登月舱从地球到月球质量变小 B. 1kg 铁比 1kg 棉花的质量大 5 C. 玻璃打碎后,形态发生了变化,但质量不变 D. 一杯水凝固成冰后体积变大,质量也变大 3、以下球类中质量接近 1 千克的是 ( ) A、足球 B、羽毛球 C、铅球 D、乒乓球 4、一个学生调节天 平,使横梁平衡后,发现游码恰好在标尺中央,游码标尺的最大刻度为 1g,他用这个天平测量一物体的质量,把物体放在左盘,右盘放 27g 砝码,又把游码拨到最左端,天平平衡,则被测物体的质量是( ) A. 26.5g B. 27.5g C. 26g D. 28g 5、在调节托盘天平使横梁平衡时,指针偏向分度盘的中线左侧,此时游码已经对零,下列几种调节中正确的是 ( ) A、把横梁右端的平衡螺母向右调 B、把横梁右端的平衡螺母向左调 C、把标尺上游码向右移动些 D 、把天平搬动一下位置就行了 6 、在国际单位制中,质量的单位是 ,实验室里测质量的主要工具是 ,日常生活中用来测量质量的工具有 。 7、质量是指物体所含 ,质量是物体本身的一种 。宇航员从月球取到质量为 5 千克的岩石标本,拿回到地球后岩石质量应 5 千克(填“大于”、“小于”或“等于”)。 8 用天平称量物体的质量时,应当先把天平放在 ___________上,并将 ________移至零刻度处,然后调节 ______________,使天平横梁水平,在判断天平横梁是否水平时,眼睛应注意观察 _______________。 9、 某同学用天平测物体的质量,他在调节天平横梁平衡时,游码位于标尺的 0.2g处,这样测得的物体质量为 137.8g,他测量的结果与实际质量相比 ____________,物体质量应该是 ______________。 10、在用天平测物体质量时,如果所用 砝码上沾有油污、灰尘等杂质,那么砝码 的质量和原来相比将 (填“增加” 或“减少”),测量结果和物体质量的真实 值相比将 ___________(填“变大”“不变” 或“偏小”) 11、一架放在水平桌面上的托盘天平, 游码已放在标尺左端的零刻度线处,但横 梁还没有调节,此时发现指针不在标尺中 央,现在把横梁右端螺母旋进一些,指针 就指在中线处了,这架天平原来的情况是 右盘 (填“下沉”或“上翘”) 12、使用托盘天平时,应先把天平放在 台上,把游码放在标尺左端的 刻线处,此时,如果天平横梁不平衡,应 调节横梁两端的 ,使指针指在 分度盘的中央。 13、 托盘天平是用来 测量质量的工具,如图所示,其主要结构名称是① ,② ,③ ,④ ,⑤ ,⑥ 。 6 [能力拓展 ] 14、填上适当的单位。 A. 秤砣的质量是 0.75 B. 一个小学生的质量是 35; C. 一辆汽车的质量是 5; D.一只兔子的质量为 2.5 103。 15、以下是用天平测水的质量的实验步骤,请填出合理的实验步骤序号 A. 把天平放在水平台上 B. 调节横梁上的平 衡螺母,使横梁平衡 C. 在右盘中加减砝码,并移动游码的位置,使天平再次平衡 D. 将空烧杯放在左盘里 E. 右盘中砝码的总质量与游码在标尺上的读数之和就是空烧杯的质量 F. 把游码放在标尺的零刻度线处 G. 把烧杯中装水后放在天平左盘中,称出烧杯和水的总质量 H. 烧杯和水的总质量与空烧杯质量之差就是烧杯中水的质量 [探究创新 ] 16、小成在做实验时用到滴管在滴水,他突然想到一个问题一滴水的质量是多大呢如何用天平称量滴管中滴下的一滴水的质量请你帮助他设计出一个合理的方法来。 7 3/9.8 178 cmg g第三节 密 度 [新课导学] 1、密度单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。密度ρ m/v 是物质的一种特性,它不随物质的质量、体积的改变而改变,不同物质的密度一般不同。 2、公式 ρ vmρ kg/m3 m kg v m3 3、密度的主单位 kg/m3读作千克每立方米,另一单位 g/cm3。换算关系 1.0 103kg/m31.0g/cm3 4、物理意义如 ρ 水 1.0 103kg/m3,表示 1m3纯水的质量是 1.0 103kg. [例 1]对密度公式ρ vm的理解正确的是( ) A 、 密 度 与 物 质 的 质 量 成 正 比 B、密度与物质的体积成反比 C、密度与物质的质量成正比、与其体积成反比 D、密度是物质的一种特性,与物体的质量和体积无关 答案 D [剖析 ]密度是物质的一种特性,与其质量和体积无关。 [例 2]体积是 30cm3,质量是 178g 的铜球,已知 ρ 铜 8.9 103kg/m3,问( 1)该球是实心的还是空心的( 2)若是空心的,空心部分的体积是多大 解①铜球的实有体积为 V实 V实 20 cm3 < 30 cm3 可见此球是空心的。 ②空心部分的体积为 V空 V空 V - V实 30cm3-20cm310cm3 [剖析 ]可根据球的实有质量和密度利用公式算出其实有体积,然后与总体积比较即可知是否实心。 [基础精练 ] 1 、 冰 的 密 度 为 0.9 103kg/m3. 读作 ,它表示 。 2、 2 103kg/m3 kg/dm3 g/cm3 3、一瓶纯水,喝掉了一半,剩下的一半的质量是原来的质量的 ,剩下一半的体积是原来体积的 ,剩下一半的密度与原来密度 。 4、一个烧杯的质量为 50g。装了体积为100mL的液体,总质量为 130g,则这种液体的密度是 。 5、两个完全相同的瓶子,分别装满甲、乙两种液体,放入到调节好了的天平的左、右两盘,发现放甲瓶的左盘下沉,则ρ 甲 ρ 乙 (填“>”或“<” 或“ ” 6、某物体质量 54kg,体积 20dm3,该物体的密度是 g/cm3,为果将这个物体截去31, 剩 余 部 分 的 密 度 为 kg/cm3。 7、两个铜块,大铜块体积是小铜块体积的 3 倍。它们的密度之比是 ,质量之比是 。 8、质量相同的木块和铁块比较 ( C ) A、 木块的体积较大,能含物质较多 B、铁块较重,能含的物质较多 C、质量相等的木块和铁块能含的物质一m 8 样多 D、无法比较其物质的含量 9、人们常说铁比棉花重,其欲 表达的含意应是 ( ) A、铁的质量比棉花的大 B、铁的体积比棉花的大 C、铁的密度比棉花的大 D、铁的重量比棉花的大 10、两实心球的质量比为 1 2。体积之比为 4 1,则它的密度之比为( ) A、 1 2 B、 2 1 C、 1 8 D、 8 1 11、一定质量的封闭气体当它被压缩后,其密度将( ) A、不变 B、变大 C、变小 D、无法判断 12、一个瓶子最多能装 1千克水,则它一定能装下 1千克( ) A、酒精 B、汽油 C、煤油 D、盐水 13、飞机设计师为减轻飞机质量,把一钢质零件改成铅质零件,使其质量减少了104kg,所用铅的质量是( )( ρ 铅 7.9 103kg/m3, ρ 铅 2.7 103kg/m3) A、 35.5kg B、 54kg C、 104kg D、 158kg 14、 下面是测定特质密度没实验中心的两个数据表,请在表中填空白处填上适当的数字。 表一 铁块的质量( g) 量筒内水的体积( cm3) 放入铁块后水面上升的刻度( cm3) 铁块的体积( cm3) 铁块的刻度( kg/m3) 39.5 40 45 表二 玻璃杯质量( g) 杯和盐水质量( g) 盐水质量( g) 盐水体积( cm3) 盐水密度( g/cm3) 110 162. 5 50 15、某人测一质量为 20cm3 固体的密度,经调节天平后,当天平右盘所放的砖友及游码的位置为右图所示时,天平均数再度平 平 衡 , 则 右 盘 中 固 体 的 质 量是 。密度是 kg/cm3。 [能力拓展 ] 16、一辆油罐车装了 30m3的汽油,小明从罐中取出 30ml 汽油,测得它的质量 为24.6g。求①汽油的密度 ②罐中所装汽油的质量 17、要配制密度为 1.1 103kg/m3 的盐水 9 用于选种,从已配制的盐水中取出 500ml的样品,测得其质量为 0.6kg。试计算一下这种盐水是否符合要求若不符合要求是应加盐还是加水 [探究创新 ] 18、一瓶医用氧气,医生给病人输氧后,测得其质量减少了一半。问瓶内氧气的密度是否有变化为什么 19、为了测定黄河水的含沙量(每立方米黄河水中含沙多少千克)。某同学取了 10L的黄河水,称得其质量为 10.19kg,求黄河水的含沙量(ρ沙 2.9 103kg/m3) 20、质量为 50kg 的钢制零件皮装在飞机上使用。装上零件后飞机超重 100N。为减轻机 重,设计师将 50kg 的钢制零件部分改为铝制零件,问至少需要多少 kg 的铝代替钢件才能保证飞机的超重(ρ 铝2.7103kg/m3 ρ 钢 7.9103kg/m3 取g10N//kg) 10 第四节 测量物质的密度 [新课导学 ] 1.测密度的原理根据公式vm测量了物质的质量和体积后,就可以用公式算出物质的密度。 2.质量的测量天平 3.体积的测量量筒 4.量筒的使用方法 ⑴观察量筒的最大测量值,最小分度。 ⑵读数时,视线与液面相平。 ⑶量 筒上单位标度为 ml, 1ml1㎝ 3 5.利用量筒测固体和体积 1)原理固体浸没在液体中时,固体的体积等于排开液体的体积,即 V 固 V 排 V2-V1 2)注意固体要不吸水,不与液体发生化学反应,固体要浸没,漂浮的物体要用大头针按下去。 6.实验探究 要求能设计实验方案完成某一物质密度的测量 [例 1]实验室有 A、 B、 C、 D 四个量筒,其中前一个数据是量筒的最大测量值,后一个是它的分度值,想要一次而且尽可能准确地量出 160g酒精应该选用( )量筒 A. 50 ml, 5 ml B. 250 ml, 5 ml C. 100 ml, 2 ml D. 400 ml, 10 ml 解答 B [剖析 ]题目要求“一次性”测出,则量筒的最大测量值必须大于 100g 酒精的体积“尽可能准确”要求分度值要求小。 [例 2]如图为测量小金属块密度的实验装置。则该金属块的质量为 _________g,体积为 ______㎝ 3,密度为 ______kg/m3。 解答 27, 10, 2.7 103 [剖析 ] 1.要掌握天平、量筒的读数方法。 2.利用公式vm算出密度。 [例 3]一空瓶质量为 50g, 装满水后总质量为 100g,倒空水后装满某种液体,总质量为 80g,求这种液体的密度。 解答 3312 50/1 50 cmcmg gmmVV 水水瓶 m液 m3- m180g- 50g30g V 液 V 瓶 50㎝ 3 33 /8.050 30 cmgcmgVm 液液液[剖析 ]此题提供了测液体密度的又一种方法,利用水的密度已知,求出瓶的体积,此方法称为替代法。 [基础精练 ] 1.测定物质密度的原理是 ____________ 2.量筒读数时,视线应 ______________ 3.实验室桌面上放有分别装有相同质量的0 5g403020105 0 m l 504030201020g 5g 11 水,盐水,酒精 的三个相同容器,其液面高低如图所示,则甲杯中液体是 ________,乙杯中液体是 __________,丙杯中液体是__________ 4. 某同学从一均匀大岩石上砸下一小块岩石,用天平称得质量是 27g。放入装有80ml水的量筒中,水面升到 90ml,这块岩石的密度是 kg/m3,这一小块岩石的密度与那一大块岩石的密度 (选填“相等”或“不相等”) 5. 天平是用来测量 的仪器,图 8中所示天平的读数是 g。 6.以下是某同学测定某花生油的密度的一些实验步骤 ⑴用天平测出空矿泉水瓶的质量 m ⑵在矿泉水瓶中装满水,用天平测出它们的总质量 m1 ⑶用矿泉水瓶装满花生油,用天平测出它们的总质量 m2 ⑷用量筒测出矿泉水瓶里所盛花生油的体积 v ⑸计算花生油的密度。 这些步骤中可省去的是( ) A.⑴ B.⑵⑷ C.⑶ D.都不能省去 7.下表为小华同学在“测定液体密度”的实验中记录的数据,根据表中的数据可知液 体 的 密 度 是 ______ 容 器 的 质 量 为________。 实验次数 1 2 3 4 液体 体积 /cm3 16 25 33 40 液体与容器总重 /g 106 115 123 130 8.为了研究物质的某种特性,某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验.实验时,他用量筒和天平分别测出甲(或乙)液体在不同体积的质量。下表记录的实验测得的数据及求得的质量跟体积的比值。 物质 实验次数 体积( cm3) 质量( g) 质量 /体积( g/ cm3) 甲 1 10 18 1.8 2 20 36 1.8 3 30 54 1.8 乙 4 10 8 0.8 5 20 16 0.8 6 30 24 0.8 1分析上表中的实验次数 1与 2( 2与 3、1 与 3)或 4 与 5( 5 与 6、 4 与 6)的体积及质量变化的倍数关系.可归纳出的结论是 __________________________- ( 2 ) 分 析 上 表 中 实 验 次 数__________.可归纳出的结论是相同体积的甲、乙两种液体.它们的质量是不相同的 ( 3) 分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系,可归纳出的结论是___________________________________________ 9.某同学测出几个长方体的质量和体积,并求出了每个长方体的质量跟 体积的比值,数据如下,则下列说法中错误的是( ) 甲 乙 丙 12 gm/ 3/cmV // 3cmgVm 铁块1 79.0 10 7.9 铁块2 157.5 20 7.9 松木块1 6.0 10 0.6 松木块2 24.0 40 0.6 A. 同种物质,它的体积增大几倍,其质量也增大几倍 B. 同种物质,它的质量与它的体积比值是个定值 C. 单位体积所含物质叫密度,则不同种物质的密度不相等 D. 同种物 质,体积变化,其单位体积所含物质也变化 10.有关测盐水的密度实验如下 ( 1)在玻璃杯中盛盐水,称出其总质量为 180g; ( 2)把玻璃杯中的一部分盐水倒入量筒中,水面到达如图 15 4(甲)所示的位置,盐水的体积为 。 ( 3)再用调节好的天平称出玻璃杯和剩下的盐水的总质量,即把玻璃杯和剩下的盐水放在天平的左盘内,增减右盘砝码和调整游码位置后,天平平衡,此时右盘内有 100g和 10g砝码各一个,游码在标尺上位置如图 15 4(乙)所示,量筒中盐水的质量为 g,盐水的密度为 3/cmg 。 80ml7030201006050400 1 2 3 克 11.设计一实验方案,测出一墨水瓶的容积。 [能力拓展] 12.给你一架无砝码,无游码已调节好的等臂天平,一个带有刻度的烧杯,细线,两张相同的纸片,一些细沙及适量的水,请你设计一个实验方案,测出一块小矿石的密度。 ⑴写出实验步骤及要测的物理量; ⑵写出矿石密度的计算式ρ ________。 13.有一块长方形的均匀薄铝片 ,可以用天平和刻度尺求出它的厚度,写出你的做法及计算厚度的公式。 14.有一瓶子装满水后重 600g,装满酒精 13 后总质量为 500g,若装入某金属片后再装满酒精,总质量为 538g,若装入金属片后再装满水后总质量为 634g,求此金属的密度。(ρ 酒精 = 0.8g/㎝ 3) [探究创新] 15.试用天平、空瓶和水,测定牛奶的密度。 1)实验步骤 ________________________________________________________________________________________________________________________________________2)根据所测的物理量、牛奶密度的计算公式为______________________ ____ 16.一个圆柱形储油罐,里面装有贵重的液体工业原料,因出口阀门封闭不严,液体向外滴漏,为了要搞清楚液体为何物质及一昼夜滴漏的液体质量,某物理兴趣小组的同学们用天平、秒表、量筒测出液体密度,再查液体密度表鉴别出这种液体,并用实验记录的数据算出一昼夜滴漏液 体的质量。下面给出这组同学测量过程的第一、二步骤的做法,请你接着完成余下的步骤 ⑴用天平称出量筒的质量 m1; ⑵将量筒放在出口下,当第一滴液体滴到量筒时,开启秒表并数 1,第二滴液体滴到量筒中时数 2„„一直数到 n时停下秒表,记下时间 t; ⑶________________ ⑷________________ ⑸液体密度ρ 液 =_________ ⑹一滴液体的质量为_______ ⑺每一滴液体经历的时间为______________________ ⑻一昼夜滴漏的液体总质量为__________________ ___ 17.给你足够的水,量筒一只,怎样测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径小于量筒的直径)请写出主要的实验步骤及密度表达式。(用实验所测的物理量表示) 14 章单元综合练习 一、填空题 1、铝的密度为 2.7 103kg/m3,其物理意义是 。 2、三个实心的铜块,铝块、铅块相比较,当它们的体积相同时, 的质量最大, 的质量最小,当它们的质量相同时, 的体积最大, 的体积最小。 3、用同种材料制成的两个实心物体, 若两物体的质量之比是 4∶ 3。那么这两个物体的体积之比是 ,两物体的密度之比是 。 4、水和冰的密度比为 10∶ 9,若一定质量的水结成冰,则结冰前的体积与结冰后的体积之比为 。 5、有一块质量为 8.1 千克的铝块,现在把它分成大小相等的三块,则每块的质量为 千克,每块的体积为 米 3,每块的密度为 千克 /米 3。 6、托盘天平左右两盘分别放上体积相等的铜球和铁球,天平刚好平衡,则 球一定是空心的。 7、不同物质在体积相等的情况下,它们的质量一般是 (填“相等”或“不相等”)的,物质的这一特性在物理学中用 这一物理量来表示。 8、甲、乙两个实心物体由同种材料制成的,甲的体积是乙的体积的 2 倍,则甲、乙两物体的密度之比为 ,质量之比为 。 9、物质是由 __________组成的,分子又是由 ________组成的。原子是由 ___________和绕核运动的带 _______电的 ________组成。原子核包含有 _________和 _________两种粒子,它们都是由称为 __________的 更小粒子组成。 二、选择题 10、关于密度,下列哪些说法不对 A.同种物质组成的不同物体,它们的质量跟体积成正比 B.体积相同的不同物质,它们的质量跟密度成正比 C.质量相同的不同物质,它们的体积跟密度成反比 D.物体的质量越大,密度越大 11. 下列说法中正确的是( ) A. 任何物体都有质量,没有质量的物体是不存在的 B. 一个铜球放在空气或放在水中,质量是不同的 C. 在国际单位制中,质量的基本单位是克 D. 宇宙飞船里的苹果其质量为零 12. 一个图钉跟一把铁锤比较,下列说法不正确的是( ) A. 它们含有的物质一样多 B. 铁锤含有的物质多 C. 图钉和铁锤含有相同的物质 D. 图钉和铁锤都是铁制品 13. 一只苹果的质量大约是( ) A. 1.5 10-4t B. 1.5mg C. 150 ㎏ D. 1.5 104g 14. 下列说法中正确的是( ) A. 1kg 铁比 1kg 棉花质量大 15 B. 水结成冰后,体积增大,质量也增大 C. 将铁块从 20℃加热到 800℃后,铁的质量不变 D. 将铁块放 在炼钢炉内化成铁水,铁的质量变小了 15. 质量相等的两种相溶液体,密度分别为ρ 1 和ρ 2,混合后密度为( ) A. ρ 1ρ 2/2 B. 2ρ 1ρ 2/(ρ 1ρ 2) C.ρ 1ρ 1/(ρ 1ρ 2) D. ρ 1ρ 2 16. 一瓶酒精用去半瓶后,剩余半瓶的( ) A. 质量减半,密度减半 B. 质量不变,密度不变 C. 质量减半,密度不变 D. 质量减半,密度增大 17、把一铁块浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出 10 克水,若将该铁块浸没在盛满酒精的杯中,从杯中溢出的酒精的质量为 ( ) (注 3333 /108.0109.7 mkgmkg 酒精铁 , ) A. 10g B. 8g C. 79g D. 9g 18、一块冰全部化成水后,体积比原来(注 33109.0 mkg冰) ( ) A.增大 1/10 B.减小 1/10 C.增大 1/9 D.减小 1/9 19、体积和质量都相等的铁球、铜球和铅球,已知   铁 铜 铅 ,则下列说法中正确的是 ( ) A.如果铁球是实心的,则铜球和铅球一定是空心的 B.如果铜球是实心的,则铁球和铅球一定是空心的 C.如果铅球是空心的,则铁球和铜球一定是空心的 D.三个球都可能做成空心的 20、质量为 500 克的水全部凝固成冰,在这过程中( ) ( A) 质量、体积、密度都变小; ( B) 质量不变,体积变小,密度变大; ( C) 质量不变,体积变大,密度变小; ( D) 质量、体积、密度都变大。 21、下面哪个数值大约是一瓶墨水的质量 ( ) A. 150g B. 150mg C. 1.5kg D. 0.15t 22、 3.5 107mg 可能是( ) A. 一头象的质量 B. 一个小学生的质量 C. 一只兔子的质量 D. 一只蚂蚁的质量 23、 下列说法中正确的是( ) A. 任何物体都有质量,没有质量的物体是不存在的 B. 一个铜球放在空气或放在水中,质量是不同的 16 C. 在国际单位制中,质量的基本单位是克 D. 宇宙飞船里的苹果其质量为零 三、实验题 24. 在用天平测物体质量时,如果所用砝码上沾有油污、灰尘等杂质,那么砝码的质量和原来 相比将 (填“增加”或“减少”),测量结果和物体质量的真实值相比将 (填“变大”“不变”或“偏小”) 25. 一架放在水平桌面上的托盘天平,游码已放在标尺左端的零刻度线处,但横梁还没有调节,此时发现指针不在标尺中央,现在把横梁右端螺母旋进一些,指针就指在中线处了,这架天平原来的情况是右盘 (填“下沉”或“上翘”) 26. 一个学生调节天平,使横梁平衡后,发现游码恰好在标尺中央,游码标尺的最大刻度为 1g,他用这个天平测量一物体的质量,把物体放在左盘,右盘放 27g 砝码,又 把游码拨到最左端,天平平衡,则被测物体的质量是( ) A. 26.5g B. 27.5g C. 26g D. 28g 27、用天平和量筒测量金属块的密度 ( 1)实验所依据的公式是 。 ( 2)在实验中先调节好天平,然后把金属块放在天平的左盘内,当天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图 1 所示,金属块的质量是 g。 ( 3)若把金属块放入装有 70cm3 水的量筒内,量筒中水面如图 2 所示,则金属块的体积是 cm3。 ( 4)金属块的密度是 kg/m3。 28.给你一架 托盘天平,一 杯盐水,一只刻度不清的量筒,另给适量的水,则测量盐水的密度的实验步骤为 1 称出盐水的质量; ①称出 ________的质量.记为 ml;②称出 _________的质量,记为 m2 ③量筒中盐水的质量 m__________ ( 2) 测量盐水的体积①在倒入量简内的质量为 m的 盐水液面处做一个记号,记为 V。,然后将盐水倒回盐水杯中;②将适量的水倒人量简.使 ________的体积与质量为 m的盐水的体积 ______;③ 称出倒人量筒内水的质量为 m3;④水的体积 V_______ 3 盐水的密度 _____________ 29.某同学用天平、水、空玻璃瓶,如何测定某种液体密度 请写出实验步骤及表达式。 图 1 图 2 17 30、如何用量筒、大头针测蜡块的密度 31、学校实验室里有一卷细漆包线,要求不拆散它,而测出它的长度,已知这卷漆包线的质量为 m,请利用实验室的一把刻度尺和托盘天平,测出这卷线的长度。 32、小成在做实验时用到滴管在滴水,他突然想到一个问题一滴水的质量是多大呢如何用天平称量滴管中滴下的一滴水的质量请你帮助他设计出一个合理的方法来。 33、 小刚在实验室进行小石块的密度测量时不小心打碎了量筒,他还可以将实验继续下去吗请你利用实验室中的天平、大小不同的烧杯、水等实验室常见器材制作一个可以直接测量液体体积的装置 . 34、 保洁工人在擦桌子的时候,不小心将水洒在桌子上,他拿出了一张信纸去擦,结果没有擦干;他的同事拿出一张餐巾纸去擦,立刻将水擦干。 根据上述情景,请你和保洁工人一起提出一个物理探究课题,并完成如下探究报告。 探究课题 ___________________ 猜想假设 _______________________ 设计实验 主要器材 _________________ 18 ______________________________________________________ 实验装置或说明 可画图说明 实验步骤设计 进行实验实验表格设计 现象预测 反思 ⑴在本次实验设计中你是如何采用物理学的研究方法解决有关问题的请你举出一例说明。 ___________________________________________________________________________________ ⑵ 你 认 为 在 本 次 实 验 中 , 能 够 影 响 实 验 效 果 的 主 要 因 素 是________________________. ⑶除了这一探究课题之外,你认为还有什么可探究的内容请你写出任意一条 ,并简要说明如何进行探究实验,以及探究实验中可能会出现的现象。 课题 ______________________ 探究方案 四、计算题 33、一个瓶子装满水时,水的质量是 1kg。这个瓶子最多能装下多少千克的水银( 33106.13 mkg水银) 34、某工厂生产的酒精要求含 水量不超过 10,采用抽测密度的方法检验产品的质量,则密度应在什么范围内才为合格产品 19 第十一章 运动和力 第一节 运动的描述 【新课导学】 1、机械运动物理学里把物体位置的变化叫做机械运动。 2、参照物说物体是运动还是静止,要看以哪个物体做标准,这个被选作标准的物体叫参照物。 3、参照物的选取可以是任意的,为了方便,我们常用地面做参照物。 4、物体的运动和静止是相对的,如果选择的参照物不同,描述同一物体的运动时,结论也不一样。 5、相对静止如果两个运动物体运动的快慢相同,运动的方向相同 ,我们就说这两个物体是相对静止的。 [例 1] 下列说法中正确的是( ) A.我们只能选择静止的物体作为参照物 B.参照物是可以任意选择的,但我们选定参照物后,就必须把它看成是运动的。 C.研究物体是否运动时,有时可以不选择参照物。 D.运动是绝对的,而运动的描述是相对的。 解答 D [剖析 ] 我们可以任意选择参照物,不管它相对于地在面来说是运动还是静止的,一旦被选为参照物后,我们都把它看成是静止的。研究物体是否运动以及怎样运动,必须选择参照物,不选择参照物,就无法判定物体是否运动。故 A、 B、 C 都 错。 [例 2] 下列的两个物体可认为是保持相对静止的是( ) A.地球和太阳 B.一列沿平直铁轨行驶的列车中的 1 号车厢和 5 号车厢。 C.人走路时左脚和右脚。 D.火箭发射离开地面时,火箭和被其运载的卫星。 解答 B、 D [剖析 ] 判断两个物体是否保持相对静止,只要看一个物体相对于另一个物体的位置有没有改变。 [例 3] 某车站并排停着两列待发的列车甲和乙,甲列车窗内的人看见窗外的树木向东移动起来,然而,乙列车内的人通过窗口看见甲列车未动,如果以地面为参照物,上述事实说明( ) A.甲列 车向西运动,乙列车不动 B.乙列车向西运动,甲列车不动 C.甲列车向西运动,乙列车向东运动 D.甲、乙两列车以相同速度同时向西运动 解答 D [剖析 ] 甲列车上的人看见甲车外的树木向东运动,若以地面为参照物,则甲车向西运动,乙车上的人看见甲车没动,这是以乙车为参照物,说明甲、乙两车是以相同的速度同向运动。 [例 4] 第一次世界大战期间,一名法国飞行员在 2000m 高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹,是因为( ) A.飞行员的反应快 B.子弹相对于飞行员是静止的 C.子弹已经飞得没有劲了,快要落在地上了 D.飞行员的手有劲 解答 B [剖析 ] 在日常生活中,我们经常去拾起掉在地上的物品,或者去拿放在桌子上的物品,其实,地面上静止的物体(包括人)都在永不停息地随地球自转而运动。正因为相对地面静止的物体都具有相同的速度,相互间保持相对静止状态,才使人们没有觉察到这一速度的存在。当飞行员的飞行速度与子弹飞行的速度相同时,子弹相对 20 于飞行员是静止的,因此飞行员去抓子弹,就和我们去拿放在桌子上的物品的感觉和道理一样。 [例 5] 我们常说“太阳早晨从东方升起,傍晚从西方落下。”是以什么为参照物 解答 是以大地为参照物。 [剖析 ] 我们站在地面上看到太阳“升起”、“落下”,我们是认为自己和大地(地面)是不动的,太阳是运动的,故所选参照物是大地(或自己)。 [例 6] 在电影电视中,我们常见到主人公“腾云驾雾”的镜头,其拍摄过程是这样的演员做出某种姿势或动作,剧组人员将画有山、川、云雾的布景快速向后拉动,同时用排风扇迎着演员吹风,使演员衣裙向后飘动,这样,在播放时,便会出现“腾云驾雾”的镜头。以地面为参照物,演员是 的 ,以布景为参照物,演员是 的。 解答 静止,运动 [剖析 ] 演员站在地面上(或台上)做着某种姿势,相对于地面当然是静止的。但实际上我们根据经验,会很自然地选取布景作参照物,因此会感觉演员是运动的。 【基础精练】 1、关于机械运动,下列说法中错误的是( ) A.一个物体相对于别的物体的位置变化叫做机械运动 B.火车奔驰、小鸟飞行、河水流动等都是机械运动 C.机械运动是各种各样的 D.静止在桌面上的水杯不做机械运动 2、下列关于参照物的说法,正确的是( ) A.运动的物体才能做参照物 B.只有固定在地面上的物体才能做参照物 C.不是任何物体都可以做参照物 D.研究某一物体的运动,必须先选定参照物 3、判断物体是运动还是静止的方法是( ) A.看速度的大小 B.看路程的长短 C.看选定的参照物 D.看运动时间的长短 4、一个人骑车由南向北行驶,这时有一辆汽车也由南向北从他身边疾驶而去,若以这辆汽车为参照物,此人是( ) A.向北运动 B.向南运动 C.静止不动 D.运动方向无法确定 5、某晚,一同学抬头望天空说“月亮钻进了云里”。 这说明以 为参照物, 是运动的。 6、某人坐在一辆行驶的汽车里,请判断这个人相对于下列各种参照物是运动的还是静止的 ( 1)这个人相对于地面上的建筑物是 ; ( 2)这个人相对于他所乘坐的车厢是 ; ( 3)这个人相对跟他乘坐的汽车同样快慢、方向相同的另一辆汽车是 ; ( 4)这个人相对跟他乘坐的汽车同样快慢、反向行驶的另一辆汽车是 。 7、两个不同的物体相对于同一个参照物,其运动情况( ) A.可能不同 B.不可能不同 C.一定相同 D.不可能相同 8、甲、乙两人都穿着溜冰鞋,面对面静止在光滑的冰面上,甲用力推了乙一下,结果甲、乙两人同时后退,则下列说法中不正确的是( ) A.以地面为参照物,则甲和乙都是运动的。 B.以树为参照物,则甲和乙都是静止的。 C.以甲为参照物,则乙是运动的。 D.以乙为参照物,则甲是运动的。 21 甲 乙9、飞机在空中加油时,受油机和加油机应满足什么条件才行 10、 2001 年 9 月 11 日,美国两驾民用飞机被恐怖分子劫持并先后撞击世贸大厦“双子楼 ”,造成“双子楼”先后例塌,多人死亡、失踪的惨祸。在飞机撞向世贸大厦时,以 为参照物,飞机上的乘客是运动的;以 为参照物,乘客是静止的;若以飞机为参照物,则世贸大厦是 的;以地面为参照物,世贸大厦是 的。 11、某同学站在运动的电梯里,如果以他所在的电梯为参照物,则他是 的。(填“运动”或“静止”) 12、地球同步通信卫星总是静止在地球上空某处,这是以 为参照物,如果以太阳为参照物,则这颗卫星是 填“运动”或“静 止” 的。 13、“水涨船高”这句成语中,“船高”是指船升高了,这一运动是以 为参照物,以 为参照物时,船是静止的。 14、乙看到路旁的树木在向北运动,甲看乙静止不动,若甲、乙都以地面为参照物,则他们应该是( ) A.甲向南、乙向北运动 B.甲向北、乙向南运动 C.甲、乙都向北运动 D.甲、乙都向南运动 15、在长江三峡,有一支漂流探险队乘橡皮船顺水下漂,以下正确的是( ) A.以岸边的树为
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