北师大版初二物理上册知识点大全——辅导专用

第一章物态及其变化一、物态学习目标1认识并能分辨物质的三态固态、液态、气态。2了解三种物态的特性。内容精讲1物质三种状态的特点及物态变化原因剖析一般而言，物质以三种不同状态存在着，即固态、液态和气态。不同状态下的物质具有不同的物理特征。固态具有一定的体积和形状，没有流动性。例如铁块、木头、玻璃等。液态具有一定的体积，没有一定的形状，有流动性。例如水、酒精等。气态没有一定的体积和形状，有流动性。例如氢气、氧气等。三态物质之所以会有不同的特点，就是由于物质分子的排列方式不同造成的。固态物质中分子与分子的排列十分紧密有规则，粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。分子来回振动，但位置相对稳定。就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样，如图111甲所示。因此，固体具有一定的体积和形状。液态物质中分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小。就像我们在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样，如图111乙所示。因此，液体没有确定的形状，但有一定的体积且具有流动性。气态物质中分子间距很大，并高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小，分子极度散乱。就好比我们在操场上四处奔跑，如图111丙所示。因此气体没有一定的体积和形状，易压缩,具有流动性。同种物质在不同状态下表现出来的宏观性质上的差异，是由于不同状态下物质的微观结构不同造成的。今后同学们在学习物理的过程中，常常会用物质结构的微观模型来解释、说明一些物理现象。物质结构的微观模型理论主要包括物质是由被称为“分子”的微小粒子组成的，分子间存在相互的作用，分子间有一定的空隙。相互作用力的大小、运动情况影响分子的排列。2“丁零零”下课铃响了，活泼好动的同学们都跑出教室在操场上奔跑、嬉闹试想这样的情景发生在物质的分子身上，物质状态将发生怎样的变化探究固体物质中，分子排列紧密，具有一定的形状和体积，就像课堂上坐在座位上的学生；气体物质中，分子散乱，间距很大，而且分子高速地向四面八方运动，就像操场上嬉闹的学生。因此，如果下课的情景发生在组成物质的分子身上，物质状态将从固态变成气态。答案如果下课的情景发生在组成物质的分子身上，物质状态将从固态变成气态。利用类比的方法，将生活中熟悉的事实跟抽象的、看不见的事物进行类比，并通过合理想象，有助于大家理解较抽象的事实。将分子跟活泼好动的同学相类比，并能结合固体分子和气体分子的特点将它们想象为课堂上坐在座位上的学生和操场上嬉闹的学生。例题精讲例自然界中的水存在固态（冰）、液态（水）、气态（水蒸气）三种状态，你能根据你观察到的现象和生活经历，从形状、体积的角度描述这三种状态的特征吗解析我们都熟悉空气和水具有流动性，而冰没有这一特征。这一特征可以与物体的形态联系起来，也就是说气体和液体没有一定的形状，而固体具有一定的形状。我们也知道气体很容易被压缩，也就是说气体的体积很容易改变（如在注射器中封闭一部分气体，推动活塞可以使气体体积减小，如图112所示），而固体和液体的体积很难改变，这说明气体没有一定的体积，而固体和液体具有一定的体积。答案固体有一定的形状和体积；液体没有一定的形状，而具有一定的体积；气体既没有一定的形状，也没有一定的体积。绿色通道解答这类问题时，同学们一定要充分利用自己的生活经验来进行分析总结。二、温度的测量学习目标1了解物质三种状态的不同特征,会使用酒精灯。2了解液体温度计的工作原理,会使用温度计测量温度。内容精讲1温度计的使用方法剖析（1）在使用温度计以前，应该做到以下两点观察它的量程能测量的温度范围。如果估计待测的温度超出它能测的最高温度，或低于它能测的最低温度，就要换用一支量程合适的温度计，否则温度计里的液体可能将温度计胀破，或者读不出温度值。认清它的分度值，以便用它测量时可以准确读出温度值。（2）在用温度计测液体的温度时，正确的方法如下温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁（如图121所示）。温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平如图122所示。今后同学们要经常使用仪器测量物理量，因而要注意养成良好的使用测量仪器时的习惯观察仪器的量程和最小刻度值，零刻度线在什么位置，是否磨损等等。根据实际情况选择合适的测量工具。要认真阅读说明书弄清楚使用方法和注意事项。实际测量时严格按照操作规程和注意事项。2小明想到在生活中有病的时候，妈妈总要给他量一量体温；天气变化时，爸爸也总要看一看今天几度了，温度计真是一种神奇的东西，它怎么会知道温度的高低呢探究所需器材空汽水瓶一个、软木塞一个、细玻璃管一根、热水锅、酒精灯。探究过程把器材组装成如图123所示装置。（1）把汽水瓶灌满水；（2）把软木塞中间穿个孔，穿入细玻璃管；（3）把软木塞盖在汽水瓶上，在盖紧时，水会由玻璃管溢出，这时可以倒掉一些水，使水位保持在比瓶口低2CM即可；（4）锅内加1/4容积的冷水，锅底放1个铁丝网垫，把做好的瓶子放入锅中；（5）慢慢加热，边加热，边观察细玻璃管中的水位高度，几分钟后，水位下降，继续加热，水位逐渐上升。评析水位开始时下降，主要是因为玻璃瓶先受热膨胀造成的，之后瓶中的水也变热，开始膨胀，细管中的水位逐渐上升。如果把细玻璃管刻上标度，不也就是一个温度计了吗所不同的是，量体温的温度计里面装的是水银，量室温的温度计里面装的是加了颜色的酒精，它们的玻璃管都是抽成真空的密封管。生活中每一个现象，每一个动作，每一项新东西的发明创造好像都是在不经意中，实质上包含了丰富的物理知识。因此，我们要有探索研究精神，凡事均要问个为什么，能够力所能及地去试一试，处处留心皆学问。温度计的测温原理是物体的热胀冷缩。自然界中绝大多数物质均具有这种热胀冷缩的性质。本问题探究能够很好地说明物体受热后会膨胀，水位逐渐上升，温度降低时，水位逐渐下降。如果把玻璃管的口径做得更细一点，这种现象观察起来效果更明显。如果在细玻璃管上刻上标度，就可以做成一个测量温度的温度计了。例题精讲例12005广东汕头课改区用温度计测量烧杯中液体的温度，图124所示的几种做法中正确的是（）解析从图中可以看出，A中温度计的玻璃泡碰容器底了；B中温度计的玻璃泡碰容器侧壁了；D中温度计的玻璃泡没有全部浸入被测液体中；只有C符合要求，所以应选C。答案C例2如图126所示是温度计的一部分，它的读数应该是（）A03B30C17D17解析由图可知该温度计的最小刻度为1，温度计内水银液面在温度计的0的刻线以上，从0刻线开始向上3个小格，因而示数为30。答案B三、熔化和凝固学习目标1知道物质固态和液态是可以相互转化的，了解熔化、凝固的含义。2了解晶体和非晶体的区别。3会画熔化、凝固图像。4理解熔化吸热、凝固放热。内容精讲1固体熔化时温度的变化有什么规律呢剖析物质从固态变成液态的过程叫熔化。固体分为晶体和非晶体两大类。晶体在熔化过程中温度保持不变，冰的熔化图像如图131所示。结合实验中观察到的状态和温度变化，可以看到，在加热过程中，图像中AB段表示固态冰温度逐渐升高；BC段表示冰的熔化过程，冰越来越少，水越来越多，在这个过程中虽然继续加热，但是温度不变；CD段表示冰全部熔化为水之后，水的温度继续上升。非晶体在熔化过程中，温度不断上升，没有固定的熔化温度，其熔化图像如图132所示，在非晶体的熔化过程中，固体先变软，然后逐渐变稀，到C点全部成为液态，整个过程温度不断上升，没有一定的熔化温度。物理学中经常采用数学图像方法，把物理现象和物理量之间的关系表示出来。如用温度时间图像表示晶体熔化和凝固的过程和特点。分析图像时要明确图像所表示的物理意义，图像中每一点分别表示物体的一个状态；图像中的每一段各表示物质的一个状态变化过程。2小明听说过这种现象冬天下雪后，在马路上撒盐，雪很快就化了；在北方的冬天，汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液。根据这些现象，小明猜想冰（晶体）里含有其他杂质会降低它的熔点，请你帮助他设计实验验证，猜想是否正确。探究实验器材两支相同的试管、一盆冰水混合物（0）、碎冰块、温度计。实验步骤（1）将同样多的碎冰块分别装入两试管，将两试管放在0的冰水混合物中；（2）在其中一支试管的碎冰中加食盐并搅拌，待熔化时，用温度计测其温度。实验现象结论纯净的冰块在冰水混合物中不熔化，加盐后的冰迅速熔化，熔化时温度低于0。结论冰（晶体）里含有其他杂质，会降低它的熔点。通过对日常生活中的一些现象合理的推理，提出对某些问题的猜想，有利于培养同学们观察分析的能力。验证猜想是否正确，可以用对比实验的方法。研究对象分别用纯净的冰块和含有杂质的冰（冰块中加食盐），同时还要控制它们的其他因素，比如冰块的质量，粉碎程度，以及加热条件等相同。通过观察研究对象的熔化情况，就可以得出结论。例题精讲例1如图133是从实验得到的海波的熔化图像，下列关于它的说法中正确的是（）A图像的AB段表示熔化过程B图像的CD段表示熔化过程C在BC段所表示的过程中，海波继续吸热D在BC段所表示的过程中，海波不吸热也不放热解析图133是晶体物质海波的熔化图像，形象直观地表示出了海波在熔化过程中温度随时间的变化规律。从图像可以看出在加热过程中，图像中AB段表示固态海波温度逐渐升高；BC段表示熔化过程，在这个过程中虽继续吸热，但温度不变；海波全部熔化为液态后，温度继续上升，这是CD段所表示的。答案C例2萘的熔点是805，那么温度为805的萘（）A一定是固态B一定是液态C一定是固态和液态共存D可能是固态和液态共存解析萘的熔点是805，凝固点也是805，萘的温度在805以下时，呈固态；在805以上时，呈液态；若其温度恰好为805，萘可以全部为固态，也可以全部为液态，还可以是固态和液态共存。处于固态、液态共存的萘，如果不和外部发生热传递，混合物中的固体萘不熔化，液体萘不凝固，固体和液体的数量都是保持不变的；如果从外界吸热，固体萘熔化，使固体数量减少，液体数量增加，直至全部变为液体；如果向外界放热，液体萘凝固，使液体数量减少，固体数量增加，直到全部变为固体。萘在熔化和凝固过程中温度保持在805不变。答案D四、汽化和液化学习目标1知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。2了解沸腾现象，知道什么是沸点。3知道蒸发可以致冷。内容精讲1液化的方法有哪些剖析（1）降低温度，气体液化。我们知道，温度降低，大气中的水蒸气会凝结成小水珠，形成降水。这是大自然中的液化现象，而且在日常生活中也经常看到。例如，掀开沸水锅的锅盖，可以看到有水从锅盖上滴下，这些水是水蒸气遇到比较冷的锅盖凝结成的；北方的冬天，可以看到户外的人不断地呼出“白气”，这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的水雾滴；戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片会蒙上一层小水珠，这是室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成的。实验表明，所有的气体，在温度降到足够低的时候都可以液化。（2）压缩体积，气体液化。从实验课本图122可以看出，当乙醚蒸气被压缩到一定程度的时候，注射器内会有液态乙醚出现。这表明压缩体积的办法可以使气体液化。现在许多地方使用的液化石油气，就是在常温下用压缩体积的办法，把石油气液化后装在钢罐里的。气体打火机用的丁烷气体，也是用压缩体积的办法使它成为液态，贮存在打火机里的。但是，有的气体单靠压缩不能使它液化，必须使它降低到一定温度以下，才能设法使它液化。例如氮气必须在低于147时才能用压缩的办法液化。这就促使物理学家研究获得低温的技术。采用对比的方法学习汽化的两种方式，有利于加深对蒸发和沸腾的认识和了解。蒸发和沸腾的主要不同液体在蒸发时温度降低，在沸腾时温度保持不变。2小明学习影响蒸发快慢的因素后，提出了这样一个问题液体蒸发的快慢跟液体的种类是否有关呢请你帮助小明设计实验来探究这个问题。探究本实验的关键是保证其他因素相同，液体种类不同的情况下，看液体蒸发快慢是否相同。实验器材两个相同的小烧杯，水和酒精。步骤用两个相同的烧杯，分别装入适量的相同体积的水和酒精，放在相同的环境中（气温、风速相同）。观察两烧杯中水和酒精蒸发快慢的情况。结论如果杯中液体蒸发快慢相同，则说明液体蒸发快慢与液体种类无关；如果杯中液体蒸发快慢不同，则说明液体蒸发快慢与液体种类有关。由于影响蒸发快慢的因素较多，研究这些因素对蒸发快慢的影响，只能一个一个地单独研究。所谓“控制变量法”就是当一个物理量与几个因素都有关系时，我们通常控制其他因素不变，只改变其中的一个因素，研究物理量跟这个因素的关系。再控制别的因素不变，改变其中的另一因素，研究物理量和它的关系这种分别控制逐一研究的方法，称为控制变量法，在今后的探究中要经常用到，同学们要逐步体会，掌握这种方法。例题精讲例1夏天使用电风扇，如图141所示，空气的温度并没有降低，但我们却感到身上很凉爽，这是因为（）A扇子扇出的风把人体周围的热空气赶跑，使人体周围的温度降低B扇子扇来的风是凉的C扇子扇来的风把人身体上的热吹掉了D扇子扇来的风使人体周围空气流动加快，使人体表面的汗液蒸发加快，而蒸发吸热使人体表面温度降低解析本题中因为周围空气的温度相同，所以扇出的风并没有把周围的热空气赶跑，扇来的风也不是凉的，同时风也不可能把人身体上的热吹掉。吹电风扇时，人体表面空气流动加快，身上的汗液蒸发加快，而蒸发吸热有制冷作用，蒸发时从人身体上吸去大量的热，所以人感到凉爽，因此只有D才正确。答案D例2夏天,剥冰棍的包装纸时,常常看到在冰棍的周围出现“白气”，这是什么现象为什么解析夏天由于气温较高，在空气中含有大量的水蒸气。剥开包装纸的冰棍温度很低，会使其周围的温度降低，空气中的水蒸气遇冷降温而液化，形成一些小水珠，看上去就像冰棍在冒“白气”。答案这是液化现象。剥开包装纸后，冰棍周围空气中的水蒸气遇冷降温而液化，形成一些细小的小水珠，聚集在一起，形成“白气”。绿色通道解释“白气”现象，首先要明确“白气”不是水蒸气，是液化现象。要弄清楚液化成“白气”的水蒸气是从哪里来的。“白气”的产生有两种情况1置于空气中的低温物体周围出现的“白气”是空气中的水蒸气液化而成的；2含水的高温物体冒出的“白气”是高温物体上的水先汽化后液化而形成的。五、升华和凝华学习目标1知道升华和凝华的概念2知道升华要吸热，凝华要放热3知道生活中的升华和凝华现象内容精讲1升华和凝华剖析物质由固态直接变成气态的现象叫做升华；物质由气态直接变成固态的现象叫做凝华。例如，冰冻的衣服，冬天拿到户外过一段时间变干了，是因为冰直接变成了水蒸气；在冬天的早晨常看到的霜，是空气中的水蒸气直接凝华而成的。我们在做碘的升华和凝华实验中应认真观察，在用慢火加热的过程中，我们看到固态碘逐渐减少，最后不见了，而盛碘容器中并没有液体出现，就是说碘从固态直接变成了气态。在此过程中我们一直对碘加热，因此碘的升华过程是吸热过程。接着我们停止对容器加热，慢慢地我们看到容器中碘蒸气遇冷又凝华成固态，附着在烧瓶壁上，相应地放出热量，即碘的凝华过程为放热过程。物质升华过程中要吸收大量的热量，这一规律在生产、生活中有很多应用飞机将干冰撒入冷云层干冰会很快升华，进行人工降雨；利用干冰升华进行灭火；利用干冰冷藏食品；将新鲜蔬菜冷冻后，利用干冰的升华，将蔬菜“冻干”等等。升华和凝华是特殊的物理现象，是指气、固态物质，不经过液态而相互转化的现象。升华和凝华现象，并不是所有物质都能发生的现象，它仅限于某些物质在一定条件下发生。因此对一些常见现象要记住。阅读下面的短文，并回答短文中的问题。一天，小刚打开衣箱时，发现他上个月放入衣箱中的樟脑球变小了，并且闻到一股很浓的樟脑气味（如图151所示），小刚想“樟脑球可能是变成了气体了吧”紧接着他又想“这些固态的樟脑球是怎样变成气态的呢”针对这个问题，小刚先猜想“樟脑球可能是先熔化后再蒸发成气体。”但他没有发现樟脑球熔化成液体时留下的任何痕迹。此时，他又产生了一个大胆的猜想“樟脑球是从固态直接变成气态的”根据小刚的观察和你的生活经历，你同意小刚的哪一种看法理由是什么为了验证自己的猜想是否正确，小刚开始了实验。他将樟脑球碾碎后的粉末放入烧瓶中，然后放在酒精灯上缓缓加热，仔细观察樟脑有没有变成液态，结果发现烧瓶中并没有液体产生，樟脑球粉末越来越少。根据实验情况请填写（1）物质吸热后能从_态直接变为_态，这一过程叫做_。（2）运用逆向思维的方法，你还可提出的一个猜想是_。探究根据小刚在实验过程中看到的现象“樟脑粉末越来越少”，并且整个过程中“烧瓶中并没有液体产生”，可以作出判断樟脑粉末直接变成了气态。用酒精灯给樟脑粉末加热，即樟脑粉末从外界吸收热量时，樟脑粉末由固态直接变成了气态；反过来，如果实验条件相反，气态的樟脑也可能会由气态直接变成固态。答案同意小刚的第二种说法；没有发现樟脑球变成液体的痕迹固气升华气体放热能直接变成固体吗这是一道阅读探究题，反映了科学探究的主要过程生活中的问题情境提出问题猜想与假设设计实验进行实验分析现象得出结论。提醒我们在日常生活中要多观察、多思考，培养“发现问题”的意识和科学探究的能力。例题精讲例1在北方冬天里，气温低于0，晾在室外的湿衣服会结成冰，但冰冻的衣服也会干，这是因为发生了（）A先熔化再蒸发B蒸发现象C升华现象D汽化现象解析由于北方冬天气温低于0，所以晾在室外的湿衣服上的水是以固体状态冰存在的，衣服变干说明衣服上的冰已经消失了，变成水蒸气跑到空气中去了。固态的冰直接变成气态的水蒸气，这是升华现象。答案C例2文艺演出时，舞台上往往要用弥漫的白烟雾，给人以若隐若现的舞台效果，这种烟雾实际上是（）A向舞台喷射真实的烟雾B利用干冰升华形成的二氧化碳C利用干冰升华吸热，使空气放热液化成的“雾”D利用干冰升华吸热，使空气中的水蒸气放热液化成的“雾”解析在舞台上喷洒干冰，固态的二氧化碳迅速升华，要吸收大量的热量，从而使周围温度降低，空气中的水蒸气遇冷放热液化成细小的水珠悬浮在空气中，这就是我们看到的“白雾”。若喷射真实的烟雾，会污染环境，故A错。二氧化碳无色透明，根本看不到，故B错。要使空气液化需要极低的温度，也不现实，故C错。所以正确选项为D。答案D六、生活和技术中的物态变化学习目标1、了解自然界中的水循环。2、初步认识人类对水资源的依赖性及当代水资源危机。3、通过本节的学习提高学生节约用水和环境保护意识。4、知道液体的沸点与大气压的关系。5、了解电冰箱的致冷原理。内容精讲1物态变化的吸、放热的应用有哪些剖析在日常生活中，我们可以利用物态变化来吸热或放热。如利用冰块降温（熔化）；利用汗液来调节体温（汽化）；利用干冰制造特殊的舞台效果（升华）；冬天，在菜窖里放几桶水防止菜冻坏（凝固）等。在机器制造中我们发明了电冰箱（利用里面的物质，如氟利昂的汽化吸热，然后把热带出，再液化把热放出）。在高科技中，如火箭为了防止与大气摩擦时被烧坏，在头部涂了一层特殊材料，利用特殊材料在高温下熔化并且汽化吸热达到防止被烧坏的目的。物态变化中的吸、放热现象很普遍，对人们的生活、生产有很大的用处，了解这些现象也是有利于人们更好地去应用，更好地利用科学知识来为人类服务。同学们要有学好科学知识为人类服务的理想和愿望。2冰、雾、霜是怎样形成的探究冰的形成是水的凝固过程，凝固过程是熔化过程的相反过程。如图161表示晶体的熔化、凝固曲线，各线段表示冰是什么状态呢是吸热还是放热呢从图像中可以看出（1）AD是吸热过程，属于冰的熔化过程；DG是放热过程，属于水凝固过程。（2）AB段表示冰吸热温度逐渐升高，此时冰为固态。（3）BC段表示冰的吸热熔化过程，此时为冰水共存状态，温度为熔点温度0，吸热但温度不升高。（4）CD段表示冰全部熔化成水后，水吸热温度逐渐升高。（5）DE段表示水放热温度逐渐下降过程，没有固态冰形成。（6）EF段表示水的放热凝固过程，此时为冰、水共存状态，温度为凝固点温度0，放热但温度不降低。（7）FG表示水全部凝固成冰后，冰放热温度逐渐降低。从图中我们还可以看出同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。雾的形成是大气中的水蒸气遇冷变成小水滴的液化过程。日常生活中也经常看到液化现象。液化是汽化的相反过程，物质在液化过程中要放热，我们可以通过冷却或加压的方法使气体液化。霜的形成是空气中的水蒸气直接变成固体冰晶的凝华过程。凝华是升华的相反过程，凝华过程要放热。物理现象的产生和变化是复杂的，条件不同现象也不同，运用物理知识对现象的解释是学习物理的重要目的，同时也是物理学的难点。判断某自然现象的形成过程属于什么物态变化，解题思路应从这些自然现象的成因入手。分析物质变化前的状态和变化后的状态，看它是由什么状态变到什么状态的变化过程，然后确定是何种物态变化。例题精讲例1关于雨、露、霜、雾跟物态变化的关系，下面说法中正确的是（）A雨水是水蒸气液化形成的B露水是水汽化形成的C霜是水蒸气凝华形成的D雾是水蒸气凝华形成的解析确定生活中关于水的物态变化的具体方法先确定水的原来状态，再确定水的最终状态，从而确定物态变化。雨水形成是由于水蒸气上升到高空遇到冷空气液化形成小水滴，小水滴结合成大水滴形成的，所以A正确。露水是液态，不可能是由水汽化形成，而是由水蒸气液化得来，所以B是错误的。霜是固态，是由水蒸气直接凝华形成的，所以C正确。雾是液态，不是固态，所以不可能是凝华形成的，故D是错误的。答案AC例22005安徽课改区以下自然现象形成过程中需要吸热的是（）A春天到了，冰雪消融B初夏，林中白雾弥漫C清晨，草叶上露珠晶莹D深秋，果实上挂满了白霜解析分清物态变化的过程和熟记物态变化过程中吸放热的规律是解答此类题的关键。凡是沿着“固态液态气态”这个顺序的物态变化都是吸热的，即熔化、汽化、升华；反之，逆着这个顺序的物态变化都是放热的，即凝固、液化、凝华。根据物态变化的过程可知，冰雪消融属于熔化现象，弥漫白雾的形成属于液化现象，草叶上露珠的形成也属于液化现象，白霜的形成属于凝华现象；再根据物态变化过程中吸放热的规律可知熔化要吸热，液化和凝华都要放热，所以应该选A。答案A第二章物质性质的初步认识物质世界的尺度、质量和密度一、物体的尺度及其测量学习目标1、学会用刻度尺测量物体的长度，能正确地记录测量结果。2、知道读数时要估读最小刻度的下一位数字。3、知道测量有误差，通过多次测量取平均值以减小误差。知道误差和错误有区别。4、学会用量筒和量杯测量不规则形状物体的体积。内容精讲1如何认识宏观世界的“大”和微观世界的“小”剖析宏观世界的宇宙、银河系、太阳系等，它们的体积非常大，量度它们的尺度通常用光年，大多数离我们非常远，要借助天文望远镜观察和研究。微观世界物体的尺寸非常小，衡量其大小的尺度常用纳米等，人们要借助显微镜、电子显微镜来对它们进行观察和研究。2怎样使用量筒和量杯剖析（1）正确识别量筒（或量杯）的分度值与最大量程。注意量筒的刻度是均匀的，而量杯的刻度不均匀（上密下疏）。上面标的单位是毫升（ML）,1毫升即1立方厘米。（2）在使用量筒测液体体积时，无论液面下凹还是上凸，测量者读数时其视线都应与凹面的底部和凸面的顶部在同一水平线上（如图211）。（3）用量筒测量不规则的小固体的体积（排水法）注意量筒或量杯的最小刻度，读数时视线要与液面相平。量筒或量杯主要是用来测量液体体积的仪器。用量筒或量杯测固体的体积时，必须采用“排液法”，而且固体体积必须较小，以能放入量筒或量杯中为宜。这一固体必须既不吸水又不溶于水（如海绵、软木块、蔗糖块等是不能用排水法测量体积）的，在读取量筒或量杯读数时，视线应与凹形液面的底部相平。3有一次，爱迪生把一只灯泡（还没有制成成品）交给他的助手阿普顿，让他计算出这只灯泡的体积是多少。阿普顿是普林斯顿大学数学系的毕业生，又去德国深造了一年，数学相当不错，他拿着这只梨形的灯泡，打量了好半天，又特地找来皮尺，上下量了尺寸，画了剖面图、立体图，还列了一道又一道的算式。一个小时过去了，爱迪生着急了，走近一看，在阿普顿的面前，好几张白纸上写满了密密麻麻的算式。爱迪生微笑着说，何必这么复杂呢然后告诉了阿普顿测量的方法，阿普顿恍然大悟，不到一分钟就测出了灯泡的体积。1简要说出爱迪生测灯泡体积的方法。2请你对上述小故事作一个简单的评价，说说你受到哪些启发。探究本题一方面考查了用“转换”法测灯泡体积，同时对学生进行了情感、态度价值观的教育。第二个问题答案是开放性的。答案1将灯泡装满水，用量筒测量水的体积即为灯泡的体积；2可能答案有处理问题要简单实用，不要墨守成规，要敢于创新等。这里运用的是等效替代的方法，将“水的体积”等效替代“灯泡的体积”，是解决问题的关键。这种思路在分析物理问题时是很常用的。例如对一些固体的体积、瓶子的容积等可将它们等效替代为“排开”或“所装”水的体积。例题精讲A一本书的长度B一个人的高度C一座山的高度D一个篮球场的长度解析微米（M）是个较小的长度单位，人们对微米（M）没有感性认识，应把本题的微米（M）换成人们比较熟悉的米作单位。对题目所提供的选项看，一个人的高度可能是176M；而一本书的长度肯定比176M要小得多；一座山的高度和一个篮球场的长度要比176M大得多。答案B绿色通道这类题考查了我们在日常生活和学习过程中估测长度的能力。解答此类题一定要把我们不熟悉的单位换成较熟悉的单位，然后再联系生活实际得出结论。要正确解答此类题目，要求我们在生活和学习中多积累一些常见物体的长度值，如人的身高、课桌的高度、课本的厚度及长度等作为解题的理论依据。例22005江苏常州下列粒子夸克、原子、质子、原子核，按空间尺度由小到大进行正确排列的是（）A夸克、质子、原子核、原子B原子、原子核、质子、夸克C原子、质子、原子核、夸克D质子、夸克、原子、原子核解析夸克是目前已知的最小微粒，本题的关键是在判断原子核、质子、原子的大小关系，原子核由质子和中子组成，因此原子核的空间尺度必定大于质子。原子的尺度比原子核要大得多，故A选项正确。答案A二、物体的质量及其测量学习目标1知道质量的初步概念。2知道质量的单位,会进行质量单位的换算。3会调节托盘天平的平衡,会使用游码,用托盘天平测物体的质量时,会正确读出所测物体的质量。4知道使用天平时要注意的事项。内容精讲1“物体”“物质”这两个概念有什么区别和联系剖析物体是指某一件具体的东西，物质则是构成物体的材料，如木制的椅、门、窗是物体，而做成这些物体的材料木头则是物质，并且椅、门、窗中含有的木头有多有少。为了描述或比较物体中含有物质的多少，物理学中引入了“质量”来表示。学习本节时，采用对比法比较“物质的多少”来理解质量的概念。我们生活的这个世界，有各种各样的东西，如汽车、轮船、桌椅、楼房所有这些东西叫做物体。物体是由金属、木头、水等材料构成的,这些材料叫做物质。物质是组成物体的材料，例如桌子是物体,而桌子是木头做的,木头则称之为物质；用铁制成铁钉，铁钉这个物体是由铁这种物质组成的。2怎样使用天平称量物体的质量剖析在使用天平时，首先要把天平放在水平台上，然后把游码放在标尺左端的零刻度线处。此时如果指针偏向中线左侧，横梁左端下沉，应将横梁右端的平衡螺母向右调，直到指针指在分度盘的中线处；若指针偏向中线右侧，横梁右端下沉，应将横梁右端的平衡螺母向左调，直到指针指在分度盘的中线处。如果此时指针总是晃动不停，等它停下来要用很长时间，这时不必等它停下来，可以以分度盘中线为准，看指针左右摆动的幅度，向左摆动的幅度大，则应向右调平衡螺母；向右摆动幅度大，则向左调；左右摆动幅度相等，则说明横梁平衡。调节平衡的天平就可以用来称量物体的质量了。先把被测物体放在左盘里，估计物体的质量，然后按照由大到小的顺序加减砝码，当加上最小的砝码偏多，而去掉这个砝码又偏少时，可以移动游码直到指针指在分度盘的中央，此时天平平衡。所测物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码指示的质量的和。读数时关键是读游码指示的质量，要看清分度值，并且以游码左端所对刻度为准。在学习中要认真阅读讨论天平使用说明书。在练习使用天平的实际测量时，应在老师的指导下来严格地按照说明书的要求和步骤进行操作，培养良好的实验习惯。使用托盘天平的要点1称量前，应调节横梁平衡。2称量时，应遵循“左物右码”的规定。在称量过程中，不能再移动平衡螺母的位置以及交换左右托盘的位置，否则必须重新调节天平的平衡。3在读取游码指示的质量值时，先要明确横梁标尺上每一大格、每一小格分别表示多少克，再看游码左边缘所对刻度值，即为游码读数。（4）称量后，要清点砝码放回盒内。3利用节假日帮父母去菜市场买菜，并细心观察菜市场里有哪些称量工具，你买的菜是用什么工具称量的批发大量的蔬菜使用什么称量工具人们是怎样使用这些工具的他们使用的单位与我们刚学的质量单位是否一致（1）请你和同学一起，共同经历这项探究活动；（2）请你和同学讨论，不同的称量工具各有什么优点；（3）把你们的结论或发现跟其他同学交流，比较有什么相同和不同。探究称量质量的工具有杆秤、台秤、电子台秤、磅秤等。杆秤携带方便；台秤测量准确；电子台秤测量准确、计价快捷；机械磅秤能称量质量较大的物体。通过这样的探究活动，逐步培养观察周围事物，分析和研究具体称量工具的意识。通过这些具有浓厚生活气息的实践活动，真正感受到物理在生活中的应用和价值，意识到在我们周围的某些事物中存在着物理问题，养成有意识地用科学的观点观察和认识事物的习惯，并逐步学会解决简单的实际问题。4炎热的夏天，小明从冰箱里取出一支冰棒，好冷啊这时他想到刚学过的物理知识，请你探究冰熔化成水以后，哪些物理量发生了变化哪些物理量没有变化探究倒适量的纯净水在杯中，在水面到达的高度处（在杯的外壁）作上标记，放入冰箱里待水结冰后取出，观察冰面的高度超过原来的刻度，表明水结冰后体积在增大。在天平的左盘放上装有冰块的杯子，在右盘加砝码，调节天平平衡。待冰块熔化后发现天平仍然平衡，从而可得出结论。结论冰熔化成水后质量不变。本题是探究和冰熔化成水前后的体积、质量等是否发生变化。你可以通过细致的观察、认真分析比较、具体的测量等方法。例题精讲A一只鸡B一个苹果C一位初中生D一头大象例2关于质量的说法正确的是（）A一根被压缩的弹簧，质量变小了B密闭容器内的碘升华时，质量变小了C宇航员在太空中的质量比在地面上小D1KG铁和1KG冰质量一样大解析选项A是弹簧的形状变了，选项B是碘的状态变了，选项C是宇航员的位置变了，而它们的质量都不会改变。选项D中铁块和冰块的质量都是1KG，所以一样大。答案D例3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解析当指针不指在分度盘的中央红线上时，其对应关系是指针偏左，左端下沉，调节时，螺母就向右旋；指针偏右，右端下沉，调节时，螺母就向左旋。本题中，由于指针偏左，故应向右旋螺母。但要注意此时的游码一定要放在零刻度处。另外，天平应放在水平桌面上，调节过程中天平的位置不能随意乱动。答案A三、探究物质的密度学习目标1掌握密度的概念2知道密度的公式并能用公式进行计算3知道密度单位的写法,读法及换算内容精讲1怎样正确理解密度公式的意义剖析M/V是密度的定义式，也是密度的计算式、量度式。可以利用它计算出某种物质的密度，决定密度的是物质本身。对于同种物质来说，不论由这种物质组成的物体的质量、体积如何变化，这种物质的密度是不变的，因为它的体积增大几倍，质量也增大几倍，质量跟体积的比值是不变的。所以说密度跟物质的体积的大小、质量的多少无关。1每种物质都有确定的密度，对于同种物质来说密度是不变的，即M/V的值是常数。2不同的物质密度不同，M/V的值不同，即密度是物质的一种特性。2物理活动课上，张老师做了一个有趣的实验将一个黄色的乒乓球和一个玻璃球全部埋入装有米的大烧杯中，摇晃烧杯一段时间，乒乓球从米中“跑”了出来。看到这个现象，同学们十分惊讶为什么乒乓球能“跑”出来，而玻璃球不能“跑”出来针对这个问题同学们提出了下列猜想猜想1因为乒乓球体积比玻璃球大；猜想2因为乒乓球质量比玻璃球小。探究1取三个塑料空瓶A、B、C，在A、B、C瓶中装入质量不等的沙子，盖好瓶盖，分别测出它们的质量和体积。2把三个瓶子分别埋入盛有米的容器中，摇晃容器，观察现象。（4）分析上述实验数据及现象后得出结论。结论猜想1错误、猜想2错误。原因乒乓球的密度比米小得多，乒乓球的重力比埋在米中排开米的重力小得多，所以在摇晃中乒乓球被米“浮”起来。举例生活中将混有沙子的米用摇晃的方法将沙子沉在米的底下，将米和沙子分离开来。本题从实验现象入手，主要考查发现、提出问题，并作出猜想的科学探究能力。针对猜想设计实验时，应考虑研究对象的质量和体积，可在塑料瓶内装沙子调节质量；可选用大小不同的塑料瓶以保证体积不同。然后定量研究猜想是否正确。例题精讲例12005北京下列说法中，正确的是（）A一块砖切成体积相等的两块后，砖的密度变为原来的一半B铁的密度比铝的密度大，表示铁的质量大于铝的质量解析一块砖切成体积相等的两块后，每块的质量和体积都变为原来的一半，质量与体积的比值不变，故密度不变，A错误。密度不同的物体，在质量和体积未确定的条件下，是无法比较它们的质量或体积大小的，故B、D错误，C选项正确。答案C例2估算你们教室内空气的质量，写出需要收集的数据和计算过程。解析教室内空气的质量显然不能直接测量。考虑到空气的密度易知，只需要估算教室的容积即可算出教室内空气的质量。根据生活经验分别估计出教室的长A约为8M、宽B约为6M、高C约为35M，利用VABC算出教室的容积，答案以教室长8M、宽6M、高35M计算，教室内空气的质量约为21672KG。绿色通道密度的应用计算不便测量的质量MV；四、新材料及其应用学习目标1、初步认识纳米材料的高科技应用。2、常识性了解“绿色”能源。3、常识性了解记忆合金在各种领域的应用内容精讲1什么是纳米技术剖析纳米是长度单位，原称“毫微米”，就是109米（10亿分之一米）。纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术包含下列四个主要方面第一方面是纳米材料，包括制备和表征。在纳米尺度下，物质中电子的放性（是量子力学性质，这里只作了解即可）和原子的相互作用将受到尺度大小的影响，如能得到纳米尺度的结构，就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成分。第二方面是纳米动力学，主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统，用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等。第三方面是纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验等。第四方面是纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。纳米科技以空前的分辨率为人类提示了一个可见的原子、分子世界。有关纳米技术的广泛应用，未来的某一天，现在像“银河”那样的巨型计算机小到可以被随手放进口袋；而美国国会图书馆的全部信息，将会压缩到一个糖块大小的设备中；通过纳米化，易碎的陶瓷可以变成富有韧性的特殊材料；世界上还将出现一微米以下的机器甚至机器人；纳米技术还能给药物的传输提供新的方式和途径，等等。2材料对于我们的生活和社会的发展有什么作用探究俗话说“开门七件事，柴、米、油、盐、酱、醋、茶。”这七样东西，样样都是过日子必不可少的物质，它们都是材料，所以人类首先最需要的就是材料。过日子离不开材料，使用任何一种技术更离不开材料。从最原始最简单的技术到最尖端最复杂的技术，莫不如此。在人类社会发展的早期，往往用那一时代主要使用的材料来代表那一个时代，如石器时代、青铜器时代、铁器时代等等。现代社会使用的材料种类繁多，无法简单地用某一种甚至某一类材料来象征社会的发展水平、技术水平，但材料是一切东西的物质基础仍然没有改变，而且今后也永远不会改变。正是因为有千姿百态数不清的材料，世界才会如此丰富多彩。从科学技术发展的历史看，一种崭新技术的实现，往往需要崭新材料的支持。例如，人们早就知道了喷气发动机比螺旋桨发动机优越，但由于没有材料能承受喷射出的燃气的高温，使这种理想只能是空中楼阁，直到1942年制成了耐热合金这种新材料，才使喷气发动机的制造得以实现。同样，如果没有1970年制成的实用光导纤维，也不会有现代的光通信；如果不能制成高纯度大直径的单晶硅，就不会有高度发展的集成电路，也不会有今天如此先进的计算机和电子设备，这样的例子举不胜举。总之，新材料的发现、发明和应用，推动了人类社会的发展，标志着人类社会的进步。通过本节课的学习，要学会阅读材料、搜集处理信息的技巧方法。并能结合实际了解新材料在现实生活和高科技领域中的应用，激发自己关注科学、学习科学的兴趣。例题精讲例题纳米技术以它惊人的速度进入了人类的视野，成为人们关注的又一大热点。它和信息技术、生物工程并称为二十一世纪社会发展的三大支柱。纳米技术以其空前的分辨率为人类揭示了一个可见的分子、原子世界。即1NM100NM的世界里，原子、分子运动和变化的方向，同时在这一尺度范围内对分子、原子进行操纵和加工。其实质就是用单个分子、原子直接制造物质，它使人类认识自然和改造自然的能力直接延伸到了分子、原子。解析现在纳米技术正在蓬勃兴起，作为一个现代社会中的公民，我们应该对纳米及纳米技术有一些初步的了解和认识。本题意在向同学们展示有关信息，最后计算的关键是单位换算。第三章物质的简单运动一、运动与静止学习目标1、知道我们所生活的世界是一个运动的世界,能举例说明生活中一些常见的自然现象与运动的关系。2、了解人们以多种方式描述运动的世界。能说出一些常用的描述运动的词语和诗句。3、知道科学描述物体的运动、静止内容精讲1如何理解运动和静止的相对性剖析宇宙中的一切物体都在运动着，绝对静止的物体是没有的，我们平常所说的运动和静止都是相对的，都是相对于某个物体而言的。如果一个物体的位置相对于另一个物体的位置发生了变化，我们说这个物体是运动的；如果一个物体相对于另一个物体的位置没有发生变化，我们说这个物体是静止的。对于同一个物体，如果选择不同的物体作参照物来研究它的运动情况，得到的结论可能是不同的。不事先选择参照物，就无法具体描述物体的运动情况。如我们以地面作为参照物，大楼相对地面的位置没有改变，所以说大楼是静止的。若我们选择太阳作参照物，由于大楼随地球一起绕着太阳公转，大楼相对于太阳的位置发生变化，则大楼相对于太阳是运动的。因此，对同一个大楼的运动情况，由于选择的参照物不同，判断的结果可能是不同的，这就是运动和静止的相对性，即物体的运动和静止是相对于所选择的参照物来说的。如果两个运动的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相对静止。如两个同学骑着自行车在平直的公路上以相同速度并排行走，这两个同学就是相对静止的。机械运动是宇宙中最普遍的现象，自然界中的一切物体都在做机械运动，没有绝对静止的物体，我们平常所说的运动和静止都是相对于某一物体（参照物）而言的，在研究机械运动时，由于选择了不同的参照物，对于同一物体做机械运动的情况描述就可能不同。判断物体运动或静止的方法确定研究对象；根据题意确定参照物，并假定参照物是不动的；分析被研究对象相对于所选的参照物有没有发生位置的变化。2看电视转播的百米赛跑时，我们常常感觉运动员跑得很快，但实际上他们始终处于屏幕上。这是为什么探究为了探究这个问题，小组设计如图311实验。在小桌平面上，安装一滑轨，上面放着一幅带轮子的背景画，前面放一个卡通小人物画。当推动背景画向右运动时，你会感觉到卡通小人物会向左跑，这是因为我们观察卡通小人物运动情况时，是以背景为参照物的。结论根据以上实验不难知道，我们看电视转播的百米赛跑时，运动员虽然始终处于屏幕上，但由于背景在不断向后运动，我们以背景为参照物，因而感觉到运动员跑得很快。探究物体相对运动，可以采用“模拟”实验的方法。让两个物体（例如背景画面和人物）中的一个静止，另一个快速运动，观察相对运动的效果。例题精讲例1“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”这句歌词中，“竹排江中游”是以_为参照物，“青山两岸走”是以_为参照物。解析在判断物体是否运动时，一般先确定被研究的物体，其次是选定参照物，最后根据研究物体相对参照物的位置是否发生变化来确定。但此题是一个逆过程，已知竹排在“游”，青山在“走”，请你判定是以哪个物体作为参照物，这就要看竹排相对于“谁”的位置在“游”青山相对于“谁”的位置在“走”竹排在江中移动，显然是相对于江岸即地球而言；青山在走，是竹排在运动时，竹排上的人感觉到的，是以自己或竹排为参照物的。答案青山或河岸自己或竹排绿色通道本题一方面考查了“参照物”和“相对运动”的知识，另一方面也渗透人文精神的在。解这类题的关键是弄清楚诗句中强调的是哪一个物体的运动，然后从诗句所描写的情境中找出这个物体相对于哪个参照物的位置发生了变化。这个参照物必须是一个假定不动的物体，但并非真的不动；与被研究的对象相关；被所选作参照物的“物体”，应该首先考虑研究对象周围与研究对象有关的物体。例2一位诗人坐船远眺，写下了著名的诗句“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”。诗人多次描述了运动并作了简单解释，其中前后两次描述了山的运动状态，两次所选的参照物分别是（）A风和船B船和地面C山和船D风和地面解析词中一次描述到山在运动看山恰似走来迎；一次描述山是静止的仔细看山山不动。描述山的运动，就需要找到一个物体作参照物，同山之间有相对位置的变化。很显然，在诗词中提到的物体中，船同山之间有位置的相对变化，船可以作为山在运动的参照物；描述山是静止的，所找到的参照物同山之间没有相对位置的变化，在诗词直接提到的物体中虽然找不出这样的物体，可以把范围扩大到这些物体所处的环境，很显然江（河）岸、地面可被选作参照物。综上所述，应选B。答案B二、探究比较物体运动的快慢学习目标1知道速度的物理意义2掌握速度的计算公式及相关变形式3知道速度的单位及换算关系内容精讲1为什么要引入速度的概念速度概念是怎样建立的剖析物体的运动有快慢之分，随着社会的发展和科学的进步，为了定量地、精确地描述物体运动的快慢，在物理学里引入了速度的概念。在物理学中，采用了“比较物体在相等的时间内通过的路程的多少”的方法来定义速度的概念。为了简单方便，这里的相等时间取1小时、1分钟、1秒等，称为“单位时间”，这样就得出速度的定义物体在单位时间内通过的路程。有了速度的定义，就容易得出速度的计算公式。要想求物体在单位时间内通过的路程，用物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间就可以了，比较运动快慢有三种方法相同时间内，通过路程长的速度大；通过相同的路程，所用时间短的速度大；不同的时间，通过不同的路程，可采用比较单位时间内通过路程长短的方法，所得数值越大，速度越大。物理学中是利用第一种方法给速度下定义的。2下表是卡车沿直线平稳行驶和电车、机车启动过程中各个不同时刻的速度（从启动一段时间后开始计时），请你比较和分析表中的数据。回答下列问题（1）卡车做_运动；（2）电车的速度