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第五章 我們周圍的物質
1. 質量：物理學中，把物體所含__________________，叫做質量。用符號__________表示。
(1)質量的國際單位是__________(kg)，常用單位有噸(t)、克(g)、毫克(mg)；1 t＝__________kg＝__________g＝__________mg。
(2)質量的理解：物體的質量不隨物體的__________、__________、__________和溫度而改變。質量是物體的一個基本屬性。
物質的多少
知識點1 物體的質量
m
千克
103
106
109
形狀
狀態
位置
1. 實驗室里測量質量的工具：______________。
2. 托盤天平的使用：
托盤天平
知識點2 使用天平測量物體的質量
托盤天平
①游碼指示的質量值為__________g
②所測量雞蛋的質量為__________g
3.8
58.8

(1)測量前：
①看：觀察天平的稱量以及游碼在標尺上的__________；
②放：把托盤天平放在__________的桌面上；
③調：把游碼移至標尺左端的___________________處，調節_______________，使指針對準分度盤的_________________(或左右擺動的幅度__________)，這時橫梁就水平平衡了。
分度值
水平
零刻度線
平衡螺母
中央刻度線
相等
【點撥】①調節時，指針若向左偏則平衡螺母向__________調，指針若向右偏則平衡螺母向__________調；②天平調節平衡后不可調換兩個托盤。
（2）測量時：物體放在______盤，用________向________盤中從______到_______加減砝碼或調節游碼在標尺上的位置，直到橫梁恢復水平平衡。
右
左
左
鑷子
右
大
小
【點撥】①移動游碼的實質是向右盤里加小質量的__________，測量時，絕對不能調節平衡螺母；②測量時向右盤加減砝碼，當加到最小砝碼時，若指針在分度盤中央刻度線的左側，則應該直接向右移動游碼，若指針在分度盤中央刻度線的右側，則應該先取出最小的砝碼再向右移動游碼；③砝碼只能同鑷子夾取，不能用手拿。
砝碼
（3）記錄：物體質量等于右盤__________總質量加上__________指示的質量值，即m物=m碼+m游；讀數時要看游碼__________端對準的值。
【點撥】稱量中如果物體和砝碼放反（即物右砝碼左），則m物=m碼-m游。
砝碼
游碼
左
1. 探究物體的質量與體積的關系：
(1)由圖甲（或圖乙）可知，同一種物質組成的物體，其質量與體積之比是__________的。（即質量與體積成__________）
一定
知識點3 物質的密度
正比
(2)比較圖甲和圖乙可知，不同種物質組成的物體，其質量與體積之比一般是__________的。
2. 密度：物理學中，把某種物質組成的物體的__________與__________之比，叫做這種物質的密度。密度在數值上等于單位體積的某種物質的質量。
(1)公式：ρ＝_________；變形公式：m＝________，V＝________。
不同
質量
體積

ρV
(2)密度的國際單位是_____________________(kg/m3)，常用單位是___________________(g/cm3)。單位換算關系：1 g/cm3＝__________kg/m3。
(3)水的密度是__________kg/m3，合__________g/cm3，其物理意義為__________________________________。
（4）密度是物質的一種屬性，它與________________和__________有關，物質的密度隨__________、壓強、狀態等改變而改變，與物體的質量、體積無關。不同物質的密度一般__________。
千克每立方米
克每立方厘米
103
1×103
1
1 m3的水的質量是1×103 kg
物質種類
狀態
溫度
不同
1. 單位：
（1）體積的單位：__________(m3)、_____________(dm3)和______________(cm3)；容積的單位：________（L）和__________（mL）。
(2)單位換算關系：1 m3＝_________dm3（L）=__________cm3（mL）。
立方米
知識點4 體積與容積
立方分米
立方厘米
升
毫升
103
106
2. 測量液體體積的工具：__________。
(1)量筒的使用方法：
量筒
①“看”：單位、最大測量值（________mL）、分度值（_______mL）
②“放”：放在_________的桌面上
③“讀”：讀數時，視線要和凹液面的底部（或凸液面的最高處）__________。（________讀數正確，讀數是__________mL）
【點撥】如果按甲讀數，結果會__________；如果按丙讀數，結果會__________
50
1
水平
相平
乙
18
偏大
偏小
(2)量筒可間接測量固體體積：
示例：測量小石塊的體積
①如圖甲所示，在量筒中倒入__________的水，測出量筒中水的體積，記為V1；(V1=__________mL)
②如圖乙所示，用__________系住小石塊，慢慢放入量筒的水中浸沒，測出水和小石塊的總體積，記為V2；（V2=__________mL）
③小石塊的體積V=__________。(V=__________mL)
【點撥】“適量的水”是指①能夠讓小石塊__________；②小石塊浸沒后，水面不超過量筒的________________________
適量
20
細線
40
V2-V1
20
浸沒
最大測量值
1. 原理：__________。
2. 需要測量的物理量：固體的__________（m）和__________（V）；測量工具：__________________和__________。

知識點5 測量固體和液體的密度
質量
體積
托盤天平
量筒
3. 測量固體的密度（必做實驗）：
示例1：測量小石塊的密度
(1)實驗器材：天平、量筒、水、小石塊、細線
(2)實驗步驟：
①圖甲：用天平測出__________的質量，記為m；（m=__________g）
②圖乙：在量筒中倒入__________的水，測出量筒中水的體積，記為V1；（V1=__________cm3）
③圖丙：用__________系住小石塊，慢慢放入量筒的水中浸沒，測出水和小石塊的總體積，記為V2；（V2=__________cm3）
④小石塊密度的表達式：ρ=_____________。(ρ=__________g/cm3)
小石塊
28.2
適量
28
細線
40
2.35
【點撥】測量固體的體積時，若物體不能沉入水中的，可用“壓入法”，即用細針將固體壓入水中浸沒或“重錘法”來測得。
4. 測量液體的密度（必做實驗）：
示例2：測量鹽水的密度
(1)實驗器材：天平、量筒、燒杯、鹽水
(2)實驗步驟：
①圖甲：在燒杯中倒入適量的鹽水，用天平測出________和__________的總質量，記為m1；（m1=_________g）
②圖乙：把燒杯中的一部分鹽水倒入量筒中，測出量筒中鹽水的體積，記為V；（V=__________cm3）
③圖丙：用天平測出燒杯和______________________的質量，記為m2；（m2=__________g）
④鹽水密度的表達式：ρ=__________。(ρ=__________g/cm3)
鹽水
燒杯
52.4
20
燒杯中剩余鹽水
28.8
1.18
1. 密度與溫度：一般來說，同種物質溫度越高密度越小，遵從熱脹冷縮的規律。水的反常膨脹：水比較特殊，在__________℃時密度最大。
4
知識點6 密度與社會生活
2. 水的密度隨溫度變化規律：
①水的溫度高于4 ℃時，隨著溫度的升高，密度越來越__________
②水的溫度低于4 ℃時，隨著溫度的降低，密度越來越__________
【點撥】水凝固成冰時，體積變大，密度__________。
小
小
變小
3. 密度與物質鑒別：密度是物質的基本屬性，不同物質的密度一般不同，可以根據密度來鑒別物質。
4. 密度與社會生活：航空器材常用高強度、低密度的合金或新型合成材料、機床底座用堅固且密度大的測量制成。
1. 物質的磁性：物理學中，把物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做__________。這種物體叫做磁體。磁體__________吸引銅、金、鋁等金屬。
【點撥】磁石的指向性是指能夠在水平面上自由轉動的磁石，靜止之后總是指向南北方向，小磁針能指南北是因為地球是一個__________；我國古代利用磁石的__________發明了指南針。
磁性
知識點7 物質的一些物理屬性
不能
大磁體
指向性
2. 物質的導電性：物理學中，根據物體是否容易導電，將物體分為__________和__________。
(1)導體：_______________的物體叫導體。如各種__________、__________、__________、__________、____________________等都是常見的導體。
(2)絕緣體：________________的物體叫絕緣體。如__________、__________、__________、__________、__________、_____________、__________等。
導體
絕緣體
容易導電
金屬
人體
大地
石墨
酸堿鹽溶液
不容易導電
純凈水
玻璃
陶瓷
橡膠
塑料
干燥的木材
油
【點撥】區分導體和絕緣體是“是否容易導電”，而不是“能不能導電”。在某些條件變化時，導體和絕緣體可以相互轉化。
3. 物質的導熱性：物理學中，根據物體是否容易導熱，將物體分為____________________和___________________。
(1)熱的良導體：__________導熱的物體叫熱的良導體。如：金屬制作的炒鍋。
(2)熱的不良導體：__________導熱的物體叫熱的不良導體。如：做鍋或鍋鏟手柄的塑料。
熱的良導體
熱的不良導體
容易
不容易
【點撥】區分熱的良導體和熱的不良導體是“是否容易導熱”，而不是“能不能導熱”。因為沒有絕對不能導熱的物體。
示例：
①導線通常用銅作為內芯，主要利用了銅的__________好
②在運輸海鮮產品的包裝箱中，一般都選用泡沫塑料制作，這是因為泡沫塑料的_______________________
③抗洪中，解放軍穿的救生背心，其夾層填充的是泡沫塑料塊，這是利用了泡沫塑料的__________
④筆記本電腦的外殼多采用優質的ABS工程塑料，這主要是利用了ABS工程塑料的__________
導電性
導熱性不好
密度小
硬度大
1. 納米材料：當材料的微粒小到納米尺寸時，材料的性能就會發生顯著變化。
（1）納米是__________單位，1 nm＝__________m。
（2）①納米陶瓷材料可在室溫下任意彎曲；②碳納米管的強度是鋼的上百倍：③納米磁性材料的磁記錄密度比普通磁性材料高十倍以上；④氣體通過納米材料的擴散速度比通過一般材料的擴散速度大幾千倍。
長度
知識點8 新材料及其應用
10-9
（3）納米復合材料（隱形材料）：納米復合材料對光的反射率低。能吸收電磁波，可用作隱形飛機的涂層。
示例：若把納米復合材料涂在飛機、坦克等軍事裝備上，能將雷達發射的電磁波大部分吸收掉，反射回去的卻很少，使雷達很難發現。
2. 半導體材料：有些材料的__________性介于導體和絕緣體之間，這類材料稱為半導體。如__________、__________、砷化鎵等都是半導體。
導電
鍺
硅
【點撥】用半導體材料制成的發光二極管（LED）具有__________________性。即只允許電流從一個方向通過，不允許電流反方向通過。
3. 超導材料：對于某些材料，當溫度降低到一定程度時，其電阻會突然接近于__________，電流幾乎通行無阻，材料的這種特性稱為__________。
示例：當溫度降至4.2 K（相當于-269 ℃）時，汞的電阻會突然接近于零。
單向導電
零
超導性
(1)電流通過超導體時__________發熱，因此超導體__________用來制作發熱體。
(2)超導材料若用作__________________________________，來輸電可大大減少電能損失。
不會
不能
輸電線(或電動機的線圈)
1. 濃墨涂層大量吸收電磁波的實驗研究：
（1）方案制定與實施：用涂有墨的鹽水瓶探究納米涂層吸收電磁輻射的作用。
①用墨在硯臺上研磨出濃墨汁，加入適量膠水，選兩個相同的鹽水瓶，其中一個用墨汁涂滿外壁；
②待涂抹的墨汁干后，將溫度計通過瓶塞分別置于兩個空鹽水瓶中，放在大功率白熾燈前；
③經過一段時間，比較兩瓶中溫度計的示數。
（實驗過程中應注意用電安全、防止燙傷，注意個人衛生）
知識點9 跨學科實踐
（2）成果展示與交流：
實驗現象 涂有墨的鹽水瓶內的溫度計示數更高
原因分析 墨汁可以更多地吸收白熾燈發出的光（電磁輻射），從而使得涂有墨的鹽水瓶內的溫度更高
2. 探究二極管的單向導電性：
（1）方案制定與實施：
①找一個晶體二極管，以及電池、小燈泡、開關和導線，按照下圖所示連接電路，閉合開關，觀察小燈泡是否發光；
②再斷開開關，將晶體二極管反向接在電路中，閉合開關，觀察小燈泡是否發光。
（2）成果展示與交流：
實驗現象 情況1：閉合開關后小燈泡發光，斷開開關，將晶體二極管改為反向接在電路中時，再閉合開關，小燈泡不發光
情況2：閉合開關后小燈泡不發光，斷開開關，將晶體二極管改為反向接在電路中時，再閉合開關，小燈泡發光
原因分析 二極管具有單向導電性，二極管有一個正極和一個負極，給二極管兩極間加上正向電壓時，二極管導通（導電），加上反向電壓時，二極管不導通（不導電）
3. 調查超導材料的研究進展與應用前景：
（1）目前全世界研制超導材料的進展：《自然·通訊》報告了一項基于稀土鋇銅氧化物的超高性能超導線材的制備成果，為世界上性能最高的高溫超導線段，同時性價比指標顯著提高。
（2）我國科學家在超導研究中的奮斗歷程與杰出貢獻：我國科學家在非常規超導體和功能材料的探索及其物理研究方面，發現了鐵基超導體、有機超導體等一系列新型超導體，取得了系統性和創新性的國際影響力成果。
（3）未來超導體的應用前景：
①能源領域 在能源領域，超導體主要應用于能源傳輸和儲存方面。超導電纜可以顯著降低電能傳輸損耗，提高能源傳輸效率。此外，超導儲能系統可以實現電能的高效存儲和釋放，為能源領域帶來新的發展機遇
②醫療領域 在醫療領域，超導體主要應用于磁共振成像（MRI）技術中。超導磁體是MRI設備的核心組件，能夠產生強大的磁場，使得MRI技術具有高分辨率和高對比度的優勢。隨著醫療技術的不斷進步和MRI設備需求量的不斷增加，超導體在醫療領域的市場需求也將持續增長
③交通領域 在交通領域，超導體的應用主要集中在磁懸浮列車和磁飛輪電動車等方面。超導體的零電阻特性可以提高磁懸浮列車的運行效率并減少能耗，而磁飛輪電動車則可以通過超導體實現高速充放電，提高電動車的運行里程和續航能力
【點撥】隨著科技的不斷進步和應用領域的不斷拓展，超導體的應用前景將更加廣闊。特別是在能源、醫療和交通等領域，超導體的應用將呈現出爆發式增長。

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