多彩的物质世界

一．知识结构
（一）宇宙和微观世界
1、宇宙由物质组成:
2、物质是由分子组成的: 任何物质都是由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质
3、固态、液态、气态的微观模型:
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。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。因此，液体没有确定的形状，具有流动性。 气态物质中，分子间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小，易被压缩。因此，气体具有很强的流动性。
4、原子结构
5、纳米科学技术
（二）质量：
1、定义：物体所含物质的多少叫质量。 
2、单位：国际单位制：主单位kg ，常用单位：t  g  mg
  对质量的感性认识：一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g
一头大象约 6t  一只鸡约2kg 
3、质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变，所以质量是物体本身的一种属性。
4、测量：
⑴ 日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤，实验室常用的测量工具托盘天平，也可用弹簧测力计测出物重，再通过公式m=g/g计算出物体质量。
⑵ 托盘天平的使用方法：二十四个字：水平台上, 游码归零, 横梁平衡,左物右砝,先大后小, 横梁平衡.具体如下:
①“看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。
②“放”：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。
③“调”：调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。
④“称”：把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。
⑤“记”：被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值
⑥注意事项：a 不能超过天平的称量
b 保持天平干燥、清洁。
⑶ 方法：a、直接测量：固体的质量b、特殊测量：液体的质量、微小质量。
（三）密度：
1、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、公式：           变形

3、单位：国际单位制：主单位kg/m3，常用单位g/cm3。这两个单位比较：g/cm3单位大。单位换算关系：1g/cm3=103kg/m3   1kg/m3=10-3g/cm3水的密度为1.0 103kg/m3，读作1.0 103千克每立方米，它表示物理意义是：1立方米的水的质量为1.0 103千克。
4、理解密度公式
 ⑴同种材料，同种物质，ρ不变，m与 v成正比； 物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关；密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。
⑵质量相同的不同物质，密度ρ与体积成反比；体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比。
5、图象：左图所示：ρ甲>ρ乙
6、测体积——量筒（量杯）
⑴用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。
⑵使用方法：
“看”：单位：毫升（ml）=厘米3 ( cm3 ) 量程、分度值。
“放”：放在水平台上。
“读”：量筒里地水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平。
7、测固体的密度：

           ：
                   

说明：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法等效代替法。
8、测液体密度：
⑴ 原理：ρ=m/v
⑵ 方法：①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ；②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积v；③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ；④得出液体的密度ρ=（m1-m2）/ v
9、密度的应用：
⑴鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。
⑵求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρv算出它的质量。
⑶求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式v=m/ρ算出它的体积。
⑷判断空心实心：
二、考点分析
中考重点、热点：(1)天平的正确使用；(2)用天平和量筒测定物质的密度；(3)密度知识的应用；(4)密度与生产、生活实际的结合；(5)密度与压强、浮力、功等相关知识点综合；(6)与密度相关的开放性、探讨性、设计性问题。
三、经典题解
例l．用托盘天平称物体的质量时，若把一只最小的砝码加人右盘时嫌多，而取出这只最小的砝码时又嫌少，这时应通过      使天平平衡，从而称出物体的质量。
解析：此题主要考查对天平砝码的认识和使用，识记游码相当于砝码的一部分(更小的砝码)，所以调节天平时应将其移动到零刻度线上，测量时移动游码相当于在天平的右盘中加减砝码。答案：移动游码。
启迪：(1)理解用托盘天平测量质量时，移动横梁上游码的作用；(2)掌握用托盘天平测量质量肘，使天平恢复平衡的方法。
例2．甲、乙两个物体，其密度之比为6﹕5，体积之为5﹕2则甲、 乙两个物体质量之比为(    )。
a．3 ﹕l   b．1﹕3   c．12﹕25   d．25 ：12
解析：此题主要考查有关质量、体积、密度三个量间的比例关系，以及应用比例知识求解问题的能力。
 由题意可知， 和      根据密度公式变形得 和
则
启迪：解答此类题的方法步骤是：① 待求量的数学表达式；② 已知量的比例表达式；③ 待求量与已知量的比例式并代人数据。这样既解题思路清晰，又可避免因比值混乱造成错误。
例3．由于黄河中上游水土流失，导致黄河水中含沙量增加，为了及时监测，现在某河段中间捞取体积为5 10－3m3的黄河水，测得其质量为5．6 kg，问该河段每立方米黄河水(指纯水和沙的总体积为1m3 )中的含沙量为多少千克?(ρ沙 2.5 103kg／m3)
解析：黄河水样的质量等于其中的水的质量和沙的质量之和 m=m水+m沙。黄河水样的体积v等于其中水的体积和沙的体积之和v=v水+v沙 ，
 
启迪：有关合金(如碳钢等)、混合物(含沙河水等)与密度相关问题，都应灵活运用，它们体积、质量和密度关系，即  问便可迎刃而解。
例4．用调好的弹簧测力计、玻璃瓶、细线和适量的水，简易地测出牛奶的密度。
(1)用弹簧测力计测出空瓶重g0；
(2)将空瓶盛满水，测出它们的总重g1；
(3)把瓶中的水全部倒出，再盛满牛奶，测出它们的总重g2；
由此可得：牛奶质量m        ；牛奶密度ρ       。
解析：本题考查测定物质的密度方法与技能。只有弹簧测力计而缺少量筒，牛奶的体积无法直接进行测出，可采用“等效体积法”间接地测出牛奶的体积。解本题的关键是牛奶和水都装满玻璃瓶，测出水的体积，即可得出牛奶的体积为(g1－g0)／ρ水g。其正确答案为牛奶质量m奶 (g2－g0)／g，牛奶的密度
 
启迪：常规测物质密度的原理ρ m/v，这是解题的出发点，采用“等效体积法”，借助于水的密度已知的特点，间接测出另一液体(如牛奶)的体积，这是常用的方法与技能。
例5．一个重为43n的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数达33.2n，此铜球的空心部分的体积是      m 。
解析：本题是考查密度、浮力的综合题。利用密度、浮力的相关知识点建立关系式求解。
 
启迪：(1)领悟力学综合题的解法；(2)体验运用“顺推(已知－未知)”思维方法建立物理量关系，从而顺利解题。
四．能力训练
1．下列有关密度的说法，正确的是(    )。
a．一滴水的密度小于一桶水的密度   b．因为铝比铁轻，所以铝的密度小于铁的密度
c．液体的密度一定小于固体的密度   d．密度是物质的一种特征
2．小明用一个最多能装5 kg水的塑料桶装满豆油，则桶内豆油的质量(    )。
a．大于5kg   b．小于5kg   c．一定等于5kg   d．可能等于5kg
3．学习密度知识后，某同学提出如下猜想，你认为正确的是(    )。
a．一块砖均分成两块后，质量减半，密度减半   b．一桶油用去一半后，体积减半，密度减半
c．一块铁加热后，体积不变，密度不变         d．医用氧气瓶补充氧气后，瓶内氧气密度增加
4．有游码的托盘天平，如果在调节横梁平衡时，游码忘了移到标尺左端的零刻度线处，而是放在“0.2g”处，把天平调好后实验时按正常方法测量一物体的质量，在右盘放了30g砝码，游码的读数为1.9g，这个物体的质量应为      kg。
5．实验室有下列四种量筒，分别标有最大量度范围和最小刻度。要一次较准确地量100g密度为0.8 10kg／m3的酒精则应选用的量筒是(    )。
a．500ml，10ml   b．250ml，5ml     c．100ml，2ml    d．50m l，2ml
6．在调节托盘天平的横梁平衡时，如发现左盘下沉，应调节横梁右端的螺母向      移动；你在称物体质量时，发现左盘下沉下，应取措施是      。
7．在能装1kg水的容器中，如果能装0.9kg某种液体，则这种液体的密度是      kg／m3。
8．用密度是1.5 10kg／m3的沙子铺路，沙子厚度5mm，用载重量为3t的汽车运沙，每一车沙子能铺路
      m3。
9．一种钢材规格为长6m，横截面积为1.5m2，则一根这样的钢棒质量为      kg。如果一辆汽车的限载量为5t，它一次最多可以运载钢棒      根。(ρ钢 7．8 103kg／m3)
10．一个表面是银的实心汤勺，质量为52.5g，把它放到装有水的量筒中，水面由30ml标记处升到35ml标记处，问此汤勺是否由纯银制成。已知银的密度为10.5 10kg3／m3。

11．甲、乙、丙是三个底面积相同，形状不同的容器。今将质量相等的硫酸、水和煤油分别注入三个容器内，液面恰好相平，如图所示。已知ρ硫酸 1.8 103kg／m3，ρ煤油 0.8 103kg／m3，由此可知盛硫酸、水和煤油的容器分别是(    )。
a．甲、乙、丙     b．甲、丙、乙
c．乙、丙、甲     d．丙、乙、甲
12．用盐水选种，需配制密度为1.1 103kg／m3的盐水。现配制了5 10－3m3的盐水，其质最为6kg。问这样的盐水是否符合要求?如不符合要求，应加盐还是加水?加多少?

13．一个质量为232g的铜铝合金球，其中含铝54g，铜的密度为ρ铜 8.9g／cm3，铝的密度ρ铝 2.7g／cm3，求合金球的密度。

14．一块蜡质量是18g，现有5.4g铝线绕在这块蜡上，投入量筒的盐水中，结果它悬浮，如图所示。所用盐水的密度是       kg／m3，量筒里这些盐水的体积是      m3。(蜡的密度ρ蜡 0.9 103kg／m3，铝的密度ρ铝 2.7 103kg／m3)
六、课本拓展题
1．有一个体积30cm3、质量为178g的查心铜球，若在其空心部分铸满铝，则铝的质量是
       g。(ρ铝 2．7 103 kg／m3，ρ蜡 0.9 103 kg／m3)说明：这是课本关于密度知识应用的拓展。
2．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)用调节好的天平测量矿石的质量。当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图所示，矿石的质量是    g。
(2)因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图所示方法进行测量，矿石的体积是      m3
(3)矿石的密度是
     kg／m3，从图a到图b的操作引起的密度测量值比真实值
      (选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
(4)本实验中测矿石体积的方法在初中物理中经常用到，请举一例：          。
说明：本题是改变条件下进行课本测量固体的密度实验。对实验作评价和更广的应用。