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第六章 物质的物理属性
6.1物体的质量
一、质量
1.定义：物体所含物质的多少叫质量，用字母m表示。
2.固有属性：质量是物体本身的一种属性，它的大小与形状、状态、位置、温度等无关。
3.单位：在国际单位制中，质量的单位是千克，用 kg 表示。
常用单位：比千克大的单位有吨（t）,比千克小的单位有克（g）和毫克（mg）。
换算公式是：1t=103kg, 1kg=103g, 1g=103mg.
4.常见质量数据：成年人50-70kg,鸡蛋50g,教室空气200-300kg,物理课本200g，硬币 (1元)6g。
6.2测量物体的质量
1.测量工具
a、日常生活中常用的测质量的工具是秤，如杆秤、案秤和磅秤等。
b、实验室常用工具：托盘天平，结构如图所示，其原理：杠杆原理（杠杆平衡条件）。
2.天平的使用方法
a、天平的使用可用以下口诀记忆：
（1）天平先要放水平，游码左移要归零，旋转螺母针指中，左物右码要记清，砝码要用镊子取，湿、液要用容器称，先大后小移游码，渎数两码要相加。
（2）测质量，用天平，先放平，再调平，游码左移零，螺母来调平，左物右码要记清，先大后小镊取码，平衡质量加游码。
b、天平的使用方法可归纳为：放、移、调、称、读、收。
（1）放：将天平放在水平台上
（2）移：使用前将游码移至称量标尺左端的“0”刻线处
（3）调：调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻线处，这时横梁平衡。凋节平衡螺母的方法可归结为“螺母反指针”，也就是当指针向右偏，应将横梁上的平衡螺母向左调，即螺母调的方向与指针偏转的方向相反。
（4）称：称量时，把被测物体放在左盘，估计一下被测物体质量后，用镊子按“先大后小”的顺序向右盘中依次试加砝码，如果添加最小的砝码偏多，而取出这个最小的砝码又偏小，这时应取出最小的砝码，再调节游码在游码标尺上的位置，直到天平指针指在分度盘的中央刻线处．特别注意：被测物体和砝码的位置是“左物右码”
（5）读：右盘里砝码的总质量加上游码标尺上游码的示数值，就是被测物体的质量，即：m物 = m砝 + m游；游码的示数值以游码的左侧对齐格数为准；在使用天平时，若不小心按“左码右物”的方式放置，那么被测物体的质量应等于砝码质量之和减去游码在标尺上的示数值
（6）收：测量完毕，把被测物体取下，砝码放回盒中，游码拨回标尺零刻度线处，即“取下物体，砝码回盒，游码回零”。
c、使用天平常见的问题
（1）游码未归零问题
题型特征：游码未置于标尺左端的零刻度线处就将天平调节平衡了，而在称量的过程中又移动了游码的位置。游码在天平的使用过程中的作用相当于一个其数值可以变化的小砝码，只要游码位置不动，就没有起到小砝码的作用．因而物体的质量与游码位置无关。但当游码移动时，情况就发生了变化，在正常使用情况下，将游码向右移动，相当于在右盘中添加砝码；同理，若将游码向左移动，则相当于在左盘中添加砝码(或者相当于在右盘中减去砝码)。
（2）物码错位问题
题型特征：称量时误将被测物体和砝码位置放反。正常情况下，物体(质量为m物)放在天平左盘，砝码(质量为m码)放在天平右盘，且游码(质量为m游)是作为小砝码在使用的，所以有m左=m右即 m物=m码+ m游；若物码错位放置，则等式为 m码=m物+m游，即被测物体的质量 m物=m码一m游。
（3）砝码不规范问题
如果砝码磨损，其质量减小，用它来平衡与它示数相同的物体，必须向有移动游码，因此，读出的数值是砝码示数加上游码所对的刻度值，它比物体质量大。如果砝码上粘有其他物质，砝码的质量比它的实际质量大，称量时，导致游码向右移动较少，读出的数值比物体的实际质量小。
6.3物质的密度
一、密度
1.定义：某种物质的物体，其质量与体积之比叫作这种物质的密度。
2.公式： 变式（ m=Vρ或 V=m/ρ）
注意：密度公式只是密度的定义式、测量式，而不是密度的决定式，物质的密度是它自身的性质，跟它的质量和体积没有比例关系。因而单从数学知识看密度公式，得出物质的密度与质量成正比，与体积V成反比的结论，显然是错误的。
3.单位：密度的国际单位是千克，读作千克每立方米，常用单位还有g/cm3，读作克每立方厘米。这两个单位的换算关系: 1×103kg/m3=1g/cm3；
4.特点及应用：
a、密度是物质的一种属性，它不随物质的质量或体积的变化而变化，同种物质的质量跟体积成正比，质量跟体积的比值是定值。
b、同种物质的密度一般相同，不同物质的密度一般不同；
c、不同物质的密度也可能相同；
d、不同物质的密度也可能相同；
e、密度大小与物质的种类、状态有关，受到温度的影响，与质量、体积无关；
f、一般情况下，ρ固＞ρ液＞ρ气。
5.常见物质密度
（1）固体（单位：kg/m3）
金 19.32×10 铝 2.7×10
铅 11.3437×10 冰 0.9×10
银 10.5020×10 石蜡 0.9×10
铜 8.9×10 干松木 0.5×10
钢铁 7.9×10
（2）常见液体（单位：g/cm ）
汞 13.546 煤油 0.8
硫酸 1.8 酒精 0.8
纯水 1.0 汽油 0.71
柴油 0.85
（3）常见气体（单位：g/L）
二氧化碳 1.98
氧 1.3318
空气 1.29
一氧化碳 1.25
氦 0.17847
氢 0.08987
6.测量物质的密度
A、密度的测量
根据密度公式，测量物体的密度，需要测量物体的质量和体积，测量物体的质量可用天平测量，测量物体的体积可用量筒和量杯测量。
B、体积的测量方法
1.量筒：量筒是用来测量液体体积的仪器。
(1)量筒上的单位：一般是mL，1mL = 1cm3
(2)量筒的使用方法与注意事项
①选：选择量程与分度值适当的量筒，尽量选用量程小（以能测出被测液体的提及为宜）和分度值小一些的量筒；
②放：要把量筒放到水平桌面上；
③测：若量筒内的液体里有气泡，可以轻轻摇动，让气泡释放出来。
④读：读数时视线要与量筒内凸液面（如水银）的顶部或凹液面的底部（如水）相平。
2.测量固体的体积
固体体积的测量方法：
（1）形状规则的固体可以用刻度尺测量。
（2）形状不规则的固体用“排水法”可以间接地测量。
①下沉物体（如金属块，小石块）的测量方法：
A、先在量筒内倒入适量的水，读出其体积V1(水的多少以放入固体后刚好淹没固体为宜，不宜过多或过少)；B、将物体用细线拴住轻轻放入水中，并使水全部淹没固体，读出水和物体的总体积V2；C、计算固体的体积V=V1 – V2
②漂浮物体（如石蜡、木块等）的测量方法：沉坠法或针压法。
三、密度的测量方法
物体特征 测量方法
液体 质量通过质量差法来测定，即先称出容器的质量m1，再称出容器与液体的总体积m2，两者之差就是倒入容器内液体的质量。
体积v可以直接用量筒测出
根据ρ= (m1-m2)/v求得密度
形状规则的固体 质量m可用天平测出
体积v可直接用刻度尺测长、宽、高等，并利用体积公式算出，如圆柱体体积v=πr2h
根据根据ρ= m/v求得密度
形状不规则固体（不溶于水） 质量m可用天平测量
体积v可用“排水法”测出 先在量筒内倒入适量的水v1
将固体用细绳拴住慢慢放入量筒内水中，并使其全部淹没，此时体积v2是
根据根据ρ= m/(v2-v1)求得密度
漂浮的固体 质量m可用天平测量
体积可用“助沉法”测出 将待测物体和能沉入水中的重物用细线拴在一起，先用手提待测物体端细线，将沉没在水中的物体浸没在水中，读出体积v1
然后将拴好的两个物体一起浸入水中，读出体积v2
根据根据ρ= m/(v2-v1)求得密度
较大固体 质量m可用天平测量
体积可用“溢水法”测出 用水装满大烧杯，以水刚好溢出为准，此时，把较大固体浸没在烧杯中，且同时用另一容器承接从烧杯中的水，再用量筒测溢出水的体积v,则v就是这个固体的体积
根据根据ρ=m/v 求得密度
6.4密度知识的运用
一、密度与温度的关系
1.一般物体在温度升高时密度变小，温度降低时密度变大
（1）规律：由于一般物体具有热胀冷缩的性质，而温度变化时质量不变，根据
可知，温度升高V变大，ρ变小。反之温度降低，V变小ρ变大。
（2）应用：风是由于空气的流动而形成。当空气受热或遇冷时，密度发生变化，引起周围空气的流动而形成风。如受热多的地区温度高，空气因膨胀密度变小而上升，则该地方的气体变得稀薄，由周围的冷空气来补充，这就形成了风。
2.特例：水的反常膨胀，高于4℃的水热胀冷缩，0～4℃的水热缩冷涨，4℃密度最大。
二、应用
1.密度应用：①鉴别物质（测密度并与密度表中各物质的密度相比较）②求质量（查出密度测体积）③求体积（查出密度测质量）。
2.判断物体是否空心的方法：
（1）利用密度：物体的密度等于材料的密度是实心，小于材料的密度是空心。
（2）利用体积：用物体的质量除以材料的密度计算出材料的体积（实心体积），若和物体的体积相等是实心，小于物体的体积是空心的。
（3）利用质量：假设物体时实心的，用物体的体积乘以材料的密度，计算出质量，这个值和物体的质量相等是实心的的，大于物体的质量是空心的。
6.5物质的物理属性
一、物质的物理属性
1.物质的物理属性包括：密度、弹性、导电性、导热性、磁性、透光性、硬度、耐磨性、比热容、延展性等。
6.7知识拓展
一、在密度知识中有三个比例关系：
①当同一种物质，密度一定时 ，这就是说，同一种物质体积大的质量也大，物体的质量跟它的体积成正比。
②不同的物质、密度不同。当体积V相同时，这就是说不同的物质，在体积相同时，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密度成正比。
③不同的物质，密度不同，当质量m相同时，这就是说，不同的物质在质量相同时，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比。
二、气体密度变化
气体的密度受压强和温度影响较大，如氧气瓶中的氧气用掉一部分后，体积不变，密度变小，（压强变小）给自行车胎打气，体积不变，质量变大，密度变大（压强变大）。1

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