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第五章 我们周围的物质
第一课时 质量及其测量 物质的物理属性 新材料及其应用
1. 通过实验，了解物质的一些物理属性，如弹性、磁性、导电性和导热性等，能用语言、文字或图表描述物质的物理属性。
2. 知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
3. 了解人类关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。
4. 结合实例，了解一些新材料的特点及其应用。了解新材料的研发与应用对社会发展的影响。
5. 用托盘天平测量物体的质量。（必做实验）
课程标准
考点梳理
1. （1）定义：物体所含_________________叫做质量，通常用字母__________表示。
（2）属性：质量是物质的一种属性，物体的质量不随它的__________、__________、__________和温度的变化而变化。
（3）单位：在国际单位制中，质量的基本单位是__________（kg），常用单位有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。它们的关系：
1 t=_______kg；1 g=_______kg；1 mg=__________kg。
物质的多少
质量及其测量
m
形状
位置
状态
千克
103
10-3
10-6
（4）常见物体的质量：1个鸡蛋的质量约为50________，1个中学生的质量约为50__________。
2. 实验室测量物体质量的仪器是__________。
(1)天平的调平步骤：
①将天平放在__________的桌面上；
②将游码移至标尺左端的______________处,调节横梁上的___________________，使指针指在分度盘的中线处。
注意：调平衡时，指针偏左就向右调平衡螺母(偏右就向左调)；当指针静止时指在分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同时，横梁水平平衡。
g
kg
天平
水平
零刻度线
平衡螺母
(2)天平的使用方法：
①指被测物体放在天平的__________盘中，在__________盘中加减砝码；
②通过先大后小的顺序加减砝码，并移动游码在标尺上的位置，使横梁恢复水平平衡，这时砝码的总质量加上游码左端在标尺上所对应的质量，就等于被测物体的质量。
注意：测量过程中，不能调节平衡螺母。
左
右
(3)使用天平的注意事项：
①被测物体的质量不能超过天平的_______________；
②横梁水平平衡后，不要交换两个托盘的位置，否则就要重新调节平衡；
③取用砝码和拨动游码时要使用__________，不能用手接触；
④潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中。
称量范围
镊子
1. 磁性：能够吸引__________、钴、镍等物质的性质叫做磁性。（1）磁体：具有__________的物体叫做磁体。
（2）磁极：磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最________的部分叫做磁极，它位于磁体两端。悬吊着的磁体静止时指南的一端为__________，用字母__________表示，指北的一端为__________，用字母__________表示。
铁
物质的物理属性
磁性
强
南极
S
北极
N
（3）磁极间的相互作用：同名磁极相互__________，异名磁极相互__________。
（4）磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得__________的现象叫做磁化。
2. 导电性:
（1）导体：__________导电的物体叫做导体，常见的导体有各种金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
（2）绝缘体：__________导电的物体叫做绝缘体，常见的绝缘体有塑料、陶瓷、玻璃、橡胶、油、干燥的空气等。
排斥
吸引
磁性
容易
不容易
3. 导热性:
(1)热的良导体：__________导热的物体叫做热的良导体，如各种金属。
（2）热的不良导体：__________导热的物体叫做热的不良导体，如空气、木块等。
4. 硬度：自然界物质的硬度相差很大，平常指的硬度是物质的坚硬程度。在自然界中，最坚硬的物体是金刚石，俗称钻石。测量物质硬度的仪器叫做硬度计。
容易
不容易
1. 纳米材料：当材料的微粒小到纳米的长度尺寸时，材料的性能就会发生显著变化，与一般尺寸的同种材料有极大的区别。纳米是长度单位，符号为nm,1 nm=__________m。
2. 半导体材料：
（1）定义：导电性能介于__________和__________之间的材料叫做半导体，常见的半导体材料有锗、硅、砷化镓等。
10－9
新材料及其应用
导体
绝缘体
（2）特性：用半导体材料制成的晶体二极管具有____________________。
3. 超导材料：某些物质在很低的温度时，电阻变成了________，这就是超导现象。具有超导性质的材料就是超导材料。
单向导电性
0
课本简练
1.（八上P112图5-5改编）以下选项中，质量最接近50 g的物体是（ ）
C
2.（八上P113活动1改编）小红把天平放在水平台面上后，再将游码移到标尺左端的零刻度线处，发现横梁的左臂偏高，她应将横梁左端的平衡螺母向__________（填“左”或“右”）调。调好平衡后，她进行了正确的操作，砝码和游码的位置如图1-5-1所示，则所称量物体的质量为_____________。
左
57.4 g
3.（八上P126活动1改编）用金属做成的导线外包裹着一层塑料，主要是利用塑料的（ ）
A．弹性好 B．导电性好 C．导热性好 D．绝缘性好
4.（八上P127活动2改编）夏天，用塑料泡沫箱装运海鲜，可达到减少装载质量和保鲜的目的。其中分别利用了塑料泡沫密度较小和__________（填“隔热”“导热”或“绝缘”）效果较好的特性。利用石墨烯可以加快用电器在工作时的散热，这说明它的导热性__________（填“强”或“弱”）。
D
隔热
强
5.（八上P129活动改编）图1-5-2是新型LED灯带，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的。将1只LED灯接在电池两端后不亮，对调电池正、负极后LED灯亮了，说明LED灯具有_______________；LED灯是由________________制成的。
单向导电性
半导体材料
6.（八上P130图5-27改编）硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力__________（填“强”或“弱”）。某些物质在温度很低时，电阻变为__________，这就是超导现象。如果能制造出常温下的超导体，它可以在下列哪种情境得到应用？__________（填序号）。
①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝
③用作输电线缆
弱
0
③
易错精讲
【例】如图1-5-3所示，小丽利用实验室的天平测量金属块的质量。
（1）图甲是小丽调节横梁水平平衡时的情景，其操作有错误，请你指出错误的操作：____________________________________________。
易错点
托盘天平的使用
没有先将游码移至标尺左端的零刻度线处
（2）正确调节横梁水平平衡后，小丽误将金属块放入天平的右盘，在左盘中增减砝码，再移动游码直到横梁再次水平平衡，此时砝码和游码的位置如图乙所示，则该金属块的质量是__________g。
76.4
思路点拨：(1)称量前，调节横梁水平平衡，应先将游码移到零刻度线处，如果指针向左偏，平衡螺母向右调，如果指针向右偏，平衡螺母向左调。(2)称量时，被测物体放在左盘，砝码放在右盘，若两者放反了，根据左盘质量=右盘质量+游码示数，即m砝=m物+m游，可得m物=m砝-m游。
【变式】小王用托盘天平取样15 g食盐，放入称量纸后规范调平，称量过程中砝码质量为10 g，游码指在5 g的位置，如图1-5-4所示，此时他应该进行的操作是（ ）
A. 增加食盐
B. 减少砝码
C. 向左移动游码
D. 向左调节平衡螺母
A
考点精练
考点1 质量及其测量［10年9考：2015年(填空)、2016年(实验)、2017年(实验)、2019年(实验)、2020年(实验)、2021年(实验)、2022年(选择和填空)、2023年(填空)、2024年(选择)考查］
1. （2024 广东）嫦娥五号携带月壤样品返回地球，从月球到地球，样品的质量（ ）
A. 变为原来的一半 B. 保持不变
C. 变为原来的2倍 D. 变为原来的4倍
B
2.（2021广东节选）在调节横梁水平平衡时，将游码归零后，指针的位置如图1-5-5甲所示，此时应向__________调节平衡螺母，使横梁水平平衡；测量时，当横梁恢复水平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图1-5-5乙所示，所测物体的质量为__________。
左
38.6 g
3. （创新题）小明练习使用天平测量物体的质量，某次测量情形如图1-5-6甲所示，小明实验操作中存在的问题是___________
_________________________________。改正前，小明继续使用该天平测出该物体的质量为32.6 g，图1-5-6乙是小明所用天平的所有配套砝码和标尺，他在整理器材时才发现自己的操作过程中出现了上述问题，而其他的操作都是规范的，则所测物体的实际质量为__________g。
将物体和砝码的位置放反了
27.4
考点2 物质的物理属性［10年1考：2015年(综合)考查］
4. 【物理观念】（2023威海）下列对生产生活中的物品应用的物理性质描述错误的是（ ）
A
5. 【物理观念】有一种可折叠的钻石玻璃可以用来制造超轻的屏幕，同时能保持良好散热。则这种玻璃所不具有的特性是（ ）
A. 韧性好 B. 隔热性好
C. 密度小 D. 透光性好
B
考点3 新材料及其应用［10年0考］
6. 【物理学与社会发展】2023年1月31日，中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。芯片是指含有集成电路的硅片，制造硅片的主要材料是（ ）
A. 半导体材料 B. 超导体材料
C. 绝缘材料 D. 磁性材料
A
7. 【物理学与社会发展】中国一位“95后”年轻科学家发现：当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时，就能在零电阻下导电。这一发现为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。你认为常温下的超导体最适合用来做（ ）
A. 洗衣机电机的线圈 B. 电烤箱的电热丝
C. 滑动变阻器的电阻线 D. 白炽灯的灯丝
A
考点4 跨学科实践浓墨涂层大量吸收电磁波的实验研究
8. 【科学探究】用墨在砚台上研磨出浓墨汁，加入适量胶水，选两个相同的盐水瓶，其中一个用墨汁涂满外壁；待涂抹的墨汁干后，将温度计通过瓶塞分别置于两个空盐水瓶中，放在大功率白炽灯前（如图1-5-7）。
（1）经过一段时间发现：涂有墨汁的盐水瓶内的温度计的示数更高。原因是__________可以更多地吸收白炽灯发出的电磁辐射，从而使得盐水瓶内的温度更高。
（2）该探究的实际应用：“隐形无人机”可以有效地避开雷达的探测，原因是它表面有一种特殊的涂层材料，能够__________对电磁波的吸收，__________电磁波
反射回雷达。（均填“增强”或“减弱”）
墨汁
增强
减弱
考点5 跨学科实践探究二极管的单向导电性
9. 阅读下列短文，回答问题。
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。图1-5-8是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，
这时铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量。由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。
（1）如图所示，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱 __________（填“箱内”或“箱外”），铜片B置于电冰箱 __________（填“箱内”或“箱外”），这就是半导体电冰箱的工作原理。若将图中电源换成交流电源，此时电冰箱__________（填“能”或“不能”）正常制冷。
箱内
箱外
不能
（2）若将图中P型半导体与N型半导体的位置互换，其他条件不变，则铜片A表面空气的温度将__________。若将图中电源的正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将__________。（均填“上升”或“下降”）
上升
下降
考点6 跨学科实践调查超导材料的研究进展与应用前景
10. 阅读下列短文，回答问题。
超 导 现 象
金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小。1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到-269 ℃左右时，水银的电阻变为0，这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象，而能够发生超导现象的物质，也需要极低的温度才能使其电阻转变为0，物质的电阻变为0的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度：
我国于1989年已成功发现超导转变温度为-141 ℃的超导体材料，并且第一代材料已经研究成熟，第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好，超导产品品类也逐渐增加，现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距，但部分领域已经处于国际先进水平，目前，各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料，以将超导应用到日常生产和生活中去。
物质 铝 铅 锡 水银 钨
超导转变温度/℃ -271.6 -265.97 -269.43 -268.99 -273.14
（1）根据文中的描述，金属的电阻随温度的降低而__________（填“增大”或“减小”）。许多金属具有在低温条件下失去电阻的特性，这种现象称为________________，达到这种现象的温度称为 ____________________。
（2）-267 ℃可以使__________（填上表中的一种材料）变为超导体。
（3）根据文中的描述，超导转变温度越__________（填“高”或“低”）的超导材料，越容易应用到日常生产生活中去。
减小
超导现象
超导转变温度
铅
高
（4）假如科学家研制出常温超导体，则它最适合应用于下面哪种情况？__________（填字母）。
A. 电热毯 B. 高压输电线
C. 电吹风 D. 电饭煲
B

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