北師大版八年級(jí)上冊(cè)物理講義《物質(zhì)世界的尺度 質(zhì)量和密度》全章復(fù)習(xí)與鞏固（提高）知識(shí)講解

PAGE《物質(zhì)世界的尺度質(zhì)量和密度》全章復(fù)習(xí)與鞏固（提高）

責(zé)編：雒文麗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解物質(zhì)世界從微觀到宏觀的基本尺度；2．知道國(guó)際單位制中長(zhǎng)度、體積的國(guó)際單位和常用單位及其之間的換算關(guān)系；3．會(huì)正確使用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度，會(huì)正確使用量筒（杯）測(cè)量液體的體積和不規(guī)則固體的體積；4．理解質(zhì)量的概念，知道質(zhì)量的單位及換算關(guān)系；5．會(huì)用托盤天平測(cè)量固體和液體的質(zhì)量；6．掌握密度概念、公式和單位。并會(huì)密度單位之間的換算；能運(yùn)用公式及變形計(jì)算；能夠用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單的問題；7．會(huì)用天平和量筒測(cè)固體與液體的密度；8．了解納米材料、“綠色”能源、記憶合金等新材料及其應(yīng)用?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)】

【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、長(zhǎng)度及其測(cè)量長(zhǎng)度、長(zhǎng)度的單位及其換算關(guān)系：（1）符號(hào)：L。（2）單位：國(guó)際單位：米(m)；常用單位：千米(km)分米(dm)厘米(cm)毫米(mm)微米(μm)納米(nm)（3）單位換算關(guān)系:

1km=103m；1m=10dm=100cm=103mm；1mm=103μm；1μm=103nm

2．測(cè)量工具：

（1）刻度尺(最常用)、三角尺、卷尺、皮尺。

（2）精密儀器：游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、激光測(cè)距儀。

3．刻度尺的正確使用

（1）測(cè)量前：①看：看清刻度尺零刻度線是否磨損；看清測(cè)量范圍(量程)；看清分度值(決定了測(cè)量的精確程度)。

②選：根據(jù)測(cè)量要求選擇適當(dāng)分度值和量程的刻度尺。（2）測(cè)量時(shí)：

①放正緊靠：刻度尺的零刻線（或整刻線）對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體的一端，刻度尺緊靠被測(cè)物體，不要歪斜。

②視線正對(duì)：讀數(shù)時(shí)正對(duì)被測(cè)物體末端所對(duì)的刻度線。③注意估讀：讀數(shù)時(shí)讀出準(zhǔn)確值和一位估計(jì)值。④帶好單位：記錄的數(shù)值必須注明單位。4.誤差：測(cè)量值和真實(shí)值總會(huì)有些差異，這種差異叫做誤差。要點(diǎn)詮釋：（1）引起誤差的原因：測(cè)量工具不夠準(zhǔn)確、測(cè)量方法不夠完善、觀察不夠細(xì)致等，都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，所以誤差是不可避免的。（2）減小誤差的方法：可以通過選用精密儀器，改進(jìn)測(cè)量方法來減小誤差，而多次測(cè)量取平均值是我們常用的減小誤差的方法。

（3）錯(cuò)誤不叫誤差，誤差也不是錯(cuò)誤；錯(cuò)誤可以避免，但誤差是不可以避免的。

要點(diǎn)二、體積及其測(cè)量1.體積、體積的單位及其換算關(guān)系：（1）符號(hào)：V。（2）單位：國(guó)際單位：立方米(m3)；常用單位：立方分米（dm3）立方厘米（cm3）升（L）毫升（mL）（3）單位換算關(guān)系:1m3=103dm3=103L1L=1dm31dm3=103cm3=103mL1mL=1cm32.測(cè)量工具：（1）刻度尺：規(guī)則物體的體積。

（2）量筒或量杯：液體或不規(guī)則固體的體積。3.量筒（杯）的正確使用：（1）測(cè)量前：①選：選擇量程與分度值適當(dāng)?shù)牧客?；②放：把量筒放在水平桌面上。?）測(cè)量時(shí)：①測(cè)：若量筒內(nèi)的液體內(nèi)有氣泡，可輕輕搖動(dòng)，讓氣泡釋放出來；②讀：讀數(shù)時(shí)視線要與凹形液面的底（如水）相平，或凸形液面（如水銀）的頂相平，如下圖所示。 4．測(cè)量不規(guī)則固體（小石塊）的體積：①在量筒中倒入適量的液體，將量筒放在水平桌面上，讓視線與凹形液面的底相平，并記下水面到達(dá)的刻度值V1；②用細(xì)線將小石塊系好，輕輕放入量筒中并浸沒在液體中，讓視線與凹形液面的底相平，并記下水面到達(dá)的刻度值V2；③根據(jù)測(cè)量結(jié)果，計(jì)算出小石塊的體積V石=V2－V1要點(diǎn)詮釋：

（1）俯視，視線斜向下，視線與筒壁的交點(diǎn)在水面上，所以讀出的數(shù)值比實(shí)際值數(shù)值偏大。（2）仰視，視線斜向上，視線與筒壁的交點(diǎn)在水面下，所以讀出的數(shù)值比實(shí)際值數(shù)值偏小。要點(diǎn)三、質(zhì)量及其測(cè)量1．定義：物體內(nèi)所含物質(zhì)的多少，稱為物體的質(zhì)量。

2．單位：國(guó)際主單位是千克（㎏），常用單位還有克（g）、毫克（mg）、噸（t）。3．單位換算：；；4．物體質(zhì)量的測(cè)量——托盤天平的使用：（1）測(cè)量前：

①放平：將天平放置在水平桌面上易于操作的地方。

②歸零：用鑷子把游碼移輕輕撥至標(biāo)尺左側(cè)零位。③調(diào)平：調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁水平平衡。即使指針指靜止在分度盤的中央刻度線上。

（2）測(cè)量時(shí)：左物：把待測(cè)物體輕放在左盤中。右碼：估計(jì)被測(cè)物體質(zhì)量的大小，用鑷子夾取適當(dāng)?shù)捻来a輕放在右盤中。游碼：用鑷子輕撥游碼，使橫梁水平平衡。讀數(shù)：把右盤中砝碼的質(zhì)量數(shù)和游碼在標(biāo)尺上的讀數(shù)相加，就得到物體的質(zhì)量。（3）測(cè)量完：用鑷子將砝碼放回盒中。

要點(diǎn)詮釋：（1）物體的質(zhì)量與物體的形狀、狀態(tài)、和所處空間位置及溫度的變化無(wú)關(guān)。

(2)天平指針偏左偏右與平衡螺母旋出旋入的關(guān)系：托盤天平指針偏向左側(cè)說明左邊沉，平衡螺母應(yīng)向右移；指針偏向右側(cè)說明右邊沉，平衡螺母應(yīng)向左移。

(3)注意調(diào)好的天平不能在桌面上移動(dòng)，移動(dòng)后要重新調(diào)節(jié)，天平的左右盤是不同的。是不能互換的。橫梁上的螺母更是不能再動(dòng)，否則橫梁的平衡就被破壞。要點(diǎn)四、密度及其測(cè)量1．定義：?jiǎn)挝惑w積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。

2．公式：變形：

3．單位及換算關(guān)系：國(guó)際單位：kg/m3，常用單位g/cm3。

單位換算關(guān)系：1g/cm3=103kg/m31kg/m3=10-3g/cm3。

4．圖象：如圖所示：甲＞乙

5．測(cè)固體的密度：

說明：在測(cè)不規(guī)則固體體積時(shí)，采用排液法測(cè)量，這里采用了一種科學(xué)方法--等效代替法。

6．測(cè)液體密度：

⑴原理：ρ=m/V

⑵方法：①用天平測(cè)液體和燒杯的總質(zhì)量m1；

②把燒杯中的液體倒入量筒中一部分，讀出量筒內(nèi)液體的體積V；

③稱出燒杯和杯中剩余液體的質(zhì)量m2；

④得出液體的密度ρ=(m1-m2)/V。

要點(diǎn)詮釋：（1）同種材料，同種物質(zhì)，不變，m與V成正比；物體的密度與物體的質(zhì)量、體積、形狀無(wú)關(guān)，但與質(zhì)量和體積的比值有關(guān)；密度隨溫度、壓強(qiáng)、狀態(tài)等改變而改變，不同物質(zhì)密度一般不同，所以密度是物質(zhì)的一種特性。（2）質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，體積與密度成反比；體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量與密度成正比。

（3）測(cè)量的原理：根據(jù)可知，用天平測(cè)出物體的質(zhì)量，用量筒測(cè)出物體的體積V，就可以求出它的密度。要點(diǎn)五、密度的應(yīng)用⑴鑒別物質(zhì)：密度是物質(zhì)的特性之一，不同物質(zhì)密度一般不同，可用密度鑒別物質(zhì)。

⑵求質(zhì)量：由于條件限制，有些物體體積容易測(cè)量但不便測(cè)量質(zhì)量，用公式m=ρV可以算出它的質(zhì)量。

⑶求體積：由于條件限制，有些物體質(zhì)量容易測(cè)量但不便測(cè)量體積，用公式V=m/ρ可以算出它的體積。

⑷判斷空心實(shí)心。

要點(diǎn)詮釋：密度計(jì)算一般要做到“四有”：有必要的文字說明、有公式、有運(yùn)算過程、有單位。密度計(jì)算的一般步驟：=1\*GB3①確定已知條件并統(tǒng)一各物理量的單位；=2\*GB3②分析未知量所對(duì)應(yīng)的條件；=3\*GB3③選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算。要點(diǎn)六、新材料及其應(yīng)用1.納米材料及其應(yīng)用：人們發(fā)現(xiàn)，將某些物質(zhì)的尺度加工到1～100nm，它們的物理性質(zhì)或者化學(xué)性質(zhì)與較大尺度時(shí)比，發(fā)生了異常的變化，這就稱為納米材料。應(yīng)用：（1）洗衣機(jī)桶的表面上用了納米尺度的氧化硅微粒和金屬離子的組合，就具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的功能。（2）普通領(lǐng)帶的表面經(jīng)過納米方法處理后，會(huì)有很強(qiáng)的自潔性能，不沾水，也不沾油。（3）用納米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韌性，用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體，汽車會(huì)跑的更快。2.“綠色”能源及其應(yīng)用：用鋰作電極制造出鋰電池有，具有體積小、質(zhì)量輕、能夠多次充電,對(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn),已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于移動(dòng)通信、小型攝像機(jī)等設(shè)備上。并且完全不會(huì)造成污染。近年來開發(fā)的多晶硅和非晶硅材料,能夠制造出大面積的太陽(yáng)能電池,發(fā)電的效率提高、成本下降,1m3的面積可以提供100多瓦的電力。氫燃料電池是使用化學(xué)元素氫制造成的儲(chǔ)存能量的電池。氫燃料電池具有無(wú)污染、無(wú)噪聲、高效率的優(yōu)點(diǎn)，是汽車等動(dòng)力設(shè)備名副其實(shí)的“綠色燃料”。3.記憶合金及其應(yīng)用：記憶合金的主要成分是鎳和鈦，它獨(dú)有的物理特性是：當(dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了外型的變化。應(yīng)用：現(xiàn)在已經(jīng)有多種形狀的記憶合金醫(yī)用支架，用于外科手術(shù)。還可以將記憶合金制成的彈簧安裝在熱水器的出水閥門內(nèi)，當(dāng)水溫超過某一溫度（例如80℃）時(shí)，彈簧自動(dòng)伸長(zhǎng)，將閥門關(guān)閉而停止出水，避免發(fā)生燙傷人的事故。

【典型例題】類型一、長(zhǎng)度、體積的測(cè)量1.現(xiàn)有一卷粗細(xì)均勻的細(xì)銅絲，要求測(cè)出它的直徑。試一試，并把測(cè)量步驟和方法寫出來?！舅悸伏c(diǎn)撥】由于細(xì)銅絲的直徑很小，不在刻度尺的分度值范圍內(nèi)，可用量多算少法進(jìn)行測(cè)量：將細(xì)銅弄直，然后在筆桿上單層密繞n圈，再用刻度尺測(cè)出其總的長(zhǎng)度L，則細(xì)銅絲的直徑為。【答案與解析】1.將細(xì)銅絲在鉛筆上緊密排繞n圈，如圖所示；3.用分度值為mm的刻度尺測(cè)出線圈的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)；4.則細(xì)銅絲的直徑?！究偨Y(jié)升華】由于細(xì)銅絲的直徑很小，不再刻度尺的分度值范圍內(nèi)，題目考查了用累計(jì)法測(cè)量細(xì)銅絲的直徑。舉一反三：

【變式】測(cè)一張報(bào)紙的厚度，下列方法可行而正確的是（）A．用毫米刻度尺直接測(cè)B．將報(bào)紙連續(xù)對(duì)折5次，測(cè)出總厚度再除以10C．將報(bào)紙連續(xù)對(duì)折5次，測(cè)出總厚度再除以32D．上述方法都不正確【答案】C2.國(guó)慶節(jié)前，市工商部門對(duì)全市的白酒進(jìn)行專項(xiàng)檢查，某種品牌的白酒的酒瓶上標(biāo)有450mL的字樣，而白酒的含量在446～454mL之間為合格，為了一次性測(cè)量出一瓶白酒的體積，最好選用下列哪個(gè)量筒（）A、量程是100mL，分度值是1mLB、量程是500mL，分度值是1mLC、量程是1000mL，分度值是5mLD、量程是500mL，分度值是5mL【答案】B【解析】在選擇測(cè)量量筒時(shí)，我們應(yīng)該盡量選擇量程更接近被測(cè)體積的．又因?yàn)楸粶y(cè)體積的浮動(dòng)范圍較小，所以為了測(cè)量更精確，所選量筒的分度值也應(yīng)較?。獯穑航猓篈、量程太小，無(wú)法一次性測(cè)量白酒的體積，所以不合題意；B、量程最接近，且分度值較小，所以符合題意；C、量程和分度值都較大，測(cè)量結(jié)果不夠精確，所以不合題意；D、量程雖然接近，但分度值太大，測(cè)量結(jié)果不精確，所以不合題意?！究偨Y(jié)升華】根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的測(cè)量?jī)x器，這是我們應(yīng)該掌握的基本技能之一。類型二、質(zhì)量及其測(cè)量 3．（?衡陽(yáng)縣一模）用天平和量筒測(cè)量食用油密度的實(shí)驗(yàn)中，不必要且不合理的是（）A．用天平稱出空燒杯的質(zhì)量B．將適量的食用油倒入燒杯中，用天平測(cè)出杯和油的總質(zhì)量C．將燒杯中的油倒入量筒中讀出油的體積D．用天平測(cè)出倒掉油以后燒杯的質(zhì)量【思路點(diǎn)撥】在用天平與量筒子測(cè)量液體密度的實(shí)驗(yàn)中，最容易產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)就是液體在從一個(gè)容器向另一個(gè)容器傾倒時(shí)，會(huì)有一部分沾在容器壁上，從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此，從這一角度分析，在測(cè)量過程中，可以不必測(cè)出空燒杯的質(zhì)量，而是通過求質(zhì)量差的方法使被測(cè)部分液體的質(zhì)量與體積相對(duì)應(yīng)，從而減小誤差?！敬鸢浮緼【解析】根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和減小誤差的需要，實(shí)驗(yàn)中最合理的步驟是：先將適量的液體倒入燒杯中，用天平測(cè)出燒杯和液體的總質(zhì)量，再將燒杯中的一部分液體倒人量筒中讀出液體的體積，最后用天平測(cè)出燒杯和剩余液體的總質(zhì)量；用第一次測(cè)量的質(zhì)量減去剩余部分的質(zhì)量，就是倒入量筒中液體的質(zhì)量，這一過程中，倒出的多少不會(huì)影響最終的結(jié)果，因此，實(shí)驗(yàn)過程中不必要測(cè)量空燒杯的質(zhì)量，即選項(xiàng)A的做法是不必要且不合理的；故選A?！究偨Y(jié)升華】本實(shí)驗(yàn)的操作過程中，合理安排實(shí)驗(yàn)步驟是準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵，測(cè)空燒杯的質(zhì)量是不必要也是不合理的，因?yàn)檫@樣不可避免地在傾倒液體時(shí)，會(huì)在容器內(nèi)有殘留，從而造成測(cè)量誤差。

舉一反三：【變式】用天平稱一粒米的質(zhì)量，下列方法中相對(duì)比較簡(jiǎn)便而又正確的是()

A．先測(cè)出100粒米的質(zhì)量，再通過計(jì)算求得

B．把一粒米放在一只杯子中，測(cè)出其質(zhì)量，再減去杯子的質(zhì)量

C．把一粒米放在天平盤里仔細(xì)測(cè)量

D．把一粒米放在天平盤里，反復(fù)測(cè)量，再求平均值

【答案】A

類型三、密度及其應(yīng)用 4．分別由不同物質(zhì)a、b、c組成的三個(gè)實(shí)心體，它們的體積和質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，由圖可知下列說法正確的是（）A、a物質(zhì)的密度最大B、b物質(zhì)的密度是1.0×103kg/m3C、c物質(zhì)的密度是a的兩倍D、c的密度與它們的質(zhì)量、體積有關(guān)【答案】B【解析】A、比較物質(zhì)的密度大小關(guān)系，可采取兩種方法：①相同體積比較質(zhì)量，質(zhì)量大的密度大；②相同質(zhì)量比較體積，體積小的密度大；B、密度是質(zhì)量與體積的比值，從圖象b中找出一組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)然后根據(jù)密度公式ρ=mV算出b物質(zhì)的密度；C、分別算出a物質(zhì)和c物質(zhì)的密度，就能知道c物質(zhì)的密度是不是a物質(zhì)的兩倍（或取體積相同，看c物質(zhì)的質(zhì)量是a物質(zhì)的幾倍，那么c物質(zhì)的密度就是a物質(zhì)的幾倍）；D、密度是物質(zhì)的一種特性，與物體的質(zhì)量、體積都無(wú)關(guān)。【總結(jié)升華】本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式的應(yīng)用、密度及其特性的理解，考查了學(xué)生根據(jù)物理知識(shí)分析圖象的能力，這類題在試題中經(jīng)常出現(xiàn)，一定要掌握解答此類題的方法。舉一反三：【變式】下列圖像不能夠正確反映同種物質(zhì)的密度、質(zhì)量、體積關(guān)系的是：

【答案】C5．一個(gè)質(zhì)量為0.25千克的玻璃瓶，盛滿水時(shí)稱得總質(zhì)量是1.5千克，若盛滿某液體時(shí)稱得總質(zhì)量是1.75千克，那么某液體的密度是多少？【思路點(diǎn)撥】根據(jù)裝滿水后的質(zhì)量和水的密度，求出水的體積，水的體積就是瓶子的容積；瓶子的容積也是裝滿液體的體積，裝滿液體的后的質(zhì)量知道，根據(jù)密度公式求解。【答案與解析】【總結(jié)升華】本題其實(shí)還有一個(gè)更為簡(jiǎn)便的方法：依據(jù)體積相同的不同物質(zhì)，質(zhì)量與密度成正比來求解。由題中的三個(gè)數(shù)據(jù)可以直接算出液體的質(zhì)量是1.5kg，水的質(zhì)量是1.25kg，則可知液體質(zhì)量是水質(zhì)量的1.2倍，那么液體的密度也是水的密度的1.2倍，由水的密度乘以1.2就可以求出液體的密度。這種方法我們稱為比例法，它比我們用公式一步一步去分析計(jì)算要簡(jiǎn)便的多。在做選擇題時(shí)，我們就可以采用這種方法。 6．（?梅州中考）如圖所示，由不同物質(zhì)制成的甲、乙兩種實(shí)心球的體積相等，此時(shí)天平平衡。則制成甲、乙兩種球的物質(zhì)密度之比為（）A．3：4 B．4：3 C．2：1 D．1：2【思路點(diǎn)撥】根據(jù)天平左右質(zhì)量相等，利用密度的公式列出等式，再進(jìn)行整理，即可得出兩種球的密度關(guān)系?！敬鸢浮緾【解析】天平左右兩側(cè)的質(zhì)量相等，根據(jù)公式m=ρV可得，2ρ甲V+ρ乙V=ρ甲V+3ρ乙V，ρ甲V=2ρ乙V，ρ甲：ρ乙=2：1【總結(jié)升華】根據(jù)質(zhì)量相同，利用方程法可將兩側(cè)的質(zhì)量表示出來，因?yàn)轶w積V均相同，可順利約去，這樣簡(jiǎn)單整理后即可得出密度之比。舉一反三：【變式1】甲、乙兩個(gè)物體質(zhì)量之比為3∶2，體積之比為1∶3，它們的密度之比為A．1∶2 B．2∶1 C．2∶9 D．9∶2【答案】D【變式2】體積和質(zhì)量都相等的