米
米米
第一讲物质的基本属性
学习目标
1.质量的概念及其测量
2.密度概念与计算
3.密度的测量
重点难点
1.天平的误差分析
2.密度概念理解
3.密度的测量及其误差分析
内容一质量
知识解析
质量的概念
1.物理学中，把物体所含物质的多少叫做物体的质量.通常用字母m表示。
大量事实说明：一个物体的质量不会因为它的形状、位置、状态和温度等的变化而变化.可见，质量是
物体的基本属性.所以，只有增减物体所含物质的多少才可以改变物体的质量，
2.在国际单位制中，质量的单位是千克，符号是kg.常用的单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg).
单位换算关系：1t=1000kg、1kg=1000g、1g=1000mg
(生活中我们俗称物体重一斤其实就是质量为0.5kg,即1kg=两斤)
△Ph4stcs
米米
米米
3.
常见物体的质量
(1)鸡蛋：50g(2)中学生：5070kg(3)一元硬币：6g(4)新生儿：25kg
(5)大象：6t(6)小轿车：2t(7)普通胶带：15g(8)远洋货轮：5000~10000t
(9)新蜡烛：25g(10)一袋牛奶：225g
二天平的使用
1.天平的认识
实验室托盘天平的结构
指针
砝码
镊子
分度盘
托盘
平衡螺母
游码
标尺
砝码盒
2.天平的使用
(1)天平的常规使用方法
天平的使用方法可归纳为：放、移、调、称、读、收
①放一一一将天平放在水平台面上.
②移
使用前将游码移至标尺左端的“0”刻线处.
③调一一一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.调节平衡螺母的
方法可归纳为“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，估计一下被测物体的质量后，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时，这时应取出最小
的砝码，再调节砝码再标尺上的位置，直到天平指针指在分度盘的中央刻度线处.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标尺上游码的示数值，就是被测物体的质量，即：m左=右+m游：
游码的示数值以与游码左侧对齐的示数为准。
⑥收一一
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，游码归零”·
(2)天平使用中的注意事项
①调节好天平后，左右盘不能对调，平衡螺母不能再动，
②被测物体的质量不能超过天平的最大量程。
③取砝码时，一定要用镊子，不能用手拿.实验室常用的砝码规格为：100g、50g、20g、
20g、10g、5g,然后再加上游码的最大示数为5g,可以得到实验室常用托盘天平的量程210g.1. 认识力并能知道力的作用效果
2. 知道力的三要素
3. 会画力的示意图
4. 了解弹力的产生原因和生活中常见的弹力
5. 认识弹簧测力计并学会弹簧测力计的使用方法
6. 了解重力及其产生原因
7. 了解重力的方向以及铅垂线的应用．
8. 知道重力的大小与质量的关系
1. 力的概念、作用效果、三要素和作图
2. 弹性形变与弹力的关系
3. 重力的概念、重力的大小与质量的关系及重力方向
4. 重力的大小与质量的关系及铅垂线的应用
生活中，我们经常要用力（force）．人推车，人用了力，车子受到了力；运动员举起哑铃，运动员用了力，哑铃受到了力．不仅人可以对物体施加力，物体也可以对物体施加力．拖车对小汽车有力的作用；磁铁吸引铁钉，磁铁对铁钉有力的作用．
力的概念
1. 力是物体对物体的作用，其中一个物体为施力物体，另一个物体为受力物体，离开物体力不能存在．人推车，人用了力，是施力物体；车子受到了力，是受力物体； 在物理学中，力用字母 F 表示，力的国际单位是牛顿（N）．
手托起两个鸡蛋的力约为 1N 手托着一瓶可乐的力约为 5N
区分下列情境中的施力物体和受力物体．
小车受到人的推力 （人对小车的推力 ） 宝塔受到李天王的托力 （李天王对宝塔的托力）
2. 自然界中一切物体都受到力的作用，力的作用是普遍存在的．有些物体需要接触才能产生力，有些不接触也可以产生力．
人对球有推力 书对桌子有压力 磁铁对铁质物品有吸引力
力的作用效果
1. 可以使物体发生形变．如图所示：
撑竿跳时杆变弯 按压弹簧时弹簧变短 用力过大时树枝会折断
2. 力可以改变物体的运动状态．如图所示：
注意 : 运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变．
刹车时车由运动变为静止 发球时球由静止到运动 拦网时球的方向发生改变
力的三要素
1. 力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用点．
2. 如图所示：
力的大小对作用效果的影响：投球远近
力的方向对作用效果的影响：开门和关门
力的作用点对作用效果的影响：台球受到的撞击点不同，运动方向不同
投球远近 开门和关门 台球受到的撞击点不同，运动方向不同
力的表示：用一根带有箭头的线段表示力
力的示意图：用带箭头的线段表示力，其中线段尾端起于力的作用点，箭头方向指向力的方向，当
同时出现两个或多个力需要表示时，线段长度大致体现了的大小关系即可．力的示意图如图所示。
力的作用是相互的
1. 一个物体是施力物体的同时必然也是受力物体，物体间力的作用是相互的．
敲鸡蛋时，明明是拿鸡蛋敲碗边，为什么反而是鸡蛋碎了呢？原来在拿鸡蛋敲碗边时，鸡蛋对碗边有力的作用，同时碗边也会对鸡蛋有力的作用；物体间力的作用是相互的．
一个物体对另一个物体施力的同时也受到另一个物体对它的作用力，这一对力为相互作用力．
穿旱冰鞋互相推开 磁铁间相互吸引 游泳时人和水相互作用
3. 相互作用力的特点：大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体上
拔河时，力气大的人是否一定会赢呢？
力是物体对物体的__________，力的符号是__________，单位是__________，简称__________，符号__________．不接触的物体间也可以产生__________的作用．发生相互作用的两个物体， 一个是__________物体，一个是__________物体．力不能离开__________而存在．
如图所示，悬停在空中的直升机，受到向上的升力，这个力的施力物体是（ ）
A．空气 B．螺旋桨 C．地球 D．发动机
如图所示，手通过细绳提着鱼，则鱼所受拉力的施力物体为（ ）
人的手 B．地球 C．细绳 D．鱼
如图所示，在斯诺克台球比赛中，由于目标球被障碍球阻挡。有时运动员会用特殊的“扎杆”打法使白球高速旋转打出漂亮的“弧线球”，从而绕过障碍击中目标，则使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是（ ）
A．桌面 B．球杆 C．白球 D．地球
结合生活中的现象，下列说服力可以改变物体形状的是__________，力可以改变物体运动状态的是__________，既没有改变形状也没有改变运动状态的是__________．
A．飞机在空中匀速盘旋； B．足球在草地上越滚越慢；
C．用力压弹簧，弹簧缩短了 D．吊在天花板下静止的电灯；
E．篮球撞击到篮板上被弹回； F．坐在沙发上时，沙发会出现凹陷；
G．物体从静止开始竖直下落． H．自行车保持速度不变沿平直公路运动；
I．空中匀速直线下落的降落伞
如图甲所示，长期不用的水龙头会因生锈而很难打开，维修人员常会用一长铁管套在水龙头上，如图乙所示，用同样大小的力作用在管端点处，则会很容易打开水管，此过程中，改变了力的作用效果的因素是
A．大小 B．作用点 C．方向 D．以上说法都不正确
你注意到洒水壶有两个把手吗？如图，当用洒水壶提水时，应该用______把手；当用洒水壶洒水时，应该用______把手。这说明力的作用效果与__________有关。
按要求画图．
（1）电线对电灯 6N 的拉力；
（2）用与地面成 30°的 150N 的力在 O 点斜向左上方拉小车．
（3）用 50N 的力在 O 点向左拉物块，并受到地面向上 75N 的支持力（支持力作用点取物体
的中心）．
如图为奥运会运动项目图标，其中不是利用“力的作用是相互的”这一原理的是（ ）
游泳运动员用手和脚向后推水，于是人就前进．下面说法正确的是（ ）
A．水只是受力物体，不是施力物体 B．运动员是施力物体，不是受力物体
C．手脚对水的推力一定和水对手和脚的力相互抵消
D．手和脚对水有一个推力，方向向后，则水对脚和手就有一个方向向前的推力
两个鸡蛋相碰，总是一个先破碎，下面说法正确的是（ ）
A．只有破了的鸡蛋受力 B．两只鸡蛋都受等大的力
C．未破的鸡蛋受力较大 D．破了的鸡蛋受力较大
弹性和弹力
1. 物体受力会发生形变，不受力时又恢复原来形状的性质叫作弹性，能够恢复原状的形变称为弹性
形变．（物体受力会发生形变，不受力时不能恢复原来形状的性质叫作塑性，不能恢复原状的形
变称为塑性形变．）
2. 物体由于发生弹性形变而产生的力称为弹力．通常的拉力、压力、支持力等都是由于物体发生微
小弹性形变而产生的弹力．
3. 产生条件：物体相互接触；发生弹性形变．
4. 弹力的大小与物体的形变程度有关，与物体本身的性质有关．
5. 弹力的方向：与物体发生形变的方向相反．
蹦床产生弹力 橡皮球产生弹力 弹跳器产生弹力 橡皮筋产生弹力
弹簧测力计的原理和结构
1. 弹簧测力计的原理：在一定的弹性限度内，拉力越大，弹簧伸长越长，并且弹簧伸长量与所受拉
力成正比．
2. 弹簧测力计的结构，如图所示：
弹簧测力计的使用方法
1. 使用弹簧测力计前要看它的量程（待测力不超过量程）、分度值（便于读数）、指针是否对齐零刻
度线（调零或记录零误差）．
2. 将待测力施加在弹簧测力计的挂钩上，并与弹簧测力计的中心轴线方向一致，避免由于摩擦而带
来较大误差．
待指针稳定后，视线正对指针且应与弹簧测力计的刻度板垂直读数．
下列几种力中，不属于弹力的是（ ）
妈妈对婴儿车的推力 B．花瓶对桌面的压力 C． 马对车的拉力 D．苹果下落时受到的重力
如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是（ ）
①木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变；
②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变；
③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变；
④铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变．
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
小明完成制作橡皮筋测力计后，总结了一些注意点，下列说法错误的是（ ）
A. 牙膏盒必须竖直放置
B. 小瓶盖和牙膏盒不可接触
C. 在橡皮筋自然长度的位置标“0”刻度线
D. 可用逐个添加相同砝码的方法标注刻度
如图所示，订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱，是因为固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向_______（填“左”或“右”）的弹力，这个力的施力物体是______（选填“弹簧”或“订书针”），在使用过程中随着书钉的逐渐减少，这 个力将______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
如图是小聪佩戴一次性口罩时按压金属条后的形状，可见该金属条的形变______选填“是”或“不是”弹性形变，戴上口罩后，耳带对耳朵的压力______选填“属于”或“不属于”弹力。
如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同，甲、乙左端固定在墙上，图中所示的力F均为水平方向，大小相等，丙、丁所受的力均为一条直线上，四根弹簧在力的作用下均处于静止状态，其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是( )
A. L甲< L丙 L乙> L丁 B. L甲= L丙 L乙= L丁
C. L甲< L丙 L乙= L丁 D. L甲= L丙 L乙> L丁
某同学在探究弹簧的特点时，得到了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图，请回答：
（1）这根弹簧的原长是_______cm；
（2）弹簧在受到 6N 的拉力时，弹簧比原来伸长了_______cm；
（3）分析图象及有关数据，可得出结论：在一定范围内，弹簧的伸长量与拉力成____比（选填“正”或“反”）。
学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如图所示的图像．若他们要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧_______；若他们要
制作精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_______．
假设弹簧拉力器弹簧的原长为 0.5m，第一次施加 50N 拉力时弹簧总长为 0.7m，第二次施加100N 的拉力时，弹簧的总长为__________m．
为探究“影响弹簧受力伸长大小的因素”，兴趣小组作出下列猜想：
猜想一：弹簧伸长的长度可能与弹簧的长度有关．
猜想二：弹簧伸长的长度可能与受力的大小有关．
猜想三：弹簧伸长的长度可能与弹簧的材料有关．
他们选择了甲、乙、丙根弹簧作为研究对象．已知弹簧甲和丙是同种金属丝，弹簧乙是另一种金属丝，甲和乙原长均为，丙原长为，其他条件均相同．将弹簧的一端固定，另一端用弹簧测力计以不同大小的力拉，如图所示．表一是实验数据记录．
弹簧受到的拉力
甲 弹簧的长度
乙
丙
分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度_____填“大于”或“小于”乙弹簧伸长的长度．
要证实猜想一，需比较_________两组弹簧的数据．
请根据上表中弹簧甲的数据，将下表填写完整．
表二
弹簧受到的拉力
弹簧甲的伸长 4.8
分析数据可知：在一定的弹性限度内，同一弹簧的伸长与它所受的拉力成_________比．
进一步综合分析数据还可得出：弹簧的伸长不仅跟拉力大小有关，还跟弹簧的______和______有关．
熟透的苹果总是会往地上掉；向空中击打的排球，总会落回到地面上；水总是由高处向低处流；
这些都是什么造成的呢？
重力的概念
生活中，我们可以随处发现像上面一样的例子．这些现象的产生，是因为地球对它附近的物体有吸引作用．由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力（gravity），通常用字母 G表示．地球附近所有的物体都受到重力的作用．重力的施力物体是地球．
想一想：
生活中还有哪些例子能证明重力的存在？如果没有重力，我们的生活会是什么样子？
重力的大小
1. 托起质量不同的物体，会感觉所用的力不同．大量的生活经验告诉我们，质量不同的物体所受的重力不同．质量越大，物体所受的重力越大．大量精确实验表明，物体所受的重力跟它的质量成正比，比值在地球上不同位置会略有差异，一般取9.8N/kg，表示质量为1kg的物体在地球附近受到的重力为 9.8N．
2. 重力计算公式是：G=mg，其中 m 是物体质量，g 取 9.8N/kg． 注意：在力学计算中，为避免单位换算错误，计算时一律采用国际单位进行计算．
重力公式变形式：
注意：质量 m 的大小与重力 G 和 g 无关
注意：g 的大小与重力 G 和质量 m 无关
重力的方向
用细线把物体悬挂起来，线的方向跟物体所受重力的方向一致，这个方向就是我们常说的“竖直向下”的方向．重力的方向是竖直向下的．
生活中人们常常利用铅垂线来确定竖直的方向，以此来检查一些物体是否竖直放置．
重力的作用点
地球吸引物体的每一部分．但是对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心．形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心上．
重心是否一定在物体上？
为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，若画两个以上物体所受的力时，常常把力的作用点都画在重心上．
地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力，叫作_______．地球上所有的物体都要受到_______的作用，其施力物体是________
“摘星星”的妈妈王亚平从空间站回到地球，把来自太空的纸“星星”送给女儿，“星星”从太空被带回地面后（ ）
A．质量变小 B．质量变大 C．重力变小 D．重力变大
下列说法正确的是（ ）
A．“G=mg”表明：物体受到的重力跟它的质量成正比
B．“m=G/g”表明：物体的质量跟它的重力成正比
C．“g=G/m”表明：g 值大小等于物体受的重力跟它质量的比值，且是一个恒定的值
D．上述说法都正确
2022 年 11 月 29 日，最大质量达 13 吨的中国首艘货运飞船“天舟一号”，在长征七号运载火箭的推力下克服巨大重力飞向了太空。下列关于重力的说法，正确的是（ ）
A．物体的重心一定在物体上 B．地球附近物体的重力的施力物体一定是地球
C．天舟一号的最大重力约为 1.3×104N D．若物体所受重力全部消失，则“登天”仍是难事
如图是放在地球周围的甲、乙、丙三个不同位置的苹果所受重力的示意图．其中，有一个位置画错了，这个位置是__________（选填“甲”“乙”或“丙”），苹果所受重力的方向是 __________．
建筑工人在砌房子时经常用水平仪来检查所砌的墙面是否水平。图甲所示即为一种简易水平仪，其中的重垂线主要利用重力的方向是_________，图示情况说明墙面______边（选填“左”或“右”）偏低。图乙所示为一种气泡水平仪，当仪器中空气泡居中表示墙面水平，若空气泡在 A 端，则表示 B 端的墙面偏 ______（选填“高”或“低”）。
如图所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。
（1）将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向______（变化/不变）；
（2）为了验证重力的方向，应____________________
（3）该实验结论的应用是______________。
过春节时贴年画是我国的传统习俗．在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（ ）
A.换用质量大的重锤
B．上下移动年画的位置
C.调整年画，使年画的长边与重垂线平行
D.调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
下列关于重心的表述中正确的是（ ）
A．重心是物体所受重力的作用点 B．重心是物体上最重的点
C．重心的位置一定在物体上 D．质量不均匀但形状规则的物体重心在它的几何中心
（1）玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来．请在图甲中画出水平桌面对“不倒翁”支持力的示意图和“不倒翁”所受重力的示意图．为不倒翁的重心
（2）如图乙所示，一个重力为、质量分布均匀的铁圆环静止悬挂在天花板下，画出其受重力的图示。
一名宇航员在地球上的体重是 588N，由于宇航员在月球上所受重力是在地球所受重力的1/6．求：
（1）宇航员在月球上的质量；
（2）宇航员在月球上的重力．
重力是由于地球的吸引而产生的，同样火星对物体也有吸引作用．如图所示为火星上物体的重力G与其质量m之间的关系图像．假若测得某物体的质量为10kg，求：
（1）该物体在地球表面上所受到的重力是多少N？
（2）该物体在火星表面上所受到的重力是多少N？
下面说法中正确的是（ ）
A．将一摞书放在桌面上，没有观察到桌面发生形变，所以桌面此时不产生弹力
B．风将树枝吹弯了，弯曲的树枝附近没有受力物体，所以不能产生弹力
C．一根弹簧撤去拉力后，发现比原来明显伸长了，此时弹簧也产生了弹力
D．橡皮泥捏成球形，橡皮泥发生的是非弹性形变
2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，飞行任务取得圆满成功．下列关于返回舱返回过程的说法正确的是（ ）
A．着陆前相对于地面是静止的 B．航天员从太空返回到地球时，其质量变大
C．返回舱外壳由新材料制成，具有耐高温、耐腐蚀、导热性好的特点
D．返回舱距地面1.2m，反推发动机点火“刹车”利用力的作用是相互的原理
中国女排那种顽强拼搏的精神值得我们每个人学习，如图所示是她们某次比赛时的场景。关于排球比赛下列说法正确的是（ ）
排球在向上运动的过程中，不再受到重力的作用
B．拦网时，球被弹回，说明力可以改变物体的形状
C．扣球时手感到疼，是因为物体间力的作用是相互的
D．运动员在发球时，手对排球的力大于排球对手的力
如图所示，a、b 两小球相互间一定有弹力作用的图是（ ）
如图所示，一根弹簧，一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端，下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是（ ）
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力 C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都正确
某实验小组的同学对 A、B 两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸长量△x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
（1）当在两根橡皮筋上都悬挂重力为 8N 的物体时，橡皮筋 A 的伸长量为_______cm，橡皮筋 B 的伸长量为_______cm；
（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋 制成的测力计量程大，用橡皮筋_______制成的测力计测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）；
（3）根据图像信息可知，若将两根 A 或两根 B 橡皮筋分别并联使用起来代替弹簧测力计，则能够测量力的最大值为_______N。
举重运动员最多能举起 195 kg 的杠铃，问他能否举起一块重 1568 N 的铁块？g=10 N/kg
请画出下图中A受到的重力示意图．
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