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. 认识大气压强的存在
2. 理解大气压强产生原因
3. 掌握托里拆利实验和大气压强数值
4. 了解大气压强在生活中的应用
5. 掌握流体压强与流速的关系
6. 了解流速与压强关系的应用
7. 掌握升力的产生原因和应用
1. 大气压强存在及其利用
2. 测量大气压——托里拆利实验
3. 流体流速与压强的关系应用
宇航员在外太空都需要穿上特质宇航服才行，大家知道这是为什么吗？这难道是为了穿的像个肉球
吗。吸盘为何能够不用胶水而“粘”到墙上呢？这难道是魔法吗。看下面第三幅图，纸杯里面有水，但
纸杯下面的纸片为啥不掉下来呢？接下来我们就一起来研究一下吧。
大气压强的产生与概念
经过前面的学习我们已经了解到，液体由于重力和流动性会对周围的物体造成压力进而产生强，例如使得橡皮膜弯曲，使木桶破裂等等。那我们生活中的空气也具有重力和流动性，那空气对周围的物体是否也会产生压强呢？
地球周围被一层厚厚的空气所包围着，这层厚厚的空气也称之为大气，我们把这层大气整体所在的位置称之为大气层。大气层内的空气（大气）由于受到自身重力和流动性从而也会像液体一样对浸在其中的物体产生各个方向的压强，我们把这种由于大气产生的压强称之为大气压强，简称大气压。大气压是特别指的由于大气这个整体对周围物体产生的压强。对于一些密闭气体产生的压强则不能称之为大气压。如高压锅，气球，轮胎内的气体。
大气压强的存在
大家试着举几个实例或者简单实验，来证明或者否定大气压强的存在。将吸盘表面扎一个孔，吸盘
还能吸住吗？在纸杯上扎个眼下面的纸片还能托住水吗？动手试一试吧。
1. 著名实验：马德堡半球实验。
马德堡半球实验是马德堡市长奥托·冯·格里克于 1654 年进行的实验。通过这次实验，向马德堡市的人们证明了大气压强的存在，也向当时的人们证明了科学的存在。
2. 生活中常见的应用大气压强的例子：
吸管“吸”饮料 “吸”尘器 活塞式抽水机
除了上述例子外，还有生活中的针筒吸药液，虹吸现象等等都是利用了大气压。
注射药液，打气筒，喝饮料，高压锅，拔火罐这类不属于利用大气压。
大气压强的测量——托里拆利实验
1. 实验原理：
气体和液体虽然产生压强的原因是一样的，都是由于大气层的厚度是密度是有变化的，因此不能直
接简单的套用液体压强公式来计算气体压强。通常情况下，我们会将气体压强转化为液体压强再进行计
算和测量。托里拆利实验就是将大气压转化为水银（汞）液柱的压强，从而测量出大气压强。
即： P0 = P 汞 = ρ汞 gh（ P0 表示大气压强）
2. 实验过程：
①取一支长约 1m，一端封闭一端开口的玻璃管，管内装满水银，排尽空气；取一水槽，装适量水银。
②用手指紧紧堵住玻璃管开口端，将玻璃管倒立插入水银槽内，开口端全部浸没于水银槽内后放开手指。
③将玻璃管竖直立起，管内水银液面开始下降，待它停止下降稳定后，测量出水银柱水银液面到水银槽的水银液面竖直高度约为 760mm。
④将玻璃管倾斜，测量竖直高度，发现高度不变。
⑤将玻璃管向下压一点，再次测量竖直高度，发现高度依旧不变。
⑥取一根稍微粗一点的玻璃管重复实验，竖直高度依旧不变。
⑦整理实验器材。
3. 实验结论：
一标准大气压 P0 = P 汞 = ρ汞 gh = 13.6×10 3kg/m3×9.8N/kg×0.76m = 1.013×10 5Pa，在一般计算时可以将一标准大气压估算为 1.0×10 5Pa，有时候也称之为 760mm Hg，且此高度与管的粗细，形状，上提下压都无关。
思考：如果用水代替水银进行实验，是否可行？如果管内一开始没有将空气排尽，混有少量空气，是否会影响测量值？如果在上述实验的第③步当中，给试管顶部开一小孔，会怎样？中部开一小孔又会怎样呢？
大气压强的影响因素
1. 大气压受海拔影响：海拔越高，气压越低。
气压随海拔变化梯度 高原反应
2. 大气压还受到季节，天气的影响：一般，秋冬季节气压较高；晴天比阴天气压高。
密闭气体压强
密闭气体压强变化：
压缩活塞，气体质量不变，体积变小，内部压强增大 体积不变，水蒸气增多，气体质量增加，内部压强增大
拔火罐温度降低，罐内气体压强减小，“吸”住皮肤 鸡蛋被“吸”入瓶内
2. 密闭气体压强的应用：高压锅，医用抽血，呼吸
如图所示的物理现象中，与大气压无关的是（ ）
A．用注射器注射药液 B．吸盘不会从墙上掉下来
C．用吸管能从瓶中吸取饮料 D．倒置的试管中水不会流出
在薄皮铁桶内放些水，烧开后把开口堵住，再浇上冷水，会发现皮桶变扁了，这个现象的原因是________________________________________________________
著名的__________实验向人们显示大气压强是很大的。意大利科学家___________首次测出了大
气压强的值为__________mm 高的水银柱产生的压强，相当于每平方米的面积上受到的力为 _________。
如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计，其中图 选填“甲”或
“乙”是气压计；将此气压计从教学楼的底层移至楼顶，玻璃管中水柱的高度将 选填“升高”
或“降低”。
如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃管中液柱静止时，瓶内气压小于大气压B. 玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压
C. 带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升D. 为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管
小明利用矿泉水瓶做了有关压强的实验。
实验一：如图甲（1），瓶中装满水，用薄纸片盖住瓶口后倒置，纸片不会落下说明了________ 的存在；若将瓶子倾斜一些如图甲（2），该实验仍能成功，说明了______________________；
若将整个装置瓶口向下悬挂在密闭玻璃罩内如图甲（3），并用抽气机不断抽去罩内空气，则玻璃杯中水和塑料片将_________________。
老师在做托里拆利实验时，测得的大气压是 760mm 汞柱，如图所示 (见反面)
（1）玻璃管的上方应该是_________；
（2）若将玻璃管倾斜一些，对实验结果_________影响；（填“有”或“没有”）
（3）若在做实验过程中，不小心将玻璃管顶端打破了，则管内的水银面将_________。
（4）若这个实验装置搬到西藏建水来进行实验，玻璃管内的水银柱的高度会小于760mm，原因是________。
（5）请你根据右图中甲管水银柱的图示分别画出乙、丙、丁管内水银柱的图示。
（6）如果玻璃管的长度只有 50cm，实验会发现在管的上方________（会/不会）出现真空，此时若在管的顶部开一小孔，管内的水银）_________（选填“会”或“不会”）喷出。
如图所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡
烛上，此时杯内外水面相平。过一会儿，蜡烛火焰熄灭，杯内的水会__________(上升/下降),杯外的水会_______(上升/下降)，原因是：_________________________________
阅读短文，回答问题：负压式救护车
负压式救护车在2020年抗击新冠疫情的过程中发挥了重要作角，车上安装了消毒灯、中心供氧接口等，还配备了呼吸机、除颤仪等一系列抢救设备。所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内。为了在救治和转运传染病人时最大限度地减少交叉感染的几率，尽力保证医护人员头部位置的空气是干净无菌的；而病人躺卧处的空气是被污染的，利用真空泵将车内的污染空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出。
（1）相较于普通救护车，负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由 从而可以大大减少交叉感染的几率；
(2）人类靠肺呼吸，在 _（选填“呼气”或“吸气”）时肺内处于负压状态。
(3）消毒灯是利用 线进行消毒的。
(4）负压式救护车内气流的方向是 。（选序号）
①从车上方进入车内，从车下方被排出 ②从车下方进入车内，从车上方被排出
若负压车内的气压相比车外的标准大气压减小了千分之一，车顶的面积约为4m2，车顶受到的内外气体压力差约为 _ N 。（标准大气压为1.0×105 Pa )
估测大气压值的装置如图所示，器材有注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等。
（1）该实验还需要的测量仪器是 _；
（2）观察注射器，读出注射器的容积。用刻度尺测出注射器 _，记为；
（3）把注射器的活塞推至注射器筒的底部，目的是 _，然后封住注射器的小孔；
（4）水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数，即近似等于大气对活塞的 _；
（5）则根据上述测量数据计算出大气压的值 _Pa；
同学们大多数都坐过飞机，我们都知道飞机在天上水平飞行的时候是不会掉线来的，那其中的奥妙
又是怎么回事呢？同学们肯定也听说过香蕉球吧，那香蕉球又是怎么踢出来的呢？怎样才能让它按照你
想要的香蕉路线前进呢？接下来我们就一起来探究一下这些问题吧。
流体
流体指的是具有流动性的气体、液体的统称（水、空气…）。
流体压强与流速的关系
在流体中，流速度越大的位置压强越小；流速越小的位置压强越大。试着解释下列现象。
对着下垂的纸条上方吹气，纸条会飘起来 对着倒立着的漏斗吹气，乒乓球不会掉下来
列车进站时，禁止站到白线和列车轨道之间 被吹翻的雨伞
流体压强与流速的应用
1. 飞机的升力：如图所示为飞机机翼横截面图，飞机在高空飞行时，机翼将空气分成上下两部分，在相同时间内，上方空气流过的路程较大，流速较大。根据压强与流速的关系，下方气压大于上方气压，从而产生向上的压力大于向下的压力，即合力向上，称之为升力。
2. 跑车的抓地力：如图所示，跑车在高速行驶时，由于上表面空气流速大于下表面，所以跑车速度过快容易“飘”，为了防止“飘”车现象，需要增大跑车的抓地力，于是会在车尾安装尾翼。尾翼将空气分为两部分，流经尾翼上方的空气流速较小，流经尾翼下方的空气流速较大，于是产生向下的压力大于向上的压力，从而产生一个向下的抓地力。
列车进站时，乘客应站在安全线以外，人若越过安全线，有可能被吸进轨道而发生危险，这是因
为有列车通过时，人与列车（内侧）间（ ）
A．空气流速比外侧快，压强减小 B．空气流速比外侧慢，压强增大
C．空气流速比外侧慢，压强减小 D．空气流速比外侧快，压强增大
如图所示，以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中，压强 p1、p2 大小关系正确的是 （ ）
下列实验中，不能用“流体压强与流速关系”解释的是（ ）
左侧吹气，气球向左飘 B．从上方吹气，纸条向上
C．从上方吹气，硬币飞入碗中 D．吸气时，乒乓球紧贴漏斗壁
我们经常看到这样的现象：在无风的天气，汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风
飘动，如图所示，汽车向左行驶，马路两边的树叶会沿着 A、B、C 哪一个方向飘动（ ）
A．向 A 方向飘动 B．向 B 方向飘动
C．向 C 方向飘动 D．条件不足，无法判断
舰艇护航时一般采用前后护航的形式而不采用并排护航，下列与之原理相同（ ）
如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U 型管中装有水，直径相同的 a、b 两管中的水静止时液面相平。如果在右端 c 处往装置里急吹气，则可能出现的现象是（ ）
A．水面仍相平 B．水面 a 管比 b 管高 C．水面 a 管比 b 管低 D．两管水面高低无法确定
草原犬鼠的“空调系统”。如图是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，当草原有风从左向右吹过时，下列说法正确的是（ ）
A．隆起土堆的洞口气流速度大，压强减小，风从右洞进，左洞出
B．隆起土堆的洞口气流速度大，压强减小，风从左洞进，右洞出
C．平的土堆的洞口气流速度大，压强减小，风从右洞进，左洞出
D．平的土堆的洞口气流速度大，压强减小，风从左洞进，右洞出
利用矿泉水瓶可以做很多物理小实验。
（1）在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，再马上盖上瓶盖看到瓶子瘪了，这是因为_____的存在。
（2）如图a所示，矿泉水瓶中装满水后插入吸管甲，用另一吸管乙向吸管甲上方吹气，吸管甲中水面会上升，这是因为______________-。
（3）如图b所示，在矿泉水瓶上扎两个相同大小的小孔和，发现从孔喷出的水较急，这是因为 ______________________。
（4）如图c所示，将扎有小孔A、B的矿泉水瓶放入装入盐水的水槽中，孔B仍然有水喷出，则孔A ___。
A.可能水既不流出也不流入 B.一定有水流出 C.一定有水流入
测量大气压的工具叫__________，1 标准大气压约等于________Pa，相当于______cm 水银柱。
高压锅是家庭厨房中常见的炊具，它是利用增大锅内气压，使液体沸点________（填“升高”或 “降低”）的原理制成的。
在下列事例中，有一个作用原理与其他三个不相同，这个事例是（ ）
A． 挂衣吸盘 B． 吸饮料 C． 纸片不掉 D． 注射药液
如图所示，将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中，用电吹风从细管吹向漏斗的大口，以下分析正确的是（ ）
A．球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
B．球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
C．球会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
D．球会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
如图所示，一圆形水管左粗右细，a、b 为粗管和细管中同一水平面上的点，水管中有一气泡，随水向右快速运动，气泡经过 a、b 两点时体积大小的比较，以下分析正确的是（ ）
A．a 点时大 B．b 点时大 C．一样大 D．均有可能
近期，苏州市交警部门加大对电动车安装遮阳伞遮雨伞的检查拆除力度，遮阳伞虽能遮挡用光，
但存在安全隐患，当电动车快速行驶时，如图所示，下列说法正确的是（ ）
遮阳伞上边空气流速小，压强小，伞面被向下压
B．遮阳伞下边空气流速大，压强小，伞面被向上吸
C．遮阳伞上边空气流速大，压强大，伞面被向下压
D．遮阳伞下边空气流速小，压强大，伞面被向上吸
如图所示，把长约 20cm 的饮料吸管从中部剪开（但不要彻底剪断）并弯折过来，将其中一段吸
管 a 插在盛水的烧杯中，从另一段吸管 b 的管口用力吹气，水将从 a 管的管口喷出，且呈雾状，
这是因为吹气时（ ）
A．a 管上端附近气体的压强变大 B．a 管上端附近气体的压强变小
C．烧杯中水面上气体的压强变大 D．烧杯中水面上气体的压强变小
某课外兴趣小组用容积为2.5mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一个，设计一个估测大气压强的实验，主要步骤如下：
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是：___________________________
（2）如果实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.4cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用______（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是___________________________。
（3）如图所示，用细尼龙绳栓住注射器的活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞________时，记下弹簧测力计的示数F为6N，根据________条件可知，此时，大气对活塞的压力为6N。
（4）用刻度尺测出注射器的____________，记为L（L=5cm）,可求得活塞的横截面积为_____cm2。
（5）测得此时的大气压P=________Pa.
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