对比维度 2022年版义务教育物理课程标准 2011年版义务教育物理课程标准
内容要求 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。 例1 通过实验,了解橡胶的弹性。列举弹性在生活中的应用实例。 例2 通过实验,了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的应用。 例3 通过实验,了解物质的导电性,比较导体、半导体、绝缘体导电性能的差异。 例4 通过实验,了解金属与木材导热性能的差异。 2.知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。 例5 列举质量为几克、几十克、几百克和几千克的一些物品,能估测常见物体的质量。 3.通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。 4.了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。 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。 例1 通过实验,了解金属或塑料的弹性。列举弹性在生活中的应用实例。 例2 通过实验,了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的应用。 例3 通过实验,了解物质的导电性,比较导体、半导体、绝缘体导电性能的不同。 2.知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。 例4 分别说出质量为几克、几十克、几百克和几千克的一些物品,能估测常见物体的质量。 3.通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。 4.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。 例5 收集有关物质属性研究的信息。
学业要求 (1)能描述固态、液态和气态的基本特征及在相互转化过程中的特点,能说出生活中常见的温度值,知道质量的含义,理解密度,能说出物质世界从宏观到微观的大致尺度;能根据这些知识解释有关自然现象,尝试运用这些知识解决日常生活中的有关问题,形成初步的物质观念。 (2)知道建构模型是物理研究的重要方法,了解原子的核式结构模型;能通过实验或实例,归纳总结物态变化过程中的吸、放热规律;在归纳或演绎中会引用证据,养成使用证据的习惯;能运用物质的弹性、磁性、导电性等知识,对一些说法进行质疑,发表自己的见解。 (3)在物理学习中,能发现并提出需要探究的物理问题,能根据已有经验作出有关猜想与假设;能制订简单的实验方案,会正确使用天平、温度计等实验器材,能按实验方案操作,获得实验数据;会用简单的物理图像描述数据,根据图像特点对实验结果作出解释;能撰写简单的实验报告。 (4)能通过物态变化等实验,感受物理研究是建立在观察、实验和推理基础上的创造性工作;能在运用密度等知识解决实际问题的过程中获得成就感,具有学好物理的自信心;能用相关知识初步解释自然界的水循环等现象,具有关心和保护环境的意识,能初步体会构建人类命运共同体的重要意义。 无具体内容
教学提示 (1)教学策略建议 在“物质”主题教学中,应注重联系生产生活实际,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,让学生感受物理学就在身边,体会物理学对科技发展和社会进步的推动作用。 ①树立教学的整体观,培养学生的物质观念。注重教学的整体设计,避免枯燥、碎片化的概念堆砌,引领学生从认识物质的基本形态和物理属性开始,逐步深入到了解物质的微观结构、基本特征和大致尺度等;从微观世界到宇宙天体,引导学生初步理解物质的内涵,认识物质世界的多样性,逐步形成物质观念。 ②强化实验探究,注重发展科学思维和科学探究能力。合理安排演示实验,如“低压沸腾”、碘的升华和凝华等,让学生在实验情境中提出探究问题。尤其在物态变化特点、规律的实验教学中,引导学生基于证据进行归纳、总结、解释及交流,促进学生科学思维和科学探究能力的发展。 ③丰富教学活动,培养学生的科学态度和社会责任感。开展各类教学活动,如举办“密度、物态变化与生产生活的联系”“温室效应与环境保护”等主题小论坛,让学生在思辨与交流中成长,开阔学生视野,激发学生学习兴趣。引导学生在社会调查、课外阅读中,观察和认识物质世界,如组织学生调查当地的水资源状况,增强学生的环境保护意识,使其感受物理学在解决社会问题、推动社会发展中的作用,培养学生致力学习科学技术、立志造福人类的责任感与使命感。 (2)情境素材建议 “物质”主题与自然现象、生产生活密切相关。下面侧重提出与物态变化、物质密度、古代科技等相关的常见情境素材建议。 ①与物态变化相关的素材:自然界中的雨、露、霜、雾、冰、雪等现象,都是由于水的物态发生变化而形成的;将装有酒精的密封塑料袋先后放在热水和冷水中,能观察到明显的汽化和液化现象;夏天从冰箱冷藏柜拿出的饮料罐表面会出现水珠,从冷冻柜取出的物品表面会结霜;吐鲁番的坎儿井能有效减少水的蒸发;给汽车水箱加注防冻液,以防冬天水箱结冰。 ②与物质密度相关的素材:影视剧拍摄中倒塌的楼房、滚落的石块等道具通常是用泡沫塑料制作的,这利用了泡沫塑料密度小的特点,可避免对演员造成伤害;体育竞赛中的铅球,则是用密度大的材料制成的,这能使相同质量的球体积更小:运用密度知识可鉴别身边的一些物质。 ③与古代科技相关的素材:冶铁技术的出现,为人类大规模制造工具、机械提供了材料支持,使人类文明向前迈出了一大步;我国古人利用天然材料加工制成了纸张、火药,利用磁性材料的特性制成指南针。 无具体内容
纬度 具体表现
题型分布 选择题(属性判断、质量估测)、填空题(属性与用途匹配、密度概念),侧重基础记忆与简单应用。实验探究题(密度测量、属性比较)、计算题(密度公式应用、空心物体判断),突出实验与计算能力。综合实践题(古代科技、材料应用),融合历史、工程学科,占比逐步提升。
考查形式 情境化:以生活物品(铁锅、导线)、实用问题(鉴别物质)为载体,链接属性与用途。 实践性:聚焦天平/量筒操作、实验设计、数据处理与误差分析,不局限于结果记忆。 跨融合:关联历史(青铜器制造)、工程(桥梁材料选择),体现综合应用。
核心素养考查 物理观念:理解密度是物质固有特性,掌握属性与用途的对应关系(如导电性→导线选材)。
科学思维:用密度公式建立模型,通过实验数据推理物质属性。
科学探究:覆盖实验设计、操作、数据处理全流程,强化问题解决能力。
科学态度与责任:渗透科技认同(古代 / 现代材料应用)、严谨实验态度(误差分析)。
(一)质量
1.质量:物体中含有物质的多少。
质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、物态和位置的改变而改变。
质量的国际单位是千克(kg),常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
它们之间的换算关系是:
1吨 = 1000千克;1千克 = 1000克;1克 = 1000毫克。
2.质量的测量
天平是实验室测量质量的常用工具,其他工具有案秤、台秤、杆秤、电子秤。
天平的使用
①看:观察天平的称量和标尺的分度值
②放:a.把天平放在水平台面上,对于需要调节底座水平的天平,应先调节底座下面的螺钉,使底座水平 b.把游码拨到标尺左端的“0”刻度线处
③调:调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线处(或指针在中央刻度线左右等幅摆动)
④称:将被测物体放在左盘,估计被测物体的质量,用镊子向右盘加减砝码,然后调节游码在标尺上的位置,最终使天平的横梁平衡
⑤读:被测物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对应的刻度值,
即m物 = m砝码+游码示数
⑥收:测量完毕,先将被测物体取下,然后用镊子把砝码放回砝码盒内,把游码拨回标尺左端的“0”刻度线处
注意事项:被测物体的质量不能超过天平的称量;称量过程中只能通过加减砝码和移动游码来使天平横梁平衡;潮湿的物体、粉末状的物体和化学药品不能直接放在天平左盘中。
(二)密度
1.量筒的使用
(1)工具:量筒、量杯
(2)测量液体体积:
①选:量程、分度值(单位换算:;)
②放:使用量筒测量前,量筒要平稳地放置于水平桌面上
③看:量筒用来测液体体积时,直接向量筒中缓缓倒入被测液体,再读出所测液体的体积。读取数据时,若液面是凹液面,应平视凹液面的底部;若液面是凸液面,应平视凸液面的顶部,如下图:
2.密度
某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度,用字母ρ表示。
密度是表示物质特性的物理量,与物体的质量和体积无关,不同物质的密度一般不同。
(1)密度的公式:。
(2)密度的单位及换算:千克/立方米(kg/m3)、克/立方厘米(g/cm3)、1×103kg/m3=1g/cm3。
3.m-V图像
类型 图像 理解
图线过原点 (1)图线上任意一点对应的纵坐标与横坐标的比值为该物质的密度,图中, (2)图线的倾斜程度越大,该图线所对应的物质的密度越大,图中
图线不过原点 在图线上任意取两点,利用求物质的密度,图中
4.密度的测量
由密度公式可知:要测量某种物质的密度,需要测量由这种物质构成的物体的质量和体积。
(1)量筒(或量杯)的使用
用来测量液体体积的仪器。利用排液法还可以间接测量固体的体积。
(2)用天平和量筒测量固体和液体的密度
①固体密度的测定步骤
a.用天平测出固体的质量;
b.向量筒中注入适量的水,记下水的体积;
c.用细线系住固体放入量筒的水中,使其全部浸没,记下水和固体的总体积;
d.根据所测数据求固体密度。
②液体密度的测定步骤
a.往烧杯中装入一定量的液体,用天平测出烧杯和液体的总质量;
b.把烧杯中的一部分液体慢慢地注入量筒中,记下倒入液体的体积;
c.用天平称出剩余液体和烧杯的质量,求出量筒中液体的质量;
d.根据所测数据求出液体密度。
(3)测比水的密度小的固体物质的密度
①用天平称出固体的质量。
②利用排水法测固体体积时,有两种方法。一是用细而长的针或细铁丝将物体压没于水中,通过排开水的体积,测出固体的体积。二是在固体下面系上一个密度比水大的物块,比如铁块。利用铁块使固体浸没于水中。铁块和固体排开水的总体积再减去铁块的体积就等于固体的体积。固体的质量、体积测出后,利用密度公式求出固体的密度。
(4)液体体积无法测定时,在这种情况下,往往需要借助于水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比。我们可以利用这个原理进行测量。
测量方法如下:
a.用天平测出空瓶的质量m;
b.将空瓶内装满水,用天平称出它们的总质量;
c.将瓶中水倒出,装满待测液体用天平称出它们的总质量。
(五)密度的应用
1.利用密度求出质量:由可知,知道了物体的体积,查出组成物体的密度,就可以算出物体的质量。对于不易直接称量质量的庞大物体,这种办法很方便。
2.利用密度求出体积:由可知,知道了物体的质量,查出组成物体的密度,就可以算出物体的体积。对于形状不规则或不便于直接测量体积的物体,这种办法很方便。
3.利用密度鉴别物质
(1)利用密度鉴别物质
①原理:密度是物质的一种性质,不同的物质密度一般不同,所以可以利用密度来鉴别物质。
②方法:先用适当的方法测出(或计算出)物质的密度,再对照密度表就可知道是何种物质。
(2)密度在生产、生活中的应用
①根据密度分类:如在麦场上,人们利用风力来扬场,对饱满的麦粒与瘪粒、草屑进行分拣。
②检查产品的品质:如在商业中鉴别牛奶、酒的浓度,农业生产中配制盐水选种等。(3)根据密度选材:根据不同的需求选择合适的材料,如交通工具、航空器材中,常采用高强度低密度的合金材料或玻璃钢等。
(六)物质的物理属性
1.物质的物理属性
物理常见的物理属性:硬度、密度、透明度、导电性、导热性、磁性、弹性、塑性、熔点、颜色、气味、韧性、延展性、挥发性等。
(1)透明度(透光度)
物质的透光性能,玻璃、水、纯净的金刚石等都是透明体,木块、铁块、石墨等都是不透明体。
(2)导电性
物质传导电流的能力叫作导电性,人们把善于导电的物质叫作导体,如所有的金属、人体、大地、自然界的水、铅笔芯等均是导体;把不善于导电的物质叫作绝缘体,如玻璃、陶瓷、橡胶塑料等是绝缘体。
(3)导热性
物质传热的性能叫作导热性。
(4)弹性
材料或物体在外力作用下产生形变,撤去外力后,形变随即消失,恢复原来的形状和尺寸的性质叫作弹性。常见的弹性材料有钢条、弹簧、蹦极绳等。
(5)延展性
具有延展性的材料可以打成片、拉成丝,不具有延展性的材料在外力作用下容易破碎、断裂,大部分金属都具有延展性。
(6)颜色
不同物质组成的物体颜色不同,如有的玻璃呈白色、铝有银白色金属光泽、铜具有紫红色金属光泽等。
(7)硬度
硬度是描述物质软硬程度的物理量,硬度也是物质的物理属性之一。阻止被刮破、刮伤或产生凹痕的能力越强的物质硬度越高。
(七)金属与木材导热性能差异实验探究
一、实验核心目的
通过直观实验,对比金属与木材导热快慢,理解 “不同物质导热性能不同” 的物理属性。
二、简易实验设计
实验器材:相同规格的金属棒(如铜棒、铝棒)、木棒、蜡烛、火柴、凡士林、小铁钉(或小钢珠)。
实验步骤:
在金属棒和木棒的同一位置(距一端 5cm 处),用凡士林粘住小铁钉;
同时用蜡烛火焰加热两棒的另一端(非粘铁钉端),保持火焰大小一致;
观察并记录小铁钉掉落的先后顺序。
三、现象与结论
现象:金属棒上的凡士林先熔化,小铁钉先掉落;木棒上的凡士林熔化慢,铁钉后掉落(或长时间不掉落)。
结论:金属的导热性能比木材强,金属是热的良导体,木材是热的不良导体。
四、原理关联
导热性能是物质的重要物理属性,金属内部自由电子运动能快速传递热量,木材内部结构松散、缺乏自由电子,热量传递缓慢,这一差异决定了两者的用途(如铁锅用金属、隔热垫用木材)。
质量相关基础考查:一是质量估测,常以选择题形式考查生活中常见物体的质量;二是质量属性理解,重点考查质量不随物体的形状、状态、位置变化而改变这一特性;三是天平的使用,这是基础操作考点,包括天平调平(游码归零后 “左偏右调,右偏左调”)、称量时“左物右码”、用镊子增减砝码等注意事项,常以填空题或实验题的小问呈现。
密度概念与公式应用:一方面是对密度概念的理解,需明确密度是物质的特性,与物体质量、体积无关,同种物质密度一般不变,不同物质密度通常不同;另一方面是密度公式()的计算,常结合质量、体积的相互推导,还会涉及单位换算。
密度测量实验探究:中考重点实验之一,命题围绕实验器材、步骤、数据处理和误差分析展开,主要包含测量固体的密度或测量液体的密度,多以实验探究题的形式考查。
密度的实际应用:该考向注重知识与生活、科技的结合,多以选择题和填空题呈现,包括利用密度鉴别物质、计算不便于直接测量的物体质量或体积、解释生活中的相关现象,如冬天水管冻裂是因为水结冰后密度变小、体积变大,以及选种时利用密度区分饱满和干瘪的种子等。
其他物理属性的辨析:侧重知识的实际迁移,考查物质的弹性、磁性、导电性、导热性、硬度等属性与用途的匹配。题目常以新材料、生活物品为背景。题型多为选择题,要求根据用途反推物质应具备的属性,或根据属性判断其适用场景。
1.[2025年江苏无锡中考真题]我国科研团队突破国际上现有的铝合金材料体系,开发出高镁含量铝合金材料,这种材料密度小、韧性好、强度大,并且成本低。这种材料适合制造( )
A.飞机的机身 B.举重用的杠铃 C.起重机的配重 D.压路机的碾子
2.[2025年江苏盐城中考真题]月壤砖是月球建房的基础材料,我国科学家研发的月壤砖已被送往空间站。在月球上建房,建筑材料必须满足轻便、结实且易于搬运的条件,还必须具备防辐射、防微尘和保温隔热等功能特性。下列关于月壤砖的物理属性的表述,错误的是( )
A.隔热性能好 B.密度大 C.抗辐射性能好 D.抗压强度高
3.[2025年黑龙江大庆中考真题]我国秦代度量衡制中规定:,,,与现代国际单位制比较,1斤约0.256kg。九年级女同学的质量在秦代约为( )
A.2斤 B.20斤 C.200斤 D.2000斤
4.[2025年吉林长春中考真题]我国某科研团队开发的新一代铝合金材料——高镁轻强铝,可将铝合金结构件进一步减重。实现减重的原因是该材料的( )
A.密度小 B.硬度小 C.弹性好 D.磁性强
5.[2025年贵州中考真题]你的质量(俗称体重)与下列各质量值最接近的是( )
A.50t B.50kg C.50g D.50mg
6.[2025年陕西中考真题]研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。下列判断不正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为,g取10N/kg)( )
A.根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为
B.从水中取出石头时,带出了1g的水
C.从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24 N
7.[2025年山西中考真题]制作航天器部件的材料常需要满足“低密度、高强度”等条件。航天小组的同学们调查了铝合金和碳纤维两种材料,其质量与体积关系如图所示。分析图像可知( )
A.铝合金的密度为
B.碳纤维的密度是铝合金的2倍
C.质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较大
D.体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小
8.[2025年宁夏中考真题]如图甲所示是小华利用某瓶装医用酒精对环境进行消毒的情境,开封前,此瓶装有酒精85g。
(1)计算该酒精的密度;
(2)酒精瓶的按压泵如图乙所示,它在结构和使用上涉及许多物理知识。
示例一:喷出酒精后,周围可以闻到酒精气味,这是________现象;
示例二:手指按压处面积做得较大,是为了________。请你再举一例,并用物理知识解释________。
9.[2025年山东济宁中考真题]两个相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,一个装有4kg的水,另一个装有某种液体。分别从两容器中抽出相同体积的水和该液体,抽出前后水和该液体对容器底的压强如表所示。则该液体抽出前的质量为_________kg,该液体的密度为_________。()
容器底受到的压强 抽出前 抽出后
10.[2025年甘肃兰州中考真题]小明在实验室用天平和量筒测量某种液体的密度。他先在烧杯中倒入适量的液体,用天平测出烧杯和液体的总质量为94.2g,再将烧杯中的部分液体倒入量筒中如图甲所示,最后用天平测量烧杯和剩余液体的总质量,天平横梁水平平衡时如图乙所示,则烧杯和剩余液体的总质量为__________g,该液体的密度为__________。
11.[2025年黑龙江大兴安岭地区中考真题]文具中蕴含着大量的物理知识。手用力捏橡皮时橡皮发生形变,松手后,橡皮能恢复原状,这是因为橡皮具有_________(选填“弹性”或“塑性”),橡皮在发生形变的过程中体积变小,密度_________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
12.[2025年山东烟台中考真题]小明用天平测量牛奶密度时,把天平放在水平桌面上,游码归零后,指针静止时如图甲所示,此时他应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节。天平平衡后,他将标有250mL的整盒牛奶放在天平左盘进行称量,天平再次平衡时如图乙所示,则整盒牛奶的质量为_________g。若空奶盒的质量为56.4g,则牛奶的密度为_________。
13.[2025年四川成都中考真题]小殷测量红砖的密度,他采集了一块红砖样本,先用天平测出其质量,再用装有适量水的量筒测出其体积。由于红砖吸水,导致他计算出的红砖密度偏_______;要想更准确测出红砖样本的体积,可采取的方法有_______。(写出一条即可)
14.[2025年黑龙江哈尔滨中考真题]小丹和爸爸去古玩市场买回一个铜刀币,她想知道这个刀币是不是纯铜的呢?于是小丹进行如下实验。
(1)小丹想根据的原理测出刀币的密度,则质量的测量工具是_______,体积的测量工具是_______;
(2)小丹测体积时遇到了困难,因为刀币较大,无法放入测体积的工具中,但可以放入大烧杯中,情形如图所示。只利用大烧杯、弹簧测力计、细线、水、记号笔和刀币这些器材,请你帮她设计实验测出刀币的体积。要求写出主要的实验操作步骤及表达式(水的密度用表示)。
15.[2025年四川自贡中考真题]航空航天科研团队成功研制出新型铌合金材料。
(1)某校研究小组获得一小块此材料,设计以下探究方案测量其密度:
如图甲,将铌合金材料切割成正方体形状,用刻度尺测出边长是________cm;如图乙,用天平称量其质量是________g,根据数据计算出密度是。
(2)小敏发现铌合金块形状不规则,怀疑体积测量不准确,于是设计了新方案:
①如图丙,在水平放置的电子秤上放一装有适量水的容器,记下此时水的质量;
②如图丁,将铌合金块轻放入水中,待水位稳定后,做好标记B,记下此时水和铌合金块的总质量;
③如图戊,取出铌合金块,在容器内注入水,直到水位达到________处,记下此时水的质量,则铌合金块的体积是________;
④算出铌合金块的密度是________(保留小数点后一位)。
16.[2025年山东中考真题]镓铟锡合金常温下处于液态,且无毒。物理科创小组的同学们认为可以用它代替易挥发、有毒的水银测量大气压强,他们决定先测量镓铟锡合金的密度,再测量大气压强。
(1)测量密度前,为了提高液体体积测量的精确度,应在图中所示的三种注射器中选择________(选填“5mL”“20mL”或“30mL”)的注射器。
(2)同学们先测量了所选用注射器的质量随后用注射器抽取适量的镓铟锡合金。他们发现抽取液态合金时,注射器中会有气泡,于是将气泡排出后,读取合金的体积V,并用天平衡量它们的总质量。将测量和计算出的数据填入表格。
实验次数 注射器的质量/g 注射器和合金总质量/g 抽取的合金体积/mL 合金密度
1 6.2 13.9 1.2 6.4
2 28.5 3.6 6.2
3 4.0
第3次实验所测如图乙所示,为______g,计算得合金密度为______。
通过三次实验,得到所测镓铟锡合金的密度为______。
(3)将PU耐压透明软管注满镓铟锡液态合金后,手持软管中部缓慢上提,保持两端管口始终在流态合金液面以下,直至软管中液柱分离,如图丙所示。测得管内外液面高度差h为160cm,小组测得的大气压强为______Pa。(取)
(4)交流评估时,小明回想起,测量液态合金体积过程中。注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丁所示,这部分液态合金体积未被计入,会导致密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。请你利用现有器材设计实验,消除这一小部分液体带来的影响。获得更准确的密度值。简要说明你的实验思路______。
17.[2025年江苏南京中考真题]小明和小华测量土豆的密度,设计了如下方案。
(1)小明的方案:
①天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针静止后的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____调节,直至天平平衡;
②用天平测量土豆质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图乙所示,土豆的质量为_________g;
③利用装满水的溢水杯和空量筒测量土豆的体积,正确操作后,量筒示数如图丙所示;
④土豆的密度为_________。
(2)小华的方案:
仅用小刀、口径较大的量筒和水测出了土豆的密度,在空白处填上适当内容。
①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值;
②用小刀对土豆进行加工,____________________,读出水面对应的刻度值;
③___________________,读出水面对应的刻度值;
④土豆密度的表达式____________________(用表示)。
18.[2025年山东泰安中考真题]依据战国时期竹节柄青铜汲酒器(图甲)工作原理,项目化学习小组利用3D打印技术制作了汲液器,该汲液器由中空圆柱形长柄和储液罐组成,结构示意图如图乙所示,汲液器质量为66g,3D打印所用材料的密度为,且该材料热熔凝固后密度不变。图丙为利用该汲液器转移液体的过程:①将汲液器竖直压入液体中,液体由底部小孔进入,空气由上部小孔排出;②堵住上部小孔,缓慢将汲液器从液体中提出后在空中静止;③松开上部小孔,液体从底部小孔流入水平放置的底面积为的空置圆柱形容器中,壁厚忽略不计。g取10N/kg,。求:
(1)3D打印该汲液器所消耗材料的体积(假设打印过程材料无损耗);
(2)步骤②中汲液器在空中静止时,手对汲液器的拉力为3.72N,忽略被封闭气体质量。步骤③中储液罐内的液体完全流入容器中后,容器内液体的深度为6cm,求该液体的密度;
(3)用下述方法可粗略测量汲液器内部空腔的总容积:将汲液器上部、底部两孔用薄膜封闭,用竖直向下的力将汲液器压入足够深的水中,当汲液器刚好全部浸没入水中静止时,所施加的力为3.24N,忽略汲液器及薄膜的形变、被封闭气体及薄膜的质量和体积,求的大小。
参考答案
1.答案:A
解析:A.飞机的机身要采用轻质材料,减小飞行时的质量,且机身的材料要强度大,不易发生变形,高镁含量铝合金材料密度小、韧性好、强度大适合制造飞机的机身,故A符合题意;
B.举重用的杠铃需要一定的重量才能满足不同级别的训练要求,不能采用轻质材料制作,故B不符合题意;
C.起重机的配重需要强度高的材料承载重物,故高镁含量铝合金材料不适合制作起重机的配重,故C不符合题意;
D.压路机的碾子需要较大的质量来产生足够的压力,而高镁含量铝合金材料密度小,相同体积的高镁含量铝合金材料,质量小,无法满足压路机碾子对质量的要求,故D不符合题意。
故选A。
2.答案:B
解析:A.题目提到月壤须具备“保温隔热”性能,隔热性能好意味着导热慢,能起到保温作用,故A正确,不符合题意;
B.题目明确要求月壤“轻便”,由密度公式可知,在体积一定时,密度小的物质质量小,才会轻便。所以月壤应密度小,而不是密度大,故B错误,符合题意;
C.月壤要“防辐射”,说明其抗辐射性能好,能阻挡月球上的辐射,故C正确,不符合题意;
D.月壤需结实,抗压强度高的材料更能承受搬运等过程中的压力,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.答案:C
解析:由题意可知,与现代国际单位制比较,1斤约0.256kg,九年级女同学在现代国际单位制中约50kg,则在秦代约
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.答案:A
解析:实现减重的原因是该新一代铝合金材料密度小,根据,体积相同时,质量更小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.答案:B
解析:一般人的质量大约为50kg,50t质量太大,50g和50mg质量又太小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.答案:D
解析:A.①②两步中可得水的质量为
利用水的质量结合④步可得排水的体积,且排水体积与石头的体积相等,则石块的体积为
可得出石头密度最准确的测量值为
故A正确,不符合题意;
B.从水中取出石头时,石块带出水的质量为
故B正确,不符合题意;
C.从水中取出石头时,即使石块会带走水,根据上述分析可知,不会影响密度的测量值,故C正确,不符合题意;
D.石头沉在水底时,受到的浮力为
石块的重力为
杯底对石头的支持力为
故D错误,符合题意。
故选D。
7.答案:D
解析:A.铝合金的密度为
故A不符合题意;
B.由图得,体积相同时,碳纤维的质量是铝合金的一半,由得,碳纤维的密度是铝合金的,故B不符合题意;
C.由图得,质量相同时,用铝合金制成的实心部件体积较小,故C不符合题意;
D.由图得,体积相同时,用碳纤维制成的实心部件质量较小,故D符合题意。
故选D。
8.答案:(1)
(2)扩散;减小压强;盖子上有很多凹凸不平的纹路,这是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦。
解析:(1)由图可知,该瓶酒精净含量为100mL,即酒精的体积
且开瓶前装的酒精质量,由密度公式,得酒精的密度
(2)喷出酒精后,周围可以闻到酒精气味是扩散现象,是因为酒精分子在空气中无规则运动后,进入我们的鼻子,我们就闻到了酒精气味了。
手指按压处面积做得较大,是在压力一定时,通过增大手指与按压处的受力面积来减小压强,从而使手指不容易疼痛。除了这些例子我们还可以看到其瓶盖上有很多凹凸不平的纹路,这是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦使瓶盖更容易被打开。
9.答案:4;
解析:已知水的质量是4kg,则水的重力为
由于容器是圆柱体,水对容器底部的压力与水的重力大小相等,即
抽出水前水对容器底部的压强为2000Pa,可得容器的底面积为
容器中装入某种液体,抽出液体前液体对容器底部的压强为2000Pa,可得液体的重力为
液体的质量为
据表格可知,抽出水后,水对容器底部的压强变为1000Pa,抽出水的重力为
抽出水的体积为
由于抽出相同体积的水和该液体,则抽出液体的体积为
据表格可知,抽出液体后,液体对容器底部的压强变为1200Pa,抽出液体的重力为
可得液体的密度为
10.答案:61.2;1.1
解析:由图乙可知,砝码质量,游码示数1.2g,烧杯和剩余液体的总质量为
由甲图可知,量筒的分度值为1mL,量筒中液体的体积为
量筒中液体的质量为
液体的密度为
11.答案:弹性;变大
解析:手用力捏橡皮时橡皮发生形变,松手后,橡皮能恢复原状,这是因为橡皮具有弹性,发生的是弹性形变;橡皮在发生形变的过程中体积变小,质量不变,根据知,密度变大。
12.答案:右;321.4;
解析:用天平测量牛奶密度时,把天平放在水平桌面上,游码归零后,指针静止时如图甲所示,指针左偏,说明左端重,此时他应将平衡螺母向右调节,给右端增重。
如图乙所示,横梁标尺分度值为0.2g,则整盒牛奶的质量为
则牛奶质量为
则牛奶的密度为
13.答案:大;见解析
解析:由于红砖吸水,会使量筒中水和红砖的总体积减小,则所测体积偏小,质量测量准确,由可知红砖密度偏大;要想更准确测出红砖样本的体积,将红砖浸没水中充分吸水至饱和状态,再用湿布擦去表面水分后测量体积,此时砖不再额外吸水,测量的体积比较准确。
14.答案:(1)托盘天平;量筒
(2)见解析
解析:(1)我们一般利用天平测量物体的质量,利用量筒借助排水法测量物体的体积。
(2)实验步骤如下:
①在刀币大约中部位置做标记,用细线将刀币挂在调好的弹簧测力计下,测出刀币的重力为G;
②在烧杯中装入适量的水,使刀币浸入水中至标记处,刀币不接触烧杯底和侧壁,读出此时测力计的示数为;
③把刀币倒过来挂在弹簧测力计上重复步骤2的操作,读出此时测力计的示数为。
根据称重法,步骤①中刀币受到的浮力为,步骤②中刀币受到的浮力为,则步骤①中刀币排开水的体积为
步骤②中刀币排开水的体积为
则刀币的体积为
15.答案:(1)2.00;68.8(2)B;7.8;
解析:(1)由图甲可知刻度尺的分度值为0.1cm,物体左端与零刻度线对齐,右端与2.00 cm对齐,则物体的边长为
由图乙可知,天平标尺上的分度值为0.2g,游码对应的刻度为3.8g,则物体的质量为
(2)图戊中,取出铌合金块,在容器内注入水,直到水位达到标记的B处,则加入水的质量为
金属块完全浸没,则金属块的体积与排水的体积相等,即
金属块密度为
16.答案:(1)5mL(2)31.4;6.3;6.3(3)(4)偏大;见解析
解析:(1)为了提高液体体积测量的精确度,应选择量程合适且分度值较小的注射器。在测量过程中,我们需要抽取一定体积的镓铟锡合金,从实验数据来看,抽取的合金体积在1~4mL左右,5mL量程的注射器既能满足测量需求,其分度值相对20mL和30mL量程的注射器更小,测量更精确。故应选择5mL的注射器。
(2)观察乙图,天平游码标尺的分度值为0.2g,游码示数为1.4g,则第3次实验所测质量
第3次实验抽取的合金体积为4.0mL,计算得合金密度为
通过三次实验,得到所测镓铟锡合金密度的平均值为
(3)镓铟锡合金密度
液柱高度差
则大气压强
(4)测量液态合金体积过程中,注射器零刻度线前端接口处还有一小部分液体未被计入体积,根据,质量测量准确,体积测量偏小,所以密度的测量结果偏大。
测量开始之前先抽取一部分液态合金再排出,使注射器零刻度线前端接口处充满液态合金,再把注射器放在天平上称量得到空注射器质量,后续步骤和原实验相同。
17.答案:(1)①右②47.2④1.57
(2)②挖空土豆,做成船状,使土豆漂浮在水面③用小刀将土豆按入水中刚好浸没④
解析:(1)①用天平测物体质量时应把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端零刻度线处;由甲图可知,指针偏左,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
②由图乙所示,标尺的分度值为0.2g,游码所在位置为2.2g,土豆质量为
④土豆的体积等于其排开水的体积,由图丙所示,量筒的分度值为2mL,示数为30mL,即土豆排开水的体积为30mL,则土豆的体积
土豆的密度
(2)①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值;②用小刀对土豆进行加工,挖空土豆,做成船状,使土豆漂浮在水面,读出水面对应的刻度值,此时土豆受到的浮力等于这自身重力,根据阿基米德原理可知土豆受到的浮力
由得,土豆的质量
③用小刀将土豆按入水中浸没,读出水面对应的刻度值,土豆的体积
④土豆密度的表达式
18.答案:(1)(2)(3)
解析:(1)3D打印该汲液器所消耗材料的体积
(2)汲液器的重力
汲液器在空中静止时,受到竖直向下的总重力和竖直向上的拉力,两个力是平衡力,则汲液器和液体的总重力
液体的重力
容器内液体的体积
该液体的密度
(3)当汲液器刚好全部浸没入水中静止时,处于平衡状态,受到浮力、压力和重力是平衡力,则浮力
汲液器排开液体的体积
汲液器内部空腔的总容积