初中物理

物质
2017-04-01 16:58:58   作者:姚中胡新文   点击:

【物    质】
一、物质的形态和变化
1、物质存在的两种形式:一是实体物质,如空气、水、铁等。二是场物质,如电场、磁场、电磁场。
2、物质的状态变化
  ⑴判断发生何种状态变化时,应先找出原来状态和后来状态,再分析发生哪种变化。(可能两种以上)
  ⑵熔化、汽化和升华三种状态变化过程中要吸收热量。
凝固、液化和凝华三种状态变化过程中要放出热量。
3、熔化和凝固
⑴描述物质熔化和凝固的图像。
如图各点表示什么状态?各段表示什么过程?
⑵固体分晶体和非晶体两大类。晶体有一定的熔点(凝固点)。
非晶体熔化时,固态与液态没有严格的界限,加热过程中,温度不断升高,不存在熔点。
⑶晶体熔化成必须满足两个条件:一是温度要达到熔点,二是要不断地从外界吸收热量。
4、汽化和液化
⑴物质由液态变成气态叫汽化。汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
蒸发是只在液体表面进行的平缓的汽化现象。
蒸发在任何温度都能发生,蒸发时要吸收热量,所以蒸发有致冷作用。
液体蒸发的快慢:①在相同条件下,不同液体蒸发的快慢不同,如酒精比水蒸发得快.②对于同种液体,表面积越大、温度越高、表面附近的空气流通得越快,蒸发越快。如建造坎儿井,减少水的蒸发。
沸腾是液体在一定的温度下,在液体内部和表面上同时进行的剧烈的汽化现象。
注意:①不同液体的沸点不同。②液体温度达到沸点,要能继续吸到热,才能沸腾。③液体的沸点跟液面上的气压有关,压强增大,沸点升高。如高压锅内压强为两个标准大气压时,水的沸点升为120℃。
⑵物质由气态变成液态叫液化。液化时要放热,如蒸汽熨斗。
液化有两种方法:①所有气体温度降低到足够低时,都可以液化;②气体液化的温度跟压强有关,压强增大,气体能在较高的温度下液化。如液化石油气是在常温下加压液化成液体。
5、升华和凝华
  ⑴物质由固态直接变成气态叫升华。如舞台上喷撒干冰(固态二氧化碳)升华吸热降温,制造“白雾”。
⑵物质由气态直接变成固态叫凝华。如电灯泡发黑是气态钨遇冷,在灯泡壁直接变成固态钨。
6、水循环:自然界中的水不停地运动、变化着,形成一个巨大的循环系统,其中水的位置不断变动着,水的状态不断转变,在这过程中,伴随着能量的转移。因此,水循环影响地球各地的气候和生态,我们应有保护水资源和节约用水的意识。记住云、雨、雾、露、霜、雪、雹的形成过程:
①大气中的水蒸气,由于夜间降温,在低空液化成小水珠,悬浮在低空形成雾.
大气中的水蒸气,由于夜间降温,在低空液化成小水珠,附着在草木等物体上形成露.
②大气中的水蒸气,由于夜间降温,在地面凝华成小冰晶,附着在草木等物体上形成霜。
③大气中的水蒸气,由于高空降温,在高空液化成小水珠或凝华成小冰晶,悬浮在高空形成云。
④大气中的水蒸气,由于高空降温,在高空液化成小水珠或凝华成小冰晶,从高空降下或降到地面前熔化形成雨。
⑤大气中的水蒸气,由于高空降温,在高空凝华成小冰晶,从高空降下来形成雪
⑥大气中的小水滴在空气对流中受冷凝固成小冰雹块。小冰雹块在流动过程中与小冰晶、小水滴合并,形成透明与不透明交替层次的大冰块。当增大到一定程度时,气流无法支持,降到地面,就形成冰雹。
7、温度和温度计
⑴温度的概念:温度是表示物体冷热程度的物理量。常用单位:摄氏温度(℃)。
知道一些生活中常见的温度值,如:温水一般为40℃左右;冰箱冷冻室温度可调到-20℃以下。
⑵温度计:常用温度计是利用测温液体热胀冷缩的性质制成的。
①使用温度计之前,要注意观察它的量程,分度值和零刻度线的位置。
②正确的使用温度计(会拿、会放、会看、会读、会记)。
⑶体温计:管内装水银,测量范围在35~42℃,分度值是0.1℃。(人的正常体温为37℃)
体温计玻璃泡的容积大,毛细管内径很细,玻璃泡上部有一“缩口”,故可离开人体进行读数,使用后拿住体温计的上部甩几下,让升入直管中的水银回到玻璃泡里。
8、“温室效应”:空气中的二氧化碳、甲烷、水汽等气体能让太阳发出的热顺利通过,达到地球,但却阻碍地表反射的热散发到大气层外,就像玻璃温室一样起保暖作用,使地球增温,导致气候变暖,造成海平面上升、热带风暴频发等一系列气象灾害。因此,人类应当有效地限制温室气体(二氧化碳)的排放、大量植树造林。
9、“热岛效应”:①在城市的生产和生活中,燃烧大量的燃料,排放出大量的热;
②以水泥、沥青为主的路面和建筑物有较强的吸收太阳辐射能的本领;
③城市中的水面小、地面的含水量小,致使水的蒸发少,加之空气流动不畅城市中的热不能及时传递出去等原因,城市的平均气温比周围乡村高一些,就像一个个“热岛”一样,给环境带来不利影响。
10、人工降雨 常用的一种方法:用飞机在适当的云层中撒布干冰,靠干冰的升华吸收大量的热,使云中的冰晶增多,小水滴增大,从而形成降雨。
二、物质的物理属性
1、物质的物理属性和分类
⑴物质的状态----固态、液态、气态; ⑵物质的密度(ρ)----物质单位体积的质量;
⑶物质的比热(c )----单位质量的物质温度升高1℃吸的热;⑷物质的透明度----透明、半透、不透;
⑸物质的硬度----软硬程度;    ⑹物质的延展性----易延展(金、纳米材料)、难延展;
⑺物质的弹性----强弱程度;    ⑻物质的导电性----超导体、导体、半导体(锗、硅)、绝缘体;
⑼物质的导热性----良导、不良、绝热; ⑽物质的磁性----永磁、软磁、无磁;
2、质量与物体的形状、位置、状态等无关,所以质量是物体本身的一种属性。使用托盘天平时,先水平调节:“放水平游码移零,针左偏螺母右调”,再横梁调节:“物左码右分两盘,先大后小移游码”。
3、密度ρ是单位体积某种物质的质量.是物质本身的一种属性(力学特性),是鉴别物质的方法之一.
在一定状态下,对同一种物质,比值ρ=m/v是确定不变的,所以,密度跟物体的质量、体积无关.
注意:⑴同一种物质,状态不同,密度不同.如水蒸气、水和冰的密度不同。⑵外部条件改变时,物质的密度也会变化。如物体受热膨胀,密度就会减小;如因为气体没有一定的体积,所以当压缩打气筒内的气体时,质量不变,体积变小,气体密度就会变大。⑶气体的密度值常指气体在标准大气压下、0℃条件时的值。
4、正确理解密度知识中的比例关系。注意,研究的对象是同一种物质,还是两种不同的物质。
⑴同一种物质,密度ρ一定,m1/m2= v1/v2,也就是同一种物质,物体的质量跟它的体积成正比。
⑵不同的物质,密度ρ不同,当体积V相同时,m1/m2=ρ1/ρ2。物体的质量跟它的密度成正比。
⑶不同的物质,密度ρ不同,当质量m相同时,v1 / v2 =ρ2/ρ1。物体的体积跟它的密度成反比。
5、测定某种物质密度的思路:供选用的器材有天平、弹簧测力计、量筒、刻度尺、细线、水。
⑴固体的密度根据密度公式ρ=m/v。
其中m可用①天平直接测出;②弹簧测力计测物重G=mg,再求得;③量筒测出物体在水中漂浮时的V排水,根据G物= F浮,则mg=ρ水gV排,间接求得。
其中V可用①量筒或量杯用排水法测出体积,遇到密度小于水的物质时要用压入法或沉锤法,使物体浸没水中;②刻度尺间接测出形状规则的物体的体积。
⑵液体的密度除用天平测出m,用量筒或量杯测出V,根据密度公式ρ=m/v求得。还可从有ρ液的公式间接求得。如结合浮力知识:①称重法中F浮= G物-F/=ρ液gV排;②漂浮时F浮=ρ液gV排=G物。
密度计也是根据漂浮时,F浮=G计不变,ρ液与V排成反比制成。它的刻度值是上小下大,间距是上疏下密。
⑶根据密度与其它物理量的比例关系,已知ρ1求ρ2。如称重法测浮力中,∵物体浸没水中V排= V物, F浮= G物-F/=ρ水gV排,G物=ρ物g V物。∴ρ物/ρ水= G物/ (G物-F/),测出G物和F/,可求ρ物。
三、物质的结构和尺寸
1、分子世界 
⑴物质由大量分子组成,分子很小,一般分子直径的数量级为10- 10m.(放大镜、光学显微镜探测不到)
⑵分子间有空隙,分子一直在不停息地做无规则的运动。(温度升高时,分子运动激烈,扩散进行得快)
⑶分子之间存在着相互作用的引力和斥力,是同时存在的,它们的大小与分子之间的距离有关。
⑷固体中分子靠得很近,有规律地排列,只能围绕某一点振动,因此固体有一定的体积和形状。液体中分子间距约固体的两倍,可以在一定范围内运动,因此液体有一定的体积,但没有一定的形状。气体中分子离得比较远,间距为固体的10倍以上,能自由地向各个方向运动,因此气体没有一定的体积和形状。
2、粒子世界
⑴分子由原子(直径约10-10m)组成。(摩擦起电现象表明:原子是由更小的粒子组成,而这些粒子有的是带电的)
⑵原子由带正电的原子核(直径约10-15m)和核外带负电的电子(1897年汤姆逊发现)组成,原子不显电性。卢瑟福的原子行星模型:原子的中心有一个带正电,几乎集中原子质量的原子核,带负电的电子绕着原子核高速旋转。
⑶原子核是由带正电的质子(1919年卢瑟福发现)和不带电的中子(1932年查德威克发现)组成。
⑷质子和中子都是由称为夸克(1964年盖尔曼提出)的更小粒子组成的。
加速器是探索微小粒子的有力武器。如:回旋加速器;北京正负电子对撞机(1988年建成)。
3、宇宙世界
⑴古代人提出“天圆地方说”、托勒密提出“地心说”、哥白尼提出“日心说”。
⑵现代认为:宇宙是一个有层次的天体结构系统:地球是太阳系中的普通一员,太阳系又是银河星系中数以千亿颗恒星中的一个,而银河星系又是宇宙中无数星系中的一个。
⑶天文学家哈勃发现谱线“红移”现象(多普勒效应)表明星系都在以各自的速度远离我们而去。
⑷宇宙的起源,大多数科学家认定:宇宙诞生于距今约137亿年的一次大爆炸。“大爆炸宇宙模型”
4、物质世界从微观到宏观的尺度:夸克—质子、中子—原子核—原子—分子;
月球—地球—太阳—太阳系—银河系—星系团—超星系团。
5、“量天尺”:1光年为光在真空中行进一年所经过的距离。1光年 = 9.461×1015米.
四、新材料及其应用
1、导体和绝缘体:导体内部有大量的可以自由移动的电荷。如金属导体内部有大量的自由电子,当导体两端加有电压时,这些自由移动的电荷就在电压作用下定向移动形成电流。绝缘体中可以自由移动的电荷很少,一般情况下,绝缘体两端加上电压也不能形成电流。注意:导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,当条件改变时,绝缘体也可以成为导体,如玻璃在温度升高时,其导电的能力也逐渐增强。
2、半导体导电性能介于导体和绝缘体之间, 半导体具有许多独特的功能。例如:半导体二极管具有单向导电性,即只允许电流从一个方向通过元件,可用于控制电路的通断;半导体三极管可用来放大电信号;半导体材料的电阻大小还可受光、温度、压力等因素控制,因此可制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等元件,用于计算机等电子仪器内。
3、超导体是一种当温度在某临界温度时,电阻为零的材料。用于损耗很小地输送极大的电流,例如:远距离输电线路、超导磁悬浮列车。
4、纳米材料是指几何尺寸达到1—100nm范围的材料(1nm=10-9m),是分子水平上的研制,制成的用品有许多奇特的性质。例如:纳米铜具有超塑延展性;纳米陶瓷硬度高、耐高温、有塑性;纳米奶瓶有抗菌作用。
 
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