1.质量和密度
质量是物体所具有的惯性,单位为千克(kg)。物体所含物质的多少叫做质量,一些物体的质量不随它的形状、形态和位置而改变。天平是测量质量的工具,每个天平都有自己的“称量”,即所能称的最大质量。被测物体的质量不能超过称量。
向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。使用托盘天平称量质量时,要把天平放在水平台面上,把游码放在标尺左端的零刻度线处,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。
把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。这时盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,就等于被测物体的质量。
在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度,单位为千克/立方米(kg/m³)或克/厘米³(g/cm³),1g/cm³=1×10³kg/m³。可以通过量筒测量物体的体积,从而计算出密度。
温度能够改变物质的密度,一般来说,同种物质的温度越高密度越小(热胀冷缩),而水在4°C时密度最大。不同物质的密度一般不同,可以根据密度来鉴别物质,如果仅通过密度无法鉴别,就需要根据物质的其他性质进一步鉴别。
2.力的概念
力是改变物体运动状态的原因,表现为施加在物体上的相互作用。力的单位是牛顿(N)。力的三要素包括大小、方向和作用点。力具有物质性、相互性、矢量性等性质。力是物体对物体的作用,有的力必须物体之间相互接触才能产生,有的力物体不接触也能产生。
力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。力的大小可以用测力计测量,弹簧测力计是根据拉力越大,弹簧的形变量就越大这一原理制成的,使用时不能倒着使用。
3.力的合成与分解
通过向量运算可以实现力的合成和分解。平行四边形法则和三角形法则分别用于求解力的合成和分解。力的合成与分解遵循平行四边形定则或三角形定则。
两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。若以F1、F2为邻边作平行四边形后,F1、F2夹角为θ,利用余弦定理可得合力大小。
多个共点力的合成可以依据平行四边形定则先求出任意两个力的合力,再求该合力与第三个力的合力,依次类推,求完为止。也可以先正交分解后合成的方法。
1.温度
温度是物体的冷热程度的度量,单位为℃。测量温度的工具是液体温度计,其工作原理是液体的热胀冷缩。正确使用液体温度计包括以下几点:要观察温度计的量程和分度值,确保被测温度在量程范围内;
使用时应将玻璃泡全部浸入被测液体中,不能碰到容器底或容器壁;读数时要稍候一会儿,待温度计示数稳定后进行,且读数时玻璃泡要继续留在液体中,视线要与液柱的液面相平。
2.物态变化
熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化,这是一个吸热过程。晶体在熔化时有固定的熔点,不同的晶体熔点不同。
凝固:物质从液态变成固态的过程称为凝固,是放热过程。晶体有凝固点,且同一晶体的熔点和凝固点相同。
汽化:物质从液态变为气态的现象,是吸热过程,包括沸腾和蒸发两种方式。
沸腾是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体沸腾时要吸热,但温度保持不变,这个温度叫沸点。不同的液体沸点不同,同一种液体的沸点还与上方的气压有关系。液体沸腾的条件是温度达到沸点且继续吸热。
蒸发是在任何温度下且只在液体表面发生的汽化现象。影响蒸发快慢的因素有液体的温度、表面积以及表面上的空气流动速度。蒸发具有在任何温度下都能发生、只发生在液体表面、是一种缓慢的汽化现象且蒸发吸热等特点,蒸发致冷是指液体蒸发时要从周围或自身吸收热量,从而使周围物体或自身温度下降。
液化:物质从气态变为液态的过程,是放热过程。可通过降低温度、压缩体积实现液化。常见的液化现象有雾和露的形成、冰棒周围的“白气”、冷饮瓶外的水滴等。火箭上燃料“氢”和助推剂“氧”都是通过加压的方法变成液态氢和氧的。电冰箱是根据液体蒸发吸热,气体压缩体积液化放热的原理制成的。
升华:物质从固态直接变成气态的过程,是吸热过程。常见的升华现象有樟脑丸先变小最后不见了;寒冷的冬天,积雪没有熔化却越来越少,最后不见了;用久的灯丝变细。
凝华:物质从气态直接变成固态的过程,是放热过程。常见的凝华现象有玻璃窗上的冰花、霜、用久的灯泡变黑、冰棒上的“白粉”。