北师大八年级物理上册第二章——知识点.docx

第二章 物质世界的尺度、质量和密度
§2.1 物体的尺度及其测量
一 物质世界的几何尺度
常见物质世界的尺度
二 长度的测量
（一）长度、长度的单位及其换算关系：
1、符号：L
2、单位：
（1）国际单位单位制中，长度的单位是米，用符号m 表示。
（2）常用单位：千米：km 分米：dm 厘米：cm 毫米：mm 微米：μm 纳米：nm
（3）单位换算关系:
1m =10dm =10 cm =10 mm
十进制：
千进制：
2
3
1km =10 m =10 mm =10 m =10 nm
9 m
3
6
12
（二）测量工具：
（1）刻度尺(最常用)：直尺、卷尺、皮尺。
（2）精密仪器：游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、激光测距仪。
1

（3）刻度尺的正确使用
1、测量前：
看清刻度尺零刻度线是否磨损；看清测量范围(量程)；看清分度值(决定了测量的精确程度)。
2、测量时：
①会选：根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺。
②会放：刻度尺的零刻线（或整刻线）对准被测物体的一端，刻度尺紧靠被测物体，不要歪斜。
③会看：读数时视线正对被测物体末端所对的刻度线，不斜视。
④会读：读数时读出准确值，还要估读到分度值的下一位数字（估计值）。
⑤会记：数值必须注明单位。
（三）误差与错误
1、误差是测量值与真实值之间的差异。
2、误差产生的原因：与测量的人、测量工具、测量环境等有关。因此，任何测量中的误差都是不可
避免的，只能努力减小误差，不可能消除误差。
3、减小误差的方法：选用更精密的测量仪器，改进实验方法，熟练实验技能。在一般实验中，减小
误差的有效途径是多次测量求平均值。平均值要计算到比测量值多一位数字后再四舍五入，即平均值应该
保留与测量值相同的位数。
4、错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或者记录测量结果是粗心大意。因此误差不可避免，错
误可以避免。
（四）长度测量的特殊方法
L
1、积累法：测量细微物体的直径或厚度：L =
总 。
n
2、化曲为直：测曲线长度。用无弹性棉线与待测曲线重合，在用刻度尺测棉线长度。
3、滚轮法：多用于测量较长曲线的长度。先测出某圆周长，让圆在待测曲线上滚动，记圈数。
4、组合法：当刻度尺无法贴近待测的长度时，用直尺和三角板组合可测出圆形或球的直径。
三 体积的测量
（一）体积、体积的单位及其换算关系：
1、定义：任何物体都要占据一定的空间，也就是具有一定的体积。
2、符号：V。
3、单位：
国际制单位：立方米：m³。
常用单位：立方分米：dm3；立方厘米：cm3；升：L；毫升：mL。
4、单位换算关系:
1m =10 dm =10 L
1L =1dm3
1m L =1cm3
3
3
3
3
1dm =10 cm =10 mL
3
3
3
3
（二）测量工具
（1）刻度尺：规则物体的体积。
（2）量筒或量杯：液体或不规则固体的体积。
2

（三）量筒（杯）的正确使用：
1、测量前：
（1）选：选择量程与分度值适当的量筒；
（2）放：把量筒放在水平桌面上。
2、测量时：
（1）测：若量筒内的液体内有气泡，可轻轻摇动，让气泡释放出来；
（2）读：读数时视线要与凹形液面的底（如水）相平，或凸形液面（如水银）的顶相平，如下图所
示。
（四）测量固体体积
1、测量规则的固体的体积：用刻度尺测量相关的数据，再根据体积公式计算出来。
2、测量不规则固体（小石块）的体积：
（1）在量筒中倒入适量的液体，将量筒放在水平桌面上，让视线与凹形液面的底相平，并记下水面
到达的刻度值 V1；
（2）用细线将小石块系好，轻轻放入量筒中并浸没在液体中，让视线与凹形液面的底相平，并记下
水面到达的刻度值 V2；
（3）根据测量结果，计算出小石块的体积V 石=V2－V1
3、俯视，视线斜向下，视线与筒壁的交点在水面上，所以读出的数值比实际值数值偏大。
仰视，视线斜向上，视线与筒壁的交点在水面下，所以读出的数值比实际值数值偏小。
3

4

§2.2 物体的质量及其测量
一 物体的质量
（一）定义：
物体内所含物质的多少，称为物体的质量。
（二）单位：
国际制单位是千克（㎏），常用单位还有克（g）、毫克（mg）、吨（t）。
（三）单位换算：
1t =10 kg =10 g =10 mg =10 g
m
12
3
6
9
（四）要点诠释：
1、物体的质量与物体的形状、状态、和所处空间位置及温度的变化无关。
2、对物体的质量我们要有一定的认识：1 分米 3 水的质量是 1 千克；初二同学的质量大约是 40 千克
~80 千克；一头牛的质量大约是 1 吨；1 个鸡蛋的质量大约是 60 克；1 个西瓜的质量大约是 5 千克；3 粒
玉米大约是 1 克。
二 物体质量的测量
（一）测量工具：
台秤、天平是我们常用的质量测量仪器，如下图所示。
（二）托盘天平的构造：
1、托盘天平是学校实验室常用的质量测量仪器，它的结构和各部分的名称如下图所示。
5

2、托盘天平的使用：
（1）测量前：
①放平：将天平放置在水平桌面上易于操作的地方。
①归零：用镊子把游码移轻轻拨至标尺左侧零位。
①调平：调节平衡螺母使横梁水平平衡。即使指针指静止在分度盘的中央刻度线上。
（2）测量时：
①左物：把待测物体轻放在左盘中。
①右码：估计被测物体质量的大小，用镊子夹取适当的砝码轻放在右盘中。
①游码：用镊子轻拨游码，使横梁水平平衡。
①读数：把右盘中砝码的质量数和游码在标尺上的读数相加，就得到物体的质量。
（3）测量完：
用镊子将砝码放回盒中。
3、要点诠释：
(1)测量时不能超过天平的最大称量；
(2)保持天平干燥，不要把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘里；
(3)不要用手直接拿砝码，不要把砝码弄脏，以免锈蚀；
(4)在使用前首先要观察天平的称量以及游码标尺上的分度值；
(5)天平指针偏左偏右与平衡螺母旋出旋入的关系：托盘天平指针偏向左侧说明左边沉，平衡螺母应向
右移；指针偏向右侧说明右边沉，平衡螺母应向左移。
(6)注意调好的天平不能在桌面上移动，移动后要重新调节，天平的左右盘是不同的。是不能互换的。
横梁上的螺母更是不能再动，否则横梁的平衡就被破坏，并需要重新调平。
6

§2.3 学生实验：探究——物质的密度
一 密度
（一）概念：
由某种物质组成的物体，其质量与体积的比值是一个常量，它反映了这种物质的一种特性。不同物质
质量与体积的比一般不同。在物理学中，把某种物质质量与体积的比叫作这种物质的密度，它的物理含义
是某种物质单位体积的质量。
（二）要点诠释：
1、每种物质都有它确定的密度，即对于同种物质，它的质量与体积的比值是一个常数。如：所有的
铝制品的密度是相同的。不论它的体积多大、质量多少，单位体积的铝的质量是不变的；
2、不同的物质，其密度一般不同，即其质量与体积的比值一般也不同。平时习惯上讲“水比油重”就是
指水的密度大于油的密度，在相同体积的情况下，水的质量大于油的质量；
3、密度与物体的质量、体积、形状、运动状态等无关，与物体的种类和物态有关，还受温度的影响。
（三）密度的公式：
m
=
r
式中的 表示质量，V 表示体积，表示密度。
m
V
（四）密度的单位：
kg / m 或g/cm
3
3 读作：“千克每立方米”或“克每立方厘米”。
1g / cm =10 kg / m
换算关系：
3
3
3
二 测量固体和液体的密度
（一）固体的密度：
1、固体的质量可直接用天平称得，外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定，然后，根据密度定
义求得密度。
2、步骤：
（1）用天平测出石块的质量 m；
（2）向量筒内倒入适量的水，测出的水的体积V1；
（3）把石块放入量筒中，测出石块和水的总体积V2；
（4）算出石块的体积 V=V2-V1；
（5）利用公式算出石块的密度。
（二）液体的密度：
1、先测液体和容器的总质量，然后倒入量筒中一部分液体，并测出这部分液体的体积，再称出容器
与剩余液体的总质量，两者之差就是量筒内液体的质量，再用密度公式求出液体的密度。
2、步骤：
（1）用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
（2）将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分，记下体积V；
（3）用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2，算出量筒中盐水的质量 m=m1-m2；
（4）利用公式算出盐水的密度。
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三 密度知识的应用
m
m
=
m = V V =
r 和
由密度公式 r
变形可得
两个公式。这三个公式代表密度知识有三个方面的应
V
r
用。
（一）鉴别物质
要知道一个物体是什么物质做的，只要测出它的密度，再查阅密度表，看测得的密度值与何种物质的
密度相近。
（二）计算物体的质量
对于不便于直接测质量的物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过查密度表，查出这
种物质的密度，再想办法测算出它的体积，根据公式m＝ρV，就能算出该物体的质量。
如：
要测算一块大理石碑的质量，大理石的密度可以查表得到，大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量，
算出大理石的体积，应用公式 m=ρV，就可算出大理石的质量；
（三）计算物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体，如形状不规则的铁制螺钉，可以用天平测量出螺钉的质量，铁的密
m
度可以从密度表中查出，根据公式V =
，就可算出螺钉的体积；
r
（四）要点诠释：密度计算一般要做到“四有”：有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位。
密度计算的一般步骤：
①确定已知条件并统一各物理量的单位；
①分析未知量所对应的条件；
①选择适当的公式进行计算。
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§2.4 新材料及其应用
一 纳米材料
将某些物质的尺度加工到 1nm~100nm 时，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异
常的变化，这种材料就称为纳米材料。
洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能。
普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油。
陶瓷比一般的金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜陶瓷的质地太脆，非常易碎。
二 “绿色”能源
锂离子电池，具有体积小、重量轻、能够多次充电、对环境污染小等特点。
硅光电池能够把太阳能直接转换电能，并且完全不会造成污染。
氢燃料电池具有无污染、无噪声、高效率的有点。
三 记忆合金
记忆合金的主要成分是镍和钛。它具有独特的物理特性：当温度达到某一数值是时，材料内部的晶体
结构就会发生变化，从而导致外形变化。与医用不锈钢、普通合金相比，形状记忆合金就有稳定性高、可
实现智能安装等特点。
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三 密度知识的应用
m
m
=
m = V V =
r 和
由密度公式 r
变形可得
两个公式。这三个公式代表密度知识有三个方面的应
V
r
用。
（一）鉴别物质
要知道一个物体是什么物质做的，只要测出它的密度，再查阅密度表，看测得的密度值与何种物质的
密度相近。
（二）计算物体的质量
对于不便于直接测质量的物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过查密度表，查出这
种物质的密度，再想办法测算出它的体积，根据公式m＝ρV，就能算出该物体的质量。
如：
要测算一块大理石碑的质量，大理石的密度可以查表得到，大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量，
算出大理石的体积，应用公式 m=ρV，就可算出大理石的质量；
（三）计算物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体，如形状不规则的铁制螺钉，可以用天平测量出螺钉的质量，铁的密
m
度可以从密度表中查出，根据公式V =
，就可算出螺钉的体积；
r
（四）要点诠释：密度计算一般要做到“四有”：有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位。
密度计算的一般步骤：
①确定已知条件并统一各物理量的单位；
①分析未知量所对应的条件；
①选择适当的公式进行计算。
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§2.4 新材料及其应用
一 纳米材料
将某些物质的尺度加工到 1nm~100nm 时，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异
常的变化，这种材料就称为纳米材料。
洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能。
普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油。
陶瓷比一般的金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜陶瓷的质地太脆，非常易碎。
二 “绿色”能源
锂离子电池，具有体积小、重量轻、能够多次充电、对环境污染小等特点。
硅光电池能够把太阳能直接转换电能，并且完全不会造成污染。
氢燃料电池具有无污染、无噪声、高效率的有点。
三 记忆合金
记忆合金的主要成分是镍和钛。它具有独特的物理特性：当温度达到某一数值是时，材料内部的晶体
结构就会发生变化，从而导致外形变化。与医用不锈钢、普通合金相比，形状记忆合金就有稳定性高、可
实现智能安装等特点。
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三 密度知识的应用
m
m
=
m = V V =
r 和
由密度公式 r
变形可得
两个公式。这三个公式代表密度知识有三个方面的应
V
r
用。
（一）鉴别物质
要知道一个物体是什么物质做的，只要测出它的密度，再查阅密度表，看测得的密度值与何种物质的
密度相近。
（二）计算物体的质量
对于不便于直接测质量的物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过查密度表，查出这
种物质的密度，再想办法测算出它的体积，根据公式m＝ρV，就能算出该物体的质量。
如：
要测算一块大理石碑的质量，大理石的密度可以查表得到，大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量，
算出大理石的体积，应用公式 m=ρV，就可算出大理石的质量；
（三）计算物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体，如形状不规则的铁制螺钉，可以用天平测量出螺钉的质量，铁的密
m
度可以从密度表中查出，根据公式V =
，就可算出螺钉的体积；
r
（四）要点诠释：密度计算一般要做到“四有”：有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位。
密度计算的一般步骤：
①确定已知条件并统一各物理量的单位；
①分析未知量所对应的条件；
①选择适当的公式进行计算。
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§2.4 新材料及其应用
一 纳米材料
将某些物质的尺度加工到 1nm~100nm 时，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异
常的变化，这种材料就称为纳米材料。
洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能。
普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油。
陶瓷比一般的金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜陶瓷的质地太脆，非常易碎。
二 “绿色”能源
锂离子电池，具有体积小、重量轻、能够多次充电、对环境污染小等特点。
硅光电池能够把太阳能直接转换电能，并且完全不会造成污染。
氢燃料电池具有无污染、无噪声、高效率的有点。
三 记忆合金
记忆合金的主要成分是镍和钛。它具有独特的物理特性：当温度达到某一数值是时，材料内部的晶体
结构就会发生变化，从而导致外形变化。与医用不锈钢、普通合金相比，形状记忆合金就有稳定性高、可
实现智能安装等特点。
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三 密度知识的应用
m
m
=
m = V V =
r 和
由密度公式 r
变形可得
两个公式。这三个公式代表密度知识有三个方面的应
V
r
用。
（一）鉴别物质
要知道一个物体是什么物质做的，只要测出它的密度，再查阅密度表，看测得的密度值与何种物质的
密度相近。
（二）计算物体的质量
对于不便于直接测质量的物体，只要知道这个物体是由什么物质组成的，就可通过查密度表，查出这
种物质的密度，再想办法测算出它的体积，根据公式m＝ρV，就能算出该物体的质量。
如：
要测算一块大理石碑的质量，大理石的密度可以查表得到，大理石的长、宽、高可以用刻度尺测量，
算出大理石的体积，应用公式 m=ρV，就可算出大理石的质量；
（三）计算物体的体积
对于不便于直接测量体积的物体，如形状不规则的铁制螺钉，可以用天平测量出螺钉的质量，铁的密
m
度可以从密度表中查出，根据公式V =
，就可算出螺钉的体积；
r
（四）要点诠释：密度计算一般要做到“四有”：有必要的文字说明、有公式、有运算过程、有单位。
密度计算的一般步骤：
①确定已知条件并统一各物理量的单位；
①分析未知量所对应的条件；
①选择适当的公式进行计算。
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§2.4 新材料及其应用
一 纳米材料
将某些物质的尺度加工到 1nm~100nm 时，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异
常的变化，这种材料就称为纳米材料。
洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能。
普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油。
陶瓷比一般的金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜陶瓷的质地太脆，非常易碎。
二 “绿色”能源
锂离子电池，具有体积小、重量轻、能够多次充电、对环境污染小等特点。
硅光电池能够把太阳能直接转换电能，并且完全不会造成污染。
氢燃料电池具有无污染、无噪声、高效率的有点。
三 记忆合金
记忆合金的主要成分是镍和钛。它具有独特的物理特性：当温度达到某一数值是时，材料内部的晶体
结构就会发生变化，从而导致外形变化。与医用不锈钢、普通合金相比，形状记忆合金就有稳定性高、可
实现智能安装等特点。
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