分析:①密度是物质的一种特性,对于确定的某种物质,它的密度不随质量、体积的改变而改变.
②同种物质,状态不同,密度不同.
③一定质量的物质,体积随温度的变化而变化,所以密度相应改变. 解:
A、B 同种物质,在一定状态下密度是定值,当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍;而比值即单位体积的质量不改变.因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比.因此,选项A错误,选项B正确;
C、同种物质,质量一定时,如果状态发生改变,其体积相应增大或缩小,所以密度发生改变,此选项错误;
D、同种物质,质量一定时,如果温度发生改变,其体积相应增大或缩小,所以密度发生改变,此选项错误. 故选B.
点评:ρ=是密度的定义式,在分析各物理量的正反比关系时,一定要结合物理规律及生活实际,切不可脱离现实而一味分析其数学关系.
【解题方法点拨】
“密度是物质的特性”的含义:
(1)每种物质都有它确定的密度,对f同种物质来说,密度是不变的,而它的质量与体积成正比,例如对于铝制品来说,不论它体积多大,质量多少,单位体积的铝的质量都是不变的.
(2)不同的物质,其密度一般不同,平时习惯卜讲“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)密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关.但注意密度与温度是密切相关的,由于一般物体都有热胀冷缩的性质,由公式ρ=可知,当温度升高时,物体的质量不变,其体积变大(特殊情况除外),则其密度相应减小.反之,温度下降时其密度增大.
3.密度的计算 【知识点的认识】
(1)密度的公式:ρ=(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积) (2)密度公式变化:m=ρV、V=
【命题方向】
利用公式计算出密度来鉴别物质,利用控制变量法分析函数图来比较密度的大小.
例1:有不同物质组成的甲乙两个体积相同的实心物体,质量之比是2:3,这两种物质的密度值比是( )
A.2:3 B.3:2 C.1:1 D.以上答案都不对
分析:解答此题的关键是学生明确甲乙两个体积相同,根据密度公式即可得出答案.
第21页(共55页)
解:由V甲=V乙,=可得=,故选项A正确;故选A.
点评:此题主要考查学生对密度公式的理解与掌握,此题比较简单,是密度计算题的基础,因此是一道基础题.
例2:小明郊游时捡到一块外形不规则的石头.为了测定它的密度,小明称出石头和一个盛满水的容器的质量 分别为0.56kg、2kg,然后将石头轻轻放入容器中,又测出了容器的总质量为2.36kg.(石头吸水不计,g取10N/kg)求: (1)石头的体积; (2)石头的密度;
(3)若石头吸水,所测石头的密度是偏大还是偏小,为什么?
分析:由题意可知,石头的体积等于它排开水的体积,所以根据盛满水的容器溢出的水求出石头的体积;根据密度公式求出石块的密度;若石头吸水,则石块排开水的体积减小,由此判断所测石头的密度值的情况. 解:(1)排出水的质量为: m排=(0.56kg+2kg)﹣2.36kg=0.2kg; ∵石块完全浸没 ∴V石=V排=
=
=2×10m;
﹣4
3
(2)石头的密度: ρ石=
=
=2.8×10kg/m;
3
3
(3)由于石块吸水,导致排出水的体积小于石头的体积; 根据ρ=可知,石头的密度偏大.
答:(1)石头的体积为2×10m;(2)石头的密度为2.8×10kg/m;(3)偏大,由于石块吸水,导致排出水的体积小于石头的体积,根据ρ=可知,石头的密度偏大.
点评:本题考查了密度公式的应用.关键是知道石头浸没水中时,排开水的体积等于石头的体积;石头吸水时,排出水的体积小于石头的体积.
【解题方法点拨】
对于密度公式,还要从以下四个方面理解:
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变.当其质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的.因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
(2)具有同种物质的物体,在同一状态下,体积大的质量也大,物体的体积跟它的质量成正比;
﹣4
333
第22页(共55页)
(3)具有不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比
=
(4)具有不同物质的物体,在质量相同的条件下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比
=
.
4.控制变量法与探究性实验方案 【知识点的认识】
(1)在研究涉及到几个变量的物理问题时,常常采取只允许一个条件改变、其它条件不变的方法来进行探究.控制变量法常用于探究物理规律的实验教学中.例如:在研究“电阻上的电流跟电压的关系”时,确定对象是电流以后,引导学生采用控制变量法进行探究实验.先控制一个物理量﹣﹣电阻不变,研究电流与电压的关系,再控制另一个物理量﹣﹣﹣电压不变,研究电流与电阻的关系,最后综合这些关系得出结论.又如研究“压力的作用效果与哪些因素有关”、“导体的电阻与哪些因素有关”、“摩擦力的大小与哪些因素有关”等.
(2)探究性实验一般的过程:提出问题﹣﹣猜想与假设﹣﹣设计实验与制定计划﹣﹣进行试验与收集证据﹣﹣分析与论证﹣﹣评估﹣﹣交流与合作
【命题方向】
物理规律中经常出现有三个物理量之间的比例关系问题,实验结论的表述用控制变量法的这些都是中考命题的关键.
例1:乒乓球的直径被加大后,提高了乒乓球比赛的观赏性.玛丽认为直径增加了,乒乓球的弹性减弱了,吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明,能够证明玛丽的说法是否正确的是( )
A.把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁,比较反弹后落地的距离 B.把直径不同的乒乓球抛向地面,比较落地后反弹的高度
C.把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放,比较落地后反弹的高度 D.把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放,比较落地后反弹的高度 分析:(1)物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法;
(2)要想比较两只乒乓球的弹性大小,必须使用控制变量法进行探究,逐一分析每个选项的方案后,选择正确答案.
解:A、把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁,不能控制球的初速度相同,无法根据反弹后落地距离比较弹性大小,故A错误;
B、把直径不同的乒乓球抛向地面,没有控制球的抛出速度相等,不能根据落地后反弹的高度判断弹性大小,故B错误;
C、把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放,没有控制高度相等,故C错误;
D、把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放,控制了球的初始高度相同,比较落地后反弹的高度,可以判断球的弹性大小,故D正确;
第23页(共55页)
故选D.
点评:一个现象受到多个因素的影响,研究其中一个因素的作用时,一定采用控制变量法,一定要注意保证其它因素是相同的.
例2:盛夏来临,人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁,资料表明:将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线.“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果. 检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射导光纤探头上的长波紫外线强度.利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率.实验数据如表所示: 实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透过率 1 1 12% 天蚕丝 2 2 5% 3 1 28% 化纤 4 2 14% 5 1 7% 全棉T恤(白色) 6 1 4% 全棉T恤(黑色) 分析表中数据,回答下列问题: (1)该实验是通过比较 长波紫外线透过率 来分析衣服的防晒效果.
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是 其它条件相同时,防晒效果与衣服的层数(厚度)有关 . (3)根据测量结果,请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议 穿全棉长袖T恤;穿颜色较深的衣服;穿较厚的衣服 .
分析:在科学实验中,当实验结果会受到多种因素影响时,必须采用控制变量法进行探究实验.在进行检测若干衣服的防晒效果实验中,影响实验结果的因素中衣服材质、衣服的颜色、衣服布料的层数等都会对实验结果产生影响,因此,探究其中的一个影响因素的影响时,必须控制其它变量不变.该实验中是通过长波紫外线透过率来体现防晒效果的,在分析实验数据时要注意变量和不变量. 解:(1)根据题干中的检测方法可知,该实验是通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果.
(2)比较实验1、2或3、4可知,衣服的材质和颜色不变,长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低,即防晒效果好;
故可得结论:其它条件相同时,防晒效果与衣服的层数(厚度)有关.
(3)分析实验1、3或2、4数据可知,防晒效果与衣服的材质有关,并且其他条件相同时,棉料的衣服比化纤防晒效果好;
分析实验5、6可知,防晒效果与衣服的颜色有关,并且其他条件相同时,衣服的颜色越深防晒效果越好;
根据以上分析,夏季户外活动时着装的建议:穿全棉长袖T恤;穿颜色较深的衣服;穿较厚的衣服等. 故答案为:(1)长波紫外线透过率;
(2)其它条件相同时,防晒效果与衣服的层数(厚度)有关;
(3)穿全棉长袖T恤;穿颜色较深的衣服;穿较厚的衣服等(合理即可).
第24页(共55页)
点评:在物理学中研究一个量与多个变量的关系时,必须要使用控制变量法,这样才能保证所得出结论的可靠性.本题的解答中,首先要明确变量有哪些,再根据题目要求看哪个变化,哪个需控制,并逐一分析表中数据.因为数据与物理量较多,分析时应细心才好.
【解题方法点拨】
控制变量法是初中物理接触比较多的一种探究方法,需要掌握.控制变量法进行分析解答,知道应该控制哪些因素不变,改变哪些因素;探究性实验是指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动.同时要注意实验时的控制变量.
5.变速运动与平均速度 【知识点的认识】
(1)变速运动的快慢就是速度变化的快慢(速度不断变化的运动,包括大小和方向),速度的变化用加速度来描述!匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加(减少)是固定的!加速度有正负,正代表速度是增加的,负代表速度是降低的!非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定!
(2)平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢.用表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是=.
【命题方向】
平均速度的求法,平均速度不是速度的平均的区别题目是中考的命题方向.
例1:晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军,测得她在50m处的速度是6m/s,到终点时的速度为7.5m/s,则全程内的平均速度是( ) A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
分析:由题意可知晓燕百米赛的路程与运动时间,由平均速度公式可以求出她的平均速度. 解:晓燕的百米平均速度:==
=6.25m/s;
故选B.
点评:本题考查了求晓燕的百米平均速度,是一道基础题;要求平均速度只要找出路程与所对应的运动时间,代入平均速度公式计算即可,解题时不要受题干所说的两个速度的影响,题中所提的速度为瞬时速度,与平均速度无关.
例2:如图,为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析可知:小球从A点到F点作的是 变速直线 运动(选“匀速直线”或“变速直线”).小球从B点到F点运动的路程是 12.00 cm,平均速度是 0.15 m/s.
分析:通过观察相同的时间间隔内,小球通过的路程,判断小球做何种性质的运动. 通过读刻度尺确定小球运动的路程,数小球间隔个数确定小球的运动时间.
第25页(共55页)