物理科学内容
物理是研究关于声、热、光、力、电等现象的自然科学。
一．物质
(一)身边的物质；
1物质的形态
(1)、物态(物质的存在状态)
①固体（低能态）：以固态存在的物体。如：冰、冰雹、雪、霜有固定的熔化温度叫晶体海波冰、萘、铁铜铝等各种金属金属α晶体在熔化时，温度不变；
β晶体有一定的熔点。不同晶体的熔点不同
γ同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同
晶体的熔化和凝固图象中都有一段时间（熔化或凝固时间）与时间轴平行，说明这段时间吸热或放热时物质的温度不变，可以确定晶体的熔点或凝固点。
b非晶体：有固定的熔化温度叫非晶体石蜡玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青水、雨、雾、露水水蒸气固态、液态和气态种形态自然界中的物质常以固态、液态和气态三种形态存在。物质状态会随着温度变化，在固、液、气三种状态之间发生相互转化。物质从固态变成液态的过程当晶体熔时，它的状态为是固体是固液共存是液体熔化需条件达到熔继续吸热
凝固:物质从液态变成固态的过程。凝固是熔化的逆过程根据熔化图像画出它们凝固时的温度变化图像EF段温度下降，放热，液态；FG段继续放热，温度不变，液体逐渐凝固成固体；GH段继续放热，温度下降，为固态当晶体凝固时，它的状态为是液体是固液共存是固体β液化:物质从气态回到液态的过程叫液化，需要放热。大多数气体都不能在常温下液化（水蒸气可在常温下降温液化），常温下液化常用压缩体积的方法。气体液化的方法：温度降低到足够低、在一定温度下压缩气体的体积。如：液化石油气。水蒸气烫伤比开水烫伤更严重。冬天人们口中呼出的水蒸气液化形成的“白气”（小水滴）。火箭中的燃料有液氧、液氢。露、雾、汗都是液化的结果。氟利昂可以汽化、液化。用注射器（针头扎一个木块上）推压0.5毫升酒精使它液化。空气液化温度接近—200℃。夏天，从冰箱拿出冰棒会看到冒气．(sublimation)：物质从固态直接变成气态叫升华。冰冻的衣服变干了。用“干冰“制冷78.5oC存在的固体二氧化碳，在常温下可以直接变成二氧化碳气体)。白炽灯用久了灯丝变细了衣柜里防虫用的樟脑片会变小，最后不见了。
β物质从气态直接变成固态叫凝华。凝华是升华的冬天的冰花结在玻璃的外表面树枝上出现“雾凇吸热晶体在熔化过程中要吸热才能。夏天，人们把海鲜运往内地，用冰块来保存俗话说“下雪不冷，化雪冷”这是因为化雪时要吸收热量
b凝固放热液体在凝固成晶体的过程中放热，但温度不变北方的冬天，菜农通常在菜窖里放几桶水升华吸热。凝华放热吸热放热
⑤物态变化实验
1）海波（硫代硫酸钠）或石蜡酒精灯火焰温度高达几百摄氏度，如果直接用酒精灯加热固体，海波（硫代硫酸钠）或石蜡的温度变化过于剧烈，将无法观察其熔化过程，所以我们采用水浴加热，这样物体均匀受热便于固体同时熔化。
石棉网：使烧杯底部均匀受热，防止受热不均而炸裂，在烧杯底下放上石棉网。
搅拌器：为了使固体同时熔化，可以用细铁丝进行搅拌，速度更快。
用温水加热，待40℃左右开始，每隔一分钟记录一次海波（或石蜡）的温度，并观察的海波（或石蜡）状态。直到海波（或石蜡）全部熔化完后min为止。
c根据记录的数据在坐标纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接，便得到海波（或石蜡）熔化时温度随时间变化的图象.
海波的熔化图像
石蜡的熔化图像
d实验结论：
2）水沸腾时温度变化特点
a实验目的：观察沸腾前后水中气泡的变化情况和温度的变化规律。
b实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、装有适量水的烧杯和杯盖等。
c观察现象并记录在表格中
注意观察沸腾前和沸腾时气泡产生的部位以及运动过程中大小的变化，观察水温度的变化，从90℃开始每隔0.5分记录一次温度。
沸腾前水的内部有气泡产生，但上升时越变越小，最终消失，因为水温不同，下高上低，气泡在上升过程中遇冷收缩变小；沸腾时水内部温度相同，大量气泡不断上升、变大，到水面破裂，水蒸气散发到空中。
d分析数据和图像得出结论
沸腾前，水吸热温度升高。沸腾过程中，水吸热、温度保持不变.
3）电冰箱制冷原理（空调机与之相似）
制冷剂在冷冻室周围吸走大量热量汽化，变成气体。再流到压缩机被压入冷凝器液化成液体，放热排到空中，从而制冷。
4)碘的升华和凝华实验试管中放少量碘，塞紧盖子后放入热水中。当固态的碘变为紫色的碘蒸气充满试管后，从热水中拿出，再放入凉水中，碘蒸气又会变为黑色的固态碘。mass）
①质量的含义
物体所含物质的多少叫做质量，通常用字母m表示。质量不随位置的变化而变化。质量为标量。
②质量计量单位、换算关系：
103进制t）、基本单位千克（Kg）、克（g）、毫克（mg）、微克(μg)１Kg1升水的质量
t＝10３Kg１Kg10３g１g103mg1毫克=1000微克(μg)
１gˉ3Kg1mg＝10ˉ6Kg
1公斤=1kg1公斤=2斤1斤=500g；1两=50g测量工具台秤、电子秤、杆秤、天平案秤
磅秤
杆秤
电子案秤
2）托盘天平结构
托盘天平的实质是一个等臂杠杆左、右盘中物体的质量不相等时，哪个盘里质量较大，横梁就朝哪端下沉
天平最下部分是底座；底座向上有一根横梁，横梁中间有一刀口把横梁支撑起来，使它可以自由摆动；横梁中间有一个向上的指针；靠近指针尖端有一个分度盘；横梁右端有一个调节平衡螺母左、右两个托盘，用刀口和支架支撑在横梁的两端：每架天平有自己的一套砝码．称量标尺；游码；一块铭牌感量()是表示天平能称出的最小质量，因此小于感量，天平就感觉不出，感量越小准确度就越高称量是表示这架天平每次最多称的物体质量天平的量=所配砝码总质量+游砝最大读数200克，感量一般为0.2克。
3）用天平测量固体和液体的质量。
a使用天平前要注意：
ⅰ每个天平都有自己所能称的最大质量(称量)，被测物体的质量不能超过这个最大质量。
ⅱ向右盘中加减砝码时，要用镊子，并轻拿轻放因为手上有汗泥，会使砝码生锈、损坏，质量会变化．
容易腐蚀，保持天平干燥、清洁。
调节天平
ⅰ调水平：把天平放在水平台上，调整底座装置来调平；
ⅱ调零：用镊子将游码拨至标尺左端的零刻线处；
ⅲ调平衡：调节横梁右端的平衡螺母（指针指在分度盘左侧，应将平衡螺母向右调；反之指针右偏或指针左右摆动的角度相等用前调平衡后，天平不能再动了．调节好的天平如果移动位置更换两个托盘的位置，要重新调节天平的平衡.
被称量物体放在左托盘中间估计物体的质量后，按
ⅱ当加入的砝码不合适时，
d读数托盘中左边读游码
被测物体的总质量=盘中砝码的总质量+游码所示的质量
m物体=m砝码+m游码
测量结束后，砝码应用镊子放回砝码盒中，游码也要拨回到零位．
三调螺母梁平衡，
螺母要向轻端移，
一边低向另一边转，
针指中线才算完。
天平调好不要动
左物右码镊子夹。
游码最后调平衡。
砝码游码加起来，
物体质量测出来。
如若物砝位置反，
读数砝游要相减。
测量液体质量用天平称容器的质量m1将容器灌上适量的液体后，用天平称出液体和容器的总质量m2液体的质量m液＝m2－m1。
测量微小物体质量采用“聚少成多，测多算少”的如称出一张邮票的质量，将100张相同邮票放在调节好的天平上测出质量m克，那么一张邮票的质量m1＝m/100克.＝＝50g一枚1元硬币约6g一头大象约6t
一枚大头针约80mg一头鲸约150t一个婴儿约4Kg
一个苹果约150g成人40Kg--90Kg细菌约10ˉ''''Kg
地球6×1024Kg太阳2.0×1030kg质子的质量是1.7×10-27kg
氢原子：m=1×10-27kg＝1×10-27×10g=1×10-24g
一粒药片的质量约为5g一袋盐重500g
1Kg铁＝Kg棉花
⑤质量特性
1）质量是物体本身的一种属性；
2）物体质量大小由物体中所含物质的多少决定。物体里包含物质多的，质量就大；包含物质少的，质量就小。
3）质量不随物体的形状、状态和位置的变化而变化。
(3)、密度
1）密度ρ定义（比值定义法）、
在物理学中，把单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度，即物体的质量与其体积之比。密度是一个复合计量单位，是一个比值、常量,这个比值与物质的种类有关，用它可分辨不同物质。同种物质的密度是相同的。同一种物质在同一状态下,密度是物质的一种特性，它的大小与质量、体积无关,只与物体的种类有关。利用比值不变反映的数量关系来定义物理量。
2）密度公式、计量单位
密度=质量/体积ρ=m/vm=ρv
克每立方厘米g/cm3g·cm-3、千克每立方米kg/m3，kg·m-3(基本单位)
3）测量物质密度
①探究同种物质的质量与体积的关系
a实验器材：4块大小不同的铝块、天平、直尺
b测质量、体积：用天平测量4块大小不同的铝块的质量，用直尺测量边长算出体积。列表记录数据、根据数据描出质量和体积的关系图象分析得出结论：
b使用前要先观察量筒的量程（最大测量值）和分度值（每小格表示的体积值）。
c用量筒测量液体的体积。测量时要把量筒平稳放置在水平桌面上，读数时视线要与量筒中的液面的凹面（或凸面）相平（测水银的体积，由于水银的表面是凸形的，读数时,视线要跟凸面相平）。
③用天平、量筒(量杯)测量一些固体的密度
a可用天平测量形状规则或不规则固体的质量
b、测形状规则固体体积：直接用刻度尺测边长，并利用体积公式算出。如正方体体积V=a3，圆柱体体积V=πr2h，长方体体积V=abc
测不溶于水、形状不规则固体体积（排水法）：先在量筒内倒入适量的水，读出水的体积Ｖ１（水的多少刚好淹没固体。水过多，放入固体后液面会超过量程；水过少，不能淹没固体）。再把拴好细线的固体慢慢浸没到量筒底部，读出水和待测固体的总体积Ｖ
C、根据ρ=m/V求得密度
④用天平、量筒(量杯)测量一些液体的密度
a、测量液体质量（质量差法）：先称出烧杯的质量，再称出烧杯与液体的总质量，两者之差就是倒入容器内液体的质量。
b、用量筒测液体体积。
C、再根据ρ=m/V求得密度
⑤用天平、量筒(量杯)测量漂浮的固体的密度
a用天平测量漂浮的固体质量
b用“助沉法”测出V1。然后将拴好的两个物体一起浸入水中，读出体积V2。被测固体体积V=V2-V1
用“针压法”测出
C、再根据ρ=m/V求得密度
⑥用天平、量筒(量杯)测量较大固体的密度
a用天平测量较大的固体质量
b用“溢水法”测出V，则V就是较大固体的体积
C、再根据ρ=m/V求得密度
⑦测量物质密度的原理
测量固体或者液体的密度时，要用天平测出物体的质量，又用量筒或量杯测出液体和形状不规则固体的体积，然后在根据ρ=m/v算出物体的密度．它是一种间接测量方法。
⑧测盐水的密度
a、将天平放在水平桌面上，调节天平平衡
b、在玻璃杯中盛盐水，称出它们的质量
C、把玻璃杯中的水倒入量筒中的一部分（取十的整数倍为好）,记下量筒中盐水的体积
d称出玻璃杯和杯中剩下水的质量,求出量筒中盐水的质量(取样法)。
e求出量筒中盐水的密度
杯和盐水的
质量/m1 杯和剩余盐水
的质量/m2 量筒中盐水
的质量
M=m1-m2 量筒中盐水
的体积v 盐水的
密度(
⑨测量小石块的密度
实验器材：托盘天平，量筒，烧杯，水，石块，细线将天平放在水平桌面上，调节天平平衡
测出石块的质量，
向量筒中注入一定量的清水，测得水的体积值
将石块用细线拴好，没入水中，测出石块和水的总体积
计算出石块的体积
计算出石块密度
石块放入前水的体积 石块和水的总体积 石块的体积 石块的密度 ２２ ５０ ６０ 10 ⑩测塑料块的密度
a将天平放在水平桌面上，调节天平平衡
b用天平测出塑料块的质量
c用量筒测出塑料块的体积：先测出塑料块放入前水的体积V1，再测出塑料块和水的总体积V2，最后算出塑料块的体积
d根据公式ρ=m/V,求出塑料块的密度
⑾测量酱油、食用油、醋、盐、肥皂、牛奶等物品的密度。
4）掌握常见固体、液体、气体的密度
人体密度≈水的密度
5）密度的性质：
①相同体积的不同物质，质量不同，质量跟体积的比值不是定值
不同种物质组成的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量大，物体的质量跟它的密度成正比，即当V一定时，m1/m2=ρ1/ρ2；它们的m-v图象越陡的质量越大。
②同种类的物质，体积增大质量也增大，且质量跟体积的比值是定值，成正比，即当ρ一定时，m1/m2=V1/V2；它们的m-v图象是经过原点的一条直线。
③新鲜鸡蛋在水中会下沉，陆续向水中加盐，并轻轻搅拌，鸡蛋会悬浮在盐水中．m一定时，V1/V2=ρ2/ρ1；它们的m-v图象越陡的体积越小。
⑤不同物质的密度一般不同：ρ固＞ρ液＞ρ气。
⑥同种物质物态不同，密度不同：如冰和水。
⑦固体和液体密度用国际单位，数值都表示为“×103”的形式，如ρ=1.0×103kg/m3。气体密度用国际单位，数值没有“×103”，如ρ=1.29kg/m3。
⑧质量相同的不同物质，体积不同。
⑨属性和特性：
属性是指物体本身所固有的不随外部条件变化而变化的一种性质,如质量。
特性是指物体在外部条件不变时所具有的一种性质,当条件发生变化时,“特性”也随之变化。如密度,随物质的状态改变,其密度也改变。
⑩不同种物质，密度一般不同，也有的密度相同，如酒精、煤油密度相同，冰、蜡密度相同。
⑾相同体积的铁和木头，铁的质量大于木头的质量，即铁的密度大于木头的密度。
⑿密度的可变性（影响物质密度的因素）：一是物态；二是物质种类；三是温度；四是装在某一容器中的气体，用去一部分气体后，质量减小了，它的密度也会减小。
⒀比较几个不同物体密度的方法
a体积相同时，比质量，从而比出密度大小。可以用ρ=m/v来比较几个物体；利用几个不同物体的m-v图象来比较
b质量相同时，比体积，从而比出密度大小。可以用ρ=m/v来比较几个物体；利用几个不同物体的m-v图象来比较
c质量和体积都不相同时，比较质量与体积的比值。
⒁不能从数学角度来看待密度公式ρ=m/v，分析密度、质量、体积三者关系。
⒂确定物体是实习或空心：比体积、比密度、比质量
⒃替换材料后的质量变化:物体替换材料后，体积不会变。
质量的变化量=原来材料密度×V－替换材料密度×V
⒄密度和厚度相同的2个不同物体，它们的面积比等于质量比。S1:S2(V1(h1:V2(h2(m1((1h1:m2((2h2(m1:m2
⒅密度和横截面积相同的2段不同金属丝，它们的长度比等于质量比。L1:L2=V1(S1:V2(S2(m1((1S1:m2((2S2=m1:m2
⒆混合物的密度、质量、体积
M=m1+m2(v=(1v1+(2v2
V=v1+v2M/(=m1/(1+m2/(2
(=M/V
⒇当气体被压缩时，质量不变，体积变小，密度变大；一定质量的气体温度升高时体积膨胀，密度变小夏天气温高，汽油密度小，相同体积质量小，所以下调油价。水的反常膨胀水结冰时体积膨胀了，是“热缩冷胀”。水在0—4之间热缩冷胀水4时体积最小，密度最大。水在4以上热胀冷缩。°C
0°C
⑤0—4℃水的对流
上方加热：水在0—4之间热缩冷胀水在0—4之间热缩冷胀间接测量物质样品密度，如阿基米德判断皇冠的真伪。全碳气凝胶”的固态材料密度仅每立方厘米0.16毫克，是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一吸收量可高达自身质量的900倍。商业中鉴别牛奶、酒等的浓度农业生产中配制盐水选种
(4)、温度
1）定义
物体的冷热程度叫做温度。K。热的物体温度高，冷的物体温度低。
2）温度计的定义、工作原理、使用方法：
定义：测量物体温度的仪器。温度计的组成有：玻璃外壳、玻璃泡、细玻璃管、符号、刻度
原理：常用的温度计是根据固体或液体的热胀冷缩确判断和测量温度液体热胀冷缩α温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中，不能碰到容器壁和容器底。
β温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍侯一会儿，待示数稳定后再读数。
γ读数时，玻璃泡要继续留在被测液体中，视线应与液柱的上表面相平。t
规定：冰水混合物的温度0摄氏度℃。符号℃表示摄氏温度瑞典的摄尔修斯提出的，沸水的温度100摄氏度℃）；在0摄氏度和100摄氏度之间100个等份，每个等份代表1摄氏度。℃，精确度是1℃。不能离开被测物体读数，用后不能甩。玻璃泡内液体:水银、煤油、酒精等.玻璃泡上部是均匀细管.
体温计
体温计用于测量人体温度，刻度范围通常为35～42℃，精确度是0.1℃，它根据人体温度的变化范围来确定。玻璃泡内液体:水银.体温计的玻璃泡容积大、玻璃管很细，玻璃泡上部有一段细而弯的“缩口”.可以离开人体读数，使用前要甩几下.
α每次使用前，都要拿着温度计把水银甩下去。β测体温时，玻璃泡内的水银随着温度升高，发生膨胀，通过细管挤到直管；γ读数当温度计离开人体后，水银变冷收缩，细管内的水银断开玻璃泡和直玻璃管之间很细的细管，直管内的水银不能退回玻璃泡内，所以它表示的仍然是人体的温度。
测量范围是—20～50℃，精确度是1℃，它根据中国大多数地区的常年温度范围来确定。放在被测环境中直接读数，用后不能甩。
④自制温度计在小瓶里装一些带颜色的水，配一个橡皮塞，橡皮塞上插进一根一端封闭的细玻璃管。冰箱的最低温度－18℃。晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有熔点。晶体凝固形成晶体时确定的温度，这个温度叫做凝固点同一种晶体的熔点和凝固点相同非晶体没有确定的凝固点。
水的凝固点：0℃酒精的凝固点：-117℃
制冷剂：2/3冰、1/3食盐的混合物装一个瓶中。纯水的凝固点是0℃，海水的凝固点是-2.5℃，这说明水中如果掺有食盐其凝固点会降低
液体 沸点/oC 液体 沸点/oC 液态铁 2750 酒精 78 液态铅 1740 液态氨 -33.4 水银 357 液态氧 -183 亚麻仁油 287 液态氮 -196 甲苯 111 液态氢 -253 水 100 液态氦 -268.9
(5)、物质处于永恒的运动和相互作用的规律中
(二)物质的结构与物体的尺度
1、物质的结构
物体是由空气、水、金属、木头……等材料构成的，这些材料叫做物质.电子原子原子核中子质子中子质子质子质子原子十分小，它的直径不到1nm。
②物体不带电是电子数与质子数相等，物体带电是电子数与质子数相等。自由电子：不被约束在某一个原子内部的电子金属中离原子核最远的电子往往脱离原子核的束缚而在金属自由活动许许多多自由电子形成电子云(或电子气)在外电场作用下自由电子可以发生定向运动而形成电流，使金属成为导体。失去电子的原子成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置振动而不移动金属导体中的自由电荷，半导体中的自由电荷及绝缘体中的微量自由电荷都属于自由电子电子受到原子核的吸引力而围绕在原子核周围做的电子吸引力有强弱因而物质得失电子的本领也不同由物质组成的实物叫物体如：楼房、桌椅、汽车、轮船桌子是物体，而桌子是木头做的，木头则称之为物质。电阻率较低导体导电的实质：导体中自由电子的定向移动．常见导体主要为金属，自然界中导电性最的是银。超导体某些导体在温度下降到某一温度时，就会出现其电阻为0的情况，这就是超导现象，这时这种导体就叫超导体。硅金属电阻率较高导体与绝缘体之间没有绝对的界线。
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体积
温度
时间/min
温度/℃
时间/min
温度/℃
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