第五章章末 1
第五章章末1
一、選擇題(每小題3分,共33分)
1.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 人們常說:鐵比木頭重.它的真實含義是( ?。?
A.鐵的密度比木頭大 B.鐵的質(zhì)量比木頭大
C.木頭比鐵輕一些 D.鐵的質(zhì)量和木頭的質(zhì)量實際上是一樣的
【分析】相同體積的木頭和鐵,鐵的密度大,鐵的質(zhì)量大,鐵的重力大,所以鐵比木頭重.
【解答】鐵比木頭重,是指相同體積的木頭和鐵,鐵的密度大.
故選A.
2.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 有四個容量相等的瓶子,分別裝滿水銀、海水、純水和酒精(已知ρ水銀>ρ海水>ρ純水>ρ酒精),那么所裝液體質(zhì)量最大的是( )
A.水銀 B.海水 C.純水 D.酒精
【分析】由 ρ=得:m=ρV
【解答】因V相同,分別裝滿水銀、海水、純水和酒精(已知ρ水銀>ρ海水>ρ純水>ρ酒精),那么水銀的質(zhì)量最多,故A正確。
故選A.
3.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 夏天來了,小紅喜歡自制冰棒,她將一杯水放入冰箱中,水全部結(jié)成冰,則水結(jié)冰后( ?。?
A.質(zhì)量變小,密度變大 B.質(zhì)量不變,密度變小
C.質(zhì)量不變,密度不變 D.質(zhì)量不變,密度變大
【分析】①質(zhì)量是物體本身的一種屬性,與物體的形狀、狀態(tài)、溫度和位置無關(guān);
②單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫這種物質(zhì)的密度,密度是物質(zhì)的特性之一,與質(zhì)量、體積無關(guān),與物質(zhì)種類和狀態(tài)、溫度有關(guān).
【解答】水結(jié)冰的過程中,狀態(tài)發(fā)生變化,物質(zhì)多少沒有變化,所以質(zhì)量不變,體積膨脹,密度減?。?
故選B.
4.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 蘭州一中的佳佳同學考取了北京大學,她爸爸將自己的金戒指拿到打金店加工改為了一塊金獎牌.下列說法正確的是( ?。?
A.金戒指熔化倒進金牌模具時質(zhì)量減少了
B.金戒指做成金牌表面積大了,故質(zhì)量增加了
C.金牌由景德鎮(zhèn)帶到北京大學質(zhì)量會改變
D.以上說法都不正確
【分析】質(zhì)量是物體的一種基本屬性,與物體的狀態(tài)、形狀、溫度、所處的空間位置的變化無關(guān).
【解答】質(zhì)量是物體的一種基本屬性,物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量,所以與物體的狀態(tài)、形狀、溫度、所處的空間位置的變化無關(guān).由此可知ABC所闡述內(nèi)容都不正確.
故選D.
5.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 三個完全相同的杯子里裝有同樣多的水,把質(zhì)量都為300g的鋁塊、鐵塊、銅塊分別浸沒在這三杯水中(水均未溢出),則水面最高的是(ρ鋁<ρ鐵<ρ銅) ( )
A.放入鋁塊的杯子 B.放入鐵塊的杯子
C.放入銅塊的杯子 D.無法確定
【分析】結(jié)合題意,利用密度計算公式ρ=計算即可.
【解答】鋁塊、鐵塊、銅塊的質(zhì)量相同,
∵ρ鋁<ρ鐵<ρ銅 ,
根據(jù)公式: 可知,
V鋁>V鐵>V銅 ,
所以鋁塊排開的水的體積大,水面上升的最高.
故答案為:A.
6.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 地球?qū)ξ矬w的吸引力為月球?qū)ξ矬w吸引力的6倍,宇航員把月球上的石頭帶到地球上,則石頭的 ( )
A.重力變?yōu)?倍,質(zhì)量變?yōu)?倍,密度也變?yōu)?倍
B.重力變?yōu)?倍,質(zhì)量不變,密度不變
C.重力不變,質(zhì)量不變,密度不變 、D.重力不變,質(zhì)量變?yōu)?倍,密度變?yōu)?倍
【分析】(1)質(zhì)量、密度都是物質(zhì)的固有屬性,與物體所處的位置無關(guān),是不變的量;
(2)重力是由于地球、月球的吸引而產(chǎn)生的力,重力G=mg,重力大小除了與物體質(zhì)量有關(guān)外,還與g有關(guān).
【解答】(1)質(zhì)量是物體的屬性,不會隨位置的變化而變化;密度是物質(zhì)的一種特性,與物質(zhì)的種類、狀態(tài)等有關(guān),
與位置無關(guān);
(2)在月球上,月球?qū)ξ矬w的吸引力是地球的六分之一,所以物體在月球上所受到的重力也是在地球上的六分之一;
故ACD是錯誤的,正確的只有B.
故選B.
【點評】此題考查了對重力、質(zhì)量、密度三個物理量的理解;抓住三個物理量的實質(zhì),對四個選項細致分析。
7.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 俗話說“沒有金剛鉆,不攬瓷器活”,指的是( )
A.瓷器的硬度大 B.瓷器的密度大
C.瓷器的價格不菲 D.對瓷器加工的技術(shù)要求高
【分析】金剛石俗稱“金剛鉆”,也就是我們常說的鉆石,它是一種由純碳組成的礦物,金剛石是自然界中最堅硬的物質(zhì),用途非常廣泛,例如:工藝品、工業(yè)中的切割工具;
【解答】金剛鉆是自然界最堅硬的物質(zhì),它的硬度比瓷器的硬度大,所以它能鉆透瓷器.
故選A
【點評】種物質(zhì)與其他物質(zhì)的明顯不同之處稱為物質(zhì)的屬性,如果這種區(qū)別是物理的,我們就稱之為物質(zhì)的物理屬性.物質(zhì)的物理屬性包含:密度、比熱容、硬度、透明度、導電性、導熱性、彈性、磁性等等.
8.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 在40℃時用鋼尺量得銅棒甲的長度恰為L,在
﹣40℃時用鋼尺量得銅棒的長度也恰好為L,則在0℃時( )(升高相同溫度,銅比鋼膨脹系數(shù)大)
A. 銅棒甲和乙和長度均為L
B.銅棒甲長度小于L,而銅棒乙長度大于L
C.銅棒甲長度大于L,而銅棒乙長度小于L
D.銅棒甲和乙的長度都大于L
【分析】根據(jù)升高相同溫度,銅比鋼膨脹系數(shù)大進行判斷.
【解答】根據(jù)題意可知,在40℃時用鋼尺量得銅棒甲的長度恰為L,在0℃時,鋼下降了40℃,則鋼的長度將小于L;在﹣40℃時用鋼尺量得銅棒的長度也恰好為L,則在0℃時,銅的長度大于L.
故選C.
9.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 超導體若能應用到社會生活中,會給人類帶來很大的好處,各國科學家一直在努力尋找能夠在溫室下工作的超導材料.假如科學家已研制出室溫下的超導材料.你認為它可作下列哪種用途( )
A.光敏電阻 B.白熾燈泡的燈絲
C.發(fā)光二極管 D.實現(xiàn)電子設備的微型化
【分析】(1)超導體的電阻為零,凡是利用電流的熱效應工作的設備都不能利用超導材料;(2)二極管用到的是半導體材料.
【解答】光敏電阻和發(fā)光二極管用半導體材料;白熾燈需要電流通過電阻時發(fā)熱再發(fā)光,所以都不能使用超導材料;電子設備中的導體如果用超導材料,可以大大減小設備的體積,D符合題意.
故答案為:D.
10.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 根據(jù)密度公式ρ=, 下列說法正確的是( )
A.銅的密度跟其質(zhì)量成正比
B.銅的密度跟其體積成反比
C.銅的密度跟其質(zhì)量成正比,跟其體積成反比
D.銅的密度是一定的,不隨其質(zhì)量或體積的變化而改變
【分析】密度是物質(zhì)本身的一種屬性,只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與物體的質(zhì)量和體積無關(guān),但可以根據(jù)質(zhì)量和體積的比值求出其大?。?
【解答】同種物質(zhì),在一定狀態(tài)下密度是定值,實際上當質(zhì)量(或體積)增大幾倍時,其體積(或質(zhì)量)也增大幾倍,而比值,即單位體積的質(zhì)量不改變,
因此,不能認為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比,與體積成反比.所以選項D正確,A、B、C錯誤.
故選D.
【點評】在分析各物理量的正反比關(guān)系時,一定要結(jié)合物理規(guī)律及生活實際,切不可脫離現(xiàn)實而一味分析其數(shù)學關(guān)系
11.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 下列說法中不正確的是 ( )
A.1kg棉花和1kg的鐵質(zhì)量一樣大
B.一杯水結(jié)成冰后,體積增大,質(zhì)量不變
C.玻璃杯打碎后,形狀發(fā)生了變化,質(zhì)量不變
D.登月艙從地球到月球,質(zhì)量變小
【分析】質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少,不隨物體的形狀、狀態(tài)、位置的改變而改變
【解答】A、1kg棉花和1kg的鐵質(zhì)量一樣大,正確;
B、一杯水結(jié)成冰后,體積增大,質(zhì)量不變,正確;
C、玻璃杯打碎后,形狀發(fā)生了變化,質(zhì)量不變,正確;
D、登月艙從地球到月球,位置改變,質(zhì)量不變,故D錯誤;
故選D。
【點評】關(guān)鍵要讓學生記住質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)、位置的改變而改變。
二、填空題(每空2分,共28分)
12.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 某同學測石塊密度時,先用天平測石塊的質(zhì)量.天平平衡時,右盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量及游碼所在的位置如圖(a)所示,石塊的質(zhì)量為________g;再用量筒測石塊的體積,如圖(b)所示,石塊的體積為________cm3;則石塊的密度為________kg/m3.
【分析】(1)天平的分度值為0.2g,石塊質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼對應的刻度值(讀游碼時,以左邊為準);(2)石塊的體積等于量筒中液面的兩次讀數(shù)之差;(3)利用密度公式ρ= 算出石塊的密度.
【解答】(1)由圖a知,石塊的質(zhì)量為:m=50g+20g+10g+4g=84g;
(2) 石塊的體積:V=80ml﹣60ml=20ml=20cm3;
(3)石塊的密度:ρ= = =4.2g/cm3=4.2×103㎏/m3.
故答案為:84;20;4.2×103 .
13.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 圖所示儀器名稱________,把它放在水平桌面上后,應先將________移到零刻度,若指針如圖所示,應向________移動平衡螺母,直到天平橫梁在水平位平衡.測量時,應將砝碼置于________盤.
【分析】天平測量前應放到水平桌面上,將游碼撥到零刻度線,調(diào)節(jié)兩端螺母使橫梁平衡.
天平平衡的標志是:指針指在分度盤的中央或左右擺動幅度相等,指針左偏右調(diào),右偏左調(diào).
稱量時,天平左盤放物體,右盤放砝碼.使用天平稱量物體時,物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼對應的刻度.
【解答】如圖所示,所示儀器為天平; ①天平的使用規(guī)則是:天平測量前應放到水平桌面上,將游碼撥到零刻度線,調(diào)節(jié)兩端螺母使橫梁平衡,左偏右調(diào),右偏左調(diào),左右一樣,天平平衡.
②發(fā)現(xiàn)橫梁指針向左偏,此時應將平衡螺母向右調(diào).
③稱量時,天平左盤放物體,右盤放砝碼.所以稱量時,天平左盤放金屬塊,右盤放砝碼.
故答案為:天平;游碼;右;左.
14.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 小明分別測量了三塊橡皮泥的質(zhì)量和體積,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出如圖所示的圖象,橡皮泥的密度是________kg/m3,若將其中一塊橡皮泥切去一半,則剩下部分的密度將________(選填“變大”、“變小”或“不變”).
【分析】在圖象中取一定質(zhì)量和對應的體積,利用公式ρ=得到橡皮泥的密度;
密度是物質(zhì)本身的一種特性,密度大小跟物質(zhì)種類和狀態(tài)有關(guān),跟體積大小,質(zhì)量大小都沒有關(guān)系
【解答】由圖象知,當橡皮泥的質(zhì)量為60g時,體積為30cm3 ,橡皮泥的密度ρ===
2g/cm3=2×103kg/m3;密度是物質(zhì)的一種特性,將橡皮泥切去一半,則剩下部分的質(zhì)量變小,但是橡皮泥的特性沒有改變,所以剩下部分橡皮泥的密度不變,還是2×103kg/m3.
故答案為:2×103;不變.
15.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 下面幾幅圖是課本中的一些實驗裝置圖,請在題中空格處填入相應的內(nèi)容。
(1)圖a說明:________的方法可以使氣體液化;
(2)寫出能反映圖b裝置原理的應用________;
(3)比較圖c中的兩圖說明:小車的動能大小與________有關(guān);
(4)圖d說明:斷斷續(xù)續(xù)的電流可產(chǎn)生________。
【分析】關(guān)鍵是對實驗裝置圖原理的理解,以及能用這些知識結(jié)合生活中制成的裝置進行分析判斷,注意基礎(chǔ)知識的掌握。
【解答】(1)液化有兩種方式:降低溫度和壓縮體積,故圖a說明:壓縮體積的方法可以使氣體液化;
(2)圖b反映了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化,所以圖b裝置原理的應用為熱機;
(3)影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度,圖c中的兩圖物體從不同高度滾下,速度不同說明:小車的動能大小與速度有關(guān);
(4)變化的電流能在周圍空間激起電磁波,所以圖d說明:斷斷續(xù)續(xù)的電流可產(chǎn)生電磁波。
16.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 現(xiàn)有密度分別為ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的兩種液體,質(zhì)量均為m0 , 某工廠要用它們按體積比1:1的比列配制一種混合液(設混合前后總體積保持不變),且使所得混合液的質(zhì)量最大,則這種混合液的密度為________.
【分析】本題考查了學生對混合液體密度的計算,要理解混合液體的密度用總質(zhì)量除以總體積,根據(jù)題目所給信息進行計算.
【解答】設液體的體積為V,則混合液體的體積為2V,根據(jù)ρ= 可得,兩種液體的質(zhì)量分別為m1=ρ1V,m2=ρ2V,則混合液體的質(zhì)量為m=m1+m2=ρ1V+ρ2V,所以混合液體的密度為ρ= .
故答案為: .
三、解答題(共10分)
17.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 我國約有近4億人配帶近視眼鏡.據(jù)重慶市健康教育所的最新調(diào)查顯示,重慶市小學生近視率為35%左右,中學生近視率則達70%. 矯正近視的主要方法是佩戴近視眼鏡.眼鏡的主要材料的部分技術(shù)指標如下表:
材料 樹脂鏡片 玻璃鏡片 銅合金 鈦合金
材料
樹脂鏡片
玻璃鏡片
銅合金
鈦合金
透光量
92%
91%
密度/kg?m-3
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
較耐磨損
耐磨損
較耐磨損
耐腐蝕
(1)求一塊體積為4cm3玻璃鏡片的質(zhì)量為多少?
(2)如圖所示,一副銅合金架的質(zhì)量為2×10-2kg, 若以鈦合金代替銅合金,求一副鈦合金鏡架的質(zhì)量比銅合金鏡架質(zhì)量減輕多少?
【分析】(1)已知玻璃片的密度和體積,根據(jù)公式m=ρV可求玻璃片質(zhì)量,
(2)已知銅合金鏡架的質(zhì)量,根據(jù)公式V=可求銅合金鏡架的體積,若以鈦合金代替銅合金,鏡架的體積不變,根據(jù)公式m=ρV可求這副鏡架的質(zhì)量.
【解答】(1)玻璃片質(zhì)量:
m=ρ玻璃V玻璃=2.5×103kg∕m3×4×10﹣6m3=0.01kg=10g.
(2)銅合金鏡架的體積:
V鏡架===2.5×10﹣6m3,
鏡架體積不變,以鈦合金代替銅合金,這副鏡架的質(zhì)量:
m鈦鏡架=V鈦合金ρ鈦合金=2.5×10﹣6m3×4.5×103kg∕m3=1.125×10﹣2kg.
減輕的質(zhì)量:
△m=2×10﹣2kg﹣1.125×10﹣2kg=8.75×10﹣3kg;
故答案為:(1)玻璃片質(zhì)量為10g;
(2)以鈦合金代替銅合金,這副鏡架減輕的質(zhì)量為8.75×10﹣3kg.
四、實驗探究題(每題9分,共18分)
18.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 小明家鄉(xiāng)種植的杏樹今年獲得了豐收,他想利用托盤天平和量筒測量一顆新鮮杏的密度,進行了下列操作:
(1)先把天平放在水平臺上,然后將游碼移至標尺左端的零刻度線處,為使天平橫梁平衡,他應調(diào)節(jié)橫梁右端的________;
(2)將鮮杏放在調(diào)好的天平左盤,天平平衡時右盤中的砝碼和游碼位置如圖甲所示,則鮮杏的質(zhì)量為________g;
(3)為了能將鮮杏放入量筒,小明選取了容積為200mL的量筒,他先往量筒中加入適量的水,記下此時水的體積.如圖乙所示;再將這個鮮杏放入量筒,再次記錄讀數(shù),請你幫他計算鮮杏的密度為________kg/m3;
(4)小明繼續(xù)實驗時不小心將量筒碰倒摔碎了,他又選取了小燒杯、溢水杯、容積為50mL的量筒測量鮮杏的體積,他的做法如下,請你將下列步驟補充完整. a.先將溢水杯中盛滿水,再將鮮杏輕輕放入溢水杯中,讓溢出的水流入小燒杯中;
b.________;
c.記錄此時量筒中水的體積.
你認為小明按上述做法所測出鮮杏的密度比真實值________(選填“偏大”或“偏小”),其原因是________.
【分析】(1)天平的正確使用:把天平放在水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻度;調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡;(2)物體放在天平的左盤,砝碼放在天平的右盤,使天平的橫梁重新平衡;物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應的刻度值;(3)物體的體積等于兩次量筒中水的體積之差;已知質(zhì)量和體積,利用ρ= 計算物體的密度;(4)現(xiàn)在沒有量筒,要使物體的體積等于物體浸沒溢水杯時,物體排開水的體積;
在試驗操作中,由于把水倒入量筒時,會有少許水附著在燒杯壁上,測量的水體積就不準確,所以密度值也就出現(xiàn)了誤差.
【解答】(1)先把天平放在水平臺上,把游碼放在標尺的零刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁上的螺母,使橫梁平衡;(2)游碼標尺的分度值是0.2g,鮮杏的質(zhì)量為m=20g+1.2g=21.2g;(3)杏的體積為V=60ml﹣40ml=20ml=20cm3;鮮杏的密度為ρ= = =1.06g/cm3=1.06×103kg/m3;(4)小明繼續(xù)實驗時不小心將量筒碰倒摔碎了,他又選取了小燒杯、溢水杯、容積為50mL的量筒測量鮮杏的體積,實驗步驟:
a.先將溢水杯中盛滿水,再將鮮杏輕輕放入溢水杯中,讓溢出的水流入小燒杯中;
b.將小燒杯中的水倒入量筒中;
c.記錄此時量筒中水的體積,即鮮杏的體積;
向量筒中倒水時,會有少水附著在燒杯壁上,因此測量的水體積偏小,即鮮杏的體積偏小,從而再利用密度公式計算出的結(jié)果也就偏大了.
故答案為:(1)平衡螺母;(2)21.2;(3)1.06×103;(4)b、將小燒杯中的水倒入量筒中;偏大;向量筒中倒水時,會有少水附著在燒杯壁上,因此測量的鮮杏的體積偏?。?
19.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 小明媽媽為家里自釀了很多葡萄酒,小明想知道自釀葡萄酒的密度,于是和學習小組的同學們一起利用天平、量筒進行測量.他們的操作如下:
(1)將天平放在________上,游碼拔至標尺左端________處,并調(diào)節(jié)天平平衡;
(2)用天平測量空燒杯的質(zhì)量,如圖甲是小明測量過程中的情景,他的錯誤是________,糾正錯誤后,測量空燒杯的質(zhì)量是41.6g;
(3)取適量的葡萄酒倒入燒杯中,用天平測葡萄酒和燒杯的總質(zhì)量,天平平衡時,右盤中砝碼及游碼的位置如圖乙所示,其總質(zhì)量是 ________g;
(4)將燒杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如圖丙所示),量筒中的葡萄酒的體積是 ________cm3 , 根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算出葡萄酒的密度是________kg/m3;
(5)分析上述方法,測出葡萄酒的密度會偏________(填“大”或“小”)。
【分析】(1)把天平放到水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻度線;
(2)在測量過程中不能調(diào)節(jié)平衡螺母;用天平測物體質(zhì)量時,物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度;
(3)天平平衡時物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼在標尺上所對的刻度值.而測量液體質(zhì)量時,液體的質(zhì)量等于液體和燒杯的總質(zhì)量與燒杯質(zhì)量之差;
(4)在用量筒測量液體體積時,要注意讀數(shù)問題,視線要與液面的凹底相平.同時要注意量筒的單位和分度值,要掌握物體的密度計算公式ρ=;
(5)當將燒杯中的液體倒入量筒中時,燒杯壁上會附著著一定量的液體,從而使體積測量的數(shù)值偏大。
【解答】(1)把天平放到水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻度線;
(2)由圖甲可以看出,在測量的過程中,調(diào)節(jié)平衡螺母,這是錯誤的;
(3)用天平稱量葡萄酒和的總質(zhì)量時,砝碼總質(zhì)量是50g+20g+10g=80g,游碼對應的刻度值是1.6g,所以讀數(shù)為80g+1.6g=81.6g;
(4)由丙圖知,量筒的分度值為5ml,所以葡萄酒的體積為40ml,即為40cm3 ,
又因為燒杯的質(zhì)量為41.6g,所以葡萄酒的質(zhì)量為81.6g﹣41.6g=40g,
葡萄酒的密度為:ρ===1g/cm3=1×103kg/m3;
(5)當將燒杯中的葡萄酒倒入量筒中時,燒杯壁上會附著著一定量的葡萄酒,從而使體積測量的數(shù)值偏小,這樣得出的密度值就偏大 。
故答案為:(1)水平臺;零刻度線;(2)在測量過程中不應調(diào)節(jié)平衡螺母;(3)81.6;(4)40;1×103;(5)大 。
五、綜合題(共11分)
20.初中物理八年級上粵滬版第5章卷1 閱讀下列短文,并回答問題
納米材料的小尺寸效應
物質(zhì)的尺度加工到1 ~10nm,它的物理性質(zhì)或者化學性能與較大尺度時相比,會發(fā)生變化,這些物質(zhì)組成的材料稱為“納 米材料”. 納米材料在聲、光、電、磁、熱、力學等性能呈現(xiàn)出“新奇”的現(xiàn)象.隨著顆粒尺寸變小,在一定條件下會引起顆粒性質(zhì)改 變.由此引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為“小尺寸效應”.納米材料小尺寸效應主要表現(xiàn)在如下方面:
⑴特殊光學性質(zhì):所有金屬在納米狀態(tài)時都呈現(xiàn)黑色.尺寸越小顏色愈黑,銀白色的鉑變成鉑黑,金屬鉻變成鉻黑.金屬超微顆粒對光的反射率很低,通常低于1%,約幾微米厚度就能完全消光.利用此特性可制造高效率光熱、光電轉(zhuǎn)換材料,以很高效率將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、電能.還可用于紅外敏感元件、紅外隱身技術(shù)等.
⑵特殊熱學性質(zhì):通常晶體具有固定的熔點,但當晶體達到納米尺寸時卻截然不同.例如:金的熔點為10640C,而直徑為10nm的金粉熔點降低到9400C,直徑為5nm的金粉熔點降低到8300C.此特性可應用于粉末冶金工業(yè).
⑶特殊電學、磁學性質(zhì):納米材料的導電性有所改變.例如:銅顆粒達到納米尺寸就變得不能導電;通常絕緣的二氧化硅顆粒在 時卻開始導電.此外,納米材料呈現(xiàn)出超順磁性,科學家發(fā)現(xiàn)鴿子、海膝、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁 細菌等生物體中都存在超微磁性顆粒,使這類生物在地磁場導航下能辨別方向,具有回歸的本領(lǐng).
⑷特殊力學性質(zhì):氟化鈣納米材料在室溫下可大幅度彎曲而不斷裂.研究表明,人的牙齒具有高強度,是因為它由磷酸鈣 等納米材料構(gòu)成.納米金屬要比傳統(tǒng)金屬硬3 ~5倍.金屬陶瓷復合納米材料不但強度高且韌性好,制成的刀具比金鋼石制品 還要堅硬.
納米技術(shù)目前已成功應用于許多領(lǐng)域,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保、醫(yī)療、國家安全等都有廣泛應用.
請回答下列問題:
(1)金粉顆粒直徑5nm=________m.
(2)通常晶體具有固定的熔點,但當晶體達到________時卻截然不同.
(3)小東針對納米材料的“特殊光學性質(zhì)”,提出了一個問題:金屬的顏色會變黑嗎?請你判斷這是不是一個可以 探究的科學問題.答 ________(選填“是”或“不是”)
(4)請你針對納米材料“特殊熱學性質(zhì)”,提出一個可以探究的科學問題:________.
【分析】本題是一道信息給予題,給出物理課外知識的材料,要認真閱讀材料,結(jié)合物理知識用材料內(nèi)容回答問題,在中考中出現(xiàn)頻率較高.提出問題是科學探究過程的首個重要環(huán)節(jié),也是物理科學研究中關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié).在依據(jù)情景提出問題時,首先要找出情景所提出的問題是什么,然后要找出問題與生活中的應用之間的關(guān)系,提出較有價值的探究問題
【解答】(1)金粉顆粒直徑5nm=5×10-9m;(2)根據(jù)短文知道,通常晶體具有固定的熔點,但當晶體達到納米尺寸時卻截然不同;(3)金屬的顏色會變黑不是一個可以探究的科學問題,其探究的價值不高;(4)針對納米材料“特殊熱學性質(zhì)”,提出可以探究的科學問題是:納米晶體的熔點與其直徑有關(guān)嗎?或納米晶體的直徑越小,它的熔點如何變化?