8年级下册物理 物质的物理属性 逐字稿-3,680字
师:同学们好,今天我们来学习物质的物理属性。先来看一段视频。铜丝、纸、头发丝,目前20千克对于它们来讲不在话下。接下来尝试身后这三种材料,哪一种可以将普通成年人安全地悬吊在空中。注意,题目提到铜丝是最脆弱的。
(进行材料拉力特性测试)
师:哇,成功啦。同学,你在垫子上面,那就好办。三二一,不要挣扎,小腿不要哆嗦,双手不要扶着绳子,双手打开,这样才安全,对对对,不要拉绳子,否则手指可能会被绞到绳子里。转圈了,好,剪断,真的没事。通过实验验证,头发丝是最坚固的。这个实验检验的是材料的抗拉性能。通过视频我们发现,头发丝的抗拉性好于其他两种物质。物质与物质之间总有区别,一种物质与其他物质明显的不同之处,我们称之为物质的物理属性。比如之前学过的密度、熔点,都是物质的物理属性。学习物质的物理属性,有利于我们更好地认识世界。那大家能分辨一下这些不同物质吗?水和酒精,铜和铝,水银和银。要分辨水和酒精,通过气味就可以判断;分辨铜和铝,通过颜色即可;水银在常温下是液态,银在常温下是固态,通过常温下的状态就能分辨水银和银。事实上,气味、颜色、状态都是物质的物理属性,人们常利用物质的不同属性鉴别物质种类。下面观察一个实验,说说实验现象以及反映了什么物理属性。
(展示简单电路实验)
师:这是一个简单电路,闭合开关,两根导线相连,小灯泡发光。现在将不同物体接到电路中,看看哪些能让小灯泡发光。首先接入铅笔芯,接着接入铜钥匙,再接入纸片,然后接入塑料勺,接着接入铁勺,最后接入玻璃棒。大家想一想观察到了什么现象,这又说明了什么?
在这个实验中,我们发现,接入铅笔芯、铜钥匙、铁勺时,小灯泡能发光,说明这些物质具有传导电流的能力,我们称这些物质具有导电性,把这些物体叫做导体。而接入纸片、塑料勺、玻璃棒时,灯泡不发光,说明这些物质导电性能不好,但能阻碍电流传导,所以说这些物质绝缘性能不错,把这些物体叫做绝缘体。那生活中哪些地方利用了物质的导电性和绝缘性呢?
生活中的电线通常用铜和铝做内芯,说明铜和铝导电性较好。电工师傅施工时要穿橡胶做的手套和电工鞋,说明橡胶绝缘性能好。日常工具如老虎钳、螺丝刀,手接触的地方包裹橡胶或塑料,是为了防止施工时触电,所以塑料和橡胶绝缘性较好。家用电器外面是塑料外壳,也是利用塑料绝缘性好。科学家发现,金属、人体、大地,还有酸、碱、盐的溶液,导电性能都很好;塑料、陶瓷、橡胶这些物质绝缘性能很好。
我们再来看看这个实验,思考背后反映了什么物理属性。这是一杯热水,把一把塑料勺、一把铁勺的一端同时放入热水中,一段时间后,用温度计分别测量塑料勺和铁勺的另一端。我们发现塑料勺另一端温度较低,铁勺另一端温度较高。这说明铁这种物质比塑料能更快地将热量从一端传导到另一端,即铁的导热性能好,塑料的导热性能差。不过,塑料能阻碍热量传导,所以也可以说塑料隔热性能好。
生活中哪些地方利用了材料的导热性和隔热性呢?从图中可见,高压锅和普通铁锅,为了更好地把火焰的热量传导到食物,锅体用的是导热性能较好的金属;为防止烫手,手接触的手柄处通常用隔热性较好的塑料或橡胶。老师小时候,常看到老奶奶卖冰棍,会在冰棍箱外面裹一层厚厚的棉被。棉被有保暖作用,难道不怕冰棍融化吗?其实,棉被能保暖,是因为人体覆盖棉被时,棉被较好的隔热性阻碍了人体热量向空气散失。反过来,用棉被裹住冰棍,就阻碍了空气将热量传递给冰棍,这样冰棍始终处于低温环境,就不容易融化。科学家研究发现,金属导热性通常较好,塑料、木头、泡沫这些物质隔热性能较好。
大家能否根据用途说说下面这些常见日用品用了什么物理属性?拉力器和蹦床利用了弹性,磁铁或冰箱贴利用了磁体的磁性,阳台玻璃主要利用其透光性。我们发现,不同物质物理属性不同,但物质本身无好坏之分,关键在于人类如何利用其属性为我们服务。生活中,为更好地利用物质属性,常需较准确地比较同一种属性的差异。比如在汽车制造业,通常用硬度较高的钢材打造汽车行驶舱,保证车祸时司机和乘客安全;汽车车头常用较柔软的塑料等材料制作,保护车祸中行人受伤程度。硬度是表示物质软硬程度的物理量,也是物质的一种物理属性。大家能不能设计一种方法,比较下列物质的硬度呢?
想要比较物质硬度,首先要考虑如何反映硬度大小。生活中,用铁钉在石蜡表面和铜块表面用力刻画,会发现两种物质表面留下刻痕,且石蜡刻痕比铜表面刻痕更深。由此受到启发,如果一种物质组成的物体能划破其他物质组成物体的表面,说明这种物质硬度较大;被划破物质表面划痕越深,说明其硬度越小。那大家能不能根据这个方法,设计比较多种物质硬度的方案呢?比如铁钉、钢锯条,相信有同学会设计出这样的方案:第一步用铜钥匙划铁钉,第二步用铜钥匙划钢锯条,然后比较两次划痕深浅,从而比较铁钉和钢锯条的硬度。大家想一想,这种方案可能存在什么问题,又该如何解决呢?