最新初中物理教案《探究物质的密度》教案精品

5.2 探究物质的密度
教学目标
【知识与能力】
1. 经历密度概念建立的过程, 领会用比值定义物理量的方法.
2. 理解密度的定义、公式和单位.
3. 会进行密度单位的换算.
【过程与方法】
1.通过实验探究活动, 找出同种物质的质量与体积成正比的关系.
2.通过实验探究弄清密度概念的由来, 体验科学探究的全过程, 进而熟悉科学探究过程中的主要环节.
【情感态度价值观】
培养学生将知识与生活实际联系起来的学习习惯, 进而激发他们的学习兴趣.
教学重难点
【教学重点】
探究物体的质量与体积的关系.
【教学难点】
密度是物质的一种特性.
课前准备
天平、量筒、烧杯、水、铁块、木块等.
教学过程
一、新课引入：
播放有关大型飞机的图片, 提出问题：
1．如果你是设计师, 在设计制造飞机时, 你会选择什么样的材料？你为什么选择这些材料？
2．有同学说, “铁块比木块重〞这句话对吗？
通过交流讨论, 使学生认识到, 不同的物质即使体积相同, 质量也不一样, 并由此引出同种物质的质量与体积之间有什么关系这个课题.
二、新课教学
〔一〕探究物体的质量与体积的关系
1．猜测与假设
学生就“不同的物质,质量相同时, 体积不一定相同；体积相同时, 质量不一定相同. 物体的质量和体积存在着怎样的关系？〞, 提出自己的猜测.
可能猜测：物体的体积越大, 质量也越大. 质量与体积是不是成正比. ……
2．制定方案与设计实验
围绕要探究的课题, 可设置以下问题进行思考.
〔1〕需要测量哪些物理量？选择哪些测量工具？
〔2〕选取哪些物质作为研究对象？选取的物质种类是多一些好, 还是少一些好？在选取研究对象上还有什么具体要求？
〔3〕实验步骤有哪些？记录数据的表格怎样设计？
对于以上问题, 在学生充分思考讨论的根底上, 组织全体同学交流, 明确实验的思路和做
法, 以保证下面实验的顺利进行.
3．进行实验与收集证据
学生分组实验, 把同种物质的物块增加至3块, 局部小组测量水和酒精等液体.
4．分析与论证
实验结束后, 把各组测得的数据汇总起来, 通过实物投影展示给所有同学, 引导学生分析
数据, 得出结论.
为了引导学生思考、分析, 可出示下面的讨论题：
根据你的实验数据分析：
〔1〕比拟不同的铁块, 它们的质量跟体积有什么关系？不同的铁块有什么相同点？
〔2〕比拟不同的木块, 它们的质量跟体积有什么关系？不同的木块有什么相同点？
〔3〕铁和木材这两种不同物质有什么相同点？有什么不同点？
通过讨论交流, 最后明确：
物质不同, 质量跟体积的比值一般不同；物质相同, 质量跟体积的比值就相同.
引导学生认识到：
质量跟体积的比值跟物质的种类有关, 它反映了物质的一种特性.
5．得出结论
物理学中为了表示物质的这种特性, 引入了密度.
〔1〕密度的定义：某种物质质量与体积的比值, 叫做这种物质的密度.
〔2〕引导学生阅读课文上密度的定义,
思考比拟：“某种物质单位体积的质量〞与“某种物质质量与体积的比值〞这两种说法的含
义, 明确二者表述的物理含义是一致的.
6．评估
引导学生对自己的探究过程进行评估. 反思缺乏和疏漏, 提出改良措施.
〔二〕密度公式与密度单位
讨论：①由密度的概念怎样计算密度, 能否用公式表示？
②怎样由密度的公式得出密度的单位？
〔1〕密度公式：V m
=ρ
〔2〕密度单位：
根据密度公式, 密度等于质量除以体积, 那么密度的单位由质量单位除以体积单位组成,
这是组成复合单位的方法. 最常用的密度单位有kg/m 3和g/cm 3.
示范密度单位换算：
333633
g/cm 10cm 10g 1011kg/m -=⨯=, 3336--33kg/m 10m 10kg 1011g/cm =⨯= 小结
1. 密度的定义、公式和单位.
2. 密度单位的换算.
3. 实验过程反思.
板书设计
第二节 探究物质的密度
物质的密度⎩⎪⎨⎪⎧1.同种物质的质量与体积成正比
2.物质的密度⎩⎪⎨⎪⎧定义：某种物质的质量与体积的比值公式：ρ＝m V 单位：kg/m3 g/cm3
附八上第五章章末1 一、选择题〔每题3分, 共33分〕
1.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 人们常说：铁比木头重．它的真实含义是〔 〕
【分析】相同体积的木头和铁, 铁的密度大, 铁的质量大, 铁的重力大, 所以铁比木头重．
【解答】铁比木头重, 是指相同体积的木头和铁, 铁的密度大．
应选A ．
2.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 有四个容量相等的瓶子, 分别装满水银、海水、纯水和酒精(ρ水银>ρ海水>ρ纯水>ρ酒精), 那么所装液体质量最大的是〔 〕
【分析】由 ρ=得：m=ρV
【解答】因V 相同, 分别装满水银、海水、纯水和酒精〔ρ水银>ρ海水>ρ纯水>ρ酒精), 那么水银的质量最多, 故A 正确.
应选A ．
3.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 夏天来了, 小红喜欢自制冰棒, 她将一杯水放入冰箱中, 水全部结成冰, 那么水结冰后〔 〕
, , 密度变小
, , 密度变大
【分析】①质量是物体本身的一种属性, 与物体的形状、状态、温度和位置无关； ①单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度, 密度是物质的特性之一, 与质量、体积无关, 与物质种类和状态、温度有关．
【解答】水结冰的过程中, 状态发生变化, 物质多少没有变化, 所以质量不变, 体积膨胀, 密度减小．
应选B ．
4.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 兰州一中的佳佳同学考取了北京大学, 她爸爸将自
己的金戒指拿到打金店加工改为了一块金奖牌．以下说法正确的选项是〔〕
A.金戒指熔化倒进金牌模具时质量减少了
外表积大了, 故质量增加了
C.金牌由景德镇带到北京大学质量会改变
【分析】质量是物体的一种根本属性, 与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关．
【解答】质量是物体的一种根本属性, 物体所含物质的多少叫质量, 所以与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关．由此可知ABC所阐述内容都不正确．
应选D．
5.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 三个完全相同的杯子里装有同样多的水, 把质量都为300g的铝块、铁块、铜块分别浸没在这三杯水中〔水均未溢出〕, 那么水面最高的是(ρ铝＜ρ铁＜ρ铜) 〔〕
A.放入铝块的杯子
B.放入铁块的杯子
【分析】结合题意, 利用密度计算公式ρ=计算即可.
【解答】铝块、铁块、铜块的质量相同,
①ρ铝＜ρ铁＜ρ铜,
根据公式：可知,
V铝＞V铁＞V铜,
所以铝块排开的水的体积大, 水面上升的最高.
故答案为：A.
6.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 地球对物体的吸引力为月球对物体吸引力的6倍, 宇航员把月球上的石头带到地球上, 那么石头的 ( )
, 质量变为6倍, 密度也变为6倍
, 质量不变, 密度不变
, 质量不变, , 质量变为6倍, 密度变为6倍
【分析】〔1)质量、密度都是物质的固有属性,与物体所处的位置无关,是不变的量；
〔2)重力是由于地球、月球的吸引而产生的力,重力G=mg,重力大小除了与物体质量有关外,还与g有关．
【解答】〔1)质量是物体的属性,不会随位置的变化而变化；密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态等有关,
与位置无关；
〔2)在月球上,月球对物体的吸引力是地球的六分之一,所以物体在月球上所受到的重力也是在地球上的六分之一；
故ACD是错误的,正确的只有B．
应选B．
【点评】此题考查了对重力、质量、密度三个物理量的理解；抓住三个物理量的实质,对四个选项细致分析.
7.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 俗话说“没有金刚钻, 不揽瓷器活〞, 指的是
〔〕
A.瓷器的硬度大
B.瓷器的密度大
【分析】金刚石俗称“金刚钻〞, 也就是我们常说的钻石, 它是一种由纯碳组成的矿物, 金刚石是自然界中最坚硬的物质, 用途非常广泛, 例如：工艺品、工业中的切割工具；
【解答】金刚钻是自然界最坚硬的物质, 它的硬度比瓷器的硬度大, 所以它能钻透瓷器．应选A
【点评】种物质与其他物质的明显不同之处称为物质的属性, 如果这种区别是物理的, 我们就称之为物质的物理属性．物质的物理属性包含：密度、比热容、硬度、透明度、导电性、导热性、弹性、磁性等等．
8.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 在40℃时用钢尺量得铜棒甲的长度恰为L, 在
﹣40℃时用钢尺量得铜棒的长度也恰好为L, 那么在0℃时〔〕〔升高相同温度, 铜比钢膨胀系数大〕
A.铜棒甲和乙和长度均为L
, 而铜棒乙长度大于L
, 而铜棒乙长度小于L
【分析】根据升高相同温度, 铜比钢膨胀系数大进行判断．
【解答】根据题意可知, 在40℃时用钢尺量得铜棒甲的长度恰为L, 在0℃时, 钢下降了
40℃, 那么钢的长度将小于L；在﹣40℃时用钢尺量得铜棒的长度也恰好为L, 那么在0℃时, 铜的长度大于L．
应选C．
9.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 超导体假设能应用到社会生活中, 会给人类带来很大的好处, 各国科学家一直在努力寻找能够在温室下工作的超导材料．假设科学家已研制出室温下的超导材料．你认为它可作以下哪种用途〔〕
A.光敏电阻
B.白炽灯泡的灯丝
【分析】〔1〕超导体的电阻为零, 但凡利用电流的热效应工作的设备都不能利用超导材料；〔2〕二极管用到的是半导体材料.
【解答】光敏电阻和发光二极管用半导体材料；白炽灯需要电流通过电阻时发热再发光, 所以都不能使用超导材料；电子设备中的导体如果用超导材料, 可以大大减小设备的体积, D 符合题意.
故答案为：D.
10.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 根据密度公式ρ=, 以下说法正确的选项是
〔〕
, 跟其体积成反比
, 不随其质量或体积的变化而改变
【分析】密度是物质本身的一种属性, 只与物质的种类和状态有关, 与物体的质量和体积无关, 但可以根据质量和体积的比值求出其大小．
【解答】同种物质, 在一定状态下密度是定值, 实际上当质量〔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．所以选项D正确, A、B、C错误．应选D．
【点评】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
11.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 以下说法中不正确的选项是〔〕
A.1kg棉花和1kg的铁质量一样大
, 体积增大, 质量不变
, 形状发生了变化, 质量不变
, 质量变小
【分析】质量是物体所含物质的多少, 不随物体的形状、状态、位置的改变而改变
【解答】A、1kg棉花和1kg的铁质量一样大, 正确；
B、一杯水结成冰后, 体积增大, 质量不变, 正确；
C、玻璃杯打碎后, 形状发生了变化, 质量不变, 正确；
D、登月舱从地球到月球, 位置改变, 质量不变, 故D错误；
应选D.
【点评】关键要让学生记住质量不随物体的形状、状态、位置的改变而改变.
二、填空题〔每空2分, 共28分〕
12.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 某同学测石块密度时, 先用天平测石块的质量．天平平衡时, 右盘内砝码的质量及游码所在的位置如图〔a〕所示, 石块的质量为________g；再用量筒测石块的体积, 如图〔b〕所示, 石块的体积为________cm3；那么石块的密度为
________kg/m3．
【分析】〔1〕天平的分度值为, 石块质量等于砝码质量加游码对应的刻度值〔读游码时, 以
左边为准〕；〔2〕石块的体积等于量筒中液面的两次读数之差；〔3〕利用密度公式ρ= 算出石块的密度．
【解答】〔1〕由图a知, 石块的质量为：m=50g+20g+10g+4g=84g；
（2）石块的体积：V=80ml﹣60ml=20ml=20cm3；
〔3〕石块的密度：ρ= = 3=4.2×103㎏/m3．
故答案为：84；20；4.2×103．
13.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 图所示仪器名称________, 把它放在水平桌面上后, 应先将________移到零刻度, 假设指针如下图, 应向________移动平衡螺母, 直到天
平横梁在水平位平衡．测量时, 应将砝码置于________盘．
【分析】天平测量前应放到水平桌面上, 将游码拨到零刻度线, 调节两端螺母使横梁平衡．天平平衡的标志是：指针指在分度盘的中央或左右摆动幅度相等, 指针左偏右调, 右偏左调．称量时, 天平左盘放物体, 右盘放砝码．使用天平称量物体时, 物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度．
【解答】如下图, 所示仪器为天平；①天平的使用规那么是：天平测量前应放到水平桌面上, 将游码拨到零刻度线, 调节两端螺母使横梁平衡, 左偏右调, 右偏左调, 左右一样,
天平平衡．
②发现横梁指针向左偏, 此时应将平衡螺母向右调．
③称量时, 天平左盘放物体, 右盘放砝码．所以称量时, 天平左盘放金属块, 右盘放砝码．故答案为：天平；游码；右；左．
14.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 小明分别测量了三块橡皮泥的质量和体积, 并根
据测量数据画出如下图的图象, 橡皮泥的密度是________kg/m3, 假设将其中一块橡皮泥切
去一半, 那么剩下局部的密度将________〔选填“变大〞、“变小〞或“不变〞〕．
【分析】在图象中取一定质量和对应的体积, 利用公式ρ=得到橡皮泥的密度；
密度是物质本身的一种特性, 密度大小跟物质种类和状态有关, 跟体积大小, 质量大小都
没有关系
【解答】由图象知, 当橡皮泥的质量为60g时, 体积为30cm3, 橡皮泥的密度ρ==
=
2g/cm3=2×103kg/m3；密度是物质的一种特性, 将橡皮泥切去一半, 那么剩下局部的质量变小, 但是橡皮泥的特性没有改变, 所以剩下局部橡皮泥的密度不变, 还是2×103kg/m3．
故答案为：2×103；不变．
15.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 下面几幅图是课本中的一些实验装置图, 请在题
中空格处填入相应的内容.
〔1〕图a说明：________的方法可以使气体液化；
〔2〕写出能反映图b装置原理的应用________；
〔3〕比拟图c中的两图说明：小车的动能大小与________有关；
〔4〕图d说明：断断续续的电流可产生________.
【分析】关键是对实验装置图原理的理解, 以及能用这些知识结合生活中制成的装置进行分析判断, 注意根底知识的掌握.
【解答】〔1〕液化有两种方式：降低温度和压缩体积, 故图a说明：压缩体积的方法可以使气体液化；
〔2〕图b反映了内能向机械能的转化, 所以图b装置原理的应用为热机；
〔3〕影响动能大小的因素是质量和速度, 图c中的两图物体从不同高度滚下, 速度不同说明：小车的动能大小与速度有关；
〔4〕变化的电流能在周围空间激起电磁波, 所以图d说明：断断续续的电流可产生电磁波.
16.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 现有密度分别为ρ1、ρ2〔ρ1＜ρ2〕的两种液体, 质量均为m0 , 某工厂要用它们按体积比1：1的比列配制一种混合液〔设混合前后总体积
保持不变〕, 且使所得混合液的质量最大, 那么这种混合液的密度为________．
【分析】此题考查了学生对混合液体密度的计算, 要理解混合液体的密度用总质量除以总体积, 根据题目所给信息进行计算.
【解答】设液体的体积为V, 那么混合液体的体积为2V, 根据ρ= 可得, 两种液体的质量分别为m1=ρ1V, m2=ρ2V, 那么混合液体的质量为m=m1+m2=ρ1V+ρ2V, 所以混合液体的密度为ρ= ．
故答案为：．
三、解答题〔共10分〕
17.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 我国约有近4亿人配带近视眼镜．据重庆市健康教育所的最新调查显示, 重庆市小学生近视率为35%左右, 中学生近视率那么达70%．矫正近视的主要方法是佩戴近视眼镜．眼镜的主要材料的局部技术指标如下表：
材料树脂镜片玻璃镜片铜合金钛合金
材料树脂镜片玻璃镜片铜合金钛合金
透光量92%91%
密度/kg•m-3 1.3×103 2.5×1038.0×103 4.5×103
性能较耐磨损耐磨损较耐磨损耐腐蚀
〔1〕求一块体积为4cm3玻璃镜片的质量为多少？
〔2〕如下图, 一副铜合金架的质量为2×10-2kg, 假设以钛合金代替铜合金, 求一副钛合金镜架的质量比铜合金镜架质量减轻多少？
【分析】〔1〕玻璃片的密度和体积, 根据公式m=ρV可求玻璃片质量,
〔2〕铜合金镜架的质量, 根据公式V=可求铜合金镜架的体积, 假设以钛合金代替铜合金, 镜架的体积不变, 根据公式m=ρV可求这副镜架的质量．
【解答】〔1〕玻璃片质量：
m=ρ玻璃V玻璃=2.5×103kg∕m3×4×10﹣6m3=0.01kg=10g．
〔2〕铜合金镜架的体积：
V镜架===2.5×10﹣6m3,
镜架体积不变, 以钛合金代替铜合金, 这副镜架的质量：
m钛镜架=V钛合金ρ钛合金=2.5×10﹣6m3×4.5×103kg∕m3=1.125×10﹣2kg．
减轻的质量：
①m=2×10﹣2kg﹣1.125×10﹣2kg=8.75×10﹣3kg；
故答案为：〔1〕玻璃片质量为10g；
〔2〕以钛合金代替铜合金, 这副镜架减轻的质量为8.75×10﹣3kg．
四、实验探究题〔每题9分, 共18分〕
18.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 小明家乡种植的杏树今年获得了丰收, 他想利用托盘天平和量筒测量一颗新鲜杏的密度, 进行了以下操作：
〔1〕先把天平放在水平台上, 然后将游码移至标尺左端的零刻度线处, 为使天平横梁平衡, 他应调节横梁右端的________；
〔2〕将鲜杏放在调好的天平左盘, 天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图甲所示, 那么鲜杏的质量为________g；
〔3〕为了能将鲜杏放入量筒, 小明选取了容积为200mL的量筒, 他先往量筒中参加适量的水, 记下此时水的体积．如图乙所示；再将这个鲜杏放入量筒, 再次记录读数, 请你帮他计算鲜杏的密度为________kg/m3；
〔4〕小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了, 他又选取了小烧杯、溢水杯、容积为50mL 的量筒测量鲜杏的体积, 他的做法如下, 请你将以下步骤补充完整． a．先将溢水杯中盛满水, 再将鲜杏轻轻放入溢水杯中, 让溢出的水流入小烧杯中；
b．________；
c．记录此时量筒中水的体积．
你认为小明按上述做法所测出鲜杏的密度比真实值________〔选填“偏大〞或“偏小〞〕, 其原因是________．
【分析】〔1〕天平的正确使用：把天平放在水平台上, 游码移到标尺左端的零刻度；调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡；〔2〕物体放在天平的左盘, 砝码放在天平的右盘, 使天平的横梁重新平衡；物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；〔3〕物体的体积等于两
次量筒中水的体积之差；质量和体积, 利用ρ= 计算物体的密度；〔4〕现在没有量筒, 要使物体的体积等于物体浸没溢水杯时, 物体排开水的体积；
在试验操作中, 由于把水倒入量筒时, 会有少许水附着在烧杯壁上, 测量的水体积就不准确, 所以密度值也就出现了误差．
【解答】〔1〕先把天平放在水平台上, 把游码放在标尺的零刻度线上, 调节横梁上的螺母, 使横梁平衡；〔2〕游码标尺的分度值是, 鲜杏的质量为；〔3〕杏的体积为V=60ml﹣
40ml=20ml=20cm3；鲜杏的密度为ρ= = 3=1.06×103kg/m3；〔4〕小明继续实验时不小心将量筒碰倒摔碎了, 他又选取了小烧杯、溢水杯、容积为50mL的量筒测量鲜杏的体积, 实验步骤：
a．先将溢水杯中盛满水, 再将鲜杏轻轻放入溢水杯中, 让溢出的水流入小烧杯中；
b．将小烧杯中的水倒入量筒中；
c．记录此时量筒中水的体积, 即鲜杏的体积；
向量筒中倒水时, 会有少水附着在烧杯壁上, 因此测量的水体积偏小, 即鲜杏的体积偏小, 从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了．
故答案为：〔1〕平衡螺母；〔2〕；〔3〕1.06×103；〔4〕b、将小烧杯中的水倒入量筒中；偏大；向量筒中倒水时, 会有少水附着在烧杯壁上, 因此测量的鲜杏的体积偏小．
19.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 小明妈妈为家里自酿了很多葡萄酒, 小明想知道自酿葡萄酒的密度, 于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量．他们的操作如下：
〔1〕将天平放在________上, 游码拔至标尺左端________处, 并调节天平平衡；
〔2〕用天平测量空烧杯的质量, 如图甲是小明测量过程中的情景, 他的错误是________, 纠正错误后, 测量空烧杯的质量是41.6g；
〔3〕取适量的葡萄酒倒入烧杯中, 用天平测葡萄酒和烧杯的总质量, 天平平衡时, 右盘中砝码及游码的位置如图乙所示, 其总质量是________g；
〔4〕将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中〔如图丙所示〕, 量筒中的葡萄酒的体积是
________cm3 , 根据测量数据计算出葡萄酒的密度是________kg/m3；
〔5〕分析上述方法, 测出葡萄酒的密度会偏________〔填“大〞或“小〞〕.
【分析】〔1〕把天平放到水平台上, 游码移到标尺左端的零刻度线；
〔2〕在测量过程中不能调节平衡螺母；用天平测物体质量时, 物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度；
〔3〕天平平衡时物体的质量等于砝码质量与游码在标尺上所对的刻度值．而测量液体质量时, 液体的质量等于液体和烧杯的总质量与烧杯质量之差；
〔4〕在用量筒测量液体体积时, 要注意读数问题, 视线要与液面的凹底相平．同时要注意量
筒的单位和分度值, 要掌握物体的密度计算公式ρ=；
〔5〕当将烧杯中的液体倒入量筒中时, 烧杯壁上会附着着一定量的液体, 从而使体积测量的数值偏大.
【解答】〔1〕把天平放到水平台上, 游码移到标尺左端的零刻度线；
〔2〕由图甲可以看出, 在测量的过程中, 调节平衡螺母, 这是错误的；
〔3〕用天平称量葡萄酒和的总质量时, 砝码总质量是50g+20g+10g=80g, 游码对应的刻度值
是, 所以读数为；
〔4〕由丙图知, 量筒的分度值为5ml, 所以葡萄酒的体积为40ml, 即为40cm3,
又因为烧杯的质量为, 所以葡萄酒的质量为﹣41.6g=40g,
葡萄酒的密度为：ρ===1g/cm3=1×103kg/m3；
〔5〕当将烧杯中的葡萄酒倒入量筒中时, 烧杯壁上会附着着一定量的葡萄酒, 从而使体积测量的数值偏小, 这样得出的密度值就偏大.
故答案为：〔1〕水平台；零刻度线；〔2〕在测量过程中不应调节平衡螺母；〔3〕；〔4〕40；1×103；〔5〕大.
五、综合题〔共11分〕
20.初中物理八年级上粤沪版第5章卷1 阅读以下短文, 并答复以下问题
纳米材料的小尺寸效应
物质的尺度加工到1 ~10nm, 它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比, 会发生变化, 这些物质组成的材料称为“纳米材料〞．纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇〞的现象．随着颗粒尺寸变小, 在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应〞．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：
⑴特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑, 银白色的铂变成铂黑, 金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低, 通常低于1%, 约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料, 以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等．
⑵特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点, 但当晶体到达纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为10640C, 而直径为10nm的金粉熔点降低到9400C, 直径为5nm的金粉熔点降低到8300C．此特性可应用于粉末冶金工业．
⑶特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒到达纳米尺寸就变得不能导电；通常绝緣的二氧化硅颗粒在时却开始导电．此外, 纳米材料呈现出超顺磁性, 科学家发现鸽子、海膝、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒, 使这类生物在地磁场导航下能区分方向, 具有回归的本领．
⑷特殊力学性质：氟化鈣纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究说明, 人的牙齿具有高强度, 是因为它由磷酸鈣等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3 ~5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好, 制成的刀具比金钢石制品还要坚硬．
纳米技术目前已成功应用于许多领域, 在工业、农业、能源、环保、医疗、国家平安等都有广泛应用．
请答复以下问题：。