第十六章 粒子和宇宙（课件）2024-2025学年-北师大版物理九年级上册

第十六章 粒子和宇宙 知识点 探索微观世界的历程 1 1. 古希腊学者德谟克里特提出物质是由原子构成的。 2. 17世纪下半叶和18世纪，以玻意耳和道尔顿为代表的科学家复活和确立了原子论。 3. 1811年，意大利科学家阿伏伽德罗提出分子论。 4. 1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子，因此获得了1906年诺贝尔物理学奖。 课堂新授 5. 英国科学家卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了原子核。 6. 1919年至1932年，卢瑟福和他的学生查德威克确定了原子核是由质子和中子组成的。 7. 1964年，美国物理学家盖尔曼提出了夸克模型。盖尔曼也因此获得了1969年诺贝尔物理学奖。 课堂新授 8. 1986年发明的扫描隧道显微镜提供了观察原子的“纳米眼”和操纵原子的“纳米手”。利用纳米技术, 人类有可能在原子和分子尺度诊断和治愈疾病, 甚至修补细胞; 纳米技术将可以制造分子开关和导线, 从而导致一场计算机制造技术的革命。 课堂新授 知识拓展 无论是有生命还是无生命的物质，都是由原子、分子组成的。分子是保持物质化学性质的最小微粒，不是物质组成的最小微粒，分子还可以再分。 课堂新授 例 1 [中考·陕西]人类在探索微观世界的历程中，认识到原子由原子核和电子构成，而原子核又是由______和______构成的。 解题秘方：根据原子核的结构解决问题。 解析：原子都是由原子核和核外电子组成的，而原子核还可再分为带正电的质子和不带电的中子。 质子 中子 课堂新授 1. [中考·济南] 人类认识到原子也有内部结构，始于发现了(　　) A.α 粒子 B. 质子 C. 中子 D. 电子 D 课堂新授 知识点 浩瀚的宇宙 2 1. 地球是浩瀚宇宙中太阳系内的一颗行星，太阳系的中心天体是太阳。 2. 太阳是银河系中的一颗普通恒星。除太阳外，距地球最近的恒星是比邻星。 课堂新授 3. 1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。1961年4月12日，苏联空军少校加加林铸就人类第一次乘飞船进入太空的丰碑。1969年7月20日，“阿波罗-11”号载人飞船登上月球。 4. 2003年10月15日，我国成功发射了“神舟”五号载人飞船，中国人实现了遨游太空的理想。 课堂新授 5. 我国自2004年启动了探月工程，整个工程分为“绕、落、回”三步。 6. 1929年，美国科学家哈勃从天文观察中发现，所有河外星系正在离我们银河系而去，其退行速度与它们离我们的距离成正比。为了纪念哈勃，美国将一架太空望远镜命名为哈勃望远镜。 7. 1948年，物理学家伽莫夫提出，宇宙起源于一次“大爆炸”。 课堂新授 知识拓展 1. 人类对宇宙的认识是由近及远，从古人的“地方天圆”到现代人的共识“宇宙是一个有层次的天体结构系统”，每一次的推进都是人类对宇宙认识的深入。 2. “日心说”特别引人注目的原因在于，它使自然科学从神学中解放出来，开创了科学史上的新时代。 课堂新授 [中考·扬州] 人类对物质世界两极的探索永未停步，下列说法不正确的是(　　) A．对微观世界的探索是由大到小不断深入的 B．电子的发现说明原子核是由更小的微粒组成的 C．“中国天眼”射电望远镜使人类对宇宙的探索越来越远 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统 例 2 课堂新授 解析：对微观世界的探索是由大到小不断深入的，故A 正确；电子的发现说明原子是由更小的微粒组成的，故B 错误；“中国天眼”射电望远镜可以使人类对宇宙的探索越来越远，故C 正确；宇宙是一个有层次的天体结构系统，故D 正确。 答案：B 课堂新授 2. 为了揭示大自然的奥秘，人们不懈探索。下列说法正确的是(　　) A. 光年是天文学中的常用时间单位 B. 太阳是宇宙的中心 C. 人们认为宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸，涉及全部物质及空间，但不包括时间 D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的，它在不断的膨胀中 D 课堂新授 知3－讲 知识点 能量转化与守恒定律 3 1. 内容 能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 (1)能量转化与守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 (2)只要有能量的转移和转化，就一定遵守能量守恒定律。 (3)能量的转移和转化是有条件的。 课堂新授 知3－讲 2. 易错提示 “消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是能量的转化和转移过程。 课堂新授 知3－讲 知识链接 能量的转化和转移的区别方法：能量的转化是指通过做功使能量的形式发生了改变，从一种形式的能量转化为另一种形式的能量；能量的转移是指同一种形式的能量，从一个物体转移到另一个物体或从物体的某一部分转移到另一部分，能量的形式没有改变。 课堂新授 知3－练 [中考·岳阳] 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是(　　) A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B. 电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C. 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 例 3 课堂新授 知3－练 解题秘方：熟知能量守恒定律，并知道能量转化的方向性是解答此类问题的关键。 课堂新授 知3－练 解析：子弹射穿木板，由于摩擦阻力会使子弹动能减小，速度减慢，故A 错误；在使用电水壶烧水的过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故B 错误；机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，很快就会消耗完毕，不可能默默地走了几十年，故D 错误。 答案：C 课堂新授 知3－练 3. [长沙期中] 有关能量转化与守恒定律，下列说法中正确的是(　　) A. 能量转化与守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B. 能量转化与守恒定律只适用于能量转化过程 C. “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量转化与守恒定律 D. 按照能量转化与守恒定律，永动机是不存在的 D 课堂新授 知4－讲 知识点 能量与能源 4 1. 人类利用能源大致经历了三个时期 柴薪时期、煤炭时期和石油时期。 2. 1905年，爱因斯坦用公式E＝mc2揭示了以质量m为标志的物质与能量E之间的关系，式中c为光在真空中的速度。 课堂新授 知4－讲 3. 获得核能的方法 核裂变和核聚变。原子弹是根据核裂变的原理制成的；核电站利用的是核裂变；氢弹是利用核聚变的原理制成的，太阳内部不停地发生的是核聚变。 4. 可再生能源 可以从自然界源源不断地得到补充的能源。可再生能源有太阳能、风能、潮汐能和地热能等，我们要尽量使用这些能源。 课堂新授 知4－讲 5. 不可再生能源 不可能在短期内从自然界得到补充的能源。 6. 能源消耗对环境的影响 (1)热污染，包括城市热岛效应以及地球的温室效应； (2)大气污染，包括酸雨、烟尘等。 7. 保护环境，控制和消除大气污染，已经成为当前世界需要解决的重要课题。 课堂新授 知4－讲 特别提醒 一次能源是指可以直接从自然界中获取的能源，水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能都属于一次能源；二次能源是无法从自然界直接获取，由一次能源直接或间接加工、转化而来的能源。 课堂新授 知4－练 [中考·威海] “天问一号”着陆巡视器“祝融号”在火星上利用太阳能电池板获得的电能属于_______(填“一次”或“二次”)能源；太阳能实际上是太阳内部发生_______(填“核聚变”或“核裂变”)释放的核能。我国的核电技术已进入世界先进行列，核电站是利用_______(填“核聚变”或“核裂变”)发电的。 例 4 二次 核聚变 核裂变 课堂新授 知4－练 解析：电能是由其他形式的能转化而来的，是二次能源；在太阳内部时刻都在发生核聚变。 课堂新授 知4－练 4. 关于能量和能源，下列说法正确的是( ) A. 能源是无限的，能源的利用是无条件的 B. 太阳释放的能量是核裂变产生的 C. 水力发电是将水的机械能转化为电能 D. 煤、石油、天然气都是可再生能源 C 课堂新授 探索微观世界的历程 浩瀚的宇宙 能源：危机与希望 粒子和宇宙 微观探索 原子 电子 原子核 质子 中子 能源世界 能量转化与守恒定律 宇 宙 探 索 归纳总结 $$