資源簡介

(共36張PPT)
2024年秋季
北師大版物理
九年級全冊
第十六章 粒子和宇宙
第一節 探索微觀世界的歷程
第二節 浩瀚的宇宙
第三節 能源：危機與希望
1
學習目標
2
課時導入
3
感悟新知
4
隨堂檢測
5
課堂小結
探索微觀世界的歷程和浩瀚的宇宙
能量轉化與守恒定律
能量與能源
1969 年，當人類第一次踏上月球，回眸自己的來處時才深刻地認識劃：在廣袤的宇宙中，我們只偏居在一個小小的星球上。
人類能夠從地球奔向星際嗎？
很久以前，不只普通人，就連天文學家也一直在奇怪，是什么原因使太陽發光？這個千古之謎是怎樣破解的呢？
1.古希臘學者德謨克里特提出物質是由原子構成。
2.17 世紀下半葉和18 世紀，以玻意耳和道爾頓為代表的科學家復活和確立了原子論。
3.1811 年，意大利科學家阿伏伽德羅提出分子論。
4.1897 年，英國物理學家湯姆孫發現了電子，因此獲得了1906年諾貝爾物理學獎。
知識點
探索微觀世界的歷程和浩瀚的宇宙
1
5. 英國科學家盧瑟福通過α 粒子散射實驗，發現了原子核。
6.1919 年至1932 年，盧瑟福和他的學生查德威克確定了原子核是由質子和中子組成的。
7.1964 年，美國物理學家蓋爾曼提出了夸克模型。蓋爾曼也因此獲得了1969 年諾貝爾物理學獎。
8. 納米是長度單位，1 nm=10－9 m。納米技術有很重要的應用。
9. 地球是浩瀚宇宙中太陽系內的一顆行星，
太陽系的中心天體是太陽。
10. 太陽是銀河系中的一顆普通恒星。除太陽外，距地球最近的恒星是比鄰星。
11.1957 年10 月4 日，世界上第一顆人造地球衛星發射成功。1961 年4 月12 日，蘇聯空軍少校加加林鑄就人類第一次乘飛船進入太空的豐碑。1969 年7 月20 日，“阿波羅-11”號載人飛船登上月球。
12.2003 年10 月15 日，我國成功發射了“神舟”五號載人飛船，中國人實現了遨游太空的理想。
13. 我國自2004 年啟動了探月工程，整個工程分為“繞、落、回”三步。
14.1929 年，美國科學家哈勃從天文觀察中發現，所有河外星系正在離我們銀河系而去，其退行速度與它們離我們的距離成正比。為了紀念哈勃，美國將一架太空望遠鏡命名為哈勃望遠鏡。
15.1948 年，物理學家伽莫夫提出，宇宙起源于一次“大爆炸”。
拓展：
無論是有生命還是無生命的物質，都是由原子、分子組成的。分子是保持物質化學性質的最小微粒，不是物質組成的最小微粒，分子還可以再分。
知識鏈接
納米科技的未來發展：利用納米技術人們有可能在原子和分子尺度診斷和治愈疾病，甚至修補細胞；人們可以將導線做得更細，開關做得更小，應用納米技術必將迎來一場新的技術革命。
［中考·岳陽］關于粒子和宇宙，下列說法正確的是( )
A. 在水分子、氫原子和電子中，尺度最小的是電子
B. 原子的核式結構模型認為原子是由質子和中子構成的
C. 鉛塊相互緊壓后會粘在一起，說明分子間有斥力
D.“地心說”認為太陽是宇宙的中心
例1
解析：在水分子、氫原子和電子中，電子最小，故A 正確；盧瑟福建立了原子核式結構模型，該模型認為原子是由原子核和核外電子組成，故B 錯誤；鉛塊相互緊壓后會粘在一起，說明分子間有引力，故C 錯誤；“地心說”認為地球是宇宙的中心，故D 錯誤。
答案：A
知識總結
物質都是由分子、原子組成的；原子是由原子核和核外電子組成的；原子核是由質子和中子組成的；質子和中子是由夸克組成的。
1. 內容 能量既不會憑空消失，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
知識點
能量轉化與守恒定律
2
(1)能量轉化與守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
(2)只要有能量的轉移和轉化，就一定遵守能量守恒定律。
(3)能量的轉移和轉化是有條件的。
2. 能量守恒定律不同于機械能守恒定律。能量守恒無條件，機械能守恒有條件。只有機械能的相互轉化，沒有其他形式的能轉化為機械能，也沒有機械能轉化為其他形式的能時，機械能才守恒。
3. 易錯提示 “消耗能量”“利用能量”“獲得能量”的實質是能量的轉化和轉移過程。
解釋：
能量的轉化和轉移的區別方法：能量的轉化是指通過做功使能量的形式發生了改變，從一種形式的能量轉化為另一種形式的能量；能量的轉移是指同一種形式的能量，從一個物體轉移到另一個物體或從物體的某一部分轉移到另一部分，能量的形式沒有改變。
[中考·岳陽] 根據能量守恒定律，以下
情形可能發生的是( )
A. 出膛的子彈射穿木板，以更快的速度繼續前進
B. 電水壺里的水沸騰了，給該電水壺斷電，水的沸騰卻永遠不會停止
C. 兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，繼續沖上右斜面
D. 孤島上被人們遺忘的一只機械表，默默地走了幾十年
例2
解題秘方：熟知能量守恒定律，并知道能量轉化的方向性是解答此類問題的關鍵。
解析：子彈射穿木板，由于摩擦阻力做功會使子彈動能減小，速度減慢，故A 錯誤；在使用電水壺燒水的過程中，消耗了電能，而水的溫度升高，內能增加，斷電后，水不再吸收熱量，水的沸騰會停止，故B 錯誤；
兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，由于具有動能，會繼續沖上右斜面，故C 正確；機械表工作靠表內彈簧的彈性勢能轉化為機械能，很快就會消耗完畢，不可能默默地走了幾十年，故D 錯誤。
答案：C
特別提醒
能量守恒定律是能量轉移和轉化過程中遵循的規律，各種形式的能量轉化是有方向和條件限制的，自發的能量轉化具有不可逆性。
1. 人類利用能源大致經歷了三個時期 柴薪時期、煤炭時期和石油時期。
2.1905 年，愛因斯坦用公式E=mc2 揭示了以質量m 為標志的物質與能量E 之間的關系，式中c 為光在真空中的速度。
知識點
能量與能源
3
3. 獲得核能的方法
核裂變和核聚變。原子彈是根據核裂變的原理制成的；核電站利用的是核裂變；氫彈是利用核聚變的原理制成的，太陽內部不停地發生的是核聚變。
拓展：同樣質量的核聚變釋放的能量要比核裂變多4 倍以上，核聚變所需的材料氘核，在海水中含量豐富，核聚變的能量一旦實現了和平、可控地開發利用，人類就找到了“取之不盡，用之不竭”的能源。
4. 可再生能源
可以從自然界源源不斷地得到補充的能源。可再生能源有太陽能、風能、潮汐能和地熱能等，我們要盡量使用這些能源。
5. 不可再生能源 不可能在短期內從自然界得到補充的能源。
易錯提示：可再生能源是指可從自然界中不斷地獲取的能源。能源分為一次能源和二次能源，只有一次能源才能分成可再生能源和不可再生能源。核能是不可再生能源。
6. 能源消耗對環境的影響
(1)熱污染，包括城市熱島效應以及地球的溫室效應；
(2)大氣污染，包括酸雨、煙塵等。
7. 保護環境，控制和消除大氣污染，已經成為當前世界需要解決的重要課題。我們既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染。
知識對比(對比法)：
按獲取方式分類 按能源是否可再生分類
一次能源 可再生能源(可從自然界中源源不斷得到的能源) 水能、生物質能、太陽能、地熱能、潮汐能、風能等
不可再生能源(一旦消耗，短時間無法恢復或再生的能源) 煤、石油、天
然氣等化石能源，核能等
二次能源 如電能、沼氣、汽油、焦炭等
[中考·威海] “天問一號”著陸巡視器“祝融號”在火
星上利用太陽能電池板獲得的電能屬于_______(填“一次”或“二次”)能源；太陽能實際上是太陽內部發生 _______ (填“核聚變”或“核裂變”)釋放的核能。我國的核電技術已進入世界先進行列，核電站是利用 _______ (填“核聚變”或“核裂變”)發電的。
例3
二次
核聚變
核裂變
解析：電能是由其他形式的能轉化而來的，是二次能源；在太陽內部時刻都在發生核聚變。
特別提醒
(1)一次能源是指可以直接從自然界中獲取的能源，水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能、生物質能都屬于一次能源；二次能源是無法從自然界直接獲取，由一次能源直接或間接加工、轉化而來的能源。
(2)常見的發生核聚變的有太陽和氫彈，發生核裂變的有核電站和原子彈。
1．[2023·濟南]人類認識到原子也有內部結構，始于發現了(　　)
A．α粒子 B．質子 C．中子 D．電子
D
2．如圖所示，關于原子的結構，下列說法錯誤的是(　　)
A．原子由質子和中子組成
B．原子由原子核和核外電子
組成
C．原子的質量幾乎全部集中
在原子核內
D．原子核是帶正電的
A
3．[2023·廣州]某路燈照明系統的太陽能電池白天將太陽能轉化為電能，對蓄電池充電；晚上蓄電池對路燈供電。對下圖方框中能量形式判斷正確的是(　　)
A．甲是“電能” B．乙是“太陽能”
C．丙是“電能” D．丁是“機械能”
C
宇宙探索
粒子和宇宙
能源世界
能量轉化與守恒定律
微觀探索
原子
電子
原子核
質子
中子

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