人教九年级全册教案

这是一份初中物理人教版九年级全册本册综合教案及反思，共108页。教案主要包含了质量的测量，从鉴别物质说起，密度，想象与创新，探究，板书设计等内容，欢迎下载使用。

第十一章 多彩的物质世界
本章学习物质的性质和结构。从广阔的宇宙到地球上的高山、大海再到微观的原子和分子，都是本章研究对象。学习本章知识以后，你会知道：宇宙是由什么组成的，物质的三种常见形态：固态、液态、气态，物质的基本性质-------质量和密度，质量的测量工具-----天平等。同时学会探究物质的密度与质量和体积的关系，会应用质量和密度的知识解决一些实际应用问题。
第一节 宇宙和微观世界
(一) 学习目标
1、知识与能力目标
(1) 知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成 的；
(2) 了解固态、液态、气态的微观模型；
(3) 了解原子的结构；
(4) 对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解；
(5) 初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。
2、过程与方法目标
(1) 通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍，发现并说明物质是可以分割的；
(2) 通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。
3、情感、态度与价值观目标：
通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。
学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。
(二) 学法点拨
物质世界可以从以下三个层面研究：宇观世界：宇宙、银河系、地球等。它们的体积非常大，大多距离我们非常远，要借助天文望远镜观察和研究：宏观世界：地球上人类可以实地观察和研究；微观世界：物体尺寸非常小，要借助显微镜、电子显微镜观察和研究。
微观物质的尺度很小，人类肉眼无法直接观察。但是，分子也有结构，它是由原子组成的。
课前准备
1、 取一根蜡烛放入小金属罐熔化然后观察蜡烛凝固时体积的变化。
2、 查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。
3、 查阅、收集有关分子、原子结构的资料。
教学过程
一、 宇宙是由物质组成
教师：人们说广阔的宇宙是无边无际的，那么，这宇宙究竟大到什么程度？宇宙万物，变化万千，那么，这绚丽的世界到底是由什么组成的呢？这一切给人类留了许许多多的谜，引发了人类无限的遐想，激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。那么，这一节课就让我们沿着科学家的探究的足迹，从宏观到微观作一次旅行，对这些问题作一些初步的探讨吧。
1、宇宙有多大？
(1) 综合观察课本图10.1-1和课本图10.12-1。
请同学们说出太阳系的九大行星(现报道发现第十大行星)。在太阳系示意图中找出我们生活的地球。(在离太阳比较近的第三条轨道上)
2、交流资料数据：
① 人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，是太阳系中的一颗普遍的行星；
② 太阳系置身于银河系之中，太阳只是银河系中几千亿科恒星中的一员；
③ 银河系只是数十亿个星系中的一个，一束光穿越银河系需要十万光年；
④ 在浩瀚的宇宙中，还有许多像银河系这样的星系。目前，我们人类观测到的宇宙中拥有数十亿个星系。
(3)根据以上资料、数据让学生推理，说一说他们所想像的宇宙有多大。
(4)结论：宇宙是广阔无垠的，大得很难以想象。
2、人类对宇宙的探究过程。
交流资料：
(1) 中国古代关于宇宙结构的学说；
(2) 哥白尼与日心说；
(3) 从世界上第一颗人造地球卫星发射成功，到人类第一次乘飞船进入太空；
(4) 美国的“阿波罗”登月计划；
(5) 我国“神舟”号飞船的五次成功飞行。宇航员杨利伟顺利进入太空绕地球航行。
随着科学的不断进步，人类对太空宇宙的探索越来越深入，宇宙的奥秘将逐渐被揭示。
3、宇宙的组成
问题：宇宙究竟是由什么组成的？
地球及其他一切天体都是由物质组成的。物质处于不停的运动和发展之中。
二、 物质由分子组成
1、问题：物质又是由什么组成的呢？
从古到今，人们一直在探寻着这个问题的答案。古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成；我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成。但这些看法都是不科学。到底物质又是由什么组成的呢？
2、分割物质实验：
物质分割有一个限度，分割到这一限度时小粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看到，只能借助电子显微镜观察。科学研究发现：任何物质都是由主其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质，意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分子。
三、 固态、液态、气态的微观模型
1、学生交流课前观察蜡凝固时体积的变化。(液体蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷下去。)
2、问题：我们知道物质一般以固态、液态、气态的形式存在。物质处于不同状态具有不同的物理性质。从实验，我们看到物质在一般情况下由液态变为固态体积缩小，由液态变为气态，体积增大。物质由分子组成，那么，物质存在的形式与分子的存在状态是否联系呢？
3、探究：先让学生说说他们在课堂上听课，课间在教室里活动时，课间在操场上自由活动时这三种情况下活动的状态和活动空间。
固体具有一定的体积和形状；液体没有确定的形状，具有流动性；气体具有很强的流动性。
4、结论：根据以上探究，可以认为物质存在的形式与构成物质的分子的运动状态有关。
四、 原子结构
我们知道了物质同分子组成，人们又猜测分子能不能继续分割？科学家发现分子是由更小的粒子组成，并把这样的粒子称为原子。同时还发现有的分子由多个原子组成，有的分子由单个原子组成。
在一般情况下原子核所带的正电和核外电子所带的负电相相等。原子核由更小的粒子---质子和中子组成，而质子和中子又由更小的夸克组成……
达标自查
1、我们人类生活在广阔的宇宙里，太阳是 中一千亿颗恒星中的一员，人类生活的地球在离太阳比较近的第 条轨道上运行。目前发现的太阳系有 大行星。
2、物质由微小的粒子组成。这些微小粒子保持了物质的性质，我们叫它 。由于它的体积很小，一般要用 观察。
3、固态物质中，粒子之间有强大的作用力，具有一定的 和 。
4、液体没有确定的 ，具有 。气体粒子之间作用力小，故气体容易被 。
并具有 性。
5、物质由 组成。分子由 组成。原子核外的电子绕 运动。
6、物质从液态变成气态的时候，体积变化的正确说法是( )
A、体积都变小 B、体积都变大 C、有的体积变大，有的体积变小 D、无法判断
7、下列说法中，不正确的是( )
A、固体有一定的形状和体积 B、液体有一定的形状和体积
C、液体有一定的体积，没有一定的形状 D、气体没有一定的形状和体积
8、下列单位换算中，正确的是( )
A、 12nm=1.2×109m B、12nm=1.2×10-9m
C、12nm=12×109m D、 12nm=12×10-9m
9、下列对物质结构的描述，正确的是( )
A、 固态物质的排列规则，就像学生做广播体操一样
B、 液态物质的分子可以移动，就像操场上踢足球的学生一样可以在球场上跑动
C、 气态物质的分子几乎不受力，就像下课以后的同学可以自由活动
能力提高
10、探究：物质从液态变成固态的时候，体积是变大了还是变小了？
猜想：
设计、进行实验：选用熟动物油作为探究对象。
把熟动物油放在烧杯里，用火加热，使它完全熔化，记下液面所在的刻度位置。
拿开火源，使熟动物油冷却。
观察：它的体积是变大了还是变小了？
你还可以用什么物质进一步进行探究？
写出你的探究结果 ：
11、探究：水结成冰以后，体积是变大了还是变小了？
猜想：
设计、进行实验：
分析结论：
交流：通过第10题和第11 题的探究，你有什么发现？
第二节 质量
(一) 学习目标
1、知识与能力目标
(1) 知道质量的初步概念及其单位；
(2) 通过实际操作，掌握天平的使用方法。学会测量固体和液体的质量；
(3) 用分子和原子的概念初步理解“物质的量”的含义。
2、过程和方法目标
通过观察、实验，认识质量是不随物体的形状、状态、空间而变化的物理量。
3、情感、态度与价值观目标
通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。
(二) 学法点拨
本节内容包括三部分：质量的概念，质量的单位，质量的测量。而质量的测量的重点。
要注意“物质”和“物体的区别。物体有一定的形状，占据一定的空间，是有体积和质量的实物。物质是构成物体的材料。例如：桌子是物体。构成桌子的物质是木材，还可以是铁。
千克是国际单位。国际单位还有吨、克、毫克。实际生活中还用到斤，它不是法定计量单位。注意记住它们之间的换算关系。
质量的测量工具是天平。天平是精密测量工具。
教学教程
1、质量的概念
教师出示一块冰、一颗铁钉、一把教学用木制米尺，一块木板、一把铁锤、一桶水等物体，出示顺序随机，让学生观察。
(1) 问题：能否将这些物体进行分类？你分类的理由是什么？
(2) 学生交流、讨论。
(3) 归纳：上述物体可以分为三类：
① 铁钉和铁锤为一类，它们都是铁制成的；
② 木板和米尺为一类，它们都是木材加工成的；
③ 冰块和水为一类，它们都是水，只是状态不同而已。
(4) 教师：铁钉和铁锤、木板和米尺、冰块和桶里的水，我们都把它们称为物体。构成这些物体的铁、木材、水，我们都把它们称为物质。从上面的例子我们可以看出物体是由物质构成的。
结论：一切物体都是物质组成的。
(5) 比较：一把铁锤和一只铁钉都是由铁这一种物质构成的，但两者所含铁这种物质的多少不同，一把铁锤比一只铁钉所含的铁多；一张课桌和一把教学用木制米尺都是由木材这一种物质构成的，但两者所含木材这种的物质的多少不同，一张课桌比一把教学用木制米尺所含的木材多。
教师：在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫做物质。
质量通常用字母m表示。
2、质量是物体的基本属性
演示：(1)把冰块放在烧杯中用酒精灯加热，使其熔化成水；
(2) 用铁锤把铁钉敲弯。
问题：(1)烧杯中冰熔化成水，所含的水的质量有没有变？
(2)铁钉敲弯了，铁钉的质量有没有变？
(3) 如果将这一只铁钉由教室里带到宜宾，或带到更远的地方，它的质量会不会发生变化？
在教师的引导下，学生讨论、交流：冰熔化成水，只是冰的状态变化了；铁钉敲弯了，只是铁钉的形状改变了；铁钉由教室带到宜宾，或更远的地方，只是铁钉的位置变化了在这几种的变化现象中，物质没有从物体中转移出示，也没有发生由一种物质转变为另一种物质的现象，因此，只要物体中含有物质的多少不变，它的质量就不变。
结论：质量是物体的基本属性，物体的质量不会随物体的状态、形状、位置的变化而变化。
3、质量的单位
质量的单位是千克，符号是：kg。常用 的质量单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t)。
它们的换算关系是：
1kg=103g 1mg=103g=10-6kg 1t=103kg
二、质量的测量
天平是测量质量的常用工具。在物理实验中常见的天平有托盘天平和学生天平。
1、天平的测量原理：
天平是一个等臂杠杆(有关知识在第十二章学习)
天平的两臂长度相等，当两个盘中物体的质量相等时，天平就会平衡，测量物体质量时，天平一个盘放被测物体，另一个盘放质量已知的砝码，天平平衡时，砝码质量就等于被测物体的质量。
2、认识托盘天平的构造；
①平衡螺母：用来调节天平横梁平衡；
②指针和分度盘：判断天平是否平衡，可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断，③而不必等到指针完全停止摆动，只要摆动幅度相同即可；
④标尺、游码、砝码：指示所称物体 质量。
每架天平都 有自己的“称量”，也就是它所能称的最大质量。称量值就等于这台天平配套砝码盒内砝码的总数加砝码最大的读数所表示的质量。
标尺上每小格表示的质量数就是天平的精确程度。
3、记住天平使用注意事项
达标自查
1、50千克最接近下面哪一种物体的质量( )
A、新生儿 B、中学生 C、大象 D、老虎
2、一台天平的砝码由于使用不当，粘上了许多灰尘并且受潮了。利用它测量的物体质量比使用维护良好的天平测量的结果( )
A、偏大 B、偏小 C、相同 D、通过正确的读数，结果会相同
3、一个托盘天平未测物体的质量时，指针偏向分度盘的左边。可以( )
A、将平衡螺母向右调 B、将平衡螺母向左调
C、先调底座水平，再调节横梁 D、将天平横梁上的“游码“向左移动
4、一个物体质量的大小决定于( )
A、物体的形状 B、物体中含物质的多少
C、物体的空间位置 D、物体的状态
5、一台已经调节好的学生天平，移动到另一张桌子上。用这个天平测量质量，应该( )
A、不必调节就可以测量 B、只需调节水平底座
C、只需要调节横梁 D、需先调节底座水平，再调节横梁
6、一个铁锅，在以下哪一种情况下它的质量不会发生变化( )
A、把铁锅砸碎 B、把铁锅用旧
C、把铁锅带到月球使用 D、给铁锅补上一片铁
2
3
4
5g
7、用一台天平称量一个物体的质量，右盘中有50g、20g、 10g 砝码各一个，游码的位置如图所示，这个物体的质量是 ，如果把这个实验带到月球上做，测量结果会 (填变大、变小或者不变)。
8、完成下列单位换算
3×105kg= t= g;
2×104g= kg= mg
9 、填上合适的单位
一个苹果的质量大约是100 ，一个成年人质量大约是60 。
能力提高
10、一个人在用天平测量物体的质量的时候，不小心把被测物体放到了右盘，砝码放到了左盘，砝码有50g一个，20g两个，游码刻度是3g。该物体的质量是( )
A、90 g B 93g C 87g D 73g
11、使用托盘天平测量物体的质量的时候，可能造成测量结果偏小的是( )
A、使用已磨损的砝码 B、使用质量比标准质量大的砝码
C、测量的时候，指针偏向刻度盘的右边一点儿
D、测量的时候，指针偏向刻度盘的左边一点儿
12、有一枚大头针，怎样利用天平测量它的质量？
13、探究：一杯水凝结成冰以后，质量是变小了还是变大了？
猜想：
设计实验：
分析论证：
第三节、密度
(一) 学习目标
1、 知识与技能目标
(1) 理解密度的物理意义
(2) 能用密度知识解决简单的实际问题
2、 过程与方法目标
(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) 学习以同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特性)来定义密度概念的科学思维方法。
3、情感、态度与价值观目标
密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动，使学生对物质属性的认识有新的拓展。
(二) 学法点拨
由相同物质构成的物体，如果体积大，质量也大。例如，一盒相同的粉笔，两枝粉笔的体积是一枝粉笔的2倍，两枝粉笔的质量也是一枝粉笔的质量的2倍。这是物质的一个很重要的特性。探究这种特性用到了图像的方法。注意理解用数学的方法解决物理问题，体会这一方法带来的方便和理解上的便利。
密度的单位是一个复合单位 ，它由质量的单位和体积的单位组合而成。
单位换算：1g/cm3=1000kg/m3.水的密度1.0×103kg/m3,要求记住。
还要能够记住一些物质密度的大小。例如，金的密度比银大，铜的密度比铁大。
计算题要注重格式，要写必要的公式、公式变换、单位、文字说明。还要有必要的计算过程。
教学教程
一、从鉴别物质说起
我们鉴别物质，有很多时候，仅靠气味、颜色、软硬、形状等特性是有一定的局限性。但我们发现物质还有其它的特性，可以用来鉴别物质。
思考：用物体的质量来鉴别物质行吗？
二、实验探究
1、学生实验：调节好天平，用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。看看它们的质量相同是否相同？
结论：体积相同的不同物质，它们的质量不同。
2、出示：100g水和100g酒精体积，看看它们的体积是否相同？
结论：质量相同的不同物质，它们的体积相等。
3、提问：以上两个实验用不同的物质进行比较，根据实验结果，受到了什么启示？关于物体质量与体积的关系你们能提出什么问题来进行研究？
让学生讨论后提出这样的问题：同种物质的质量和体积会什么关系？
4、验证同学们的推测是否正确？请同学们(类比研究同一金属导体两端和电流关系实验)设计一个实验方案，用实验来验证推测的正确性。
5、根据实验方案不同实验小组分别用体积大小不同的若干铝块(或铁块、松木块)作实验。学生还可以把操作中出现的问题记在笔记本上。
由此可以得到结论：(1)同种物质质量增加，其体积也增大；质量减少，体积也会减少。质量和体积的比值一定。
(2)不同物质的质量和体积的比值是不同的。
三、密度
1、 密度定义
从前面的实验探究我们知道：一种物质的质量和体积的比值一定，物质不同，其比值也不同。这种比值不变性反映的正是物质本身所有的特性，它只跟物质的种类有关。是十分有意义的物理量，物理学中就把它定义为密度。
板书：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。密度公式
介绍密度的符号及单位：ρ------密度------千克每立方米(kg/m3)
m-----质量------千克(kg)
V------体积------立方米(m3)
密度的单位由质量单位和体积单位组成的，像这种单位叫做组合单位 。
1g/cm3=1×103kg/m3
2、一些物质的密度值
对于同一种物质，如水在不同 的状态下，密度不同，物质密度与温度、压强有关；密度相同的不一定是同一种物质，如冰、蜡、植物油密度都 是0.9×103kg/m3；还有煤油、酒精密度都是0.8×103kg/m3；金属固体的密度较大。
要求学生记住水的密度值：1.0×103kg/m3，表示体积1立方米的水，质量是1.0×103kg。
读作：水的密度是1.0×103千克每立方米。
3、运用密度公式进行计算
例题：课文第14页例题
达标自查
1、一枝粉笔用掉了一半，剩下的一半与原来的相比( )
A、质量减小，密度不变 B、质量不变，密度减小
C、质量不变，密度不变 D、质量减小，密度减小
2、人们常说：铁比木头重。它的真实含义是( )
A、铁的密度比木头大 B、铁的质量比木头大
C、木头比铁轻一些 D、铁的质量和木头的质量实际上是一样的
3、对于密度公式ρ=m/V,下列说法正确的是( )
A、 当质量不变的时候，密度与体积成正比 B、当体积不变的时候，密度与质量成正比
C、物质密度一定，质量与体积成正比 D、密度与体积成正比，密度与质量成正比
4、一根均匀的铁棒，去掉1 /2，剩下的一半是原来的质量的 ，剩下的一半体积是原来的 ，剩下的一半密度与原来的 。
5、 铝的密度是2.7×103kg/m3,读作 。它表示的意思是 。
6、一个烧杯质量是50g，装体积是100mL 的液体，总质量是130g.求这种液体的密度？
7、下面是调节天平和使用天平的步骤，请把正确的排列序号写在横线上 。
A、 把物体放在左盘，砝码放在右盘并移动游码使天平平衡
B、 调节天平横梁右端的平衡螺母，使指针指在刻度盘的中线处
C、 盘中砝码的总质量加上游码在标尺所对的刻度值，算出被测物体的质量
D、 把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处
E、 整理器材，把物体放回原处
8、一只瓶子能装2kg酒精(ρ=0.8×103kg/m3),如果用来装满水，那么瓶内水的质量( )
A、小于2kg B、大于2kg C、等于2kg D、 无法判断
9、平放在水平地面上的一块砖，切去一半，对剩下的半块砖，正确说法是( )
A、质量减少一半，密度减少一半 B、质量减少一半，密度不变
C、体积减少一半，密度减少一半 D、以上的说法均不正确
10、用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100g和20g 的砝码各一个，游码所对的刻度值是4g，则物体的质量为( )
A、124g B、122g C、118g D、116g
能力提高
11、一辆油罐车装了30m3的石油，小明想测量石油的密度，从车上取出30mL石油，测得它的质量是24.6g。求：
(1) 石油的密度。
(2) 这辆运油车所装的石油的质量。
12、探究：物质的质量与体积的关系？
猜想：
实验器材：一盒粉笔，天平，量筒，细沙，水油。
实验步骤：
列表
质量/g





体积/mL





密度(g/cm3)





画图：
以横坐标表示体积V，纵坐标表示质量m。作图。
分析论证：
13、一个质量是40g的容器，装满水后质量变为140g，装满油后质量变为120g。求油的密度。
14、参观调查：
小明和同学一起参观烈士陵园。他们观察到一块花岗石纪念碑，经测量得知，高4m,宽80cm，厚50 cm，计算它的质量是多少(ρ= 2.6×103kg/m3)有机会的话参观调查你见到的纪念碑并实地测量，计算这个纪念碑的质量是多少。
15、有一个铁球的质量是316g，体积是60cm3，问这个铁球是实心的，还是空心的？如果是空心的，那么中空部分体积是多大？
第四节、测量物质的密度
(一) 学习目标
1、知识与技能目标：
(1) 通过实验进一步巩固物质密度的概念；
(2) 尝试用密度知识解决简单的问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象；
(3) 学会量筒的使用方法，一是用量筒测量液体体积的方法；二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。
2、过程与方法目标：
通过探究活动学会测量液体和固体的密度。学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
3、情感、态度与价值观目标：
培养学生严谨的科学态度。
(二) 学法点拨
本节在学习质量、密度概念及用天平测量质量的基础上，学习测量物质的密度。学习利用公式间接测定某个物理量的方法。
量筒的容积单位一般是毫升(mL), 也有使用立方厘米(cm3)作单位的。1mL=1cm3.
同许多测量仪器(电流表、电压表、天平)一样，量筒也有量程和分度值。
测量物体体积的方法：
规则形状物体可以用直尺测量。不规则形状物体可以用量筒测量。用量筒测量体积常用“溢杯法”：将物体浸入盛满水的容器中，同时将溢出的水接到量筒中，读取量筒内水的数值便是该物体的体积。测量石蜡等密度密度比水的密度小的固体的体积，可以采用“悬垂法”：先读取悬挂重物被浸没于量筒中液体对应的体积，再将石蜡和重物系在一起浸没于量筒中，读取此时的液体体积，两者的差便是石蜡的体积。
教学过程
一、引入新课
通过上一节课学习，我们知道密度是物质的一种特性。在实际应用中有重要的意义。
1、问：什么叫物质的密度？怎样计算物质密度？
2、出示一块长方体铁块，问：要测这铁块的密度，需要测哪些量？用什么器材测量？记录哪些量？怎样求出铁块的密度？
3、再出示一块任意形状的石块和装在小碗的盐水问：能否用测长方体铁块密度的方法测这块石块的密度和小碗里的盐水？用刻度尺不行，那么用什么仪器来测定形状不规则的石块和盐水的体积？出示量筒，指出液体的体积可以用量筒来测量。
二、量筒的使用
指出：量筒中液面呈凹形时，读数时要以凹形的底部为准，且视线要与液面相平，与刻度线垂直。
1、探究怎样用量筒测量不规则形状物体的体积
方法：先在量筒中装入适量的水(以待测体积的物体放入量筒后能完全浸没，且量筒中的水上升的高度不超过量筒的最大刻度值为准)，读出此时量筒中水的体积V1；将不规则形状物体浸没在量筒中，读出此时量筒中水面所对应的刻度值V2。V2与V1的差值就是被测不规则形状物体的体积。
2、了解这种测量方法的原理：利用等量占据空间替代的方法进行测量。
3、尝试测量一个塑料块的体积。
4、探究怎样用量筒测量一些形状不规则且无法浸入量筒之内的固体的体积。
可采用“溢杯法”测量其体积。所谓“溢杯法”即将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取的数值便是该物体的体积。但现有量筒一次不能盛取石块溢出的水量，可用较大容器盛接溢出的水，再分若干次用量筒测量所接到的水，多次读取数据，最后相加得到石块的体积。
5、探究怎样用量筒测量密度小于水的不规则物体的体积。
(1) 压入法：用一根细而长的铁丝将蜡块压入水中。蜡块投进量筒和压入水中后量筒中水面所对的刻度的差值就是烹块的体积。
(2) 沉锤法：用细线将一个钩码系在蜡块下面，用细线吊着蜡块和钩码放入量筒，钩码先浸没在水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V1，然后钩码和蜡块一起浸入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2，V2与V1的差值就是蜡块的体积。
三、测量形状不规则的塑料块和盐水的密度
1、学生分组设计实验方案、设计实验数据记录表格。
2、各小组间交流所设计的实验方案。根据交流结果对自己设计的实验方案进行适当调整。
3、各小组汇报实验数据，然后进行讨论；
引导学生进一步体会到：密度是属于物质本身的一种特性，其大小与物质的质量、体积无关 ，它与物质种类有关，同一种物质密度相同。
达标自查
1、测量一种物质的密度，一般需要测量它的 和 。然后利用公式 ，计算出物质的密度。这是一种 (填“直接”或者“间接”)测量法。
2、测量形状不规则固体体积的时候，要用量筒来测量，量筒的容积要适量，适量的含义是固体 (填“能够”或者“不能”)浸没入液体中。
3、小亮做测量石块的密度的实验，量筒中水的体积是40mL，石块浸没在水里的时候，体积增大到70mL，天平测量的砝码数是50g,20g,5g各一个。游码在2 .4g的位置。这个石块的质量是 ，体积是 ，密度是 。
4、为了减轻飞机的质量，制造飞机时，应该选用密度较 的材料。
5、下列是不同量筒的量程和分度值，小明同学要测量出密度是0.8g/cm3的酒精100g ,则应选择( )
A、50mL，5 mL B、100 mL,2 mL C、250 mL,5 mL D、400 mL,10 mL
6、使用托盘天平的时候，下列做法错误的是( )
A、加减砝码的时候，可以用手轻拿轻放 B、不允许把化学药品直接放在天平托盘里
C、被测物体不能超过天平的量程
D、被测物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码的读数
7、用天平和量筒测量食用油密度的实验中，不必要且不合理的是( )
A、 用天平称出空烧杯的质量
B、 将适量的食用油倒入烧杯中，用天平测出杯和油的总质量
C、 将烧杯中的油倒入量筒中读出油的体积
D、 用天平测出倒掉油以后烧杯的质量
8、下面是小明在测铁块密度时的主要步骤，请你写下正确的操作步骤序号( )
A、 将m、V代入公式中，算出铁块密度
B、 铁块用细线拴好轻轻放入水中，测出水和铁块的总体积V2
C、 在量筒中倒入一部分水，测出水的体积V1
D、 用天平称出铁块的质量m
E、 根据数据V1 、V2算出铁块的体积V
9、根据密度的公式，下列说法正确的是( )
A、质量越大，密度越大 B、体积越大，密度越小
C、密度是物质的性质，与质量、体积无关
能力提高
10、在调节托盘天平指针前，发现指针偏向刻度线中央的右侧。为使天平横梁平衡，应将横梁右端的调节螺母( )
A、向或移动 B、向左移动 C、不必移动，而移动游码 D、以上三种都可以
11、给你一台天平、一把直尺、一枝铅笔，测出一卷细铜丝的长度，写出你的方法。
12、用铁、木分别做成体积相同的实心立方体，问哪一个质量大？为什么 ？
13、小实验： 测量雪的密度
问题：雪的密度在任何地方、不同的时间都一样吗？
材料： 两个同样大小的玻璃或塑料筒(高约25cm,直径约7cm)；
两个塑料袋，一架天平，一个量筒。
操作过程：(1) 在冬天时将塑料袋装满雪，记下雪的类型(例如，湿雪、干雪、干粉状雪等)及室外空气的温度；
(2) 返回教室内把雪全部倒入一个大碗里；
(3) 将一个圆筒称重(m1), 仔细地装满雪，不要使筒内留下空隙，再一次将圆筒称重(m2)，m2-m1即测得的雪的质量；
(4) 取第二个圆筒测量它的体积。方法有二：一是用量具测量；二是将圆筒装满水，用量筒测出其体积，记录下需要水的数量(mL)
(5) 雪的密度等于雪的质量除以圆筒的体积；
雪的密度=
(6) 在不同温度下重复这个实验，观察雪的密度在不同温度下是否相同。
14、为了判断一个铁球是不是空心的，某同学测得如下数据：
铁球的m/g
水的体积V/mL
水和铁球的总体积V/mL
79
60.0
90.0
(1) 做这个实验需要哪些器材？主要步骤怎样？
(2) 该铁球是空心的，还是实心的？
(3) 若铁球是空心的，空心部分的体积是多少？
第十一章综合检测题
一、理解与应用
1、水的密度是1.0×103kg/m3,它表示 。
2、把一枝蜡烛点燃一会儿后，这枝蜡烛的质量将 ，密度将 。
3、使用托盘天平时应把天平放在 桌面上，再把游码拨到标尺左端0刻度线处，若指针仍偏左，此时应将横梁右端的 向 端调节。在测物体的质量时，如果指针偏向分度盘的右侧，应把右盘中的砝码 (填“增加”或“减少”)一些，天平才能平衡。在测量物体质量时，当把一只最小的砝码加入右盘中时嫌多，而取出这只最小的砝码又嫌少时，应通过调节 使天平平衡，从而称出物体的质量。
4、完成下列单位换算：
(1) 0.2t= kg (2) 45×104g= kg
(3) 32mL= cm3= m3 (4) 7.8×103kg/m3= g/cm3
5、为了测一小瓶油的质量，某学生采用了如下步骤：A、移动平衡螺母使横梁平衡；B、瓶放左盘，称得瓶的质量；C、瓶内倒入油后，称得瓶和油的质量；D、将天平置于水平台上；E、将游码置于左端零位置；F、将天平整理好。
(1) 该学生遗漏了哪一步骤？G、 。
(2) 按正确顺序排列(用字母表示) 。
6、在测量盐水密度的实验步骤中，下列步骤中错误的一步是( )
A、 用天平测出玻璃杯的质量m
B、 往玻璃杯内倒入适量的盐水，用天平测出杯和盐水的总质量m
C、 用量筒测出玻璃杯中液体的体积V
D、 用公式ρ=m/V求出盐水的密度
7、下面几个物理量中可以用来鉴别物质的种类的是( )
A、质量 B、密度 C、体积 D、温度
8、在只有量筒的情况下，要取出21g汽油(汽油的密度为0.7×103kg/m3)，下列做法正确的是( )
A、在量筒中量出体积7cm3的汽油 B、在量筒中量出体积21cm3
C、在量筒中量出体积30cm3的汽油 D、单用量筒是做不到的，必须有天平
9、下列现象中质量发生变化的是( )
A、铁人凝固成铁块 B、机器从北京运到海南
C、把菜刀表面磨光 D、将铁丝通过拉伸机拉长
10、下列数据中最接近你身体质量的是( )
A、48kg B、0.02t C、8000g D、4.8×107kg
11、下列说法正确的是( )
A、 铝块的质量在月球上和在地球上一样大
B、 大铝锅的密度比小铝勺的密度大
C、 铝锅受热膨胀时，质量也变大
D、 以上说法都不对
12、把边长为3dm的正方体的铁块，在相同的温度下压成长2m、宽0.2m的均匀铁皮，则下列说法正确的是( )
A、 铁块的形状、质量和体积都变了
B、 铁块的形状、体积变，质量不变
C、 铁块的形状变，体积和质量不变
D、 铁块的质量变，体积和形状不变
13、有甲、乙两金属，甲的密度与乙的密度之比为2：5，甲的质量与乙的质量之比为1：2，那么甲的体积是乙的体积的( )
A、0.2倍 B、5倍 C、0.8倍 D、1.25倍
14、有四个容积都为500mL的瓶子，分别装满海水、纯水、酒精和汽油，那么装的质量最多的是( )( ρ海水>ρ纯水>ρ酒精>ρ汽油)
A、海水 B、纯水 C、酒精 D、汽油
15、对于密度公式ρ=m/V，理解正确的是( )
A、对于不同的物质，m越大，ρ越大 B、对于同一种物质，ρ与V成反比
C、对于同一种物质，ρ与m成正比 D、以上说法均不对
16、刚好能装1kg水的瓶子，不能装1kg的( )
A、酒精 B、硫酸 C、水银 D、盐水
17、如果砖的的密度是2×103kg/m3，一块砖的体积是1.4×103cm3，那么一辆能装载4t的汽车最多能运多少块砖？
18、一个质量为300g的瓶子，装满水后总质量为1300g，装满某种液体后总质量为1500g,这种液体的密度是多大？
二、探究与体验
19、为了研究物质的某种特性，某同学测得四组数据，填 在下列表中：
实验次数
物体
质量/g
体积/cm3
密度g/cm3
1
铝块1
54
20
2.7
2
铝块2
108
40
2.7
3
松木1
108
216

4
松木2
10
20
0.5
(1) 将上表括号处填写完整。
(2) 比较1、2这两次实验数据，可得出结论：同一种物质，它的质量跟它的体积成
。
(3) 比较2、3这两次实验数据，可得出结论：质量相同的不同物质，体积 。
(4) 比较1、4这两次实验数据，可得出结论是 。
三、调查与实践
20、下面是组成眼镜的主要材料技术指标：
材料
指针
树脂镜片
玻璃镜片
钛合金
透光率
92%
91%

密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
4.5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
耐腐蚀
(4) 求一块体积为4×10-6m3的玻璃镜片的质量。
(5) 一副钛合金眼镜架质量是2×10-2kg，求眼镜架的体积。
四、想象与创新
21、测定空气的密度。
器材：皮球、打气筒、气针、量杯、水盆、天平、砝码、乳胶管、管夹等。
操作：
(1) 用气筒将皮球打足气，用天平称出皮球的质量m1。
(2) 将量杯装满水后，倒放在水盆中，用气针和乳胶管将皮球中的空气引入量杯内，用量杯排水集气的方法排出皮球中的气体。如果量杯已收集满空气，而皮球中的空气尚未排完，可以夹紧管夹，暂停放气，将量杯装满水后重新集气。
(3) 排出皮球中一定量的空气之后夹紧管夹，拔出气针，用天平秤出皮球的质量m2，则排出空气的质量为m= m1- m2。
(4) 从调换量杯的次数和最后一次测量量杯中气体的体积，可以知道从皮球中排出空气在常压下的体积V。那么空气在常温常压下的密度ρ=m/V。
注意：放气前皮球的体积尽量不要变，这样空气对皮球的浮力就保持不变。
问题：(1) 本实验对于天平有什么要求？
(2)皮球是选用篮球好还是气球好？


第十二章 运动和力
第一节 运动的描述
素质教学目标
1、知识与技能
（1）知道机械运动的概念；
（2）知道参照物的概念，知道判断物体的运动情况时需要选定参照物；
（3）知道物体的运动和静止是相对的；
2、过程与方法
(1) 体验物体运动和静止的相对性了；
(2) 在观察现象、研究物体运动的相对性过程中，培养学生的分析和归纳能力。
3、情感态度与价值观
认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止是相对的，建立辩证唯物主义世界观。
教学重点
1、机械运动的概念
2、研究物体运动的相对性
教学难点
1、参照物的概念
2、认识物体运动的相对性
3、用实例解释机械运动。
教学过程
一、运动的世界
通过现实生活中的事例让学生体验到我们生活的宇宙每时每刻都在运动，我们就生活在运动的世界里。
对于这些现象，我们能否用一句话加以概括？
结论：宇宙中一切物体都在运动。运动是宇宙中的普遍现象。
二、机械运动
我们已经认识到了运动是宇宙中的普遍现象。下面老师和同学们一起对前面所举的例子中物体运动的共同特征进行归纳。用科学的语言对这些运动进行描述。
问题：1、在同学们眼里，球场上哪些物体是运动的，哪些物体是静止的？
2、 运动的物体有什么特点？静止的物体有什么特点？
在物理学里，我们把物体位置的变化叫做机械运动。
前面所举例子中物体运动的共同特征是运动时，它们的位置都发生了变化，它们进行的是机械运动。
三、参照物
1、 问题：小明在路边看见路上汽车飞快的从他面前驶过，车上的司机看乘客觉得他不动，看小明，却觉得小明在身后运动。司机为什么会这样感觉呢？
学生回忆类似的场景：乘坐在公共汽车上时，看路边同方向行驶的自行车，觉得它们都在向后退。再看看同车的乘客都觉得他们没有动，为什么会有这样的感觉呢？
由此我们可以知道：要描述物体的运动，要确定一个标准，与这个标准比较，描述物体怎样运动。这个被选作标准的物体人们把它叫做参照物。
2、 学生自己举例描述某一物体的运动情况，看看各是以什么物体作为参照物。
3、 让学生做下面的实验：把课本平放在桌上，课本上放一个笔盒，推动课本使它沿桌面缓缓移动，让学生思考问题：
(1) 选取课桌作标准，笔盒和课本是运动的还是静止的？(运动)
(2) 选取课本作标准，笔盒、课桌是运动的还是静止的？(笔盒是静止的，课桌是运动的)
(3) 选取笔盒作标准，课桌和课本是运动的还是静止的？(课桌是运动的，课本是静止的)
讨论：描述物体的是运动和静止，与所选择的参照物有关。参照物可以根据需要来选择。如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动时，结论也不一样。
由以上讨论我们知道，物体的运动和静止是相对的。为了方便，我们常用地面作参照物。
4、 让学生阅读课文第27页第四自然段，然后讨论为什么会产生“错觉”。
(产生错觉的原因是以行驶的火车作为参照物，观察者所乘坐的火车与作为参照物的火车的位置关系随作为参照物的火车的行驶而发生变化，觉得观察者所乘坐的火车发生了运动。)
5、 让学生回答前面所提出的问题：
(1) 行人看路上行驶的汽车，通常是以路面或路边不动的建筑物为参照物，相对于参照物，汽车的位置在不断地变化，所以观察者就觉得汽车在运动；
(2) 车上的司机看乘客觉得他不动，是以汽车为参照物，乘客相对于汽车，位置没有发生变化，因此觉得乘客不动。
(3) 在行驶的汽车上看路边的行人和同方向行驶的自行车，观察者往往习惯于以汽车为参照物，相对于汽车，路边的行人和同方向行驶的自行车与汽车的距离越来越大，所以，观察者就觉得行人和自行车向相反的方向运动。
6、 让学生看课本第21页图11.1—3。
问题：运动和静止是相对的，以同样快慢、向同一方向前进的卡车和联合收割机以什么参照物它们是运动的，以什么为参照物，卡车或联合收割机是静止的。为什么？
讨论：以田野或(地面)为参照物它们都在运动，卡车和联合收割机相对于以田野或(地面)的位置关系不断变化；卡车以联合收割机、联合收割机以卡车为参照物它们是相对静止的，它们以同样快慢、向同一方向前进时相对位置关系不发生变化。
从这个例子我们可以看到以同样快慢、向同一方向前进的物体以它们中任何一个为参照物，则另一个相对静止。
7、 让学生看课文第22页图11.1—4。想想，图中对于不同的参照物，各个物体是在运动还是静止？
讨论交流：宇航员在舱外工作时，宇航员相对于航天飞机和航天飞机相对于宇航员(以同样快慢、向同一方向前进)是静止的，以地球为参照物，宇航员是运动的；加油机向战斗机加油时，加油机相对于战斗机和战斗机相对于加油机(以同样快慢、向同一方向前进)是静止的，战斗机和加油机相对于地面是运动的；乘坐观景电梯向外观看时，乘客随电梯升降，电梯上升时与地面及附近景物的距离增大，以电梯为参照物，觉得地面及附近景物在下降；电梯下降时与地面及附近景物的距离减小，以电梯为参照物，觉得地面及附近景物在上升。
四、知识应用
1、成语故事<<刻舟求剑>>：有一次，一个楚国人坐船 过江，船 到江心时一不小心，他失手把心爱的宝剑掉到了水里。好心的船夫愿意帮他捞剑，可是这个楚国人不慌不忙，把掉剑的位置刻在船身上，说：“不用了，等船靠岸后再说吧!”船靠岸以后，他才请船夫从他刻了记号的船边下水，替他打捞宝剑。
问船夫可能找到剑吗？从物理的角度解释为什么？
(船夫不可能找到剑。这个楚国人选定的船作参照物，行驶的船相对于剑是运动的。)
2、行车，顺风时有时会感觉到无风；有时虽然没有风，但骑在摩托车上却感觉到风很大。
(风是空气的流动形成的。骑自行车时，顺风时若车速与风速相同，则骑车人与流动的空气保持相对静止，会感觉到无风；摩托车行驶时骑在车上的人与空气相对运动，而且摩托车行驶很快，所以觉得风很大。)
 达标自查
1、地球同步通信卫星总是静止在地球上空某处，这是以 为参照物，如果以太阳为参照物，这颗卫星是 (填“运动”或“静止”)的。
2、有关参照物的说法正确的( )
A、运动的物不能做参照物 B、只有固定在地面上的物体才能做参照物
C、任何物体都可以作参照物 D、研究某一物体的运动，必须选定参照物
3、古代有人用诗词来描写运动的相对性：“满眼风波多闪烁，看山恰是走来迎。仔细看山山不动，是船行。”第一句是选 为参照物的，第二句是选 为参照物的。
4、小明乘坐观光电梯上升时，看见地面上的物体均离他而支，这是以 作为参照物。
5、第一次世界大战时，一法国飞行员在2000m高空飞行的时候，发现脸旁有一只小昆虫在游动，他顺手抓过来一看，竟然是一颗子弹，你认为这可能的原因是( )
A、子弹是静止在空中的
B、子弹前进的方向与飞机飞行的方向相反，但子弹运动得很慢
C、子弹飞行的方向与飞机相同，并且子弹运动的速度与飞机一样
D、这件事情根本不可能发生
6、两只轮船沿河岸顺流而下，甲船在前，乙船在后，甲船的速度大于乙船的速度，甲船上的人感到乙船在后退，甲船上的人所选择的参照物为( )
A、甲船 B、乙船 C、一定运动 D、 都有可能
7、甲物体以乙物体为参照物是静止的，甲物体以丙物体为参照物是运动的，那么以丙物体为参照物的乙物体是( )
A、可能运动 B、可能静止 C、一定运动 D、都有可能
能力提高
8、在美国电影<<生死时速>>中，一辆正在行驶的公共汽车上发现被恐怖分子安装了炸弹，只要车速低于50km/h炸弹就会自动爆炸，如何将车上的乘客安全撤离汽车，谈谈你的方法，并与看过电影的同学交流。
9、小明随爸爸坐飞机旅游，当飞机准备降落时，空中小姐要求所有的乘客坐在自己的座位上不动，系好安全带。小明系好安全带，心里却在想：我坐在这儿真的没动吗？如果没动，我怎么会降落到地面上呢？你能帮小明解释一下吗？
10、我们在描述物体的运动情况时要选择参照物，实际上我们日常生活中在其他时候也经常要选择参照物，你能举出两例吗？
第二节 运动的快慢
素质教学目标
1、知识与技能
能用速度描述物体的运动。
能用速度公式进行简单的计算。
知道匀速直线运动的概念。
了解平均速度的概念。
2、过程与方法
体验比较物体运动快慢的方法，认识速度概念在实际中的意义。
3、情感、态度与价值观
感受科学与艺术结合所带来的美感。
教学重点
速度的物理意义及速度公式
教学难点
1、 建立速度的概念
2、 “频闪摄影“研究物体运动的方法
教学过程
一、引入新课
在实际生活中，物体运动的快慢是人们关心的问题。如：在田径运动会短跑比赛中，人们最关心的是谁得冠军；人们外出旅行时，总是希望选择便捷的交通工具尽快到达目的地；军事上总是希望导弹、作战飞机能够飞得快些…… 。
问题：如何描述物体运动的快慢？
二、速度
1、 比较物体快慢的两种方法。
(1) 在游泳比赛中，观众和裁判比较运动员游得快慢的方法是不同的。
问题：请同学们说说看，观众用什么方法比较运动员游得快慢？裁判用什么方法比较运动员游得快慢？
学生交流讨论后回答。
(观众的方法是：比赛中看谁游在最前面；裁判的方法是看谁先到达终点，用的时间短。)
归纳：观众的方法实际上是：在相同时间内看物体运动路程的长短来比较快慢；裁判的方法实际上是：物体运动路程相同，看运动时间的长短比较快慢。
(2)学生实验：“比较纸片下落的快慢”。体验两种比较物体运动快慢的方法。
取两张16开纸，其中一张对折一次，另一张对折两次，为了使纸片平稳下落，可将纸片的两端向上叠起一部分，让它们从同一高度同时释放。
(猜一猜)：哪一张纸片下落的较快？
(试一试)：结果与你的猜测一致吗？
(议一议)：怎样比较纸片运动的快慢？还有其他比较运动快慢的方法吗？
(3)再举例让学生讨论：一位同学百米跑用了12s，而一万米跑世界冠军的成绩大约是28min，怎样比较它们运动的快慢？
启发：有两个小球各自的运动的快慢都不变，其中一个小球沿直线运动30m，用了1min；另一个小球沿直线运动40m用了50s。图11-2-1是两个小球运动在某一段时间内的运动情况。两个小球运动的时间、通过的路程都不相等，由图11-2-1，你能否判断哪一球运动得更快？
(由图可以看出在每1s的时间内，率二个小球通过的路程长，可以确定第二个小球运动更快。)
学生受到启发：在运动的时间、通过的路程都不相等情况下，每一个相等的时间内通过的路程长的物体运动得快。这样就将问题转化为在时间相等的情况下进行比较。
2、在物理学中物体运动快慢的描述
以人们比较物体运动快慢的实践为基础，在物理学中用速度表示物体运动快慢，在相同的时间内，物体经过的时间 越长，它的速度就越快；物体经过相同的路程，所花的时间越短，速度越快。由前面的计算知道，速度等于运动物体单位时间内通过的路程，可用公式:v=s/t表示。
介绍公式中符号的意义和单位：
s----路程-----米(m) t------时间------秒(s) v------ 速度------米每秒(m/s或m.s-1)
在国际单位制中，速度的单位是米每秒，在交通运输中还常用千米每小时做单位，符号是km/h或km.h-1。 1m/s=3.6km/h 1km/h=1/3.6m/s=0.28m/s
3、阅读课文第23页中所给出的一些物体的速度值，了解一些物体运动的速度(说明第一宇宙速度是航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。)
4、速度计算
(1) 学生阅读课文第23页例题，理解题意，根据速度公式计算运动员和摩托车速度。
(2) 学生阅读课文第24页例题，分析题意：北京到上海的铁路线长度和火车运营速度求火车从北京到上海运行时间，可以用公式v=s/t求解，将公式v=s/t变形得到t=s/v，将数据代入求解。
三、“频闪摄影”------研究物体运动的方法
四、匀速直线运动
1、 让学生自己阅读课文第25页的内容：
(1) 物体怎样的运动叫做匀速直线运动？
(2) 物体怎样的运动叫做变速运动？
(3) 怎样粗略地描述物体的变速运动？
(物体沿着直线快慢不变的运动叫匀速直线运动，因此，物体做匀速直线运动时其速度应该是一个定值，与路程的大小和时间的长短无关，所以不能将v=s/t理解为v与 s成正比，与t成反比。)
2、 在学生讨论的基础上教师进行小结：
变速运动可以用v=s/t来计算，s是物体通过的某一段路程，t是物体通过这一段路程所用的时间，求出的v就是物体通过这一段路程的平均速度。
3、 计算生活中的平均速度
(1) 学生尝试说明列车时刻表。
(2) 根据列车时刻表查询从襄樊到丹江的行程、运行时间。计算列车从襄樊到丹江运行的平均速度。
(3) 查列车时刻表计算列车从朱坡到老河口行程、运行时间。计算列车从朱坡到老河口运行的平均速度。
五、指导学生课后阅读科学世界<<时间放大镜>>
达标自查
1、速度是用来表示物体 的物理量。
2、一个做匀速直线运动的物体，在1min内通过的路程是 120m，则它的速度为 m/s，其物理意义为 。
3、一个 做匀速直线运动的物体，在4s内通过的路程是 20m，则它在前2s的速度一定是( )
A、80m/s B、10 m/s C、5 m/s D、无法判断
4、善于匀速直线运动的速度公式 v=s/t ,下列说法正确的是( )
A、 物体运动的速度v越大，通过的路程s越长
B、 物体运动的速度v越大，所用的时间t越少
C、 物体运动的速度与路程成正比，与时间成反比
D、 物体v由s/t决定，但与s、t的大小无关
5、下列速度，按大小排列的顺序是( )
(1)运行中的火车的速度是72km/h (2)高速公路上飞驰的轿车的速度是1.8km/min (3)草原上狂奔的猎豹的速度是28m/s
A、(1) (2) (3) B、(3 ) (2) (1) C、 (2) (3) (1) D、(1) (3) (2)
6、一辆在平直公路上行驶的汽车，在第1h内通过的路程是80km，在第2h内通过的路程是80km，在第3h内通过的路程还是80km，小华说该汽车在这3h内一定做匀速直线运动，小明则认为汽车在这3h内不一定做匀速直线运动，他们谁说得对？谈谈你的看法。
能力提高
7、小明跟爸爸坐火车去旅游，为了测定火车行驶中的平均速度采用了如下方法：从听到车轮与钢轨连接处发生第一次碰撞起计数，结果在1min内听到了25次碰击声，爸爸告诉小明钢轨每一根长25 m ,则这段时间内火车行驶的速度是多大？
8、一物体做匀速直线运动，它在前5s内通过的路程是10 m，在接下来的10s内通过的路程是25m，在最后5s内通过的路程是16m。
(1)分别求出它在前5s，最后5s和全程的平均速度。
(2)通过你的计算结果说明，为什么说到平均速度必须指明是在哪一段时间或哪一段路程的。
第三节 时间和长度的测量
素质教学目标
1、知识与技能
(1) 会使用适当的工具测量时间和长度
(2) 知道测量有误差，误差和错误有区别
2、过程与方法
(1) 体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。
(2) 体验探究长度间接测量的探究过程。
3、情感、态度与价值观
认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱。
教学重点
1、认识常用的计时工具和长度测量工具。
2、用刻度尺测量物体长度。
教学难点
1、长度的间接测量方法。
2、误差和错误的区别
教学过程
我们常常需要通过测量物体运动的路程和所用时间来测量速度，这就涉及时间和长度这两个基本物理量的测量。这节课我们在小学和日常生活中对时钟、表、刻度尺使用和对一些时间、长度单位的初步认识的基础上继续学习。
一、时间的测量
1、 计时工具
(1) 教师概括介绍计时工具的发展变化过程。在古代，人们用日晷、沙漏等器具来计时。16世纪后，欧洲出现了有重锤的摆钟，近代机械式钟表就是在它的基础上发展起来的。现代利用石英晶体制成了稳定、轻巧、方便的电子钟表，它们一天的偏差不超过0.5秒。目前最准确的计时装置是天文台使用的原子钟，30万年的偏差只有1秒。
让学生看课文图11.3-1了解古代和现代的几种计时工具。
(2) 学生交流课外收集的有关古代人和现代人测量时间的工具、测量方法？
简要介绍日晷、沙漏计时原理：
① 日晷：在太阳照射下垂直于日晷圆盘上的杆在圆盘上形成影，随太阳升降运动，不同时刻在日晷上影子的位置不同，在日晷上对应位置标上对应的时刻，就可以用来计时了；②沙漏：沙漏上方容器的沙子以相同的时间间隔向下方的容器漏下相同数量的沙子，根据漏下的沙量计时。)
2、 时间单位
(1) 复习小学学过的时间单位及单位间进制率。
(2) 阅读课文第27页倒数第二自然段，了解在国际单位制中时间的单位是秒。
让学生阅读课文第28页科学世界<<计时标准>>了解“秒”的准确定义：铯原子振动9192631770次所需的时间定义为1s。
(3) 认识时间单位的符号：小时(h)、分(min)、秒(s)
3 、停表的使用
二、长度的测量
1、常用的长度测量工具
(1) 让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等，然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。
(2) 让学生找出身体的哪些部位可以做为“尺”。
①伸开手掌，从大拇指到中指指尖的距离，称为“一柞”。
②伸开两臂的长度，大约等于身高；人步行时，平均一步的长度；某一个手指的宽度等。
2、长度的单位
(1) 复习小学学过的长度单位及单位间进率。了解长度单位还有微米、纳米等。
(2) 阅读课文第28页倒数第一自然段，了解在国际单位制中长度的单位是米。了解“米”的准确定义：光在真空中1/299792458s内所经路径的长度定义为1米。
(3) 认识长度单位的符号及单位间进率。
米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)
1km=1000m=103m; 1dm=0.1m=10-1m; 1cm=0.01m=10-2m;
1mm=0.001m=10-3m 1μm=0.000001m=10-6m; 1nm=0.000000001m=10-9m
3、阅读课文第28页了解一些物体的长度或物体间的距离。
4、刻度尺的使用
应做到：刻度尺要放正，要紧靠被测物体；读数时视线要与尺面垂直；要估读到分度值的下一位数；多次测量取平均值。
5、学生分组实验。测量物理课本宽度、做课本第30页动手动脑学物理中第3题要求的3个实验。
(1) 测量物理课本的宽度
(2) 测量硬币的直径、硬币的周长。
探究：不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确。只能用间接的方法进行测量。
方法一(卡尺法)：图11-2-1所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。或用一只三角板和一把刻度尺，如图图11-2-2所示，用两把三角板紧夹住硬币， 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。根据公式L=лd 求出硬币的周长。





方法二(滚轮法)：在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点。测出线段长度s，先求出每周的周长L=s/n，再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл.
方法三(替换法)：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径。根据公式L=лd求出硬币的周长。
方法四(化曲为直法)：拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长。根据公式d=L/л求出硬币的直径。
(3) 测量一页纸的厚度
探究：纸的厚度为10-4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。
(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多)，压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l=L/n.
(4) 测量细铜丝的直径
测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)
测量方法：找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n .
三、误差
任何实验测量结果不可能是绝对准确的，由于受所用的仪器和测量方法的限制，如在测量长度实验中，有的同学读刻度尺示数可能估计得偏大一些，而有的同学估计的可能小一些，而一个物体它的真实长度总是一定的，这个真实的长度叫做真实值，所以测量值和真实值之间必然存在差异，测量值和真实值之间的差异叫做误差。
由于仪器本身不可能做的非常精确，实验者对实验的观察总会有偏差，因此误差总是存在的，不能消灭，但尽量减小误差。
错误与误差不同：错误是指不按实验、操作的有关规定的做法。是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的。
减小误差的方法：多次测量的平均值 会更接近真实值，误差较小。
达标自查
1、给下列各物体的长度填上合适的单位：
(1)中学生的身高1700 ； (2)一个墨水瓶的高为0.65 ；
(3)一课桌的高为0.52 ； (4)物理课本的宽为1.85 。
2、使用刻度尺测长度时，下面做法不正确的是( )
A、放置刻度尺时，刻度尺应沿所测长度放置，并必须从0刻度线量起
B、 看刻度尺时，视线要与尺面垂直，并要正对刻度线
C、 读数时，根据所测长度末端靠近的刻度线来读取数据
D、 记录时，要记下测量的数字和单位
3、下列关于误差的说法中正确的是( )
A、认真细致的测量可以避免误差 B、测量时未遵守操作规则会引起误差
C、测量时的错误就是误差太大 D、测量中错误是可以避免的，而误差是不可避免的
4、下列各刻度尺中不能使用的刻度尺是( )
A、分度值为1cm的刻度尺 B、0刻度线已经磨损的刻度尺
C、量程只有10cm的刻度尺 D、刻度不均匀的刻度尺
5、怎样利用刻度尺和三角板测出一枚硬币的直径？画图表示出你的测量方法，并将测量结果填在横线上。
硬币面值 ；硬币直径 。
6、怎么测量一个乒乓球的直径？写出你需要的辅助器材，画出你的测量方法。
7、要比较准确地测出京珠高速公路的里程，比较科学而简单的办法是( )
A、做一根分度值为1m，长为100m的长度的刻度尺进行测量
B、打开地图，根据图上给出的比例尺，然后用毫米刻度尺量出北京到珠海的距离
C、利用汽车行驶中里程表计数的变化
D、将公路等分成n段，测出每段的长度s，再由ns算出
能力提高
8、在你身上找到长度等于1m、1dm、1cm、1mm的不同部位，今后在没有刻度尺的时候，你就可以有这些身体上的刻度进行粗略的测量了。
9、利用学校田径场的跑道和秒表，怎样测量自己正常步行时的速度？测出了这个速度你还能进一步测出你家到学校的距离吗？试一试。
10小明在学校的田径运动会的跳远比赛中，奋力一跃，裁判用卷尺进行测量发现小明的成绩刚好打破了校纪录，但裁判长却没有认可这个成绩，而是拿来了一把钢卷尺进行了重新测量，你知道这是为什么吗？
11、马拉松比赛的距离是42.195km，比赛的地点一般都安排在城市里的街道，如果你是主办方，你将怎样将马拉松比赛路线的距离测量出来呢？说出你的方法，并查阅有关资料或请教有经验的人，实际的测量方式与你的测量方式相同吗？
第四节 力的作用效果
素质教学目标
1、知识与技能
(1) 知道力的概念和力的单位。
(2) 知道力的三要素，能用示意图表示力。
2、过程与方法
(1) 通过活动和生活经验感受力的作用效果。
(2) 了解物体间力的作用是相互的，并能解释有关现象。
3、情感、态度与价值观
(1) 在观察体验过程中，培养学生的科学态度。
(2) 从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值。
教学重点
1、力的概念和力的单位。
2、力的三要素，用示意图表示力。
教学难点
1、力的概念
2、认识物体间力的作用是相互的，并解释有关现象。
教学过程
一、引入新课
我们在这一节中要学习一个新的物理概念-------力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概念。也是物理学中一个重要的概念。这一节我们就来探究有关力的一些知识。
二、力的作用效果
物理学中所说的力是什么呢？我们可以通过力的作用效果来感受它。
1、感受力作用的效果
(1)请一位同学到教室前面表演举哑铃。
请这位同学谈谈肌肉有什么感受？(感到手臂上的肌肉十分紧张)
最初我们对力的认识，就是从肌肉的紧张的感受而得来的。那么，在物理学中我们又是怎样来认识力的？
(2)学生用图11-4-1所示的器材做实验。
问题：小钢珠在光滑的水平桌面上运动，当磁铁靠近小钢珠时，会发生什么现象？
实验结束后，学生交流所观察到的现象：
① 静止的小钢珠被磁铁吸引，向磁铁方向运动。
② 光滑的水平面上做直线运动小钢珠被正对运动方向位置的放磁铁吸引 ，速度变快。
③ 光滑的水平面上做直线运动小钢珠被与运动方向垂直的位置放的磁铁吸引，运动方向改变，偏向磁铁方向运动。
(3)学生看课文图11.4-2乙、丙，交流图中在运动员力的作用下所发生的现象：
① 棒球运动员用力将球投出，由静止变为运动。
② 足球守门员接住射进球门的足球，足球由运动变为静止。
(4)告诉学生：物体的运动和静止是相对的，静止是一种特殊的运动状态。无论物体是从静止到运动，还是运动速度或者方向发生变化，都可以认为是物体的运动状态发生了变化。
引导学生分析：在磁铁吸引下小钢珠运动状态改变情况和手球、足球在运动员力的作用下运动状态改变的情况。
由此得出结论：力可以改变物体的运动状态。
(5) 请一位学生演示用力拉和压弹簧，看看弹簧的形状(长度)发生了什么变化。
(在拉力的作用下，弹簧的长度伸长；在压力的作用下，弹簧的长度缩短。)
(6)学生看课本图11.4-2甲，交流图中在射箭运动员力的作用下所发生的现象。
(弓被拉开了，弓的形状发生了变化)
(7)让学生再举些例子，如：踢足球时，足球的形状发生了变化等。
(8)让学生自己根据上述事件概括力作用的另一类效果。
结论：力可以使物体发生形变。
三、力的单位
为了描述力的大小，在物理学中对力的单位作了规定：
在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。
体验1N的大小：让学生用手托起一个苹果，手对苹果施加的力大约是1N。
补充例子：托起两个鸡蛋所用的力大约为1N；成年男子右手的握力大约是700N；一个质量是40kg的同学对地面的压力大约是400N等等。
四、力的三要素
1、提出问题：力作用的效果与哪些因素有关？
2、让学生提出猜想：可能与力作用的大小有关；可能与力作用的方向有关；可能与力作用的位置有关。
3、探究：
引导学生根据前面观察力作用效果的实验结合课文图示以及学生生活的经验进行论证。
(1) 拉弹簧时，所用的力越大，弹簧被拉得越长；也就是力越大，力作用的效果越明显。
(2) 我们要把螺母拧紧，一般来说应该向顺时针方向用力，如果沿着逆时针方向用力只能将螺母拧松。
这些事例说明了力作用的效果与力的方向有关。
(3)关于力的作用效果与力的作用位置是否有关用实验探究：
① 推门实验：用的力推门，每次手的位置距离门轴远近不同。体会手在不同位置时施力的不同效果。
② 举尺实验：把一根米尺放在桌面上，请一位同学用一个力作用在尺子的中点，向上将尺子举起来；然后力作用在尺的一端，仍然向上举尺子。
可见，力的作用点也影响力的效果。
让学生总结：力所产生的效果跟力的大小、方向和作用点有关。
所以，我们把力的大小、方向和作用点叫力的三要素。
五、力的图示
画力的示意图的要领：确定受力物体、力的作用点和力的方向，从力的作用点沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，在同一图中，力越大，线段应越长。
还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小，把力的三要素都表示出来。
六、探究：力的作用是相互的
1、请同学们观察或进行下列实验，通过观察或实验你们对力的作用有什么新的认识、
(1)演示：用一个气球去压另一个相同的气球，让学生观察：两个气球都变扁了。(施力的气球在施力时也变扁了，说明它同样受到另一个气球作用力)
(2)演示：两个带相同电荷的通草球靠近时相互排斥。(一个通草球排开另一个通草球时，自己也被排开了，说明两个通草球同时都 受到了对方力的作用)
(3)学生实验：伸出手去，让一个同学打你的手，你感到疼吗？打你的同学也感到疼吗？(打的同学感到疼，说明他的手也被打了)
(4)学生实验：向上拧书包，你对书包用力了，你是否感觉到了书包也在拉你？(拎书包手同时受到书包向下的拉力)
(5)看课文第33页图11.4-4，坐在小船上的人用力推另一只船，把另一只船推开时自己坐的船也被推开了。(坐在小船上的人用力推另一只小船，把另一只船推开时自己所坐的船也被推开了。说明推船的人同时受到另一只船的推力，推船的人被推开时连同他坐的船也被推开。)
概括以上分析，得到结论：一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。物体间力的作用是相互的。
达标自查
1、人推车时，是 和 之间发生了力的作用，对于人推车的力，施力物体是 ，这时，人也受到推力，施力物体是 。
2、物理学中，力的单位是 ，托起一个苹果的力大约为 。
3、力的 、 、 称为力的三要素，因为 。
4、下列哪个物体最接近3N( )
A、一头小牛 B、一块砖 C、九年级物理课本 D、两枚1元硬币
5、游泳的人，手脚用力向后划水，人就能向前进，这表明，人向后给水作用力的同时受到了 的推力，这个现象表明：物体间力的作用是 。
6、画出下列力的示意图：
(1)放在水平桌面上的书对桌面的压力；(2)用50N沿水平方向推桌子的力
能力提高
7、小明在探究力的作用效果时，完成了如下实验，请帮他把实验结果填在空格中。
(1)小明首先将小钢球放在光滑的水平面上，当磁体靠近小钢球时，看见小钢球向磁体运动；然后让小钢球在光滑的水平面上做直线运动，当在与运动方向垂直的位置放一块磁铁时，小钢球运动的方向发生了变化。从上面两个实验，你总结出的结论是力能 。

(2)小明用双手拉一根橡皮筋，看见橡皮筋在力的作用下变长了，说明力能 。
8、甲、乙两个同学穿着滑冰鞋面对面静止站在冰面上，如果甲对乙用力推一下，其结果是( )
A、甲仍然静止，乙被推开 B、乙受到甲的力，甲不受推力作用
C、乙受到的推力大于甲受到的推力 D、甲、乙同时相对离开
9、力的作用是相互的，一个物体对另一个物体有力的作用，后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用。物体间相互作用的这一对力，常常叫做作用力与反作用力。作用力与反作用力有什么关系呢？请就此问题做出你的猜想，并说明猜想的理由。
10、力的作用效果之一就是力能改变物体的运动状态，那么如果物体没有受到力，运动状态还会改变吗？请写出你的猜想。
11、力的另外一作用效果是力能改物体的形状，如果物体在力的作用下形状改变了，当这个力撤去的时候，物体的形状会怎么样？谈谈你的观点，并列举日常生活的事例支持你的观点。
第五节 物体的惯性
素质教学目标
1、知识与技能
(1)知道牛顿第一定律的内容
(2)知道惯性的概念
(3)知道二力平衡
2、过程与方法
(1)通过活动体验任何物体都具有惯性
(2)探究摩擦力对物体运动的影响
(3)探究二力平衡条件
3、情感、态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边
教学重点
1、探究摩擦力对物体运动的影响
2、认识生活中的惯性现象
3、探究二力平衡条件
教学难点
1、探究摩擦力对物体运动的影响实验结论的进一步分析
2、对牛顿第一定律文字叙述的理解
3、怎样解释惯性现象
4、学生设计实验探究二力平衡条件
教学过程
一、牛顿第一定律
1、提出问题
(1)让学生阅读课文第34页第1页自然段，看图11.5-1。
①讨论交流：课文列举了一类什么现象？
自行车、列车等运动的物体，停止施加动力，还会继续运动，但最终要停下来。
②根据你的生活经验或对身边所发生现象的观察。类似的例子请再举几个？
(2)让学生做类似实验：将笔盒放在课本上，在桌面上用力拉动课本。笔盒随课本运动，停止用力看看笔盒是否还会运动？
(3)“对运动的物体会停下来类生活中常见的现象，请你提一个相关的问题。如：运动的物体为什么会停下来？运动要靠力来维持吗？等。
(4)亚里士多德和伽利略对“运动的物体会停下来“的解释。
古希腊哲学家亚里士多德认为：如果要使一物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤消，物体就会停止运动。
科学家伽利略却通过理想实验，运用逻辑推理，对亚里士多德的观点提出了质疑。伽利略认为：物体的运动并不需要力维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。
让学生以对亚里士多德和伽利略观点进行评价，谈自己的看法。
对同一种现象，亚里士多德和伽利略给出了截然不同的解释。都有其理由。到底哪个说法正确，仅仅靠思辨不能回答，让我们自己动手、动脑来探究论证吧。
2、实验探究
探究：摩擦力对物体运动的影响。
怎样进行实验呢？
(1)让学生阅读课文第35页探究“摩擦力对物体运动的影响“。先完整地看一遍实验内容。
(2)提出问题让学生讨论。
①此实验过程中，控制哪些条件保持不变？用什么方法控制？
(要控制小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，控制方法：用同一辆小车，让小车自斜面顶端(相等的高度)从静止开始滑下。)
②哪些条件需要发生变化？用什么方法来实现这种变化？
(要改变小车在水平面上受到的摩擦力大小，改变方法：给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布)
③要观察和记录哪些数据
(要观察小车从同一高度滑下后在水平面上运动状态的变化情况，记录小车在水平面上通过的距离)
(3)学生分组实验
(4)学生交流观察到的三种情况下小车运动变化的情况，教师引导学生分析引起变化的原因。从表格记录中找出变化规律。
结论：平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的摩擦力越小，速度减小得越少。
(5)进一步引导学生进行推理：如果物体不受力，速度不会减慢，它将永远运动下去。
3、牛顿第一定律
(1)伽利略对类似的实验进行了分析得出：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，速度不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。
(2)笛卡儿对伽利略推理结论的补充：物体如果不受力，运动方向也不会改变。
(3)英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
说明：(1)牛顿第一定律说明了物体的运动不需要靠力来维持。物体运动之所以会停下来，是由于物体受到了阻力。
(2)对牛顿第一定律中“将保持静止状态或匀速直线运动状态“这句话的含义，我们可以理解为：物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。
二、惯性
1、演示：让学生照课文第36页图11.5-4所示，把4 个棋子摞起来。先猜猜：如果像图中那样用尺迅速打击最下面的棋子，上面的棋子落在何处？
提问：上面的棋子为什么不和被打飞的棋子一起飞出去呢？
2、让学生阅读课文第36页有关内容：从牛顿第一定律可以知道，一切物体都有保持原有运动状态的特性。我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性，牛顿第一定律也叫惯性定律。
为了帮助学生理解，告诉学生：可以通俗地用物体有一种“习惯性”或叫“惰性”来理解“惯性”。就是说，一切物体都有一种“惰性”，这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态。只要不受到外界力的作用，它就保持原来的运动状态。除非有外力作用于它，才能迫使它改变原来的运动状态。
3、应用牛顿第一定律解释惯性现象
(1) 引导学生尝试用牛顿第一定律分析演示实验现象：上面的棋子原来的状态(静止)，由于惯性，它要保持静止状态，所以落回原处。
(2) 让同学们谈一下乘坐公交车，公交车启动、刹车时身体的感受。
(3) 学生看课文图11.5-5，讨论交流：为什么锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下，锤头就能紧紧地套在锤柄上？(锤子向凳子撞击时，锤头和锤柄一起向下运动，锤柄撞到凳子受到力作用，运动状态改变而停止运动，锤头继续向下运动使锤柄套紧。)
(4) 学生看课文图11.5-5，讨论交流：为什么骑车的速度太快，容易发生事例？(减速、拐弯或刹车时，骑车的人由于惯性身体会保持原来的速度向前运动，从而容易产生事故。)
(5)让学生阅读课文第37页科学世界<<汽车安全带>>认识人们如何利用安全带防止和减小汽车发生事故时由于惯性对驾驶员和乘客造成的伤害。
三、二力平衡
1、二力平衡
(1) 提出问题：惯性定律告诉我们，物体不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态。但不受力的物体是不存在的，那么为什么有些物体还会保持静止或匀速直线运动状态呢？
(2) 探究：让学生提着书包不动。书包受重力和手对它向上的拉力，为什么书包受两个力作用会保持静止 ？
在平直马路上匀速行驶的汽车，受到牵引力和阻力。为什么水平方向汽车受两个力作用会保持匀速直线运动状态？
讨论：如果将手松开，书包将落到地上，显然向上的拉力将使书包下落的效果抵消了。使书包不至于下落；同样道理，汽车牵引力将阻力产生的效果，也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了。使汽车的速度不发生变化。
(3)结论：一些物体虽然受力，但是这几个力的作用效果相互抵消，就相当于不受力。
如果作用在物体上的几个力，它们作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果相互抵消，我们就说这几个力相互平衡。这时的物体我们就说它处于平衡状态。
2、二力平衡条件
(1)物体受两个力作用保持平衡的情况最简单，我们先来研究这种情况。
问题：物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？
举例：放在光滑斜面上的书，受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑；电梯受重力和向上的拉力，起动时，速度越来越快。
问题：如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，这两个力应该满足什么样的条件呢？
(2)探究：①让学生猜想在什么条件下二力平衡。(可能与作用力的大小、方向、作用位置…..有关)
②学生根据桌上所准备的实验装置，如图所示(还有若干质量相等或不等的砝码)，自己设计实验探究二力平衡时，两个力的大小、方向、作用点应该有什么关系。
③实验方法：在两边盘子中放质量相等的砝码，使木块受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。木块处于平衡(静止)状态。改变木块的受力情况：
a、改变其中一边盘子的砝码的质量，使木块受到的力大小不等。
b、将其中一边盘子的砝码移到另一边使木块受到的力方向相同。
c、转动木块，使木块受的力不在同一直线上。
d、垂直于木块受力方向移动木块，使木块受的力不在同一直线上且方向相同或不相同。
④各实验小组交流设计的实验方案，并对自己设计的方案进行修改。
⑤学生进行实验。
⑥结论：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。
力的平衡在日常生活中有许多实际应用，应会根据平衡状态，找出平衡力；根据物体受力情况，判断它是否处于平衡状态。
例：吊在空中重5N，静止不动时，电线对它的拉力是多大？
达标自查
1、让小车从斜面顶端从静止开始滑下，分别在光滑程度不同的水平面运动，小车最后都会慢慢停下来，这是因为 ，得到的结论是：水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越
。由此可推理出：如果小车不受力，小车将 。
2、关于惯性，下列说法中正确的是( )
A、物体静止时有惯性，运动时没有惯性 B、物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性
C、物体受力作用时才有惯性 D、物体的惯性与运动状态或是否受力无关
3、我国公安部门规定：在高速公路上，汽车驾驶员和乘客都要系上安全带，主要是为了减轻下列哪种情况下可能造成对人身的伤害( )
A、汽车加速 B、汽车速度过快 C、紧急刹车 D、汽车突然启动
4、一本书放在水平桌面上，下列哪一对力是书受到的平衡力( )
A、书的重力和书对桌面的压力 B、书的重力和桌面对书的支持力
C、书对桌面的压力和桌面对书的支持力 D、书对桌面的压力和桌子受到的重力
5、惯性是造成许多交通事故的原因，下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是( )
A、某些地段要对机动车辆限速 B、车辆快速行驶时要保持车距
C、车辆靠右侧行驶 D、小型客车的驾驶员必须系安全带
6、跳伞运动员在空中张开落伞后，跳伞运动员匀速下降，这是因为跳伞运动员( )
A、没有受到重力作用 B、受到的重力小于阻力
C、受到的重力等于阻力 D、受到的重力大于阻力
7、画出在平直公上匀速行驶的汽车受力的示意图。
8、惯性和惯性定律不同之处在于： 描写物体运动规律， 描写物体本身的性质； 的成立是有条件的，而 是任何物体都具有。
能力提高
9、举例写出你观察到的在生产、生活以及交通运输等方面发生的惯性现象的两个例子，并结合所举事例分别说明如何防止或利用惯性。
10、两千多年前，古希腊学者亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力，物体就会静止。这个结论是亚里士多德对生活中的现象进行观察总结出来的。人们确实看到，用力推一个木箱它就运动，停止用力，木箱就静止。因为这种现象，亚里士多德的观点在两千多年里被人们普遍接受，直到后来伽利略推翻了这个观点。
你认为亚里士多德错在了什么地方？怎样解释上述“推木箱”的现象？
11、请你设计一个实验探究二力平衡的条件，要求：写出实验器材、实验步骤、实验结果，并比较二力平衡的条件和作用力与反作用力的条件有何相同点和不同点。
12、阅读材料
汽车刹车之后
现代社会汽车大量增加，发生事故的一个重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止，因为司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器需要一段时间，这段时间叫反应时间，在这段时间内汽车要前进一段距离，叫反应距离。从操纵器刹车 到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。以上两段距离之和即为汽车的停车总距离。
下面是一个机警的司机开一辆保养得很好的汽车在干燥的公路上以不同的速度行驶时，测得的刹车后的反应距离和制动距离。
速度(km/h)
反应距离(m)
制动距离( m)
停车总距离(m)
40
50
60
80
100
7
9
11
15
17
8
13
20
34
54
15
22
31
49
73
阅读后回答
(1)影响汽车制动距离的主要因素是什么？
(2)在交通要道为什么对机动车辆的最大速度要限制？
(3)你认为在雨雪天制动距离将怎样变化？司机在雨雪天气应注意什么问题？
第十二章综合检测题
一、理解与应用
1、空中加油机在空中给飞机加油时，两者在空中飞行的速度大小和方向必须 ，此时两者彼此处于相对 状态。
2、用力拉弹簧，会看到弹簧 ，这个现象说明了力能 。
3、鸡蛋放在硬纸片上，用手指突然弹击硬纸片，鸡蛋 随纸片飞出去，这是由于 的缘故。
4、在跳板跳水这一运动项目中，运动员对跳板施力的同时，也受到跳板对他的作用力，但这两个力的作用效果却不同，前者主要是改变了跳板的 ，后者主要改变了运动员的 。
5、将金属丝紧密排绕在铅笔上20匝，线圈长度共为29.4mm，则金属丝的直径为 。
6、用手拍桌面，手会感到疼，这是因为 。
7、小明步行的速度为4.5km/h，他家距离学校1.5km，为了不迟到，小明每天至少应提前 min从家里出发。
8、请列举两例生活中利用惯性的例子：① ；② 。
9、某同学骑自行车做匀速直线运动，在4s内通过40m的路程，那么他在前2s内的速度是( )
A、40m/s B、20 m/s C、10 m/s D、5 m/s
10、在长江三峡，有一支漂流探险队乘橡皮船顺水下漂，以下说法正确的是( )
A、以岸边的树为参照物，船是静止的 B、以船为参照物，人是运动的
C、以人为参照物，岸边的树是运动的 D、以江水为参照物，船是运动的
11、某学生在测量记录中忘记写单位，下列哪个数据的单位是厘米( )
A、一枝铅笔的直径是7 B、茶杯的高度是100
C、物理书的长度是2.52 D、他自己的身高是167
12、寓言<<龟兔赛跑>>中说，兔子在和乌龟赛跑的过程中，因为骄傲睡起了大觉，当它醒来时，乌龟已经爬到了终点。在整修比赛过程中( )
A、兔子始终比乌龟跑得快 B、乌龟始终比兔子跑得快
C、兔子的平均速度大 D、乌龟的平均速度大
13、下列说法正确的是( )
A、力的作用效果是改变物体的运动状态或改变物体的形状
E、 运动的物体没有惯性，当它由运动变为静止时才有惯性
F、 如果物体只受两个力的作用，并且这两个力的三要素相同，那么物体的运动状态一定改变
G、 汽车在水平公路上做匀速直线运动，站在车上的人在水平方向上一定受到一对平衡力的作用
14、关于牛顿第一定律的建立，下列说法中正确 的是( )
A、直接由猜想得到的 B、直接由日常经验得到的
C、直接由实验得到的 D、通过分析事实、概括、推理得出的
15、起重机吊着货物时，货物所受重力G和拉力F之间的关系为( )
A、货物匀速上升时，F>G B、货物匀速下降时F C、只有当货物静止时 F=G D、上述三种情况，都应为F=G
16、用力的示意图表示跳伞运动员(画一个方框表示)在空中匀速下落时受到的力。
二、探究与体验
17、古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：运动的物体并不需要力来维持。到底谁说得对呢？为了探究问题，小明和同学们设计了如图所示的实验。
(1)要探究运动到底需不需要力来维持，只需研究力对运动物体的影响，所以小明让一辆运动的小车在不同的阻力作用下研究它的速度如何变化。小明在实验中是如何让小车受到不同阻力的？
(2)为了探究不同阻力对运动的影响，我们应该保持小车受不同阻力向前的速度是相同的，你认为小明如何做到这一点的？
(3)请将小明在本实验中的结论填写完全：平面越光滑，小车运动的距离越 ，说明小车受到的摩擦力越 ，速度减小得越 。
(4)根据小明的结论，你能推理出若小车不受阻力，将做什么运动吗？
三、调查与实践
18、你已经在课后调查过人们在生活中是如何利用惯性和防止惯性危害的，现请你分别写出两例利用惯性和惯性带来危害的例子。
四、阅读与思考
19、请同学们根据上述知识，回答下列问题：
(1)两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小 ，方向 ，作用在 上。这就是牛三定律。
(2)以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，这一现象中，石头对鸡蛋的作用力大小 (填“大于”、“等于 ”或“小于”)鸡蛋对码石头的作用力大小。
(3)人走路时用脚蹬地，脚对地施加一作用力F1，地面同时给脚一个反作用力F2，则这两个力的大小关系是( )
A、F1>F2 B、F1 (4)下列现象中，不是一对作用力和反作用力的是( )
A、划船时，船桨对水的力与水对桨的力
B、汽车行驶时，汽车后轮推地面的力与地面对车轮向前的力
C、地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
D、静止在桌面上的茶杯，所受的重力与桌面对它的支持力
E、提水时，手提水桶的力与水桶对手向下的拉力
(5)根据你刚刚自学的牛三定律的知识和你在前面所学的二力平衡的知识，比较一下：
物体间一对作用力和反作用力之间的关系与一对平衡力之间的关系有哪些相同点和不同点？
五、想象与创新
20、请你设想一下，倘若物体没有了惯性，我们的生活会有什么变化？请写出两个有关的合理场景。
21、给你一把毫米刻度尺、一枝圆铅笔、一卷细铜丝，说出测量钢丝直径的方法。
第十三章 力和机械
第一节 重力
(一)学习目标
1、知识与技能目标：
(1) 知道重力的产生；
(2) 知道重力的大小和方向；
(3) 知道重心的概念。
2、过程和方法目标：
(1) 通过观察和实验感知重力；
(2) 通过探究了解重力与质量的关系。
3、情感、态度与价值观目标：
明白每一项科研成果的取得都 是在前人成果的基础上，通过 努力探索与研究而取得的。
教学过程
一、从月球为什么做绕着地球说起
1、指导学生做图12-1-1所示的实验：用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。
问学生：这时，你会不会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉？
让学生联想：橡皮绕手做圆周运动时，需要用线拉住，也就是说，橡皮绕手做圆周运动时，需要一个力拉住才不会跑掉。天上的月亮绕地球转动也不会抛掉，是不是也有一个力把它拉住呢？答案是肯定的。
2、教师：物理学家牛顿对类似的现象进行了研究：
牛顿认为，地球和月亮之间存在互相吸引的力，这个力跟地球吸引地面的物体，是同一种力。牛顿精心研究了历史上很多科学家的研究成果，推而广之，找到这样一个真理：宇宙间任何两个物体，在到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是尤有引力。
二、重力是怎么产生的？
让学生看课文第42页图12.1-2从高处拍摄的蹦极照片。
问题：为什么做蹦极运动时，人跳出去后总是向下落？
还有为什么水总是向低处流？为什么吊灯会把悬绳拉紧、台灯会压着桌面？抛出去的物体都会落回地面？
可从牛顿发现万有引力的故事启发，让学生将上述现象概括为：因为这些物体都受到地球的吸引。
教师：人们把由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力。
重力是由于地球对地球上物体的吸引产生的。
三、重力的大小
教师：前面学习我们知道力作用效果与力的大小、方向和作用点三个要素有关。下面我们就对重力的三个要素进行研究。
1、重力有大小
教师：人们通常把重力说成重量。平时说的大人比小孩重，一桶水比一杯的水重等，实际上就是大人受的重力比小孩受的重力，一桶水受的重力比一杯水受的重力大。说一辆卡车比较重，一张纸比较轻就是指它们受的重力大小不同。
2、重力大小的测量
教师出示弹簧测力计让学生观察，告诉学生物体受到的重力可以用弹簧测力计来测量。把物体挂在弹簧测力计上，当物体静止时弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力。
3、探究：重力的大小跟什么因素有关系？
(1) 让学生做出关于影响重力大小因素的猜想，说明理由，填在课文第43页上并与同学交流。
(2) 对学生提出猜想，教师让学生自己设计实验论证。
研究物体所受的重力跟物体质量的关系。
把钩逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，记录在下面表格中。
质量m/kg






重力G/N






让学生以质量为横坐标，重力为纵坐标用实验测量的数据描点。连接这些点，看看这些 点分布在一条什么样的曲线上？你认为重力与质量之间有什么关系？
要求学生将根据实验数据描绘的图像和对重力与质量关系的分析意见与其他同学交流。
让学生根据实验数据计算重力与质量的比值，并用语言表述物体所受的重力跟它的质量的关系。
(3)结论：物体所受的重力跟它的质量成正比。重力与质量的比值大约是9.8N/kg。用g表示这个比值，重力与质量的关系可以写成： 或G=mg
介绍符号的意义及单位：
G―――重力―――牛顿（N）　　　m―――质量―――千克（kg） g=9.8N/kg
说明在要求不很精确的情况下，可取g=10N/kg
（4）用质量相同密度（或体积）不同的物体挂在弹簧测力计下测量其受重力，验证物体所受的重力与密度(体积)无关；用橡皮泥改变形状来验证物体所受的重力与形状无关；将铁环挂在弹簧测力计下用酒精灯加热使其温度变化，来验证物体所受的重力与温度无关……
至于物体所受的重力与地理位置的关系。（有关系）
四、重力的方向
1、实验：用细线把物体悬挂起来，挂在铁架台上。
引导学生用二力平衡条件分析：线对物体的拉力向上，物体静止时拉力和重力平衡。所以重力和拉力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。因此，线的方向跟物体所受重力的方向一致，这个方向就是我们常说的“竖直向下”的方向。
2、由此可知：重力方向竖直向下。
五、重心
1、让学生看课文第45页第一自然段，使学生知道：地球吸引物体的每一部分。但是，物体受到的重力可以看成集中在一个点上，这个点叫做物体的重心。
说明物体的重心位置跟物体的形状、材料是否均匀等有关。
2、对于材料均匀形状规则的物体，重心就是这一物体的几何中心。如：均匀正方体的重心在它的中心，均匀球体的重心在它的球心，粗细均匀的木棒的重心在棒的中点等。
3、对于“不倒翁”现象：不倒翁不倒的原因是它的重心较低，并且重力的作用使它回到原来的位置。
4、对于走钢丝演员表演时当身体出现不平衡时摆动杆的动作。走钢丝演员的重心必须落在钢丝上才不会倾倒，手中握有一根长杆是为了调整重心的方便。
六、万有引力与航天
万有引力不需要物体接触：万有引力大小与互相吸引的物体的质量有关；人类探索宇宙首先要摆脱地球引力，必须加大飞行速度，上一章给出第一宇宙速度(7900m/s)即航天器摆脱地球引力沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度。
达标自查
1、宇宙间任何两个物体之间都存在着互相吸引的力，这个力就是 ，月亮能绕地球运动而不跑掉就是受到 作用的结果。
2、苹果从树上下落，是因为受到 力的作用，它的运动方向就是 力的方向，我们把这个方向叫 。
3、通过把物体所受重力的大小叫 ，它与物体的 有关系，这个关系用公式表示为 ，
用文字叙述为： 。
4、下面关于重力的说法中错误的是( )
A、地球上的所有物体都受重力的作用 B、重力作用不需要地球与物体相互接触
C、玩具“不倒翁”不倒就是重力作用的结果 D、走钢丝的运动员，手中都握有一根长杆是表演的需要
5、如果没有重力，下列哪种现象不会发生( )
A、就不会有“人往高处走，水往低处流”这一谚语 B、玻璃杯掷到地上不会破碎
C、传统的体育比赛都失去了意义 D、“登天”不再是一件难事了
6、月球对它表面的物体也有引力，并且这个引力是地球的1/6，一个在地球上能搬动600N重的物体的人，在月球上能搬动( )
A、大于600N重的物体 B、小于600N重的物体
C、等于600N重的物体 D、无法确定
7、一个质量是50kg的同学，他重多少？如果要把他抱起来，你所用的力至少是多少牛？(g=10m/s2)
8、当你紧靠墙站立时，向前抬起一只脚，你会 。做做看，把前面的空填上，然后把你分析的原因写在下面：
原因： 。
能力提高
9、在日常生活和贸易中，质量习惯称为重量。请你举两个这方面的实例：①
② 。想想重量和质量的区别(至少说出两点不同之处)。
10、氢气球脱手后会向上运动，说明氢气球不受重力的作用，对吗？设计一个实验证明你的观点。
11、东北农村有一种民间游戏， 用一根又粗又长的竹棒，把它竖立起来，用一只手托着就能让它长时间不倒。有的还在竹棒顶端扎上彩带进行表演。找一棒子试一试，看看是棒子越长越容易玩，还是越短越容易玩。当棒子向左倒，手应向 移动，这其中应用了什么物理知识？
12、小红在家设计制作了一个仪器，竖直的木板与底板相互垂直，在竖直木板的上部O点钉一钉子，在钉子上系一根细绳，绳子的下端吊一小石子。
回答：这个仪器的可能用处是什么？为了方便使用，请你帮她作必要的修改和完善。(画草图，并作必要的文字叙述。)
13、人类要探索宇宙，首先要摆脱地球的引力。早在1687年，牛顿就描述了实现飞离地球这一理想的途径-------加大飞行的速度。去查查资料，看看围绕地球飞行所需要的速度是多大？围绕太阳飞行所需的速度是多大？你能否举一个例子，经过推理而得出只要速度足够大就可以绕地球飞行而不掉下来？
第二节 弹力
(一)学习目标
1、知识与技能目标
(1)知道什么是弹力，弹力产生的条件
(2)能正确使用弹簧测力计
(3)知道形变越大，弹力越大
2、过程和方法目标
(1) 通过观察和实验了解弹簧测力计的结构
(2) 通过自制弹簧测力计以及弹簧测力计的使用，掌握弹簧测力计的使用方法
3、情感、态度与价值目标
通过弹簧测力计的制作和使用，培养严谨的科学态度和爱动手动脑的好习惯
(二)学法点拨
做好“动手动脑学物理”中的第一题，从而真正体会弹力是怎样产生的，是学好本节的基础。然后再想想，我们生活中经常说到的哪些力其实质是弹力？如：拉力、压力、支持力、重力、推力、摩擦力等，其实质是弹力的有 。
教学过程
一、弹力
1、弹性和塑性
学生实验，注意观察所发生的现象：
(1)如图12-2-1所示，将一把直尺的两端分别靠在书上，轻压使它发生形变，体验手感，撤去压力，直尺恢复原状；
(2)取一条橡皮筋，把橡皮筋拉长，体验手感，松手后，橡皮筋会恢复原来的长度。
(3)取一块橡皮泥，用手捏，使其变形，手放开，橡皮泥保持变形后的形状。
(4)取一张纸，将纸揉成一团再展开，纸不会恢复原来形状。
让学生交流实验观察到的现象上，并对这些实验现象进行分类，说明按什么分类，并要求各类再举些类似的例子。(按物体受力变形后能否恢复原来的形状这一特性进行分类)
直尺、橡皮筋等受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做弹性；橡皮泥、纸等变形后不能自动恢复原来的形状，物体的这种特性叫做塑性。
2、弹力
我们在压尺子、拉橡皮筋时，感受到它们对于有力的作用，这种力在物理学上叫做弹力。
弹力是物体由于弹性形变而产生的力。弹力也是一种很常见的力。并且任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。而日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等，实质上都是弹力。
3、弹性限度
O
弹簧的弹性有一定的限度，超过了这个限度就不完全复原了。使用弹簧时不能超过它弹性限度，否则会使弹簧损坏。
二、弹簧测力计
1、制作原理
它是根据弹簧受到的拉力越大，它的伸长就越长这个道理制作的。
2、让学生自己归纳使用弹簧测力计的方法和注意事项。
使用测力计应该注意下面几点：
(1) 所测的力不能大于测力计的测量限度，以免损坏测力计
(2) 使用前，如果测力计的指针没有指在零点，那么应该调节指针的位置使其指在零点
(3) 明确分度值：了解弹簧测力计的刻度每一大格表示多少N，每一小格表示多少N
(4) 把挂钩轻轻拉动几下，看看是否灵活。
5、探究：弹簧测力计的制作和使用。
三、观察微小物体形变
达标自查
1、乒乓球掉在地上，马上会弹起来，使乒乓球由上而下运动的力是 ，它是由于乒乓球发生了 而产生的。
2、一个苹果掉到地上，它的形状发生了变化，且不能恢复原样，物体的这种特性叫 。放在桌面上的苹果 (填“会”或“不会”)发生形变。苹果对桌面的压力实质是 。
3、弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就 。它有一个前提条件，该条件是 ， 就是根据这个道理制作的。
4、关于弹力的叙述中正确的是( )
A、只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
B、只要物体发生形变就会产生弹力
C、任何物体的弹性都有一定的限度，因而弹力不可能无限大
D、弹力的大小只与物体形变的程度有关
5、下列哪个力不属于弹力( )
A、绳子对重物的拉力 B、万有引力
C、地面对人的支持力 D、人对墙的推力
6、两个同学同时用4.2N的力，向两边拉弹簧测力计的挂钩和提纽，此时弹簧测力计显示的示数是
，在图12.2-1中把它标出来。
7、小红自制了一个弹簧测力计，并正确地刻上了刻度线，只是在标数字，把本该标“1”的地方标上了“0”，依次类推，但她还是将指针弄到所标的“0”处。如果用这个测力计来测量力，你认为这对弹簧测力计会产生什么影响？(提示：是影响量程、分度值或测量结果)说出理由。
能力提高
8、如图12.2-2是我们实验用的弹簧测力计，用它能否知道物体的质量，如果能，试着将它改装一下，便于方便知道物体的质量。问答：
改装理由：
具体做法：
9、通过观察发现，弹簧测力计的主要构件是弹簧，如果某次错误的使用，使弹簧测力计的指针再也无法回复到“0”刻度，你估计具体的错误可能是什么？如果由你来修理，该怎么做了？说出你的理由。
10、把不同年龄阶段人的头发分别找几根，然后用测力计一一测出它们被拉断时的拉力大小，看看这个拉力年龄有没有什么关系。绘制图像，可以方便地看出这种关系。然后与同学交流一下，是否有相同的规律。
11、小刚在使用弹簧测力计的过程中发现，不论什么型号的弹簧测力计，它的刻度都是均匀的，他知道弹簧测力计是根据 的道理制成的。他想：这只是一种定性的关系，会不会有某种定量的关系呢？于是他设计并完成了以下的探究实验：
如图12.2-3将一根弹簧的端固定在一块竖直放置的木板顶端，让弹簧能够自由地伸缩，然后将弹簧自然状态下底端所对的位置做上记号，刻上0，接着用1N、2N、3N……8N的力去拉弹簧，并把把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号，再测出每一个拉力下弹簧的伸长。
换用另外两根不同的弹簧重做上面的实验， 记录的数据如下表：
第一根：

拉力/N
1
2
3
4
5
6
7
8
伸长/cm
1
2
3
4
5
6
7
8
第二根：
拉力/N
1
2
3
4
5
6
7
8
伸长/cm
0.5
1
1.5
2




第三根：
拉力/N
1
2
3
4
5
6
7
8
伸长/cm
3
6
9
10
10.2
10.3
10.4
10.4
请你帮小刚分析以上数据并回答：
①该实验可得到的结论是(定量) 。
②根据你分析得出的结论。将小刚忘记填上的数据估计一下，并把你估计的数据填在空格中。(假定第二根弹簧实验后恢复原来状态。)
③用第三根弹簧做实验时，发现当用4N及以上的拉力时，弹簧的伸长规律发生了变化，帮小刚找找可能的原因是什么？
④小刚通过实验终于明白了，为什么弹簧测力计的刻度都是均匀的，并且不同的弹簧测力计它的分度值不一样的道理，还有弹簧测力计的量程问题。你明白了吗？说说看。
⑤小刚通过观察，提出问题然后设计并完成实验，最后分析论证得出结论，通过自己主动的科学探究活动从而明白了一些以前不明白的事理，这对你有什么启示？
第三节 摩擦力
(一)学习目标
1、知识与技能：
(1)知道摩擦力是如何产生的；
(2)知道摩擦力的大小跟什么因素有关；
(3)知道摩擦的利与弊。
2、过程和方法目标：
(1)通过观察和实验，感知摩擦力的存在；
(2)通过实验，探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系。
3、情感、态度与价值目标：
通过对摩擦力的利与弊的分析，养成一分为二看问题的好习惯。
(二)学法点拨
1、书本上对摩擦力描述的一段文字，可分为：摩擦力产生的条件(①两个互相接触的物体，②当它们做相对运动或有相对运动的趋势)，摩擦力的特点(阻碍物体间的相对运动)。其中的“相对”两字可说是难点，可以用实例去体会，如书中图12.3-4，传送带上的物体与传送带之间的摩擦力，它是怎样产生的？它的特点是什么？(是不是阻碍物体的运动？)
2、对于“摩擦力的大小与什么因素有关“的探究活动，为了验证自己的某一个猜想，应保证其他的条件相同，这样才能得出正确的结论。这就是科学研究中的”控制变量法“，在探究活动中应用心体会。
教学过程
一、导入新课
1、把一块下端间隔镂空的长方体海绵放在木板上，慢慢抬起木板的一端，看到在一定高度内。海绵块倾斜但不下滑，木板抬到一定的高度时海绵块下滑。
问：为什么刚抬起木板时，海绵块滑不下来？
2、联系生活实际，举例：骑自行车停止踩脚踏板后不管路面多光滑，总会逐渐变慢，最后停下来。
问：物体的运动最终都 要停下来，这是为什么？
二、摩擦力
1、问学生：你们感受到过摩擦力的作用吗？
2、学生实验。(1)让学生用手按在桌面上滑动，体验手的感觉，向下用力按着桌面试一试；让学生用手在衣服上蹭一蹭，体会手的感觉；脚在地上蹭一蹭，体会脚的感觉。(有一种阻碍手、脚 移动的感觉)，(而这种感觉实际上是摩擦力对手、脚 作用的体现。)
(2)问：如果手没有与桌面接触，或者手按在桌面上不想滑动，是否也会产生这样的感觉？(不会)
3、通过以上的实验和讨论，你们能不能说一说怎样才会产生摩擦力？
两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
4、为什么两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力？
让学生看课文第49页图12.3-1，在显微镜下看表面“光滑”的物体表面。使学生了解光滑是相对的，正是由于物体的表面不光滑，所以互相接触的物体当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
三、探究：摩擦力大小与什么因素有关？
1、假设与猜想
2、设计探究方案
3、实验探究
4、分析论证
实验结论：摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关，表面受到的压力越大，摩擦力越大；
摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。
摩擦力的大小跟接触面的大小无关。
四、摩擦的利与弊
1、问题：在我们的生活世界里，摩擦是非常普遍的现象，摩擦现象对我们来说是好还是不好，请同学们列举生活中的摩擦现象，再分析这一摩擦现象对我们来说是利还是弊？
2、学生阅读课文第50页科学世界有关摩擦的例子。小组讨论与交流将这些摩擦现象按利和弊分成两类。指出其增大和减小摩擦的主要方法。
(1) 利用摩擦的事例：
(2) 需要减小摩擦的例子。
3、减小摩擦的方法
A、 用滚动替代滑动
B、 加润滑油
达标自查
1、学习过摩擦力，我们一起来总结一下摩擦力产生的条件：①两个物体要 ，②两个物体要 。
2、通过探究，我们发现，物体间摩擦力的大小与两个因素有关：一是 ；二是 ；在生活中，如果需要增大摩擦力应采用的方法有 ，举一个具体事例： 。
3、请你来判断：
A、摩擦力总是阻碍相对运动，故摩擦力就是“阻力“。( )
B、在汽车的轮与轴之间安装了轴承，是想变滑动为滚动。( )
C、减小摩擦阻力是磁悬浮列车提高时速的一个重要方面。( )
D、如果摩擦力太小，我们走路就会很困难。( )
E、给相对运动的部件之间加润滑油是为了消除摩擦。( )
4、下列情形中，摩擦力需要大点儿比较好的是( )
A、汽车轮与公路之间的摩擦 B、滑雪板与雪地之间的摩擦
C、跷跷板与支撑轴之间的摩擦 D、写字的粉笔与黑板之间的摩擦
5、骑自行车时，如果遇到情况，需要紧急刹车，我们一般会用力捏刹车，车才会很快停下来，这说明 。
6、在探究“摩擦力大小与什么因素有关“的活动中，你注意了用弹簧测力计在木板上匀速拉动木块吗？如果不匀速拉动，会出现什么情况？
7、一辆后轮驱动的汽车在平直公路上加速行驶，请你在图12.3-1中画出前轮、后轮所受的摩擦力。
8、生活经验告诉我们：“滚动摩擦比滑动摩擦小很多“，小红为了验证这条生活经验的可靠性，想设计一个实验，请你帮她想想：
需要的器材：
实验步骤(画出实验设计草图)：
能力提高
9、摩擦力是无处不在的，请你设想两种有趣的没有摩擦力的合理场景，与同学相互交流，看谁的设想最有趣。
10、在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的活动中，你曾根据已有的经验做出过合理的猜想，它们是：摩擦力的大小可能与 有关。为了证明你的猜想是合理的，说一说你的根据。
11、在上题中，为了判断你的 是否正确，你最应该相信的是( )
A、科学实验 B、老师的回答 C、书本上的答案 D、生活经验
12、如图12.3-2，圆圈中是在显微镜下观察到的桌子表面，看过这幅图后，你一定明白了为什么会产生摩擦力了吧!如果我们有能力让这个凹凸不平的表面变得光滑，那么在这个桌面上还会有摩擦力吗？设想一下，交流一下。
13、船靠岸的时候，需用缆绳将船固定。如果光靠人来拉缆绳是无法办到的，水手们采用的办法是
，这其中 力给水手帮了大忙。
设想一种生活中的情景，将此方法加以应用。
第四节 杠杆
(一)学习目标
1、知识与技能目标：
(1) 认识杠杆；
(2) 知道杠杆的一些应用。
2、过程和方法目标：
(1) 通过观察和实验，了解杠杆的结构；
(2) 通过探究，了解杠杆的平衡条件。
3、情感、态度与价值观目标：
通过了解杠杆的应用，进一步认识物理是有用的，提高学习物理的兴趣。
(二)学法点拨
“力臂”对同学们来说是一个全新的概念，它是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。在探究杠杆平衡条件的活动中可以体会很深刻。例如教材中图12.4-5，可以把右边的钩码换成一个弹簧测力计，让测力计向不同方向用力拉，为了让杠杆平衡，看力的大小是否相同，想一想，为什么？

达标自查
M
F
N
O
1、如图12.4-1，是用一根木棒在撬石头，这根木棒的特点有：①木棒不易 ；②能在力F的作用下围绕着 旋转。我们就可以把这根木棒叫 。
A
F1
F2
F3
2、在上题中，我们从O点作一条MN的垂线，这条垂线的长度就是力F的 。
MN这条直线就是力F的 。
3、下列物体中不能看成杠杆的是( )
A、筷子 B、火钳 C、剪刀 D、橡皮筋
4、杠杆的平衡条件是 ；如果分别用不同方向的三个力作用于杠杆的
A点，都能使图12.4-2所示的杠杆平衡，那么最小的力是 。
5、生活中的杠杆可以分成三类，一是省力杠杆，例如 ；二是 ，例如 ；三是等臂杠杆，例如 。(把“钓鱼杆，跷跷板，瓶起子”填在“如”字后的横线上)
6、如图12.4-3，图中轻质木棒AB可以看成一个杠杆，C点吊一重物，B点用绳子拉着，杠杆的支点是 点。请在图中标出动力F1，阻力F2，并画出它们的力臂L1、L2。如果木棒静止，，则等式：F1L1= 成立。
B
C
A
7、用一根细棉线把一段直铁丝吊起来，让铁丝能在水平位置平衡，再将棉线右边的铁丝对折一下，铁丝还能在水平位置平衡吗？实际做做，然后回答：
①你看到的现象是： ；
②猜想可能的原因是： ；
③猜想的依据是： 。
8、用剪纸的剪刀剪一叠较厚的纸，是用剪刀的尖端容易剪断还是用剪刀的中部容易剪断，试试看，并和同学交流一下，讨论是什么原因？利用的物理知识是什么？
能力提高
9、在探究杠杆平衡条件的活动中，你一定注意了首先调节杠杆在水平位置平衡吧!这样做对你填写书中表格中的哪几项数据有利，为什么？
10、在探究杠杆平衡条件的活动中，我们使用的杠杆两端有两个螺母，它们的作用是 。如果不要这两个螺母，请你设计一种装置，使它具有与螺母相同的作用，画出设计草图，加上必要的文字叙述。
11、在探究杠杆平衡条件的活动中，小红发现用2 个钩码可以平衡3个钩码。如图12.4-4，小红想，杠杆平衡，肯定不能光看动力和阻力，可能还与力的作用点到支点的距离有关。于是她反复做了几次实验，分析得出杠杆的平衡条件为：
动力X支点到动力作用点的距离=阻力X支点到阻力作用点的距离
老师看后，指出她的不足之处，可小红据理力争，“通过实验得出的结论怎么可能有问题呢？”老师为了让小红相信，拿来一个弹簧测力计，把测力计的挂钩挂在A点上，则…….小红明白了。
①你能说说教老师是怎么做的吗？
B
A
O
O
B
A
A
②小红在老师的指导下，把自己得出的“平衡条件”等式两边各改了一字，就变成了正确的结论，想一想她是怎么改的？
12、能否用量称为5N的弹簧测力计测一名同学的重？
需要的辅助器材：
应用的物理知识：
启发你这样创意的来源：
13、如图12.4-5，一个圆柱形质地均匀的桶重400N，直径1m，要把它推上一个高20cm的坎，此时这个桶就可以看成是一个杠杆，它的支点是 ，O点为重心。如果要用最小的力把它推上坎，应如何使力，在图上把它画出来，并算一算，这个最小的力应是多少？
第五节 其他简单机械
(一)学习目标
1、知识与技能目标
(1) 认识定滑轮和动滑轮
(2) 知道简单机械的一些应用
(3) 知道轮轴和斜面也能省力
2、过程和方法目标
(1) 通过观察和实验，了解定滑轮和动滑轮的结构
(2) 通过探究，了解定滑轮和动滑轮的特点。
3、情感、态度与价值观目标
通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
(二)学法点拨
学好本节应注重实验。通过自己的探究活动，体会各种简单机械的特点。在探究活动之前，最好先画出简单机械的草图，用自己的知识和经验去分析会有什么结果，然后再用实验验证。如果有出入要去认真分析原因，必要时请老师参与。例如，探究定滑轮的特点时，先画草图、再分析：一根绳子，通过定滑轮转了一弯，估计不能省力，但明显能改变力的方向，然后实际做做看。做后我们发现实际情况与分析有出入，想想是什么原因？(是实验误差还是分析有问题)找出原因就是提高了自己。
达标自查
1、升旗的时候，我们看到旗手用力向下拉绳子，旗子就升上去了，这是因为旗杆顶端有一个 。这个事例告诉我们，这种简单机械能够改变 。
2、如图12.5-1所示，当弹簧测力计A的读数是5N时，弹簧测力计B的读数是 ,这个事例告诉我们，这种简单机械能够 。
3、我们生活中经常使用的工具和见到的情景，分别属于哪种简单机械？
a、用扳手拧上螺钉： ； b、用改锥拧下螺钉： ；
c、汽车走的盘山公路： ； d、挑东西的扁担： 。
4、下面能够省距离的简单机械是( )
A、定滑轮 B、动滑轮 C、轮轴 D、斜面
5、在生活和生产中经常使用简单机械，其目的在于( )
A、省力 B、省距离 C、改变力的方向 D、工作的方便
6、如图12.5-2是没有组装的滑轮组，如果用它来提升重物，请你用笔画线代表绳子画出两种组装方法，并说出它们的不同的特点。
7、如图12.5-3是工人师傅运重物时经常采用的方法，其中利用的物理知识有 ，其目的在于 。
F
8、如图12.5-4，图中的滑轮是 滑轮，如果重物重为100N(滑轮重不计)，则拉力F= N，分析一下，这样使用滑轮的好处在哪里？
能力提高
9 、在3000多年前，我们的祖先就设计了结构合理的辘轳，直到现在，也还有些地方在使用它，去查找资料，看它是什么样的结构，有什么用？是属于哪一种简单机械？
10、如图12.5-5，观察这幅漫画，并回答：
①这幅科学漫画有什么科学道理？
②如果你是图中的瘦子，为了防止图中出现的尴尬场面，你会如何改进装置？(画图说明)
F
11、小红学习了简单机械后发现，所有的简单机械“省力、必然费距离”，没有既省力，又省距离的。如果想省一半的力，是否就要费一倍距离呢？为了弄清这个问题，她设计了实验装置如图12.5-6来进行探究。
请你回答：①实验中不用刻度尺能行吗？
②应该记录的数据除砝码和滑轮的总重外，还应有哪些？(画一个记录数据的表格)
③探究结论，有可能用一个等式来表示吗？
12、在研究斜面特点的探究活动中，小红找来一块木板做了一个斜面，测得斜面高为10cm，长为30cm.此后用弹簧测力计测得一木块重2N，小红想，要把木块直接提到10cm高的斜面上，需要用力为2N，如果沿斜面拉上去，根据前面议论过的“力”与“距离”的关系，这个拉力大约是直接提上去所用力的1/3。通过实验：小红发现这两个力相差不大，根本不是1/3的关系。
①帮小红画出这个实验的草图。
②帮小红评估一下，实验结果与分析不一致，是实验误差还是分析错误，还是别的什么原因？最好能提出改进实验的合理化建议。
第十四章　压强和浮力
第一节　压强
1、知识与技能目标
（1） 了解压强的概念。理解什么是压力，什么是物体的受力面积。
（2） 理解压强的大小跟哪些因素有关。了解增大或减小压强的主要方法。
（3） 了解压强公式中的各物理量的名称、单位及符号，知道压强的单位。
2、过程与方法目标
观察生活中各种跟压强有关的现象――了解对比是提高物理思维的基本方法。探究压力的作用效果跟什么因素有关？经历探究的主要环节，通过探究实验，观察实验现象、采集的实验数据，获得对压强比较深入的了解，初步学习使用控制变量法。
3、情感态度与价值观目标：
（1） 经历观察、实验以及探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度
（2） 通过亲身的体验和感悟，获得对压强、浮力基本知识理解的感性认识，为深入理解和应用这些知识打基础。
（3）通过探究性物理学习活动，获得成功的愉悦，培养参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。
（4）感悟科学是人类创造发明的基础，激发学习热情。
（二）学法点拨
学习本节内容，应注意以下过程和方法：
通过观察生活中各种跟压力有关的现象，探究压力的作用效果与什么因素有关？
经历探究活动的全过程，通过亲身参与实验，观察现象采集实验数据，获得基本的的认识：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关，了解引入压强这个科学概念的意义。
初步学习使用控制变量法来研究复杂的科学问题的意义，每次只研究一个量对物理问题的影响可以使问题简化。
了解在实际中可以用控制压力大小和受力面积大小的方法来改变压强。
例：我们在用图钉来固定图片时，发现图钉前端尖锐，后端的钉帽粗大，这其中有何科学道理？
　解：用图钉来固定图片时，要增大图钉对图片的压强，压力一定时要减小受力面积，就必须使钉尖尖锐；同时，要防止图钉伤手，必须减小对手指的压强，压力定时，要增大受力面积。
达标自查
1、把细木条压在橡皮泥上时，可由　　　　　　来判断压力的作用效果。
2、在物理学中用　　　　　来表示压力的作用效果，压强的计算公式是　　　　。在公式中，各个物理量的单位分别是　　　　　，　　　　　　　，　　　　　　　。
3、下列关于压力的说法中正确的是（　　　　）
A、压力的大小总是等于物体的重力　　　　　　　B、压力的方向总是竖直向下的
C、压力的方向总是 垂直于受力面　　　　　　　　D、压力的作用面积总是等于支持物表面积
4、把蝉的口器对树皮的压力、压强与骆驼的脚掌对地面的压力、压强进行比较，正确的是（　　　）
A、蝉的口器对树皮的压力大　　　　　　　　　B、骆驼的脚掌对地面的压力大
C、蝉的口器对树皮的压强大　　　　　　　　　D、骆驼的脚掌对地面的压强大
5、下列各述事例是为了增大压强还是减小压强，请把答案填在横线上。
　（1）插入软包装饮料盒内的吸管一端被削得很尖；（2）拖拉机安装履带；（3）埋电线杆时垫上一块基石；（4）滑冰时穿带有冰刀的鞋；（5）书包带做得比较宽；（6）螺钉下要装垫圈。
其中属于为了增大压强的是　　　　　　，为了减小压强的是　　　　　　　。
能力提高
6、履带拖拉机对地面的压强约为3×103Pa，一台质量为5000kg的履带拖拉机，它每条履带与地面的接触面积是多大？（g＝10N/kg）
7、小阳原来睡在木板床上，最近他买了一张席梦丝软床，感到十分舒服，这是什么原因？
第二节　液体的压强
（一）学习目标
1、知识与技能目标
（1）了解液体内部存在压强，以及液体内容压强的方向
（2）了解液体压强的大小跟什么因素有关
（3）认识液体压强的实际应用――连通器，了解生活和生产中形形色色的连通器
2、过程与方法目标
（1）通过对演示实验的观察，了解液体内部存在压强的事实，知道液体内部不同深度处压强的大小和方向。
（2）体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强。
3、情感、态度与价值目标
（1）在观察实验过程中，培养科学态度
（2）密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识
（3）愿意积极参与探究活动
（二）学法点拨
学习本节内容，应注意以下过程和方法：
1、通过对演示实验的观察，认识液体内部向各个方向都存在压强的事实，而且液体内部的压强随着深度的增加而增大。结合自己的经验来体会液体压强规律：木桶中装的水越深，水对桶底的压强越大，桶底常常因承受不了这个压强而脱落。
2、通过观察生活中液体压强知识的应用事例，了解连通器和船闸的原理。
例1：小刚家中的洗碗池被菜渣堵塞，他将一根细长管插入池孔，然后往管中注水，并将管子竖立起来，水池很快就通了。这是为什么？
解　　管子中的水对管底有一个向下的压强，当管子竖立起来后，管子底部所在处很深，水产生的压强很大，对池中菜渣的压力也变得很大，所以能使水池很快变通畅。
例2　请仔细观察书生间里的排污管是是按照图中哪一种情况连接的？思考为什么要在主管和家中的排污管之间设计一段弯管？平常这段弯管中有水还是无水？你能否用学到的知识来解释这是为什么？
解　　家中的连接情况如图所示，在主管和家中的排污管之间接有一段弯管，这段弯管正好连通了它的两端，形成一个连通器 ;平常其中总是有水，可以起到隔住臭气的作用；当有污水需要排入时，由于室内一侧的水面比另一端高，水会自动的流出，直到两边相平为止。
达标自查
1、潜水艇潜入水中越深，受到海水的压力越　　　　，它在水下航行的同一深度不同部位处受到的压力　　　　　　。
2、上端开口，下端连通的容器叫　　　　，当连通器里的水不流动时，各容器中的水面　　　　。
3、船闸是根据　　　　　原理修建的。
4、下列器具不属于连通器的是（　　　）
A、茶壶　　B、自来水笔　　　C、水渠的过路涵管　　D、锅炉水位计
5、潜水艇深潜到104m的海底时，科学家们惊奇地发现一条约30cm的扁鱼在海底游动，这条鱼的形状为什么是扁的？如果将这条鱼拿出水面，它将怎样？
6、工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？
7、在洪水季节，河水中的含沙量增大时，河水对拦河坝的压强将有何变化？为什么　？
能力提高
8、探究：下表是小阳同学在做“研究液体的压强”实验的实验数据：
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计左右液面差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
3
朝上
2.8
3
3
朝侧面
2.8
4
6
朝上
5.8
5
9
朝上
8.4
6
盐水
9
朝上
9.2

　　根据上表中的数据：
　（1）比较序号为　　　　　的三组数据可得结论：液体的压强随深度增加而增大；
　（2）比较序号为1、2、3的三组数据可得出结论　　　　　　　　　　　　　　；
　（3）比较序号为5、6的两组数据可得出的结论：　　　　　　　　　　　　　　。
9、请你利用日常生活中的用品（如方便杯、可乐瓶等）设计一个实验，探究液体内部的压强规律。要求写出所需器材、试验过程、现象及结论。
第三节　大气压强
（一）学习目标
1、知识与技能目标
（1）了解由于大气压强的客观存在而产生的现象；
（2）了解测量大气压的方法，了解大气压强的大小和单位；
（3）了解抽水机的工作原理，了解生活中利用大气压强的现象。
2、过程与方法目标
（1）观察跟大气压强有关的现象，感知大气压强是一种客观存在；
（2）观察演示实验现象，感知大气压强的大小和单位；
（3）通过观察感知人类是如何利用大气压强的
3、情感、态度与价值观目标
（1）培养实事求是的科学态度
（2）通过大气压强应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。
（二）学法点拨
　学习本节内容，应注意以下过程和方法：
　1、观察跟大气压有关的现象，感知大气压强是一种客观存在
　2、观察演示实验现象，感知大气压强的大小和单位
　3、通过观察感知人类是如何利用大气压强的。
例：为什么钢笔能把瓶中的墨水吸到笔管中？
　解：这是因为在吸墨水前，我们用力把笔管中的空气挤出来了，这样做在笔管恢复原来形状的过程中，笔管内的空气稀薄，压强减小，瓶中的墨水受到大气压强的作用，会被压入笔管中。
达标自查
1、医生为病人打针前，总是先将针管里的活塞推到底端，然后把针头插入药液。提起活塞，药液在
　　　　　　的作用下进入针管里。
2、历史上著名的证明大气压存在的实验是　　　　　　。最早测出大气压值的科学家是　　　　。
3、测量大气压的仪器叫　　　　　　，一个标准大气压的值是　　　　Pa，相当于在1cm2的面积上受到的压力为　　　N。
4、下列现象中，利用到了大气压强的是（　　　　）
A、用吸管吸瓶中的饮料　　　　　　　B、潜入深水要穿抗压潜水服
C、茶壶盖留有小孔　　　　　　　　　D、铁轨铺在枕木上
5、下列用具或仪器中，利用大气压工作的是（　　　）
A、电话　　　B、吸尘器　　　C、天平　　　D、抽水机
6、将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用弹簧测力计钩着挂　钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离桌面。
　（1）请问是什么力量阻止吸盘脱离桌面？
　（2）若此时测得吸盘的直径约为1.6cm ，弹簧测力计的示数为9.8N。请估算出大气压的值是多大？
第四节　气体压强与流速的关系
（一）学习目标
1、知识与技能目标
（1）了解气体的压强与流速的关系
（2）了解飞机的升力是怎样产生的
（3）了解生活中跟气体的压强与流速相关的现象
2、过程与方法目标
　（1）通过观察，认识气体的压强跟流速有关的现象
　（2）体验由气体压强差异产生的力
3、情感、态度与价值观目标
　初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感
（二）学法点拨
　学习本节内容，应注意以下过程和方法
1、通过观察，认识气体的压强跟流速有关的现象
2、体验由气体压强差异产生的力
例：为什么鹰能在空气中长时间的盘旋，而不掉下来？
　　解：鹰和其他各种鸟的翅膀的形状，都和飞机的机翼有相同之处，就是形状不具有上下对称性，上部凸起，下部内凹，当它在空气中飞行时，上方气流的速度大，对翅膀的压强小，下方的空气流速小，对翅膀的压强大，这样就使两个的大小不相等，这两个压力之差，把鹰向上托。滑翔伞也是这个原理。
达标自查
1、物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。流体的压强与　　　　　有关，　　　　越大的位置压强反而越小。
2、几十吨重的飞机能够腾空而起的原因在于飞机的机翼，迎面吹来的风被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上下对称，机翼上方气流速度大，对机翼的压强　　　　　　；下方气流速度小，对机翼的压强　　　　　。因此在机翼的上下表面产生了　　　　，这就是向上的升力。
3、轮船在水中平行航行，为了安全，都要保持一定的间距，若靠得很近，极易发生碰撞。我们在江中游泳时，也不能太靠近行驶的轮船。用所学的知识解释其中的道理。
第五节　浮力
（一）学习目标
1、知识与技能目标
（1）了解浮力是怎样产生的；
（2）理解浮力的大小等于什么；
（3）知道浮力的应用
2、过程与方法目标
（1）通过观察，了解浮力是怎样产生的
（2）通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。
3、情感、态度价值观目标
（1）初步认识科学技术对社会发展的影响
（2）初步建立应用科学知识的意识
（二）学法点拨
　学习本节内容，应注意以下过程和方法：
　1、通过观察，了解浮力是怎样产生的：尝试运用已有知识，进行分析。浸在液体中的物体，下表面所受到的液体的压强总比上表面大，相应的下表面受的压力总比上表面受的向下的压力大。上下表面所受的压力之差即为浮力。
　2、尝试运用学到的力的知识，理解浮力和重力的大小对物体的浮沉的影响，认识控制物体的浮沉在实际中的意义，了解浮力应用的社会价值。
例：为什么用密度计能测量液体的密度？
　　解：首先密度计是用空心的玻璃管制成的，把它放在液体中时，它的整体平均密度比液体的密度小，所以它能浮在液体表面上；其次为了保证密度计能浮在液体表面上不倾倒，在玻璃管的底部放置了少量的铅粒，降低其重心；最后应考虑的是，同一密度计浮在不同的液体的表面上时，由于浮力都是与其重力平衡的，所以大小不变，所排开的液体重力一定，液体的密度越大时，所需要排开的液体的体积自然越小。综合考虑即知，密度计浸在液体中的体积的大小就可反映出液体的密度的大小。利用这个原理也就可自制密度计了。
达标自查
1、阿基米德原理的内容是　　　　　　　　　　　　　　　，用公式表示为　　　　　　　　　。
2、用弹簧测力计在空气中称得石块重为60N，在水中时，弹簧秤的示数为42N。石块在水中受到的浮力为　　　　　　。
3、把一金属块放入装满水的烧杯中，从杯中溢出10g水，则金属块在水中受到的浮力是　　　N。
4、氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中，这是因为氢气、热气以及飞艇中的氢气的密度比空气
　　　　，它们的重量　　　（填：“大于”“小于”或“等于”）所排开的空气的重量。
5、一个鸡蛋沉没在一杯清水中，选择下列何种添加物（足量）加入杯内的水中经搅拌后，最终可以使鸡蛋浮起来。
A、水　　　B、食盐　　　　C、酒精　　　D、食用油
6、我们生物课中已学到了，鱼类体内有鱼鳔，通过改变鱼鳔的体积，鱼可以轻易地改变自身的浮沉，这时鱼控制自身的浮沉，主要是改变（　　　）
A、所受浮力　　　　　B、所受重力　　　C、液体的密度　　　D、身体的密度
能力提高
7、我们常看到城市里的大商场进行宣传促销活动时，常用气球悬挂大幅的广告，为了防止气球带着广告飞走，一般用绳子在气球下系上重物。请你用浮力知识分析一下，这样做的原因。
8、李霞游泳时套上救生圈从水面压入水中时，松开手后救生圈又浮上来了，因此她认定在水面上浮力小，在水面下浮力大，得出了浮力大小与深度有关的结论。你认为她的说法对吗？请你设计一个完整的研究方案来验证或反驳她的观点。
提出的问题：
猜想或假设：
实验器材：
进行实验时的观察要点：
对实验结果进行分析的方法：
9、已知空气中的密度为1.29kg/m3，利用课余时间测出你自己的体重，由此估算你自己在空气中所受的浮力是多少？它相当于体重的百分之几？（提示：人体的密度比水的密度略大。）在测量人的体重时，空气的浮力对测量的结果影响大吗？
第十二章综合检测题
一、理解与应用
　1、“人往高处走，水往低处流”这一谚语中，水往低处流的原因是　　　　　　　　。
　2、公式G＝mg中，　　　　是一个比值，在地球上不同的地方，这个比值在大小　　　（填“有“或”没有）区别。在粗略的计算中，它的值可以取　　　　　。
3、如图12－1，分别用F1、F2拉重物G，则这两个力的大小关系是　　　　　。
4、在水平桌面上，两个钢球相对运动发生碰撞后，各自向相反方向运动，这是　　　　力作用的结果，且运动越来越慢，这是因为有　　　　　力的缘故，离开桌面后由于　　　　而向下运动。
5、老虎钳一般制成钳川短，手柄长，这是为了　　，钳口部分有网状凹凸花纹，这是为了　　　。
6、如图12－2，这个杠杆能平衡吗？　　　　。你的这个判断，利用物理知识是：　　　　　　　，
利用的数学知识是：　　　　　　　　　　　。
7、如图12－3，是某个实验的装置，桌面上是一辆小车，当两个盘中的砝码质量相等时，力F1与F2的大小关系是　　　　　　，图中使用了简单机械　　　　　，它的作用是　　　　　。
8、 如图12－4，O是杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母L表示。
9、 如果一个用杆秤卖水果的奸商，他要坑害消费者，常用的方法是（　　　）
A、换重些的秤砣　　　　　　　　B、把秤砣砸掉一块
C、给秤杆上重新刻上刻度　　　　D、把挂钩的位置换换
10、关于摩擦力的说法中正确的是（　　　）
　A、摩擦力对我们总是有害的
　B、目前的技术条件下，我们还不能消除摩擦
　C、减小摩擦的一个很好的方法就是变滚动为滑动
　D、摩擦力的方向与物体的运动方向相反
11、人们骑自行车上坡时，总喜欢走“S”形，根据讨论过的“力”与“距离”的关系，看看这样做有什么好处？
12、用一根长1.2m的扁担挑水，两只水桶分别重200N和400N，当肩膀放在什么位置时感到最轻松，此时肩膀受到的压力是多大？
二、探究与体验
13、关于同学们经常玩的弹弓，你能提出一个具有探究价值的问题吗？
14、小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计，发现它的量程太小（只有1N）使用价值不大，小红想提高测力计的量程（变1N为2N），初步拟定了以下几种方案：
（1）换一根相同的橡皮筋，然后改变刻度达到要求；
（2）加一根相同的橡皮筋，然后改变刻度，提高量程；
（3）直接改变刻度方法，把刻上1N的地方换成2N；
（4）直接在刻1N的地方下面继续按比例加刻刻度，直至2N。
你认为可行的方案是　　　　　。另外几种方案不可行的理由是什么？
三、阅读与思考
15、阅读：生活经验一定可靠吗？
在2000多年以前的古希腊，有一个很有名的哲学家――亚里士多德，他根据生活经验得出结论：“重的物体比轻的物体下落快”。这一结论在当时以及后来很长的时间里一直统治人们的思想，没有人怀疑过，直到伽利略的出现。伽刘略通过自己亲身和反复实验，发现这一结论是错误的，为了让人们确信这一结论是错误的，他在意大利著名的比萨斜塔上做了一个让人难忘的实验：他让一大一小两个实心铁球同时从斜塔上落下，人们惊奇地发现两球几乎同时着地。看着人们迷惑不解的眼神，伽利略作了解释：人们平时看到的纸片比铁球下落得慢，是因为空气阻力作用的结果。如果在真空中，没有空气的阻力，羽毛和铁球下落是一样快的。伽利略还有一段精彩的推理：如果重的物体落得快，轻的物体落得慢，那么将重的物体与轻的物体捆在一起，在重的物体带动下轻的物体加快下落，而轻的物体拉动重的物体减慢下落，因而捆在一起的两物体下落的快慢应介于重、轻两物体单独下落的快慢之间。换一种角度思考，两个物体捆在一起应比任何一个物体都重，它下落应比任何一个都　快。两个结果相互矛盾。
回答：（1）伽利略为什么会推理出两个相互矛盾的结果？
（2）如果中国宇航员登上月球，在月球上做羽毛和铁球同时从同一高度下落的实验，你猜想会有什么结果？
（3）伽利略怀疑前人的结论是有充分理由和依据的，这个理由和依据是什么？
四、想像与创新
　16、一辆汽车陷进了树林边的泥潭中，需要你来把汽车弄出来，现利用你所学的知识。发挥你的想像，设计出几种方案。
　17、天平是测量质量的工具，它的测量原理是　　　　，无论在什么地方测量同一物体的质量结果应是　　　　　。如果把天平搬到一个完全没有重力的地方，它还能测出物体的质量吗？（从测量原理上进行分析）
　18、在细铁丝下吊一重物，细铁丝就会发生弹性形变，从而产生弹力（对重物的拉力）。但这个形形变很小，觉察不到，因而人们一般不会想到铁丝的形变、弹力等问题。你能否设计一个实验，让人们确信这一事实。
设计的思想：
具体的做法：
五、小实验
　19、用纸折一只船，并将去掉笔头的圆珠笔芯插在船的尾部，将船放入水中后，圆珠笔芯应浮在水面，此时船　就能够被驱动前进。如果你用心观察就会发现，生活中经常用到的一种东西也有同样的作用，实际做一做。
第十四章综合检测题
一、理解与应用
1、压力的作用效果用物理量　　　　表示，它的大小跟　　　　和　　　　有关。使用图钉在墙上钉图片时，应用钉帽支接触　　　　　，应用钉尖去接触　　　　　。
2、液体内部朝各个方向都有压强，同一深度，各方向压强　　　，深度增大，液体的压强　　　。液体的压强还与液体的　　　有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强　　　　　。
3、用嘴吸装矿泉水的塑料瓶，瓶会变瘪，变瘪的原因是　　　　　　　　　。
4、在托利拆利实验中，玻璃管内水银面上方是　　　　　的，靠管外的水银面上　　　　支持着管内水银柱。所以，这水银柱产生的压强就等于　　　　　。
5、在气体和液体中，流速越大的位置压强　　　　　　　。
6、物体沉浮的条件（填＞、＝或＜＝）是：
　下沉，F浮　　　　G；上浮，F浮　　　　G；
　悬池，F浮　　　　G；漂浮，F浮　　　　G。
7、在下列措施中，为了增大压强的是（　　　）
　A、扁担做成扁平状　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B、拖拉机安装履带
　C、缝衣针的针尖做很尖　　　　　　　　　　　　　　　　　D、铁轨铺在枕木上
8、两手指用力顶住铅笔，使它保持静止，下列说法中正确的是（　　　）
　A、两手指受到的压力相同，细端手指受到的压强较大
　B、两手指受到的压强相同，细端手指受到的压力较大
C、两手指受到的压力相同，粗端手指受到的压强较大
D、两手指受到的压强相同，粗端手指受到的压力较大
9、比较下列情形中，人对地面压强最大的是（　　　）
　A、人站在地面上不动时　　　B、人步行时　　C、人蹲在地上时　　D、人踩高跷时
10、第一个用实验准确测定大气压强数值的科学家是（　　　）
　A、阿基米德　　B、托里拆利　　C、帕斯卡　　　　D、伽利略
11、将刚装装满水的热水瓶中的水倒掉，并用瓶塞塞住，若瓶塞不漏气，刚过一段时间后，瓶塞很难拨出，造成这一现象的正确解释为（　　　）
A、由于瓶口的热胀冷缩，瓶口对瓶塞的压力增大了
　B、经过一段时间后，瓶口处水蒸气过多，使摩擦增大
C、经过一段时间后瓶内的气体压强减小，使瓶内外压强差增大
D、以上说法都不对
12、把等质量的实心铁球和铝球分别挂在弹簧秤下并浸没于水中，则（　　　）
　A、挂铁球的弹簧秤示数较大　　　　　　B、挂铝球的弹簧秤示数较大
　C、两弹簧秤的示数一样　　　　　　　　D、无法判断哪个弹簧秤的示数大
13、以下装置中，没有利用连通器原理工作的是（　　　）
　A、医生用的注射器　　　　　　　　　　B、学校锅炉水位计
　C、茶吧使用的茶壶　　　　　　　　　　D、三峡水库大坝上的船闸
14、去年冬天，小阳在上课前往不锈钢饭盒里倒了大半盒开水，盖上盖子就去上课，等上完一节课回来一瞧，发现盒盖子下陷，而且打不开，你能解释这种现象吗？请你帮小阳想一想，怎样将饭盒打开？
15、龙巻风发生时，屋外的气压急剧降到90Kpa，当时门窗紧闭，可以近似地认为室内的气压是标准大气压，取作100Kpa。若室内屋顶的面积为100m2，这时屋顶所受的内、外压力差是多大？
16、一艘远洋邮轮在东海中满载航行，它的排水量是15000t，邮轮及所装的邮件共重多少N？已知ρ海水＝1.03×103kg/m3,它排开的海水的体积为多少？这艘远洋邮轮从吴淞口驶入黄浦江，此时邮轮是上浮一些还是下沉一些？(g取10N/kg)
二、探究与体验
17、在氢气球下挂一张厚纸，用剪刀把厚纸一小块一小块剪去，当剪到一定程度，气球就会浮悬在空中不上也不下了，如果继续剪纸，气球将上浮。用所学的知识解释这个现象。与此类似，悬浮在空中的飞艇要上浮或下沉，可以采用哪些方法？
18、你一定注意过炉子的燃烧过程，当炉膛内有燃料燃烧时，有烟气从烟囱中自动排出，新鲜空气则从炉口处补充进来，炉膛内的燃烧得以保持下去。这个现象中有包含有浮力知识，也包含有压强知识，你能否画出简单的示意图，分析其中的科学道理？
三、阅读与思考
19、阅读材料：
我国古代对浮力的认识及应用
大约在殷商时期，我们的祖先就开始认识和应用浮力了，是世界上应用浮力最早的国家之一，当时是利用较大的独木，从中间挖成槽形，放在江河的水中漂流，称为独木舟。人们利用它来载人和装运收获的猎物。后来又发展到用木板做船体，在江河中代替独木舟航行。随着生产和技术的发展，以后各个朝代对船的形状和结构又进行了多次改进，使木船不仅在内河、湖泊中航行，还制造了能适用于大海、大洋中航行的大型船舶。明朝时的郑和出使西洋用的大型‘宝船“船队，其船体在结构上合理、精致、美观，都达到了古代造船工艺史上的颠峰。这一伟大的成果，是古代造船史上非常光辉的业绩，是我们祖先对世界航海事业作出的伟大贡献。
浮桥是我国古代历史上应用浮力的伟大奇迹，在公元前8世纪周趄时就得到了广泛的应用。在以后的年代，发展到不仅可以在小河上架起浮桥，而且像黄河这样的大河上也架起了浮桥。相传在11 世纪初，在蒲州附近潼关以北在黄河上架起一座很大的浮桥，浮桥的缆绳用8只铁牛系住，这些铁牛立于两岸，每只铁牛重数万斤。后来由于洪水泛滥，浮桥被冲垮，铁牛也沉入河中。如何把铁牛打捞起来，在当时的条件下，是比较困难的。和尚怀丙派人潜入水中，用铁索把铁牛和两只装满泥土的大船系在一起，然后再船中的泥土除去，利用大船所受的浮力，把铁牛拉上来。
利用物体的浮沉原理估测液体的密度，在我国的宋、元时代已经开始。根据有关文献记载，密度的测定主要是和古代的制盐业密切联系的，即由于估测盐水的需要，发展了液体密度的测量技术，为晒盐业提供了条件。11世纪，姚宽在台州做官时，为了检查盐商是否舞弊，他首创了一种简单的估测盐水的密度的方法。选用体积大相同，而质量不同的莲子十粒，当把莲子放在盐水中时，如果这些浮沉子――莲子有5粒以上浮起，说明盐水是最浓的；如果有三四粒莲子浮起，说明此盐水是浓盐水；如果不足3粒莲子浮起，说明此盐水是稀盐水。到了元代，经进一步改进，制造了便于携带的简单装置。取四个莲子分别用四种不同浓度的盐水浸泡，放在一个竹筒内，便成为简单的测定盐水浓度的装置。如果要测某种盐水的浓度。到了明代，测定盐水浓度的方法进一步简化，选一粒轻重合适的莲子，放在竹筒内，当把待测的盐水放入竹筒中时，如果莲子浮在水面上成横倒形，则盐水最浓；如果成垂直形，则盐水次浓；如果莲子沉而下浮，则盐水不浓。我国古代这种简单估测盐水浓度的方法，与现代密度计的原理相似，这说明我国古代对浮力的研究与应用已经相当深入了。
阅读后回答下列问题：（1）我国古代为世界航海事业做出伟大贡献的著名人物是谁？
（2）和尚怀丙是采用的什么办法打捞沉入河里的铁牛的？
（3）用你所学的知识解释我国明代估测盐水浓度的方法中所包含的科学道理。
四、调查与实践
20、某校准备利用STS活动课时间开展一次登山过程中大气压随高度变化的情况。请你利用身边常见的器材设计一个简易的气压计。要求：
（1）列出你自制气压计所用的器材，画出简单的示意图，并说明怎样用此气压计来观察大气压的变化；
（2）在实际制作、使用气压计的过程中，为了很明显地观察到大气压的变化，要特别注意哪些事项？（至少写出两点注意事项）
五、想像与创新
　21、从冬季的枯水期到江河的主讯期，河堤承受的水的压强有何变化？造成这一变化的原因有哪些？在1998年我国长江流域发生了全流域的洪涝灾害，湖北长江大堤上抗洪勇士们发现上发生管涌（一种贯穿大堤的空洞，会造成堤外渗水，通常由白蚁筑穴形成）的险情，不是一味地采取堵的方法，而是创造性地运用科学方法，先使管涌停涌，再来寻找管涌源对大堤进行加固。你能设想他们用的是何种方法吗？请简要说明。




第十五章第一节 功
江阴一中 朱新雄

一、 课标要求：1、知道机械功的概念，能用生活、生产中的实例解释机械功的
含义。
2、结合实例解释机械功的含义。
二、 教学设计思想：使学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中
的物理道理,有将科学技术用于日常生活、社会实践的意识。
三、 教学目标：1、结合实例知道机械功的概念。
2、能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
3、理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。
四、教学过程：
（一）认识物理学上所讲的做功。
日常生活中常讲做工、工作、不管是体力、还是脑力劳动都是一种工作。这种做工的含义比较广，而物理学中的“做功”是指特定的物理过程，具有一定的含义。
通过请学生看书上的图引入做功的两个必要因素。做功必须具备两个因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。教师举例：小孩用力推汽车，车不动，运动员踢足球, 足球在地面上滚动，小孩虽然用力但没有做功，滚动的足球是由于惯性运动的，运动员也没有力对它做功，引导学生知道：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，这个力才对物体做了机械功（简称做功）。
认清是什么力、或哪个物体在做功？根据受力分析，正确判断物体受什么力作用，在该力作用下沿它的方向上移动一段距离。如从井中提起一桶水，是拉力对水桶做了功，拖拉机耕地，机头拉犁做了功，下落的雨滴，重力对雨滴做了功……（学生举例并自我分析）
教师归纳常见的三种不做功的情况。
a. F≠0 S=0，上述所讲的小孩用力推车，没推动，小孩虽然用力但车没动，S=0，所以没做功。
b. F=0,S≠0，如冰块在光滑的水平冰面上由于惯性匀速滑动，冰块虽然在水平方向上移动了距离，但因光滑的冰面，冰块不需要牵引力就可以滑动，故没有力对它做功。
c. F⊥S，物体受力方向与运动方向垂直，如在水平地面上滚动的蓝球，球的重力方向竖直向下，与运动方向垂直，故重力没有对球做功。
(二) 功的计算
根据功的定义得到功的公式，在利用公式W=FS计算功时，要看清移动的距离S一定是在力F的方向上移动的，其次要正确理解公式中各物理量的含义。公式中的各物理量的单位必须统一使用国际单位。
例如：某同学用力提着100牛顿的水桶水平向前走了5米，然后登上高3米的二楼上，问该同学对水桶做了多少功？
教师分析：水桶重100牛，该同学向上拉力应为100牛顿，水平行走5米时，拉力的方向与运动方向垂直，这时没有对水桶做功，当同学提着水桶上楼时，水桶在拉力的方向上，向上提高了3米，这时拉力对水桶做功。
解：
(三)、功的原理。
一般情况下，使用一些机械（如杠杆、滑轮等）时，可以省力，也可以少移动一些距离，但是否可以少做功呢？
通过演示杠杆和滑轮的实验，得到结论：使用任何机械都不能省功。功的原理是研究使用机械做功时做功规律的，在工作实践中，工程师和物理学家经过期的实验和研究发现。
    利用下面的原理图来认识功的原理。
   
    原理图说明：动力做功W1＝FS，机械克服重力做功W2=Gh，机械克服自身因素做功W3=F’h。应满足W1=W2+W3　(实际情况)    W1=W2(理想情况)
    说明：使用任何机械都不省功,这样如果使用省力的机械，就要多移动距离，少移动距离的机械就要费力。即省力又省距离的机械是不存在的。
    使用任何机械不省功，但人们还使用它的原因是利用机械在某些方面的特性能给人们带来便利，实 际使用机械时，比不用机械反而多作一些额外功，所以W1>W2。
五、 作业：
1、做功的两个必要因素　　　　　　、 ，在国际单位制中，功的单位是　　　　　　。
2、马用100牛的水平拉力拉着重为800牛的小车沿水平路面前进了20米，在这个过程中，重力做功为　　　　　焦耳，拉力做功为　　　　　焦耳。
3、下列运动中的物体，没有力对其做功的是（　　）。
    A.在河中沿直线做匀速行驶的轮船　　　B.从高处自由下落的雨滴
    C.在光滑的水平面上匀速滚动的小球　　D.从水中浮起的皮球
4、下列各种情况中重力做功的是（　　）。
    A.举重运动员举着杠铃静止不动　　　B.一只苹果从空中落下来
C.一只足球在水平草地上滚动    　　
D.人提着重物沿水平方向移动了一段距离
5、人们使用机械时（　　）。
    A.可以省力或省距离，但不能省功　　B.既能省力，又能省功
    C.可以省功，但不能省距离　　　　　D.可以省力、省功和省距离
6、某人用20牛顿的力将重为15牛顿的球推出去后，球在地面上滚动了10米后停下来，球在地面上滚动的过程中，手对球做了多少功？

第十五章第二节 机械效率 （课时一）
江阴一中 章艳敏 6802382
课标要求：1、能知道有用功额外功，总功，同时能理解日常生活中的机械效率是小于1，2、能理解生活、工作中哪些是有用功，哪些是额外功。
教学设计思想：从生活事例出发，从功的角度分析要完成任务不得不做额外功，从而激发学生思考，鼓励学生参与教学，从自身去明白机械效率这一较抽象的物理量。
教学目标：
1、了解有用功、额外功、总功
2、理解机械效率
3、理解机械效率是一个百分数，是小于1的
4、会运用相关公式计算
新课引入：
观察课本第103页的插图，同学相互讨论，完成以下表格

图甲（徒手提着沙上楼）
图乙（用动滑轮和桶提沙）
图丙（用动滑轮和袋子提沙）
克服人重力做功



人对沙子做的功



人对桶（袋）做的功



人对动滑轮做的功



人一共做的功



同学从数据分析获得 方法较好，（请学生说一下他选择的理由）。从而引入有用功、额外功、总功。
二 、有用功、额外功、总功
在前面的例子中可以看出，我们的目的是将沙子运上三楼，所以对沙子做的600J的功是必须做的，这样的功叫有用功。
为完成目标必须做的功叫有用功。
但在实际生活中，人们为了达到工作目的，往往还不得不多做些功。如前面提到的对桶（袋）等做的功，这部分我们不需要但又不能不做的功叫额外功。
额外功与有用功的总和叫总功。
生活中我们总希望有用功在总功中占的比例多些，额外功在总功中占的比例少些，物理中有用功在总功中占的比例就用机械效率来表示有用功在总功中占的比例。
三、机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率。
用W总表示总功，W有表示有用功，用η表示机械效率，那么

η=W有/W总
机器运转时都有摩擦，克服摩擦也要做额外功，因此有用功总是小于总功，即η〈1。机械效率通常用百分数表示。
四、公式应用
1、起重机把质量为0。6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4ⅹ104J，起重机的机械效率是多少？
2、使用一个20N的动滑轮将400N的重物提高3m，问：对重物所做的功是多少？额外功是多少？机械效率是多少？
学生练习：）1、用定滑轮缓慢提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，当物体升高2m时，求有用功，总功和定滑轮机械效率。（g取10N/kg）
2、某人通过滑轮组把720N的货物提高10m，此时滑轮组的机械效率60%，求这个过程中此人的所做的总功。这人做的额外功。

生活中，提高机械效率，更充分发挥机械设备的作用，有重要的经济意义。提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更合理，更轻巧。在使用中按照技术规章经常保养，定时润滑，使机械处于良好的运转状态，对于保持和提高机械效率有重要作用。
五、小数据：
①起重机的机械效率一般为40∽50%
② 滑轮组的机械效率一般为50∽70%
③抽水机的机械效率一般为60∽80%
六、课后作业：导学手册相关练习
课后作业
1、一滑轮组的机械效率是80%，现用该滑轮组把重400牛的物体提高1米，所用的有用功是 焦，总功是 焦，额外功是 焦。
F

2、用图所示的滑轮组将470牛的沙浆提到12米的房顶，
若装沙浆用的桶重20牛，动滑轮重10牛，不计f则有用功是 焦，额外功是 焦，总功是 焦，滑轮组的机械效率是 。
3、下列关于机械效率的说法正确的是………………………………………（ ）
A、机械效率可以提高到100% B、机械效率总小于1
C、功率越大的机械，机械效率越高 D、机械效率越高，有用功就越多
4、下列说法正确的是………………………………………………………（ ）
A、机械效率越高的机械做功越快 B、机械效率越高的机械做功越多
C、功率越大的机械做功越快 D、功率越大的机械做功越多
5、利用一个动滑轮把重200牛的物体提高10米，已知ŋ=60%，求有用功大小？向上拉力的大小及动滑轮的重力（f不计）
6、一台抽水机在5分钟内把3.6米3的水抽到10m高处，若抽水机的效率是60%求电动机供给抽水机的功率是多大？（g=10N/㎏）
7、用滑轮组提升某重物，如图，所挂的重物是100N，把物体匀速上升2米
（1）不计滑轮重及摩擦，求W总，W有，W额 , η
（2）若不计摩擦，每个滑轮重100N，求W总， W额 , η
（3）若此时F=500N，求W总，W有，W额 , η
（4）若不计摩擦，每个滑轮重100N，物体的重增加1500牛，求W总，W有，W额 , η
F









第十五章第二节 机械效率（课时二）
江阴一中 章艳敏 6802382
课标要求：通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
教学设计思想：影响斜面机械效率的因素比较好猜想，通过教学活动，让学生尝试如何自己完成一个探究活动，直到最后由实验获得实验结论。
教学目标：
理解摩擦是影响机械效率的许多因素中的一个重要因素。
通过实验理解那些因素影响斜面的机械效率。
能了解如何提高斜面的机械效率的方法

复习提问：
1、有没有机械效率为100%的机械？为什么？
2、一台起重机将重为3600N的重物提高4m，若额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在那些方面消耗了额外功？
新授内容：
在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素。如把物体 拉上斜面时，就要克服物体与斜面之间的摩擦力而做额外功。这节课，我们要研究的内容是：
（1）影响斜面的机械效率的因素主要有那些？
（2）这些因素与斜面的机械效率有怎样的关系？
（3）如何提高斜面的机械效率？
提出问题后由学生首先针对（！）进行猜想，由猜想的因素自行安排实验。（若学生不会猜想，教师引导学生往斜面的粗糙程度、倾斜程度上思考）。




实验原理：η=W有/W总=Gh/Fs （学生分析获得）
（向学生介绍应匀速拉动小车然后进行弹簧秤读数；使用刻度尺进行长度和高度的测量）
提供的器材：一长木板斜面（摩擦大一点），一木块（质量大一点），一弹簧秤，刻度尺，细线
1、与倾斜程度的关系。
过程：保持木板表面的粗糙程度相同，改变斜面的倾斜程度，按照实验手册进行实验。操作如前，同时记录数据。

斜面倾斜程度
小车重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功
W总/J
机械效率
较缓







较陡







最陡







从实验中可以看出，在斜面粗糙程度相同情况下，倾斜程度越大的，拉力越大，机械效率越高。
实验过程：2、与表面粗糙程度的关系。
根据实验要求，学生先模仿上面实验设计好该实验的表格。后进行实验操作：
保持斜面的高度不变，改变接触面的粗糙程度（铺上毛巾，直接在木板表面运动），测出需要的数据，进行填写表格。
斜面粗糙程度
小车重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功
W总/J
机械效率
毛巾







木板







从实验中获取信息，得到在斜面倾斜程度相同情况下，表面越粗糙，拉力越大，机械效率越低。
3、若学生有别的猜想（可能与物体的质量，与斜面的长度等），教师演示，（采用控制变量法）一一给于实验验证。

二、由实验中获得的结论，分析如何提高斜面的机械效率？（学生回答）
提示：可以结合实验的结果。（使斜面光滑一点，倾斜程度大一些。）
三、实验总结：在斜面粗糙程度相同情况下，倾斜程度越大的，拉力越大，机械效率越高。
在斜面倾斜程度相同情况下，表面越粗糙，拉力越大，机械效率越低。
四、课后作业：（1）完成实验报告
（2）完成课后习题2
（3）完成导学手册相关内容
课后作业：
1、在探究斜面的机械效率时，有用功是指克服 力所做的功，表达式为W= ，额外功是指克服 力所做的功，总功是指 。
2、把一个重物由斜面的底端匀速拉到斜面的顶端，若不计阻力且斜面的高度不变，那么当斜坡增长时，如下图所示则所用的拉力 ，拉力所做的功 （填“不变”、“变大”、“变小”）
3、利用光滑斜面匀速提升重物时，他的机械效率…………………………（ ）
A、一定等于1 B、一定大于1
C、一定小于1 D、无法计算
A
B
O
4、如图所示，在相等的时间内把同一个物体分别沿OA、OB两个光滑的斜面，匀速拉到相同的高度，拉力所做的功分别为WA、 WB，功率分别为PA 、PB，它们之间的关系是
A、ＷＡ>ＷＢ，ＰＡ<ＰＢ Ｂ、ＷＡ>ＷＢ，ＰＡ>ＰＢ
Ｃ、ＷＡ=ＷＢ，ＰＡ<ＰＢ Ｄ、ＷＡ=ＷＢ，ＰＡ=ＰＢ
5、多多探究斜面的机械效率，他将一条长木板一端垫高，成为一个斜面，下面多多实验的计录数据的表格，并记录了一些数据
斜面的
倾斜程度
小车重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面
拉力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η
较缓
1
0．2
0．30
1



较陡
1
0．2
0．36
0．8



最陡
1
0．2
0．48
0．5



（1）请你帮助多多完成表格的空白处。
（2）从表格可以看出，多多研究的斜面的机械效率与 的关系，他们的关系是：斜面 ，斜面的机械效率越高。
（3）这里，多多用了一种常用的科学方法： 法，请问我们在研究那种问题时，也用到了这种方法？请列举两例

（4）多多还想探究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系，请你帮他设计一个记录数据的表格
6、沿着长5米，高2米的斜面匀速向上推80N的重物，机械效率为80%，则有用功为多少？总功为多少？推力为多少？

7、一个斜面长5米，高2米，现用沿斜面向上的拉力把重为1.0×104的重物，从底端匀速拉到顶端，求：（1）如果斜面无摩擦，需多大的拉力？
（2）如果斜面的机械效率为80%，需多大的拉力？此时物体受到的摩擦力多大？




第十五章第三节 功率
江阴一中 朱新雄

一、课标要求：1、知道功率的概念。
2、结合实例解释功率的含义。
二、教学设计思想：使学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中
的物理道理,有将科学技术用于日常生活、社会实践的意识。
三、教学目标：1、结合实例知道机械功的概念。
2、能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
3、理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。
四、教学过程：
（一）、功率的定义
    怎样比较做功的快慢，做功不但有一个多少的问题，还有一个做功快慢的问题。如体重相同的甲、乙两同学，甲慢慢从一楼走到五楼，乙快速从一楼跑到五楼，尽管两人做的功一样多，但甲需较长时间，做功慢；乙需时间较短，做功快。比较做功快慢可以采用a.做同样的功，比较做功时间的长短，b.在相同的时间内比较做功的多少。物理学上常采用b情况，一般都取“单位时间”。就是指单位时间里完成的功叫功率。很显然功率是表示物体做功快慢的物理量。
    由功率的定义得出 。应注意功率中包含了两个因素，即功和时间。所以看清做功多的物体不一定做功快，做功时间长的物体不一定做功慢。做功必定要花一定时间，但花了时间未必做了功，如前面三种不做功的情况，虽然花了时间，但功率为零。
功率的单位是瓦（W），含义是：１秒钟做１焦耳的功，1瓦持＝1焦耳/秒，另1千瓦＝1000瓦，1KW=1000W
④记住一些运动物体的功率例如自行车的功率、汽车的功率等等。
（二）功率的计算
例1、在20米深的矿井里，每分钟冒出地下水6米3,问应至少选用功率多大的抽水机来抽水，才能使矿井里不会积水？
    分析：抽水机抽水对水做功，如果选用的功率过小，不能及时抽干积水，选用的功率过大，机器空运转，浪费电，所以要配套。
    已知：h=20米　t=60秒　V=6米3　ρ水＝1.0×103千克/米3 g≈10牛/千克      求：P=?
    解：一分钟积水　G=mg=1.0×103×6×10=6×104（牛）
        每分钟应对水做功W=Fh=6×104×20=1.2×106（焦耳）
        抽水机功率P=
    答：应选用功率至少为２０千瓦的抽水机。
例2、一辆汽车装满货物后重4.9×104牛，在平直的公路上匀速行驶5分钟，通过的路程是4.5千米，这段时间内发动机的功率是80千瓦。求：①在这段时间内汽车的牵引力做了多少功？②汽车受到的阻力为多少牛？
    已知：G=4.9×104牛　t=300秒　S=4500米　P=80000瓦
    求：①W=? ②f=?
解：汽车的功率为80000瓦，5分钟做功应为
        W=Pt=80000×300=2.4×107（焦耳）
        汽车行驶了4.5千米做了2.4×107焦耳的功，所以牵引力为
        W=FS F= （牛）
        因为是匀速行驶。f=F=5333.3（牛）
    答：5分钟内牵引力做功2.4×107焦耳，汽车受阻力5333.3牛。



五、作业
1、甲，乙两人沿同一竹竿进行爬杆比赛，甲从地面爬到竿顶用了16秒，乙从地面爬到竿顶用了12秒钟，已知甲、乙两人的体重之比为３：４，则甲、乙两人爬竿所做功之比为　　　　　　，功率之比 为　　　　　　　　。
  2、起重机吊着重5000牛的货物，以2米/秒的速度匀速上升时，钢丝绳对货物的拉力为　　　　　　牛，拉力的功率为　　　　　　瓦。
3、机器的功率为1.25千瓦，这句话的物理意义是（　　）。
    A.表明这台机器做了1250焦耳的功　　  B.表明这台机器能做1250焦耳的功
C.表明这台机器每秒钟做了1250焦耳的功      
D.表明这台机器每小时能做1250焦耳的功
4、在平直公路上以正常速度行驶的骑车人，所受阻力为人与车重之和的0.04倍，则骑车人的功率最接近于（　　）。
    A.１瓦　　　　　B.10瓦　　　　　C.100瓦　　　　　　D.1000瓦
5、一辆重为6×104的载重汽车以10米/秒速度匀速驶上一个长为500米的斜坡，已知汽车的牵引力为4.8×103牛，求：
    ①汽车从斜坡底端开到顶端所需的时间。
    ②汽车的牵引力做功多少？
    ③汽车发动机功率多大？















第十五章第四节 动能和势能
江阴市第一中学 陆益芬
一、 课标要求
能用实例说明物体具有动能和势能
二、 教学设计思想
通过引领学生动手实践，自主探究书中提出的实验，并通过讨论交流解决“想想议议”和“动手动脑学物理”中的问题，发挥学生主动性，激发学生求知欲，使学生轻松掌握本课重点知识。
三、 教学目标
1、知道动能势能的概念
2、在探究实验中理解影响动能势能的因素
3、通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度，敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识
四、教学过程
演示：子弹打纸片、小车推木块，电吹风吹动树叶。问飞行的子弹、运动的小车、风有什么共同的特征？都能够对外做功，都在运动 引入
一、能
（1）定义：物体能够对外做功，我们说物体具有能。
讨论:马路上运动的汽车是否具有能？
归纳判断一个物体是否具有能，关键是看这个物体是否能够做功，而不是看它有没有做功。
从刚才的例子发现它们不仅具有能量而且都在运动.引入
二、动能
1、定义：物体由于运动而具有的能叫动能
2、特点 （1）一切运动的物体都有动能
讨论公路上对汽车的行驶的速度有什么规定？为什么？
师：:通过学习动能的大小与哪些因素有关？
先让学生猜想与体积、质量、速度、密度等有关，最后归纳成研究与质量、速度的关系。
师：在多个因素影响实验结果的情况下，应该怎么办？
引导采用控制变量法
让学生根据桌上的器材设计并进行实验，再上台演示。其中强调研究质量时要在同一高度。
再让学生修正方案，重新实验、总结。
（2）动能的大小与质量、速度有关，质量一定，速度越大，动能越大；速度一定质量越大，动能越大。
师：如何解释汽车限速？看书P111小资料、想想议议
让学生根据刚才学习动能的经验看书自学势能包括重力势能和弹性势能。
根据桌上器材设计重力势能与哪些因素有关？教师巡视、指导再让同学演示总结
三、势能
（1）重力势能
a、定义：物体由于被举高而具有的能叫
b、特点：重力势能的大小与质量和被举的高度有关，质量一定时，被举的高度越高重力势能越大，被举的高度一定时，质量越大重力势能越大。
一块石头放在高山上是否具有能量？
讨论总结它会对地面做功，它蕴藏着重力势能，只不过没有机会表现，只要被举高的物体都具有重力势能。
演示拉伸的橡皮筋是否具有能？引入：
（2）弹性势能
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能
演示：同一物体形变越大，弹性势能越大。
五、作业
1、书上动手动脑学物理中“列车上飞出的物体，铁路职工中弹晕倒”的新闻。
2、平直的水平公路上匀速行驶的洒水车，具有 能，行进过程中，这种能量 （“变大” “变小” “不变”）.
3、弯曲的弓能把箭射出，射出的箭能射进靶心。弯曲的弓，飞行中的箭都具有 。其中前者具有 ，后者具有 。
4、2002年12月30日，随着一声巨响，“神州”4号飞船腾空而起，直冲云霄，在飞船刚离地上升的过程中，下列关于飞船机械能的分析，动能 ，势能 .
5、关于能的概念, 下面说法正确的是：……………………………………( )
A、 两个运动着的物体, 速度大那个物体的动能一定大 B、势能相等的物体, 一定在同一高度
C、运动的物体不仅具有动能而且一定具有势能；　 D、物体可以既有动能又有势能。
6、下列说法正确的是：………………………………………………………（ ）
A、两辆不同的汽车相比，运动速度小的汽车具有的动能小；
B、一物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能；
C、高山上有一块大石头，稳稳地在那里，没有做功但能够做功，石头具有重力势能；
D、甲物体弹性形变大于乙物体弹性形变，甲具有的弹性势能一定大于乙的弹性势能。
7、下表给出一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑的一些数据
物体
质量
速度
动能
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因数是 ，你这样判断的依据是 。让学生讨论，分析，回答、为此提出自己的建议。



第十五章第五节 机械能及其转化
江阴市第一中学 解贤
一、课标要求：
能用实例理解动能和势能的相互转化并能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
二、教学设计思想：
先通过录像再现生活场景引入，让学生分析观察到的现象中的能量变化情况，然后引导学生分析教材图14.5-2中的三个运动实例，在此基础上要学生设计小实验来表现动能、势能的转化，教材还介绍说明了只有机械能相互转化时机械能才守恒，教学中利用录象的优势，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。
三、教学目标：
1、知识与技能
能用实例理解动能和势能的相互转化
能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
2、过程与方法
通过观察和实验认识动能和势能的转化过程
四、教学过程：
一、课题引入（录像再现生活场景，复习旧知识，做好铺垫）
1、 播放一段乘坐过山车的影片，问：这样惊心动魄的场面与我们学习的机械能的知识会有什么关联吗？
指出这节课要学习的课题，并板书。
2、 引导学生复习动能、势能的大小与哪些因素有关，怎样判断一个物体动能、势能的变化。
提出一些具体问题让学生分析回答。
特别是在学生分析了上抛小球的动能、势能的变化情况之后，引导其认识到：小球上抛，是动能转化成了重力势能。
二、 演示、分析一些典型的机械能转化现象（为得出结论打基础）
1、 引导学生分组进行滚摆实验。如果实验室滚摆数量不够，可让学生在课前自制。
做实验前，应引导学生明确要观察的物理现象，如滚摆的转速变化和高度的变化情况，并对产生的现象进行分析。（对于滚摆上升的最大高度将逐渐减小，教学时不必明显指出）
2、 使用学生拍的蹦床录像的全过程，可采取慢动作播放，有利于分析运动过程中能量的转化。
让学生再列举一些日常生活中常见的动能、势能相互转化的例子。
3、归纳并板书结论：动能和势能可以相互转化。
三、 机械能及其转化（以事实为根据，认识规律）
1、 引导学生认识到：运动的物体、被举高的物体和发生弹性形变的物体，都和我们以前学过的机械运动有关，因此我们把动能和势能统称为机械能。
2、 一个物体既可以有动能，也可以有势能。它的机械能大小等于动能和势能之和。（板书出结论）
3、 提问：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和会怎样？（可提示学生：动能增大时，势能怎样变化？反之又怎样变化？）
在学生回答后，板书出结论：如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒。
4、 演示实验：教材第114页“想想做做”的实验。
引导学生对实验现象做出分析：为什么铁锁不会碰到你的鼻子？为什么几次摆动，铁锁都非常贴近鼻子？
5、 人造地球卫星是说明机械能守恒规律的一个很好的例子。可让学生朗读这篇课文，并在课堂上讨论课本提出的问题。
如学生仍然有困难，老师可进一步点播和讲解。
6、 用录像的手段，展示人造卫星绕地球运行的过程。分析时向学生说明远地点离地面高些，近地点离地面低些，以帮助学生理解远地点势能大，近地点势能小。
7、 教学中利用录像的优势，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。
五、随堂练习设计，交流小结（帮助学生巩固知识）
①一架匀速上升的直升飞机，它的………………………………………（ ）
A、动能增加，重力势能不变 B、动能不变，重力势能增加
C、动能和重力势能都增加 D、动能不变，机械能也不变
②下列自然灾害中，主要有机械能造成的破坏的是……………………（ ）
A、大火烧毁房屋 B、干旱使庄稼枯死
C、洪水冲垮堤坝 D、汽油燃烧爆炸
③下列哪种情况下机械能没有变化……………………………………（ ）
A、物体从某个高度自由下落，不计空气阻力
B、跳伞运动员从空中匀速下落
C、物体在光滑水平面上受水平拉力做加速运动
D、利用动滑轮把重物匀速提升
④在下列说法中正确的是：………………………………………………（ ）
A、沿斜面匀速滑下的物体，动能增加，势能减少；
B、匀速上升的热气球，势能增加，动能减少；
C、不计空气阻力，自由下落的钢球，动能增加，势能减少；
D、弹簧被压缩时，弹性势能减少，动能增加。
⑤2002年12月30日，随着一声巨响，“神州”4 号飞船空而起，直冲云霄，在飞船刚离地上升的过程中，下列关于飞船的机械能的分析，动能 ，势能 。
A
B
C
⑥单摆实验中，将小球拉至A点释放，它就在A、C间来回摆动。
若不计阻力，试分析小球摆动时机械能的转化情况。







⑦在“畅想家乡美好未来”的主题班会上，同学们奇设，纷纷出计献策，小轩同学设计了城市未来磁悬浮轨道开车交通方案，图纸如图所示，请你分析该方案中2应用到的物理知识有：（只要求写出两条）：

（1）
（2）
《功和机械能》单元复习卷
江阴市第一中学 陆益芬

O
乙
甲
t
W
1、物理学中常用功率来表示做功的 ，50瓦= 焦/秒，其物理意义是 。
2、如图是甲、乙两物体做功与所需要时间的关系图象，
由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙是
P甲 P乙 (填“大于”“等于” 或“小于”)


3、某同学扛一袋20千克的大米，从校门沿水平的水泥大道走到20米远的食堂，所用时间1分钟，后又将这袋米从食堂的底楼扛到3米高的二楼，所用时间为半分钟，则此同学在水泥大道上的功率为 瓦，在上楼过程中功率为 瓦，在整个过程中的平均功率为 瓦。
4、小华用动滑轮在20s内将重400牛的货物匀速提高2米，所用的拉力为250牛，则在这一过程中小华所做的有用功是 J，他做功的平均功率是 W。
5、用10牛的水平拉力使重30N的物体在水平地面上做匀速直线运动，通过的路程为 15米，则物体受到的摩擦力为 牛，拉力对物体做的功为 j
6、骑自行车上坡前猛踩一阵，是为了获得更大的 ，上坡时转化为 ，以便上的更高。
7、乒乓球落地后又弹起，整个过程中能量转化情况是：下落时 ，
着地时 ，反弹时 ，上升时 。
8、甲乙两台机器功率之比为2：1，做功时间之比为2：5，则甲乙做功之比为
9、用图所示的滑轮组将470牛的沙浆提到12米的房顶，若装沙浆用的桶重20牛，动滑轮重10牛，不计f则有用功是 焦，额外功是 焦，总功是
焦，滑轮组的机械效率是
10、某矿井深10米，井下每分钟积水3m3，现要使井下工人作业时无水，则应用功率为 W的抽水机抽水。
11、把重15牛的物体匀速提升2米需要对它做 J的功；如果用动力臂与阻力臂长度之比为3：1的杠杆（不计杠杆重力），动力的大小是 N；动力作用点沿竖直方向移动的距离是 ；动力对杠杆做的功是 J
12、用一动滑轮将500N的物体匀速提起，人对绳的拉力为300牛，则动滑轮的机械效率为 。
13、用一个重12牛的动滑轮，将重100N的物体提高2m，若不计摩擦，
W有= J，W额= J，η= 。
14、重20牛的物体在光滑的水平面上做匀速直线运动，移动距离5m，则外力对物体做功为 。
15、研究动能跟哪些因素有关的实验如图所示，实验过程中，需要让同一个钢球从不同高度滚下；还需要换用 不同的钢球，让它们从 高度滚下。
16、利用斜面把重物匀速推上汽车，如果斜面长与高之比为10:3，物重为500牛，不计摩擦，推力应为__________牛。如果实际推力需要250牛，那么物体与斜面之间的摩擦力为__________牛，斜面的机械效率是__________。
17、关于“能”，下列说法正确的是 （ ）
A、做功越多的物体所具有的能越大
B、没有做功的物体就没有能
C、没有做功的物体可能比正在做功的物体具有的能多
D、没有做功的物体所具有的能最少
18、下列说法正确的是 （ ）
A、被举高的物体所具有的能叫重力势能
B、被举高的物体具有重力势能
C、运动的物体只具有动能
D、人造地球卫星在远地点势能最小
19、下列说法正确的是 （ ）
A、机械效率越高，所做有用功占总功比例越大
B、机械效率越高，机械效率越大
C、机械效率越高，所做额外功越少
D、机械效率越高，所做有用功越多
20、下列关于机械能的说法正确的是 （ ）
A、骑车匀速下坡，机械能不变
B、射向球门的足球，势能减少，动能增大，
C、带动钟表转动的发条，将动能转化为势能
D、加速升空的火箭，机械能不断增大
21、下列关于功率的说法中错误的是 （ ）
A、功率大的机器做功不一定多
B、完成相同的功，用时越少，功率越大
C、做功越多，功率越大
D、相同时间内做功越少，功率越少
22、滑轮组的机械效率为80%，它可以用100牛的力匀速提起重400牛的物体，则承担重物和动滑轮总重力的绳子股数为 （ ）
A、3 B、4 C、5 D、6
23、体积相同的实心铜球和木球在水平面上以相同的速度做匀速直线运动，下列说法正确的是 （ ）
A、铜球动能大，机械能小 B、木球动能大，机械能小
C、铜球动能大，机械能大 D、木球动能大，机械能大
24、物体在平衡力的作用下，下列说法正确的是 （ ）
A、机械能一定不变 B、动能一定不变
C、机械能一定增大 D、机械能可能减小
C
B
M
A
·
25、如图所示，铁球M在碗边缘时机械能为60J，下滑后可上升到另一侧碗边缘C处（A、C在同一水平面上），若经过B处时，测得小球的重力势能为45J，铁球在B处时的动能是多少？





26、小汽车在一条平直的公路上匀速行驶，在1分钟内通过的路程为800米。已知汽车在这段路程中，发动机的功率为24千瓦，汽车的重为6000牛。求：（1）在这段路程中，重力对汽车做的功；（2）发动机在这段路程中所做的功；（3）汽车受到的牵引力。






F

27、用滑轮组提起重物，物体重6×104N，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率为2.5kW，要把重物匀速提升1m，
则：（1）求有用功和额外功（2）拉力的大小(3)需用多长的时间






28、GA=300N，拉力F=60N使A以0.8m/s匀速前进了10秒则（1）F做的功？拉力的功率为多少？（2）A与地面的摩擦力？
F
G






29、小明为了测斜面的机械效率，设计和组装了如图所示的实验装置。
（1）实验时，他需要测量的物理量有 ，最后表达式 ，
计算斜面的效率。
（2）小明在实验时想到，斜面的倾斜的程度决定着
省力的多少，那么斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系呢？你的猜想是： 。
（3）如果要验证这一猜想是否正确，该怎样进行实验呢？请人你简要做出说明。



《功和机械能》单元测试卷
江阴市第一中学 解贤
一、填空题：（21×2=42分）
1、 用10牛的水平推力推重为30牛的物体匀速前进2米，则推力做的功是
焦，重力做的功是 。
2、一起重机在5秒内将一个重1×104牛的重物匀速提高2米，在这个过程中起重机的功率是 瓦，若起重机在2秒内又将重物水平移动3米，则在2秒内起重机的功率是 瓦。
3、洒水车在工作时作匀速直线运动。有一辆洒水车从街头一头工作到街的另一头，它的动能将 ，车轮所受路面的摩擦力将 。
4、随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重大任务。下图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道为一个小的坡度， 从节能的观点看，这种子设计的优点是：车子进站上坡,可关闭发动机，利用 上滑，节能；车子出站下坡，可利用 能转化为 能。
5、研究动能跟哪些因素有关的实验如图所示，实验过程中，需要让同一个钢球从不同高度滚下；还需要换用 不同的钢球，让它们从 高度滚下。
6、甲、乙两辆汽车功率相同，如果在相同的时间内通过的路程之比为2:3，则牵引力之比 ，做功之比 。
7、工人用动滑轮提升物体2米，当不计机械自重和摩擦时，用的拉力为300牛，则工人要做功 ，此时动滑轮的机械效率为 ,若动滑轮重60牛，但不计绳重和摩擦，则工人要做功 ，此时动滑轮的机械效率为 。
8、被拉长的橡皮筋具有 能；被堤坝挡住的高水位的水具有 能；在水平公路上行驶的自行车具有 能；在空中飞行的炮弹具有
能。
二、选择题：（10×3=30分）
1、体育课上，某同学用100牛的力把50牛重的铅球推出8米远，他对铅球做功为…………………………………………………………………………………（ ）
(A)800焦 (B)400焦 (C)1200焦 (D)条件不足无法计算
2、关于力对物体做功，下列说法中正确的是…………………………………（ ）
(A)悬挂着的电灯，电线对电灯做了功
(B)用手托住书，沿水平路面向前走，手的托力对书做了功
(C)足球在水平草地上滚动，重力对足球做了功
(D)起重机提升货物，起重机对货物做了功
3、某同学提着150牛重的书包登上一段长6米高3米的楼梯，他对书包做功是…………………………………………………………………………………（ ）
(A)450焦 (B)900焦 (C)1350焦 (D)0焦
4、某同学把掉在地上的物理课本拾回课桌，他对课本所做的功最接近下理哪个数值？……………………………………………………………………………（ ）
(A)0.2焦 (B)2 (C)20焦 (D)200焦
5、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是………………………………（ ）
(A)功率大的机械做的功多 (B)功率大的机械做功时用的时间少
(C)单位时间里完成的功越多，则功率越大 (D)省力多的机械功率大
6、下列事件中，不是将势能转化为动能的是…………………………………（ ）
(A)张开的弓把箭射出去 (B)自行车从坡上冲下来
(C)炮弹出膛后往上飞 (D)上紧的钟表发条带动指针转动
7、一个工人用动滑轮提升物体，如果作用在绳上的拉力是300牛，物体在力的作用下匀速升高12米，在不计滑轮重及摩擦阻力的情况下，这个工人做的功为…………………………………………………………………………………（ ）
(A)3600焦 (B)1800焦 (C)7200焦 (D)无法确定
B
A
C
F
8、如图所示，在水平支承面ABC上，AB段光滑，BC段粗糙，且AB=BC。现用恒定的拉力F将物体由A点拉到C点。设在AB段上及BC段上，拉力对物体所做的功分别为W1和 W2，则下列关系式正确的是……………………………………（ ）
(A)W1＞W2 (B)W1＝W2
(C)W1＜W2 (D)W1和W2无一定关系
9、用简单机械提升重物时，不可做到的是……………………………………（ ）
(A)省力 (B)省距离 (C)省功 (D)改变施力方向
10、如图是工作师傅提升重物的示意图，图中滑轮质量相同，若把同一货物匀速提升相同高度（不计摩擦），下面说法正确的是……………………………（ ）
（A）使用定滑轮比使用动滑轮费力，且机械效率也较低
（B）使用定滑轮比使用动滑轮费力，但它们的机械效率
相同
（C）使用定滑轮比使用动滑轮的功率一定相同
（D）工人师傅使用定滑轮比使用动滑轮做功少
三、实验：（22分）
1、为了测定滑轮组的机械效率：
（1）图中给出一些器材，实验中还需要 、 、 和铁架台。
（2）在实验中，测出被提升的钩码重为1.96牛，对绳子自由端的实际拉力为0.49牛，绳子移动距离为0.5米，钩码升高0.1米。根据测得的数据计算，对滑轮组做的总功为 ，对滑轮组做的有功为 ，滑轮组的机械效率为 。
（3）要想提高上述滑轮组的机械效率，下列做法能够达到目的的是 。
(A)改变细绳的绕法 (B)增加钩码的提升高度
(C)增加所挂钩码的个数 (D)减小钩码的提升高度
2、多多探究斜面的机械效率，他将一条长木板一端垫高，成为一个斜面，下面多多实验的计录数据的表格，并记录了一些数据
斜面的
倾斜程度
小车重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面
拉力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η
较缓
1
0．2
0．30
1



较陡
1
0．2
0．36
0．8



最陡
1
0．2
0．48
0．5



（1）请你帮助多多完成表格的空白处。
（2）从表格可以看出，多多研究的斜面的机械效率与
的关系，他们的关系是：斜面 ，斜面的机械效率越高。
（3）这里，多多用了一种常用的科学方法：
法，请问我们在研究哪种问题时，也用到了这种方法？请列举两例
⒈ 　⒉
（4）多多还想探究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系，请你帮他设计一个记录数据的表格（2分）

四、计算题：（6分）
1、随着人们环保意识的增强，代步工具也随之更新换代，以汽油为燃料的助力
车，因汽车燃烧不充分的原因，已逐渐退出市场，用蓄电池供电的电动车逐渐得到推广。下表是某品牌电动自行车整车技术性能的一些数据：
最高车速
6m/s
一次充电持续里程
50km
一次充电贮存能量
1.8×106J
蓄电池电压
36V
骑行最大噪声
≤62dB
请回答下列问题：
（1） 以汽油燃料的助动车对环境会造成哪些污染？
（2） 如果蓄电池贮存的能量全部用于电动自行车的行驶，当车以6m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，电动自行车的电动机功率为多大？


第十六章第一节 分子热运动
征存中学 孙亚君
一、 教学目标
    1、知识与技能目标：
    ①知道物质是由分子组成，且一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
    ②能认识扩散现象，并能用分子运动理论的观点解释
    ③知道分子热运动的快慢与温度的关系
    ④知道分子之间存在着相互作用力
    2、过程与方法目标：
    ①通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
    ②通过演示实验使学生知道物体温度越高,分子热运动越剧烈
    ③通过演示实验以及与弹簧的弹力类比了解分子之间存在斥力又存在引力
    3、情感、态度与价值观：
    通过演示实验激发学生对大千世界的兴趣。使学生了解通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的事实。
    二、教学重点、难点：扩散现象和分子间的作用力是重点，理解扩散现象是难点。
    三、教学方法：本节课内容为新授课。本节课实验较多，采用以直观为主的综合启发式教学。
    四、教学过程：
    （一）情景导入（质疑）
    欣赏南宋诗人陆游的《村居书喜》中的两句诗“花香袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”（鼓励学生诠释这首所描述的意境），提出两个问题①我们没有靠近花朵就早已闻到了香味，这是为什么？②诗句中“花香袭人知骤暖”是说若闻到袭人的浓浓花香，就可以判断气温突然变暖，作出这种判断的依据是什么？
    师：带这两个问题我们进入今天的新课题--分子热运动
    （二）扩散现象
    1、 用有趣的实验引入扩散现象
    前面，大家已经学习了物质是由分子组成的知识。但大家有没有用肉眼看到分子运动？为什么打开一瓶香水很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里去了？
    学生回答为什么打开香水瓶能闻到香味后，教师小结：是一些带有香味的分子，从香水瓶中挥发出来，进入空气中，向各个方向散布开来，当它们到达你的鼻子里，你就会闻到香味，我们把这种现象叫做扩散。
    2、 学生观察两个实验：
    演示实验：①在装有红棕二氧化氮的集气瓶与另一个集气瓶竖直方向对口接触，把玻璃板抽掉，可以看到二氧化氮从下面的瓶子慢慢扩展到上面瓶内。
    ②在一烧杯的水中，滴入几滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩散
    提问：这两个物理实验属于什么物理现象？它说明了什么？
    学生回答问题，教师总结：上述实验是气体、液体的扩散现象，除了气体之间可以发生扩散，液体之间可以发生扩散外，就连固体之间也可以发生扩散。把磨得很光的铝片和金片紧压在一起，在室温下放置5年再将它们切开，可以看到它们互相渗入约1毫米深。
    3、 影响扩散快慢的主要因素
    演示实验：在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个烧杯底注入一滴红墨水，比较两杯中红墨水的扩散现象。
    师：分析实验现象，讨论以下问题：
    1、 前面的几个实验是否说明分子在不停地运动着？
    2、 分子的运动快慢跟温度有关系吗？
    3、 你还能对分子的运动做出那些推测？
    学生讨论回答
    教师小结：从宏观上讲,扩散现象是不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象,而从微观角度来看,它其实是不同物质的分子做无规则的运动到对方物质内部的结果。
    （三）分子间的作用力
    师：扩散现象表明，分子在不停地运动。既然分子在运动，那么固体和液体为什么不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积？
    演示实验：两个铅柱接在一起，下面为什么可以吊一个物体也不能把它们拉开。
    说明分子间存在相互作用的引力。
    又由固体或液体压缩说明：分子之间存在斥力。
    五、课堂讨论
    1、在长期堆放煤球的墙角，若用小刀从墙上刮去一薄层，可以看到里面呈现黑色，这是为什么？
    2、烧菜时，老远就闻到了菜的香味，当菜冷却下来后，香味就渐渐的变淡了，这是为什么？
    六、学习小结：
    学生归纳教师总结
    七、板书设计：        
    分子热运动
    1、 物质是由分子组成，一切物质的分子都在不停地做无规则运动
    2、 温度越高，分子的无规则运动越剧烈
    3、 分子之间存在引力和斥力
练习
1. 分子运动论的基本内容是：(1)________________(2)___________(3)_______________。
2. 不同的物质在互相接触时_______________现象，叫做扩散。扩散现象表示了物体里的分子___________________________。
3. 下列现象中，哪个属于扩散：［　　］
A.把糖块放入一杯水中，水渐渐变甜
B.水壶放在火炉上加热，水渐渐变热
C.一盆水倒在水泥地上，水立即散开
4. 同一种固体内的分子运动的剧烈程度：［　　］
A.跟物体的温度有关，温度越高，分子无规则运动得越剧烈；
B.跟物体的速度有关，物体运动速度越大，分子无规则运动得越剧烈
C.跟物体的质量有关，物体质量越大，分子无规则运动得越剧烈
5．判断
（1）分子间的引力和斥力是同时存在的。［　　］
（2）固体、液体、气体相比较，气体分子间的相互作用力最大。［　　］
6．长期堆煤的墙角处，地面和墙角都染上一层黑色，为什么？

第十六章第二节 内能
征存中学 孙亚君
(一) 教学目的
使学生知道做功可以改变物体内能的一些事例；知道可以用功来量度内能的改变，能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
(二)教具
压缩空气引火器，机械能转化热能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。
(三)教学过程
1. 复习
提问(1)什么叫做物体的内能?(2)物体的内能跟什么有关?
2.引入新课
物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今天我们先研究一种改变内能的方法--做功。
3.进行新课
(1)对物体做功，物体的内能会增大。
演示实验：压缩空气引火实验。出示压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。
实验后，组织学生议论"实验现象说明了什么"，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图2-9、图2-11的事例，并列举其他事例。
归纳学生所举事例，得出对物体做功，物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢?
(2)物体对外做功时，本身的内能会减小。
演示实验：气体膨胀温度降低的实验。
按照课本图2-12所示，事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。
实验结果，当塞子跳起时，瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时，本身的内能会减小。
(3)用功来量度内能的改变。做功可以改变物体的内能，对物体做的功越多，物体的内能增加得越多，物体对外做的功越多，物体的内能减小得也越多，所以，我们可以用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同，也是焦耳。如果对物体做了2焦的功，物体的内能会增加2焦。其实各种形式的能，都可以用功来量度，因此国际单位制规定：各种形式的能的单位都是焦耳。
(4)小结
通过课本本章刊头画的实验演示和本节的"想想议议"，小结本节的内容。该实验是机械能和内能相互转化的演示实验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后，注入约1／４容积的乙醚，立刻塞上塞子。用稍宽一点的布带，在金属筒下端绕二圈，然后迅速地来回拉布带，一会儿塞子就被冲起，引导学生解释所看到的现象。外力克服摩擦力做功，使金属筒温度升高、内能增加，并引起筒内乙醚的蒸发。最后由于乙醚蒸汽压强不断增大，而将塞子冲起。告诉学生，在此过程中，克服摩擦做功，转化为内能。
此实验中的另一个现象，往往被学生忽视。即当塞子被冲起时，在管口附近也有淡淡的雾出现。应引导学竹注意这一现象，并加以解释。这是由于气体膨胀对外做功时内能减少、温度降低，从而使筒口周围的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明了：物体对外做功时，本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。
通过实验和议论，使学生进一步明确，做功能改变物体的内能。并且对物体做功时，有机械能转化为内能，物体内能增加。物体对外做功时，有内能转化为机械能，物体内能减少。
(四)说明
1. 压缩空气引火实验难度较高，有几个关键要注意：
(1) 密封性要好，主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时，感到阻力比较大，且当活塞离开管口的瞬间能听到"嘭"的响声。这种情况可认为密封较好。实验时应在活塞上涂少许蓖麻油，起密封和润滑作用。
(2) 管内保持足够的氧气。实验时可用尖嘴吹风球，向管内注入新鲜空气。
(3)所用燃料燃点要低，普通棉花难于压燃。实验中要用硝化棉。硝化棉可以自制。取浓硝酸和浓硫酸，按体积比１∶２先后倒入烧杯内混合，使其温度保持在30℃左右。将脱脂棉浸入混合酸内，约15分钟左右，取出棉花用清水反复冲洗，直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干，保存时应放在密封瓶内，保持干燥。
2.气体膨胀做功的实验，打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太灵活，打气速度就不能慢，建议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀，能使学生观察到进气的现象。
3.做功改变物体内能的过程，也都有能量的转化。课本只在"想想议议"的问题中提出能量的转化。能从能量转化的角度认识内能的改变，虽非本节课的重点，但能使学生有个初步的认识，有利于后面学习能量守恒定律。所以在"想想议议"的讨论中，增加了能量转化的内容。
练习
1. 热传递过程使物体内能改变的实质是___________________，做功使物体内能改变的实质是__________________________。
2. 克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_________能转化为_________能。木柴燃烧发出光和热，这是将__________能转化为_____、____能，植物进行光合作用时是将________能转化为___________。
3. 下列过程中，内能转化为机械能的是：［　　］
A.物体竖直上抛运动过程
B.冰块在地面摩擦，使一部分冰熔化
C.用气筒给自行车打气，气筒变热
D.以上三种都不是
4．判断
（1） 物体的温度升高，一定由于吸收了热量。［　　］
（2）物体吸收了热量，温度一定要升高。［　　］
（3）做功和热传递都能改变物体的内能。［　　］
（4）一个物体的运动速度加快，物体具有的内能就增多。［　　］


第十六章第三节 比热容
一、教材分析 征存中学 宋加全
分析一：比热是初中物理中一个非常重要的物理量，也是一个比较难理解的物理量．教材首先从日常生活常识出发，说明物质在温度变化时，吸收（或释放）的热量与物体质量和温度变化量有关，从而为比热概念的引出作好铺垫．然后安排演示实验，引导学生观察、对比、分析，最终抽象出比热的概念，并进一步由比热的定义说明其单位．最后列出一些常见物质的比热表，并且通过想想议议让学生讨论得出热量的计算公式，并联系实际讨论一些日常现象．
分析二：比热是一个比较抽象的概念，通过对它的学习，可以有意识地培养学生抽象思维能力．
二、课标要求
激发学生对未知世界的探索热情，培养学生的抽象思维能力
三、教学设计思想
用情境帮助学生进行学生，在学习新知识时可以与以前学习的知识有一个互动的过程
四、教学目标
1、知识与技能
●了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性
●尝试用比热容解决简单的自然现象
2、过程与方法
●通过研究，比较不同物质的吸热能力
●通过阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”
3、情感态度与价值观
●利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力
五、教学过程
1.复习
提问：热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同?
2.引入新课
让学生根据生活经验和教材上的“想想议议”的问题，得出水吸收的热量与水的质量、水温升高多少的关系，进而得出质量越大，温度升高的越多，吸收的热量越多的结论。在此基础上得出其它的物质应该也有这个特点，接而引入不同物质在质量相同、升高相同温度时吸收的热量是否相等？
3.进行新课
(1)演示实验：
在探究活动之前，先要让学生讨论得出实验所用的水和沙子的质量相等，水和沙子升高的温度要相等（适当强调升高温度）。在此基础上要引导学生选择实验器材和注意点（如天平、盛放水和沙子的杯子要型号相同、加热所使用的酒精灯型号要相同），可以想到吸收热量的多少就是根据酒精灯加热时间的长短来决定，既加热相同的时间，代表水或沙子吸收的热量相同。
在实验前要提示学生：
●实验所研究物质在质量相等、温度升高相等时，吸收热量是否相等？（让学生带着问题，去观察演示实验）
●实验过程中所需要观察的实验现象。
●实验前后需要记录的物理量（加热前后水和沙子的温度）
实验前对酒精灯加热位置的确定也是本实验的一个要点。
实验中可以同时完成两个结论的探讨：
（1）在加热的过程中发现沙子的温度升高的比水的要快；
说明：质量相同的水和沙子，吸收相同的热量沙子升高的温度比水的大
（2）要让沙子和水升高相同的温度所需要的加热时间的比较；
说明：质量相同的水和沙子升高相同的温度水吸收的热量比沙子的多
总结上面的实验，质量相等的不同物质，升高相同的温度吸收的热量是不同的（可以类比密度），这说明不同物质在这种性质上是不同的，这跟我们在测量物体质量时，遇到的情况相似；相同体积的不同物质，质量不相同，当时为表示物质的这一特性，引入了密度的概念--某种物质单位体积的质量。那么，现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?(启发学生讨论，在此基础上归纳出比热容的概念)从而引出比热容的概念。
比热容的单位是有热量、质量和温度的单位共同组成的组合单位，可对应其物理意义来相互对应理解。
比热容也是物质的一种属性，这个问题可以列举一些具体的例子来让学生去加深理解。如:一滴水与一盆水的比热容是相等的、一根铁钉一段铁丝的比热容是相等的……
给学生介绍比热容表，以某种物质为例子，对其作全面的解析，并同时介绍出比热容的注意点，如：同种物质在不同状态下的比热容是不同的……
比较出水的比热容较大，一并带出其在生活、生产中的应用和一些自然现象。
热量的计算公式，新课程标准中并没有特别要求，但要通过列举简单的比例关系，最终让学生得出热量的计算公式
吸收（放出）的热量=物质的比热容×物体的质量×升高（降低）的温度
在此过程中让学生分清温度的变化和物体本身温度的区别。
六、作业
1、在1atm下，2kg的初温为20℃的水，吸收了7.0×105J的热量后，水的温度（ ）
A．升高到100℃ B．升高到83.3℃ C．升高到103.3℃ D．不能确定
2、下列事例中①沿海地区昼夜温差小于沙漠地区；②在北方严寒的冬天，用水来作为传热的介质，给居民区供“暖气”；③冬天户外的自来水管常有冻裂；④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏，傍晚时常给田里灌水；⑤在海边，白天风常常是从海面吹向陆地；⑥水利发电；⑦冬天，北方地区为了防止地窖里的菜被冻坏，常常在地窖里放一桶水。不是利用水的比热容较大的是（ ）
A．③⑤⑥ B．②⑥⑦ C．③⑥⑦ D．⑤⑥⑦
3、体积为1∶2的由同种物质组成的甲、乙两物体，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比为________，它们的比热容之比为________。
4、一杯酒精用去了一半，它的（ ）
A．质量和比热容都变为原来的一半 B．质量和比热容都不变
C．质量为原来的一半，比热容不变 D．质量不变，比热容为原来的2倍
5、某同学在做“研究影响物质吸热多少的因素”实验时，得到如下数据：
物质
实验次数
质量（kg）
升高的温度（℃）
吸收的热量（J）
水
1
0.05
10
2100
2
0.10
10
4200
煤油
3
0.05
10
1050
4
0.10
10
2100
（1）分析第一次和第三次或第二次和第四次的实验数据，可以得出什么结论？
（2）分析第一次和第二次或第三次和第四次的实验数据，可以得出什么结论？

第十六章第四节 热机
征存中学 刘小勇
教材分析
“热机”是通过做功的方式改变内能的一个重要的应用.本节是“内能”一节的应用与深化.本节教学的关键是创设情境,让学生从实际生活中提出问题,并从中找出感兴趣的问题.本节以常见的汽油机为载体逐步探讨热机的构造、工作原理、能量的转化、热机的效率、以及与环保的关系。
教学目的
1．常识性了解汽油机的基本构造和工作原理。
2．常识性了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
3．知道燃料的燃烧值和单位。
4．知道燃烧过程中化学能转化为内能。
5．会查燃烧值表。
教具
内燃机示教模型(带电源)，教学挂图。
教学过程
一.引入新课
用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？
二.进行新课
内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机〉
最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。
(一)汽油机用汽油作燃料的内燃机
1．构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。(介绍名称的同时，介绍各部分的功能)
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
2．工作原理。
(边运转模型边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
〈吸气冲程〉开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门军关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
〈压缩冲程〉活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。
〈做功冲程〉压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞向上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
〈排气冲程〉做功冲程结束，活塞继续向下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做一次功。
3．能的转化：在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
引入
人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量， 而燃料的利用正是能量的主要途径。下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
介绍燃料种类（固体、液体、气体），举例说明不同的燃料燃烧时放出热量不同。
（二）燃料的热值
1．燃料的特点。
（1）能够燃烧，并放出热量；
（2）燃烧是化学能转化为内能。
2．燃烧值：1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
（1）单位：焦/千克。（J/kg）。
（2）查燃烧值表:干木柴的燃烧值是1.2×l07焦。物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×l07焦
（3）计算：q=Q/m
3．燃料的有效利用。
（1）烧水：Q=cmt
　实际上1千克干木柴能把35千克水从20烧开吗？（不能）
（2）影响燃料有效利用因素。燃料燃烧时需氧气助燃，供氧不足是燃料不能完全燃烧的主要原因。另外，烟气也会带走大量热量，炉壁还会传走一部分热量。这样就使得真正传给水的热量仅占燃料放出热量的一小部分。当然不能烧开那么多水。
（3）炉子的效率：炉于有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。
（4）提高炉子效率：增加供氧，炉壁选用隔热材料，增大受热面积。
4．分层练习评析。
5.小结(略)
6.布置作业
(1) 简述四冲程内燃机的工作过程。
(2)回答下列问题：
①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么?
②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周?

练习
一、填空题：
1.在燃料燃烧的过程中，燃料的   能转化为   能。燃料的燃烧是一种    变化。
2. 叫做这种燃料的燃烧值。单位是    。
3.炉子的    与    叫做炉子的效率。
4.内能的主要应用一是      ，如       。二        ，        如        .           。
5.内燃机的一个工作循环是由       ，         ，         ， 组成，其中第二个冲程是由        能转化为          能。
6.如图1表示内燃机工作循环中的一个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可判断这是         冲程。
7.在内燃机中，由于1）     ，2）      ，3）     ，4）      ，四个主要原因，燃料完全燃烧放出的热量并不能全部用来做有用功。
8.燃料燃烧能获得大量内能，也造成对环境的污染，主要是由于燃料的燃烧会产生      ，排放在大气中污染了大气，大气污染不但直接有害于           ，还会影响     ，甚至影响全球的      。
。5千克汽油完全燃烧放出的热量是 焦耳，燃烧值是反映燃料燃烧时      的     的物理量。
10.提高炉子效率的措施是使      和使以及      。
二、判断题：
1.通过不断改进和革新，炉子的效率最终可以提高到100% ［ ］
2.用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率［ ］
3.四冲程内燃机中，只有做功冲程是燃气对外做功 ［ ］
4.需要用大气中的氧气来助燃的喷气式发动机叫空气喷气发动机［ ］
5.气体燃料的污染小，普及煤气和天燃气的使用是解决大气污染的主要措施［ ］
三、选择题：（每题至少有一个正确答案）
焦／千克）［ ］
      
      
2.有关汽油机和柴油机的说法，不正确的是 ［ ］
A.使用的燃料不同
B.柴油机气缸顶部有喷油咀，而汽油机气缸顶部有火花塞
C.柴油机笨重但功率大
D.做功冲程中汽油机的气缸内燃气的压强和温度比柴油机气缸内燃气的
压强和温度高
3.甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是 ［ ］
A.甲的功率大于乙的功率
B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
4.对于四冲程的柴油机和汽油机，下列说法正确的是 ［ ］
A.第一冲程进入气缸里的都是燃料的混合物
B.第二冲程末都需要点火，燃料才能燃烧
C.第三冲程都是燃气推动活塞做功
D.第四冲程都是将废气排出
　

第十六章第五节 能量的转化和守恒
征存中学 刘小勇
教材分析：
本节主要讲述两个内容：第一，通过完成小实验来讨论自然界各种现象的内在联系，体会能量之间的相互转化；第二，介绍能量守恒定律．
课前布置学生带上小实验所需的材料，让学生亲手做实验，教师还要引导学生思考、讨论在四个小实验中发生了哪些能量转化，还要重点分析摩擦生热，说明摩擦是机械运动现象，生热是热现象，摩擦能够生热，说明机械运动现象和热现象有联系，其他几个实例可引导学生自己分析．在此基础上，说明各种现象间常常存在着能量的转化．通过投影课本图15．5-1，理解各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化．再让学生举出一些事例说明各种能量之间可，以相互转化．然后，通过“想想议议”讨论秋千和小球的运动趋势，提示学生思考；机械能减小了，不是能量的丢失，而是通过摩擦把机械能转化成内能，从而引出能量守恒定律．让学生知道能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一．最后，阅读“科学世界”中的“向地球要热”，了解地热这种新能源以及人们如何利用地热供暖、发电，给人们的生活带来方便．
教学目标
一、知识目标
1．通过学生自己做小实验，发现各种现象和内在联系，体会各种形式的能量之间的相互转化．
2．通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体．知道能量守恒定律．
3．能举出日常生活中能量守恒的实例，并有用能量守恒的观点分析物理现象的意识．
二、能力目标
1．学会运用能量守恒定律采解释简单的现象，提高学生归纳总结的能力．
2．通过学生讨论，锻炼学生分析问题的能力．
三、德育目标
培养学生爱科学、不断探索的精神，对学生进行思想教育．
教学重点
1．通过实验体会各种形式的能量之间的相互转化．
2．通过讨论理解能量守恒定律．
教学难点
组织、指导学生讨论，得出结论．
教学方法
讨论法：通过讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体．
教具准备
温度计、黑塑料袋、小电扇、太阳能电池、手摇发电机、投影仪．
课时安排
1课时
教学过程
一、导入新课
[师]在生活中，我们会看到许多现象，有物理的(力、声、光、电等)、有化学的、有生物的等等，这些现象都是互相联系的．可以从能量的角度反映这种联系吗?请同学们看屏幕．
[投影]想想做做
二、新课教学
1．能的转化
[师]大家用桌子上的仪器做做，观察实验所发生的现象，讨论发生了哪些能量转化?
[生甲]来回迅速搓手，手会感到热，机械能转化为内能．
[生乙]黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下，过一会儿，可观察到温度升高了，光能转化为内能．
[生丙]将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光，小电扇会转起来，光能转化为电能再转化为机械能．
[生丁]用钢笔杆在头发上摩擦后靠近细小的纸片，小纸片会被吸到笔杆上，机械能转化为电能．
[生戊]用手去摇手摇发电机，灯泡亮了，机械能转化为电能，电能再转化为光能．
[生己]把热得快插入盛水的烧杯中，接入电源，一会儿水变热，电能转化为内能．
[师]同学们做得很好，从实验中可以看出，在一定条件下，各种形式的能都可以转化，除上面的能量转化外，植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能，燃烧燃料时发热，化学能转化为内能等等．请同学们看屏幕，用例子说明能量转化．
[投影]
图15．5-1
2．能量守恒定律
[师]同学们补充得很好，再请看屏幕，想想讨论讨论，说出你的答案．
[投影]
想想议议
[生]不是能量丢失了，是在运动过程中与空气摩擦，把机械能转化为内能．
[师]能量没有丢失，也就是总量保持不变．结合前面再进行总结．
[生甲]能量不会消失也不会凭空产生．
[生乙]能量可以从一种形式转化为其他形式．
[生丙]能量可以从一个物体转移到另一个物体．
[生丁]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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律．
[师]能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一．大到天体，小到原子核，也无沦是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律．能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器．请同学们阅读课本“科学世界”，小结本节内容．
三、小结
本节学了如下内容：
1．能的转化．
2．能量守恒定律．
四、布置作业
P125 1、2．
五、板书设计
能量的转化
能量的转化和守恒
能量守恒定律
能量的转化和守恒
练习:
1.指出下列现象中能量的转化或转移:
(1)植物进行光合作用_____________________,
(2)电熨斗同电发热_____________________,
(3)用转动的砂轮磨刀,有火星飞出_____________________,
(4)晒太阳感到暖和_____________________.
2.不以焦耳为单位的物理量是( )
A.功 B.热量 C.内能 D.热值
3.一盆水质量为4kg,温度从50摄氏度下降到20摄氏度时,放出的热量假如全部用来做功,可以将4t的物体举高多少米?

《热和能》单元练习
一、填空题 征存中学 宋加全
图15—1
1、把两块冰相互搓揉，冰会熔化，表明通过_______方式可以改变物体的内能。把冻僵的手放在热水袋上来取暖，是通过________方式增加了手的内能。
2、如图15—1所示为气体扩散的演示实验，两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体，其中空气密度小于二氧化氮气体的密度。那么，为了加强实验的可信度，下面一只瓶子里装的气体应是___________，此实验说明两种不同的物质混合是由于________________________的结果。
3、专家在评估三峡工程的实施时，就担心一旦在三峡大坝的上游蓄大量的水，由于水的__________较大，可能会导致当地的季节性温差________（填“增大”或“变小”）从而对当地的生态造成一定的影响。
4、质量为2kg的金属块，温度从20℃升高到80℃时吸收了1.56×105J的热量，这种金属比热容等于________，它表示的物理意义是_______________________。
5、“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来，镜子断裂处的绝大多数分子间距离较________，分子之间几乎没有__________的作用。
6、太阳能热水器是一种将太阳能转化为________能的装置，若一个太阳能热水器正常工作时对太阳能转化情况是120J/s，则该太阳能热水器在5h内可以将质量为40kg温度为20℃水升高______℃。
7、征存中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃，这些水需要吸收_________J热量，若用天然气来作为燃料烧水，学校为此每天要消耗________m3的天然气。（天然气热值q=8.4×107J/ m3，天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收）
8、人工湖和城市绿化带均能有效降低城市的“热岛效应”，改善城市的空气质量。试从不同角度说明其中道理（说明2点）
（1）___________________________________________；
（2）___________________________________________；
9、能量守恒定律的内容是:能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生,________________________________________________________________________________。这是自然界中最普遍，最重要的基本定律之一。当人们认识到后，也就明白___________的发明是不可能的，因为他违背了能量守恒定律。
二、选择题
10、科学家曾经用2×104个大气压的压强压厚壁钢筒中的油，虽然钢筒壁没有任何裂缝或其它损坏，但结果发现，油能够透过筒壁渗透出来，好像炎热的夏天人身上出汗一样。你认为形成这一结果的原因是（ ）
A．油在筒的外壁发生液化而形成的
B．因为油分子在不停的做无规则运动
C．分子间有间隙，油分子在巨大压强作用下从间隙中“渗”出来
D．油分子不停作无规则运动而“渗”出来
①
③
②
④
11、如下图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，此汽油机一个完整的循环的顺序排列正确的是（ ）


A．①②③④ B．①③④② C．①④③② D．②③④①
12、下列实例中，不能用来说明分子不停作无规则运动的是（ ）
A．潮湿的地面会变干
B．我们能闻到香水的味道
C．扫地时，灰尘飞扬
D．八月桂花香
13、下列说法中正确的是（ ）
A．当物体吸收热量后，物体的内将增加
B．0℃的水结成0℃冰后内能将减小
C．一个物体温度降低时，内能将减小，降到0℃时内能将等于零
D．发生热传递的两个物体，当两它们内能相等时热传递也降停止，既处与热平衡状态。
14、某同学用两只相同的电加热器，给相同质量的水和某中液体加热，每隔2min记录一次数据，如下表所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则液体的比热为（ ）
加热时间（min）
0
2
4
水的温度（℃）
24
28
32
液体的温度（℃）
24
31
38
A．7.35×103J/(kg•℃)
B．2.4×103J/(kg•℃)
C．1.75×103J/(kg•℃)
D．0.56×103J/(kg•℃)
15、下列事例中，最能说明单位时间质量相同的物体温度升高1℃，吸收的热量跟物质的种类有关的是（ ）
A．体积相同的两杯水温度都升高5℃，它们吸收的热量相同
B．质量相同的两块铜温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同
C．体积相同的水和煤油温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同
D．质量相同的水和铜温度都升高10℃，它们吸收热量不相同
16、把质量相等的两块铁从放入很久的沸水中取出，并立即分别放入质量、初温相同的酒精和水中，则（ ）
A．水的温度升得高 B．酒精的温度升得高
C．水和酒精升高相同的温度 D．无法确定水和酒精的温度变化
17、甲、乙两物体，吸收相等的热量时，温度随时间的变化图线如图15—2所示，则（ ）
图15—2
A．甲的比热容一定比乙的大
B．乙的比热容一定比甲的大
C．甲和乙的比热容可能相等
D．甲和乙的比热容一定相等
18、为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（ ）
A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量减少热机部件间的摩擦
19、如图15—3是某种物质的熔化图象，则下列说法中错误的是（ ）
图15—3
t/min
T/℃
A．该物质是晶体
B．同种物质在不同状态下的比热容是不同的
C．该物质在整个过程中内能都在增加
D．该物质有一段时间不吸收热量
20、在质量为5kg的铁锅中放入3kg水，要把这锅水从20℃加热到90℃ [铁的比热容等于0.46×103J/(kg•℃煤炭) 煤炭的热值等于3.4×103J/kg] ，至少需要煤炭（ ）
图15—4
A．259.4kg B．47.7kg C．306.8kg D．无法确定
三、实验、探究题
图15—5
21、如图15—4是蒸汽机的实验室模型，观察、分析后指出其中包含的能量转化。能量转化有___________________________________________。
22、如图15—5所示，把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面，手持弹簧测力计上端，把玻璃板往下放到和一盆水面接触，在慢慢向上提弹簧测力计。观察玻璃板未离开水面时，弹簧测力计的示数将比离开水面后________（填“大”或“小”），请解释其中的原因。
图15—6
23、小明同学是一个喜欢思考的学生，在学习本章知识时他想不同种类物质的吸热能力是否会不同呢？于是他取了质量相同的沙子和水这两种不同物质，他想让它们吸收相同热量，然后比较它们温度升高的多少，从而研究它们吸热能力的差异。根据自己上面的思路和进一步的分析，他设计如图15—6所示的实验装置：
使用的实验器材有：两个酒精灯、两个金属盒、温度计……在完成每一个实验步骤时要考虑很多问题，下面是小明的实验步骤，请根据要求补充完成实验；
（1）先测量质量相同的水和沙子？所以实验时还需要器材___________；
（2）在实验时只要______________________________就可以确定水和沙子和水是否吸收了相同的热量；
（3）加热完成后只要比较他们温度的升高的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异；
若在实验时发现，沙子温度升高的比水多，则吸热能力较强的是________；
（4）在实验时可供选择的有①干沙子②潮湿的沙子，你会选择________；
这样选择的原因是_______________________________________。
24、根据生活经验，我们猜想：物体温度升高时吸收热量的多少可能与物质的种类有关，为了验证猜想，我们制定了两个计划：
A．让研究对象都升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少
B．让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低
（1）实验室准备了两个规格相同的电加热器、两个相同的酒精灯、两支温度计、手表、铁架台、适量的水和煤油。为了完成实验，还需要的仪器有__________________________。
（2）能否准确地控制物体吸收热量的多少，是本实验成败的关键，在提供的热源中，你认为选用______比较合理，理由是___________________________。
（3）从两个计划中，任选一个设计实验记录表格。




四、计算题
25、小华家的淋浴器的水箱内储有50kg水，水的初温为18℃，若淋浴时所需要热水的温度为38℃，试计算：
（1）50kg水由18℃升高到38℃吸收的热量是多少焦耳？
（2）若加热是消耗的煤气有80%转化为水的内能，则上述热水的成本费为多少元？（水的价格为0.50元/m3，煤气的价格是70元/ m3，煤气的热值是3.9×107J/m3）



26、人类已经进入信息时代，很多信息给我们的生活和学习带来了便利。但也存在着伪信息，我们应当学会鉴别真假。下面是一则广告摘录“……本电热水器高效、节能、省时，其规格为“220V，300W”，在家庭电路中，烧开一普通保温瓶的水仅需4min……”。
（1）若某保温瓶的容积为2L，当装满20℃的水，在1atm下要将那么多的水烧开，水要吸收多少热量？
（2）根据以上的信息，请你义勇所学的知识通过估算说明此广告是否可信？

热和能单元练习
班级 姓名
一． 选择题：
1．下面说法中正确的是 （ ）
A、物体吸收了热量，它的温度一定升高
B、物体放出了热量，它的温度一定降低
C、物体温度不变，它一定没有吸热，也没有放热
D、物体放出了热量，它的温度可能不变
2、关于分子运动论，下面说法中错误的是 （ ）
A、物质由分子组成，分子间存在空隙
B、物体内分子都在不停地做无规则的运动
C、分子之间只存在引力
D、分子之间既有引力，又有斥力
3、关于物体的内能，下列说法中正确的是 （ ）
A、运动的物体有内能，静止的物体没有内能
B、物体温度在0°C以下时没有内能
C、高温物体的内能一定比低温物体的内能大
D、质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小，温度低的物体的内能大
4、下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 [ ]
A．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B．闭合开关后，灯泡发光
C．烧水时，水蒸气顶起壶盖 D．给电动自行车的蓄电池充电
5、在试管中装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气把软木塞冲开，在冲开软木塞的过程中 （ ）
A、水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能增加
B、水蒸气膨胀做功，消耗了水蒸气的内能
C、水蒸气膨胀做功，但水蒸气的内能不变
D、水蒸气膨胀做功，水蒸气的温度不变
6、关于热量和温度的关系，下面说法正确的是 （ ）
A、同一物体温度上升越高，吸收的热量越多
B、物体温度上升越高，含的热量越多
C、物体吸收热量，温度一定会升高
D、物体含有的热量多少与温度无关
7、人们在生活中用热水取暖，生产上常用水作为冷却剂，这因为水的（ ）
A、比热大 B、吸收的热量多 C、放出的热量多 D、密度较大
8、甲、乙两种物体质量相同比热不同，当它们升高相同温度时，一定是 （ ）
A、比热小的吸收热量多 B、比热大的吸收热量多
C、甲、乙吸收的热量一样多 D、因初温不知道无法判定
9、下面哪种情况下比热会发生变化 （ ）
A、一杯水倒掉一半 B、水凝固成冰
C、0°C的水变成4°C的水 D、铁块加工成铁板
10、初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现 （ ）
A、铜块放热，水吸热 B、铜块吸热，水放热
C、铜块与水之间不发生热传递 D、水的内能传递到铜块上
11．下列说法中正确的是 （ ）
A.“神舟五号”从地面加速升空的过程中，动能增大，势能增大，机械能不变
B.“神舟五号”在飞行过程中，若以“神舟五号”为参照物，则坐在舱内的杨利伟是静止的
C.用压力锅煮稀饭能节省时间，最主要原因是压力锅内气体压强较大
D.通风条件越好，供氧越充足，燃料的热值就越大
12．下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）
A 热机的大量使用会造成环境污染
B 所有的热机都是用汽油作燃料
C 汽车排出的尾气 都是有毒气体
D 热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
13．通过内能、热机内容的学习，可知：（ ）
A．物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能
B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递
C．在热机的一个工作循环中，燃气做功四次
D．在做功冲程中，是机械能转化为内能
14．小明阅读了下表后，得出了一些结论，其中错误的是[ ]
几种物质的比热容c/[J·(㎏·℃)-1]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
煤油
2.1×103
铅
0.13×103
水银
0.14×103
砂石
0.92×103
A、沿海地区昼夜温差比内陆地区小
B、同种在不同状态下，其比热容不同
C、质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸热多
D、液体的比热容都比固体大
二、填空：
1、分子运动论基本内容：物质是由 组成的，一切物体的分子都在 ，分子间存在相互作用的 和 。
2、不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做 ，这一现象说明一切物体的分子都在 。
3、在高空飞行的子弹具有 能， 能，还具有 能，子弹落地后这三种能不为零的是 能。
4、用铝壶烧开水，壶中的水蒸气将壶盖顶起来，这是消耗水蒸气的 能对外做功，将水蒸气的 能转化成壶盖的 能。
5、在配有活塞的厚玻璃筒里放入一小块棉花，把活塞迅速压下去时，棉花燃烧起来，这一事实说明 。
6、改变物体内能的两种方法是 和 ，它们在改变物体内能上是 ，它们所用的单位相同，都是 。
7、用搓手的方法可以使手暖和，这是用 的方法增加手的内能，用暖水袋使手暖和，这是用 方法增加了手的内能。
8、在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，请将下列“热”的含义填入空格内。
（1）这盆水很热，这里的“热”是指 。
（2）物体吸热升温，这里的“热”是指 。
（3）摩擦生热，这里的“热”是指 。
9、用做功的方法来改变物体的内能，实际上是 能转化为 能的过程。
10、已知铜的比热是铅的3倍，现有质量相同的铜块和铅块，它们吸收相同的热量后，铜块升高的温度是铅块升高温度的 倍。
11、牛奶最好在低温环境中存放，否则和容易变质，一只纸盒内装有0.25千克的牛奶，放入电冰箱前的温度为25℃；放入电冰箱的冷藏室后，牛奶的温度降低到5℃，已知牛奶的比热为4.0×10焦/（千克·℃）。在这过程中，牛奶放出的热量为 焦耳。
12、甲、乙两种金属的比热之比是3：1，质量之比是2：1，当它们吸收相同的热量，甲物体的温度升高了10°C，则乙物体的温度升高了 °C。
13、太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会________。某太阳能热水器盛有l00kg的水，若水温由20℃升高到70℃，则水箱里的水吸收了________J的热量〔C水＝4.2×103J/(Kg• ℃)〕
14、千克无烟煤完全燃烧，将可以放出 热量，这些热量能使 千克15°C的冷水烧开（无烟煤的燃烧值是3.4×107焦/千克）
15、在汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是________冲程，将内能转化为机械能的是___________冲程．
16．随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L＝10-3m3)，汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J／kg．则
    (1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_________J．
    (2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是________kg．
    (3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于________N．
三、探究和计算
1．小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样，太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。
照射时间/min
0
2
4
6
8
10
12
温度/℃
海水
31．0
31．6
32．1
32．5
32．8
33．0
33．1
沙子
31．0
32．5
33．8
34．8
35．8
36
36．3
（1）小明探究的物理问题是什么？
（2）分析小明探究中收集到的数据，你可以得出什么探究结论？
（3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象




型 号
JL—88
水 容 量/L
80
自身质量/kg
40
2．有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表所示. 将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水.
(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m2，求它对台面的压力和压强. （取g=10N/kg）
(1) 泰州地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J. 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]


(2) 若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？

(3) 请你：①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）.

第十七章 能源与可持续发展
一、 能源家族

【学习目标】
1．记住什么是能源以及能源的种类；
2．常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源．

【基础知识精讲】
我们已经认识了各种形式的能．金属的冶炼、机器的运转、汽车、火车等交通工具的行驶，都需要能量．日常生活中烧饭、取暖、照明等，也需要能量．人类生活的一切活动都需要能量．
1．能源
凡是能提供能量的物质资源叫做能源．能源的广泛使用给人类文明带来了巨大进步．我们生活中利用的这些能量，它们的来源在哪里？或者说，我们利用了哪些种类的能源呢？
2．能源的种类
煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源．化石能源是当今人类利用的主要能源．我国目前利用的能源中90%以上是煤和石油．煤和石油的开采在我国国民经济中占有举足轻重的地位．我国化石能源的储量尽管丰富，但终究有限，而且开发利用后不能再生，长期大规模开采，终有开采完毕之日．水能是可以再生的，但可供开发的水能资源有限，全世界每年可以开发的水能只占现在能源总需求量的百分之十几．一旦化石能源用完，只靠水能显然不能满足需要．同学们可能说我们可以用电能．要知道电能是由自然界提供的能源转化而来的．像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的．这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源．其中煤炭、石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架．我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源．包括电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等．
人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能．这类由生命物质提供的能量称为生物质能．生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式．它直接或间接来源于植物的光合作用．地球上的植物进行光合作用所消费的能量，占太阳照射到地球总辐射量的0.2%．这个比例虽不大，但绝对值很惊人，光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍．可见，生物质能是一个巨大的能源．人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命．
化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源．而水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生资源．
实际上，自然界提供的能源我们还没有充分利用．化石能源、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能（图16－1）．化石能源可以用完，但太阳能可以说是取之不尽的．自然界存在的潮汐能、地热能也还没有充分利用．随着人类日益深入地认识自然，上世纪还发现了核能．
开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决问题的主要出路．

图16－1　太阳能的转化．
太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能．晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能．太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能．植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能．植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能．古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能．

【学习方法指导】
近似处理思维法
这是在物理学中经常运用的一种忽略不计的思维方法，即在各具体物理过程中，对各种制约物理变化的因素进行分析比较，忽略次要因素，突出重点，抓住主要因素的思维方法．
例如在空气中用弹簧测力计测重力时，空气对物体的浮力忽略不计，但如果把物体放入水中，就不能忽略水的浮力了．
由此可见，进行近似处理思维时，一要全面分析存在的各种因素；二要对各个因素进行正确的数量级的估算；最后综合考虑，决定取舍，合理确认那些可以忽略不计的量．


二、核能
【学习目标】
1．了解核能、核裂变和核聚变；
2．了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题．

【基础知识精讲】
1．放射现象
科学家们发现铀、钋、镭等元素能够放出射线，这种射线能够穿透黑纸，使照相底片感光，就像光线可以使照相底片感光一样．那么，放出的射线究竟是什么呢？

图16－3
人们让射线通过很强的磁场，看看它有什么反应，以此来考察它的性质．如图16－3所示，把一小块放射性物质放在铅盒里，留有一个通道让射线射出，外面加有强磁场．人们发现射线分成了三束．其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线由带电粒子组成，而且带有异种电荷．另一束不偏转，说明这束射线是中性的．
偏转较小的那一束叫做α射线，由带正电的α粒子组成，α粒子所带正电荷是电子电荷的两倍，α粒子的质量大约等于氦原子的质量．研究表明，α粒子就是氦原子核．
偏转较大的那一束叫做β射线，研究表明，β射线是高速运动的电子流．
不偏转的那一束叫做γ射线，是一种波长很短的电磁波．
这三种射线都有穿透物质的本领，其中γ射线的穿透本领最强，甚至能穿透水泥墙和薄钢板．由于穿透本领强，所以可利用γ射线来检查金属材料内部有没有砂眼和裂缝，用来检查金属板的厚度．还可利用射线照射种子，使农作物增产．γ射线还可用来检查和医治恶性　肿瘤．
过量的射线照射对人体有伤害作用．在利用放射线时，要注意射线的防护，用铅玻璃板、铅板等把放射性物质与人体隔离开．要防止放射性物质泄漏，以避免对水源、空气和工作场所造成污染．
2．原子、原子核
一切物质由分子组成，分子又由原子组成．有些物质的分子就是一个原子．原子十分小，它的直径不到一个纳米．原子由质子、中子、电子三种粒子组成．质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电．质子和中子的质量比电子大得多，挤在处于原子中心的构成非常小的原子核中，就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地一样．
3．核能
质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的．但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能．核能是能源家族的新成员，它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式．
4．裂变

图16－4
科学家发现用中子轰击铀235（质量数为235的铀），铀核会分裂成大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂变（图16－4）．发生裂变时有核能释放出来，这时裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开，与周围的分子碰撞，使分子动能增加，转化为物体的内能．裂变释放的核能十分巨大，1 kg铀235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量相当于2500 t标准煤完全燃烧放出的能量．

图16－5
用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量．这好比用火柴点燃木材，木材才能燃烧，放出能量一样．假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止．然而实验表明，铀核裂变时，还同时放出2~3个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变．这样，裂变将不断地自行继续下去（图16－5）．这种现象叫做链式反应．

图16－6
如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的（图16－6）．如果控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，就便于和平利用了．能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆．
5．聚变
科学家们发现，较轻的核结合成较重的核，也能释放能量，这种现象叫做聚变．例如一个氘核（质量数为2的氢核）和一个氚核（质量数为3的氢核）结合时，就释放出核能（图16－7）．

图16－7
氢弹就是利用轻核聚变制成的．氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器．
太阳内部进行着大规模的聚变，释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的生物每天都享用着聚变释放出的能量．
如何实现聚变，如何利用聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着．海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氚核．科学家预言，通过可控制聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题．愿同学们今后对此做出贡献．

【学习方法指导】
逆向思考法
在本节内容中介绍了“核裂变”和“核聚变”．“裂变”和“聚变”是两个相反的过程．在物理学中我们经常会遇到一些问题，不但要知道它的“正”过程，而且要知道它的“反过程”．而且在科学探究的过程中，许多科学家正是抱着坚定的信念，执着而顽强地探索，终于得出了令人瞩目的成果．
奥斯特在发现了电流的磁效应以后，法拉第在思考中逐渐形成了一种想法：既然电会产生磁，那么磁能不能产生电呢？法拉第经过多年的实验，顽强地向认定的目标前进，终于发现了电磁感应现象．
在这个典型实例中，法拉第就是运用了“逆向思考法”大胆地提出了猜想，然后再通过实验验证，得出结论．
同学们在学习中，不但经常要“正向”思考，而且也要“逆向”思考，这样才能举一反三，把知识掌握好，运用灵活．

三、太阳能
【学习目标】
1．初步认识太阳的结构，知道太阳能是人类能源的宝库；
2．大致了解太阳能的利用方式；
3．能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感；
4．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识．

【基础知识精讲】
1．太阳是巨大的“核能火炉”．
你知道太阳的结构吗？太阳由太阳大气、对流层、辐射层、太阳核心组成．
我们知道原子核发生聚变时，将释放出更大的核能．太阳核心的温度高达1500万摄氏度，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能．因此，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，比原子弹爆炸的威力更大．
太阳核心释放的能量向外扩散，经过数千年的时间传送到太阳表面．太阳表面的温度约6000 ℃，就像一个高温气体组成的海洋．大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去．太阳这个巨大的“核能火炉”已经稳定地“燃烧”了50亿年．目前，它正处于壮年，要再过50亿年它才会燃尽自己的核燃料．那时，它可能膨胀成为一个巨大的红色星体…
2．太阳是人类能源的宝库．
太阳向外辐射的能量中，只有五亿分之一传递到了地球，其中又只有不到一半被地球接收．太阳光已经照射着我们的地球50亿年了．地球在这50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉．
照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费．可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源．
煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源．然而，这些化石燃料的“年龄”都有上亿年了，远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用将太阳能转化为生物体的化学能．在它们死后，躯体埋在地下和海底腐烂了．沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油．在石油形成过程中还放出天然气．今天，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能．
3．太阳能的利用．
人类除了间接利用存储在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能．目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳电池把太阳能转化成电能．
你有兴趣的话，来做做下面这个小制作：
在一个黑色的盘子和一个白色的盘子中分别注入约1 cm深的冷水，用温度计测量水的初温，用塑料纸或玻璃板盖在盘子上，然后放在阳光下晒一个小时，移开盖板，再测这时的水温，我们会发现，黑色盘子中的水温会比白色盘子中的水温高．这是因为黑色物体更容易吸收太阳光的能量．我们制作的这个装置就是太阳集热器．
太阳集热器是用来把太阳辐射能转化为热能，再把水或其他介质加热，或转化为其他形式的能量加以利用．

图16－10
简单的平板型集热器，由一块金属板（铜、铝、钢板等）构成．如图16－10所示．朝太阳的一面处理成吸收系数大的黑色表面，以充分吸收太阳的辐射能．当水流过金属板背面时，金属板吸收的太阳能就把水加热．为了充分把收集的太阳热量传给介质．金属板朝太阳的一面，装上一层或多层玻璃或塑料板，背面和四周加保温设备，以减少热量损失，保持一定的加热温度．平板型集热器可用于加热水、咸水淡化、房屋采暖、干燥以及制冰等．除了平板型集热器外，还有聚光式集热器．聚光式集热器常用透镜、抛物面反射镜或多块平面反射聚光镜．作为获得能量密度较高的收集器，可以获得上千度的高温．
太阳能的另一种大型集中的利用就是太阳能发电．太阳能发电绝对干净、不产生公害．所以太阳能发电被誉为是最理想的能源．
从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现．它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：
（1）无枯竭危险；
（2）绝对干净（无公害）；
（3）不受资源分布地域的限制；
（4）可在用电处就近发电；
（5）能源质量高；
（6）使用者从感情上容易接受；
（7）获取能源花费的时间短．
不足之处是：
（1）照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；
（2）获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关．但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视．
太阳能电池的成本较高，而且每个太阳能电池产生的电压较低，目前只有航天工业大量使用太阳能电池，日常生活中仅用于计算器、手表等耗电少、工作电压低的物品．
要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换频率并降低其成本，二是要实现太阳能发电同现在的电网联网．
目前，太阳能电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种．单晶硅太阳能电池变换效率最高已达20%以上，但价格也最贵．非晶态硅太阳能电池效率最低，但价格最便宜，今后最有希望用于一般发电的将是这种电池．一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%，每当发电设备价格降低到10～20元，便足以同现在的发电方式竞争．
当然，特殊用途和实验室中用的太阳能电池效率要高得多，如美国波音公司开发的砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电池，光电变换效率可达36%，快赶上了燃煤发电的效率．但由于它太贵，目前只能限于在卫星上使用．

【学习方法指导】
分类法
分类法是日常生活中最常用的方法之一，有时我们已经将遇到的事物不自觉地分类了，只是没有意识到．超市里的商品需要分类，动植物需分类，万事万物都应分类，才能做到心中有数、条理清楚．我们将知识进行分类．用的时候才能又快又准地从储存的知识中找到．
例如，我们用分类法将以下知识列成知识树：

你还可以用分类法将以前每节知识结构写出，这样在总结、分析、存储知识时会达到事半功倍的效果．

四、能源革命
【学习目标】
1．常识性了解能量转化技术为人类带来的便利；
2．初步了解能量转移和能量转化的方向性；
3．初步认识科学及其相关技术对人类社会发展的影响，有将科学服务于人类的意识．

【基础知识精讲】
太阳能、风能、地热能等，通常要做转化才能被我们所用．人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，这就是所谓的能源革命．能源革命导致了人类文明的跃进．让我们先来了解这一人类进步的阶梯吧．
1．人类索取能源的历史
远古人类和其他动物一样，只能利用无私的太阳所赐予的天然能源——太阳能．如图16－11所示，各图按能量转移的先后顺序串联起来为：草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，猎人通过吸收食物的能量才能进行各种运动．

图16－11
（1）柴薪马车　农业文明
柴薪是人类第一代主体能源．是人类在能量转化方面最早的一次技术革命．从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来．当时的人类用树枝、杂草等作为燃料，用于燃烧、煮食和取暖，这就是人类第一次能源革命．相对于当时的人口和当时的生产力，柴薪是一种数量巨大、能够方便获取的可再生能源，它们不仅用于燃烧，还被用于饲养牲畜，靠人力、畜力并利用一些简单机械作动力，从事手工生产和交通运输活动．从远古时代直至中世纪，在马车的低吟声中，人类度过了近一万年的悠长的农业文明时代．
（2）煤炭蒸汽机　工业文明
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑．人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命．人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化．
18世纪西欧产业革命开创的工业文明，逐步扩大了煤炭的利用．煤气灯的使用，照亮了人类的漫漫长夜．蒸汽机的发明，使煤炭一跃成为第二代主体能源，以煤炭作燃料的蒸汽机的应用，使纺织、冶金、采矿、机械加工等工业获得迅速发展．同时，蒸汽机车、轮船的出现，使交通运输业得到巨大进步．19世纪以来，电磁感应现象的发现，使得由蒸汽机作为动力的发电机开始出现，煤炭作为一次能源被转换成更加便于输送和利用的二次能源——　 电能．
电能是由其他形式的能转化来的二次能源．它最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类所用．电能被广泛应用，是由于它的优势是便于输送和转化．
（3）石油内燃机　现代文明
公元前250年，中国人首先发现石油是一种可燃的液体．1854年，美国宾西法尼亚州打出了世界上第一口油井，石油工业由此发端．19世纪末，人们发明了以汽油和柴油为燃料的奥托内燃机和狄塞尔内燃机．1908年，福特研制成功了第一辆汽车．此后，汽车、飞机、柴油机轮船、内燃机车、石油发电等，将人类飞速推进到现代文明时代．到20世纪60年代，全球石油的消费量超过煤炭，成为第三代主体能源．
20世纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕．几十年来，核电已经成为一种相当成熟的技术．由于核电比火电更清洁、安全、经济，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源．
（4）绿色能源革命　未来文明
随着全球人口的急剧膨胀，人类的能源消费大幅度增长．众所周知，煤炭、石油均为矿物能源，是古生物在地下历经数亿年沉积变迁而形成的，不可再生，其储量极为有限．按现代的能源消耗，世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽．另外，大量矿物能源的燃烧，是造成大气污染、“酸雨”和“温室效应”的罪魁祸首．
60年代以来，“能源革命”的呼声日渐高涨．“能源革命”的目的，是以绿色能源，包括新能源（如核能）和可再生能源（包括水电能、太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等）逐步代替矿物能源．绿色能源将有望为21世纪人类社会的发展提供持久的动力．
2．能量转化和能量转移的方向性
在课本中图16．4－7中豆子生长的过程，按顺序应为B、A、C、F、E、D．我们在电影、电视中看到，可以通过技术处理使植物生长、花开的次序逆向，但在现实世界中这是不可能的．自然界的实际过程是有方向性的．
冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集起来，来年再用吗？显然不能．一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反．否则会引起其他的变化，消耗别的能．
汽车制动时，由于摩擦，动能转变成了地面、空气的内能，这些能量能够自动地用来再次开动汽车吗？显然不能．这些能量虽然没有消失，但是我们不能利用它．
能量的转化、能量的转移，都是有方向性的．我们是在能量的转化或转移过程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用．能源的利用是有条件的，也是有代价的．有的东西可以成为能源，有的却不能．

【学习方法指导】
程序设计思维法
这是一种按照知识的内在联系和接受知识的规律，进行程度设计，使程序中的各个问题融为一体进行思维的方法．在解答物理习题的过程中，程序设计可按以下三个方面来考虑：
（1）化整为零，化难为易，由浅入深地设计程序．
（2）剖析现象，突出过程，积零为整地设计程序．
（3）释难解题，查漏补缺，集中归类设计程序．


五、能源与可持续发展


【学习目标】
1．知道能源对人类的重要性，以及能源消耗给我们带来的负面影响．
2．从自我做起，节约能源，保护环境．
【基础知识精讲】
1．21世纪的能源趋势
世界是美好的，世界是生机盎然、欣欣向荣的．离开了能源，这一切都将成为无本之木、无源之火．
自19世纪70年代的产业革命以来，化石能源的消费急剧增大．初期主要以煤炭为主，进入20世纪以后，特别是第二次世界大战以来，石油以及天然气的开采与消费开始大幅度的增加，并以每年2亿吨的速度持续增长．虽然经历了本世纪70年代两次石油危机，石油价格高涨，但石油的消费量却不见有丝毫减少的趋势．对此，世界能源结构不得不进行相应变化，核能、水力、地热等其他形式的能源逐渐被开发和利用．特别是在第二次世界大战中开始被军事所利用的原子核武器副产品的核能发电得到了和平利用之后，其规模不断得到发展．
现在地球人口约60亿，到21世纪中叶，预计将达到100亿人．只从人口增长的数字来看，能源消费的增加将是惊人的．另外，目前的能源消费结构，仍存在着很大的南北差异，即工业发达国家使用量为总能源的3/4，人均消费量美国最高．因此，今后的能源消费必须考虑生活提高的对比，能源不足是可以想象的．地球上的能源终将是有限的，如同只伐树而不植树，森林也会变成荒原一样，如此大量的消耗，世界的能源资源也将会枯竭．现在世界能源消耗以石油换算约为80亿吨/年，按40亿人计算，平均消费量为2吨/人·年．以这种消费速度，2040年，首先石油将出现枯竭；到2060年，核能及天然气也将终结．地球的能源已经无法提供116亿人口的能源需求．而随着世界人口的不断增加，能源紧缺的时期将会提前到来．因此，21世纪新能源的开发与利用，已不再是一个将来的话题，而是关系人类子孙后代的命运，是刻不容缓的一件大事．
2．能源消耗对环境的影响
人类的生活、生产、学习、研究都离不开能源．人类在能源革命的进程中给自己带来了便利，同时带来了一系列的危机．大量化石能源的使用造成了空气污染和温室效应的加剧．一些欠发达国家过分依靠柴薪能源，加剧了水土流失和沙漠化．总之，人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然、环境的和谐与平衡．
3．未来的理想能源
未来的理想能源要能够大规模替代石油、煤炭和天然气等常规能源．它必须满足以下几个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境．
同学们，你们的责任重大，希望你们成为未来理想能源的探索者，为人类的文明做出自己的贡献！
【学习方法指导】
数理结合思维法
数理结合思维法是一种把物理知识与数学知识在头脑里结合起来进行数理结构的综合思维，进而产生数理结合功能，体现出数理结合能力的思维方法．
运用数学解决物理问题，必须以物理实验、物理概念和物理规律为依据，然后借助于数学分析法，不能撇开实验、概念、规律和具体的物理过程，去追求数学的分析推理．

【知识拓展】
大气污染
根据国际标准化组织做出的定义，大气污染“通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的时间，并因此而危害人体健康、舒适感和环境”．
由地表至1000 km左右的高空的大气层，一般可认为是由干燥、清洁的空气、水蒸气和各种杂质三部分组成的．干燥、清洁的空气的组成是基本不变的，水蒸气的含量因时因地变化，各种杂质则因自然因素或人类活动的影响，无论其种类还是含量，变动都很大，甚至导致大气污染．
导致大气污染的自然因素包括火山活动、森林火灾、海啸、土壤和岩石的风化以及大气圈中空气运动等自然现象．一般来说，由于自然环境的自净机能，各种自然现象一般多能自动协调生态系统的平衡关系．
人类活动包括生活活动和生产活动，而防止大气污染的主要对象，首先是生产活动．人类活动所造成的空气污染主要来自三个方面：1．燃料的燃烧过程；2．工业生产过程；3．交通运输等．其中燃料燃烧产生的空气污染物约占全部污染物的70%；工业生产产生的空气污染物约占20%；机动车产生的空气污染物约占10%．
这些空气污染物按其存在状态可分为气溶胶态污染物和气态污染物．气溶胶系指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或液体粒子在空气介质中的悬浮体，如粉尘、烟、飞灰、液滴、轻雾、黑烟、雾等．气态污染物大体有五个方面，以二氧化硫为主的含硫化合物；以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物；碳的氧化物；碳氢化合物及卤素化合物等．
这些空气污染物主要通过呼吸道吸入、消化道吞入和皮肤接触三条途径侵入人体．其中以呼吸道吸入为最多、最危险．
空气污染物对人体健康的危害大多表现为呼吸道疾病．在高浓度污染物的突然作用下可造成急性中毒，甚至在短时间内死亡．长期接触低浓度污染物，会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等，甚至会引起肺癌．除此之外，空气污染物对植物、动物、农作物、器物、气候等都会产生有害的影响．
【问题点拨】
1．风能、太阳能、水电能、地热能、海洋能、氢能、核能成为今后的理想能源．
2．可以．具体情况具体分析．
3．从网上下载一些关于此类问题的文章，开阔思路．
4．培养学生的实践能力．
5．通过所学知识，加深对能源的认识．

课题
第十七章能源与可持续发展
课型
复习课
课时
1
教学方法
透镜式教学方法
重点：

能构建出本节课的知识框架，对什么是能源以及能源的种类、再生能源与不可再生能源、太阳能、核能及其优点和缺点等有一个大体的了解。

难点：

特点、疑点及学情分析
本章的内容大多属于了解层次，因而可以通过讨论、看书等方式构建出本节课的知识框架，
教学目标
知识与技能：
1、记住什么是能源以及能源的种类，对再生能源与不可再生能源能举出实例。
2、知道什么是核能及其优点以及带来的相应的问题。
3、能客观分析现代人灯能源所面临的情况，对节约能源能提出自己的合理化建议。
过程与方法：
学会构建知识框架的方法。
情感、态度与价值观：
通过本章的复习，使学生能观注自己周围的生存环境，具有节约能源及其环保的意识，另外要鼓励学生善于发挥自己的想象力，为将来的能源发展提出设想。

教学过程
教学步骤
教师活动
教学内容
学生活动
媒体显示
提出问题
提出要解决的问题：
本章内容已全部讲完，以小组为单位，通过看书，讨论，分析出本章节总共讲了哪些内容，并从不同的角度列出知识结构。
教师巡视
构建知识结构
看书、讨论


点评

板书知识框架
黑板演示
解决问题
讲解
讲解重点练习题及学生容易混淆的习题
回答问题
出示投影片
畅谈体会，小论文交流
引导学生点评
论文交流
读小论文

小结

达标检验
完成《目标》中的本章检测题，并同位之间相互交流
布置作业
动手动脑学物理

人教版新课标九年级物理同步辅导与训练
第17章 能源与可持续发展
17．1 能源家族
中国能源资源的现状是人均能源占有量极低，优质能源资源（石油、天然气等）严重短缺，能源结构不合理。相当长的时间内还得以煤为主，以煤为主要能源有什么优缺点？未来的能源具有什么特征？
智 能 提 要
能源的分类
一次能源和二次能源
可再生能源和不可再生能源






问：怎样区别能源的种类？
区别一次能源和二次能源的关键是看其是否经过加工转换．
答：（1）辨别一次能源与二次能源的依据．
一次能源是从自然界中直接获得的天然能源．一次能源经过加转换成人们需要的另一种形式的能源叫做二次能源，如电力、蒸汽、焦炭、煤气等．
（2）常规能源和新能源的划分是相对的．
“常规”是通常使用的意思．“新”的含义有两层：一是20世纪中叶以来才被利用；二是以前利用过，现在又有新的利用方式．它们本质的区别是利用时间有差异．当然，随着时间推移和科技的进步，现在的新能源会逐步成为常规能源．例如，石油在19世纪下半叶，是一种了不起的新能源，现在也是常规能源了．又如核能在发展中国家还算新能源，而在发达国家已看成是常规能源了．
（3）可再生能源和不可再生能源都是对一次能源而言的．
我们所讲的“可再生能源”和“不可再生能源”，都是对一次能源而言的，即只有对自然界中现成存在，可直接取用的能源来讲，才能说其是属于“可再生能源”或“不可再生能源”．
（4）注意“煤—煤气”、“核能—核电”、“波浪能、风能与潮汐能”的区别．例如，煤是一次能源，而煤气是经过加工的，是二次能源；又如，波浪能和风能来自于太阳，而潮汐能的形成却与月球的引力有关．
中 考 撷 要
本节内容是新课程新增的知识，以前的中考中涉及较少．本节的内容不多，要求不高．在学习的过程中只要了解能源的分类情况即可，并要注意了解现在开发的新能源．

智 能 拓 展
我国的能源结构特点
我国能源资源的基本特点可概括为六个字：“富煤、贫油、少气”．
从储量看，我国现已探明的能源储量，煤炭约9.5×1012t(其中经济可开采量约1.2×109t)，石油约7.0×1010t（其中可开采量约占），天然气约8.0×1012m3．
从占世界总储量的比例看：我国煤炭储量占世界总储量的11%，石油约占2.4%，天然气仅占1.2%．
据报道，目前我国能源消耗总量已位居世界第二位，约占世界能源消耗总量的11%．2003年，我国能源消耗总量为16.8亿吨标准煤．其中煤炭占67.1%，原油占22.7%，天然气占2.8%，可再生能源占7.3%．由于我国人口众多，人均能源的占有量和消费量均处于较低水平．我国能源消耗以煤为主（我国煤炭消费量每年约占全世界煤炭消耗总量的26.6%，可以称为全球煤炭消费的第一大户，约占我国能源消耗总量的67%，世界平均水平是25%），且能源利用率低．专家预测，在本世纪30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位，这种以煤炭为主的能源结构是环境污染的主要原因．
我国作为一个迅速崛起的发展中国家，面临着经济增长和环境保护的双重任务．为了保护环境并实现经济的持续增长，改变能源的生产和消费方式，开发和利用可再生、清洁的能源是必然的选择．
中考典题精析（略）
说明：由于本节内容是新教材新增的内容，以前的中考没有考过，所以该部分内容没有编写．（以下各节相同）
智 能 归 例
题型一 知道什么叫能源，能区分各种能源
例 判断下列说法是否正确？
（1）能量就是能源；
（2）电能是一种二次能源；
（3）石油是一种常规能源．
闯关点拨 能源是提供能量的物质资源．能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程，但不能说能源就是能量，说法（1）是不正确的．能源的分类方法很多，所谓一次能源和二次能源是按能源是否由自然界直接提供来分的，如煤、石油、草木燃料、风、流水等都是属于一次能源；而电能是一种再造能源，是由自然界提供的能源转化而来的，属于二次能源，所以说法（2）是正确的．所谓常规能源和新能源是按人们发现和利用能源的进程来划分的，石油是人类已经利用多年的一种能源，属常规能源，因而说法（3）也是正确的．
解 （1）错误，（2）（3）正确．
题型二 能区分可再生能源和不可再生能源、一次能源和二次能源
例 下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．水能 C．天然气 D．煤
闯关点拨 所谓不可再生能源是指不可能在短时期内从自然界得到补充的能源，可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源．
析 石油、天然气和煤等化石能源会越用越少，属于不可再生能源；水能属于可再生能源．
答 选B
智 能 训 练
基础知识训练
1．煤、石油、天燃气、水能、风能、太阳能、潮汐能、地热能中，属于新能源的是_____________、______________、______________、____________，其余的是__________________能源。
（题型一）
2．解决能源问题的主要出路是 和利用 能源，特别是 能
和 能．（题型一）
3．下列几个例子中不属于能源的是（ ）（题型一）
A．汽油 B．柴油机 C．流动的水 D．干木柴
4．下列能源中，属于二次能源的是（ ）（题型二）
A．煤 B．汽油 C．太阳能 D．石油
5．下列能源中，属于新能源的是（ ）（题型一）
A．电能 B．煤和石油 C．潮汐能 D．地热能
6．在下列能源中，属于化石能源的是（ ）（题型一）
A．核能、生物质能、水能 B．电能、汽油、柴油
C．太阳能、地热能、风能 D．煤、石油、天然气
综合提高训练
1．下列关于能源的说法正确的是（ ）（题型二）
A．煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源
B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用
C．如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽
D．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源
2．现代社会中，尤其是我国使用的能量主要来源于（ ）（题型一）
A．太阳能 B．风能 C．水能 D．燃料燃烧得到的内能
3．节约能源主要的措施是（ ）（题型一）
A．大力开发新能源
B．大量利用太阳能、地热能
C．大量利用水能、风能
D．采用新技术、新设备，更新落后的技术装备
4．如图甲、乙所示为各种能源的名称，填出其交叠区域的能源名称． （题型二）







A可以包括哪些能源？B可以包括哪些能源？

5．小明调查了自己家庭目前的能源使用状况和能源使用的变迁情况．请你帮他完成下表：
表一 上月能源使用状况
名称

主要用途
是否二次能源
是否可再生能源
使用量（填上单位）
单价
总价/元
电能
家用电器、照明


265
0.5元/kW·h

液化气
烧饭做菜


85.2
0.8元/m3

汽油
小汽车用油


126
3.3元/L

太阳能
热水器


/
/
/
表二 五年前某月能源使用状况
名称

主要用途
是否二次能源
是否可再生能源
使用量（填上单位）
单价
总价/元
电能
家用电器、照明


103
0.6元/kW·h

液化气
燃气热水器


平均1罐/月
40元/罐

煤球
烧饭做菜


平均4块/天
0.15元/块

17．2 核能
1964年10月16日15时（北京时间），中国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢？随后，1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？
核 能
获取途径
裂 变
裂 变
优 缺 点
应 用
应 用
获取途径
智 能 提 要








问：怎样认识核电站？
答：核电站与其他类的发电厂（如火力发电厂）的不同点，仅仅是汽轮发电机所用蒸汽产生的方法、“烧”的燃料不同而已．
核电站“烧”的核燃料，是只有小手指的大小的核燃料芯块，而它所释放出来的能量就相当于10t优质煤完全燃烧放出的内能．
反应堆工作时释放出大量的内能使水汽化，蒸汽推动汽轮发电机发电，实现了核能向电能的转化，这就是核电站的作用．
问：核电站会像原子弹那样发生爆炸吗？
答：核电站和原子弹都是应用链式反应将核能转变为其他形式的能的装置．不同的是：原子弹对链式反应过程不加控制，在极短的时间内放出巨大的能量，引起威力强大的爆炸；而核电站重的核反应堆是使链式反应在人工控制下缓慢地进行的．
核电站的核燃料重有效成分有铀-235，铀-235同样也是原子弹中的核炸药，那么核电站会不会像原子弹那样爆炸呢？不必担心，绝没有这种可能性！
核电站的核燃料中铀-235的含量约为3%，而原子弹中核炸药中的铀-235含量高达90%以上，正像啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样．
应该看到，原子弹是一项高科技产品，形成核爆炸有非常严格的条件．原子弹必须用高浓度的铀-235或钚-239作核装料，并以一套精密复杂的系统引爆高能烈性炸药，利用爆炸力在瞬间精确地改变核装料的形状或位置，才能形成不可控制的链式裂变反应，发生核爆炸．这种苛刻的条件，在核电站里是不可能有的．
目前我国所采用的压水型反应堆的设计原理就具有内在安全的特性，更何况核反应堆还有多重的安全保护系统，确保反应堆不会失控．
中 考 撷 要
本节内容也是新课程新增的知识，以前的中考中没有出现过．按照中考新考纲的要求，主要是要了解核能的优点和可能带来的问题．
智 能 拓 展

核能的本质
质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的．但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能．那么核能是从哪儿来的呢？
在居里夫人发现镭以后不久，物理学家卢瑟福就指出，放射性元素在释放看不见的射线后，会变成别的元素，在这个过程中，原子的质量会有所减轻．那么，这些失踪了的质量到哪里去了呢？大科学家爱因斯坦1905年在提出相对论时指出，物质的质量和能量是同一事物的两种不同形式，质量可以消失，但同时会产生能量．两者之间有一定的定量关系；转化成的能量E等于损失的质量m乘以光速c的平方，即．由于光速是一个非常大的数值，因此极小量的质量变化可以转化为极大的能量，这就是核能的本质．
当较重的原子核发生裂变时会发生质量亏损，损失的质量转换成巨大的能量．例如，1945年在日本广岛上空爆炸的原子弹，重440kg，铀-235含量为45kg，而其中仅有1kg发生核裂变反应，反应中又仅有1g的质量转化成能量，但它的威力却相当于16万吨黄色炸药发生爆炸，瞬间摧毁了整个城市，并造成十几万人当场死亡．
智 能 归 例
题型一 知道核能的概念，知道获得核能的两种途径
例 1 下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变
闯关点拨 核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源．虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量．只有当原子核发生改变──裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化．原子弹则是利用裂变的链式反应中能在极短的时间内释放出巨大能量的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的．自然界除了人为的聚变外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反映，并以光和热的形式将核能辐射出来．
答 选C
例2 关于核能的获得，下列说法中正确的是（ ）
A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两种方式
C．核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置
D．目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
闯关点拨 核反应堆是能够缓慢平稳地释放核在裂变时放出的核能的装置．可见在核电站的反应堆中发生的是可控制的裂变．反应堆中获得内能推动汽轮发电机发电，从而得到电能．目前，受控核聚变正在研究之中，尚未用于核电站发电．
答 选C
题型二 知道核能应用和可能带来的问题
例 一座功率为120万千瓦的核电站，年发电量约为60亿千瓦时．若建一座功率相同的火力发电站，用热值为2.93×107J/kg煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为25%，一年需供应多少吨煤？若每节车厢的装载量为60吨，一列火车由60节车厢组成，需要多少车次才能完成运输任务？
闯关点拨 先将年发电量的单位换算成J，然后根据能量的转化以及煤的热值可求出所需煤的总质量．
解 年发电量60亿千瓦时相当的焦耳数为
．
所需煤的总质量为
由计算可知，核电站在运输量少这方面有突出的优点．
．
每列货车的运输量为 60t×60=3.6×103t
所需货车的车次为车次．
智 能 训 练
基础知识训练
1．经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：_____________和_____________。
（题型一）
2．____________________________________________________________叫裂变。为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量，科学家们研制成了_______________，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的______________。（题型一）
3．________________________________________________________叫聚变。由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫________________。（题型一）
4．站在阳光下，会感觉到暖洋洋的，这个能量主要来自于_____________，它能够不断地向外放出能量是靠______________。（题型一）
5．受控核聚变的核能作为一种新的能源，具有显著的优点：一是____________________________；二是_____________________________。（题型二）
综合提高训练
1．核电站是利用_______________发电的电站，目前已经的核电站都是利用_________________反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、___________、____________、发电机等。 （题型二）
2．我国也在不断探索核能发电，并且自行设计制造了核电站。你能说出我国正在使用的一个核电站吗？_________________________。（题型二）
3．在利用核能发电时，是把________________能转化为_______________能。（题型二）
4．关于核能的下列说法中，不正确的是（ ）（题型一）
A．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B．如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸
C．氢弹是利用轻核聚变制成的武器
D．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器
5．如图16-1所示是核电站原理的示意图，结合这张图，简要叙述核电站是如何工作的。
（题型二）
6．小明同学学过核能发现：现在建的核
图16-1
电站是利用核能来发电；而原子弹也是利用核能放出的大量的能量达到摧毁的目的的。它们工作的过程相同吗？它们有什么异同点？（题型二）

7．俄罗斯的切尔诺贝利的核电站事故造成的辐射污染波及了白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰的大片领土。各类辐射病、癌症、神经紧张、居民被迫疏散等后斯影响还深深的留在人们的心中。有的同学提出，既然核电站有这么大的危害，就不用建造核电站。你认为这种观点合理吗？提出你的看法。（题型二）

图16-2
8．到2010年我国核电站的总功率可达3000～5000万千瓦，年发电量可达1500～2500亿千瓦时。如果用煤来发电（设火电站效率为30％）将要用煤多少呢？若一个煤矿每年产煤500万吨，需要多少这样的煤矿？（题型二）
17．3 太阳能
如图16-2太阳是一个大“火球”，它的能量是从何而来的呢？地球上的物体在太阳的照射下繁衍生息，自然界有利用太阳能的实例吗？
智 能 提 要

太阳能
特 点
来源（能量的转化）
利 用 途 径







问：太阳能有哪些优点？
答：太阳能的主要优点：十分巨大，供应时间长久，分布广阔，获取方便，使用安全，无污染等．
问：人类直接利用太阳能有哪些途径？
答：人类直接利用太阳能有两条途径：一是把太阳能转化为内能以供利用；二是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，但太阳能转换效率低，太阳能虽然巨大，但太分散，由于地球自转、气候、季节等因素太阳能功率变化大，不稳定，这些都给广泛利用太阳能带来困难，只要我们不断努力，太阳能的直接利用将会不断 有新的进展，随着科学技术的进步，应用也将越来越广泛．太阳能将会成为人类的重要能源之一．
问：为什么说，太阳能是人类未来的理想能源？
答：由于煤炭、石油等资源日益减少，利用这些资源又对环境造成污染，因此人们十分重视对太阳能的利用，并积极探索各种利用太阳能的方式．地球所接受的太阳能，平均每平方米为1.353kW，这就是所谓的“太阳常量”．也就是说，太阳每秒照射到地球上的能量约为燃烧5×106t煤的能量．地球每年所接收的太阳能至少有6×1017kW·h，相当于燃烧74万亿吨标准煤所释放的能量．可见利用太阳能的潜力很大，而且开发太阳能不污染环境．太阳能将成为未来能源的主流，这已成为人们的共识．怎样有效地利用太阳所赋予的能量，使其成为本世纪的一大可利用能源，是新能源开发 中的一个重要课题．
中 考 撷 要
本节对知识和技能的要求不高，以前的中考中很少出现．主要只是让大家了解一些与太阳能相关的科普知识．重点应放在通过对太阳能的应用的了解后，建立起一些关爱自然、参与社会实践的意识．
智 能 拓 展
有趣的生物力能学
尽管生命是自然界的高级运动形式，也仍然在自然界三个量（质量、能量和信息）综合运动的表现．自然界所发生的一切运动，都伴随着能量的变化，生命过程也不例外．机体生活在一定的环境之中，它必须不断地从外界获得能量，才能维持生命和进行必要的生命过程，这是能量的吸收；把从外界所吸收的能量转变成为适于在体内储存的能量形式，这是能量的储存；在合适的条件下，被吸收的能量将在体内转移到需要能量来启动某种反应的部位，这种过程就是能量的转移．
被吸收或转移的能量在生命过程种经常发生能量形式的变．例如，肌肉收缩时，化学能转变为机械能而做功；光合作用中光能转变为化学能；视觉过程中光能转变为电能而产生视觉，这些都是能量的转化和利用．
生物力能学的研究可以从两个不同的角度进行，即宏观的角度和微观的角度．宏观的生物力能学从整个体系的能量形式和变化进行研究，而不追究体系本身结构的变化细节．微观的生物力能学把能量状态及变化和分子的结构于运动结合在一起，具体研究能量从吸收到利用的全过程，这类研究对于弄清一个具体体系中的能量传递过程具有重要意义．
太阳能电池的开发
太阳能电池是一种有效地稀收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件。下面介绍北京太阳能光电研究中心对太阳能电池的研究情况．晶体硅高效太阳电池和多晶硅薄膜太阳电池的研究开发以及研究成果向产业化转化。
⑴高效晶体硅太阳电池
光电中心高效晶体硅太阳电池研究开发项目有钝化发射区太阳电池(PESC)、埋栅太阳电池(BCSC)及多晶硅太阳电池。
钝化发射区太阳电池(PESC)光电中心研究钝化发射区太阳电池(PESC)的基本目的是探索影响电池效率的各种机制，为降低太阳电池成本提供理论和工艺依据，推动太阳电池理论的发展。实验中采用的材料为区熔(FZ)、p-型(掺硼)[100]单晶硅，电阻率0．2～1．2cm，厚度t=280～350m，双面抛光。电池工艺包括正面倒金字塔织构化、前后表面钝化、制备选择性发射区、减反射表面、背场、前后金属接触等。目前电池达到的水平见表1。
表1 PESC的电池的性能（测试条件AM1.5，25℃）
Vco(mV)
Jsc(mA/cm2)
FF
(%)
A(cm2)
测试单位
656.1
37.4
0.806
19.79
4.04
北京市太阳能研究所
*Voc 开路电压，Jsc 短路电流密度，FF 填充因子， 转换效率，A 太阳电池面积
⑵多晶硅薄膜太阳电池
多晶硅薄膜太阳电池既具有体材料晶体硅电池性能稳定、工艺成熟和高效的优点，又有大幅度减少材料用量从而大幅度降低成本的潜力，因而成为目前光伏界的研究热点。
光电中心采用快速热化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)和a-Si／uc-Si迭层电池等不同工艺对多晶硅薄膜太阳电池进行了研究。RTCVD多晶硅薄膜SiH2C12或SiCl4为原料气体在石英管反应室内沉积而成。研究工作初期，以重掺杂非活性硅为衬底。


智 能 归 例
题型一 知道人们利用太阳能的方式
例 人们利用太阳能共有________种渠道，其中太阳能被直接利用的有________种方式，即太阳能转化为___________，如___________；太阳能转化为__________，如_______；太阳能转化为_________，如___________。
闯关点拨 太阳是一个巨大的天然能源，人类时刻离不开它，利用太阳能主要有四种渠道，其中被直接就有三种：太阳能转化为内能，如太阳灶、太阳能热水器等，太阳能转化为电能如太阳能电池；太阳能转化为化学能，如植物通过太阳进行光合作用，生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物。
答 四，三，内能，太阳能热水器，电能，太阳能电池，化学能，植物进行光合作用。
题型二 通过实例，了解利用太阳能的优点
例 杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65℃的热水100kg)，参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃.
(1)若液化石油气的热值为8.0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？[液化石油气燃烧放热的70%被水吸收，C水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？(至少写出两点)
闯关点拨 先根据热量的计算公式求出水所需吸收的热量，然后根据效率和热值算出所需燃烧的液化石油气的质量，即为节约的液化石油气．
解 (1)Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(65℃-15℃) =2.1×107J
　　由题意得　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　 =0.375kg　
　　
(2)优点有：①无污染　　　②安全　　③光能取之不尽　
说明：此问答案多种，只要回答合理均正确.
　　　　　　　　　
智 能 训 练
基础知识训练
1．关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为________，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为_________；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为_________；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为__________，植物被动物吃掉，又转化为动物的_______。（题型一）
2．地球上的能量很大一部分来自于太阳能，利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其它形式能的过程，现在主要利用太阳能的三种方式是_________________、_________________、___________________。（题型一）
3．下列能源中，不来源于太阳能的是（ ）（题型一）
A．石油 B．天然气 C．江河水流能 D．核能
4．太阳能来自于（ ）（题型一）
A．反射其它恒星的能量 B．裂变 C．链式反应 D．聚变
综合提高训练
1．人类利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其它形式能的过程。如太阳能热水器是把太阳能转化为______________能；在太空运动的卫星它们的能源是靠太阳能电池板提供的，太阳能电池板是把太阳能转化为_____________能的装置；树在阳光的照射下把太阳能转化为___________能。（题型一）
2．有一些新闻媒体上，经常会看到房地产开发商关于阳光权的争论，主要是开发商在开发楼盘时侵占了当地居民直接使用________________的权利。 （题型一）
3．太阳能电池有哪些用途？（题型二）
4．现在社会大力提倡使用太阳能，但是太阳能还并没有被大量使用。据你了解，现在利用太阳能没有被大量使用的主要问题是什么？（题型二）
5．某同学自制了一个太阳能照明灯，当把太阳能电池板放到太阳下时，可以给灯充电，充电时的电压为6V，电流为80mA，则充电时的功率为多少W？如果充5h的电，可以供6V 3W的灯泡正常工作多长时间？ （题型二）
6．有一种太阳能热水器，接收太阳能的15根真空管总有效面积约为1.35m2，能把接收到太阳能的50%转变为水的内能，如果每平方米的面积在1h内得到的太阳能平均为3.6×106J，每天接收太阳能的时间以10h计算，则可以将质量100kg、初温为20℃的水加热到多少℃？（题型二）
7．阅读短文，回答短文后的问题．
储存太阳能的池塘
19世纪末，在罗马尼亚特兰西瓦地区，一名医生发现了一个奇怪的小湖．这个小湖一到冬天，湖面就结成冰，而湖底深处的温度却高达60℃．
这种热水湖的怪现象引起了许多科学家的好奇，他们取来湖水化验，发现这是一个咸水湖，而且不同深度的水含盐量不一样，即湖底的水中含盐量较高，密度大，而湖面则含盐量低，接近于淡水．
原来，淡水湖在白天经太阳晒后，夜晚会将积蓄的热量散发掉，即表面的湖水先冷却，密度就增大而下沉，下面的水温度高，相对来说密度小，热水就上浮，并把热量散发掉，这样循环的结果，湖水上下温度就逐渐趋同．而咸水湖则不同，表面的水即使温度下降也不下沉，因为下层湖水的含盐量高，密度大，不会上浮，这样，湖底的热量就带不到湖面．因此，咸水湖被太阳晒久了，就将太阳能储存起来，湖底的温度会越来越高．
（1）比较并简述咸水湖和淡水湖吸收太阳能后，上、下水温分布的特点．
（2）如果你想自制一个储存太阳能的水池，且希望尽可能储存太阳能，从上述事例你会得到什么启发？
17．4 能源革命
17．5 能源与可持续发展
人类利用能源经历了哪些过程？第一个过程中能源利用给社会带来了什么进步？
智 能 提 要
能源与社会
三次能源革命
能源与可持续发展
能量转化和转移的方向性
能源与环境
开发新能源
能源与环境
能源与环境










问：人类历史上的三次能源革命是什么？它们对人类社会的进步分别起到了什么作用？
答：钻木取火是人类的第一次能源革命，导致了以柴薪作为主要能源的时代；
蒸汽机的发明是人类的第二次能源革命，人类的主要能源变为化石能源，人类从此以机械动力大规模代替人力和畜力；
比如冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量（电能）才能把热量转移出来使变相内部变冷．

核能的利用是人类的第三次能源革命，核能正逐步成为常规能源．
问：既然能量是守恒的但为什么还会出现能源危机呢？
答：能量是守恒的，但由于能量的转化和转移是有
方向的， 能源却不是取之不尽、用之不竭的物质，化石能源、核能等是不可再生的能源，现在开采得越多，留给子孙后代的就越少．为了人类的未来，我们必须要节约能源．
问：怎样提高能源的利用率？
答：提高能源的利用率，主要靠科技进步，改进应用能源的技术，常采用以下措施：（1）让燃料充分燃烧；（2）采用保温隔热措施，减小热量的损失；（3）充分利用余热和减少有害摩擦；（4）减少能量转化的中间环节．
问：解决能源问题的主要途径有哪些？未来的理想能源应满足哪些条件？
答：解决能源问题的主要途径是提高能源的利用率节约能源、开发新能源．未来新能源应满足的条件：①贮量丰富；②价格便宜；③技术成熟；④安全清洁．
中 考 撷 要
这部分内容对知识和技能的要求不高，以前的中考很少出现．主要只是让大家了解一些能源的获取和使用、能源的多次利用等方面的知识．重点应放在通过对能源获取的发展史的了解后，建立起一些关爱自然、关注社会发展、将自己的理论知识与生活联系在一起的意识．
智 能 拓 展
水力发电对环境的影响
水库在建造的过程与建成之后，对环境的影响主要包括以下几个方面：
自然方面：巨大的水库可能引起地表的活动，甚至诱发地震．此外，还会引起流域水文上的改变，如下游水位降低或来自上游的泥沙减少等．水库建成后，由于蒸发量大，气候凉爽且较稳定，降雨量减少．
生物方面：对陆生动物而言，水库建成后，可能会造成大量的野生动植物被淹没死亡，甚至全部灭绝．对水生动物而言，水库建成后，由于上游生态环境的改变，会使鱼类受到影响，导致灭绝或种群数量减少．同时，由于上游水域面积的扩大，使某些生物（如钉螺）的栖息地点增加，为一些地区性疾病（如血吸虫病）的蔓延创造了条件．
物理化学性质方面：流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改变，而且水库中各层水的密度、温度、甚至溶解度等有所不同．深层水的水温低，而且沉积库底的有机物不能充分氧化处于厌氧分解，水体的二氧化碳含量明显增加．
社会经济方面：修建水库可以防洪、发电，也可以改善水的供应和管理，增加农田灌溉，但同时亦有不利之处，如受淹地区城市搬迁、农村移民安置会对社会结构、地区经济发展等产生影响．如果整体、全局计划不周，社会生产和人民生活安排不当，还会引起一系列的社会问题．另外，自然景观和文物古迹的淹没与破坏，更是文化和经济上的一大损失．应当事先制定保护规划和落实保护措施．
智 能 归 例
题型一 知道能量的转化和转移是有方向性的，并认识到节能的重要性
例1 关于能源的利用和节能，下列说法正确的是（ ）
A．根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量不会消灭，也不会创生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
闯关点拨 本题的考查涉及到能量转化的基本规律和可持续发展问题
析 能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失．虽遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来能源总量相等，所以选项A错；根据能量转化的规律，能量在转化时，在遵循能量转化和守恒定律的同时，能量的转化和转移还具有方向性．在利用能源的过程中总会有一部分能量转化成热散失在周围环境中，这些能量虽然还在自然界中，但却无法转化为其他形式的能，因而很难或无法再利用．所以，能量经转化后，可利用的能，只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大；同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技进步提高能源利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要．所以选项B、C错．
答 选D
例2 学习了“能源和能量守恒“的有关知识后，连云港市某班就该市利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）
A． 目前该市利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以及减少热量损失的措施
B． 正在该市建设的田弯核电站，将解决该市乃至华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失严重．若能用超导体输电，将大大提高输电效率
C． 连云港市位于黄海之滨，应尽早研究开发海洋能
D． 连云港市位于黄海之滨，应发明一种能把海水里的内能全部自行转化成我们所需要的机械功的机器
本题要求学生根据本地情况，运用所学物理知识，对本市的能源情况进行评价与提出建议，有利于激发学生关心家乡发展的责任心，体现了“情感态度和价值观”目标．
闯关点拨 能量转化和转移具有方向性，海水里D的内能不可能自行转化成机械能．D选项所提的设想是永远做不到的．
答 选D
题型二 认识到能源消耗对环境的影响，并有环保意识
例1 寒冷的冬天，温室里鲜花盛开。这是因为温室的玻璃允许太阳的热辐射通过却阻止室内热量和水分的散发。从某种意义上说，地球也是一个大温室，大气层的对流层中水蒸气和CO2等气体允许太阳的热辐射通过，阻止地表热量的散发，从而使地表温暖湿润。但是，现在的对流层中CO2的含量增加明显，引起了全球平均气温上升，即“温室效应”。
请你举例谈谈温室效应可能导致哪些变化？结合实际谈一谈如何控制温室效应。
闯关点拨 造成温室效应的主要原因是人类大量燃烧化石能源，所以控制温室效应的最有效方法是减少化石能源的使用量．
答 “温室效应”使原有的平衡失调，会导致冰川熔化，海平面上升；地表水分蒸发加快；加剧土地荒漠化；引起气候变化；影响农作物收成等。
可以采取植树造林；开发和使用新能源；减少煤等燃料的使用量等措施。
例2 乌鲁木齐是全国大气污染最严重的城市之一，每年的10月15日至次年的4月15日，在长达半年的采暖期内，遍布乌市城区和郊区的成千上万台大大小小的锅炉，便同时炉火升腾，每年都要烧掉800万吨煤炭，向天空排放出6万多吨烟尘，9万多吨二氧化硫……分摊到首府200万市民，每人可得到3公斤烟尘、4.5公斤二氧化硫等来自空中的“礼物”，再加上近万辆出租车、公交车排出的尾气……，为此市政府和环保部门付出了很大的努力，出台了许多政策，假如你是环保小卫士，你会提出哪些合理的建议改善这种状况?还首府一片蓝天。（至少答三种）
___________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
闯关点拨 本题是开放题性试题，我们要有保护环境和合理利用能源的意识．
答 ①提高锅炉效率和燃料的利用率．　②集中供暖，减少污染　③加强消烟除尘设备的改造和使用　④推广使用气、电、太阳能等清洁能源　⑤多种树、种草、改变环境．
智 能 训 练
基础知识训练
1．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，以下措施可行的是（ ）（题型一）
A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品　
B．关闭现有的火力发电站
C．各地都要新建水力和风力发电站
D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
2．无锡市近年来城市面貌发生了很大变化，增加了许多绿地，在道路两旁栽种了大量树木，改善了城市环境。下列关于城市绿化作用的说法中，不正确的是    (    ) （题型二）
    A. 植物的蒸腾作用，可以调节环境温度
    B. 城市绿地面积的增加，可以改善空气质量
    C. 在道路两旁栽种树木，可以减小车辆噪声对居民的影响
    D．城市绿化后，可以减少工业废气和车辆尾气的排放
3．节约能源，提高能源的利用率，下列措施中可行的有（ ）（题型一）
A．采用新技术、新设备，更新改造落后的技术设备
B．集中供热
C．将家庭固体燃料改用气体燃料
D．不断地开采、开发常规能源
4．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（ ）（题型二）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量减少废气带走的热量
D．尽量减少热机部件间的摩擦
综合提高训练
1．电力资源是整个国民经济的命脉。目前，我国城乡主要依靠燃煤供电。
（1）一个年发电量为30亿千瓦时的燃煤发电厂，每年需要燃烧约140万吨的原煤（含煤的质量分数约为1%）。这样发电厂每年约向大气中排放多少SO2？（题型二）
（2）燃煤过程中大量释放的SO2会导致 的出现，而水力发电取源于可再生能源，能减少环境污染。在水力发电的过程中，能量的转化是 。
（3）受大旱等影响，目前水力发电也面临严峻挑战。你知道还有哪些电力资源可以开发利用？请举出两例： 。

图16-3
2．目前，化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能量使用的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强（图16-3是我国的节能标志），科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力。请你回答：　
（1）有待继续开发、利用的能源有（至少答3种）：
。
（2）用化学方程式表示出一个由化学能转化为内能的例子：
。
（3）生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化。请你举出一个在使用中由化学能转化为电能的例子： 。
（4）氢气具有热值高且 的特点，因此被认为是最清洁的燃料。（题型二）
3．随着人类社会的发展，能源与环境等问题显得日益突出，并引起广泛关注。
（1）目前，我市初中广泛开展的课外兴趣活动，对初中生的创新精神和实践能力的培养起到了积极的作用。某校课外兴趣小组选择“家庭能源消耗”这一问题展开调查与研究。该小组的一位同学从“不同的家庭年煤气消耗量”角度，对该问题进行调查与研究。其理由是①这项调查结合生活实践，便于开展；②掌握不同家庭煤气的消耗的状况，为政府的决策提供依据等。
若你也参加该课外兴趣小组的活动，你将从哪一角度进行调查？简单陈述理由。
时 间
电能表示数/千瓦时
4月6日上午8:00
115.8
4月8日上午10:00
116.3

（2）人们的生产和生活实践活动，产生了大量碳的氧化物和氮的氧化物，造成大气污染，因此新型能源的开发和利用引起了极大的关注。目前氢气最有希望成为未来的理想燃料，氢气作为燃料的主要优点是：　　　　　　　　　 和 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（3）在2000年11月《联合国气候变化框架公约》第6次缔约方大会上，发展中国家要求发达国家加强汽车尾气控制，而发达国家却要求发展中国家承担烟尘减排义务，会议最终未达成任何协议。你认为摆脱“发展中国家与发达国家未达成任何协议”这一困境的出路是什么？（题型二）
4．氢气是一种有巨大发展前景的绿色能源，有人设想用电解水的方法制取氢气开发氢能源．回答下列问题：
（1）用电解水的方法制取氢气，实现了由向能的转化．
（2）已知在220V、2A的条件下，通电36min可电解9.9g水，求电解这些水需要的电能是多少？
（3）若氢气的热值为1.43××107J/kg，则电解9.9g水所产生的氢气完全燃烧放出的热量是多少？
（4）根据以上计算，用电解水的方法开发氢能源是否可行？说明理由．
（5）请你提出一种由天然水开发氢能源的设想．（题型二）
第十七章检测试题

一、 填空题（每空2分，共34分）
1．二十世纪以来，地球大气中含量迅速上升，导致“温室效应”，请你写出造成“温室效应”的两个主要原因：（1）________ （2）
2．英国物理学家法拉第经过10年不懈努力，终于在1831年发现了____现象，导致发电机的发明，实现了电能的大规模生产。我国兴建的长江三峡发电机组，是通过____能转化为电能。垃圾焚烧发电厂，是将垃圾焚烧后获得的____能，最终转化为电能。
３．生活中有许多浪费能的现象，值得我们思考，如白炽灯泡既发光又发热，但我们需要它的光，不需要它的热，热能是被浪费的。请你举出两个相似的实例。
(1)__________________________________________ ____。
(2)____________________________________________________________________。
4．1千克铀全部裂变释放出8.5×1013焦能量，这些能量相当于完全燃烧 千克的无烟煤放出的能量（无烟煤的燃烧值是3.4×107焦/千克）．
5．与燃油的发动机相比，电动机具有许多优点，其中极其重要的一点，是它对环境__________．
6．现已探明，我国南海海底有极丰富的甲烷资源。据报道，这些蕴藏在海底的甲烷在高压下形成象冰一样的甲烷水合物(化学式为)，它又称“可燃冰”。则
(1)甲烷水合物属于____________(填“混合物”或“纯净物”)；
(2)用“可燃冰”作燃料，你认为有哪些优点?___________。
7.02宁波据报道：全球有四个沙尘暴中心：澳大利亚、北美、非洲和亚洲中部。我国是沙尘暴的频发地区，来自黄土高原和内蒙古地区的沙尘暴多次袭击西北地区。2002年4月8日，我国北方地区再次遭遇强沙尘暴和浮尘天气；强烈的浮尘是传染疾病的罪魁祸首之一。据此回答：
(1)沙尘暴带来的病毒和病菌属于_________；(填“传染源”或“病原体”)
(2)我国在西部大开发战略中，实施“南水北调”工程，从生态因素分析，目的是改善西部地区生态环境__________因素；
(3)为搞好西部生态环境的保护和建设，我国政府实行“退耕还林、退耕还草”，强调树种和草种的多样性，其目的是增强生态系统的____________。
８．在我国实施的西气东输工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。请你写出天然气与煤相比的两个优点：（１）___________________（２）___________________
9．天然气是一种清洁能源，国家“西气东输”重点工程的建设，对保护环境和解决沿海地区能源问题都有重大逾义。天然气的燃烧值是5.2×107焦／千克，从新疆吐——哈油田往上海每输送100千克天然气，相当于输送了__________焦的能量。
二、 选择题（每题3分，共24分）
10．下列属于可再生能源的是（ ）
Ａ．核能　　Ｂ．石油　　Ｃ．天然气　　Ｄ．风能
11．下列关于酸雨的说法中，错误的是（　）
A．酸雨会中和土壤的碱性，可谓及时雨
　 B．酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生产
　 C．酸雨会腐蚀建筑物、损害农作物和林木等
　 D．酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的公害
12．某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中不应采纳的是：（ ）
A． 鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧；
B． 煤磨成粉，用空气吹进炉膛；
C． 向炉内多加些煤，加大火力；
D． 用各种办法增大受热面积。
13．人们将一次能源的煤加工制成二次能源的电。下列关于这种加工目的的叙述，错误的是 ( )
A．为了便于输送 B. 为了提高利用率
C．为了使用方便 D．为了增加能量
14．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题．对此，以下措施可行的是（　）．
　　A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品
　　B．关闭现有的火力发电站
　　C．各地都要新建水力和风力发电站
　　D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
15．为改善我市生态环境，下列措施切实可行的是
① 控制工业“三废”和生活污水的任意排放　
② 努力完成燃煤区的改造，提高空气质量
③ 植树造林，增大绿化面积　
④ 将生活垃圾分类放置、处理，合理使用可再生资源（　）
A．①②③　　　 B．①③④　　　C．②③④　　　D．①②③④
16．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是
① 赤潮 ②温室效应 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥潮汐 ⑦水力发电
A．③⑦ Ｂ．④⑥ Ｃ．⑥⑦ Ｄ．②⑦
17．20世纪90年代初，由于大量使用燃煤，浙江部分区域成为全国七大酸雨区之一。请推测当时这些区域造成酸雨的主要污染物是（ ）
A、二氧化硫 B、二氧化碳 C、水蒸气 D、氮气

三、 计算与简答（共42分）

18．（10分）家庭用太阳能热水器与燃气热水器的初装费。使用年限见下表：

热水器名称
初装费
使用年限
可能发生人身事故吗？
对环境有污染吗？
太阳能
1500元
15年


燃气式
80
5年



(1)请你根据学过的知识和生活常识填写上表的空白处。
(2)在15年内，使用哪种热水器更经济?
(3)若你帮助家长来选购，你认为应选上述哪一种热水器?简述理由。
(4)用太阳能热水器将千克的水，从20℃加热至40℃，这些水至少吸收了多少太阳能?





19．（10分）离贵阳市100多公里的黄果树瀑布是全国著名的旅游风景区，每当雨季到来时，每分钟大约有900t的水从60m高的悬崖倾泻到地面上，
（1）每分钟这些水的重力做了多少功？
（2）如果能通过水力发电的方式将重力做功的60％转化为电能，这个发电系统的输出功率会是多大？

20．（6分）如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务．图1是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度．请你说明这种设计可以节能的理由。

图1


21．（10分）有一种太阳能、电能两用热水器，它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为，能将接收的太阳能的50％转化为水的内能．它的电热水器铭牌见下表．
型 号
额定功率
额定电压
容 量
外形尺寸
EWH一80B
1500W
220V
80L
842×463×415
（1）晴天时，用太阳能加热．每年6月份，合肥地区向着阳光的地方平均每的面积在1h内得到的太阳辐射能为，如果每天接收太阳能的时间以8h计算，可以将80kg、初温为20℃的水加热到多少摄氏度？［水的比热容/（kg·℃）］
（2）如果遇到雨天用电能加热，在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间？（假定所消耗的电能全部转化为水的内能）
（3）结合本题，谈谈使用太阳能的优缺点．









22．（6分）利用太阳能有哪几种方式？举例说明。
一、1. （1）大量燃烧煤和石油等燃料（2）森林和植被面积大量减少
2.电磁感应；机械；内　3.电风扇既转动又发热；用水壶烧水时，水温度升高，周围空气温度也升高　4. 2.5×106 5.污染小 6. 纯净物；节约能源或开发新能源；减少环境污染；运输方便、成本低7. （1）病原体（2）非生物（或水）（3）自动调节能力　8.（１）天然气燃烧值高于煤（２）燃烧天然气比燃烧煤对环境的污染小容易输送等 9. 5.2×109
二、10.D 11.A 12.C 13.D 14.A 15.D 16.C 17.A
三、18. （1）不可能 没有 可能 有（2）用太阳能热水器更经济（3）选用哪一种均可，只要理由恰当即可（4）
19. （1）这些水的重力在1min内所做的功W＝Gh＝mgh
　　
　　（2）
　　
20.上坡时，动能转化为重力势能，避免了因刹车浪费能量；下坡时，重力势能转化为动能，这样设计可以节约能量。
21.（1）
　　＝67.6℃
　　（2）
（3）使用太阳能可以节约电能等，且无污染；但受天气情况制约
22.（1）太阳能转化为内能，如太阳能热水器（2）太阳能转化为电能，如太阳能汽车
（3）太阳能转化为化学能，如绿色植物光合作用