资源简介 1.1地球上的水地球上占比最大的水体:海洋水淡水中占比最大的水体:冰川水人类主要利用的淡水:湖泊淡水、河流水、浅层的地下淡水(都是淡水!!!)水循环的环节:蒸发、降水、水汽输送、植物蒸腾、地表径流、地下径流、下渗水循环的途径:海陆间循环、海上内循环、陆上内循环水循环的成因—— 内因:水的三态变化;外因:太阳辐射、地心引力我国水资源分布的特点:①总量丰富,人均匮乏;②时空分布不均匀:1)时间上:夏季丰富,冬季欠缺,江河径流量年际变化大;2)空间上:南多北少含水量最高的生物:水母98%人体每天约需2.5L水(需要,不是喝)生物体结构和功能相适应生物与环境相适应生物能适应环境并影响环境1.2水的组成电解器的玻璃管里注满水:使获得的气体纯度更高(氢气不纯会爆炸,氧气不纯不复燃)水中加入氢氧化钠或稀硫酸的目的:增强溶液的导电性实验现象:产生大量气泡,液面下降,阴极和阳极产生的气体的体积比为2:1氧气的检验:将带火星的木条靠近,带火星的木条复燃,说明是氧气氢气的检验:将燃着的木条靠近,气体燃烧,产生淡蓝色火焰,说明是氢气水的电解文字表达式:水由氢(元素)和氧(元素)组成水由水分子构成(1个)水分子由(2个)氢原子和(1个)氧原子构成(数量都写或者都不写)几个典型错误:水由氢气和氧气组成× 水分子由氢和氧组成×水由氢原子和氧原子构成× 1个水分子由1个氢分子和1个氧原子构成化学变化和物理变化的区别:是否有新物质生成化学变化的实质:分子拆分成原子,原子重新组合成新的分子化学变化中改变的微粒:分子(水分子) 不变的微粒:原子(氢原子和氧原子)具体:分子种类、数目改变,原子的种类和数目不变14:氢气与氧气体积比大于2:1的原因:氧气比氢气更易溶于水1.3水的浮力(一)浮力的产生原因:下表面的压力大于上表面的压力所有液体(或气体)对浸入其中的物体产生一个向上的浮力(浸入包括部分浸入和完全浸入,即浸没)浮力大小的表示方法:①称重法F浮=G-F拉,先测重力,再测浸入水中时的拉力②压力差法F浮=F压下-F压上③漂浮时F浮=G浮力的方向:竖直向上浮力的作用点:重心1.3水的浮力(二)【目的】探究物体所受浮力与排开水多少的关系【分析】浮力大小的测量——称重法排开水的多少(V/m/G,三者均可,因为可以利用公式换算,但是m测量比较复杂,优先选V或者G)——溢水杯补充:溢水杯的使用注意点——装满水,此时V排=V溢,若未装满,V排>V溢【操作】浮力大小的测量——称重法,利用弹簧测力计测出物体重力G,再将物体浸入水中,读出此时弹簧测力计的读数F拉,F浮=G-F拉1.V排的测量:用烧杯接住溢出的水,倒入量筒中测量体积为V排误差分析:烧杯中有水残留,V排偏小2.G排的测量:先测出空烧杯的重力G杯,再测出溢出水和烧杯的总重力G杯+水,则G排水=G杯+水-G杯误差分析:若是先测总重力,再测烧杯重力,则烧杯中有水残留,G杯偏大,G排水偏小【步骤】注意要在物体浸入水中后,才会有水溢出浸入烧杯所以若是测量V排液,则需要再此之后若是测量G排液,则需要在此之前测量G杯,在此之后测量G杯+水【结论】阿基米德原理:…………………………………………核心公式:F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排补充:物体浸入水中,V浸入即为V排,浸入分为部分进入和完全进入(即浸没)部分浸入时:V排浸没时:V物=V排总结归纳——判断浮力大小的四种方法称重法:F浮=G-F拉产生原因(压力差法):F浮=F压下-F压上沉浮状态:漂浮/悬浮时——F浮=G物阿基米德原理:F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排1.3水的浮力(三)总结归纳——判断浮力大小的四种方法1.称重法:F浮=G-F拉2.产生原因(压力差法):F浮=F压下-F压上3.沉浮状态:漂浮/悬浮时——F浮=G物4.阿基米德原理:F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排上述方法进一步归纳:判断浮力大小就两种方法1.受力分析(优先)2.阿基米德原理浮力计算策略分析:明确分析对象判断状态、受力分析选择合理公式进行计算尤其关注:V物和V排不能混用,ρ物和ρ液要辨析清楚辨析V排和V液V排可以大于V液举例:100N的水产生的浮力——可以大于100N产生的最大浮力——一定大于100N1.3水的浮力(四)注释:表格中的ρ物指的是物体的平均密度关注到题目中物体的状态,可以在旁边标注受力情况、密度关系以及体积关系判断沉浮的方法:比较F浮和G物比较ρ物和ρ液1.3水的浮力(五)沉浮条件的应用一、密度计1.用途:直接测量液体的密度2.工作原理: 漂浮即F浮=G玻璃泡内封装有小铅丸或水银目的:让密度计能够竖立在液体中刻度特点:①上小下大②上疏下密(不均匀)③无0刻度经典分析:将相同的密度计分别放入两种不同液体中,浮力如何变化?优先受力分析。可以得到漂浮即F浮=G,G不变,则F浮不变若ρ1>ρ2,可以推出V排1【推广】很多类似密度计一样能漂浮在水中的物体,在分析的时候都可以当做密度计来分析,比如说F浮不变,类似于密度计一样的刻度上小下大等二、轮船1.工作原理: 漂浮即F浮=G2.轮船的排水量所以m排=m物(包括船、人、货等),轮船可以用这个关系是直接运算,其他不行!!!经典分析:同一艘轮船,从海中行驶到河里,所受浮力?上浮下沉?优先受力分析。可以得到漂浮即F浮=G,G不变,则F浮不变若ρ1>ρ2,可以推出V排1(快捷分析:当做密度计,浮力不变,刻度上小下大,所以要下沉一些)三、潜水艇1.原理:改变自身重力2.具体变化:进气→排出水→G变小→G3.潜水艇的浮力判断:因为G在变,所以很难用受力分析去比较,因此一般都使用阿基米德原理,分析ρ液和V排的变化来判断:①上浮下沉:ρ液和V排都不变,浮力不变②露出水面:ρ液不变,V排改变,浮力改变③从海中潜行到河里(深度不变):ρ液改变,V排不变,浮力改变总结:潜水艇的原理是改变自身重力,但是不代表浮力不变,还是要具体情况具体分析!四、浮力秤1.原理:浮力秤放在水中时的液面为0刻度线。当秤上放有物体时,浮力秤会被压入水中,V排增大,液面上升;当秤恰好浸没时为可称量的最大质量2.具体分析①不放物体:漂浮:F浮=G秤,此时可以进一步求出V排,V排/s可以求出浸入的深度,即0刻度线②放上一定质量的物体:结合受力分析,仍然漂浮,此时F浮=G秤+G物(基于受力分析)若已知m物,可以求出G物,得出F浮,再求出V排,从而求出此时的浸入深度h若已知浸入深度h,可以求出V排,再求出F浮,从而得到G物,求出m物1.3水的浮力(六)做题策略的归纳:一、浮力大小的判断方法:1.优先受力分析2.无法分析则用阿基米德原理(如果熟练可以直接选择合适的方法)二、液体密度的判断:1.根据沉浮条件ρ液和ρ物的关系判断2.根据ρ液=F浮/gV排进行判断三、液体压强、压力的判断:1.根据液体压强的影响因素判断(一般)P液=ρ液gh F压液=P液S2.当液体形状为柱体时,也可以先用F=G,再用P=F/S判断(漂浮/悬浮可用)四、固体压强、压力的判断:根据相互作用力原理,将压力转化为桌面对容器的支持力,进一步受力分析1.整体法进行受力分析2.隔离法进行受力分析(对容器)补充:受力分析G、然后先考虑接触的物体,是否存在里的作用五、沉浮状态的判断:1.根据F浮和G2.根据ρ物和ρ液推导1——对于漂浮物体,可以进一步推导因为漂浮,F浮=Gρ液gV排=ρ物gV物移项可得ρ物/ρ液=V排/V物可用于选择填空的快速判断或者计算题的检验,绝对不能用来计算题的计算!六、气球的体积问题气球体积受到温度、液体压强的影响气球体积改变,因为浸没,则V排改变,ρ液不变时,F浮改变七、称重法计算物体密度的方法1.已知G物、F拉2.根据m物=G物/g计算m3.用称重法求出F浮=G物-F拉4.用V排=F浮/ρ液g计算V排5.因为浸没,V物=V排(有的题目不一定是浸没,关系式可能存在变化,但是不可缺少)6.ρ物=m物/V物推导2——ρ物=G/F浮 ×ρ液(浸没时才可以用)可用于选择填空的快速判断或者计算题的检验,绝对不能用来计算题的计算!八、称重法计算未知液体密度的方法1.已知G物、F拉水、F拉液2.用称重法求出F浮水=G物-F拉3.用V排水=F浮水/ρ水g计算V排水4.因为两次浸没,V物=V排,可以得出V排液=V排水5.用ρ液=F浮液/V排液g计算ρ液推导3:根据V排液=V排水且V排液=F浮/ρ液g可以变形得到ρ液1/ρ液2=F浮1/F浮2可用于选择填空的快速判断或者计算题的检验,绝对不能用来计算题的计算!1.4物质在水中的分散状况药品取用1.固体药品(广口瓶)取用(1)粉末状药品取用——药匙、纸槽一斜二送三竖立(2)块状药品取用——镊子一横二放三慢滑2.液体药品(吸口瓶)取用(1)倾倒法:瓶塞倒放、试管倾斜、瓶口紧挨,标签朝手心、用完后立即盖紧瓶塞,放回原处,标签朝外(2)滴取法:胶头滴管外挤内吸、正放、用完要清洗(滴瓶专管专用,不用清洗)3.用量筒量取一定体积的液体选取合适的量筒、快到时换用胶头滴管、视线与凹形液面中央最低处相平二、分散系溶质:被溶解的物质溶剂:能溶解其他物资的物质溶液:溶解形成的混合物m液=m质+m剂(溶质只包括溶解的那一部分)关注:溶液问题要考虑是否完全溶解只有溶液中才有溶质和溶剂!!!溶液的特点:均一、稳定均一:分散均匀,浓度相等、颜色深度相同等稳定:久置不分层【辨析】1.溶液是无色的 × 溶液可以有颜色2.均一稳定的液体是溶液× 反例:纯净的液体浊液:不均一、不稳定、久置会分层分类:悬浊液:固体小颗粒 举例:泥沙水、钡餐乳浊液:小液滴 举例:牛奶、肥皂水1.5物质的溶解(一)引入:蔗糖能无限溶解在水中吗?不能【初步结论】物质能够溶解的数量是有限的继续溶解:加水/升高温度【进一步结论】在一定的条件(一定量的溶剂中,一定的温度下)下,物质能够溶解的数量是有限的。引入新概念——溶解性:一种物质溶解在另一种物质里的能力感知溶解性:已知在20℃时,10g水中能溶解蔗糖20.39g,问:在该温度下,20g水中能溶解蔗糖_______g。 40.78g思考1:溶剂质量增大,蔗糖的溶解性变了吗?不变,每10g水中最多溶解的糖是等量的。说明两次糖溶解在水中的能力是相同的。【关注】溶解性≠溶解的多少,溶解的 多少与溶解性和溶剂质量有关比较溶解性:等量的溶剂最多溶解的溶质。思考2:在实验中搅拌有没有改变溶质的溶解性?搅拌不影响等量的溶剂最多溶解的溶质【关注】溶解性≠溶解的快慢溶解快慢的影响因素:搅拌、温度、颗粒大小溶解性的影响因素:溶剂种类、溶质种类、温度实验目的:探究溶液温度对物质溶解性的影响温度升高,气体的溶解性减小举例:烧水时,有气泡冒出【活动】打开雪碧的瓶盖,观察现象有气泡冒出【解释】气体压强减少,气体的溶解性减小,多余的CO2冒出【溶解吸放热】在一只烧杯中加入氢氧化钠固体,使它溶解,再用温度计测量。——温度升高在另一只烧杯中加入硝酸铵/氯化铵,并使之溶解,用温度计测量。——温度降低实验表明:①有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度升高(如氢氧化钠);②有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度降低(如硝酸铵);③也有许多物质溶解时,溶液的温度没有明显变化(如氯化钠)。1.5物质的溶解(二)一、饱和溶液和不饱和溶液【类比】吃饱,吃不下——吃饱了;还吃得下——吃不饱饱和溶液:不能继续溶解不饱和溶液:还能继续溶解因为最多能溶解的质量与溶解性、溶剂质量有关溶解性与溶质种类、溶剂种类、温度有关因此要强调温度相同、溶剂质量相同【定义】1.饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。补充:“这种溶质”的饱和溶液,意味着不能溶解这种溶质,但是还能溶解其他溶质练习1:在一定温度下,向100克食盐饱和溶液中加入3克食盐,充分搅拌后,溶液的质量变为103克,此说法对吗?×食盐不能继续溶解练习2:在一定温度下,向100克食盐饱和溶液中加入3克硫酸铜,充分搅拌后,溶液的质量可能变为103克吗?硫酸铜可以继续溶解(要考虑是否能完全溶解,此时全部溶解!!!)2.不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。【判断是否饱和】1.观察法:如果溶液中有少量未溶解的物质,则是饱和溶液;2.实验法:加少量该溶质,溶质能继续溶解的是不饱和溶液,不能溶解的是饱和溶液。【练习】向不饱和的氯化钠溶液中逐渐加入氯化钠固体,边加边搅拌。请画出“溶液质量随加入氯化钠的质量”的变化曲线图。注意:考虑起点、趋势、终点、转折点如果有一杯饱和的硫酸铜溶液,能否将它转变成不饱和溶液呢 思路方法:吃不饱到吃饱——再吃点(加溶质)、减小胃口(蒸发溶剂、降低温度(通常))二、浓溶液和稀溶液在溶液中,溶有较多溶质的叫做浓溶液;有的溶有较少溶质,称为稀溶液。蔗糖加了很多,比较浓,但是不饱和熟石灰加了很少,比较稀,但是饱和【结论】 饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。溶液的饱和、不饱和与溶液的浓、稀并没有直接的必然关系。1.5物质的溶解(三)一、溶解度溶解性的比较:一定温度下,一定量的溶剂中,逐渐加入溶质直至不能继续溶解,比较溶解的溶质质量的多少。定性→定量(影响因素一样)类比速度的比较:相同时间比路程→单位时间通过的路程溶解度(S):在一定的温度下,某物质在100 克溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量,为该物质在这种溶剂里的溶解度。(四要素,关注是“溶剂”,要和溶液区分清楚!)【判断】【用比例法计算溶解度】80g溶剂中溶解20g溶质,则100g溶剂中可以溶解25g溶质,即溶解度为25g比例法公式(关注m质和m剂对应的需要时饱和溶液!!!)应用:计算溶解度(已知溶质和溶液质量)计算饱和溶液中溶质多少(已知溶解度、溶剂质量)计算饱和溶液中溶剂多少(已知溶解度、溶质质量)二、溶解度等级三、温度对固体物质溶解度的影响曲线上各点:表示该物质在不同温下的溶解度。曲线的交点:表示这几种物质在该温度下的溶解度相同。曲线下方的点:表示溶液为不饱和溶液。曲线上方的点:表示溶液是饱和溶液,且溶质有剩余。大多数固体物质溶解度随温度升高而增大, 例如 硝酸钠、氯化铵等。少数固体物质溶解度受温度影响不大, 例如食盐。极少数固体物质溶解度随温度升高反而减小,例如熟石灰。1.5物质的溶解(四)回顾溶解度的概念应用溶解度对于可能饱和的溶液进行定量的判断【例1】烧杯2可能饱和可能不饱和,但是根据烧杯3,可以确定溶解度为36g,所以烧杯2恰好饱和【例2】烧杯②③④一定饱和,烧杯①可能饱和可能不饱和,但是根据烧杯②蒸发10g溶剂,析出5g溶质可以知道,饱和溶液蒸发10g溶剂,析出5g溶质,但是烧杯①只析出1g溶质,可得烧杯①不饱和一、溶质的质量分数定性概念:溶液的浓和稀定量概念:溶质的质量分数没有单位,或者说单位是“1”,是一个比值;用百分数表示二、应用1.直接代入计算型:已知溶质(全部溶解)、溶剂或溶液质量,求溶质的质量分数2.判断后代入计算型:需要考虑是否能够完全溶解,再代入计算型饱和溶液还可以变形成a%=s/(100g+s),不饱和不能用!因为一定温度下,饱和溶液的质量分数是相同且最大的!3.公式变形:m质=m液×a%;m液=m质/a%(m剂=m液-m质)4.溶液的稀释和浓缩(通过加水和蒸发水)【把握不变的量——m质】分步算:m质=m浓×a浓%m稀=m质/a稀%或利用m质不变,得到m浓×a浓%=m稀×a稀% 【注意只能用质量来计算,体积不能代入!】△m水=m稀-m浓1.5物质的溶解(五)一、计算题复习回顾补充第5种类型的计算:50g,10%溶液,通过加溶质使得质量分数变成20%,问:需要加多少g溶质?设需要加溶质的质量为mm质=m液×a%=50g×10%=5g根据a%=m质/m液20%=(5g+m)/(50g+m)解得m=6.25g选择填空的答题技巧,利用加溶质前后m剂不变50g×90%=m浓×80%m浓=56.25gm质加=56.25g-50g=6.25g二、溶液的配置1.计算——m质=m液×a%;m剂=m液-m质2.称量——天平称取溶质,量筒量取溶剂3.溶解——烧杯、玻璃棒(玻璃棒作用:搅拌,加速溶解)4.装瓶(转移)——细口瓶误差分析10%和20%溶液混合,质量分数大于10%小于20%1.6物质的分离(一)知识回顾:晶体——固定的熔点、规则的形状晶体析出的过程叫做结晶结晶的前提——溶液是饱和溶液结合前面学习过的知识点:晶体要析出,本质是最多能溶解的溶质质量减小,可以有两种方法:减小m剂降低温度(对于大部分物质而言)一、海水晒盐使用的方法——减小m剂(温度不变)具体的操作方法是蒸发溶剂(有时题目中也叫做蒸发结晶)海水晒盐过程中会立马析出食盐晶体吗——不会,所以可以知道海水是食盐的不饱和溶液不饱和溶液——①——恰好饱和——②(析出晶体)——饱和溶液①过程分析:m质不变(无溶解,无析出) m剂减小(蒸发溶剂)m液减小(m质和m剂之和) a%变大(公式m质/m液)②过程分析:m质减小(有析出) m剂减小(蒸发溶剂)m液减小(m质和m剂之和) a%不变(公式m质/m液无法分析,利用结论——一定温度下,饱和溶液的质量分数不变且最大)二、硫酸铜晶体制备使用的方法——降低温度具体的操作方法是冷却热饱和溶液(一字不落)(有时题目中也叫做降温结晶)类比一下海水晒盐进行分析不饱和溶液——①——恰好饱和——②(析出晶体)——饱和溶液①过程分析:m质不变(无溶解,无析出) m剂不变(不加水,无蒸发)m液不变(m质和m剂之和) a%不变(公式m质/m液)②过程分析:m质减小(有析出) m剂不变(不加水,无蒸发)m液减小(m质和m剂之和)a%变小(公式m质/m液无法分析,可以展开成m质/(m质+m剂),分子分母同时除以m质,得到1/(1+m剂/m质)分析可以得到a%变小,或者利用生活常识,当m剂一定时,溶质变小,溶液变稀,a%变小出示两种物质溶解度和温度的关系表格1.氯化钠可以用冷却热饱和溶液的方法吗?因为氯化钠溶解度受温度影响较小,析出的质量比较小,该方法不好用,所以氯化钠还是要用蒸发溶剂的方法!2.硫酸铜可以用蒸发溶剂的方法吗?蒸发溶剂的方法是通用的,但是冷却热饱和溶液的方法更方便快捷,在都可以选用的时候,优先选用冷却热饱和溶液的方法(适用于溶解度受温度影响较大的物质)总结归纳:蒸发溶剂——溶解度受温度影响较小冷却热饱和溶液——溶解度受温度影响较大例题1:大量的硝酸钾中含有少量的氯化钠,需要获得硝酸钾,采用什么方法?蒸发溶剂——硝酸钾会析出,氯化钠不会析出(少量不饱和)冷却热饱和溶液——硝酸钾会析出,氯化钠不会析出(少量不饱和)因此选用冷却热饱和溶液的方法。例题2:大量的氯化钠中含有少量的硝酸钾,需要获得氯化钠,采用什么方法?蒸发溶剂——氯化钠会析出,硝酸钾不会析出(少量不饱和)冷却热饱和溶液——氯化钠会析出,但是析出较少,硝酸钾不会析出(少量不饱和)因此选用蒸发溶剂的方法。【总结归纳】只需要考虑需要获得的物质的溶解度受温度影响的情况,选择合适的方法即可知识链接【结晶水合物】晶体中含有结晶水的物质——纯净物(新的分子,化学变化)【潮解现象】吸水、溶解——物理变化【生活现象解释】我国有许多盐碱地,湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱,那里的农民冬天捞碱、夏天晒盐,试用你学过的知识说明其中的道理。氯化钠:溶解度随着温度的升高变化不大,宜采取蒸发溶剂的方法结晶所以夏天晒盐纯碱:溶解度随着温度的升高而明显增大,宜采用冷却热饱和溶液的方法结晶,所以冬天捞碱。1.6物质的分离(二)知识回顾一、结晶法1.蒸发溶剂(适用于溶解度受温度影响较小)2.冷却热饱和溶液(适用于溶解度受温度影响较大)你会直接饮用水塘中的水吗?为什么?水、可溶性杂质、不溶性杂质、微生物阅读课本:书上介绍了其他的几种方法——沉淀、过滤、 吸附、蒸馏二、沉淀法(利用溶解性不同)用于分离溶液中混有的不溶性的固体杂质,常用明矾、活性炭吸附水中的杂质,明矾、活性炭是常用的凝聚剂,使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来。思考:其他不能去除的悬浮在水中及浮于水面的固体物质怎么办?三、过滤法(利用溶解性不同)液体通过过滤器,除去液体中混有的不溶性固体杂质。1.过滤器:由漏斗与滤纸制成滤液:能通过过滤器的液体滤渣:留在滤纸上的物质一贴:滤纸要紧贴漏斗内壁。中间不要留有气泡目的:加快过滤速度二低:(1)滤纸边缘要低于漏斗边缘目的:以免液体流到漏斗外侧(2)液体液面要低于滤纸边缘目的:防止液体从漏斗与滤纸的间隙中流出三靠:1.烧杯尖嘴要紧靠玻璃棒目的:使液体沿玻璃棒进入过滤器,防止外洒2.玻璃棒下端要紧靠三层滤纸目的:防止滤纸破损3.漏斗尖端要紧靠烧杯内壁目的:防止液体飞溅滤液浑浊的原因 1.滤纸破损2.过滤时液面仍高于滤纸边缘3.仪器不干净四、吸附法活性炭具有吸附作用,可以吸附掉一些溶解的杂质(色素),除去异味。经上述沉淀、过滤、吸附等净化处理,浑浊的泥浆水变澄清了,但所得的水是不是纯净水?不是纯净水五、蒸馏法(利用沸点不同)1、为什么要加防暴沸的小石粒?防止液体暴沸,以避免意外。2、为什么要把温度计的玻璃泡放在蒸馏烧瓶的支管处而不插入溶液中呢?蒸馏需要控制好温度,在支管口处的蒸汽的温度,是最准确的。3、为什么进水管在冷凝管的下方,而出水管在冷凝管的下方?使冷凝管中充满水有利于热量交换,使冷凝效果更好。方法归纳自来水厂对从江河或水库等水源引来的水进行净化处理时,主要经过 3个阶段。1. 物理阶段:通过过滤和沉淀等方法除去水中的固体颗粒。2. 化学阶段:通入氯气或漂白粉等杀死水中的微生物。3. 生物学阶段:借助于微生物除去水中的有毒物质。1.6物质的分离(三)粗盐提纯:计算称量(定量称取和量取)溶解(玻璃棒:搅拌,加快溶解)过滤(玻璃棒:引流)蒸发(玻璃棒:搅拌,使液体受热均匀,防止液体飞溅)【蒸发】器材:蒸发皿注意:当出现大量晶体使移走酒精灯,利用余热蒸干1.7水资源的保护开发和利用水资源:陆地上的淡水资源我国现状:总量丰富,人均匮乏分布:(1)时间上:夏季丰富,冬季欠缺,江河径流量年际变化大东多西少,南多北少利用:生活、工业、农业开发:海水淡化(蒸馏法、冷却法、反渗透法)、跨流域调水(南水北调)保护:(1)节约:再循环、减少使用、回收利用(2)防止污染:生活、农业、工业等方面2.1大气层大气就在我们身边主要集中在地面以上1000千米左右的高度内一、大气的重要意义:1.保护地球免受陨石冲撞,使地球昼夜温差较小,对地球具有保温作用;2.大气层是地球上存在生命的条件之一;3.臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害;4.水蒸气能成云致雨,形成各种天气现象;5.是声音传播的媒介。二、大气温度根据温度随高度的变化情况,可以将大气分为4层4321高度越高,温度越低的是:1、3高度越高,温度越高的是:2、4三、大气分层1——对流层2——平流层3——中间层4——暖层、外层可以发现,真正的分层与之前的不完全一直,但大致相同由此得出:大气温度在垂直方向上的变化是大气分层的主要依据除了温度以外,大气分层的依据还有密度、物质组成等1.对流层(1)底层(2)赤道厚(17km),两极薄(8km)——自转的影响(3)集中了四分之三的大气质量,几乎全部的水汽、固体杂质(4)显著的特点:具有强烈的对流运动对流运动的分析:酒精灯加热--温度升高--受热膨胀--密度减小--上浮--逆时针运动若是放一个冰块,要放在___________?冰块温度降低--遇冷收缩--密度增大--下沉【总结】热上升,冷下降【应用】用冰块冷冻鱼时,冰块放在鱼的——上方冷空调风向——上热空调风向——下冰箱内冷凝管分布——上2.平流层臭氧层在平流层,可以阻挡紫外线臭氧空洞——氯氟烷烃3.暖层又称电离层,远距离无线电通讯2.2气温对流层存在复杂的天气变化一、天气:短时间内近地面气温、湿度、气压等要素的综合状况概念辨析——天气、气候天气——短时间气候——长时间(月、季节、年等)二、气温——天气的冷热程度测量工具——温度计(普通温度计、最高温度计、最低温度计)使用三种温度计的原因——一天中的气温时不断变化的最高温:14h最低温:日出前后单位:摄氏度(℃) 了解一下:华氏温度三、气温的测量1.白色——反射光2.百叶箱:防止日晒、风吹、雨淋3.1.5m——人类活动的高度4.水平放置——防止重力影响5.朝北——太阳偏南,防止直接照射四、气温与生活的关系1.动物:狗吐舌头2.人类:最感舒适的温度:22℃3.植物:同种植物不同生长阶段最适温度不同,不同植物生长的最适温度不同2.3大气的压强(一)大气压强类比液体压强【知识回顾】液体压强:液体向浸入其中的物体向各个方向都有力的作用大气压呢?【实验】1.覆杯实验——装满水,倒置,纸片不掉落,向各个方向都不掉落说明大气压存在,且向各个方向都有力的作用【解释】杯中装满水,P内减小,P内2.牛奶盒的变化——吸气后牛奶盒变瘪说明大气压存在【解释】吸管吸气,P内减小,P内3.瓶中取袋——拉袋子后拉不出来说明大气压存在【解释】拉袋子后,P内减小,P内【应用】1.吸盘——用力压吸盘,不会掉下来【解释】用力压吸盘,气体排出,P内减小,P内2.吸饮料——吸吸管,饮料上升【解释】吸吸管,P内减小,P内【著名实验】马德堡半球实验——两个金属半球抽气后,八匹马拉开说明大气压的存在,且大气压很大【解释】抽气后,P内减小,P内【马德堡半球实验粗测大气压强】对半球进行受力分析向右有马提供的拉力各处的大气压力,上下抵消后,合力向左即F大气压=F拉则P大气=F大气压/S(注意:S取横截面积,而不是表面积)【误差分析】因为抽气无法抽干净,所以存在P内,使得F拉偏小,即F大气压偏小,P大气偏小2.3大气的压强(二)【覆杯实验进一步思考】——大气压能托起水柱,即P大气>P液,若是液体h增大,大气能一直托住吗?当h增大一定程度后,大气托不住,则有一个临界点P大气=P液一、大气压的大小【托里拆利实验】——测量大气压的大小玻璃管中装满水,将玻璃管倒立在水银槽中,松开手,会发现液面下降,液面高度760mm,上方出现真空区。则此时P大气=P液【关注】760mm的高度指的是竖直方向的高度则可以进行计算P大气=P液=ρgh二、测量工具1.空盒气压计——便于携带和使用2.水银气压计——准确三、实验室粗测大气压强1.吸盘(1)吸盘吸在墙壁上,用弹簧测力计拉,刚好掉落时,读出拉力F,此时F大气=F拉用两个三角尺和一把直尺测出吸盘的直径,求出面积S根据P=F/S求出大气压强【缺点分析】F拉读数不方便实验改进(2)吸盘吸在天花板上,下方挂钩码——F拉改变不连续继续改进(3) 下方挂小桶,里面放沙子——读数方便,连续改变【误差分析】气体未排尽,存在P内,使得F拉偏小,即F大气压偏小,P大气偏小2.针筒(1)活塞推到底部,橡皮帽堵住小孔(2)如图所示,拉动针筒,刚好拉动时,读数弹簧测力计的示数(3)用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L,已知刻度部分体积为V,计算出活塞的横截面积S=V/L(4)P=F/S=FL/V【误差分析】1.气体未排尽,存在P内,使得F拉偏小,即F大气压偏小,P大气偏小2.漏气,存在P内,使得F拉偏小,即F大气压偏小,P大气偏小3.存在摩擦力,使得F拉偏大,即F大气压偏大,P大气偏大2.3大气的压强(三)一、大气压强的影响因素从微观角度进行分析——分子碰撞1.温度越高,分子的热运动越剧烈,气体压强越大2.单位体积的气体分子数越多(某种意义上可以理解成ρ越大),碰撞次数越多,气体压强越大生活实际:海拔越高,气压越低【解释】海拔越高,气温越低,空气越稀薄,气压越低二、生活用品与大气压1.真空压缩袋【解释】抽气后,P内减小,P内2.吸尘器【解释】风扇旋转后把内部气体排出,P内减小,P内3.离心式水泵【解释】叶轮把水甩出,P内减小,P内三、大气压与天气思路分析——风的形成:高压区吹向低压区根据风的风向,形成对流,进而分析出竖直方向上的气流方向高压区——从上往下运动——晴朗干燥——心情舒畅低压区——从下往上运动——水蒸气遇冷——阴雨——心情烦躁四、大气压对人体的影响1.心情——如上分析2.高原反应——高原空气稀薄、气压低3.人体内有压强:典型例子——拔罐【解释】罐内温度降低,P内减小,P内P内4.因为大气压对人体有影响,所以①飞机增压②航天服2.3大气的压强(四)气压对液体沸点的影响明确自变量——气压——改变(充气、抽气)明确因变量——液体沸点(是否沸腾)回顾沸腾的条件温度达到沸点持续吸热【补充】吸热的本质——热传递;热传递发生的条件——温度差、结果——等温【实验】水停止沸腾 水重新沸腾停止沸腾——沸点升高重新沸腾——沸点降低【结论】气压越高,液体的沸点越高【应用】压力锅高山上海拔高,气压低,沸点低,饭很难煮熟,所以需要利用压力锅原理:气压越高,液体的沸点越高压力锅在工作过程中,锅内水蒸气增加,使得锅内气压增大,沸点升高,当气压增大到一定程度时,限压阀被顶起来,气压保持恒定,沸点保持恒定临界状态受力分析:向上的F内气压,向下的G阀、向下的F大气压同时除以S可得:P内=P阀+P大气(P阀的计算:F=G=mg,P阀=F/S)【考点分析】已知S、m阀,求T= 已知T、S,求m阀=?m阀变大,T?到气压更低的地方,要保持T不变,m阀?【做题策略】结合图像,要把T转化成P内,然后结合压强关系进行计算分析【辨析】内部气压作用:气球爆炸,压力锅等大气压作用:吸盘等【习题分析】1.判断a、b处的沸腾情况a不沸腾:温度能达到沸点(与b等温),不能持续吸热(等温)b沸腾:温度能达到沸点,能持续吸热2.如何让a沸腾①降低a的沸点——a上方密封,抽气减小气压②升高b的沸点——b上方密封(不一定要充气,因为水蒸气增大,气压增大)2.3大气的压强(五)气压与流速的关系明确自变量——流速明确因变量——气压【辨析】前一课的自变量因变量两个格式:1.自变量对因变量有影响;2.因变量与自变量有关实验1:沿两张纸条中间向下吹气现象:纸条向中间合拢【解释】沿两张纸条中间向下吹气,中间气体流速快,压强小,P中间实验2:拿一张纸条,将它放在下嘴唇底下,沿着纸条的上表面用力吹气现象:纸条向上飘动【解释】沿着纸条的上表面用力吹气,纸条上方气体流速快,压强小,P上【得出结论】气体流速越快,压强约小(注意点:这个地方的流速指的是相对运动的速度)现象1:刮大风现象:挂在窗内的窗帘却会向外飘出【解释】刮大风时,窗外气体流速快,压强小,P外现象2:把一根玻璃管斜插在烧杯的水中,当用另一根玻璃管对着它 的上端吹气时现象:水面从吸管中上升,有水从插着的玻璃管中吹出【解释】把一根玻璃管斜插在烧杯的水中,当用另一根玻璃管对着它的上端吹气时,吸管上方气体流速快,压强小,P吸管现象3:淋浴现象:浴帘向内飘【解释】淋浴时,水流带动空气运动,浴帘内侧气体流速快,压强小,P内现象4:列车驶过,人站在安全线内现象:人被压向列车【解释】列车驶过,列车带动空气运动,距离铁轨近的一侧气体流速快,压强小,P近现象5:飞机向前运动,机翼形状如图所示现象:飞机向上飞起来【解释】飞机向前运动,机翼上方气体流速快,压强小,P上(关注:鸟类的飞行分析与飞机类似)现象5:飞机向前运动,机翼形状如图所示现象:飞机向上飞起来【解释】飞机向前运动,机翼上方气体流速快,压强小,P上现象6:汽车向前运动,汽车形状如图所示现象:高速行驶的汽车会“发飘”【解释】汽车向前运动,机翼上方气体流速快,压强小,P上现象7:旋转的足球向前踢出现象:足球向左前方运动【解释】足球旋转,足球左侧气体流速快,压强小,P左现象8:刮大风时现象:房屋顶部被大风掀起【解释】刮大风时,房顶上方气体流速快,压强小,P上(关注:刮大风时雨伞与房顶类似)现象8:草原上的鼠洞,刮风时现象:鼠洞内部空气会逆时针运动【解释】刮风时,右侧洞口上方气体流速快,压强小,P右现象8:向两个一次性杯子中间吹气现象:乒乓球会来回滚动【解释】向两个一次性杯子中间吹起,两个一次性杯子中间气体流速快,压强小,P中间现象9:从漏斗尖嘴处向上用力吸气现象:乒乓球不下落(静止)【解释】从漏斗尖嘴处向上用力吸气,乒乓球上方气体被吸走,压强小,P上现象9:从漏斗尖嘴处向下持续用力吹气现象:乒乓球不下落(抖动)【解释】从漏斗尖嘴处向下持续用力吹气,乒乓球上方气体流速快,压强小,P上现象10:当两船彼此行行驶时现象:两船挤在一起了【解释】当两船彼此行行驶时,气两船中间液体流速快,压强小,P中间【通过这个现象可以发现,该规律不仅仅气体存在,液体也存在】现象11:液体流经管径不同的管道现象:上方管子中的液面高度不同【解释】液体流经管径不同的管道,管径越细,液体流速快,压强小,所以该处的液体高度越低。2.4风和降水【复习】天气的要素:气温、气压、风、湿度、降水(还未学习)剩下的三个要素就是我们这一节课要学习的内容一、风:空气的水平运动(从高压区水平向低压区运动)如何描述运动:运动的方向、运动的速度风的两个基本要素——风向、风速1.风向——风吹来的方向风向测定——风向标(风向是由风向标的箭头的指向)2.风速——单位时间内空气流动的距离(单位:m/s、km/h)风速测量——风速仪(原理:利用风杯在风作用下的旋转)风级风的利弊利:发电、帆船、传粉弊:刮倒建筑树木农作物、倾覆船只、龙卷风、沙尘暴二、空气湿度(湿度表示空气中水汽的多少)绝对湿度:单位体积空气中水汽的含量相对湿度(一般用相对湿度表示):空气中实际水汽含量(绝对水汽压)与饱和水汽压之比如何理解——类比吃饭绝对湿度——吃了几碗饭相对湿度——吃了几分饱湿度测量——湿度计——干湿球湿度计(最常用)、毛发湿度计、自动感应湿度计干湿球湿度计:由一支干球温度计和一支湿球温度计组成原理:湿球温度计下端的湿纱布由于蒸发吸热,使湿球温度计上的读数比干球温度计上的读数小。干湿球温度计之间的读数差值,能反映出空气中相对湿度的大小。分析:干湿球湿度计二个读数相差越小,表明水的蒸发越小。说明空气中的水汽量接近饱和,则相对湿度大。人体最感舒适的湿度:50%-60%三、降水(包括雨、雪、冰雹等(固态和液态的水)水汽凝结的条件⑴ 相对湿度达到100%;⑵ 气温降低到一定程度;⑶ 空气中微小的尘粒。(了解)【注意】凝结不一定降水!【降雨量】⑴ 概念: 表示一定时间内地面积水的深度⑵ 单位: 降雨量用毫米来计量⑶ 测量仪器: 降雨量用雨量筒(杯)来测量——雨量筒把雨水收集起来,观测时把贮水瓶中的雨水倒入雨量杯内,读出刻度即为降水量(说明:雪、冰雹待熔化后测量)2.5天气预报一、天气预报人们想知道未来一段时间的天气情况,常常通过看电视、听广播、拨打气象预报电话、查看互联网等获取气象预报信息。二、天气图——气象信息1.等压线是气压相等的地方的连线①高压——晴朗干燥②低压——阴雨2.锋面:冷暖空气的交界面①冷锋②暖锋3.台风:台风是破坏力强的灾害性天气,形成狂风暴雨。2.6影响气候的因素一、气候的影响因素1.纬度位置(主要体现在冬天)纬度越高,气温越低2.海陆位置当质量一定时,吸收相同的热量,水的比热比较大,升高的温度比较小所以白天陆地温度高,海洋温度低当质量一定时,放出相同的热量,水的比热比较大,降低的温度比较小所以晚上陆地温度低,海洋温度高3.地形(1)地形对气温的影响:在对流层,地面每升高 1000米,气温下降约6℃。(2)地形对降水的影响:-------迎风坡多雨,背风坡少雨【解释】在迎风坡,暖湿空气沿迎风坡爬升,气温下降,水汽冷却凝结,形成降水。背风坡气流下沉,气温上升,不易形成降水。4.季风冬季风(西北风):陆地气温低,气压高,海洋气温高,气压低,风从陆地吹向海洋【寒冷干燥】夏季风(东南风):陆地气温高,气压低,海洋气温低,气压高,风从海洋吹向陆地【温暖湿润】【气候的变化】竺可桢通过考古发现、古代文字记载——气候波动变化,目前全球气温处于逐渐逐渐升高的过程中5.人类活动对气候的影响(1)温室效应化石燃料的大量使用,温室气体排放过多【解决办法】减少使用(不能说不允许使用!)、植树造林、清洁能源、低碳绿色出行等(2)“热岛”现象城市温度高,气压低,郊区温度低,气压高,风从郊区吹向城市2.7我国的气候特征与主要气象灾害1.我国气候特征:界线:大兴安岭—阴山—贺兰山—冈底斯山降水规律:从东南向西北内陆递减。(来自大陆)季风气候:雨热同期 (来自海洋)西北内陆:干旱、半干旱,降 水量少,降水变化大。冬寒夏热,气温日较差和年较差大,日照充沛。(瓜果甜)2.我国的气象灾害:(1)寒潮:定义:大范围的强烈冷空气活动。成因:强冷高气压活动引起的。频率:每年袭击我国的寒潮平均约有5次。影响:寒潮会带来剧烈的降温、霜冻、大风,北方还会出现扬沙天气。(2)台风:台风是一种破坏力很大的灾害性天气;我国东南沿海是台风的重灾区。台风眼:台风中心,这里风平浪静, 云量很少。(气流下沉)狂风暴雨区:台风眼外侧半径100千米左右的区域。(气流上升,遇冷,降水)利弊:台风会吹倒大树和危房,造成经济损失, 危及人们的生命和财产安全。同时又可缓解东南沿地区的旱情和酷暑、湿润气候、改善环境等。当台风来临时,我们不要待在大树下和电线杆旁,也不能躲在危房中。在海上航行的船舶要进港避风。(3)洪水(危害最大的自然灾害之一)成因:持续性暴雨、台风是引发洪水的主要自然因素。人类的一些活动也会引发洪水或使洪水的危害增大。危害:淹没农作物、淹没汽车,冲毁房屋、道路、桥梁,危及人们的生命和财产安全。(4)其他:干旱、霜冻、沙尘暴、冰雹等。3.1植物的感应性(一)复习回顾:七上2.1节生物与非生物的区别根本区别:新陈代谢其他:应激性等【应激性】对外界的刺激作出反应植物的感应性≈应激性(植物应激性的专有名称)3个例子:①根的向地性和茎的负向地性②向光性③含羞草总结共同点:都有外界刺激;都对外界的刺激做出反应(形态、生理和行为)6个例子:①根的向地性和茎的负向地性②向光性③含羞草④向水性⑤捕蝇草⑥感温性分类:①②④一类:运动方向与刺激方向有关(相同或相反)——向性运动(慢、不可逆)③⑤⑥一类:运动方向与刺激方向无关——感性运动(快、可逆)【探究一】单侧光对植物感应性的影响(1)提出问题:单侧光对植物感应性有什么影响?(2)提出假设:植物会向着光的方向生长(3)提供器材:若干幼苗和不透光硬纸盒、小刀等(4)方案设计:【对照组的判断】适宜条件的是对照组(5)得出结论:植物在单侧光的刺激下,弯向光源生长(植物的向光性)(6)①实验选用植物幼苗而不选成熟植物?幼苗对光刺激的反应比较敏感。且幼苗生长速度快,实验效果明显② 植物的向光性是由植物体上哪一部分决定的?芽、幼叶等幼嫩的部位。③ 植物向着光源生长的意义?可以使植物的叶子得到更多的光,更好地进行光合作用。【探究二】重力对植物感应性的影响实验(1)将浸泡过的蚕豆发芽的一粒种子放在瓶壁和湿棉花之间。(2)在温暖且湿润的环境中,放置几天。观察芽和根的生长情况。结论:植物根在重力的影响下,向着重力方向生长(植物的向地性);植物茎在重力的影响下,背着重力方向生长(植物的负向地性)。植物的向地性和负向地性对植物有什么意义?根(向地性):保证根从土壤中吸收水分和无机盐。茎(负向地性):保证叶能伸向空中,吸收阳光。把蚕豆幼苗水平放置在飞行于太空的天宫一号中,继续存活若干天后,植物根、茎生长的方向?水平方向生长,不受重力影响【生物实验的三大原则】①大样本——避免偶然性,寻找普遍规律②对照③单一变量【生物应激性的意义】——生存、繁殖3.1植物的感应性(二)一、复习回顾1.感应性的定义2.感应性的两种形式及区别二、探究植物对水的反应1.提出问题:土壤中水分分布不均匀,有的地方干,有的地方湿,植物的根将怎样生长?2.建立假设 :根据已有的知识和经验,你的假设是:植物的根向水的方向生长。3.设计验证方案:(1)要准备的实验材料和器具:透明水槽、可以渗出水小花盆、栽培花泥土、多株幼苗。(2)控制哪些变量:光照、温度、土壤、不定根相似的幼苗。(3)实验步骤:①将栽培花泥土松松地倒入透明水② 在两边栽入两株幼苗,在小花盆中到满水。槽内,中间埋入小花盆。③ 放在空气、温度、光照适宜地方,用7~10天时间观察两株幼苗根系的生长情况。4.实施方案:如右图。5.实验结果与结论:(1)实验结果与预测的结果一致吗?一致。(2)你的结论是:植物的根向水的方向生长。三、追本溯源为什么植物会向光生长?为什么根会向地生长?为什么许多植物会在秋末落叶?这些现象都与植物体内的激素调节作用有关。1.植物激素的定义一些在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物。2.与向光性有关的植物激素名称?产生部位?具有什么作用?生长素,尖端,能加快植物细胞生长速率。3.单侧光对该激素会产生什么影响?生长素会移向背光一侧4、茎弯曲生长的直接原因是?背光一侧的生长素多,茎生长得比受光侧快,弯向受光侧根的向地性和茎的负向地性的分析:1.重力作用:使得靠近地面一侧生长素浓度更大2.生长素浓度A3.根据形态比较生长速度:AD【思考】为什么AB一致,CD相反?低浓度促进生长,高浓度抑制生长,且根的敏感度高【注意】右侧图像中下降阶段一开始也是促进的,低于“0”线后才开始抑制【学以致用】①除草——高浓度抑制杂草生长②顶端优势——顶芽产生的生长素运输到侧芽,使得侧芽处的生长素浓度过高,抑制侧芽的生长【其他植物激素】多种激素相互协调、共同调节3.2人体的激素调节【关注】侏儒症和呆小症的区别:身材矮小,但是侏儒症智力正常,呆小症智力低下【生物观念】生物体的调节时一个动态平衡的过程!练习:图 3-11为正常人血糖含量的变化曲线。请据图分析 :(1)正常人的血糖含量范围是90毫克/100毫升左右。(2)饭后 1小时(BC 段),血糖含量出现大幅度上升,其原因是食物消化吸收。(3)CD 段出现血糖含量下降的原因是胰岛素分泌增加,促进葡萄糖分解,储存在肝脏和肌肉内。(4)CD段血糖含量已经下降,胰岛素分泌的量如何改变?减少(刺激减小,反应也减小)(5)饭后为何不适合剧烈运动:运动时血液大量流向肌肉,使得流向肠胃的血液减少,影响食物的消化和吸收。3.3神经调节(一)【关注】神经调节是主要方式【对刺激的反应】接受信息→传导信息→处理信息→传导信息→作出反应(眼) (神经) (脑、脊髓) (神经) (肌肉)总结:连续过程,许多器官协同作用【抓尺子实验】实验原理:被测试者手抓到的位置越靠近零刻度线,说明被测试者反应越快数据处理——操作:求平均值 目的:减小实验误差结论:1.不同的人对同一刺激反应的快慢是不一样的。2.同一个人通过不同器官对刺激作出反应的快慢也是不一样的。3.当受到干扰时,人反应的快慢也会受到影响。神经细胞(神经元)——神经系统的基本结构和功能单位结构:细胞体和突起 突起分为:树突、轴突神经元的功能:接受刺激,产生并传导兴奋生物体结构和功能相适应3.3神经调节(二)神经系统包括中枢神经系统+周围神经系统中枢神经系统=脑(包括大脑、小脑、脑干)+脊髓周围神经系统=脑神经(12对)+脊神经(31对)脑——最高级部分大脑——①发达,高级②左右两边③凹:沟、裂,凸:回,增大大脑皮层的表面积(大脑皮层:神经元细胞体高度集中,处理信息)④大脑皮层有很多高级神经中枢(运动、感觉、语言)(神经中枢不仅仅在大脑上)【辨析1】中枢神经和神经中枢中枢神经指中枢神经系统,包括脑和脊髓;神经中枢指的是控制某些功能的功能区【辨析2】语言包括哪些?有声语言、肢体语言、文字语言、盲文等小脑——平衡、协调伸手夹菜(伸手:大脑控制,精细动作夹菜:小脑协调)脑干——呼吸、心跳(注意保护后脑勺,脑干位于后脑——戴头盔)【植物人】脑干完好脊髓(较为低级)——脑干的延续功能:传导、反射(排尿、膝跳、缩手)脊髓受到大脑控制(高级神经中枢可以控制低级神经中枢)3.3神经调节(三)一、反射和反射弧反射:人体通过神经系统对各种刺激作出应答性反应的过程。反射是神经调节的基本方式【辨析】如果一个生物没有神经系统,则不可能有反射的过程!【分析缩手反射】痛觉(热觉)感受器 →传入神经→脊髓→传出神经→效应器肌肉(完成缩手)感受器 →传入神经→神经中枢→传出神经→效应器完成反射的神经结构——反射弧(结构缺一不可)【几个概念的辨析】神经系统的基本结构和功能单位——神经元神经调节的基本方式——反射完成反射的神经结构——反射弧【缩手反射的再分析】感觉的形成:感受器 →传入神经→脊髓→大脑【经典题型】若传入神经受损——①无感觉(无法传导大脑)②无反射(反射弧结构不完整)若传出神经受损——①有感觉(可以传导大脑)②无反射(反射弧结构不完整)体现出了脊髓的两个功能:反射、传导【排尿反射】排尿反射的中枢在脊髓中,但是我们可以忍住——说明了脊髓受到大脑的控制(高级神经中枢控制低级神经中枢)二、条件反射和非条件反射“膝跳反射”过程与“驾驶员看见红灯刹车”的反射过程有什么不同?膝跳反射——先天、脊髓中的神经中枢——非条件反射刹车——后天、大脑中的神经中枢——条件反射1.非条件反射(低级的神经活动)举例:膝跳反射、缩手反射、眨眼反射、婴儿的吮吸反射、吃东西口水等2.条件反射(高级的神经活动)【辨析】吃梅止渴、望梅止渴、闻梅止渴、听梅止渴吃梅止渴——非条件反射(生来就有)望梅止渴、闻梅止渴、听梅止渴——条件反射(后天学会,知道梅可以吃才会产生)【巴甫洛夫实验分析】3.4动物的行为动物的行为——多种多样的活动、身体姿态、鸣叫、散发出来的气味、所有外部可以识别的变化动物的行为是通过一系列神经系统的反射活动和激素分泌共同协调后完成的【注意区分】摄食行为和学习捕食技巧的行为!3.5体温的调节恒温动物:鸟类、哺乳类(优势:扩大生存空间、适应复杂环境,有利于新陈代谢)变温动物:其他动物人体温:37℃左右,最接近身体内部的温度的部位:直肠人类如何维持体温的恒定?——产热和散热的动态平衡【产热】安静时——内脏;劳动或运动时——骨骼肌【散热】主要器官——皮肤散热方式:①大部分情况:直接散热(皮肤表面与外界环境之间存在温度差,温差越大,散热越快)②运动或较高温度下:汗液蒸发(蒸发吸热)体温调节①神经调节(主要)——下丘脑中的体温调节中枢②激素调节——(血管扩张——肾上腺素)【易错点辨析】产热>散热 体温升高产热=散热 体温不变产热<散热 体温下降例题:某人发烧,体温维持39℃时,此时——产热=散热4.1电荷与电流(一)一、摩擦起电阅读课本,关于物体物体内有两种带电粒子——质子(带正电)、电子(带负电)物体中质子和电子的数量相等,相互抵消,所以物体不带电带电的粒子——称为电荷,带正电的粒子叫正电荷,带负电的粒子叫负电荷【实验】尺子和头发摩擦,再靠近小纸屑现象:尺子会吸引小纸屑。【原理分析】摩擦能使物体带电、带电物体能吸引轻小物体。摩擦起电的本质——电子的转移(物质对电子的束缚能力不同)【注意】是转移而不是创造或产生!!!物体所带的电荷称为静电【实验】1.玻璃棒和丝绸摩擦,玻璃棒带正电,丝绸带负电分析:玻璃棒、丝绸原来正负电荷相等,因为两者对电子的束缚能力不同,玻璃棒的电子转移到丝绸上,此时玻璃棒正电荷更多,丝绸负电荷更多,所以玻璃棒带正电,丝绸带负电。2.橡胶棒和毛皮摩擦,毛皮带正电,橡胶棒带负电分析:橡胶棒、毛皮原来正负电荷相等,因为两者对电子的束缚能力不同,毛皮的电子转移到橡胶棒上,此时毛皮正电荷更多,橡胶棒负电荷更多,所以毛皮带正电,橡胶棒带负电。【方法思路归纳】从带电情况改变的物体着手分析,例如玻璃棒,从不带电变成带正点,一定是失去了电子,所以电子从玻璃棒转移到丝绸【进一步思考】玻璃棒摩擦一定带正电吗?——不一定,取决于两个物体对电子的束缚能力强弱对电子的束缚能力越强,越容易得到电子,带负电对电子的束缚能力越弱越容易数去电子,带正电二、电荷间的相互作用【实验现象】摩擦过的玻璃棒和橡胶棒相互吸引;橡胶棒和橡胶棒相互排斥【结论】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引【注意】不能修改,必须用课本上的语言!!!【总结分析】吸引:①带电物体吸引轻小物体②异种电荷相互吸引排斥:同种电荷相互排斥【带电物体吸引轻小物体揭示本质】——静电感应(同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引)三、静电的现象1.头发爆炸——同种电荷相互排斥2.闪电——云层摩擦起点,积累到一定程度放电3.油罐车拖尾巴——导走电荷4.气球吸引水流——带电物体(气球)吸引轻小物体(水流)【检验物体带电】——验电器例1:带正电的玻璃棒触碰金属,金属片分开【分析】玻璃棒碰到金属,金属也带上正电(原来不带电,说明失去了电子,电子从金属转移到玻璃棒)同种电荷相互排斥,金属片分开例2:带负电的橡胶棒触碰金属,金属片分开【分析】橡胶棒碰到金属,金属也带上负电(原来不带电,说明得到了电子,电子从橡胶棒转移到金属)同种电荷相互排斥,金属片分开四、静电的应用——同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引静电复印、静电喷漆、静电除尘、激光打印4.1电荷与电流(二)一、电流摩擦起电的电荷不流动,称为静电。能否让电荷流动起来呢?电流的形成:电荷的定向运动科学上规定,正电荷定向运动的方向为电流方向。【金属导电】——可自由移动的电子电子(负电荷)运动的方向与我们规定的电流方向恰好相反【电流方向】与正电荷定向运动方向相同,与负电荷定向运动方向相反二、电源——提供电能的装置电池、发电机等【电池】放电时是电源,充电时用电器;【发电机和电动机】发电机电源;电动机用电器三、用电器——消耗电能的电器电视、电热水壶、电灯、电冰箱、空调、微波炉、电风扇等……【辨析一】发电机——电源;电动机——用电器【辨析二】电池供电时——电源;充电时——用电器四、开关——控制电路的通与断五、简单电路1.概念:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径2.组成:电源、用电器、开关、导线电路的三种状态①通路(闭合电路):处处接通的电路(开关闭合时,电路中有电流),这样的电路叫做通路。②开路(断路):开关断开,或电路中某一部分断开时,电路中没有电流,这样的电路叫做开路。③短路 1)电源短路:如果不经过用电器,电流过大,发热——电流具有热效应,损坏电源,引发火灾)2)用电器短路:电流不经过某一段电路,而使这段中的用电器不能工作,叫做部分电路短路。【重要规律】电流优先走导线【形成电流的条件】①有电源②通路(闭合电路)六、电路图——用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图【注意】两节电池可以用两个连续的一长一短来表示4.1电荷与电流(三)复习回顾方法归纳——如何判断3种电路状态电流流一遍,如果不通,则是断路,若电路通,不经过用电器,短路;经过用电器,通路× × 对,但是不美观【电路图作图注意事项】①符合事实②矩形③横平竖直④元件不画在角上⑤完整美观串并联电路的区分方法:①定义法:顺次连接?并列连接?顺次连接——串联;并列连接——并联②电流法:一条路径?多条路径?一条路径——串联;多条路径——并联③拆除法:拆除一个,另一个能工作?能工作——并联;不能工作——串联④分支点法:是否有分支点?有分支点——并联;无分支点——串联;⑤短路法:将一个用电器短路(两个接线柱连上导线),另一个正常——串联;另一个不工作且电源短路——并联;【并联电路电路图画图技巧】①确定分支点;②确定干路、支路1、支路2(在两个支点之间的三条连线);(三色笔划线)③确定各元件的位置,在哪一条支路上?(尤其关注在分支点上的元件,哪一条线穿过元件,就在哪一条路上!)④画出草图,一条横线对应一条支路,将元件画上去,关注顺序。4.1电荷与电流(四)一、作业本错题答题技巧归纳1.判断短路、断路、通路——把电流的路径描一遍,看是否通畅,是否经过用电器2.判断电路是串联还是并联——如果有实物图或者电路图,最直接的方法是看有几个“圈”3.对电路进行分析(判断开关控制什么)——将实物图转化成电路图再进行分析4.不同情况下电路的分析——画等效电路图(不同情境重新画图,若是短路——替换成导线;若是断路,则把不通电的部分去除)二.实物图转化成电路图方法归纳【并联电路电路图画图技巧】①确定分支点;(一个接线柱有两根导线连接)②确定干路、支路1、支路2(在两个支点之间的三条连线);(三色笔划线)③确定各元件的位置,在哪一条支路上?(尤其关注在分支点上的元件,哪一条线穿过元件,就在哪一条路上!)④画出草图,一条横线对应一条支路,将元件画上去,关注顺序。将电路图转化为实物图方法归纳(主要讲并联电路)1.方法一①将并联电路的电路图按照如图所示的方法标成三种颜色②连接时优先连接路线内部的线路(红色)③最后连接两边的电路(关注三个点相连只需要两条线即可,有三种连法)2.方法二(编号法)①在电路图中将每个元件的左右两个接线柱进行编号②在实物图中的每个元件也对应的编号(注意有方向的元件,例如电源有正负极)③连接时优先连接路线内部的线路,将相连的编号在实物图中也相连③最后连接两边的电路,将相连的编号在实物图中也相连(关注三个点相连只需要两条线即可,有三种连法)4.2电流的测量(一)一、复习回顾电流的方向——与正电荷定向运动的方向相同,与负电荷(电子)定向运动的方向相反电流的大小——电流强度(符号:I)1.单位——安培,简称安,符号:A其他单位:毫安(mA)、微安(μA)单位换算:1A=1000mA=1000000μA感知了解电流大小:(1)不同用电器工作室电流大小不同,(2)用来加热的用电器工作电流较大,如:微波炉、空调、 电饭煲、电热水壶、烤箱等(3)个位数安培的电流就比较大了2.测量——电流表,元件符号:等效处理:电流表和其他用电器并联时,相当于导线电流表和导线并联时,相当于用电器3个接线柱:负接线柱、正接线柱(0.6A、3A)(连接时只使用一正一负两个接线柱!)2个量程:0-0.6A、0-3A2个最小刻度:0.02A、0.1A【注意】2个量程之间存在着5倍的数量关系(最小刻度越小,测量结果越精确)【电流表的正确使用】1.正确选择量程——不得超过量程(超过会损坏电流表),应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果指针偏转角度太小,再使用较小的量程2.电流表必须串联在被测电路中。(不能并联,考虑等效处理,会将用电器短路)(电流表与谁串联,就测量谁的电流!)3.电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出(注意:是接线柱,不是正负极)(若接反:电流表指针反偏)4.不允许不经过用电器把电流表直接连到电源的两极。(等效——导线,电源短路,电流很大)否则电流表会因为通过电流太大而损毁。4.2电流的测量(二)一、复习【电流表的正确使用】1.正确选择量程——不得超过量程(超过会损坏电流表),应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果指针偏转角度太小,再使用较小的量程补充量程的选择方法二——估计法:在已知一定信息的条件下,估计或计算电流的大小,直接选择对应的量程2.电流表必须串联在被测电路中。(不能并联,考虑等效处理,会将用电器短路)(电流表与谁串联,就测量谁的电流!)3.电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出(注意:是接线柱,不是正负极)(若接反:电流表指针反偏)4.不允许不经过用电器把电流表直接连到电源的两极。(等效——导线,电源短路,电流很大)否则电流表会因为通过电流太大而损毁。【问题现象分析】1. 用电流表测电流,为什么要先用较大的量程进行试测?若电流表的指针偏转角过小,原因是什么?如果用较小的量程进行试测,可能超过量程而致使电流表损坏。电流表的指针偏转角过小时,说明量程选大了,会导致读数不准确。2. 用电流表测电流,闭合开关时发现电流表指针反向偏转,原因是什么?电流表的正负接线柱接反了接下来如何操作?应立即断开开关,并调换电流表的正负接线柱的导线3. 用电流表测电流,闭合开关时发现电流表指针不偏转,原因是什么?二、实验——研究串、并联电路的电流特点1.探究串联电路的电流特点(1) 按上图所示,连接好电路,注意在连接电路时开关应断开。(2) 用电流表分别测出图中1、2、3位置的电流:I1= ___________,I2=___________,I3= ___________。 (注意电流表的正确使用)(3)换不同灯泡进行多次实验,寻找普遍规律。(4)比较上面实验中所得的数据,你可得出的结论是在串联电路中电流处处相等,表达式:I1=I2=···=In。2.探究并联电路的电流特点(1) 按上图所示,连接好电路,注意在连接电路时开关应断开。(2)用电流表分别测出图中1、2、3位置的电流:I1=____, I2=_____,I3=______ 。(3)换不同灯泡进行多次实验,寻找普遍规律。(4)比较上面实验中所得的数据,你可得出的结论是在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和:I= I1+I2+···+In。【思考与讨论】1.试解释:为什么串联电路中电流处处相等,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。串联电路中电流的路径只有一条。单位时间内流过电荷量相等。并联电路:在干路中流过的电荷量需要经过支路,经过支路后汇集在一起由干路返回电源。因为总电荷数量一定。即单位时间流过干路的电荷量与单位时间流过各支路的电荷总量相等,即并联电路中干路等于各支路电流之和。2. 在研究并联电路中干路与各支路电流的关系时,对所选用的两个灯泡规格有什么要求?选择两个相同规格的灯泡来做实验可以吗?要求两个灯泡的规格不同。如选择两个相同规格的灯泡做实验,可能会得出各支路的电流相等的错误结论。3. 在研究串、并联电路中电流的关系时,为什么完成一次实验后要换用另外两个小灯泡重新做实验?换用不同的小灯泡做实验,得到相同的结论。避免实验偶然性,寻找普遍规律4.2习题讲解1.电流表使用问题①答题格式主语【电流表】出现了什么问题②答题角度从电流表正确使用的规范角度来找问题2.分析电路时:①如果给的实物图——转化为电路图②给的(转化成)电路图——把电流从电源正极出发流回负极③电流流动过程中,流经的优先级:导线>电流表>用电器④电路要进行等效处理:短路——替换成导线;短路——去掉没有电流流经的电路⑤用电器有电流通过才工作,电表有电流通过才有示数⑥判断电表测量哪一部分的电流:三色笔画图,电流表在哪一条线上,测量的就是哪一条路的电流【分析时的补充事项】同一根导线的两头是等效的3.电路故障分析①串联电路:1)任意一处断路:一处断,处处断,灯都不亮,电流表无示数2)灯短路:短路的灯不发光(等效成导线),因为电路仍然是闭合回路,有电源,所以另一个灯发光,电流表有示数3)电流表短路:短路的电流表无示数(等效成导线),因为电路仍然是闭合回路,有电源,所以两个灯都发光【总结】先分析是否有发光或示数,若无,则是断路,若有,则一定是短路。短路的部分无法正常工作,最终判断出短路的部位②并联电路1)支路上的用电器短路:用电器不发光(等效成导线),此时电流优先走导线,电源发生短路,所有的用电器都不工作,即灯都不发光2)某一支路上的用电器断路:该支路无电流,用电器不工作(灯不发光)。因为并联电路各支路互不影响,所以另一支路的电流不变,用电器仍然工作(灯发光)。此时干路上的电流和正常时相比减小了。4.3物质的导电能力(一)一、引入生活中为什么用金属铜做导线,而用塑料或橡胶做金属导线的外壳呢?为什么不能用湿手去操作开关呢?金属铜易导电,而塑料、橡胶不易导电。湿手去操作开关,容易导电,发生触电。【结论】不同的物质具有不同的导电能力二、物质的导电能力1.设计方案检测①如何看出导电能力的强弱转换成电流的大小(转换法)——直接看电流表示数(示数越大,导电能力越强)进一步转换成灯泡亮度——观察灯泡的亮度(灯泡越亮,导电能力越强)②灯泡的作用:保护电路,反映出导电能力的强弱(即显示出电阻的大小)2.导体和绝缘体(都有电荷,区别是能否自由移动)①导体:容易导电的物质(有自由移动的电荷)如:如:金属(有自由移动的电子)、石墨、人体、大地、盐类水溶液(有离子,是自由移动的电荷)等②绝缘体:不容易导电的物质(无自由移动的电荷)如:塑料、玻璃、橡胶、陶瓷、干木头、油、干燥的空气等【实验】玻璃加热现象:开始灯不亮,当玻璃红炽时,灯泡亮结论:导体和绝缘体不是绝对的,一定条件下,绝缘体可以变成导体解释:玻璃红炽时,玻璃中原来不能自由移动的电子变成可以自由移动的电子,所以从绝缘体变成导体补充:导体变成绝缘体的例子——金属生锈(铁能导电,但是铁锈不导电)因此人造卫星的接触点镀金3.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质(硅和锗)(主要用于电子IT、工业)4.导电能力的微观解释:金属能导电是因为有大量的可自由移动电子。在绝缘体中,几乎没有能自由移动的电子,因此不能导电。(再次强调,有电荷,当不能自由移动!)三、电阻(符号:R):为了描述物体导电能力的强弱,我们引入电阻(符号:R)的概念。1.概念:导体对电流的阻碍作用。(导体对电流的阻碍能力越强,其电阻值就越大。)2.单位:欧姆(欧)(符号: “Ω” )千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)(兆——百万)3.单位换算:1兆欧 =103千欧 =106欧4、绝缘体与导体的电阻:导体的电阻较小,导电能力强。绝缘体的电阻非常大,导电能力弱。关注数量级【注意】表格的抬头的限制条件,可以思考电阻的影响因素是什么?人体的电阻:平均值是1000~2000欧。不同的人不同;同一个人不同情况下也不同4.3物质的导电能力(二)一、复习回顾关注数量级【注意】表格的抬头的限制条件,可以思考电阻的影响因素是什么?①长度②横截面积③材料④温度二、探究:导体的电阻大小与哪些因素有关 1.问题:导体的电阻大小与哪些因素有关 2.猜想:导体的电阻大小与导体的长度、导体的横截面积、导体的材料、温度有关【问题1】科学方法:控制变量法、转换法(电阻→灯泡亮暗、电流大小(电流表示数))【问题2】电路图【问题3】电路中小灯泡的作用:①显示出电阻的大小②保护电路(一)探究电阻大小与导线长度的关系。【思考1】鳄鱼夹的作用:方便改变电阻丝接入电路中的长度【思考2】为什么选镍铬合金线:长度、横截面积、温度一定时,它的电阻更大,当改变长度或横截面积时,电阻变化更大,灯泡的亮度和电流表示数变化更明显,便于观察实验现象【实验步骤】(注意分步书写!!!)1.断开开关,按图连接电路;2.与镍铬合金线一侧接线柱连接,另一侧用鳄鱼夹分别夹在1、3/4、2/4、1/4位置,闭合开关,记录电流表的示数I1、I2、I3、I4,并比较。结论①:在导体材料、横截面积、温度相同时,导体越长,电阻越大。(二)探究电阻大小与导线粗细的关系。结论②:在导体材料、长度、温度相同时,导体越细,电阻越大。(三)探究电阻大小与导线材料的关系。结论③:在导体横截面积、长度、温度相同时,不同材料的电阻不同。结论④:导体的电阻与温度有关。【证据】玻璃:温度越高,电阻越小金属:温度越高,电阻越大超导现象【结论归纳】结论①:在导体材料、横截面积、温度相同时,导体越长,电阻越大。结论②:在导体材料、长度、温度相同时,导体越细,电阻越大。结论③:在导体横截面积、长度、温度相同时,不同材料的电阻不同。结论④:导体的电阻与温度有关。【补充公式,帮助理解】【注意】这里的ρ不是密度,而是电阻率(与材料、温度有关)L指的是长度,S指的是横截面积【应用分析】1.拉长或压缩长度变为2倍,同时横截面积变成二分之一,代入公式可以得到电阻变成原来的4倍,即16Ω长度压缩为原来的二分之一,横截面积变成2倍,代入公式可以得到电阻变成原来的四分之一,即1Ω2.导线相连长度变长,电阻变大3.导线并在一起横截面积变大,电阻变小4.灯泡发光和不发光时电阻的变化发光后温度升高,灯丝(金属)电阻变大4.4变阻器一、复习回顾从导体的影响因素分析两个导体串联相当于导体的长度变大,因此电路中的电阻变大。两个导体并联相当于导体的横截面积变大,因此电路中的电阻变小。串联电路电阻越串越大并联电路电阻越并越小二、电阻器1.电阻器(也称为电阻):具有一定阻值的元件2.电阻器的作用:控制电路中的电流大小。3.电阻器的符号:三、变阻器1.如果要减小电流?串联——相当于长度变长,电阻变大,电流变小2.影响电阻大小因素:实验操作时最容易改变的是长度(接入电路的电阻丝的有效长度)因此减小电流→增大电阻→增大接入电路的电阻丝的有效长度合金线太长:可以把较长的合金线缠绕起来。紧密绕法会使合金线之间相碰而短路?如何解决?使用漆包线(合金线外面涂上漆,绝缘)如何解决滑片与漆包线之间的接触?与滑片接触的漆包线把表面的漆去除如何解决滑片与连线一起移动带来的不方便?把滑片固定在金属棒上“20Ω1A”:最大电阻是20欧姆、允许通过的最大电流为1安培画电路图的时候电路图的有效长度和实物图的有效长度必须一致【关注接入电路的电阻丝的有效长度】能改变电阻的接法:一上一下在实验中,我们往往在闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,目的是?——保护电路滑动变阻器的正确使用:(1)串联在电路中。(2)接线柱连接:一上一下(3)闭合开关前,滑片P应移到阻值最大处位置(4)不超过允许通过的最大电流值4.4变阻器补充一、实物图转电路图转化过程中关注实物图下接线柱连的是右下接线柱B,所以电路图中关注滑动变阻器的下接线柱也要在右下B二、电路图转实物图电路图中滑动变阻器连接的是左下角的接线柱,所以在实物图中滑动变阻器也需要连接左下角的接线柱三、其他变阻器1.旋钮型变阻器【如何理解】相当于滑动变阻器两侧向中间弯曲,所以旋钮型变阻器的两侧的接线柱相当于滑动变阻器的下接线柱,中间的接线柱相当于滑动变阻器的上接线柱2.插孔式变阻器插孔式的变阻器电阻的判断可以用电流路径来判断,电流流经时就需要算上对应的电阻,当插头插入时,电阻丝被短路,则不需要计入电阻四、应用(需要关注其原理,会分析!)1.调光台灯2.音量旋钮开关3.调音台4.电动车控制速度旋钮、电动汽车刹车5.油量表6.风力测定仪五、敏感电阻1、敏感电阻:是指器件特性对温度、光照、压力、气体磁场、湿度等作用敏感的电阻器。2、种类:热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、气敏电阻、磁敏电阻、湿敏电阻、力敏电阻等。3、作用:①光敏电阻器在光照下,其阻值会迅速减小,因此可用于光的测量、光的控制和光电转换。自动照明灯控制电路、电视机亮度自动调节。②力敏电阻是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件,它的电阻值会随外加力的大小而改变,常用于各种张力计、转矩计、加速度计及各种压力传感器中。电子秤中就有力敏电阻,它能把压力转换成电信号后显示在电子屏上。③热敏电阻器是一种对温度反应敏感、阻值会随温度的变化而变化的非线性电阻器。广泛应用于电冰箱、空调器、微波炉、复印机等④湿敏电阻器是一种对环境湿度敏感的元件,它的电阻值能随着环境的相对湿度变化而变化。广泛应用于洗衣机、空调器、录像机、微波炉等⑤气敏电阻器是一种对特殊气体敏感的元件,它可以将被测气体的浓度和成分转变电信号。广泛应用于各种可燃气体、有害气体及烟雾等的检测机自动控制。4.5电压的测量(一)一、复习回顾电流——电荷的定向移动电流的形成条件——电源、闭合电路电流类比——水流影响电流——电阻:对电流的阻碍作用【拓展】水流从地势高处流向地势低处电流从电势高处流向电势低处高中知识:电压=电势差,例如一节干电池的电压是1.5V,即电池正极电势为1.5V,负极为0V(设负极电势为0V)二、电压(U)1.电压是形成电流的原因。(推动电荷定向移动)2.电源是提供电压的装置。3.电压符号:U4.国际主单位:伏特,简称伏(V)其他单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)第一个电池——伏打电堆三、电压的测量1.测量电压的仪表:电压表2.电压表的符号:3.电压表的构造:4.电压表的使用规范:(1)检查指针是否对准零刻度线(2)测量电压时,必须正确选择电压表的量程。估计、试触法选量程(3)测量某一部分电路的电压时,必须把电压表与这部分电路并联(4)把电压表的“+”接线柱接在与电源正极相连的那端,“-”接线柱接在与电源负极相连的那端(5)可以将电压表直接连电源两极上测电源电压5.判断电压表测量的电路或用电器——并在谁两端,测量的就是谁同时把 用电器和电源包进去的部分不测测绿灯测L2测L1和L2,也同时测电源测R2测L1,也同时测电源,也同时测L26.电压和电流的对比4.5电压的测量(二)——探究:串、并联电路的电压特点一、电池串联时电压的规律1、用电压表测出一节电池的电压;2、用电压表测出两节电池串联后的总电压;3、用电压表测出三节电池串联后的总电压。二、串联电路的电压特点串联电路中的多个用电器两端的总电压,与它们各自两端的电压有何关系呢?1.提出问题:在下图中,L1两端电压UAB、L2两端的电压UCD与L1、L2两端的总电压UAD有什么样的关系?2. 制定计划与设计实验3.方案设计(1)断开开关,按图连接电路(先串后并)(2)电压表分别并联在L1、L2、L1和L2两端(3)闭合开关记录电压表示数UAB、UCD、UAD(4)更换不同规格小灯泡,多次实验4.记录数据5.得出结论【结论】串联电路中,各用电器两端的总电压等于每个用电器两端的电压之和。三、并联电路的电压特点1.提出问题在下图电路中,L1两端的电压UAB与L2两端的电压UCD及电源两端的电压UEF有什么样的关系?2.猜想与假设两个支路两端的电压相等3.制定计划与设计实验4.方案设计(1)断开开关,按图连接电路(先串后并)(2)电压表分别并联在L1、L2、电源两端(3)闭合开关记录电压表示数UAB、UCD、UEF(4)更换不同规格小灯泡,多次实验5.记录数据6.得出结论【结论】并联电路中,各支路上的用电器两端的电压都相等,等于电源电压。串联分压,并联等压四、电压特点总结分析1.试解释:为什么并联电路的支路两端电压与总电压相等?电压表的正负接线柱既并联在用电器的两端也连接在电源的两端2.如果把电压表串联在电路中,将会对电 路产生什么影响?会导致电路中出现开路,几乎没有电流通过。3.电压表此时还有示数吗?有示数,约等于电源电压【解释分析】因为串联分压,当电压表串联进去时,电阻很大,几乎分走了所有的电压,所以示数约等于电源电压五、电路故障分析1.串联电路:(1)L1短路短路时等效成一根导线,电压表测导线的电压,电阻忽略不计,分到的电压忽略不计,所以电压表示数为0(2)L1断路断路时等效处理为去掉这部分电路,此时电压表串联,电阻大,分走电压很大,电压表示数约等于电源电压(3)L2短路短路时等效成一根导线,电压表测L1的电压,电路中只有L1,分走所有电压,所以电压表示数约等于电源电压(4)L2断路断路时等效处理为去掉这部分电路,此时电路断开,电压表示数约为0【关于电压表电路连接的补充】先“串”后“并”在连接电路时,先不管电压表,假设它不存在,把其他部分的电路先连接好,最后再根据电压表的测量需要,将电压表并联接在待测电路或者待测用电器的两端【关于电流、电压的表述】因为电流时流过电路、用电器,所以我们常说“通过导体的电流”因为电压的本质是两个点之间的电势差,所以我们常说“导体两端的电压”4.6电流与电压、电阻的关系(一)☆☆☆☆☆一、复习回顾已经学过的电学的三个物理量——电压、电流、电阻电压是电流形成的条件、能使电荷定向运动电阻对电流有阻碍作用【定性实验验证】1.电流与电压的关系(电压对电流的影响)电阻一定时,导体两端电压越大,通过导体的电流越大;2.电流与电阻的关系(电阻对电流的影响)导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流越小。定性→电量?一、探究电流与电压的关系无关变量:电阻→控制不变→定值电阻(小灯泡×,因为温度升高,电阻增大)自变量:电压→改变→a.改变电池节数b.利用串联分压原理,用滑动变阻器来调节 (更方便),利用电压表读数因变量:电流→观察并记录→电流表读数【串联分压改变电压原理分析】当定值电阻R0不变时,R滑增大,则U滑增大,U总不变,U0减小总结归纳1.滑动变阻器的作用:①保护电路(闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)②改变导体两端的电压(利用串联分压的原理)2.电路的连接——定值电阻和滑动变阻器的连接方式——串联(串联分压!)【电路图及实物图】【实验步骤】1.断开开关,按电路图连接电路;(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到阻值最大处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。)2.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成整数倍增加(如分别为0.5V、1V、2V),依次记下电流表的示数,把数据记录在表格中。【实验表格】序号 R/Ω U/V I/A I/U1 5234表格设计的方法:将所有涉及到的物理量都罗列进去,最后再加上数据处理的部分I/U的比值一定,正比例函数,则结果是成正比【图像】关注横纵坐标,自变量横坐标,因变量纵坐标!!!图像分析:过原点的直线,正比例函数,则结果是成正比【结论】当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比二、探究电流与电阻的关系自变量:电阻→改变→a.滑动变阻器×(因为不知道具体的电阻大小)b.更换不同阻值的定值电阻 无关变量:电压→控制不变→滑动变阻器当R0改变时,两个电阻的比例关系发生改变,则分配的电压关系发生改变为了使电压不变,则需要保证电阻的比例关系也保持不变,因此当R0增大时,R滑也必须增大因变量:电流→观察并记录→电流表读数总结归纳1.滑动变阻器的作用:①保护电路(闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)②保持导体两端的电压不变(利用串联分压的原理)【注意区分两个实验中滑动变阻器的作用】都有的是保护电路,区别是对于电压的作用,根据实验目的,需要改变电压?还是需要保持电压不变?2.电路的连接——定值电阻和滑动变阻器的连接方式——串联(串联分压!)【电路图及实物图】【实验步骤】1.断开开关,按电路图连接电路;(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到阻值最大处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。)2.记下电阻值(如 5Ω ),闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值(如2V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;3.更换一个新的电阻,记下其阻值( 如10Ω ),移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变(如仍为2V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;4.再更换一个新的电阻,记下其阻值( 如20Ω ),重复上次实验。【实验表格】序号 U/V R/Ω I/A I×R1 2V234表格设计的方法:将所有涉及到的物理量都罗列进去,最后再加上数据处理的部分I×R的乘积一定,反比例函数,则结果是成反比【图像】关注横纵坐标,自变量横坐标,因变量纵坐标!!!图像分析:反比例函数图像,则结果是成反比【结论】当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比4.6电流与电压、电阻的关系(二)一、复习回顾1.I与U关系的实验若要增大U,滑动变阻器的滑片应该如何移动?U0增大,则U滑减小,则R滑减小,滑片左移2.I与R关系实验当R0从5Ω变成10Ω时,滑动变阻器的滑片应该如何移动?R0增大,但是要保持U0不变,则需要保持R0和R滑的比例关系不变,因此R滑要增大,则滑片右移当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。二、欧姆定律【思考】,R与U成正比?×R与I成反比?×分析:正比反比都说明两者之间有影响关系,但是R只与材料、长度、横截面积、温度有关,所以不成正比不成反比,仅仅是数值上相等三、欧姆定律的应用1.用公式进行计算的一般步骤:(1)读题、审题(注意已知量的内容);(2)根据题意画出电路图;(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范)。1、已知电阻和电压,求电流?例1.一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30 Ω,接在12 V的电源两端,求通过这盏电灯的电流。2、已知电阻和电流,求电压?3、已知电压和电流,求电阻?4.比例问题5.图像问题选取特殊点进行计算,若无数据,则可以用特殊值法,例如选择I一定的情境(画一条竖线),比较U的大小【补充整理】电学的分析计算(包括选择中的、填空中的、计算题中的)1.先判断电路类型(串联or并联?判断过程中忽略电压表进行判断)2.确定电路中电压表、电流表测量的部分3.如果有多个情境,则需要分开画多幅等效电路图4.在图上标出数据【关注:U电源和R定值可以在多幅图中转移使用,其他不行!】5.运用欧姆定律以及串并联电路电流电压特点进行计算4.6电流与电压、电阻的关系(三)——伏安法测电阻电学中的三个物理量,哪个可以直接测量?——电压表、电流表一、伏安法测量定值电阻的阻值问题引入:实验箱中有一个未知电阻,如果你需要知道其阻值大小,该怎么办?【实验原理】R=U/I,需要测量未知电阻两端的电压、通过未知电阻的电流【实验电路图】这个电路图可以吗?①未保护电路,当Rx阻值很小时,电路中的电流过大,电流表会损坏②测量实验中,需要多次测量,求平均值来减小误差,所以需要改变未知电阻两端的电压和通过未知电阻的电流电路图改进:滑动变阻器的作用:①保护电路②改变未知电阻两端的电压和通过未知电阻的电流【注意与前几个实验中的作用区分】【实验步骤】1.断开开端,按电路图连接电路,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处2.闭合开关,读出电压表和电流表的示数U1、I13.移动滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数U2、I24.继续移动滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数U3、I3【表格设计】实验序号 U/V I/A R/Ω R平均123【思考】能否求出U和I的平均值,再相除得到R平均不能!因为欧姆定律具有同时性,U、I不能求平均值【图像】图像是一条过原点的直线二、伏安法测量小灯泡的阻值实验序号 U/V I/A R/Ω R平均123【实验发现】小灯泡在不同电压电流小电阻变化很大,不是误差引起的【解释分析】电流具有热效应,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大(要背出来!!!),不需要求平均值【结论】未知电阻的阻值为20Ω图像是一条曲线,且偏向U轴!!!!!4.7电路分析和计算一、串联电路顺次连接电流只有一条路径相互影响开关——同时控制所有用电器串联电路电流、电压、电阻特点:①串联电路中电流处处相等(I总=I1=I2)②串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压(U总=U1+U2)③串联电路中电阻越串越大(L越大,R越大)定性→定量 →实验/推导推导:从已知等式出发,结合欧姆定律①因为I总=I1=I2U总/R总=U1/R1=U2/R2(因为U不相等,无法消去)【补充】U1/R1=U2/R2(串联电路分压公式,只可用于选择填空!!!)【注意】正比,关系相同(投资办厂问题)②因为U总=U1+U2I总R总=I1R 展开更多...... 收起↑ 资源预览