资源简介

(共36张PPT)
2024年秋季
北师大版物理
九年级全册
第十六章 粒子和宇宙
第一节 探索微观世界的历程
第二节 浩瀚的宇宙
第三节 能源：危机与希望
1
学习目标
2
课时导入
3
感悟新知
4
随堂检测
5
课堂小结
探索微观世界的历程和浩瀚的宇宙
能量转化与守恒定律
能量与能源
1969 年，当人类第一次踏上月球，回眸自己的来处时才深刻地认识划：在广袤的宇宙中，我们只偏居在一个小小的星球上。
人类能够从地球奔向星际吗？
很久以前，不只普通人，就连天文学家也一直在奇怪，是什么原因使太阳发光？这个千古之谜是怎样破解的呢？
1.古希腊学者德谟克里特提出物质是由原子构成。
2.17 世纪下半叶和18 世纪，以玻意耳和道尔顿为代表的科学家复活和确立了原子论。
3.1811 年，意大利科学家阿伏伽德罗提出分子论。
4.1897 年，英国物理学家汤姆孙发现了电子，因此获得了1906年诺贝尔物理学奖。
知识点
探索微观世界的历程和浩瀚的宇宙
1
5. 英国科学家卢瑟福通过α 粒子散射实验，发现了原子核。
6.1919 年至1932 年，卢瑟福和他的学生查德威克确定了原子核是由质子和中子组成的。
7.1964 年，美国物理学家盖尔曼提出了夸克模型。盖尔曼也因此获得了1969 年诺贝尔物理学奖。
8. 纳米是长度单位，1 nm=10－9 m。纳米技术有很重要的应用。
9. 地球是浩瀚宇宙中太阳系内的一颗行星，
太阳系的中心天体是太阳。
10. 太阳是银河系中的一颗普通恒星。除太阳外，距地球最近的恒星是比邻星。
11.1957 年10 月4 日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。1961 年4 月12 日，苏联空军少校加加林铸就人类第一次乘飞船进入太空的丰碑。1969 年7 月20 日，“阿波罗-11”号载人飞船登上月球。
12.2003 年10 月15 日，我国成功发射了“神舟”五号载人飞船，中国人实现了遨游太空的理想。
13. 我国自2004 年启动了探月工程，整个工程分为“绕、落、回”三步。
14.1929 年，美国科学家哈勃从天文观察中发现，所有河外星系正在离我们银河系而去，其退行速度与它们离我们的距离成正比。为了纪念哈勃，美国将一架太空望远镜命名为哈勃望远镜。
15.1948 年，物理学家伽莫夫提出，宇宙起源于一次“大爆炸”。
拓展：
无论是有生命还是无生命的物质，都是由原子、分子组成的。分子是保持物质化学性质的最小微粒，不是物质组成的最小微粒，分子还可以再分。
知识链接
纳米科技的未来发展：利用纳米技术人们有可能在原子和分子尺度诊断和治愈疾病，甚至修补细胞；人们可以将导线做得更细，开关做得更小，应用纳米技术必将迎来一场新的技术革命。
［中考·岳阳］关于粒子和宇宙，下列说法正确的是( )
A. 在水分子、氢原子和电子中，尺度最小的是电子
B. 原子的核式结构模型认为原子是由质子和中子构成的
C. 铅块相互紧压后会粘在一起，说明分子间有斥力
D.“地心说”认为太阳是宇宙的中心
例1
解析：在水分子、氢原子和电子中，电子最小，故A 正确；卢瑟福建立了原子核式结构模型，该模型认为原子是由原子核和核外电子组成，故B 错误；铅块相互紧压后会粘在一起，说明分子间有引力，故C 错误；“地心说”认为地球是宇宙的中心，故D 错误。
答案：A
知识总结
物质都是由分子、原子组成的；原子是由原子核和核外电子组成的；原子核是由质子和中子组成的；质子和中子是由夸克组成的。
1. 内容 能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
知识点
能量转化与守恒定律
2
(1)能量转化与守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
(2)只要有能量的转移和转化，就一定遵守能量守恒定律。
(3)能量的转移和转化是有条件的。
2. 能量守恒定律不同于机械能守恒定律。能量守恒无条件，机械能守恒有条件。只有机械能的相互转化，没有其他形式的能转化为机械能，也没有机械能转化为其他形式的能时，机械能才守恒。
3. 易错提示 “消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是能量的转化和转移过程。
解释：
能量的转化和转移的区别方法：能量的转化是指通过做功使能量的形式发生了改变，从一种形式的能量转化为另一种形式的能量；能量的转移是指同一种形式的能量，从一个物体转移到另一个物体或从物体的某一部分转移到另一部分，能量的形式没有改变。
[中考·岳阳] 根据能量守恒定律，以下
情形可能发生的是( )
A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B. 电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C. 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
例2
解题秘方：熟知能量守恒定律，并知道能量转化的方向性是解答此类问题的关键。
解析：子弹射穿木板，由于摩擦阻力做功会使子弹动能减小，速度减慢，故A 错误；在使用电水壶烧水的过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故B 错误；
两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故C 正确；机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，很快就会消耗完毕，不可能默默地走了几十年，故D 错误。
答案：C
特别提醒
能量守恒定律是能量转移和转化过程中遵循的规律，各种形式的能量转化是有方向和条件限制的，自发的能量转化具有不可逆性。
1. 人类利用能源大致经历了三个时期 柴薪时期、煤炭时期和石油时期。
2.1905 年，爱因斯坦用公式E=mc2 揭示了以质量m 为标志的物质与能量E 之间的关系，式中c 为光在真空中的速度。
知识点
能量与能源
3
3. 获得核能的方法
核裂变和核聚变。原子弹是根据核裂变的原理制成的；核电站利用的是核裂变；氢弹是利用核聚变的原理制成的，太阳内部不停地发生的是核聚变。
拓展：同样质量的核聚变释放的能量要比核裂变多4 倍以上，核聚变所需的材料氘核，在海水中含量丰富，核聚变的能量一旦实现了和平、可控地开发利用，人类就找到了“取之不尽，用之不竭”的能源。
4. 可再生能源
可以从自然界源源不断地得到补充的能源。可再生能源有太阳能、风能、潮汐能和地热能等，我们要尽量使用这些能源。
5. 不可再生能源 不可能在短期内从自然界得到补充的能源。
易错提示：可再生能源是指可从自然界中不断地获取的能源。能源分为一次能源和二次能源，只有一次能源才能分成可再生能源和不可再生能源。核能是不可再生能源。
6. 能源消耗对环境的影响
(1)热污染，包括城市热岛效应以及地球的温室效应；
(2)大气污染，包括酸雨、烟尘等。
7. 保护环境，控制和消除大气污染，已经成为当前世界需要解决的重要课题。我们既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染。
知识对比(对比法)：
按获取方式分类 按能源是否可再生分类
一次能源 可再生能源(可从自然界中源源不断得到的能源) 水能、生物质能、太阳能、地热能、潮汐能、风能等
不可再生能源(一旦消耗，短时间无法恢复或再生的能源) 煤、石油、天
然气等化石能源，核能等
二次能源 如电能、沼气、汽油、焦炭等
[中考·威海] “天问一号”着陆巡视器“祝融号”在火
星上利用太阳能电池板获得的电能属于_______(填“一次”或“二次”)能源；太阳能实际上是太阳内部发生 _______ (填“核聚变”或“核裂变”)释放的核能。我国的核电技术已进入世界先进行列，核电站是利用 _______ (填“核聚变”或“核裂变”)发电的。
例3
二次
核聚变
核裂变
解析：电能是由其他形式的能转化而来的，是二次能源；在太阳内部时刻都在发生核聚变。
特别提醒
(1)一次能源是指可以直接从自然界中获取的能源，水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能都属于一次能源；二次能源是无法从自然界直接获取，由一次能源直接或间接加工、转化而来的能源。
(2)常见的发生核聚变的有太阳和氢弹，发生核裂变的有核电站和原子弹。
1．[2023·济南]人类认识到原子也有内部结构，始于发现了(　　)
A．α粒子 B．质子 C．中子 D．电子
D
2．如图所示，关于原子的结构，下列说法错误的是(　　)
A．原子由质子和中子组成
B．原子由原子核和核外电子
组成
C．原子的质量几乎全部集中
在原子核内
D．原子核是带正电的
A
3．[2023·广州]某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电；晚上蓄电池对路灯供电。对下图方框中能量形式判断正确的是(　　)
A．甲是“电能” B．乙是“太阳能”
C．丙是“电能” D．丁是“机械能”
C
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