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九年级物理
第十一章多彩的物质世界
第一节宇宙和微观世界（总第1课时）
教学目标
一、知识目标
1．知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子、原子组成的．
2．初步了解原子的结构．
3．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解．
二、能力目标
1．通过活动和生活经验了解一些现象．
2．应用所学知识了解宇宙的构成，并会解释一些常见的现象．
三、德育目标
1．通过介绍宏观世界和微观世界的知识，激发学生的学习兴趣．
2．帮助学生树立科学的物质世界观和价值观等，为以后的学习作充分的准备．
教学重点、难点
1、物体的三态变化．
2、正确理解宇宙及其组成．
教学过程
一、导入新课
同学们，我们都生活在一个美丽的世界上．大家看，我们的世界中有蓝天、有白云、有花朵，这么多美丽的现象都离不开我们这个美丽的地球．（教师引导同学们观察教材中图10．1-1和图10．1-2中的两幅图）
看到这些，同学们能想到什么问题呢?
1、宇宙的组成是怎样的呢?
2、太阳系的组成呢?
地球在太阳系中是怎样运动的呢?
通过这一节的学习，我们来了解一下宇宙和微观世界。
二、新课教学
1．宇宙是由物质组成的
[师]奇妙的宇宙中，一定有许许多多的物质未被发现，大家认为宇宙是由什么组成的呢?
[生]各种各样的物质．
[师）对，这些物质包括很多，从“小”的说，有我们人类以及我们所生活的地球；从“大”的说，有除了地球以外的其他行星．地球处于太阳系中，这是同学们知道的天文知识．
2．物质是由分子组成的
[生]既然宇宙是由物质组成的，那么物质又是由什么组成的呢?
[想想议议]
[师]：
如果我们把一个玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃，然后我们把碎片再分割．如果不断地分割下去，有没有一个限度呢?
[生]如果能一直分割，分到最后还是玻璃吗？
[师]不是，当玻璃分割到一定的程度---一种很小的粒子的时候，如果再分割就在不是玻璃了，我们把这种很小的粒子叫分子。
[师]什么是分子呢?
[生]保持物质原来性质的微小粒子叫做分子（molecule）．
[师]同学们总结得很好．物质是由分子组成的．由于分子间有一定的距离，因此物质就有一定的存在形态．
3．固态、液态和气态的微观模型
[生]我知道，物质的存在形态有三种，固态、液态和气态，这些学过．
[师]同学们能不能举例说明呢?
[生]教室的门、黑板、桌、椅都是固态、我们喝的水、牛奶、饮料都是液态、生活中离不开的空气是气态，氢气、氧气等都是气态，
[师]物质的不同状态各有什么特点?
我们怎样来区分它们呢?
[演示实验]
[师]老师这儿有一个杯子，还有一些水，同学们注意观察．（教师将杯子拿在手中展示给同学们）
[师]这个杯子是液体还是固体?
[生]固体．
[师]同学们说固体有什么特点呢?
[生]固体有一定的形状，也有一定的体积．
[继续演示]
老师往杯子里加满水盖上盖子
[师]现在我往杯子里加满水，大家看：
现在杯子不动，那么水有没有一定的形状呢?
把水倒入另一个和刚才形状不同的容器中，同学们观察，水的形状改变了吗?
[师]发现液体有什么特点呢?
[生]液体具有一定的体积，液体没有固定的形状．
[师]两位同学说得都很好．同学们能不能讨论一下气体有什么特点呢?
[生]气体的特点是没有一定的形状，也没有一定的体积．
[师]同学们归纳得非常准确．我们身边的物质一般有三种状态．同学们考虑，物质的状态是不是永远不能改变呢?
[生]我们在第一册中学过的物态变化，说明物质的三种状态之间都是可以转化的．
[师]物质的状态发生变化时，体积会怎么变化呢?
[想想议议]
[师]物质从液态变为固态时体积变大还是变小?
同学们能举出一些例子说明吗?
[生]我知道液态变成气态时，体积肯定是增大的．比如水沸腾时，蒸气满屋子都是．
[生]我认为物质由液态变为固态体积是减小的．点燃蜡烛时，火焰周围的液体满满地，甚至会流出来成为烛泪，但吹灭蜡烛后，液体凝固后中间会凹下去．
[生]我觉得液态变成固态时体积不一定要减小．比如水变成冰时体积是变大了．
[师]同学们讲得都有道理．有一点同学们没有异议，就是物质的状态发生变化时，体积也会发生变化．这是为什么呢?
请同学们阅读教材P6内容及图10．1-6，并和同学交流自己的收获．
[生]物质的状态发生变化时体积也发生变化，主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化．
[生]固体物质的分子排列规则，就像现在上课时坐在座位上的同学们，因此固体的形状比较固定时，体积也是固定的．
[生]液体物质的分子可以移动，就像下课后同学们的运动．虽然可以活动一下，但终究不出学校的范围，因此液体有流动性，但总会保持一定的体积．
[生]气体的分子几乎不受力的约束，就像放学乱跑的学生，最后可跑到很远的地方，因此气体没有一定的体积，也没有一定的形状．
[师]看来，分子的排列对物质的存在形态影响很大，但分子又由什么组成的呢?
4．原子结构
[师]物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的。
物质世界是丰富多彩的，人们对物质世界的认识是逐步深入的．相信同学们依靠自己的努力会为认识世界的奥秘作出自己的贡献．
[科学世界]
[师]请同学们在课后阅读“纳米科学技术”，了解纳米方面的知识，并收集纳米技术应用方面的资料，互相交流．
三、小结
这节课我们通过学习，认识到宇宙基本由太阳系、银河系、河外星系等等星系组成．除此之外．我们还了解到物质是由分子组成的，进一步深化了物质的存在形态，并且阐述了固态、液态、气态三种形态的特征及微观模型，了解了组成物质世界的分子及原子的结构，初步了解了微观世界．
四、作业布置（课后1、2）
1．鼓励学生尽可能地多列举各种不同状态的物质，不要怕错误，贵在让学生积极参与．
2．银河系很大，因此用光年的长度单位表示最方便．
光年是长度单位，指光在一年内通过的距离．光速c=3×108m／s．
1光年=3×108m／s×365×24×3600s=9．64×1015m
五、板书设计
六、教后反思：
第二节质量总第2课时
教学目标
一、知识目标
1．知道质量的概念及其单位．
2．了解质量是物质的一种属性．
3．通过实验操作掌握天平的使用方法．
二、能力目标
1．通过实际操作天平，培养学生自己动手的能力．
2．通过使用天平，学会测量固体的质量．
三、德育目标
通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度和协作精神．教学重点、难点
1．质量的单位及其换算关系．
2．托盘天平的使用方法及应注意的事项．
3、对质量的单位形成具体的认识．
4、质量的单位换算、科学计数法的应用．
教学过程
一、导入新课
教师出示课前准备好的钢尺、钢钉、铁片、铁锤、玻璃杯、琉璃球，列举教室中的桌子、椅子等．
[师]老师列举的这些东西，我们给它一个统一的名称该叫什么呢?
叫物体。
它们由不同的材料制成。
我们把制造物体的材料叫物质
[生]我明白了，物体是由物质构成的．
[师]非常正确．物体是指具有一定的形状、占据一定的空间、有体积的实物，而物质是构成物体的材料．
[师]同学们用的课桌、椅子及教室的门都是由同一种物质构成的，老师这儿的钢尺、钢钉是用钢做成的，铁块、铁钉及铁锤也是由同一种材料——铁做成的．
二、新课教学
1．质量
[生]门、桌、椅中用的木材不一样多．钢钉和钢尺中用的钢的多少也不一样．
[生]应该说是物体中含（用）的物质的多少是不同的．
[师]物理学中，物体所含物质的多少叫做质量（mass）．质量用“m”表示．同学们说我们刚才列举的那些物体中质量相同吗?
[生]质量不同．
[师]大家想想：
××电视质量优、保证质量．今天我们学习的质量和那些质量相同吗?
[生]不同，今天所学的质量表示物体所含物质的多少，而生活中提到的质量表示品质的意思，不可混为一谈．
[师]好，刚才我们学习了质量的概念，总结了它所代表的含义．接下来，我们看看质量这个物理量有什么特性．
我们还以这把尺子为例．
[师]首先，我们把它弄弯，质量发生变化了没有?
[生]没有．
[师]为什么呢?
[生]因为尺子弄弯以后，里面所包含的钢这种物质是不会变的，而且钢的含量也没变．
[师]很好，我们可以得出一个结论：
物体的质量不随物体形状的改变而改变．
[师]然后我们给这把尺子加高温度，让它熔化掉，质量变了吗?
[生]没有，尺子熔化了，就是说这把尺子由固态变为液态，但里面所含钢的量不会有所变化，因此质量不变．
[师]那么我们又可得出一个结论：
物体的质量不随物体形态的改变而改变．
[师]把尺子交给同学，让大家往后传递这把尺子，在传递过程中，尺子的空间位置发生变化．尺子的质量变了吗?
[生]没有，因为虽然尺子的空间位置发生了变化，但尺子本身所含的钢的量没有变，因而尺子的质量没有变．
[师]我们又可得出一个结论：
物体的质量不随物体空间位置的改变而改变．
[师]综上所述，我们可以得出质量的属性：
质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、形态、位置的改变而改变．
[师]质量是物体的一种属性，质量有大有小，既然有大小就会有比较，有比较就要有单位，那么质量的单位是什么呢?
[生]千克、克．
[生]不对，是两、斤．
[师]大家说得都对，质量的单位很多，而且各国都有自己的一套单位，这样交流起来很不方便，1900年，国际计量大会统一出了一套国际单位制．在国际单位制中，质量的主要单位是千克，用字母“kg”表示，除此之外还有一些辅助单位：
如克（g）、毫克（mg）、微克（μg）、吨（t）．
刚才同学们说的斤和两是我国的质量单位，大家知道我国的质量单位和国际单位之间的换算关系吗?
[生]1斤=0．5kg1斤=10两
[师]很好，在国际单位制中，质量的单位换算是以千分制递进的．大家可以根据这一点，再联系你的日常生活中的实际经验，想想质量的单位换算应是什么关系呢?
[生]1吨=1000千克1t=1000kg=103kg1千克＝1000克
[师]同学们还了解有哪些测质量的工具吗?
[生]有台秤、戥子电子秤，它们各自有各自的用途．比如，菜市场用台秤，药店用戥子，商店、超市用电子秤．
[师]实验中用什么呢?
知道吗?
[生]天平（托盘天平和学生天平）．
2．天平
[师]（出示天平）同学们先来认识天平．
天平的最下部分是底座；从底座向上看有一根横梁，在横梁的中间有一刀口把横梁支撑起来，使它可以自由摆动；在横梁的中间还有一个向上的指针；靠近指针尖端有一个分度盘；在横梁的右端有一个调节螺母；此外还有两个天平盘，用刀口和支架支撑在横梁的两端：
每架天平还有自己的一套砝码．
[师]同学们在使用天平测质量，操作之前必须熟记下面的要求：
（1）每个天平都有自己的称量，也就是它所能测的最大质量．被测物体的质量不能超过称量．
（2）向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏．因为手上有汗泥，将砝码弄湿、弄脏后会使砝码生锈、损坏，其质量会发生变化．
（3）潮湿的物体和化学药品容易腐蚀天平托盘，不能直接放到天平的盘中．
[想想做做]天平的使用方法
[师]现在同学们可以按照教材中的提示，通过阅读天平的使用说明书，测量几个物体的质量，学会天平的使用．
[生]天平在使用前必须先调平．首先将天平放在水平桌面上，然后将游码拨到标尺的零位，调节天平的平衡，螺母使指针指在分度盘的正中间或指针左右摆动的角度相等时，天平就平衡了．
[生]调平衡后，天平不能再动了．测物体质量时，一般要将被测物体放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘．估计物体的质量后，按从大到小的顺序添加砝码，如果最小的砝码不能使天平平衡，就要使用游码．仔细观察指针的摆动情况，若左右摆动的幅度相等或指针指在分度盘的正中间，则天平再次平衡，砝码盘中的总质量加上游码指示的质量数，就是被测物体的质量．
[师]同学们表现得非常出色．天平的调节和使用我们用下面的顺口溜表示出来：
底座水平、游码拨零、横梁调平、左物右码、加码从大、切勿手拿、大否小定、游码补平、求和为秤．
[生]测量结束后，砝码应用镊子放回砝码盒中，游码也要拨回到零位
[想想做做]
[师]通过这两个实验能得到的结论是：
物体的质量不随形状、状态的改变而改变，充分说明了质量是物体本身的属性．
三、小结
这一节的重点主要是质量的测量和天平的使用．质量测量时必须分步进行，先做什么，后做什么．（例如测液体质量时不可避免地要测出“空杯的质量”．但先测还是后测有很不同的意义）天平的使用主要有两方面：
一是使用之前的调节，手调螺母，眼看指针，脑要判断；二是测量，也就是使横梁恢复平衡，应加减砝码，移动游码．
四、作业布置：
1、2、3、4
五、板书设计
六、教后反思：
第三节密度总第3课时
教学目标
一、知识目标
1．理解密度的概念、公式和单位，尝试用密度知识解决简单的问题．
2．会查密度表，知道水的密度．
3．理解密度的物理意义．
二、能力目标
1．通过对密度知识的探究与测量培养学生谨慎细致、实事求是的科学态度和团结合作的精神．
2．通过密度知识的广泛应用激发学生的学习兴趣，培养学生善于运用物理知识解决日常生活中的实际问题的能力．
3．培养学生留心观察身边的物理现象，乐于探究日常现象中物理道理的科学精神．
三、德育目标
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．
教学重点
1．密度的概念，密度是物质的一种特性．2．密度公式．
教学难点
1．密度是物质的一种属性．2．密度公式的理解．
教具准备
天平，砝码，体积相同的木块、铁块、铝块（或其他的物体）
教学过程
一、引入新课
[师]上节课同学们已学会了使用天平，现在请同学们利用你面前的天平分别测几个物体的质量．
[想想做做]
[师]同学们可先观察面前的铁块、木块和铝块，看看有什么发现．
[生]看上去铁块、铝块、木块的大小一样，它们的体积应该相等．
[师]同学们接着用天平测量这三种物质的质量，看看会有什么发现．
[生]通过测量发现，体积相同的铁块、铝块、木块质量不相同．
[师]关于这样的称量结果，你受到了什么启示?
有什么疑问吗?
[生]体积相同、种类不同的物质质量是不同的，如果是质量相等的不同物质体积会怎样呢?
[生]同一种物质的质量和体积会有什么关系呢?
二、新课教学
1．密度的概念
[演示实验]
[师]老师这儿有一部分酒精和水，还有两个完全相同的小烧杯，我们可以用来比较相同质量的不同物体的体积．
[师]通过观察演示，同学们有什么收获?
[生]实验结果说明，相同质量的不同物质体积是不相同的．
[师]通过同学们的努力我们了解了体积相同的不同种类物体的质量不同；质量相同的不同种类的物体的体积也不相同，那么同种物质的质量和体积又有什么关系呢?
[探究]同种物质的质量和体积的关系：
我们组选择了几个大小不同的规则木块．
（1）首先将选择好的木块由小到大编上序号．
（2）用刻度尺分别测出每个木块的长、宽和高，并计算木块的体积．将体积值填入教材表格中对应的位置．
（3）用天平分别测出几个木块的质量，填入表格中对应的位置．
（4）以体积V为横坐标，质量则为纵坐标在方格纸上描点，然后把这些点连接起来，作出来的图象是一条直线．
（5）分析表格中的数据，能发现木块体积增大时，质量也增大．从图象上分析比较，同一种木块的质量和体积是一种正比例的关系，不同体积的木块的质量和体积的比值是一个不变的值．
[结论]同种物质的质量和体积具有线性关系：
体积越大，质量越大，质量和体积成正比．这个结论和我们的猜想基本一致．
编号
木块
铝块
m（g）
V（cm3）
m（g）
V（m3）
1
2
3
分析：
从图象上可以看出，向一种物质质量和体积的关系是成正比例的，即质量和体积的比值是一个定值．不同物质的质量和体积的比值是不同的．
[结论]同种物质的质量和体积具有正比例的关系．
[师]其他组有没有不同的做法，可以继续交流．
[想想做做]
[师]同学们根据在上面的探究中得到的数据分析，不同物质的质量和体积的比值相同吗?
[生]质量跟体积的比值等于单位体积的质量．同种物质单位体积的质量相等，不同种类物质单位体积的质量一般不同．
[师]可见单位体积的质量反映了物质的特性．物理学中就用密度（density）表示这种特性．
（板书）单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度．
2．密度的公式、单位
[师]根据密度的定义可以得到密度的公式应该是什么呢?
密度等于质量除以体积．密度=
密度的公式：
ρ=m/V
符号的意义及单位：
ρ——密度——千克每立方米（kg／m3）m——质量——千克（kg）
V——体积——立方米（m3）
说明：
密度ρ的单位是由质量的单位和体积的单位决定的．国际单位制中，质量的单位是千克（kg），体积的单位是立方米（m3），密度的单位就是千克每立方米（kg／m3）．如果质量单位用克（g），体积单位是立方厘米（cm3），则密度的单位就是克每立方厘米（g／cm3）．
1g／cm3＝1×103kg／m3．
教师提醒学生注意：
（1）要理解公式中ρ、m、V的物理意义，记住公式．
（2）明确ρ、m、V的关系，同一类物质m和V的比值不变即ρ值相同，不同类物质的ρ值一般不同．
（3）ρ＝m/V是密度的定义式、计算式而不是决定式，某一种物质的ρ（密度）值与m及V无关．物质的密度由物质的种类（本身特性）决定。
练习1：
根据公式ρ＝m／V，下列说法中正确的是（）
A．物质的密度和它的质量成正比B．物质的质量和它的体积成正比
C．物质的质量和它的体积成反比D．物质的密度和它的体积成反比练习2：
一块铁的质量是1．97t，体积是0．25m3，这块铁的密度是多少?
[师]大家说这块铁是不是纯净的铁，含不含其他的杂质?
[生]这可以去查密度表，看看铁的密度足多少．如果我们的计算结果和密度表中铁的密度相同，则这块铁不含杂质．
[师]现在请同学们查密度表，看看结果如何．
[生]从表中查出铁的密度是7．9×103kg/m3，说明这块铁不含杂质
三、小结
这一节课我们研究了密度的问题，首先我们通过一个实验了解了密度的概念，并且了解了密度是物质的一种特性．对于同一种物质在一定条件下，密度是个常数．密度表示单位体积下某种物质的质量，而密度公式中密度是由物质的质量和体积的比值求出的，而不是由它的质量多少或它的体积大小决定的，因此不能说物质的密度与它的质量成正比，跟它的体积成反比．
四、作业布置
1．2．3．
五、板书设计
六、教后反思：
第四节测量物质的密度总第4课时
教学目标
一、知识目标
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．学会量简的使用方法，即用量简测量液体体积的办法，以及用量筒测不规则形状的物体体积的办法．
4．通过使用天平，加深对某些题目的理解．
二、能力目标
1．培养学生严谨的科学态度，对正确使用天平、量筒能做到尽量周全．
2．培养学生的科学世界观，并且对实验现象的观察尽量做到仔细、客观、认真，这对学生以后的学习是大有好处的．
三、德育目标培养学生严谨的科学态度．
教学重点、难点
1．用量筒测固体、液体的体积．
2．用天平和量筒测固体、液体的密度．
教具准备
天平、砝码、量筒、水、铁块、铜块、铝块、细线、刻度尺、三角板．
教学过程
一、引入新课
[师]前面我们学习了密度的计算公式，如何用实验的方法测量?
用什么仪器可以测量密度?
[生]可以先用天平测出物体的质量，然后用量筒测出液体的体积，根据密度的公式，就可以求出物体的密度．
[师]回答得非常好．这节课我们具体学习一下测量物体的密度的方法．
二、新课教学
[师]今天我们重点解决以下三个问题：
一、测铝块、铁块、铜块的密度．
二、测水的密度．
三、测不规则物体——的密度．
[师]根据我们上节课学习的知识，同学们会测吗?
[生]测三种金属圆柱体的密度分为几步：
（1）先用天平测出铜、铁、铝各自的质量．
（2）接下来测三个物体的体积．方法：
采用体积差的方法测它的体积：
即先用量简量取一定量的水，记下示数V1，将物块全部浸入水中，再记下这时的示数V2．所以囱块的体积即为V2-V1．
无论采用何种方法，只要能够测出物质的质量即可得体积，最后还得用质量m除以体积V即可得到物质的密度．
[师]讲得非常好．下面提一个问题：
能不能先测体积后测质量?
为什么呢?
[生]不能。
因为如果采用后一种方法测体积，则物块要沾上水，我们知道，天平在使用时是不能沾上水的，同时物块沾上水后质量有可能会变大，因此应测质量后测体积，
[师]接下来大家思考一下如何来测不规则物体（如花岗岩）的密度呢?
[生]基本上与测铜、铁、铝的方法一样，只不过在测岩石的体积时应采用浸入法，即第二种方法．
[师]如何来测水的密度?
[生]测水的密度以及测液体的密度都要用量筒．
[师]具体如何来测呢?
[生]先测出一定量的水的体积，将水倒进量筒中，观察示数．
[师]观察示数时应注意：
应使视线与液面的凹面相平，这样可以减小误差，如右图．
测出体积后，接下来测水的质量．由于测质量时水不能与天平相接触，因此应间接测水的质量．
[师]怎样测呢?
[生]可以先测一个空烧杯的质量M1，然后将量筒中的水倒入烧杯，测出烧杯和水的总质量M2,那么水的质量M=M2-M1.这样水的质量和体积已全部测出来了，二者一除即可得密度。
三、总结
这一节课我们进行的实验综合了许多前面所学的知识，对于复习巩固前面学习的内容、了解物理知识之间的内在联系有很大帮助．测定物质的密度的方法不仅有这一种方法，今后还要深入地学习．密度知识在初中物理中占有十分重要的位置，它与我们后面学到的许多知识都有联系．希望同学们认真学习这部分知识，为今后的学习打好基础．
四、作业布置：
这两个问题都是属于综合性较强的问题，学生可以充分讨论．各抒己见，教师不要加任何限制．也许学生的观点不是完全正确，但要求说明理由，要让学生敢于大胆发表自己的看法．
[参考结果]
1．导热性能好的，导电性能也强．
全球的年产量越低，市场的价格越高．
2．
（1）银和铜的导电性能好．在这两种金属中，铜更适合作导线，因为铜的年产量较高，价格也比银便宜得多．
（2）银的导热性能也很好．生活中常用的各种锅是用铁（钢）或铝做的，一般蒸锅用铝做的多，而炒锅一般用铁做．因为铝的导热性能比铁好得多，而铝的熔点不很高．若用铝做炒锅，一方面会使食品局部温度很高而变糊；另一方面炒菜时外焰的温度都较高，所以炒菜时宁用铁锅不用铝锅．
（3）铝的密度最小．生活中用铝的地方很多，如门、窗框、器皿、锅、导线等．因为铝的密度小，轻便；导电和导热性能都不太差，同时它的产量较高，价格便宜．
五、板书设计：
六、教后反思：
第十一章多彩的物质世界
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