九年级物理第11章学案.docx
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九年级物理第11章学案
11.1宇宙和微观世界
要点梳理
一、知道宇宙由物质组成，物质由分子和原子构成，其中，分子是保持物质基本性质的一种微粒。
1、宇宙中有数十亿个星系，银河系只是其中之一，太阳是银河系中几千亿颗恒星中的一员，太阳系中有八大行星：
水星、金星、、火星、木星、土星、天王星、海王星。
我们的家园——地球，在离太阳较近的第条轨道上。
2、分子是一种肉眼看不见的、极其微小的、保持物质基本性质的一种微粒。
二、了解固态、液态、气态的微观模型，并会解释一些有关的现象。
1、固体：
分子排列紧密，之间有强大的作用力。
因而有一定的和。
2、液体：
分子没有固定的位置，运动比较自由，之间的作用力比固体的小。
因而没有确定的，具有性。
3、气体：
分子极度散乱，间距很大，高速地向四面八方运动，之间的作用力，容易被压缩，具有流动性。
三、知道原子的核式结构。
原子由居于原子中心的和核外绕核运动的构成；原子核又由带正电的和不显电性的构成。
这种结构与太阳系相似。
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黑洞
黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。
当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。
这时恒星就变成了黑洞。
说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。
由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。
然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。
黑洞引申义为无法摆脱的境遇。
2011年8月，天文学家首次抓拍到黑洞吞噬恒星的过程，这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。
照片中的黑洞仿佛魔鬼一般，一颗接近它的恒星瞬间被撕碎变成发光等离子体后消失无形。
据报道，照片中的黑洞距地球40亿光年。
据悉，大部分星系都有一个超大质量黑洞，这些黑洞质量大小不一，质量从相当于100万个到100亿个太阳的质量不等。
而黑洞每隔一亿年才会吞噬一颗恒星，因此科学家认为，这个黑洞比预计的质量更大。
2011年12月，一个国际研究小组利用欧洲南方天文台的“甚大望远镜”，发现一个星云正在靠近位于银河系中央的黑洞并将被其吞噬。
这是天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。
观测显示，这个星云的质量约是地球的3倍，它的位置近年来逐渐靠近“人马座A星”黑洞。
这个黑洞的质量约是太阳的400万倍，是距离我们最近的大型黑洞。
研究人员分析认为，到2013年，这个星云将离黑洞非常近，有可能被黑洞逐渐吞噬。
如果将宇宙比做一个无边无际的浴盆，那么黑洞就是这个超级浴盆的下水道。
它那巨大无比的引力，形成了一个极强的旋涡，任何靠近它的物质都会被统统吸进去。
黑洞犹如一个神秘的监狱，它将所有的东西牢牢囚禁在里面，甚至连光线也无法逃脱。
黑洞就像一个永远吃不饱的魔鬼，它不断地吞噬物质，将它们压碎，自己则慢慢地长大。
轻松演练
1.（2012湖州）如图11-1是2012年6月6日在地球上观察到的金星凌日现象，金星位于日、地之间，地球上可以看到金星从太阳的圆面上通过。
以后在地球上还能看到八大行星中除金星外的星凌日的现象。
2.太阳系中有大行星，其中地球在离太阳比较近的第条轨道上运行。
3.（2012无锡）各种原子都有相似的结构，根据卢瑟福原子结构模型可知：
原子中心的原子核由和中子组成，原子核周围带负电的绕核运动。
4.有四种微粒：
①细胞，②电子，③原子，④质子．按从大到小排列的顺序是（）
A．①②③④B．①③④②C．②①④③D．②④③①
5．早在19世纪末叶，汤姆逊就发现了电子，将人们的视线引入到原子的内部.由此，科学家们提出了多种关于原子结构的模型.通过学习，你认为原子结构与下列事物结构最接近的是：
（）
A．西红柿；B．西瓜；C．面包；D．太阳系.
6．（2012广东）以下微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的是
A．质子原子核原子B．原子原子核质子
C．原子核质子原子D．原子质子原子核
7．（2012绍兴）下列有关宇宙的说法，不正确的是（）
A.月球表面有很多环形山
B.太阳系是由太阳、地球和月球组成的星系
C.银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统
D.宇宙是无边的、膨胀的
8．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
9．（2012成都）关于原子和原子核，下列说法正确的是
A.原子由原子核和核外电子组成B.原子由中子和质子组成
C.原子核由中子和电子组成D.原子核不能再分
10．任何物体都能分割为极小的微粒，这是物质的可分性，如将一块糖进行若干次对分，但要保持其独特的甜味，可分为最小的微粒是（）
A．小颗粒B．糖粉末C．分子D．原子
11、1mm3的油滴在水面上,充分扩展后面积为3m2。
估算油分子直径，方法正确的是（）
A.10-9m3×3m2B.10-9m3÷3m2C.10-6m3÷3m2D.3m2÷10-9m3
11.2质量
要点梳理
一、了解质量的概念，知道质量的单位及其换算。
能估测熟悉物体的质量
1.物体所含叫质量，质量用字母表示，它的单位有吨（t）、千克（kg）、克（g）、毫克（mg）。
1t=kg，1kg=g，1g=mg。
2.质量是物体的性质，与物体的温度、形状、状态、位置无关，如一块铁皮将它卷成一团，将它熔化成铁水，将它从地球带到月球上，它的质量都不会改变。
二、会正确使用天平测物体的质量
1.看：
天平的称量和分度值。
2.放：
将天平放在水平台上。
3.调：
归0；调节，让横梁平衡。
4.测：
左物右码：
左盘放称量物，然后用往右盘加砝码（先大后小）和移动游码，直到天平恢复平衡。
5.读：
m物=m砝+m游，即被测物的质量等于所有砝码的总质量加上游码所在位置的读数。
对于天平，实际上有：
m左=m右+m游。
6.记：
记录的结果由数字和单位组成。
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一吨木头和一吨铁
大家都知道这个用来开玩笑的问题：
一吨木头和一吨铁，哪一个重些？
有人不想一想就回答说一吨铁重些，常常引起大家的哄笑。
假如回答的人说一吨木头重些，那么大家就要笑得更厉害了。
这样的说法，好像一点没有根据，可是严格地说，这个答案却是正确的！
问题在于阿基米德原理不但在液体方面适用，在气体中也适用。
根据这个原理，每个物体在空气里所“失”的重力，等于被这物体所排开的同体积的空气重力。
木头和铁，在空气里当然也要失去它们的一部分重力，要求出它们的真正重力，得把所失的重力加上去。
因此，在我们这个题目里，木头的真正重力应该等于一吨加上跟这块木头同体积的空气重力；而铁的真正重力应该等于一吨加上跟这块铁同体积的空气重力。
但是，一吨木头所占的体积，要比一吨铁多得多（大约等于铁的15倍），因此，一吨木头的真正重力要比一吨铁的真正重力大！
说得更明确些，我们应该说成这个样子：
在空气里重一吨的木头的真正重力，要比在空气里重一吨的铁重些。
一吨铁大约占据1／8米3的体积，而一吨木头大约占据2立方米的体积，这两种物体排出的空气相差大约2．5千克。
你看，一吨木头实际上要比一吨铁重这么多！
轻松演练
1.物体所含物质的多少叫，用字母表示，国际单位为，符号是。
质量与物体的、、无关。
2.（2010江西）用天平测物体质量：
①调节天平平衡时，将天平放在上，再将移至标尺左端的零刻线处，发现天平指针静止时如图11-2甲所示，此时应将平衡螺母向（选“左”或“右”）调节，使天平平衡。
②图11-2乙中被测物体的质量是g。
3.小明同学在用天平测物体质量的实验中，首先将托盘天平放在水平桌面上，发现指针如图11-3所示。
（1）他应采取的措施是__________________________________。
（2）天平调节平衡后，小明按图11-4所示的方法来称量物体的质量，小华立即对小明说：
“你操作时至少犯了两个错误．”小华所说的两个错误是：
①____________________；②____________________________________。
（3）小明虚心地听取了小华的建议，重新进行操作。
称量时，合理增减砝码后又出现了如图11-3所示的情况，此时应该______________________________________。
4．一只三穗麻鸭的质量大约是1500_______；一个中学生的质量约为50__________；一瓶饮用水的质量约为500_________．
5．用托盘天平称物体质量时，当把一只最小的砝码加入右盘时嫌多，而取出这只最小的砝码又嫌少，这时应通过___________使天平平衡，从而称出物体的质量．
6．（2010广东）以下选项中质量最接近50g的是（ ）
A、一个乒乓球B、一只母鸡C、一只鸡蛋D、一张课桌
7．托盘天平横梁上都有标尺和游码，向右移动游码的作用是（）
A．相当于向左调节平衡螺母B．代替指针用来指示平衡
C．相当于在左盘中加小砝码D．相当于在右盘中加小砝码
8．（2012茂名）小明用已调节好的天平测量物体质量，发现指针静止时指在分度盘的中央刻度线左侧，要使天平平衡，他接着应该（）
A．把横梁右端螺母向右旋出一些B．把横梁右端螺母向左旋进一些
C．把天平右盘的砝码减少一些D．向右移动游码
9．一架天平的称量范围为0～1000g，用它可称下列哪个物体的质量（）
A．一个铅球B．一个苹果C．一位学生D．一袋大米
10．用天平称量物体的质量时，若砝码已经磨损，则测量结果与真实值相比较（）
A．偏小 B．相等C．偏大 D．无法确定
11.（2011福州）一块铁块的质量会发生变化的情况是（ ）
A．将它熔化成铁水B．磨掉铁块一个角
C．把它轧成薄铁片D．从地球运到月球
12.（2012泰州）小明妈妈从菜场买回一只老母鸡，让小明猜猜它的质量．你认为，小明的猜测应接近下列哪一数值才是符合实际的（）
A．20gB．200gC．2kgD．20kg
11.3密度
要点梳理
一、通过实验探究，知道物质的质量与体积的关系，会用图像的方法解决物理问题。
同种物质，质量与体积成_______，比值一定；不同物质的质量与体积的比值一般不同。
由此可见，质量与体积的比值是物质一种特有的性质（即特性）。
二、知道密度的定义、公式和单位，理解密度的物理意义。
1.定义：
单位体积某物质的质量叫做这种物质的密度。
2.公式：
，其中，m表示________，V表示__________，ρ表示__________。
3.单位：
1g/cm3=__________kg/m3。
4.密度是物质的一种特性，同种物质的密度相同，不同物质的密度一般_______。
5.水的密度是1g/cm3（或1.0×103kg/m3），意思为：
体积为1cm3的水，质量是_______g；或体积为1m3的水质量是_______kg。
三、会利用密度公式进行有关计算，并用来鉴别物质，会计算不能直接测量的物体的质量和体积。
1.已知质量和体积。
求密度ρ=__________。
2.已知密度和体积，求质量m=__________。
3.已知质量和密度，求体积V=_____________。
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密度中的“大王”和“小鬼”
在地球上，目前已经发现了100多种元素。
在这些元素组成的单质中，密度最大的是金属锇，其数值是22.6×103kg/m3．锇能否称“密度大王”呢？
不能！
宇宙间有一种白矮星，它的密度是3.0×1010kg/m3，它能否称“大王”呢，还不能！
因为还有一种叫“中子星”的天体，其1立方厘米的物质有1000万吨，脉冲星核的密度高达1015g/cm3，即1立方厘米这种物质有10亿吨，但是，它还是小于宇宙中新发现的天体“黑洞”。
这样一来，密度“大王”的桂冠被“黑洞”戴上了。
地球上的氢气的密度值只有0.0009kg/m3，可否戴“小鬼”的帽子呢？
不行！
宇宙间有一种庞然大物叫“巨星”和“超巨星”，它的平均密度约为氢的17万分之一。
而彗星几乎腹中无物，即使是比较密集的彗星头部，每立方厘米中的物质也不超过0.00000000001g，即1.0×10-11g，然而星际间还有一种叫星际物质充满整个宇宙，体积大小与地球相仿的星际物质，其质量只不过有1～2kg，于是，“小鬼”的帽子便被星际物质乖乖地收下来了。
轻松演练
1.某种物质单位体积的质量叫做这种物质的，用公式表示为。
密度的单位：
。
同种物质的密度一般（“相同”或“不同”），不同物质的密度一般（“相同”或“不同”）。
2.水的密度为kg/m3=g/cm3，其物理意义是：
体积为1m3的水，其质量是kg；或者：
体积为cm3的水，其质量是1g。
3．一木块的密度是0.6×103kg/m3，把它锯掉3/4，剩下的木块密度为________________。
4．（2012益阳）一个苹果的质量约为160（填单位），若苹果的密度为0.8g/cm3,这个苹果的体积约为cm3。
5．（2012烟台）如图11-5，一个瓶子里有不多的水，乌鸦喝不到水，聪明的乌鸦就衔了很多的小石块填到瓶子里，水面上升至瓶口，乌鸦喝到了水。
若瓶子的容积为450mL，内有0.2kg的水，乌鸦投入其中的石块的体积是，石块的质量是。
（石块密度为
）
6．（2012聊城）关于密度，下列说法正确的是（）
A．密度与物体的质量成正比，与物体的体积成反比
B．密度是物质的特性，与物体的质量和体积无关
C．密度与物体所处的状态无关
D．密度与物体的温度无关
7.如图11-6所示，甲、乙、丙是三个相同的圆柱形容器，将质量相等的酒精、硫酸和盐水分别装在这三个容器中，根据下表给出的密度值可知，甲容器装的是_________。
物质
密度（kg/m3）
盐水
1.03×103
酒精
0.8×103
硫酸
1.8×103
8．图11-7是三种物质的质量与体积关系的图象，由图象可得哪些信息？
试写出三条。
9.一个瓶子的质量为20g，装满水时，用天平测得总质量为120g，若用这个瓶子装密度为1.8×103kg/m3的硫酸最多可装多少千克?
11.4测量物质的密度
要点梳理
一、会用量筒测液体的体积和测小块不规则物体的体积。
1.测液体的体积：
将液体倒入量筒，液面静止后，观察凹液面（或凸液面）所对的刻度。
2.测小块不规则物体的体积：
将适量的水（以能完全浸没待测固体、且液面刚好到整十刻度为宜）装入量筒，记下水的体积；
用细线系好待测固体，小心沉入量筒的水中直到被完全浸没，液面静止后读出示数即为固体和水的总体积。
用总体积减去_______的体积即为待测固体的体积。
二、能熟练地用天平、量筒测算出固体和液体的密度。
1、测量物体的密度，要用天平测出物体的，用量筒测出物体的，再根据公式算出物体的密度。
2、测固体的密度：
将天平放在水平台上，游码归0，调节天平平衡。
用天平测出固体的______。
在量筒中装入适量的水，记下水的体积。
用细线拴好固体，将其完全浸没入量筒的水中，测出总体积。
算出固体的体积，再根据密度公式________算出固体的密度。
3、测液体的密度
在烧杯中装入待测液体，用调节好的天平测出液体和烧杯的____________。
将烧杯中的液体，适量倒入量筒，测出它的体积。
用天平测出烧杯和剩余液体的质量。
算出量筒中液体的质量，再根据密度公式算出密度。
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水的密度与地球生命
在地球环境条件下，水是已知惟一三态共存的自然物质。
水的不同状态对应分子的不同排列形式，在固体状态下分子呈高度有序态存在。
大多数物质在一定压力下，随着温度的下降，其密度会上升；而水却比较特殊，在温度大于4℃时，水是遵循这一规律的，包括从气态水到液态的过程。
但在低于4℃后，水的密度反而开始减小，即水在4℃时的密度最大。
水的这种固态密度大于液态密度的特性在自然界中几乎是独一无二的。
在地球的大部分能结冰的地方，冬天来临时，水开始结冰，然后浮在水面上，这样将冰下方的液态水与冰上方的冷空气隔离开，从而阻止或是减缓了冰下液态水的固化，也保证了水中以液态水为生活条件的生命形式比如鱼类、水草等的存活。
当第二年春天到来时，上升的气温会熔化掉浮在水面上的冰，水又重新回到流动的液态。
试想一下，如果水没有这一特殊的物理性质会是什么样的结果？
上面的水结冰后往下沉，涌上来的水又结成冰，如此反复，最终是一条河或整个湖都变成硕大的冰疙瘩，水中的生命也就无法生存下去了。
果真如此，生命形式是否还这样丰富多彩也就很难说了。
轻松演练
1.在“用天平和量筒测定固体密度”的实验中，某同学测得石块质量为48g，再用图11-8甲的方法测出石块体积为_______cm3，由此可计算出石块的密度是________kg/m3；图乙是个别同学在实验操作过程中的情况，图丙是部分同学实验结束离开实验室后留下的情景。
指出图中违反实验操作规则和实验不规范之处。
图乙：
________________________________________________________。
图丙：
_________________________________________________________。
2.实验步骤有：
a.把天平放在水平台上，并使天平平衡；b.用量筒测出盐水的体积V1；c.用天平称出空烧杯的质量m1；d.用量筒测出铝块的体积V2；e.用天平测出盐水和烧杯的总质量m2；f.用天平测出铝块的质量m3；g.用量筒测出水的体积V3。
1）若要测盐水的密度，则其合理必要的步骤是_________________（填序号）
2）根据步骤，写出盐水密度的式子ρ=_______________。
3）若要测铝块的密度，则其合理必要的步骤是_________________（填序号）
3．某同学在测量正方体金属块密度时：
（1）先将天平放在水平桌面上，然后将游码移至横梁标尺的__________处。
若发现天平指针位置如图11-9甲所示，则应将平衡螺母向_____________侧调节（填“左”或“右”）。
调节天平平衡后，在正确测量的情况下，右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则被测金属块的质量为____________g。
（2）用刻度尺测量金属块边长的情况如图丙所示，则金属块边长为________mm，体积为___________cm3。
（3）根据密度公式________代入数据计算，可知此金属块的密度为_____kg／m3。
11.5密度与社会生活
要点梳理
一．知道密度与温度的关系
1.一般物体（水除外）有热胀冷缩的规律，温度升高时，物体的质量不变，体积增大，密度会减小。
其中气体的热胀冷缩现象最明显，它的密度受温度的影响最大，而液体和固体的密度受温度的影响较小。
2.水的反常膨胀现象：
4℃的水的密度最大，4℃的水不管温度升高还是降低，体积都要增大，密度都要减小。
二．会利用密度来鉴别物质
测出质量和体积，算出密度，然后对照密度表就可鉴别物质种类（真假或是否空心）。
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密度单位的换算
密度在国际单位制中的主单位是“千克／米3”，这是绝大多数同学都能够掌握的，但是要换算单位，不少同学却感到困难了。
例如：
铁的密度是78×103千克／米3＝克／厘米3。
这个问题可以利用单位换算中的基本方法来解决，那就是分子里的单位变小多少倍，换算后的数值就变大多少倍：
1千克＝103克；分母中的单位变小多少倍，换算后的数值要变小多少倍：
1米3＝106厘米3，因此，7．8×103千克／米3＝7．8×103×（103／106）克／厘米3＝7．8克／厘米3；根据这种换算方法；分析一下可以得出密度的单位有一个规律，即：
对于某种物质的密度，在分别用“克／厘米3”，“千克／分米3”和“吨／米3”来做单位时，它们的数值是相同的。
例如，铁的密度，按照这个规律可知：
ρ水＝7．8克／厘米3＝7．8千克／分米3＝7．8吨／米3。
这个“7．8”就是课本上密度表中铁的密度值去掉103得到的。
记住这个规律，不但给密度单位的换算带来很大的方便，而且使一些涉及密度计算的问题变得简单。
例如用这种方法来记算水的质量，就是1厘米3（毫升）水的质量是1克，1分米3（升）水的质量是1千克，1米3水的质量是1吨。
轻松演练
1.680cm3=______dm3=______m3；3L=______dm3=______mL=______cm3。
2.甲、乙两个同种物质构成的实心金属球，甲的质量是乙的质量的3倍，则甲的体积与乙的体积之比是______.
3.水在℃时，密度最大。
冬天气温很低时，自来水管和水表常常因为水结冰而爆裂。
究其原因：
冰的密度比水的密度小，一定质量的水结冰后，其体积会。
4．小红生日那天，她舅舅送给她一块“玉器”，她非常想知道它是什么物质，学习了密度知识后，她用天平测出“玉器”的_________，用__________和水测出它的体积，很快就算出了它的密度，对照密度表便知道。
5．下表为小红在“测定液体密度”的实验中记录的数据，根据表中数据可得液体密度是___________，容器的质量为__________。
实验次数
1
2
3
4
液体体积/cm2
5.8
7.9
16.7
35.1
液体和容器的总质量/g
10.7
12.8
21.6
40.0
6．一个铜球的体积为30cm3，质量是178g（ρ铜=8.9×103kg/m3）。
问：
（1）该球是空心还是实心的，若空心，则空心部分的体积多大？
（2）若是空心，在空心部分灌满铝，则铝的质量多大？
（ρ铝=2.7×103kg/m3）
7．白酒的度数是指在气温为200C时每100ml酒中所含有的酒精的毫升数。
贵州名酒“45˚ 500ml茅台”和“35˚ 500ml茅台”它们的密度各是多少？
质量多大？
（酒精的密度：
0.8×103kg/m3）
5．小华同学在测定食用色拉油的密度的实验中，其方法步骤完全正确。
图10-10显示的是他测量的相关数据，请帮小华填写下表中空白测量和数据。
烧杯和油的
总质量（g）
倒出适量油后烧杯和油的总质量（g）
倒出油的质量（g）
油的密度
（g/㎝
）
16.8
7．（2010滨州）在上海杜莎夫人蜡像馆中，有按照与真人1：
1的比例制成的篮球明星姚明的蜡像，如图11-11所示，这是目前该馆内“最高大”的蜡像。
已知姚明身高为229cm，体重约为140kg，其蜡像的平均密度为0.9×103kg/m3，人体的平均密度约等于水的密度，求：
姚明蜡像的质量大约是多少？
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