九年級物理新課教學案

駱駝家教由中學一線教師創(chuàng)辦，是一家結(jié)合了長沙市優(yōu)質(zhì)的教育資源和先

進的信息技術(shù)，專注于長沙初高中課外輔導(dǎo)的高成長性培訓(xùn)家教！多年來，致

力于初高中學生的課外輔導(dǎo)與非智力因素培養(yǎng)，擁有科學的教學體系和雄厚的

師資力量，是一家通過一線教師和名校老師對初高中學生進行全程教學輔導(dǎo)的

教育機構(gòu)！

我們從激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)良好的學習習慣入手，在傳授知識的同時,

樹立學生學習的信心，培養(yǎng)學生頑強的意志品質(zhì)、沉著冷靜的心理素質(zhì)和積極

健康的生活心態(tài)，全面提升學生綜合的學習能力和適應(yīng)社會的能力。駱駝家教

致力于小班輔導(dǎo)，名師小班和在校區(qū)一對一輔導(dǎo)三種教學形式，并不斷整合各

種資源，為長沙市的廣大學生、家長和用戶提供優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)！

駱駝家教目前在長沙市開設(shè)了四個教學區(qū)：

總部：東塘北水電賓館84444544

圭塘：南雅中學門口84444644

河西：麓山國際門口84444044

開福分部：芙蓉中路海東青大廈A座17樓84444664

目錄

九年級物理新課教學用書

古老而現(xiàn)代的力學

第十一章多彩的物質(zhì)世界

一、宇宙和微觀世界

二、質(zhì)量

三、密度

四、測量物質(zhì)的密度

五、密度與社會生活

第十二章運動和力

一、運動的描述

二、運動的快慢

三、長度、時間及其測量

四、力

五、牛頓第一定律

六、二力平衡

4第十一小多彩的物質(zhì)世火

㈢宇宙和微觀世界一

宇宙是由物質(zhì)組成的

II前，我們?nèi)祟愑^測到的宇宙(cosmos,universe)中擁日數(shù)卜億個星系.

銀河系(MilkyWaygalaxy)只是這數(shù)卜億個fit系中的?個。銀河系異帝門大.?

柬光穿越銀河系需要：I?力年的時間。太陽(sun)不過是銀河系中幾「億顆恒顯中的

?員?太陽周圍有水K.金星、地球.火顯、木屋.土里.天王顯、海王星、兌

E星等兒人行M繞它運行.地球(Earth)在離太陽比較近的第三條軌道|?此外

還右齊干小行星,*￥星等天體繞太陽轉(zhuǎn)動。

Will.1-1廣胸的宇曲行數(shù)卜億個出系

圖11.12太陽只是銀河系中網(wǎng)「億顆中的一員.地球是太陽系中的顆普通行日.

地球及大他?切天體都是由物質(zhì)組成的，物質(zhì)處r不停的運動和發(fā)展中。

人類時太陽系及整個宇宙的探索，經(jīng)歷了漫長的過程，陵看科學的不斷進

步，這種探索會越來越深入.

多彩的新質(zhì)世界?5

物質(zhì)是由分子組成的

廣闊無垠的宇宙大得難以想像，那么，構(gòu)成物質(zhì)的小微粒究竟小到什么程度

呢？

如果把玻璃杯打碎了，碎片還是玻璃。經(jīng)過多次分割，甚至碾成扮

末，顆粒越分越小。如果不斷地分割下去,有沒有一個限度呢？

使用電子顯微便觀察

國II/3能不能尤以分割卜飛？

科學研究發(fā)現(xiàn)，任何物質(zhì)都是由極其微小的

粒子組成的，這些粒了保持了物質(zhì)原來的性質(zhì)，

我們把它們叫做分子（molecule）。如果把分子看

成是球形的，一般分子的大小只有百億分之幾

米，通常以IO-。m做單位來量度.這么小的分

子，不僅用肉眼不能看到，而且一般顯微鏡也不

能看到。電子顯微鏡可以幫助我們觀察它（門（圖

11.1-4）.

ran.1-4電了@柒便下

固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型的金分臼中原r分子）

世界上形形色色的物質(zhì)有多種形態(tài).我們身

邊的物質(zhì)?般以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的形式存在。物質(zhì)處于不同狀態(tài)時具有不同的

物理性質(zhì)。

第十一章多彩的物06世界

箕想破趣

物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時體積變大還是

變小？你能說出一些現(xiàn)象支拈你的說法

嗎？

多數(shù)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時體積變?。ㄋ?，水結(jié)冰時體枳變大）山攵態(tài)變

為氣念時體積會顯著增大。水在汽化時體枳增大約1700倍?乙酰汽化時體積增

大約250倍。物質(zhì)的狀態(tài)變化時體積發(fā)生變化，主要是由于構(gòu)成物質(zhì)的分了?在排列

方式上發(fā)生了變化。

固態(tài)物質(zhì)中，分子的排列十分緊密，分子間有強大的作用力。因而.固體

具有一定的體枳和形狀。

液念物質(zhì)中，分子沒有固定的位置，運動比較自由，粒子間的作用力比固體

的小。因而，液體沒有確定的形狀，具有流動性。

氣態(tài)物質(zhì)中，分子極度散亂，間距很大，并以高速向四面八方運動，粒廣間

的作用力極小，容易被壓縮。因此，氣體具有流動性。

0oOQO

0o0⑤?

◎ooOO

⑤oo⑤?

OOO@O

M體是固念物偵，它的分子排列液態(tài)物質(zhì)的分了何以移動.氣態(tài)物質(zhì)的分r幾手不受力的

規(guī)則.就像坐在座位I:的學生.就像課間教室中的學生.約束，就像掾場上乩胞的學生.

ran.1-6

第十一單多彩的物05世界7

原子及其結(jié)構(gòu)

物質(zhì)是由分子組成的，分子又是由

原子組成的。有的分子由多個原子組

成，有的分子只由一個原子組成。

20世紀初，科學家發(fā)現(xiàn)，原子的結(jié)

構(gòu)與太陽系十分相似，它的中心是原子

核，在原子核周圍，有一定數(shù)目的電子

在繞核運動。原子非常小，人類用肉眼

可以看見的最小灰塵，其中也包含了約

⑹5個微小的原子！

圖II.1-8各種原子都有相似的結(jié)構(gòu).原子的

中心是原子核,周圍有電子貨核運動（示意圖）.

研究發(fā)現(xiàn)，原子核是由更小的粒子一質(zhì)子和中子組成的，而質(zhì)子和中子也

還有更小的精細結(jié)構(gòu)。人們對微觀世界的認識，也是隨膂科技的發(fā)展不斷深入

的。

戶孕兮。兮今。吟今專？甘必吟今。吟吟巧吟吟L

納米科學技術(shù)

納米是一個長度單位，符號是nm。1nm=10-9m.一般分子的直徑大

約為0.3~0.4nm,蛋白質(zhì)分子比較大,可達幾十納米?病毒的大小為幾百

8第十一舉多彩的物質(zhì)世界

力今。吟型吟受吟哼今外吟鐺吟今吟吟多吟1

納米.納米科學技術(shù)是納米尺度內(nèi)(0.1nm-

lOOnm)的科學技術(shù).研究對象是一小堆分子

或單個的原子、分子。

人們在納米尺

ran.i-9移動物砧喪而的度內(nèi)發(fā)現(xiàn)很多新的現(xiàn)

現(xiàn)出的FM字帳象,給技術(shù)上帶來很

多新進展.借助掃描隧道顯做債觀察和操縱原

子、分子,實際上就是一種納米技術(shù)。科學工作

者正在通過對分子或原子的操縱.實現(xiàn)心中的理

想.例如，在電子和通信方面，用納米薄層和納

米點制造納米電子器件——存儲器、顯示器、傳

感器等，使器件的尺寸更小、運行的速度更快.的I.ITO?收化碟分廣人?

耗能更少.在醫(yī)療方面.制造納米結(jié)構(gòu)藥物以及此科學家的幅作M.它的大小

生物傳感器,研究生物膜和DNA的精細結(jié)構(gòu).在只有5nm.由28個分f組成?

生命科學領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破.在制造業(yè)方面.可以利用納米機械制造資

蜂大小的直升機

納米科學技術(shù)是現(xiàn)代科學技術(shù)的前沿,在國際上備受重視,這個領(lǐng)域

內(nèi)的競爭非常激烈。我國科學家也在進行納米科學技術(shù)的研究，并取得了

成績,具有世界先進水平.

動手動腦學喉1

I.列舉自然界和日常生活中的各什不同狀態(tài)的物從多方面說明固體.液體.文體

的不同科證.

2.銀河系有多大？用什么長度單位&示景方便？

3.細成物般的分子才f多大？用什么長度單位?入示最方便？

4.固體.液體.飛體都由分子組成.為什么它們的物境拉魘不同？

5.古人認為.朦子是不可再分的，關(guān)于這個狀想,你認為應(yīng)做■些修正？

覽十一曲多彩的物質(zhì)世界9

仁)質(zhì)量一

質(zhì)量

-?切物體都是由物質(zhì)組成的。構(gòu)成物體的物質(zhì)有多有少,一個鐵錘所含的物

質(zhì)就比一個鐵釘所含的物質(zhì)多。物理學中，物體所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量

(mass),通常小字母〃?表示。

質(zhì)質(zhì)的單位是千克，符號是kg。常用的比千克小的單位有克(g)、毫克

(mg),比千克大的單位有噸(t)。它們同千克的關(guān)系是

1kg=10Jg

1mg=10Jg=106kg

1i=101kg

1.質(zhì)■的單位

1889年第一屆國際計仙大會決定,以保存在法國巴黎的國際計量局的國際r克原

器為甲位標準.在國際單位制(SI)中，千克(kg)是質(zhì)量的從本單位.

2.一些物體的質(zhì)量桁/kg

電r10-,'成人(5~7)x10

氫原子1X1027大象可達6.0x|0?

流感病徐約102鯨可達1.5x|0'

細曲約10"大型遠洋貨輪約10，

大頭針約8.0x|()?地球6.0x狀

元硬幣約6x10'太陽2.0x|0如

新生兒2-5銀河系約1伊|

質(zhì)量的測量

天平是實驗室測質(zhì)砧的常用T.H.

天平的兩臂長度相等，當兩個盤中物體的質(zhì)盤相同時,天平就會平衡。如果

一個盤中是質(zhì)量未知的物體，另一個盤中是質(zhì)量已知的彼碼，天平平衡后，被測

物體的質(zhì)量等于破碼的質(zhì)量。

10第十一◎多彩的物質(zhì)世界

圖11.2-1常見的天平

天平的使用

下面，我們將--邊學習、一邊操作，學習使用天平。在操作之前必須熟記

下面的兒條要求。

I.每個天平都有自己的“稱量”，也就是它所能稱的凝大質(zhì)

請你逐

量。被測物體的質(zhì)量不能超過稱量，

能分析，如果

2.向盤中加減星媽時要用做子，不能用手接觸思嗎、不能不按這些關(guān)

把必碼弄濕、弄臟。求做，會出現(xiàn)

3.潮濕的物體和化學藥品不能直接放到天平的疊中，什么問題.

怎樣使川天平呢？

我們通過用天平稱橡皮、鉛筆的質(zhì)房,來學習天平的使用方法。

甲托改天平乙學生天平

圖11.2-2天平的結(jié)構(gòu)

焚十一袋多彩生）初質(zhì)世界?11

學習過程中要一邊操作一邊思考下面幾個問題。

?天平應(yīng)水平放置。

你的天平有沒有檢杳天平底座是否水平的裝置？應(yīng)怎樣調(diào)平？

?天平使用前要使橫梁平衡。

橫梁指針指在什么位置表示橫梁平衡了？每臺天平都有平衡螺母，用來調(diào)整

橫梁的平衡。你的天平的平衡螺母安裝在什么位置？如果橫梁的左臂偏高，應(yīng)該

向哪個方向旋動平衡螺母？

?你的祛碼盒中最小的祛碼質(zhì)量是多少？總質(zhì)量是多少？

天平用游碼還能夠分辨更小的質(zhì)肽。游碼相當于一個“秤蛇”，它在標尺上每

向右移動一格，就等于在右盤中增加一個更小的法碼。

在你的天平標尺.上，一個這樣的小格相當于多大質(zhì)量的詼碼？

使用天平之前,應(yīng)該使游碼停留在什么位置？

想一想：

I.在左盤放上準備稱垃的物體后，向右盤中會試著加祛碼時,應(yīng)該先加質(zhì)量

大的還是先加質(zhì)量小的？為什么？

2.在讀測班的質(zhì)證時，應(yīng)該先讀大祛碼，還是小袪碼？

3.如果要稱粉狀物體（例如鹽），應(yīng)該怎樣做？

I.用天平稱一個塑料瓶的質(zhì)量、然后將其剪碎再放到天平上稱，比

較這個物體在形狀變化前后的質(zhì)量。

2.稱量一小杯水與一小匙白糖的總質(zhì)貴，然后把白槽溶于水，再稱

糖水的質(zhì)量。比較兩次稱量的結(jié)果。

通過以上兩個實臉，你能得出什么結(jié)論?

第十一序多彩的物淡世界

質(zhì)量單位千克的由來

自古以來,各國采用過各種不同的質(zhì)量單位,例如，我國曾經(jīng)用斤、

兩、錢作質(zhì)量單位I英、美等國曾經(jīng)用磅作質(zhì)量單位。現(xiàn)在世界各國普遍

I采用國際單位制，在國際單位制中質(zhì)量的主單位是千克。

1791年，法國為了改變計量制度的混亂情況，在規(guī)定了長度的單位米

的同時,在米的基礎(chǔ)上規(guī)定了質(zhì)量單位,即規(guī)定1dm，的純水在4c時的

質(zhì)量為1kg,并且用鉗制作了標準千克原器，保存在法國檔案局。因此，

這個標準千克原器也叫“檔案千克二

1872年.科學家們通過國際會議,決定以法國檔案千克為標準.用柏

鉞合金制作標準千克的復(fù)制品,分發(fā)給其他國家。1883年，在復(fù)制品中選

了一個與“檔案千克”質(zhì)量最接近的作為國際千克原器，保存在國際計量

局（設(shè)在巴黎）。1889年，第一屆國際計量大會批準以這個國際千克原器

作為質(zhì)量的標準，沿用到現(xiàn)在。

oaotffl

i.在宇宙飛船中,物體處于失重狀態(tài).如果把物體從地面帶到月球上、帶到宇宙飛船

中,這個物體的質(zhì)量改變嗎？

圖II.2-3從他球帶到太空的食品，唾M變廣嗎？

第十一◎多彩89物88世界13

2.如何稱出一個大頭斜的質(zhì)量？說出你的測量方法.并實際測一測，

3.一塊質(zhì)量為l（X）g的冰熔化成水后,它的質(zhì)量

A.仍是100g；B.大于100g：

C.小于100g.

4.某同學用天平測量一塊全屬的質(zhì)量時，使用了4個硅碼.其中有I個100g.I個50g.

2個10g,游媽在標尺上的＜iK如圉11.2—4所示.這塊金房的質(zhì)量是多少？

|川甲|“|川1|口甲in|uii|iui|ini|-

<>010,240,4。5060.70*。9必

圖1124

5.有些商店里使用一種臺帶（I91L2-5）,它的工作原理與天平相同,不過兩臂長度不

：$這什臺件的哪兩部分相當于天平的兩個氏？什么和當于天平的必碼.游碼？怎樣判定它

的演梁是否平南？它的平南螂母在什么位X?怎樣調(diào)整才能使橫梁平衙？

（X）密度

物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系

用天平稱量體積相同的木塊、鋁塊、鐵塊,它們的質(zhì)量相同嗎？關(guān)

于稱量的結(jié)果，你受到了什么啟示，能提出什么問題？

14第十一拿多韌9物質(zhì)世界

探究

同種物質(zhì)的質(zhì)■與體積的關(guān)系

同一種物質(zhì)，體積越大，質(zhì)量越大。如果體積增大到原來的2倍，質(zhì)

量也會增加到原來的2倍嗎？也就是說，同一種物質(zhì)的盾量與它的體積成

正比嗎？

我們用鋁塊做實驗。取大小不同的若干鋁塊,分別用天平測出它們

的質(zhì)量，用直尺測出邊長后計算出它們的體枳，列出去來.然后以體積

y為橫坐標，以質(zhì)量〃，為縱坐標，在方格紙上插點，再把這些點連起來。

下面的技格和方格紙可供參考。

想想做做

在上面的探究中，分別計算每個鋁塊質(zhì)量與體枳的比值如果是鐵

米或者木塊,這個比值會跟鋁塊的一樣嗎？

?+-?多彩的坳質(zhì)世界15

密度

?種物質(zhì)的質(zhì)撒與體積的比值是一定的,物質(zhì)不同,其比值一般也不同.這

反映了不同物質(zhì)的不同屬性,物理學中用密度(density)衣示這種特性。單位體

積某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度，用公式寫出來就是

符號的意義及單位：

p—密度——「克每立方米(kg/m')

in---質(zhì)Rt------「克(kg)

V---體積----立方米(m，)

密度P的單位是由質(zhì)量單位和體積單位組成的.帝川的質(zhì)的單位是r?克.

體積單位是立方米.密度的單位就是千克每立方米,符，是kgml這種單位叫

做組合單位。有時.密度的單位也用克每立方厘米，符號方g/cm3。這兩個密

度單位的關(guān)系是

Ig/cm'=Ix10,kg/m'

................................................................

i.一些固體的密度(常溫常壓下)

物質(zhì)名稱密度p/(kg?m))物質(zhì)名稱密度p/(kg?m1)

m22.5x|0J鋁2.7x10?

金19.3x|0J花崗巖(2.6~2.8)x10J

鉛11.3x1()'破(l.4~2.2)x10}

根10.5x103冰(0°C)0.9x10?

銅8.9xIQ5蠟0.9x]0J

鋼.鐵7.9x⑹干松木0.5x103

2.一些液體的密度(常溫常壓下)

物質(zhì)名稱密度p/(kg-m>)物質(zhì)名稱密度p/(kg?m>)

水銀13.6x10，植物油0.9x1OJ

硫酸1.8x10'煤油0.8x1OJ

海水1.03x10'酒精0.8xIO1

純水1.()x10,汽油0.71xin'

16■第十一a多彩的物質(zhì)世界

3.一些氣體的窗度（0°C,在標準大氣壓下）

物質(zhì)名稱密度p/(kg?m')物質(zhì)名稱密度p/(kg-m>)

M化碳1.98?氧化碳1.25

1.43氨0.18

空氣1.29氧0.09

密度的應(yīng)用

你能計算出人民英雄紀念碑碑心石的質(zhì)量嗎？

例題艦立在天安門廣場的人民英雄紀念碑，碑身高37.94m,由413塊花

崗巖石塊砌成。碑心石是一塊整的花崗巖，長14.7m、成2.9m、厚1m,上面

刻在“人民英雄永垂不朽”，它的質(zhì)量分多大？

m

分析碑心的巨石不能比接稱量。從密度的計算公式。=歹可以得出

in-pV

如果從密度衣中查出花崗巖的密度,再用密度乘以碑心中的體積,就能得到

碑心石的質(zhì)址。

解由題目知道，6阜心石的體積

V=長X寬X高

=14.7mx2.9mx1m=42.6m，計算中要注意:

查表得到花崗巖的密度1.不能只寫公式

和數(shù)字.一定臬把必

p=2.8x|03kg/m\

要的文字說明寫出

將數(shù)據(jù)代入公式，〃=pK得到

來.

M=2.8x105kg/m3x42.6m，

2.數(shù)字的后面要

=H9x10、kg=1191,寫上正確的單位.

所以，碑心巨石的質(zhì)僦是1191.

這道例題告訴我們,物體的質(zhì)粒等了它的密度與體積的乘積。因此,知道r

物體的體積，在出組成物質(zhì)的密度，就可以算出它的質(zhì)量:。對于不能直接稱軟的

底大物體,這是求質(zhì)量的很方便的辦法。

一卷細鋼線，怎樣做能方便地知道它的長度？

第十一0多彩的物質(zhì)世界?17

造9衿型吟”T5哼個出，。吟吟吟今。吟「

細微差別中的重大發(fā)現(xiàn)

在19世紀末，英國物理學家瑞利在精確測量各種氣體的密度時，發(fā)

現(xiàn)由空氣中取得的氮的密度是L2572kg/m3,從氨中取得的氮的密度是

l.2505kg/m\雖經(jīng)多次重復(fù)測量,仍然存在這個令人奇怪的差異。后來,

他在化學家拉姆塞的合作下,1894年在從空氣中取得的氮里分離出另一種

當時還不知道的氣體一氧，這個謎才解開了.原來,氮的密度較大，空

氣中的氮混有少量氫，它的密度就比從氨中取得的純氮的密度稍大。這是

科學史上一個很有名的故事，它說明在科學實驗中，精確的測量是多么重

耍。瑞利由于不放過這一細微差異而執(zhí)著地研究下去，終于導(dǎo)致氫的發(fā)

I現(xiàn)，并因此榮獲1904年的諾貝爾物理學獎。

瞬-----------------------------

I.一個澡盆大致是長方體，長、寬、高分別約為1.2m、0.5m.0.3m.最多能裳多

少千克的水？

2.現(xiàn)在流通的I角發(fā)幣，而上去好像是信制的.請你想辦法測土一下它的密度。它具

是鎧剎的嗎？寫出你選用的實驗H材、實舲方法，你所采用的實舲力驟.I角、5角和1元

發(fā)幣所用的金屬一樣嗎？通過實驗?zāi)樧C你的判*L

3.一個容枳為2.5L的塑料瓶，用它K水，最多裝多少千克？用它紫汽油呢?（lL=Idm，）

4.猜一晴你們教室里空文的質(zhì)量有多少.幾克？幾十克？還是幾千克、幾十千克？測

出你們教室的長、X.高，算一算里面空氣的質(zhì)量。你猜得對嗎？

5.人體的宓度跟水的宙度發(fā)不多,根據(jù)你的質(zhì)量信一下自己身體的體機.

6.一次長方杉的均勻歸箔，用天平和尺能不能求出它的厚度？如果能，說出你的辦法.

18，第十一章多彩05物05世界

回)測量物質(zhì)的密度

從密度表可以看出，各種物質(zhì)的密度是一定的，不同物質(zhì)的密度一般不同。要

知道一個物體是什么物質(zhì)做的，只要測出它的密度，把測得的密度跟密度表中各種

物質(zhì)的密度比較一下，就可以知道該物體可能是什么物質(zhì)做的r。

m

物質(zhì)的密度可以測量。只要測量了物質(zhì)的質(zhì)量和體積，通過p=歹能

夠算出物質(zhì)的密度。

液態(tài)物質(zhì)的體積可以用量筒測出。

量筒的使用

量筒的使用方法

觀察你所用的量簡，思考下面幾個問題。

1.這個量的是以什么單位標度的？是毫升(mL①)還是立方厘米(cm?)?

2.量用的最大測量值(量程)是多少？

3.量筒的分度值是多少？

4.圖11.4—2中畫出了使用量簡時的兩種錯誤。它們分別錯在哪里？

圖11.4-1用量筒甲乙

測量液體的體積圖11.4-2使用量筒時的兩種錯誤

①按照國家標準，體積總位“升”的符號可以是L,也可以是I.

東十一注多彩的物趣忖界

測量液體和固體的密度

要I則出物體的密度，需要測出它的

質(zhì)量和體積。質(zhì)量可以用天平測出。液

體和形狀不規(guī)則的固體的體積可以用量

筒或量杯來測景。圖11.4-3給出了用量

筒測/不規(guī)則形狀物體體積的?種方

法。口頭描述這種方法，與同學交流，然

圖11.4-3川賺愉測情不規(guī)則股軟物體的體積

后用這種方法實際測軟一個塑料塊的體

積。

探究

—r

測■鹽水和形狀不規(guī)則塑料塊（不吸水）的密度

I.一杯鹽水因溶入不同質(zhì)量的注而密度不同。自己用鹽和水配制一

些經(jīng)水，利用天平和量筒.測貴鹽水的密度。

自己設(shè)計1個表格，用于記錄測量如水的密度時所用的數(shù)據(jù)及所得

的結(jié)果.

2.用天平、量筒測量一塊形狀不規(guī)則塑料塊的密度.

自己設(shè)計實驗和記錄實險數(shù)據(jù)的A格,并且把實臉的數(shù)據(jù)記錄在發(fā)

格中。

20第十一?多彩的物慶世界

你會用密度知識來賽別一塊獎牌是什么金屬做的嗎？怎樣做？這種

基別方法是不是絕對可靠？為什么？

動承期腦學物避

1.下去列出了幾種金屬的密度.熔點.導(dǎo)熱性能及導(dǎo)電性能等物理特性.研究表中的

數(shù)據(jù)，你有什么新的發(fā)現(xiàn)？

2.娓合考慮下表中各方面的因素，通過小組討論，回岑以下問題.不僅吳闡明你的現(xiàn)

點,還要說清免理由.

導(dǎo)熱性能導(dǎo)電性能市場價格

全球年產(chǎn)fit密度

金同熔點/c1表示最強1表示最強/元?噸1

/1041/10"g?m"

9表示最弱9表示最弱（大約）

鋁150002.76604416000

桐80008.910832217700

金219.310633388000000

鋼鐵3014307.91540872200

鉛300011.3327994900

銀8008.9145376)03000

銀810.5961111365000

?哪兩種金屬的導(dǎo)電性能好？在你認為導(dǎo)電性能好的金屬中，哪種史適宜做導(dǎo)線？

?哪一葉金屬的呼熱性能好？生活中常用的各種鍋是用什么金屬做的？為什么人們沙菜

時寧愿刖鐵例而不愿用鋁鍋？

?/一種金屬的忠度最??？生活中什么地方使用這葉金屬？繪合評價為什么使用它.

多彩的切冊世界21

③）密度與社會生活

密度是物質(zhì)的基本屬性,每種物質(zhì)都有門己的密度。密度在我們的社會生

活中有重要的價值。例如，勘探隊員在野外勘探時，通過對樣品密度等信息的采

集，可以確定礦藏的種類及其經(jīng)濟價值。在麥場上,人們利用風力來揚場，對飽

滿的麥粒與癟粒、草屑進行分揀……又例如商業(yè)中鑒別牛奶、酒的濃度,農(nóng)業(yè)生

產(chǎn)中配制鹽水選種的問題等，都要用到密度的知識。在工業(yè)生產(chǎn)中密度知識的

應(yīng)用也很廣泛，人們要根據(jù)不同的需求來選擇合適的材料。汽車、飛機以及航天

器的設(shè)計師們，根據(jù)不同的需求，對制造材料的密度及其性能選取不同的技術(shù)要

求：交通【:具、航空器材中，常采用高強度、低密度的合金材料、玻璃鋼等復(fù)合

材料.在產(chǎn)品包裝中，常采用密度小的泡沫叨料作填充物，防震、便于運輸，價

格低廉。可見,密度的知識與人們社會生活的關(guān)系I,分密切。

密度與溫度

i

?.在室溫下，吹鼓兩個氣球。分別把它們放在冰

箱的冷藏室和爐火附近，過一會兒，你會發(fā)現(xiàn)什

么J見象？

2.按圖11.5-1做一個紙風車.如果把風車

放在點熟的酒精燈附近,風車能轉(zhuǎn)動起來.

你知道是什么推動了風車嗎？

圖11.5-1抵風車

由上述實驗可以看出，氣體受熱體積膨脹。由于密度P=9",?定質(zhì)量的

氣體體積膨脹后，密度變小。

221第十一款多彩的物質(zhì)世界

空氣因受熱體積膨脹，密度變小而上升。熱空氣上升后，溫度低的冷空氣

就從四面八方流過來，從而形成風.

人類很早就利用風力了，例如，利用風力來取水、灌溉、磨面，推動帆船、

滑翔機等。近代大規(guī)模應(yīng)用風力，主要在發(fā)電已

圖11.5-2風不王國——荷蘭風光mH.5-3龍卷風

可見,溫度能夠改變物質(zhì)的密度。在我們常見的物質(zhì)中，氣體的熱脹冷縮最

為顯著，它的密度受溫度的影響也最大I一般固體.液體的熱脹冷縮不像氣體那

樣明顯,因而留度受溫度的影響比較小。

在我國的北方，冬天對自來水管的保護十分重要。如果保護不好，使水管內(nèi)

的水結(jié)了冰.不僅影響正常的生活用水,有時還會把水管凍裂，造成送水設(shè)備的

損壞。那么,自來水管為什么會被凍裂？

我們知道，水遇冷會結(jié)冰。水的密度是L0xIO,kg/m\冰的密度是0.9x

101kg/in\如果把Ikg的水凝結(jié)成冰，它的體積怎么變化？

從密度公式p=§-知道，體積

1kg水的體積〃=粵=------7m3=1.0x|0_,m'

PI.Ox10'

13冰的體積丫=」=——--x103ml

P0.9x10'

我們發(fā)現(xiàn)，相同質(zhì)量的冰比水的體積大。雖然冰是由水凝結(jié)而成的，但是由

r它們的密度不同，一定質(zhì)量的水凝結(jié)成冰后體積變大。這表明,水不簡單地遵

守一般物質(zhì)遵循的“熱脹冷縮”的規(guī)律。

事實表明,4c的水的密度最大。溫度高于4c時，隨著溫度的升高，水的密

8多彩的物美世界23

W115-4冬天河水溫

僮分布圖.由于水的反

濟膨脹，在產(chǎn)系冬天.河

而時凍了.較深河了的

水卻保持4c的水注.魚

兒仍然可以自由自在地

游呢！

度越來越小?溫度低于4C時，隨著溫度的降低，水的密度也越來越小.水凝固

成冰時體積變大，密度變小。人們把水的這個特性叫做水的反常膨脹。

自來水管遵從“熱脹冷縮”的規(guī)律，水結(jié)冰時遵從“熱縮冷脹”的規(guī)律。從

這兩方面入F思考，你知道自來水管被凍裂的原因了嗎？

密度與物質(zhì)鑒別

你會用密度知識來鑒別一塊獎牌是什么金屬做的嗎?

應(yīng)用密度的知識可以對物質(zhì)進行鑒別。下面我們通過判斷鉛球是什么物質(zhì)

制造的事件為例，了解密度在鑒別物質(zhì)上的價值。

例題一?個鉛球的質(zhì)量是4kg,經(jīng)測量知道它的體積是0.57dm\這個鉛球

是用鉛制造的嗎？

分析要知道鉛球是否用鉛制造的，應(yīng)先求出它的密度，再與金屬鉛的密

度進行比較。

解已知加=4kg,V=0.57dm'=0.57xIO-3m\

根據(jù)密度公式

m

p=-

可以獲得鉛球的密度。

把已知數(shù)據(jù)代人上面的公式，可以得到

24■X+-fi多彩的物冊世界

m

0=-----

“V

=4kg+(0.57X10-3m')

=7.1x10'kg/m'

由r鉛的密度是11.3X1()'kg/m\可知這個鉛球不是純鉛制成的。

由密度表可知,鐵的密度是7.9x10'kg/m',我們判斷,鉛球可能是用鐵或

鉛Lj其他物質(zhì)的混合材料制造的。要確定鉛球到底是用什么材料制造的，我們

還要應(yīng)用其他科學知識,做進?步鑒定.

從前面的密度表知道，一些不同物質(zhì)的密度是相同的。例如，酒精和煤油

都是液體,它們的密度都是0.8xia'kg/m\通過對兩者氣味的判斷,在知道

密度的基礎(chǔ)上可以鑒別出酒精和燥油。冰和蠟都是固體，它們的密度也相同，從

它們的顏色、透明度，以及能否燃燒、硬度等物理性質(zhì)的差異,我們也能區(qū)分

它們.

可見,利用密度這?爪要屈性，可以鑒別物質(zhì)，但是要準確地鑒別物質(zhì)，格

常要多種方法并用.

歷史學家以人類對材料的利用作為一個時代的重要標志，把人類發(fā)展的過程

劃分為石器時代、青銅時代.鐵器時代等。在歷史發(fā)展的長河中，材料的作用可

以作為人類文明進步的里程碑。從20世紀中期以后?.歷史進入新技術(shù)革命時代,

材料、能源、信息成為現(xiàn)代文明的市:要支柱.這個時期中，新材料的發(fā)展會給人

們的社公生活帶來H大的改變.在新材料的開發(fā)過程中，材料的密度仍然是科學

家研究的核心問題之一。

動手動腦學物理

I.1cm，的冰熔化成水后,質(zhì)量是多少？體枳是多少？

2.一個瓶子能fi.Ikg水.用這個瓶子能叢多少質(zhì)量的食用值物油？

3.建筑工地雷用沙石400m'.可用我童4t的卡車運送,客運多少車？

(p-1.0x10'kg/m')

4.比成后的長江三塊水庠的容量約為3.93x10"m'.這個水庫的落水量是多少噸？

5.根娓弋體的宙度隨溫度變化而變化的現(xiàn)拿.試分析席間里的暖弋一般都安裝在窗戶

下面的道理.

量+一。多彩的物於世界25

魏球醒St

★什么物殖的過度部?__________________

★

★

第十二章運動和力

當高臺跳雪運動的出現(xiàn)在賽道的頂端時，全場觀眾的目光都集中在他身

上.

運動員由高處急速滑下，在即將到達賽道底部時,他的速度已達到100千

來每小時，這時，他雙膝彎曲.使勁一蹬，順勢躍向空中。然后，為了減小空

土阻力的影響，他上身前傾，雙臂后排，空個身體就像一架飛機，向前滑

翔“刺舟的寒風抽打著他的臉龐.兩邊的雪松飛快地向后掠過。最終，滑雪

板穩(wěn)穩(wěn)地接觸地面

一個新的世界紀錄產(chǎn)生了！

觀看滑雪比賽讓你心曠神怡。滑雪不僅是一項運動.同時也是一門科學。

學好關(guān)于運動的科學，不僅能夠使你深入認識體育，還能深入了解自然.

閱讀指導(dǎo)

學過本章以后，你就會明白以下問題。

一、運動的描述

什么如實可以說明運動和臨止是相對的？怎樣描述物體的運動?

二、運動的快慢

怎樣比較運動的快慢？

三.長度、時間及其測量

怎樣測量時間和長度？時間和長度的常見測戰(zhàn)方法有哪些？

四、力的作用效果

力有哪些作用效果？怎樣用示意圖表示力？

五、牛頓第一定律

物體在不受力時怎樣運動？什么是物體的慣性？

六、二力平衡

二力平衡的條件是什么？

28第十二章運訕和力

W）二運動的描述

機械運動

||'哈小Fh!加隔76年就來訪地球一次

乙I古至今,并為拉稚內(nèi)獵豹急他如風,你知道它跑得有名快?

山品送樣ai雄mz叫？

圖12.1I形影色色的運動

和同學們一起討論圖12.1-1所示的運動及矣似的運動，根據(jù)已有

的和識，看看能得出什么結(jié)論。

圖12.1-2地球內(nèi)郵是熔球狀的物質(zhì),

我們腳卜.的大地就像一層硬兜."if*

在它1.面.地克由幾個大的板塊組成.

這幾個板塊在緩慢地運動,速度約為

2木米仃年.兩個板塊相互擠壓的位，

形成r高跖的山巒.相比分肉的位w

形成r深深的海溝.

第十一＜5運動和力29

運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象。

《奔的獵豹、彼空的流星在運動;房屋、橋梁、樹木,隨著地球的自轉(zhuǎn)、

公轉(zhuǎn)也在運動?天上的恒星,看起來好像不動、其實它們也在飛快地運動,速

度至少在幾卜千米每秒以上，只是由于距離太遠,在幾十年、幾百年的時間

內(nèi)，肉眼看不出它們位置的變化。

在物理學里，我們把物體位置的變化叫做機械運動(mechanicalmotion)。

參照物

才i時候，描述一個物體是否在運動并不容易。你也許有過這樣的體驗:兩列

火車并排停在站臺上，你坐在車廂中向另一列車廂觀望.一時間,你覺得自己

的列車開始緩緩地前進廣，但是，“駛過”了對面列車的車尾你才發(fā)現(xiàn)，實際上

你乘坐的列車還停在站臺匕而對面的列車卻向反方向開去幾這是怎么回小

呢？

實際匕你的兩個判斷都有道理。如果以對面的列車為標準，你乘坐的列

不就是運動的。如果以地面為標選，你乘坐的列菜就是靜止的?？梢?說物體是

住運動還是靜止，要看是以哪個物體做標準。這個被選作標準的物體叫參照物

(referenceobject)°

少每個同學都來描述某一物體的運動情況,看看各是以什么物體作

為叁照物的。

參照物可以根據(jù)‘需要來選擇。如果選

擇的參照物不同，描述同物體的運動

時，結(jié)論一般也不一樣?？梢姡矬w的運

動和靜止是相對的。

運動和靜止是相對的,這?現(xiàn)象在

生活中隨處可見。以同樣快慢、向同一方

向前進的卡車和聯(lián)合收割機，選地而為

參照物，它們都在運動；選它們中的任何

?個為參照物，另?個是靜止的——相對

1*112.1-3拖拉機和聯(lián)合收割機相W於止

30,!匏十二中運動相力

靜止（圖12.】一3）。

內(nèi)乘坐這個電梯向外

4空中加油機止住加油觀件.行什么感覺？

圖12.14說?說.對廣不同的參S!物.各個物體是住運動還是傅止?

動第動腦鰥建--------------------------------

I.以火車頭.車廂的坐椅.翼容.路邊的樹木.序屋為未感物填空：在平偲行■恢的列車

中.放在行李架上的物品相對于是野止的,相對于是運動的.

2.坐在逆水行收的船中的*.客,我們說他捋止是以下列哪些物體為冬照物的？

A.河岸上的樹；B.船艙：

C.迎面找來的船：D.河水.

3.看電視軾油的百米香跑時,我們常常感覺運動員跑得很快,但實除上他們始終處于那

象上.這是為什么？

4,我國自1984年4月8日發(fā)射第一顓地球同步通信衛(wèi)星以來，已經(jīng)陸續(xù)發(fā)射了多項這類

通信衛(wèi)星。同步衛(wèi)星雖然繞地球轉(zhuǎn)動,但是地球上的人卻覺得它在空中得止不動,為什

么？它史地球轉(zhuǎn)動一周大約需果多長時間？

米十二聿運M和力

二)運動的快慢

速度

物體運動的快慢用速度(velocity)

表示。在相同時間內(nèi)，物體經(jīng)過的路程一些物體運動的速度?/(ms|)

越長，它的速度就越快；物體經(jīng)過相同蝸牛您行約1.5xIO-

的路程，所花的時間越短,速度越快。人步行約1」

速度等廣運動物體在單位時間內(nèi)通自行車約5

高速公路的小轎車可達40

過的路程。速度、路程和時間之間的關(guān)I:

普通列車約40

系為雨燕最快達48

噴氣式客機約250

超音速殲擊機>700

符號的意義及單位：子彈出膛時約1000

-V---路程----米(m)同步衛(wèi)星軌道速度3070

第?宇宙速度7900

/——時間一秒(s)

典空中光速3x10*

v---速度----米每秒(m/s)

在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號為m/s或ms-。在交通運輸

中還常用千米每小時做速度的雎位，符號為km/h或kmh-：

Iin/s=3.6km/h

例題我國優(yōu)秀運動員劉翔在20。4年雅典奧運會上勇奪110m跨欄金牌，

成績是12.91一這項奧運會記錄的平均速度是多少？如果一輛行駛中的摩托車

的速度表指示為30km/h