第十二章第四节力

一、课题一、宇宙和微观世界第一课时二、【教学目标】1．知识与技能（1）知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。（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。（4）初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。2．过程与方法：在了解物质的微观结构的过程中，体会科学家探究物质微观结构过程中采用的物理模型方法。3.情感、态度与价值观通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入，帮助学生树立科学的物质观和世界观。三、【教学重点】重点是使学生认识世界是物质的。四、【教学难点】难点是使学生认识到物质的状态是由构成物质的分子的排列方式决定的。五、【教具准备】教学录象带、网上资料六、课时：一课时七、【教学过程】一．引入新课二．新课教学（一）宇宙是由物质组成的1.广阔的宇宙是无边无际的，究竟大到什么程度，课本图10．l－l展示的是宇宙空间各星系团的情景，让学生知道银河系只是数十亿个星系中的一个，并且银河系的尺度以一束光从这头走到那头需要十万光年的数据给出，显示了银河系之大，宇宙之大。课本图10.1-2是让学生知道，人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，太阳系置身于银河系之中。反过来结合课本图10．1-1，银河系又置身于整个宇宙众多的星系团之中。这样的关系进一步衬托出了宇宙的巨大。宇宙究竟是由什么组成的教师指出：地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展之中。这里“物质”一词是相当宽泛的，如，“在地球上，有空气、岩石、高山、大海，有树木、花草、鸟兽，有人类赖以生存的衣、食、住所需的一切生活用品，这些都是物质。”（二）、物质是由分子组成的广阔无垠的宇宙大得难以想像，它是由物质组成的。那么，物质又是由什么组成的？构成物质的小微粒究竟小到什么程度？想想议议：如果把玻璃杯打碎了，其碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小。如果不断地分割下去，有没有一个限度呢？任何物质都是由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质叫分子。举例说明理解分子概念：以分割糖粒为例。开始的分割会仍然保持甜的味道，但是继续分割下去，也就是当把糖粒分到没有甜味的时刻，那时的微小粒子就不再是糖了，即，保持糖这种物质原来性质的最小微粒叫做糖的“分子”。分子用肉眼是不能看到的，课本图10.1－4展示了电子显微镜下金分子（单原子）的照片。（三）、固态、液态、气态的微观模型想想议议：物质从液态变为固态时体积变大还是变小？蜡烛熔化后再凝固成固态的蜡，钢水变成钢锭，电路焊接时使用的焊锡等。都说明该物质从液态变为固态时体积变小。液态变为气态时，体积显著变大，研究结果表明：水在汽化时，体积增大约1700倍；乙醚汽化时，体积增大约250倍。当物质的状态发生变化时，体积发生变化是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化，这时分子之间存在的相互作用力也发生改变。结合课本图10.1-6，分析物质处于不同状态时所具有的不同的物理性质。1．固态物质中，分子与分子的排列十分紧密有规则，粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。分子来回振动，但位置相对稳定。就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样。因此，固体具有一定的体积和形状。2．液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小。就像学生在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样。因此，液体没有确定的形状，具有流动性。3．气态物质中，分子间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小，易被压缩。就好比学生在操场上玩，他们处于完全自由的状态，四处奔跑。因此，气体具有很强的流动性。（四）原子结构继续举出前面分割糖的例子。倘若分割到分子尺度时，这样的微小粒子仍是糖，因为它还保持着糖的性质。如果再分下去，得到的就不再是糖。即，分子再被分割，得到的就是原子，从而引出原子的概念，并通过图示给出了原子结构模型图。物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，有的分子由多种原子组成，也有的只由一种原子组成。20世纪初，科学家发现，原子的结构与太阳系（课本图10.1-2）十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核运动（课本图10.1-8、10.1－9）。接着让学生了解原子的尺度，原子非常小，研究表明：原子的半径大约为m，人类用肉眼可以看见的最小灰尘，其中也包含了大约个原子！（五）让学生阅读：科学世界纳米科学技术长度单位：纳米（nm）1nm=10-9m八、【板书设计】宇宙和微观世界1.宇宙是由物质组成的3.固态、液态、气态的微观模型2.物质是由分子组成的4.原子结构九【布置作业】P81.2.3.4.十、【课后反思】一、课题：二、质量第二、课时二、教学目标1．知识与技能（1）知道质量的初步概念及其单位。（2）通过实际操作，掌握天平的使用方法。（3）用分子和原子的概念初步理解“物质的量”的含义。学会测量固体和液体的质量。2．过程与方法通过观察、实验，认识质量是不随物体的形状、状态、空间位置而变化的物理量。3．情感、态度与价值观通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。三、.重点：重点是质量的概念和测量。四、.难点天平的使用操作。五、.教具、学具：教师演示用具：铁锤1把，大铁钉1个，托盘天平1台、砝码1盒。学生实验器材：托盘天平和砝码，塑料瓶，剪刀，白糖，水，小烧杯。六、课时：2课时七.教学过程：（一）．导入新课（二）．讲授新课1、质量(1)通过对实物的观察，引入质量的概念。请学生观察讲台、课桌。提问：①它们是由什么东西组成的？②讲台和课桌哪个的木材多？教师出示铁锤和铁钉让学生观察，使学生知道铁锤和铁钉都是由铁组成，但铁锤含有的铁比铁钉含的铁多。讲解：讲台、课桌、铁锤、铁钉物理学中称为物体，组成这些物体的木材、铁叫“物质”。由上面的观察看出：讲台、课桌含有木材的多少不同；铁锤、铁钉含铁的多少也不同。物理学中用“质量”表示物体所含物质的多少。（板书：1．概念物体中含有物质的多少叫质量，质量的符号：m）2、质量的单位（1）教师讲解：千克是国际上通用的质量单位，为了方便，还有比千克大的单位吨，比千克小的单位克、毫克。板书：2、质量国际单位：千克（kg）质量其他单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg）(2)学生练习一些质量单位的换算提问：质量的单位由大到小怎样换算？（板书：1t=1000kg、1kg=1000g、1g=1000mg）请学生观察课本表格“一些物体的质量”。读出“大头针的质量、新生儿的质量、鲸的质量”。3、质量的测量——天平(1)教师出示：托盘天平和物理天平，介绍学校实验室常用天平称质量。(2)托盘天平的构造及使用方法讲解：由于托盘天平使用较简便，先学习托盘天平的用法。(a)托盘天平的构造让学生将课桌上的托盘天平与课本图10.2—2对照，认识托盘天平主要部件的名称。请一位学生上讲台利用托盘天平的实物说明托盘天平各主要部件的名称。（板书：托盘天平的构造：底座、横梁、托盘、平衡螺母、指针、分度盘、游码、标尺）(b)天平标尺的零刻线、最大秤量值、最小刻度值讲解：使用有刻度的工具，要先观察①零刻线在哪里？②量程多大？③最小刻度值多大？让学生观察课桌上的托盘天平，然后汇报上述三个问题的结果。学生汇报，教师指出：由于标尺上零刻线在左边，游码放在标尺的零刻线处时，是游码的左边与“0”对齐，因此游码读数时以左边的线为准；天平的量程即最大秤量值就是这台天平配套砝码盒内砝码的总数加游码最大的读数所表示的质量；最小刻度值就是标尺上每小格表示的质量数。(C)托盘天平的调节讲解：托盘天平是较精密的称质量工具，使用前要先调节，先把游码放在零刻线处，再调节横梁平衡。（板书：托盘天平的调节）教师边讲边示范，教师调一步，学生跟着调一步。教师指出：①由常见跷跷板的道理知道，指针偏左，右边平衡螺母向右调；指针偏右，右边平衡螺母向左调；②在调节横梁平衡时，如指针在分度盘中央左右摆动的格数相等，横梁也平衡；③天平调好后，左右天平盘不能互换。(d)天平的使用让全班阅读课本10页天平的使用方法。提问：如何用调好的托盘天平或物理天平称一个铁块的质量？（板书：天平的使用）师生讨论后归纳：用调好的天平称物体质量的方法：①铁块放左盘，砝码放右盘；②向天平盘加砝码要由大到小逐步替换；③铁块质量等于砝码和游码的质量数相加；④测量结束后，砝码放回砝码盒，游码移回零刻线。(3)天平的使用注意事项引导学生看课本天平使用要注意的事项。4、学生活动：完成课本11页想想做做教师小结：（板书：物体的质量不随它的形状、状态和位置而改变）5、小结6、．巩固练习八、【板书设计】质量一、质量二、质量的测量1.概念1.天平的使用方法2.单位2.结合天平示范说明3.测量工具：天平九【布置作业】P12.131.2.3.4.题十、课后反思：一、课题：三、密度第三课时二、课时：2课时三、教学目标1．知识与技能（1）理解密度的物理意义。（2）用密度知识解决简单的实际问题。2．过程与方法（1）通过实验探究活动，找出同种物质的质量与体积成正比的关系。（2）学习以同种物质的质量与体积的比值不变性（物质的本质特征）来定义密度概念的科学思维方法。3．情感、态度与价值观密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动，使用学生对物质属性的认识有新的拓展。四、重点：密度的概念、公式、单位。五、难点：对密度概念的理解。六、教具、学具：体积相同的不同种物质木块、铝块、铁块的质量，大小不同的若干铝块，大小不同的若干铁块，托盘天平（最大秤量值200克）和砝码1套，刻度尺1只。七、教学过程（一）．引入新课（1）学生活动：想想做做让学生用天平称量体积相同的不同种物质木块、铝块、铁块的质量。学生对称量的结果会认识到，体积大小一样，但种类不同的物质，质量是不同的。表明物质在这方面性质上的差异。（二）．新课教学1、探究：同种物质的质量和体积的关系通过上面“想想做做”提出问题：同种物质的质量和体积会有什么关系？推测：同一种物质，体积越大，质量越大。如果体积增大到原来的两倍，质量是否也会增加到原来的两倍呢。也就是说，同一种物质的质量与它的体积成正比吗？取大小不同的若干铝块，分别用天平测出它们的质量，用直尺测出边长后计算出它们的体积，列出表格来，然后以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来。从测量数据上看，会得到同种物质的质量增加，其体积也增大；质量减少，体积也会减小的结论。将测量数据图像化，会更直观地得出：同一种物质的质量与它的体积成线性关系，即同一种物质的质量跟体积成正比。将铝块换成铁块重做上述实验。分别计算每个铝块、铁块质量与体积的比值，可以得出其比值是个定值。这种比值不变性反映的正是物质本身所具有的特性。对不同物质来说，其质量和体积的线性关系表现在过原点的不同直线上。换句话说，各种物质所对应的比值是不同的。讲解：质量跟体积的比值就是单位体积的质量；同种物质单位体积的质量相同，不同物质单位体积的质量一般不同，由此可知，单位体积的质量反映了物质的一种特性，物理学中用密度表示物质的这种特性。2、密度定义：某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。教师指出：理解密度的概念时，要注意：(1)单位体积就是有一定大小的体积，如国际单位制中的“1米3、1分米3、1厘米3等。(2)密度反映了物质的一种特性，每种物质都有一定的密度，如将铁块锉成铁屑，铁的密度都不变。3、密度的公式密度=质量/体积讲解：ρ表示密度；m表示质量；V表示体积。ρ=m/v教师指出：要注意：(1)ρ的写法、读法。(2)密度只与物质种类有关，与物体的质量、体积无关。4、密度的单位密度国际单位：千克／米3（kg/m3）密度其他单位：，克／厘米3（g/cm3）。1g／cm3=1000kg／m3让学生看课本一些物质（固体、液体、气体）的密度值，要求学生会查密度表中的密度值。引导学生阅读表中列出的各种物质的密度值，对于那些常见的物质的密度，形成一些具体的认识，例如金比铜的密度大，铜比铁的密度大，冰比水的密度小，记住水的密度等。讲解例题，教给学生