宇宙和微观世界(8)
11.1微观世界PPT课件
宇宙间恒星总数约1022个。
3
银河系直径约十万光年,它是由1300亿颗 恒星形成的巨大星系。从正面看银河系像一个 庞大的车轮状的旋涡系统,从侧面看相一个中 间凸起的铁饼。
银河系有多大?用什么长度单位表示最方 便?
4
太阳系已发现的九大行星是水星、金星、地球、火星、 木星、土星、天王星、海王星、冥王星。地球在绕太阳运 行的第三条轨道上。
10
固态
液态
气态
11
固态
液态
气态
12
固态
液态
气态
13
14
三、纳米科学技术
阅读课本P7材料:纳米科学技术,了解纳米科学 的发展
15
本课小结
1.宇宙是由物质组成的。 2.物质的组成。
物质 分子 原子 原子核和核外电子 质子和中子 夸克
3.固态、液态、气态的微观模型 。
16
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
第一节
宇宙和微观 世界
1
教学目标
1、知道宇宙是由物、气态的微观模 型,初步了解原子的结构
3、初步了解纳米科学及纳米材料的应用 和发展前景
2
宇宙是由一大群运动的恒星、大量的气体 和尘埃组 成的物质系统。
无边无际的宇宙中大约有几十亿个像银河系, 这样 的星系。星系离我们最远的超过100亿光年。
5
一、宇宙是由物质组成的
1.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中。
2.光年(长度单位):表示光在一年内所 走的路程。
宇宙和微观世界
5、物质处于不同状态时具有 不同 的 、 物理性质(选填: 相同” 物理性质(选填:“相同”或“不 保持 )。组成物质的分子 同”)。组成物质的分子 物质原 来的性质(选填: 保持” 来的性质(选填:“保持”或“不保 持”) 6、状态发生变化时体积发生变化,主要 、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。 生了变化。
1、宇宙是非常巨大的,那么宇宙 、宇宙是非常巨大的, 究竟是由什么组成的? 究竟是由什么组成的? 宇宙是由物质组成的 宇宙是由物质组成的 物质
物质如:空气、岩石、高山、大海、树木、 物质如:空气、岩石、高山、大海、树木、花 鸟兽、周围的生活用品等。 草、鸟兽、周围的生活用品等。
2、物质又是有什么组成的? 、物质又是有什么组成的? 物质是由分子组成的 物质是由分子组成的 分子
固态、液态、气态的微观模型:
状 态 固 态 液 态 气 态 阅读课本并完成下面表格: 分子 分子间作 特 征 间距 用力 具有一定的体积 很小 很大 和形状 没有确定的形状, 没有确定的形状, 较大 较小 具有流动性 具有很强的流动 很大 很小 性
纳米科学技术: 纳米科学技术: 纳米是一个长度单位,符号是nm. 纳米是一个长度单位,符号是 -9m 1nm=10
物质由极其微小的微粒 (分子)构成,分子由 原子构成 分子:保持物质的性质的 微粒。要借助电子显微镜 才能观察。 直径约为百亿分之几 米、 大约是0.3~0.4纳米(nm) 物质 分子 原子
……
质子 原 子 的 结 构 核外电子 原态
固态、液态、气态(由分子间距决定) 物质形态变化时,体积会发生变化。
1、图2是用来说明原子内部结构的 图 示意图.由图可知: 示意图.由图可知: 原子是由 组成, 和 组成, 组成. 原子核由中子和 组成. 2、下列氢原子的各种模型图中,正确 下列氢原子的各种模型图中, 的是……( 的是 ( )
新初三物理预习笔记精选:多彩的物质世界
新初三物理预习笔记精选:多彩的物质世界新初三物理预习笔记精选:多彩的物质世界一、宇宙和微观世界宇宙→银河系→太阳系→地球物质由分子组成;分子是保持物质原来性质的一种粒子;一般大小只有百亿分之几米(0.3-0.4nm)。
物质三态的性质:固体:分子排列紧密,粒子间有强大的作用力。
固体有一定的形状和体积。
液体: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的小;液体没有确定的形状,具有流动性。
气体:分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间作用力微弱,易被压缩,气体具有流动性。
分子由原子组成,原子由原子核和(核外)电子组成(和太阳系相似),原子核由质子和中子组成。
纳米科技:(1nm=10 m),纳米尺度:(0.1-100nm)。
研究的对象是一小堆分子或单个的原子、分子。
二、质量质量:物体含有物质的多少。
质量是物体本身的一种属性,它的大小与形状、状态、位置、温度等无关。
物理量符号:m。
单位:kg、t、g、mg。
1t=103kg, 1kg=103g, 1g=103mg.以凹液面的最低处为准。
测固体(密度比水大)的密度:步骤:1、用天平称出固体的质量m;2、在量筒里倒入适量(能浸没物体,又不超过最大刻度)的水,读出水的体积V1;3、用细线拴好物体,放入量筒中,读出总体积V2。
注:若固体的密度比水小,可采用针压法和重物下坠法。
测量液体的密度:步骤:1、用天平称出烧杯和液体的总质量m1;2、把烧杯里的液体倒入量筒中一部分,读出液体的体积V2;3、用天平称出剩余的液体和烧杯的质量m2。
五、密度与社会生活密度是物质的基本属性(特性),每种物质都有自己的密度。
密度与温度:温度能够改变物质的密度;气体热膨胀最显著,它的密度受温度影响最大;固体和液体受温度影响比较小。
水的反常膨胀:4℃密度最大;水结冰体积变大。
密度应用:1、鉴别物质(测密度)2、求质量3、求体积。
(八年级物理)一、宇宙和微观世界
6、物质处于不同状态时具有 不同 的物理性质(选填: 保持 “相同”或“不同”)。组成物质的分子 物质原来 的性质(选填:“保持”或“不保持”) 7、状态发生变化时体积发生变化,主要是由于构成物质 的 分子在排列方式上发生了变化。 ____
8、讨论宇宙中例如银河系的大小,我们通常用 光年 作 光一年内通过的路程 为长度单位,它表示____________。
B、气体分子间只有引力
C、气体分子间距大,作用力小
D、以上都不对
15、汤姆生发现电子后,人们开始研究原子的内部结 构,提出了许多原子结构模型。由卢瑟福提出的最为 大家所接受的模型与下列各图较相似得是( D)
A、西红柿
B、西瓜
C、面包
D、太阳系
16、物质是由分子和原子构成的,而原子由带正电的 原子核和带负电的核外电子组成,请你试着回答:为 什么物体对外不显电性? 答:因为物体内原子核所带的正电荷总数与电子所带 的负电荷总数相等,所以,一般情况下物体对外不显 电性。
河外星系
银河系异常巨大,一束光穿越银河系需要十万年的时间。
思考:银河系有多大,怎样计算?用什么长度单位表示 方便?
土星
地 球
水 星
太阳
火 星
金 星
木星
天王星
海王星
太阳系: 由一颗恒星:太阳,八颗行星:水星,金星, 地球,火星,木星,土星,天王星,海王星,以及 彗星和其它小行星组成。地球在离太阳比较近的第 三条轨道上。 宇宙是由物质组成的,物质处于不停的运动和发展中
12、关于物态变化中体积发生的变化情况,下列说法 正确的是( A ) A、主要的是物质的分子在排列上发生了变化 B、由于在物态变化中分子受外界条件影响,自身体 积膨胀或收缩 C、一切物质受热后体积都要变大
宇宙和微观世界
《宇宙和微观世界》教学设计尊敬的专家、评委,我是辽宁省开原市城东乡中学的一名物理教师,我把我的《宇宙和微观世界》教学设计寄给您们,请您们审阅指导。
《宇宙和微观世界》是人教版初中物理第十一章第一节,下面我就从几个方面向您们展现我的教学设计。
一、教材分析1、教材的地位和作用“物质”是《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》中科学内容三大一级主题之一,《宇宙和微观世界》是初中力学部分第一章的第一节,以探索无限的宇宙直至奥妙的微观粒子世界为目的。
将优秀的科学成果纷呈眼前,带给学生无限想象,激起科学探究的无限兴趣。
再通过对现实生活的接触,学生会发现物理是那么有趣,使他们学习物理知识的欲望倍增,在第十章当中物质观点教育贯穿于整章的教学,而本节课是新教材新增加的一节内容是这一章的开篇之作,有着指路明灯的作用。
通过本节课的学习,为下一节质量的教学奠定了基础,同时也奠定了学生科学世界观的基础二、教材处理与学情分析本节课是新教材新增加的一节内容,沿着宇宙→星系→太阳系→地球→物体→分子→原子→原子核→电子的顺序领导学生进行学习,为学生展示了宏观的宇宙和精细的微观结构。
新教材的这一安排,使学生对于物质的认识更加合理化,有利于下一节质量的教学。
更有利于学生对于质量和密度的理解。
此外,学生经过一年的物理学习具备了一定的探索研究问题的能力。
本节课是他们第一次把研究方向由直观的宏观世界转向抽象的微观世界,因此在教学过程中我将物质的三种状态与原子结构两部分的教学过程进行了对调,这样既降低了学习的难度,又有利于教学的顺利开展。
由于学生对于宇宙的了解十分广泛和详细,有关宇宙的内容可以放手让学生进行自学和交流三、教学方法:分析讨论法:1、通过学生对自己查阅的资料的回忆和课堂上多媒体资料的播放激发兴趣。
2、通过学生积极的活动,了解三态变化及其生活中的一些常见现象.四、学法点拨物质世界可以从以下三个层面研究:宇观世界:宇宙、银河系、地球等。
2022年初中物理《八上 第六章 质量与密度》宇宙和微观世界(选择题)能力习题卷带答案与解析
2022年初中物理《八上第六章质量与密度》宇宙和微观世界(选择题)能力习题卷带答案与解析姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分评卷人得分1、在探索微小粒子的进程中,人们认识到“原子是有结构的”,这是源于发现了A.电子B.中子C.质子D.夸克答案A2、原子中,带负电的粒子是A.中子B.电子 C.质子D.原子核答案B3、关于组成物质的最小粒子,下列说法正确的是A.分子或者原子B.质子或者中子C.电子或原子核D.有更小的粒子答案D4、关于粒子和宇宙,下列说法正确的是()A.分子是不可再分的最小粒子B.用鼻子闻到花的香味,表明分子在运动C.磁铁能吸引铁是因为分子间有引力D.太阳是太阳系中心,也是宇宙的中心答案B5、物质世界多姿多彩,以下与物质有关的说法,正确的是()A.巨大的天体是由分子组成,灰尘不是由分子组成B.物质不同状态时具有不同的物理性质与分子的排列方式、作用力的变化无关C.纳米技术研究的都是1mm左右大小的分子D.原子结构与太阳系结构相似答案答案 DA、巨大的天体是由分子组成,灰尘也是由分子组成的,故A错.B、物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列及分子间的作用力决定的,故B错;C、纳米科学技术的研究对象就是原子,故C错.D、在原子中,原子核居于中心,质量占原子的大部分,核外电子的质量很小,且绕着原子核高速旋转,在太阳系中,太阳位于中心,质量也占了太阳系的质量的大部分,行星绕它进行旋转.原子结构与太阳系结构相似;故D正确.故选D.6、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.原子质子原子核答案B7、下列关于物质的说法,正确的是A.分子是组成物质的最小微粒B.利用纳米科学技术可以操控物质的分子C.物质由液态变为固态时,体积一定减小D.由于固体、液态、气体都是有分子组成的,所以它们的物理性质相同答案B8、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、膨胀的答案B9、密封的烧瓶中装有某种气体,如图3所示,图中黑点表示气体分子。
宇宙中的奇妙微观世界(宇宙中存在哪些奇妙的想象)
宇宙中的奇妙微观世界
在宇宙的浩瀚无垠中,隐藏着一个充满神秘和奇妙的微观世界,那是我们人类尚未完全探索透彻的领域。
这个微观世界是由原子、分子、基本粒子等构成的,它们以一种复杂而又精密的方式相互交织,构成了我们所知的一切物质。
在微观世界中,原子被认为是构成一切物质的基本单位。
原子由质子、中子和电子组成,质子和中子位于原子核中心,而电子则围绕着原子核运动。
然而,即使原子已经被人们所熟知,其内部仍然蕴含着许多奇妙之处。
量子力学的发展揭示了原子内部的微观世界,其中的粒子行为常常超出我们日常经验的范畴,如波粒二象性、量子纠缠等现象让科学家们大开眼界。
除了原子,更基本的粒子如夸克、电子、中微子等也构成着微观世界的基础。
它们之间相互作用,形成了更复杂的亚原子粒子,进而构建了整个宇宙中的物质结构。
通过强子对撞机等高能物理实验,科学家们不断窥探这些微观粒子的性质和行为,试图揭示它们背后隐藏的规律和奥秘。
值得一提的是,微观世界并非只存在于物质层面,还延伸至空间、时间和能量等抽象概念上。
量子场论等理论试图统一微观世界的各种粒子和相互作用,将宇宙的基本建构呈现在我们眼前。
这种深入探索微观世界的努力不仅拓展了人类对自然规律的理解,也为未来科技和人类文明的发展提供了新的可能性。
在宇宙中的微观世界中,每一个微小的粒子都承载着无限的奥秘和可能性,它们的行为和互动构成了宇宙的多样性和丰富性。
正是通过对这个微观世界的深入探索和理解,我们才能更好地认识自身、认识世界,从而更好地探索宇宙的奥秘,追求科学的进步和人类的发展。
愿我们永远怀着好奇心和探索精神,继续探寻宇宙中那个神秘而又奇妙的微观世界。
宇宙中的微观世界(从微观世界到宏观宇宙)
1. 人类对宇宙的探索,从古至今一直没有停止过。
我们从地球出发,通过各种探测器和卫星,逐渐了解了太阳系的构成和性质。
但是,太阳系只是宇宙中微不足道的一部分,我们想要真正了解宇宙,还需要深入研究宇宙中微观世界的奥妙。
2. 在宇宙中,微观世界指的是比原子核还要小的粒子,例如电子、质子和中子等。
这些粒子在宇宙中的作用非常重要,它们决定了宇宙中物质的性质和行为。
3. 对于微观世界的研究,人类已经有了很多成果。
其中最重要的一项就是量子力学。
量子力学是研究微观粒子运动规律的一门科学,它揭示了微观世界中非常奇特的现象。
4. 在量子力学中,最著名的一个概念就是“量子叠加态”。
这个概念表明,微观粒子可能处于多个状态之间,直到被观察才会选择其中一个状态。
这个现象在宏观世界中是不可想象的,但在微观世界中却是非常普遍的。
5. 另外一个奇妙的现象是“量子纠缠”。
如果两个微观粒子处于纠缠状态,它们之间的状态会同时变化,即使它们之间的距离很远。
这种现象被称为“瞬时通讯”,因为信息似乎可以瞬间传递,而不需要任何时间。
6. 量子力学的发现,不仅揭示了微观世界非常奇特的现象,也对人类的科技和社会产生了深远的影响。
例如,基于量子纠缠现象的量子通讯技术,可以实现绝对安全的信息传输;而利用量子叠加态的量子计算机,则可以解决数学和物理学中的一些难题。
7. 此外,对微观世界的研究还帮助人类了解了宇宙的起源和演化。
例如,通过研究宇宙微波背景辐射,人类揭示了宇宙的年龄和初始状态,并发现了暗物质和暗能量等神秘的物质。
8. 总的来说,虽然微观世界非常微小,但却在宇宙中扮演着极其重要的角色。
通过对微观世界的研究,人类可以更深入地了解宇宙的本质,并探索新的科学技术和应用。
九年级物理_第十一章第一节《宇宙和微观世界》课件_人教版(自整理)
课 堂 小 结:
宇宙的组成 分子 原子
物质的组成
物质状态的微观模型
固态:分子排列紧密,相互作用力很强,所 以固体有一定的体积和形状。 液态:分子排列较松散,没有固定位置,作用 力较小,因而液体无确定形状,具有流动性。 气态:分子没有固定位置,间距很大,非常 自由,作用力很小,因此气体也具有流动性, 易被压缩。 质子(带正电) 夸克 ?
固态物质中,分子的排列十分紧密有规则,分子间有强大 的作用力。因而,固体有一定的体积和形状。 液态物质中,分子没有固定的位置,运动较自由,作用力 比固体分子间小。因而液体没有一定形状,有流动性。 气体物质中,分子非常散乱,间距很大,并以高速向四面 八方运动,分子间作用力微弱。因而,气体容易被压缩, 没有固定的体积,有很强的流动性。
宇宙是由物质组成的
物质又是由什么 组成的呢?
二、物质是由分子构成的
我们来想象一下这样的现象: 将一块糖进行分割直到它不 再有甜味时,这时还能叫糖 吗?显然是不能的!失去甜 味之前的最小状态的微粒就 叫糖分子 我们将保持糖的甜味这种基本性质不 变的最小微粒叫糖分子,所以,糖是 由糖分子构成的。
同样的道理,我们将一块玻璃打 碎,然后一直分下去,也可以分到保 持玻璃基本性质不变的最小微粒,玻 璃的分子;而水可以分到水分子;铁 可以分成铁分子,…… 所以,一切物质都是由分子组成的, 分子是保持物质基本性质的最小微粒。 现在,请你们撕一张纸,直到你无 法再撕为止,那么这些你认为的最小纸片是 组成纸的分子吗?不是,将纸放到显微镜下 你会发现它依然非常大,还可以再分,直到 分成一个个分子。 分子非常小,直径在10-10米(m)左右, 只有在电子显微镜下我们才能看到。
三、固态、液态和气态的微观模型
状 态 固 态 液 态 气 态
宇宙和微观世界
宇宙和微观世界学习重点:一宇宙及其组成1、宇宙之大光年:2、宇宙是由物质组成的二物质的组成1、分子动理论(1)物质是由分子组成物质是由大量________组成的,分子直径的数量级大约是______米。
纳米是的单位,1nm= m,一般分子的直径大约为。
(2)分子在不停的做无规则的运动(3)分子间存在相互作用的引力和斥力2、固态、液态、气态的微观模型:物质可以分为固态、液态、气态三种。
不同状态下,分子的状态不同。
写出三种状态下,分子3、原子及其结构(1)任何物质都是由大量的_________所组成的,它是一种极其微小但仍保持________的粒子,这种微小的粒子又是由_____________构成的。
分子由原子组成的(2)原子的核式结构:原子的中心是,在它的周围有一定数目的在绕核运动。
其中_______带正电,______带负电。
原子核也可以再分:原子核由______和_____组成,其中______带正电,_____不带电。
达标练习1、银河系的大小用长度单位表示最方便。
组成物质的分子大小用长度单位表示最方便。
2.下列说法正确的是()A.分子是组成物质的最小的微粒 B.分子是仍能保持物质的化学性质的最小微粒C.所有的分子都比原子大 D.分子由原子组成,所以原子才是组成物质的最小微粒3.图11-3中,关于原子的结构模型正确的是()图11-34、关于微观粒子,说法正确的是A.分子是不可再分的最小微粒 B.原子由质子和电子组成C.原子核的电子绕原子核运动,就像太阳系中的行星绕太阳运动D.只要视力足够好,我们凭肉眼就能直接看到电子5、物质世界多姿多彩,从浩瀚宇宙到微观世界,所有都体现物质的不停运动和发展。
以下与物质有关的说法,正确的是A.物质是由分子组成的,分子不能再分割B.纳米科学技术的研究对象是比原子更小的微粒C.分子是由原子组成,各种原子都有相似的结构D.物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列决定,与分子力无关6、在原子中,带负电的粒子是( )A.电子 B.质子 C.中子 D.核子7、关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是A.地球是宇宙的中心,恒星是绝对不动的 B.闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力C.物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起是因为分子在运动8.假设把分子看成球形,可以用“油膜法”测量分子的直径,具体方法如下:把油滴在水面上,油滴会在水面上散开,形成单分子油膜,如图11-4所示。
宇宙的真实尺度;了解宇宙的宏观与微观世界
宇宙的真实尺度;了解宇宙的宏观与微观世界宇宙是人类探索的最大奥秘之一,其真实尺度和复杂性超出我们的想象。
了解宇宙的宏观和微观世界是人类长期以来的追求,对这个广阔而神秘的宇宙进行深入探索,有助于我们理解自身存在的意义和宇宙的运行规律。
首先,我们来谈谈宇宙的宏观世界。
在宏观尺度上,宇宙是如此之大,以至于我们很难用常规的单位来描述其规模。
宇宙中有数百亿甚至数千亿个星系,每个星系又包含着数十亿甚至上百亿颗恒星。
这种巨大的规模让人类感到渺小,但也激发了我们对宇宙奥秘的好奇心。
通过现代天文观测和探测技术,人类已经能够观测到遥远星系的光谱,探测到宇宙微波背景辐射等信息,从而对宇宙的起源、演化和结构有了更深入的认识。
其次,我们再来谈谈宇宙的微观世界。
在微观尺度上,宇宙同样充满了奇妙的现象和规律。
量子物理和基本粒子物理的研究揭示了宇宙微观世界中的奇异现象,如量子纠缠、虚空波动等,挑战着我们对宇宙本质的认识。
通过大型强子对撞机等高能物理实验设施,人类已经发现了一系列基本粒子,并揭示了它们之间微观世界的相互作用。
了解宇宙的宏观和微观世界不仅是为了满足人类的好奇心,更重要的是为了推动科学和技术的进步,促进人类文明的发展。
宇宙的真实尺度和复杂性激励着科学家们不断深入探索,不断寻求新的突破,以揭示宇宙的奥秘和规律。
同时,宇宙的宏观和微观世界也提醒着我们,人类只是宇宙中微不足道的存在,应该怀着敬畏之心对待宇宙,珍惜地球上的一切生命和资源。
总之,了解宇宙的宏观和微观世界是人类长期以来的追求和挑战,也是推动科学发展和人类文明进步的动力。
希望未来人类能够继续深入探索宇宙,揭示宇宙的奥秘,为人类的未来和文明发展作出更大的贡献。
九年级物理课上笔记
九年级物理课上笔记(11~17章)第十一章:多采的物质世界一.宇宙和微观世界1.宇宙是由物质组成的:(宇宙还叫总星体)(1)宇宙:有数十亿个星系组成,银河系是其中一个。
(2)太阳:是银河系中几千亿恒星中的一员,周围有八大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
(水星距太最近、木星半径最大)(3)地球:太阳系中一颗行星,离太阳较近第三条轨道上转动。
(4)运动:整个宇宙是由物质组成的,并且处于运动和发展中。
2.分子:(1)定义:构成物质保持原物质性质最小微粒。
(2)特点:A.小:直径百亿分之几米。
(10-10m)B.多:1cm3的水中含3.35×1022个水分子。
C.分子力。
D.分子无规则运动。
3.物质三态:(1)定义:固态、液态、气态。
(2)体积变化:物质从固态→液态→气态体积变大,从气态→液态→固态体积变小。
(3)变化原因:构成物质的分子排列方式发生变化:A.固态:分子力大、排列规则。
B.液态:分子力小、可以移动。
C.气体:不受力约束、自由乱跑。
(4)特征:固体——有一定体积和形状。
液体——有一定体积没有一定形状,具有流动性。
气体——没有一定体积和形状,具有流动性。
4.原子结构:(1)内容:物质→分子→原子→原子核和核外电子→原子核→质子中子组成。
(2)与太阳系的异同:运动所需要的力不同、都围绕质量很大的中心转。
5.纳米:(nm)(1)定义:最小的长度单位。
(最大的长度单位是光年,应用在宏观宇宙中)(2)应用:常在微观世界中应用。
如:分子直径:0.3~0.4nm。
(3)大小:1nm=10-9m。
二.质量:1.定义:物体中所含物质的多少。
(m)2.单位:(1)主:千克。
(kg)(2)常:比千克大的有吨(t)、小的有克(g)、毫克(mg)。
(3)算:1t=103kg=106g=109mg3.常见物体质量:(1)氢原子1×10-27 (2)大头针约8.0×10-5 (3)一元硬币约1×10-2(4)成人50~70 (5)大象6.0×103 (6)地球6.0×1024 (7)太阳2.0×10304.属性:质量是物体本身的一种属性,它的大小不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。
宇观世界宏观世界微观世界
【1】T.D.Lee :《Particle Physics and Introduction to Field Theory》,Science Press,Beijing,1981.
力的类型
发生作用的距离
力的强度(以强力为1)
传递此力的粒子
粒子的引力质量
引力
延伸到非常大的距离
10-38
没有发现
不知道
弱力
约小于10-17cm
10-13
中间玻色子W+、W-和Z0
约90吉电子伏
电磁力
延伸到非常大的距离
10-2
光子
0
强力
约0
注:1吉=10亿
玻尔的对应原理在某种意义上应该看作是一种物理学思想,它表明在原子范围内的微观现象和宏观现象,各自遵循本范围的规律,但微观范围内的规律和宏观范围内的规律间存在对应关系,当把微观范围内的规律延伸到宏观范围时,应与宏观规律一致.
在二十一世纪物理学将在三个方向上继续向前发展(1)在微观方向上深入下去;(2)在宏观方向上拓展开去;(3)深入探索各层次间的联系,进一步发展非线性科学.吴水清先生认为:“在科学研究的路上,我们要以实验为根据,以数学位工具,以实用为目标,以理论为基础,进行开拓和创新.”李政道教授讲:“地球村人面临第三次物理学革命的挑战.”【1】
宇观世界:指宇宙学和天文学研究的范围.长度单位使用天文学单位1.496×1011m(等于地球到太阳的距离)或大尺度单位9.5×1015m(即光年);宏观世界:指现实生活涉及到的经验世界.长度主单位使用m,大单位用km,小单位用mm;经典物理学就是适用于这一领域的、添加了许多假设和近似的、非常实用的理论;微观世界:指跟非牛顿范式物理学所研究的热、光、电磁现象相关的,辐射能ε从粒子中放出、在空间中传播、或被粒子吸收的整个系统.长度单位使用纳米10-9m或者埃10-10m.宏观描述只描述宏观物质体而不追究其内部的微观结构或超微观结构.微观描述到分子,原子止.超微观描述则到原子以下范围内.宇观只是一般意义下的宏观的扩展,本质还是宏观.所以物质的空间范围应分为:宏观,微观,超微观三大领域.宏观现象、宇观现象和微观现象中都有许多是人们已有的观念和理论所无法解释,这就要求我们修改旧有的观念和理论,甚至创立新的观念和理论.客观世界永远是人类不可超越的老师!我们能够做的是用一个改善的观念和理论去取代旧有的观念和理论,一代接一代地进行下去.这一切不能仅仅靠理论思索,更重要的是科学的实践.经得起客观实践检验的观念和理论才是有生命力的.
微观世界的知识总结
我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系这个大家庭中一颗很小的行星,广阔无垠的宇宙大得难以想象。
那么,构成宇宙的微小颗粒究竟小到什么程度呢学完本专题后你应该做到的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。
对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。
(3)初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和开展前景。
2、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。
下面我们这样来学习本专题的知识宇宙与微观世界宇宙自古以来就是人类关注、困惑、探索的一个重大问题。
1543年,哥白尼通过30多年的测查和分析,发表了“日心说”。
1632年,伽利略利用望远镜探索宇宙,人类的视线深入到了更为宽广的星空。
1687年,牛顿发表了《自然哲学的数学原理》,为探索宇宙奠定了坚实的理论根底。
1849年,科学家根据牛顿发现的万有引力定律,预测天王星的存在外还存在一颗未知的行星,并计算出了这颗行星的运动轨迹。
不久,在预测的轨道上发现了海王星。
飞向太空一直是人类不灭的理想,1957年10月,人类第一颗人造卫星发射成功。
1961年4月12日,人类第一次乘飞船进入太空。
2003年10月15日,中国载人飞船“神州五号”升入太空。
广阔无垠的宇宙大得难以想象,那么,构成宇宙的微小颗粒究竟小到什么程度呢科学家发现,任何物质都是由极其微小的粒子组成,这些粒子保持了物质原来的性质,1811年意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这种最小的粒子命名为“分子”。
最小分子的尺度相当于一根头发丝的直径的十万分之一,氢分子的质量只有10-27左右,1cm3水中含有3.34某1022个水分子,一个水分子的质量是3某10-26Kg。
1909年,卢瑟福在成功地进行了α粒子散射实验后,提出了原子核式结构模型,原子的中心叫原子核,占很小的体积,但几乎集中了原子的全部质量,带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动,就像地球绕着太阳一样。
纳米宇宙:微观世界中的宇宙奇景
1. 纳米宇宙:微观世界中的宇宙奇景2. 当我们仰望星空时,我们常常被无垠的宇宙所震撼。
然而,在微观世界里,同样存在着一个奇妙而神秘的宇宙——纳米宇宙。
纳米级领域的结构和现象展示了一系列惊人的奇景,引领着我们进入一个全新的探索领域。
3. 在纳米宇宙中,事物的尺度远远小于微米,甚至更小。
以纳米米特为计量单位,纳米级的世界是一个充满活力和复杂性的领域。
在这个宇宙中,微观粒子、分子和原子以令人难以置信的方式相互作用和运动。
4. 从纳米级的角度来看,普通物质呈现出意想不到的特性。
例如,金属纳米颗粒具有超强的化学反应活性,可以被用作催化剂,促使化学反应的发生。
纳米材料还能够表现出独特的光学性质,产生令人惊叹的色彩和效果。
5. 纳米宇宙中的奇景不仅限于材料科学领域。
纳米技术的应用也在医学、电子学和能源领域展现出巨大的潜力。
例如,纳米药物可以精确地传递药物到人体特定部位,从而提高疗效并减少副作用。
纳米电子器件可以实现更小、更快、更高性能的计算机和电子设备。
6. 在纳米宇宙中,我们还可以发现一些令人惊叹的自然现象。
纳米级的生物体结构展示了生命的精妙和多样性。
例如,细胞内的纳米结构被称为细胞器,它们具有特定的功能并协同工作,使得生命能够存在和繁荣。
7. 纳米宇宙中的微观世界也是科学研究的热点。
通过先进的显微技术,科学家们能够深入探索纳米级结构和现象,从而揭示自然界的奥秘。
他们正在努力开发新的纳米材料和纳米器件,以解决当今社会面临的重大挑战,如环境污染和能源危机。
8. 纳米宇宙的探索还引发了一系列伦理和安全问题。
纳米技术的快速发展可能会带来一些潜在的风险,例如对人体健康的影响和环境的污染。
因此,科学家们需要在推动纳米技术进步的同时,密切关注其潜在风险,并制定相应的安全措施。
9. 总而言之,纳米宇宙是一个充满奇观的微观世界。
在这个宇宙中,我们发现了许多令人惊叹的结构和现象,这些都为科学研究和技术发展提供了源源不断的灵感。
探索科学的奇妙世界
探索科学的奇妙世界科学,是人类认识世界、探索真理的一种方法和工具。
它伴随着人类的发展,为我们带来了一个个令人惊叹的发现和奇妙的世界。
让我们一同踏上探索科学的旅程,感受其中的奇迹。
一、微观世界的奥秘当我们深入研究微观世界时,我们会发现它是如此的神奇和复杂。
原子、分子、离子等微小的存在构成了万物的基本单位。
通过强大的电子显微镜,科学家们勘探了细胞、DNA、蛋白质等微观世界的奥秘,解密了生命的密码,使我们对生物学有了更深刻的理解。
二、宇宙探索的壮丽景象宇宙是一个广袤无垠的空间,充满了无限的可能。
科学家们通过天文学的研究,揭示了星系、恒星、行星等宇宙奇观。
探测器和望远镜的运用,使我们观测到了遥远的星系、黑洞、宇宙射线等现象,豁然开朗的宇宙景象令人惊叹。
三、生命起源的谜题生命是宇宙中最为神奇的存在之一。
科学家们一直在探究生命的起源,寻找着类似地球的行星上是否存在着生命。
研究化石、遗传学和进化论等,为我们揭示了生命的进程和多样性。
通过合成生物学的取得突破,科学家们甚至试图创造出具有特定功能的人工生命,这一切都使我们对生命世界更加神秘而好奇。
四、爱因斯坦的相对论爱因斯坦的相对论,成为了科学史上的经典之作。
它革新了人们对时空的理解,揭示了物质和能量的关系。
广义相对论预言了时空弯曲和黑洞存在的可能,并在后来的观测中得到了证实。
这一理论的提出和应用,极大地推动了科学的发展,为我们探索宇宙提供了理论基础。
五、科学在生活中的应用科学的发展总是伴随着技术的进步。
从工业革命到信息时代,科学在我们的日常生活中发挥着重要的作用。
无论是电力、交通、通信还是医疗等方面,科学技术的创新都使我们的生活变得更加便捷和舒适。
科学的应用不断推动社会的进步,让人类享受着科技带来的便利和幸福。
总结:科学是一个奇妙而精彩的世界,它让我们认识到了自然的规律和人类的潜能。
微观世界的奥秘、宇宙探索的壮丽景象、生命起源的谜题、爱因斯坦的相对论以及科学在生活中的应用,无不向我们展示了科学的无限魅力。
宇宙的层次与元宇宙-详细版本
除此之外,还有一个比宇宙更大的概念,称为元宇宙。元宇宙是指包含所有宇宙的超空间。超空间是一个超越了四维时空的维度,在其中存在着我们无法想象的物理规律。元宇宙的存在和性质还未被科学证实,但是它是一种可能的宇宙形态,可以被一些理论物理学家借助超弦理论等模型进行探讨
6.
7.
恒星层:恒星层是星际空间中的恒星。这个层次的物理规律由天体物理学和核物理学描述。
8.
9.
星系层:星系层是由恒星和星系团组成的巨大结构。这个层次的物理规律由天体物理学和宇宙学描述。
10.
11.
宇宙层:宇宙层是整个世界的最大尺度,包括所有的星系和星系团。这个层次的物理规律由宇宙学和广义相的层次包括以下几个层次:
1.
微观世界:微观世界指的是粒子和量子场。这个层次的物理规律由量子力学和相对论描述。
2.
3.
原子世界:原子世界是由原子和分子组成的物质世界。这个层次的物理规律由量子力学和化学描述。
4.
5.
大气层:大气层是指地球周围的气体层。这个层次的物理规律由流体力学和热力学描述。
宇宙宏观与微观解读
10皮克米 在这个迷你世界里,我 们能观察到电子围绕原子运行
1皮克米核子和电子运行轨道之 间是一个无限的空阔的世界...
100飞米从这个难以置信的微观世 界里,我们可以观察到原子核.
10飞米现下我们可以观察到碳 原子核
1飞米现下我们进入科学想象的 领域,与质子面对面了.
1/10飞米仔细研究一下夸克粒子, 现在我们没办法再走近了...我们已 经处于目前的科学能到达的边界 了。但它肯定还不是真理的边界
1000亿公里太阳系看起来变得有点 小了...
1万亿公里此刻,太阳看起来就 是众多恒星中的一颗...
1光年(10万亿公里)从1光年的距 离看,太阳看起来很小了
10光年在这个无穷大的宇宙里, 我们几乎看不到太阳系....
100光年“什么也没有"看到的仅剩 下恒星和星云...
1000光年从这个距离,我们开 始在银河和银河系旅行了.
1米 花园里,从1米的距离看一束树叶
10米将我们的视线向上移,我 们看到的是一片植物
100米在这个距离,我们看到了 树林的边界
1公里现在我们将从米进入到公 里..有可能需要降落伞了
10公里我们由此可以看到整个城 市的面貌,但是我们确实已经看 不清每栋房子了
100公里从这个高度,可以看到美国 佛罗里达州
1米现下我们回到了本次旅行的起 点,这个距离我们能用我们的手 臂够到
10cm逐渐靠近直到10cm的距离, 我们能描绘树叶的样子了。
1cm从这个距离,我们能观察到树叶 的结构
1mm细胞组织开始得以展现...
100微米此时,细胞得以清晰的展 现。你可以看到细胞之间是怎样 结合起来的。
10微米我们的旅行将进入到细胞内 部...
1万光年我们继续在银河系中遨 游.
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气态
三、固态、液态、气态的微观模型
分子间作用力 分子排列
特征
液态 比固态小
无固定位置
分子振动时 可改变位置
没有确定的 形状,有体 积,且有流 动性
固态
液态
气态
三、固态、液态、气态的微观模型
分子间作用力 分子排列
特征
气态
极小 几乎为0
极度散乱
没有形状和
体积,有流
除碰撞外 都作匀速直线运动
动性、易压 缩
(1)宇宙是由一大群运动的恒星、大量的气体 和尘埃组成的物质系统
(2)无边无际的宇宙中大约有几十亿个像银河系 这样的星系。星系离我们最远的超过100亿 光年
(3)宇宙间恒星总数约1022个
(4)银河系直径约十万光年,它是由1300亿颗恒 星形成的巨大星系。从正面看银河系像一个 庞大的车轮状的旋涡系统,从侧面看相一个 中间凸起的铁饼
(5)太阳系已发现的八大行星是水星、金星、 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 地球在绕太阳运行的第三条轨道上
提出问题
宇宙是由物质构成的,那物质又是 由什么构成的?
三、固态、液态、气态的微观模型
分子间作用力 分子排列
Hale Waihona Puke 特征固态很强
十分紧密
分子只在平衡 位置振动
有一定的形 状和体积
固态
液态
固态
液态
气态
一、宇宙的组成: 1、宇宙等一切物体都是由物质组成的。
2、光年(长度单位):光一年内所走的路程作为一个单位
二、物质的组成 1、物质 分子
2、纳米(长度单位) 1nm=10-9m
质子
原子核
原子
中子
夸克 夸克
核外电子 (绕核高速旋转)
三、固态、液态、气态的微观模型
固态:作用力很强、分子排列紧密、 有一定的形状和体积
液态:比固态小、 无固定位置、 没有形状有体积有流动性
气态: 很小
极度散乱,
没有确定的形状和体积, 有流动性、易压缩
奢侈是舒适的,否则就不是奢侈。——CocoChanel 你的选择是做或不做,做不一定会成功,但不做就永远不会有机会。 盆景秀木正因为被人溺爱,才破灭了成为栋梁之材的梦。 吾十有五而志于学,三十而立,四十而不惑,五十而知天命,六十而耳顺,七十而从心所欲,不逾距。——《论语·为政》 不如意的时候不要尽往悲伤里钻,想想有笑声的日子吧! 教师进行劳动和创造的时间好比一条大河,要靠许多小的溪流来滋养它。教师时常要读书,平时积累的知识越多,上课就越轻松。——苏霍姆林斯 基 理想的书籍是智慧的铜匙。 人所缺乏的不是才干而是志向,不是成功的能力而是勤劳的意志。 你身边总有这样一种人:你成功了,他(她)当面恭喜你,暗地里妒嫉你;你失败了,他(她)当面安慰你,背地里笑话你。 如果你能够平平安安的渡过一天,那就是一种福气了。多少人在今天已经见不到明天的太阳,多少人在今天已经成了残废,多少人在今天已经 失去了自由,多少人在今天已经家破人亡。
身体健康,学习进步!
第一节 宇宙和微观世界
目前,人类观测到的宇宙中拥有数 十亿个星系,银河系是其中的一个
• 目前,我们人类观测到的宇宙中拥 有_数__十__亿__个星系.
• 银河系异常巨大,其直径约为 _十__万__光年
• 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_中