【正文】 量時，由于被測物體的質(zhì)量比較小，托盤天平和學(xué)生天平的精度不夠，難以測量出單個小物體的質(zhì)量，因此采取復(fù)數(shù)測量的方法，以提高測量結(jié)果的準確度。在這里不要求學(xué)生弄懂“引力”、“失重狀態(tài)”之類的術(shù)語的確切含義，解決好這個問題的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生從“物質(zhì)的量”、“物體中所含物質(zhì)的多少”入手。實驗2對于初中的學(xué)生來說，有的學(xué)生可能會認為白糖溶于水后而消失，從而總體質(zhì)量就減少的錯誤結(jié)論。這樣處理可以節(jié)省教學(xué)時間。另外，學(xué)生必須明確：使用天平之前游碼所應(yīng)停放在標尺的中心位置，使用天平時，要求把待稱的物體放到左盤，在右盤中增減砝碼，一方面是人習(xí)慣上都是用右手來加、減砝碼；另一方面砝碼有自己固定的位置可保持砝碼的清潔不被損壞。要求學(xué)生找到天平平衡螺母的位置，思考并動手調(diào)試，使橫梁水平。課本只將天平的使用方法中主要幾項列出，建議教學(xué)中學(xué)生在認真閱讀天平的使用說明書和課本后，要實際進行操作。 3．潮濕的物體和化學(xué)藥品容易腐蝕天平托盤，不能直接放到天平的盤中。被測物體的質(zhì)量不能超過“稱量”的值?？稍谧寣W(xué)生觀察實物的基礎(chǔ)上，通過閱讀課本，明確天平的工作原理，熟記并回答課本中提出的幾個有關(guān)問題。對物質(zhì)世界從微觀到宏觀的質(zhì)量尺度的了解，有助于學(xué)生對1千克形成較具體的觀念。在初中對質(zhì)量的概念講得很淺顯，只是說質(zhì)量表示了物體所含物質(zhì)的多少，必須明確一點，這并不是質(zhì)量的定義，教學(xué)中不必過分強調(diào)。如，木制的桌子和椅子由木材構(gòu)成；鋁鍋和鋁勺由鋁構(gòu)成；鐵錘和鐵釘由鐵構(gòu)成。 質(zhì)量 教學(xué)時可以舉出學(xué)生熟悉的幾種物體，指出它們都是由物質(zhì)構(gòu)成的。 通過觀察、實驗，認識質(zhì)量是不隨物體的形狀、狀態(tài)、空間位置而變化的物理量。 第二節(jié) 質(zhì)量目 標 1．知識與技能 知道質(zhì)量的初步概念及其單位。銀河系相當巨大，其尺度在m左右，而用光年的長度單位表示則為十萬光年左右，這樣表示比較方便。人類對納米科學(xué)技術(shù)和納米材料的研究就是一例，讓學(xué)生初步了解這樣一種辯證關(guān)系的存在是有意義的。 由此可見，人類對物質(zhì)世界的認識經(jīng)歷由宏觀到微觀的過程，反過來人類又通過對微觀物質(zhì)世界的深入研究，進一步影響著宏觀物質(zhì)世界研究發(fā)展的進程?？茖W(xué)研究表明：當物質(zhì)被細分到納米尺度，即物質(zhì)小顆粒的尺度小到l～100nm時，物質(zhì)原有的屬性一般會發(fā)生比較顯著的變化。 20世紀初，科學(xué)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（、－9）。如果再分下去，得到的就不再是糖。因此，氣體具有很強的流動性。就像學(xué)生在自己的教室中交換座位，但又沒離開教室一樣。分子來回振動，但位置相對穩(wěn)定?！?當物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化時，體積發(fā)生變化是由于構(gòu)成物質(zhì)的分子在排列方式上發(fā)生了變化，這時分子之間存在的相互作用力也發(fā)生改變。如，鋼水變成鋼錠（凝固的面是凹陷的，最好能找到鋼錠之類的照片展示給學(xué)生看），電路焊接時使用的焊錫（學(xué)生可動手操作并觀察）等。因此教學(xué)中要求學(xué)生尋找生活中自己所觀察到的現(xiàn)象來支持自己的說法。分子用肉眼是不能看到的，－4展示了電子顯微鏡下金分子（單原子）的照片，幫助學(xué)生消除對分子概念的神秘感，讓學(xué)生知道科學(xué)技術(shù)的進步拉近了我們與物質(zhì)世界微觀結(jié)構(gòu)的距離。開始的分割會仍然保持甜的味道，但是繼續(xù)分割下去，也就是當把糖粒分到?jīng)]有甜味的時刻，那時的微小粒子就不再是糖了，我們所說的“限度”就在于此。如果不斷地分割下去，有沒有一個限度呢？ 教學(xué)中的難點是對問題中的分割“限度”一詞的理解。 物質(zhì)是由分子組成的 廣闊無垠的宇宙大得難以想像，它是由物質(zhì)組成的。 初中年齡段的學(xué)生往往會思考這樣的問題：“宇宙究竟是由什么組成的？”課本直接指出：地球及其他一切天體都是由物質(zhì)組成的，物質(zhì)處于不停的運動和發(fā)展之中。這樣的關(guān)系進一步襯托出了宇宙的巨大。課本通過兩幅模擬圖幫助學(xué)生來理解宇宙的構(gòu)成。 對物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。二是學(xué)生已有許多與“物質(zhì)世界”相關(guān)的知識基礎(chǔ)，應(yīng)該注意引導(dǎo)他們多層次、多角度來認識物質(zhì)的本質(zhì)屬性。這節(jié)內(nèi)容讓學(xué)生學(xué)習(xí)測定一個物理量的方法。因此可以用單位體積的質(zhì)量來表征物質(zhì)的這種特性。 第三節(jié)“密度”。必須明確一點，這并不是質(zhì)量的定義。幫助學(xué)生樹立科學(xué)的物質(zhì)觀和世界觀，對物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。本章貫穿兩個重要的物理量——質(zhì)量和密度。 有保護環(huán)境和合理利用資源的意識。會測量固體和液體的質(zhì)量。了解人類探索微觀世界的歷程，并認識這種探索將不斷深入。九年級物理教學(xué)課堂教程參考書課程標準的要求 大致了解人類探索太陽系及宇宙的歷程，并認識人類對宇宙的探索將不斷深入。 對物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。 通過實驗理解密度的概念。 全章概述 在《全日制義務(wù)教育物理課程標準（實驗稿）》的科學(xué)內(nèi)容中，“物質(zhì)”作為三大一級主題內(nèi)容之一出現(xiàn)，其中有關(guān)物質(zhì)的形態(tài)和變化、物質(zhì)的屬性、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度、新材料及其應(yīng)用等二級主題的大部分內(nèi)容已經(jīng)在《義務(wù)教育課程標準實驗教科書物理八年級》中具體化。通過講述質(zhì)量和天平的使用方法，以及密度概念的引入和測量，使學(xué)生對物質(zhì)及其屬性有進一步定量的認識。 第二節(jié)“質(zhì)量”。 課本直接給出了質(zhì)量的單位及換算關(guān)系。首先，課本通過“想想做做”讓學(xué)生體會到體積相同的不同物質(zhì)（木塊、鋁塊、鐵塊）的質(zhì)量不相等，表明物質(zhì)在這方面的性質(zhì)上存在差異。從而引出密度的概念及其單位。即，測量了物體的質(zhì)量和體積后，就可以通過p=m／V算出物質(zhì)的密度。 課時建議 本章共分四節(jié)，建議5課時。 初步了解納米科學(xué)技術(shù)及納米材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。 課本圖10．l－l展示的是宇宙空間各星系團的情景，目的是讓學(xué)生知道銀河系只是數(shù)十億個星系中的一個，并且銀河系的尺度以一束光從這頭走到那頭需要十萬光年的數(shù)據(jù)給出，顯示了銀河系之大，宇宙之大。 在教學(xué)中，一方面要讓學(xué)生認識宇宙的寬闊無垠；另一方面，要讓學(xué)生對人類探索太陽系及整個宇宙的漫長經(jīng)歷有所了解。這里“物質(zhì)”一詞是相當寬泛的，在教學(xué)中，最好結(jié)合一些學(xué)生熟知的東西來講解。那么，物質(zhì)又是由什么組成的？構(gòu)成物質(zhì)的小微粒究竟小到什么程度？要回答好這些問題，自然需要引出“分子”的概念。如何幫助學(xué)生理解好課本中“任何物質(zhì)都是由極其微小的粒子組成的，這些粒子保持了物質(zhì)原來的性質(zhì)”這句話的含義？實際上，學(xué)生難于把握的是“保持物質(zhì)原來性質(zhì)”的確切含義。即，保持糖這種物質(zhì)原來性質(zhì)的最小微粒叫做糖的“分子”。 固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型 物質(zhì)是由分子組成的。這對培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納、概括問題的能力是十分重要的。 液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時，體積顯著變大，這在教學(xué)中不會有太大困難。教學(xué)中的難點是由于學(xué)生對“力”的概念還沒有完全形成，因此，不要把分子力講得過細，與八年級中有關(guān)問題的處理方法一樣，點到為止。就像學(xué)生在自己的座位上身子可以來回晃動一樣。因此，液體沒有確定的形狀，具有流動性。 有條件的學(xué)校，可將該擬人圖示做成動態(tài)的軟件形式加以演示，以提高學(xué)生的感性認識。即，分子再被分割，得到的就是原子，從而引出原子的概念，并通過圖示給出了原子結(jié)構(gòu)模型圖。接著讓學(xué)生了解原子的尺度，原子非常小，研究表明：原子的半徑大約為m，人類用肉眼可以看見的最小灰塵，其中也包含了大約個原子！ 有關(guān)夸克的知識只要提及一下即可，目的是讓學(xué)生初步了解人類對物質(zhì)世界的認識過程。這是由于每一顆粒內(nèi)只包含幾十或幾百個原子、分子，所以使得納米材料在許多物理、化學(xué)性質(zhì)上既不同于日常的大塊的固體，也不同于單個的原子、分子。 本節(jié)教材內(nèi)容的結(jié)構(gòu)設(shè)計，符合人類對物質(zhì)世界認識的過程。 動手動腦學(xué)物理 1．結(jié)合課本中有關(guān)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型的內(nèi)容，針對自然界和日常生活中的各種不同狀態(tài)下物質(zhì)的特性，歸納、總結(jié)出固體、液體、氣體的不同特征。 3．略 ，通過計算進一步了解納米尺度的大小。 通過實際操作，掌握天平的使用方法。 3．情感、態(tài)度與價值觀 通過天平使用的技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度與協(xié)作精神。學(xué)生往往容易把“物質(zhì)”與“物體”混為一談，因此教學(xué)中要交待清楚。利用學(xué)生已有的“東西有多有少”的知識基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生認識一張木制的大桌子比一把小木椅所含的木材多；一口鋁鍋比一把鋁勺所含的鋁多；一把鐵錘比一個鐵釘含的鐵多。 質(zhì)量的單位 課本直接給出了質(zhì)量的單位——千克。 講過質(zhì)量的單位后，可以告訴學(xué)生，在生活和貿(mào)易中，人們習(xí)慣上把質(zhì)量叫做重量，但是物理學(xué)中都統(tǒng)一叫做質(zhì)量。動手操作，學(xué)習(xí)使用天平測量物體質(zhì)量的方法及注意事項。如果超過，就會損壞天平支點處的刀口。 想想做做 課本以“想想做做”的形式要求學(xué)生學(xué)會天平的使用方法。 1．放置天平的臺子應(yīng)該是水平的。 3．確認砝碼盒中最小的砝碼質(zhì)量是多少？ 要使天平能夠分辨出比最小砝碼更小的質(zhì)量，那就要使用游碼。 4．在左盤放好等待稱量的物體，向右盤中嘗試著加砝碼時，應(yīng)該先從加質(zhì)量較大的砝碼開始。 另外，要求學(xué)生通過切身的體驗，將自己認為天平操作過程中應(yīng)該注意的事項在課本上標識，真正掌握天平的使用方法。這里需要說明一點：白糖溶于水只是變成了白糖的水溶液，而不是液態(tài)的白糖。換句話說，照片中的宇航員能像吃地球上的食物一樣。如，要稱量一個大頭針的質(zhì)量，一般采用復(fù)數(shù)法。臺秤的秤盤和砝碼盤相當于天平的兩個盤，課本圖10．2－4中標注的“槽碼”和“游碼”相當于天平的砝碼、游碼。第三節(jié) 密度目 標 1．知識與技能 理解密度的物理意義。 3．情感、態(tài)度與價值觀 密度反映的是物質(zhì)本身所具有的特性。表明物質(zhì)在這方面性質(zhì)上的差異。因此他會有這樣的推測：同一種物質(zhì)，體積越大，質(zhì)量越大。也可選取一組其他物質(zhì)作樣品。而不同小組之間可以選取不同種物質(zhì)進行測量。 將實驗結(jié)果圖像化，并根據(jù)圖像的描述找出各變量之間的關(guān)系。 想想做做 在上面的探究中，分別計算每個鋁塊質(zhì)量與體積的比值，可以得出其比值是個定值。 密度 要引導(dǎo)學(xué)生認識到，上述的比值是十分有意義的物理量，它反映了不同物質(zhì)的不同特性，因此有必要給它起個名字，物理學(xué)中就把它定義為密度，它只跟物質(zhì)的種類有關(guān)。幫助學(xué)生把數(shù)學(xué)知識用到物理中來理解比值的物理含義。這是第一次在初中物理中出現(xiàn)，在后續(xù)的一些物理量的學(xué)習(xí)中還會遇到。這些密度值是科學(xué)家經(jīng)過嚴格準確的測量得出來的，而且隨著測量技術(shù)的不斷改進和提高而不斷提高準確性。特別是對單位的運算要加以強調(diào)，提醒學(xué)生注意正確地書寫，不能遺漏。要測量硬幣的密度，就必須測量其質(zhì)量和體積。要求寫出選用的實驗器材和實驗方法及實驗步驟。四、測量物質(zhì)的密度 目 標 1．知識與技能 通過實驗進一步鞏固物質(zhì)密度的概念。一是用量筒測量液體體積的方法；二是用量筒測量不規(guī)則形狀物體體積的方迭。 說明與建議 在前面學(xué)習(xí)質(zhì)量、密度概念及用天平測量質(zhì)量的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)測量物質(zhì)的密度。一方面培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；另一方面，通過這種技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生注意觀察事物和動腦思考問題的能力，以及嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 3．量筒的分度值也各不相同，根據(jù)你測量精度的要求和被測物的尺度等因素來選擇量筒的大小和分度值。要求學(xué)生較好地掌握，有助于后面浮力部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。 （石蠟）的體積？ 可采用“懸垂法”。 探究 怎樣測量物質(zhì)的密度？ 課本選擇鹽水和形狀不規(guī)則的塑料塊為研究對象，具體教學(xué)中也可選擇其他種類的液體和固體為研究對象測量其密度。 從實驗原理、實驗儀器的選取和使用、實驗步驟的設(shè)計、數(shù)據(jù)的采集、并根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)果，這對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是十分重要的。有關(guān)物質(zhì)的聲特性、光特性、熱特性、電特性等初步知識已在八年級中學(xué)習(xí)，處理該問題需綜合考慮金屬物質(zhì)的各種屬性，如，熔點、密度、物質(zhì)的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能等物理特性以及產(chǎn)量和市場價格。該書給我們描述了物理學(xué)的革命歷程。在那以后，物理學(xué)家才真正開始了探索微觀物質(zhì)世界的進程。在20世紀20年代，矩陣力學(xué)、薛定諤方程、泡利不相容原理、海森伯不確定原理和狄拉克電子方程相繼提出，為量子力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。1915年，他又提出了廣義相對論，從而建立起引力的科學(xué)理論。60年代，夸克模型成功建立。一方面，將引力與電磁力、弱力和強力統(tǒng)一到一個完整的大統(tǒng)一理論一直是物理學(xué)家無法割舍的夢想；另一方面，實驗和觀測所提供的數(shù)據(jù)也提出了許多新的問題。直到19世紀下半葉，以馬赫為代表的一批物理學(xué)家對牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)進行了認真的考查，對牛頓的質(zhì)量定義提出了非議，在實驗事實的基礎(chǔ)上建立了慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量的概念。如圖101所示，設(shè)單擺擺長為l，擺球的慣性質(zhì)量為mi，引力質(zhì)量為mG0，在擺角α很小時，單擺的運動方程為： miα=－mGg。1890年匈牙利物理學(xué)家厄缶（R．EdtV6S，1848～1919）提出一個精確的實驗，以10－9的精度證明了上述結(jié)果。如果引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量之比不是常量，太陽的引力將使扭秤轉(zhuǎn)動。如果mG與mi的比值隨材料而改變，則觀察者將因地球的自轉(zhuǎn)而看到橫梁以24小時為周期的擺動。這樣，我們就可以不再區(qū)分它們，而認為質(zhì)量既表示引力質(zhì)量又表示慣性質(zhì)量。密度的單位是千克每立方米，符號是kg/m3 分布不均勻的物質(zhì)，可用質(zhì)量與體積之比表示物體的平均密度： p平均=m/V 物質(zhì)的密度隨外界的壓強和溫度的變化而變化，一般說來，壓強增大物質(zhì)密度也增大，溫度升高物質(zhì)密度減小。 密度的倒數(shù)稱為比體積。 2．能通過日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估測時間。 3．能用速度描述物體的運動。 ，理解物體的慣性。學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，可以充分利用學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗來逐步展開。 課時建議 本章共分五節(jié)，建議6課時。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合身邊實例，認識運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象。球門相對于地面的位置雖然沒有改變，但隨地球的運動，它相對于太陽的位置在改變，因此也在運動著?？膳c地理知識整合，擴大學(xué)生的視野。 最后給出參照物的概念及運動和靜止的相對性，強調(diào)一下：我們通常說的靜止或不動，是相對于地面說的是相對靜止。 2．地球同步通信衛(wèi)星也叫同步軌道通信衛(wèi)星，它繞地球轉(zhuǎn)動一周的時間與地球自轉(zhuǎn)周期相同，約為24小時。但實際上我們根據(jù)經(jīng)驗，會很自然地選取相對地球不動的物體作參照物，例如觀眾、跑道等作為參照物，因此會感覺運動員是