九年級(jí)物理宇宙和微觀世界導(dǎo)學(xué)案

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1、九年級(jí)物理導(dǎo)學(xué)案（一）楊成超宇宙和微觀世界【教學(xué)目標(biāo)】：1、知道宇宙是由物質(zhì)組成的，物質(zhì)是由分子和原子組成的。2、初步了解固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型，初步了解原子的結(jié)構(gòu)。3、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?！編熒餐骄?，總結(jié)】：宇宙（Universe）是由空間、時(shí)間、物質(zhì)和能量，所構(gòu)成的統(tǒng)一體。宇宙的形狀現(xiàn)在宇宙大爆炸(5張)還是未知的，人類在大膽想象。有的人說(shuō)宇宙其實(shí)是一個(gè)類似人的這樣一種生物的一個(gè)小細(xì)胞，而也有人說(shuō)宇宙是一種擁有比人類更高智慧的電腦生物所制造出來(lái)的一個(gè)程序或是一個(gè)小小的原件，宇宙其實(shí)就是一個(gè)電子，

2、宇宙是一個(gè)比電子更小得多的東西，宇宙根本就不存在，或者宇宙是無(wú)形的。根據(jù)大爆炸理論，宇宙的發(fā)展史可表示為一個(gè)右端開(kāi)放的封閉曲面體，如右圖。左端中心為爆炸奇點(diǎn)，向右延伸137億光年，到達(dá)我們現(xiàn)在這個(gè)開(kāi)口部。從左往右依次為：奇點(diǎn)、40萬(wàn)年的初期膨脹、近4億年的黑暗期、出現(xiàn)恒星、星系和行星發(fā)展期、含有暗物質(zhì)與暗能量的加速膨脹期。太陽(yáng)系(1)由太陽(yáng)和圍繞它運(yùn)動(dòng)的天體構(gòu)成的體系及其所占有的空間區(qū)域。(2)由太陽(yáng)、行星及其衛(wèi)星與環(huán)系、小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)所構(gòu)成的天體系統(tǒng)及其所占有的空間區(qū)域。太陽(yáng)系（SolarSystem）就是我們現(xiàn)在

3、所在的恒星系統(tǒng)。它是以太陽(yáng)為中心，和所有受到太陽(yáng)引力約束的天體的集合體：8顆行星冥王星已被開(kāi)除、至少165顆已知的衛(wèi)星，和數(shù)以億計(jì)的太陽(yáng)系小天體。這些小天體包括小行星、柯伊伯帶的天體、彗星和星際塵埃。廣義上，太陽(yáng)系的領(lǐng)域包括太陽(yáng)、2顆像地球的內(nèi)行星、由許多小巖石組成的小行星帶、5顆充滿氣體的巨大外行星、充滿冰凍小巖石、被稱為柯伊伯帶的第二個(gè)小天體區(qū)。在柯伊伯帶之外還有黃道離散盤(pán)面、太陽(yáng)圈和依然屬于假設(shè)的奧爾特云。7光速光波或電磁波在真空或介質(zhì)中的傳播速度。光速是目前已知的最大速度，物體達(dá)到光速時(shí)動(dòng)能無(wú)窮大，所以按目前人類的認(rèn)知來(lái)說(shuō)達(dá)到

4、光速不可能，所以光速、超光速的問(wèn)題不在物理學(xué)討論范圍之內(nèi)。真空中的光速是一個(gè)重要的物理常量。光速定義值：c=299792458m/s=299792.458km/s光速計(jì)算值:c=(299792.50±0.10)km/s(一般取300000km/s）作用：當(dāng)某物體運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于另一物體接近光速，某物體的時(shí)間相對(duì)于另一物體減慢，時(shí)間變化符合洛倫茲變換。（二十世紀(jì)七十年代通過(guò)衛(wèi)星和地面天文臺(tái)觀測(cè)日食的同一時(shí)間位置的不同得以證實(shí)）光速是目前已知的最大速度，物體達(dá)到光速時(shí)動(dòng)能無(wú)窮大，所以按目前人類的認(rèn)知來(lái)說(shuō)達(dá)到光速不可能，所以光速、超光速的問(wèn)題

5、不在物理學(xué)討論范圍之內(nèi)。但在理論上如果穿越愛(ài)因斯坦羅森橋（時(shí)空蟲(chóng)洞）即可以相當(dāng)于超過(guò)了光速?！∽?0世紀(jì)初起，我們的理論一直受制于愛(ài)因斯坦驗(yàn)證的光速極限，即每秒186282英里(約合每秒30萬(wàn)公里)。即使我們把宇宙飛船加速到這一速度，到達(dá)距離我們最近的恒星系統(tǒng)半人馬座阿爾法星(距離我們大約4.3光年)并返回，也需要近十年時(shí)間。此外，宇宙飛船本身還要考慮能量限制。因此，必須要實(shí)現(xiàn)突破光速極限才有可能實(shí)現(xiàn)這些目的。近年來(lái)科學(xué)家們實(shí)施了許多相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，比如由美國(guó)普林斯頓大學(xué)科學(xué)家王利軍(LijunWang)于2000年進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和德國(guó)科學(xué)家

6、于2007年進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)都取得了一定的進(jìn)展。最初，科學(xué)家們堅(jiān)信沒(méi)有任何物質(zhì)或信息能夠突破光速，但光脈沖卻能夠做到。在真空狀態(tài)下，在不同位置測(cè)到的光脈沖似乎以一種難以置信的速度在傳播。不過(guò)，這一速度仍然無(wú)法對(duì)我們太空旅行提供太大的幫助。2007年的實(shí)驗(yàn)仍然存在爭(zhēng)議?！　∝惱沾髮W(xué)物理學(xué)教授杰拉德-克利弗爾認(rèn)為，在“量子糾纏”現(xiàn)象中，信息的傳播速度似乎比光速快。2007年和2008年的兩次實(shí)驗(yàn)表明，“量子糾纏”的速度至少是光速的1萬(wàn)倍。未來(lái)實(shí)現(xiàn)超光速的方法可能是跳躍到多維空間中，不過(guò)這種方法目前我們還無(wú)法理解。美國(guó)宇航局突破推進(jìn)物理學(xué)計(jì)劃前負(fù)

7、責(zé)人馬克-米利斯現(xiàn)致力于研究星際旅行，他表示，“肯定還有我們沒(méi)發(fā)現(xiàn)的物理學(xué)領(lǐng)域?！泵桌古e例指出，暗物質(zhì)和暗能量或許能夠?yàn)槲覀儙?lái)曙光。　　真空中的光速等于299,792,458米/秒（1,079,252,848.88千米/小時(shí)）。[2]這個(gè)速度并不是一個(gè)測(cè)量值，而是一個(gè)定義。它的計(jì)算值為（299792500±100）米/秒。國(guó)際單位制的基本單位米于1983年10月21日起被定義為光在1/299,792,458秒內(nèi)傳播的距離。使用英制單位，光速約為186,282.397英里7/秒，或者670,616,629.384英里/小時(shí)，約為1英

8、尺/納秒?！　≡谌魏瓮该骰蛘甙胪该鞯慕橘|(zhì)（比如玻璃和水）中，光速會(huì)降低；c比光在某種介質(zhì)中的速度就是這種介質(zhì)的折射率。重力的改變能夠彎曲光所傳播的空間，使光像通過(guò)凸透鏡一樣發(fā)生彎曲，看上去繞過(guò)了質(zhì)量較大的天體。光彎曲的現(xiàn)