小粒子与大宇宙、磁场、材料信息

第十章 小粒子与大宇宙

第一节 走进微观

1、我们周围的一切都是由 组成的。

2、目前，人类能观测到的空间最远已达到 m的宇宙深处。最小，科学家的研究已深入到了 m的微观领域。 3、1811年，意大利物理学家阿伏伽德罗发现了 ，提出物质是由 构成的。4、现在普遍认为物质是由 或 组成的。 是保持物质的化学性质不变的最小粒子。 5、分子是由 构成的，包括 分子和 分子。

6、1909年卢瑟福成功地进行了α粒子散射实验后，提出了 模型。 7、原子组成

⑴原子核：在原子的 位置，由 和 组成。 ①质子带 电荷，由2个 和1个 组成。 ②中子 电荷。由2个 和1个 组成。 ⑵电子

①电子是英国物理学家 发现的。 ②电子带 电荷，绕 高速运动。

8、后来，人类借助于粒子 ，又发现了 μ 子、 介子、 介子、Λ 超子、τ 子等400余种粒子。

9、总结

分子

第二节 看不见运动

1、分子动理论

（1）物质是由分子或原子组成的，分子间有空隙。水与酒精混合时，总体积减小的现象说明：物质的分子之间存在着间隙。

（2）一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动（扩散现象说明分子是运动的）。

（3）分子间存在相互作用力——引力和斥力。物体不易被压缩和拉伸说明：分子间存在相互作用的引力和斥力。 2、物质中的分子状态：

（1）在固体中，分子力的作用比较强，因而固体有一定的体积和形状。

（2）在液体中，分子力的作用较弱，分子在一定的限度内可以运动，因而液体没有确定的形状，但有一定的体积。 （3）在气体中，分子力的作用更弱，因此气体分子可以自由地沿各个方向运动，因而气体没有固定的1、信息的传递：形状，也没有确定的体积。

第三节 探索宇宙

原子

原子核

电子

质子 中子

夸克

1、

星、海王星。 2、

转形成的。 3、

彗星呈扫帚状，固态或气态，吸收并反射恒星发出的光而发亮。其中哈雷彗星是最太阳系的中心：太阳。由八大行星、小行星、彗星等天体按一定的轨道围绕太阳公八大行星离太阳由近及远的顺序是：水星、金星、地星、 火星、木星、土星、天王

著名的彗星，绕日公转的周期是76年。 4、

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。在银河系中，像太阳

这样的恒星有2000多亿颗。 5、

距约3万光年。 6、

八大行星中，体积和质量最大的是木星。类地行星包括：水星、金星、地球、火星。光年：光在一年中走过的距离。银河系的直径为10万光年，太阳与银河系的中心相

木星和土星是巨行星。 7、 8、总星系 河外星系 第十六章 从指南针到磁悬浮列车 第一节 磁是什么 1、物体具有吸引铁、钴、镍等物体的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体。

2、磁体两端磁性最强的部分叫磁极，磁体中间磁性最弱。当悬挂静止时，指向南方的叫南极（S），指向北方的叫北极（N）。任一磁体都有两个磁极。相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

3、磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程。方式有：与磁体接触；与磁体摩擦；通电。有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫永磁体（如钢）；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫软磁体（如软铁）。

4、磁体周围存在一种看不见，摸不着的物质，能使磁针偏转，叫做磁场。磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用。

5、磁场方向：磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。

6、在物理学中，为了研究磁场方便，我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的北极出来，回到南极。 7、地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫地磁场。所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的原理指向南北，由此可知，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。

8、地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，叫做磁偏角，是由我国宋代学者

银河系 太阳系 地球 月球 宇宙是时间和空间的总和，是各种形态物质构成的，是不断运动变化的物质世界。

沈括首先发现的。

第二节 电流的磁场

一、电生磁

1、奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。

2、把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。

3、通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。磁场的强弱与电流强弱、线圈匝数、有无铁芯有关。

4、在通电螺线管里面加上一根铁芯，就成了一个电磁铁。电磁铁磁场的强弱与电流的强弱、线圈的匝数、铁芯的有无有关。可以制成电磁起重机、扬声器和吸尘器等。

5、判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培（右手）定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，姆指所指的方向就是该螺线管的N极。 二、电磁继电器 扬声器

1、继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。实质上它就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

2、电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成；其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。 3、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。

第三节 科学探究：电动机为什么会转动

1、通电导体在磁场中会受到力的作用。它的受力方向跟电流方向、磁感线方向有关。 2、电动机由转子和定子两部分组成。能够转动的部分叫转子；固定不动的部分叫定子。

3、当直流电动机的线圈转动到平衡位置时，线圈就不再转动，只有改变线圈中的电流方向，线圈才能继续转动下去。这一功能是由换向器实现的。换向器是由一对半圆形铁片构成的，它通过与电刷的接触，在平衡位置时改变电流的方向。实际生活中电动机的电刷有很多对，而且会用电磁场来产生强磁场。

4、电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，被广泛应用在日常生活和各种产业中。它在电M表示。电动机工作时是把电能转化为机械能。 路图中用○

第十七章 电从哪里来

一、电能

1、电能可从其它形式的能量转化而来，也可以转化为其它形式的能量。

2、电能用W表示，常用单位是千瓦时（kW·h），又叫“度”，在物理学中能量的通用单位是焦耳（J），简称焦。1kW?h=3.6?10J。

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3、电能表是测量一段时间内消耗的电能多少的仪器。几个重要参数：“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用；“10（20）A”指这个电能表的额定电流为10A，在短时间内最大电流不超过20A；“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；“2500revs/kW?h”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能，转盘转过2500转。

4、电能转化为其他形式能的过程是做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能，也就是有多少电能转化为其它形式的能。实质上，电功就是电能，也用W表示，通用单位也是焦耳（J），常用单位是千瓦时（kW?h）。 二、磁生电

1、在1831年由英国物理学家法拉第首先发现了利用磁场产生电流的条件和规律。当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流。这个现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

2、没有使用换向器的发电机，产生的电流，它的方向会周期性改变方向，这种电流叫交变电流，简称交流电。它每秒钟电流方向改变的次数叫频率，单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国的交流电频率是50Hz。

3、使用了换向器的发电机，产生的电流，它的方向不变，这种电流叫直流电。（实质上和直流电动机的构造完全一样，只是直流发电机是磁生电，而直流电动机是电生磁）

4、直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。

5、实际生活中的大型发电机由于电压很高，电流很强，一般都采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，而且磁场是用电磁铁代替的。

6、我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。

第十八章 走进信息时代

一、电话

1、1876年由美国科学家贝尔发明了电话。最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒将声信号转变为音频电信号，听筒将音频电信号转变为声信号。通话双方的话筒和听筒是互相串联的，自己的话筒和听筒是互相独立的。

2、为了节约电话线路的使用效率，人们发明了电话交换机，1891年出现了自动电话交换机，它通过电磁继电器进行接线。现代的程控电话是利用程控电话交换机，它是通过电子计算机技术进行接线。

3、电话按信号输方式来分，可分为有线电话和无线电话；按信号类型来分，可分为模拟电话和数字电话。 4、模拟信号在传输过程中会丢失信息，而且抗干扰能力不强，保密性也很差，信号衰减厉害。数字信号在传输过种中，抗干扰能力强，保密性好。 二、电磁波的海洋

1、导线中的电流迅速变化会在空间激起电磁波。电磁波在空气、水、某些固体，甚至真空中都能传播。光也是电磁波的一种。电磁波的速度和光速一样，都是3×10m/s，电磁波的速度，等于波长?和频率f的乘积： c =

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λ f 单位分别是 m/s（米每秒）、m（米）、Hz（赫兹）；频率的常用单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。

2、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。 三、广播 电视和移动通信

1、无线电广播的发射由广播电台完成；发射部分主要由话筒、载波发生器、调制器、放大器和发射天线组成。