Ⅰ 机械能守恒定律教学案
机械能守恒定律重点解读
机械能包括动能;重力势能;弹性势能。在不牵涉到弹力做功的情况下,物体所具有的机械能就是动能和重力势能的和。
机械能守恒的应用分为两种情况:
一、单个物体的机械能守恒
判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:
(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。
(2)物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。
所涉及到的题型有四类:
(1)阻力不计的抛体类。
(2)固定的光滑斜面类。
(3)固定的光滑圆弧类。
(4)悬点固定的摆动类。
(1)阻力不计的抛体类
包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。
例:在高为h的空中以初速度v0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地时的速度大小?
分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等
得:
(2)固定的光滑斜面类
在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。
例,以初速度v0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少?
分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等
得:
(3)固定的光滑圆弧类
在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。
例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动?
分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等
要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为:
所以
(4)悬点固定的摆动类
和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。
例:如图,小球的质量为m,悬线的长为L,把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为,然后从静止释放,求小球运动到最低点小球对悬线的拉力
分析:物体在运动过程中受到重力和悬线拉力的作用,悬线的拉力对物体不做功,所以只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体开始运动时和到达最低点时的机械能相等
得:
由向心力的公式知: 可知
作题方法:
一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点,把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来,并使之相等。
注意点:在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中,常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。
习题:
1、三个质量相同的小球悬挂在三根长度不等的细线上,分别把悬线拉至水平位置后轻轻释放小球,已知线长LaLbLc,则悬线摆至竖直位置时,细线中张力大小的关系是( )
A TcTbTa B TaTbTc C TbTcTa D Ta=Tb=Tc
2、一根长为l的轻质杆,下端固定一质量为m的小球,欲使它以上端o为转轴刚好能在竖直平面内作圆周运动(如图),球在最低点A的速度至少多大?如将杆换成长为L的细线,则又如何?
3、如图,一质量为m的木块以初速V0从A点滑上半径为R的光滑圆弧轨道,它通过最高点B时对轨道的压力NB为多少?
4、一质量m = 2千克的小球从光滑斜面上高h = 3.5米高处由静止滑下斜面底端紧接着一个半径R = 1米的光滑圆环(如图)求:
(1)小球滑至圆环顶点时对环的压力;
(2)小球至少要从多高处静止滑下才能越过圆环最高点;
(3)小球从h0 = 2米处静止滑下时将在何处脱离圆环(g =9.8米/秒2)。
二、系统的机械能守恒
由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个方面
(1)系统以外的力是否对系统对做功,系统以外的力对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,系统的机械能就减少。不做功,系统的机械能就不变。
(2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。
系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能
系统间的相互作用力分为三类:
1) 刚体产生的弹力:比如轻绳的弹力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力等
2) 弹簧产生的弹力:系统中包括有弹簧,弹簧的弹力在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转换。
3) 其它力做功:比如炸药爆炸产生的冲击力,摩擦力对系统对功等。
在前两种情况中,轻绳的拉力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力做功,使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移,系统的机械能还是守恒的。虽然弹簧的弹力也做功,但包括弹性势能在内的机械能也守恒。但在第三种情况下,由于其它形式的能参与了机械能的转换,系统的机械能就不再守恒了。
归纳起来,系统的机械能守恒问题有以下四个题型:
(1)轻绳连体类
(2)轻杆连体类
(3)在水平面上可以自由移动的光滑圆弧类。
(4)悬点在水平面上可以自由移动的摆动类。
(1)轻绳连体类
这一类题目,系统除重力以外的其它力对系统不做功,系统内部的相互作用力是轻绳的拉力,而拉力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换,并没有其它形式的能参与机械能的转换,所以系统的机械能守恒。
例:如图,倾角为的光滑斜面上有一质量为M的物体,通过一根跨过定滑轮的细绳与质量为m的物体相连,开始时两物体均处于静止状态,且m离地面的高度为h,求它们开始运动后m着地时的速度?
分析:对M、m和细绳所构成的系统,受到外界四个力的作用。它们分别是:M所受的重力Mg,m所受的重力mg,斜面对M的支持力N,滑轮对细绳的作用力F。
M、m的重力做功不会改变系统的机械能,支持力N垂直于M的运动方向对系统不做功,滑轮对细绳的作用力由于作用点没有位移也对系统不做功,所以满足系统机械能守恒的外部条件,系统内部的相互作用力是细绳的拉力,拉力做功只能使机械能在系统内部进行等量的转换也不会改变系统的机械能,故满足系统机械能守恒的外部条件。
在能量转化中,m的重力势能减小,动能增加,M的重力势能和动能都增加,用机械能的减少量等于增加量是解决为一类题的关键
可得
需要提醒的是,这一类的题目往往需要利用绳连物体的速度关系来确定两个物体的速度关系
例:如图,光滑斜面的倾角为,竖直的光滑细杆到定滑轮的距离为a,斜面上的物体M和穿过细杆的m通过跨过定滑轮的轻绳相连,开始保持两物体静止,连接m的轻绳处于水平状态,放手后两物体从静止开始运动,求m下降b时两物体的速度大小?
(2)轻杆连体类
这一类题目,系统除重力以外的其它力对系统不做功,物体的重力做功不会改变系统的机械能,系统内部的相互作用力是轻杆的弹力,而弹力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换,并没有其它形式的能参与机械能的转换,所以系统的机械能守恒。
例:如图,质量均为m的两个小球固定在轻杆的端,轻杆可绕水平转轴在竖直平面内自由转动,两小球到轴的距离分别为L、2L,开始杆处于水平静止状态,放手后两球开始运动,求杆转动到竖直状态时,两球的速度大小
分析:由轻杆和两个小球所构成的系统受到外界三个力的作用,即A球受到的重力、B球受到的重力、轴对杆的作用力。
两球受到的重力做功不会改变系统的机械能,轴对杆的作用力由于作用点没有位移而对系统不做功,所以满足系统机械能守恒的外部条件,系统内部的相互作用力是轻杆的弹力,弹力对A球做负功,对B球做正功,但这种做功只是使机械能在系统内部进行等量的转换也不会改变系统的机械能,故满足系统机械能守恒的外部条件。
在整个机械能当中,只有A的重力势能减小,A球的动能以及B球的动能和重力势能都增加,我们让减少的机械能等于增加的机械能。有:
根据同轴转动,角速度相等可知
所以:
需要强调的是,这一类的题目要根据同轴转动,角速度相等来确定两球之间的速度关系
(3)在水平面上可以自由移动的光滑圆弧类。
光滑的圆弧放在光滑的水平面上,不受任何水平外力的作用,物体在光滑的圆弧上滑动,这一类的题目,也符合系统机械能守恒的外部条件和内部条件,下面用具体的例子来说明
例:四分之一圆弧轨道的半径为R,质量为M,放在光滑的水平地面上,一质量为m的球(不计体积)从光滑圆弧轨道的顶端从静止滑下,求小球滑离轨道时两者的速度?
分析:由圆弧和小球构成的系统受到三个力作用,分别是M、m受到的重力和地面的支持力。
m的重力做正功,但不改变系统的机械能,支持力的作用点在竖直方向上没有位移,也对系统不做功,所以满足系统机械能守恒的外部条件,系统内部的相互作用力是圆弧和球之间的弹力,弹力对m做负功,对M做正功,但这种做功只是使机械能在系统内部进行等量的转换,不会改变系统的机械能,故满足系统机械能守恒的外部条件。
在整个机械能当中,只有m的重力势能减小,m的动能以及M球的动能都增加,我们让减少的机械能等于增加的机械能。有:
根据动量守恒定律知
所以:
(4)悬点在水平面上可以自由移动的摆动类。
悬挂小球的细绳系在一个不受任何水平外力的物体上,当小球摆动时,物体能在水平面内自由移动,这一类的题目和在水平面内自由移动的光滑圆弧类形异而质同,同样符合系统机械能守恒的外部条件和内部条件,下面用具体的例子来说明
例:质量为M的小车放在光滑的天轨上,长为L的轻绳一端系在小车上另一端拴一质量为m的金属球,将小球拉开至轻绳处于水平状态由静止释放。求(1)小球摆动到最低点时两者的速度?(2)此时小球受细绳的拉力是多少?
分析:由小车和小球构成的系统受到三个力作用,分别是小车、小球所受到的重力和天轨的支持力。
小球的重力做正功,但重力做功不会改变系统的机械能,天轨的支持力,由于作用点在竖直方向上没有位移,也对系统不做功,所以满足系统机械能守恒的外部条件,系统内部的相互作用力是小车和小球之间轻绳的拉力,该拉力对小球做负功,使小球的机械能减少,对小车做正功,使小车的机械能增加,但这种做功只是使机械能在系统内部进行等量的转换,不会改变系统的机械能,故满足系统机械能守恒的外部条件。
在整个机械能当中,只有小球的重力势能减小,小球的动能以及小车的动能都增加,我们让减少的机械能等于增加的机械能。有:
根据动量守恒定律知
所以:
当小球运动到最低点时,受到竖直向上的拉力T和重力作用,根据向心力的公式
但要注意,公式中的v是m相对于悬点的速度,这一点是非常重要的
解得:
机械能守恒定律的应用难点解惑
难点1: 研究系统的确定
1、单一物体和地球组成的系统
基本原理:研究单个物体和地球组成的系统机械能是否守恒,首先应对物体进行受力分析,分析各力的做功情况,若只有重力做功,其他力不做功或做功的代数和为零,则此系统机械能守恒。
【例题】将物体由地面竖直上抛,不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H,当物体在上升过程中某一点,动能是重力势能的2倍,则这一点的高度为( C )
A.2H/3 B.H/2 C.H/3 D.H/4
【解析】以地面为零势能面,由机械能守恒定律得:
mgH=EK+EP=3EP=3mgh,解得h=H/3。
【点评】物体在空中运动只有重力做功,因此满足机械能守恒定律的条件。对于物体和地球组成的系统而言,任何一个时刻的机械能都是相等的,因此我们选择的两个状态分别是最高点和所求的某一点。
2、物体、弹簧和地球组成的系统
基本原理:物体、弹簧和地球组成的系统中,若只有物体的重力和弹簧的弹力做功,弹簧的弹性势能与物体机械能之间发生转化,系统的机械能守恒。若单独研究物体,此时受到的弹簧弹力是外力,那么这个物体的机械能就不守恒。
【例题】轻质弹簧固定于O点,另一端系一小球A,将小球从图示位置(此时弹簧无形变)无初速释放。在A下落的过程中,A球的动能和重力势能之和( B )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
【解析】以A球的初位置为零势能面,在下落的过程中,以小球、弹簧和地球组成的系统为研究对象,只有重力做功,由机械能守恒定律得:0=mv2/2 –mgh +EP
EP>0,故mv2/2 –mgh<0,说明小球的动能和重力势能的和为负值,相对初位置机械能为0而言减小了。
【点评】这个问题也可以从能量转化的角度看,小球下落的过程中重力势能减少了,减少的重力势能转化为小球的动能和系统的弹性势能了,因此,小球的机械能不守恒,而是减少了。
3、两个或多个物体和地球组成的系统
基本原理:两个或多个物体和地球组成的系统中,用做功的方式不好判断系统的机械能是否守恒,但系统内的物体在相互作用的过程中,只有动能和势能之间的相互转化,无其他能量参与,系统的机械能守恒。如果隔离其中一个物体来研究,那么该物体的机械能将不守恒。
【例题1】如图所示,质量都是m的物体A和B,通过轻绳跨过滑轮相连,斜面固定、光滑,不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地高为h,B物体位于斜面的底端,用手托住A物体,A、B两物体均静止。撤手后,求:
(1)A物体将要落地时的速度多大?
(2)A物体落地后,B物体由于惯性将继续沿斜面上升,则B物体在斜面上最远点距离地面的高度多大?
(3)上述过程中,绳子对A物体做了多少功?
【解析】(1)以A、B和地球组成系统为研究对象,以地面为零势能面,由机械能守恒定律得:mgh=(mv2/2+0)+(mv2/2+mghsinα)
解得:
(2)A落地后,绳子对B无作用力。以B为研究对象,以地面为零势能面,设B在斜面上最远点距离地面高度为H,由机械能守恒定律得:
mv2/2+mghsinα=mgH ,结合(1)中结果解得:H=gh(1+sinα)/2
(3)以A为研究对象,在A下落的过程中,由动能定理得:
WF+mgh=mv2/2,结合(1)中结果解得:WF= - mgh(1+sinα)/2
【点评】本题关键在于选择研究对象,特别是在应用机械能守恒定律时,要选择好系统。因为对于A、B和地球组成的系统而言,A下落的过程中只有重力做功,但对于单一物体而言,这时受到绳子的拉力就是外力,机械能就不守恒了。
可以证明A物体在下落的过程中机械能减少了,减少的机械能转移给B物体了,使得B物体的机械能增加了。
证明:对A物体,机械能的变化为ΔE=(mv2/2+0) –(0+mgh)= - mgh(1+sinα)/2,对B物体,机械能的变化为ΔE=(mv2/2+mghsinα) –(0+0)= mgh(1+sinα)/2。即证明A物体机械能的减少量等于B物体机械能的增加量。
从功能关系角度看,A物体的机械能减少了, A物体的机械能不守恒,那是因为绳子的拉力作为外力对A做了负功,可见WF= - mgh(1+sinα)/2=ΔE。因此,我们得到这样一个功能关系,对于系统而言,除了重力和弹力外的其他外力做功会引起系统机械能的变化,即W外=ΔE。
【例题2】如图所示,两个质量分别为m和2m的小球a和b,之间用一长为2l的轻杆连接,杆在绕中点O的水平轴无摩擦转动。今使杆处于水平位置,然后无初速释放,在杆转到竖直位置的过程中,求:
(1)杆在竖直位置时,两球速度的大小
(2)杆对b球做的功
(3)杆在竖直位置时,杆对a、b两球的作用力分别是多少?
【解析】(1)以a、b和地球组成的系统为研究对象,以轻杆的水平位置为零势能面,由机械能守恒定律得:0= (mva2/2+mgl) + (2mvb2/2 – 2mgl) ①
由圆周运动规律得:va=vb=lw=v ②
①②结合解得:
(2)对b球,由动能定理得:WF +2mgl=2mv2/2 -0
综合(1)结果解得:WF= -4mgl/3。
(3)对a球,在竖直位置有Fna=mv2/l=2mg/3,
故有mg –FN=Fna,解得FN=mg/3,方向向上。
对b 球,在竖直位置有Fnb=2mv2/l=4mg/3,
故有F -2mg=Fnb,解得F=10mg/3,方向向上。
【点评】同例题1,单独研究某一个球,机械能不守恒,有杆子的作用力做功。b球机械能的减少量转移给a球了,使得a球机械能增加了。
难点2:机械能守恒与曲线运动结合
基本原理:曲线运动过程中,若满足机械能守恒定律的条件,那么可以求出某一过程的初末状态的速度和高度,结合平抛和圆周运动的规律解题。
【例题1】一内壁光滑半径为R的细圆管放在竖直平面内,其中1/4被截去,如图所示。一小钢球从A处正对着管口B落下,第一种情况要使钢球到C点时对细管无作用力,第二种情况恰能使球经C点平抛后落回到B点。求两种情况下小钢球下落点A距B点的高度h为多少?
【解析】小球从A点开始下落,经过圆管道到达C点的过程中,以OB所在平面为零势能面,由机械能守恒定律得:
mgh =mvC2/2 +mgR ①
第一种情况下,对小球有
mg=mvC2/R ②
①②结合解得:h=3R/2
第二种情况下,对小球有
vC=R/t=R/ = ③
①③结合解得:h=5R/4
【例题2】小球的质量为m,沿光滑弯曲轨道滑下,与弯曲轨道相接的光滑圆轨道的半径为R,如图所示。为确保小球做完整的圆周运动,小球下滑的高度h的最小值为多少?
【解析】小球在沿光滑的轨道滑动的整个过程中,只有重力做功,机械能守恒。选取地面为零势能面,设小球运动到半圆形轨道的最高点时速度为v,由机械能守恒定律得 mgh=mv2/2+2mgR ①
要使小球能完整的圆周运动,在最高点时应满足条件mg=mv2/R ②
①②两式结合解得h=5R/2。
【点评】关键两点:选择恰当的零势能面;明确圆周运动最高点的临界条件。
难点3: 零势能面的选取
基本原理:零势能面的选取在机械能守恒定律的应用中非常关键。一般选取初或末状态的位置所在平面为零势能面,有时也选择其他平面。
【例题1】一条长为L的均匀链条,放在光滑水平桌面上,链条的一半垂直于桌边,如图所示。现由静止开始使链条自由滑落,当它全部脱离桌面时的速度是多大?
【解析】由题意知链条下滑过程中机械能守恒,设链条的总质量为m,选取桌面为零势能面, 由机械能守恒定律得:
解得链条全部脱落时的速度为
【例题2】如图所示,总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时下端A、B相平齐,当略有扰动时其一端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链的速度为多大?
【解析】设铁链的质量为m,选取初始位置铁链的下端A、B所在的水平面为零势能面,由机械能守恒定律得:
解得铁链刚脱离滑轮时的速度 。
【点评】例题1、2中的物体都不能看作质点,但链条是均质的,故在确定重力势能时选取它的重心位置。这其中要确定好初末状态,恰当地选择零势能面。
难点4:能量的转化与守恒思想
【例题】如图,物块和斜面都是光滑的,物块从距地面高h处由静止沿斜面下滑,判断物块滑到斜面底端时的速度v与 的大小关系。
【解析】以物块和斜面组成的系统为研究对象。物块下滑过程中,系统的机械能守恒。但是,斜面将向左运动,斜面将获得动能,故物块的机械能一定减少。设物块和斜面的质量分别为m和M,由能量守恒得:
mgh=mv2/2+MV2/2,故v< 。
【点评】物块减少的重力势能转化为物块的动能和斜面的动能,但系统的总能量守恒。因此,“功是能量转化的量度”是本章的中心思想,需要不断体会。
Ⅱ 求助苏科版八年级生物复习课教案
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d4ab0230100ay7u.html
(后面一部分网络不让发,点链接看吧!)
八年级上册生物复习提纲
一、水中生活的动物
1、目前已知的动物约150万种,按有无脊柱分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。按生活环境分为陆地生活动物、水中生活动物和空中生活动物。
2、水生动物最常见的是鱼,此外,还有 ①腔肠动物,如海葵、珊瑚虫;②软体动物,如乌贼、章鱼; ③甲壳动物,如虾、蟹;④海豚(哺乳动物)、龟(爬行动物)等其他水生动物。
3、鱼适应水中生活最重要的两个特点:①能靠游泳来获取食物和防御敌害。 ②能在水中呼吸。
4、四大家鱼是:鲢鱼、鳙鱼、草鱼和青鱼。
5、鱼是较低等的脊椎动物。
6、鱼的外形呈梭形,其作用是:减少游泳阻力,适于游泳。鱼体分三大部分:头部、躯干部和尾部。
8、鱼在游泳时主要靠身体躯干部的和尾鳍的左右摆动击动水流产生前进的动力,其它鱼鳍起辅助作用。鱼在运动时,背鳍、胸鳍、和腹鳍都有维持平衡的作用,尾鳍有决定鱼运动方向的作用。
9、鱼的感觉器官是侧线(感觉水流、测定方向)。
10、鱼鳃为鲜红色,因为内含丰富的毛细血管;鳃丝既多又细,其作用是大大增加了跟水的接触面积,促进血和外界进行气体交换。
12、水由鱼口流入鳃,然后由鳃盖后缘(鳃孔)流出。在水流经鳃丝时,水中溶解的氧气进入鳃丝的毛细血管中,而_二氧化碳由鳃丝排放到水中;所以经鳃流出的水流与由口流入的水流相比,氧气的含量减少,二氧化碳的含量增高。
13、鱼类的主要特征有:适于水中生活;体表被鳞片;用鳃呼吸;通过尾部的摆动和鳍的协调作用游泳。
14、海葵、海蜇、珊瑚虫等动物的结构简单,它们有口无肛门,食物从口进入消化腔,消化后的食物残渣仍由口排出体外。这些动物称为腔肠动物。
15、像河蚌、蛾螺等身体柔软靠贝壳来保护身体的动物称为软体动物。乌贼、章鱼贝壳退化,也是软体动物。
16、虾类和蟹类等体表长有质地坚硬的甲,叫甲壳动物。
17、水中的各种生物都是水域生态系统的重要组成部分。它们之间通过食物链和食物网,形成紧密而复杂的联系,同时又都受水域环境的影响,其种类的变化和数量的消长都会影响到人类的生活。
18、海马是鱼类,鲸、海豚、海豹是哺乳动物,龟、海龟是爬行动物。
二、陆地生活的动物-------蚯蚓
1、陆地环境特点与陆生动物的适应:①气候干燥……有防止体内水分散失的结构,如爬行动物有角质的鳞或甲,昆虫有外骨骼. ②缺少水的浮力……具有支持躯体和运动的器官.,有多种运动方式. 如:爬行、行走、跳跃、奔跑、攀援等,以便觅食和避敌。③气态氧供呼吸……具能在空气中呼吸的、位于身体内部的呼吸器官,如肺和气管(蚯蚓例外,靠体壁呼吸) ④昼夜温差大,环境变化快而复杂……有发达的感觉器官和神经系统,对多变环境及时作出反应。
2、蚯蚓生活富含腐殖质的湿润土壤中,通过肌肉和刚毛的配合使身体蠕动,靠能分泌粘液、始终保持湿润的体壁呼吸。可根据环带着生在身体前端来判断首尾(环带也叫生殖带)。
3、蚯蚓身体分节的意义:可使蚯蚓的躯体运动灵活自如、转向方便。
4、用手指触摸蚯蚓体节近腹面处,有粗糙不平的感觉,用放大镜观察,看到腹面有许多小突起就是刚毛,刚毛的作用是协助运动(固着;支持)
5、蚯蚓在潮湿土壤的深层穴居的原因:因为能为蚯蚓提供适宜的生存、生活的环境及繁衍的条件,一般包括适宜的温度、湿度、气态氧、食物和便于避敌的栖息场所等。蚯蚓不能保持恒定的体温,因此只能生活在温度变化不太大的土壤深层。
6、在观察蚯蚓的实验中为什么要经常用浸水的湿棉球轻擦蚯蚓体表,使体表保持湿润:蚯蚓没有呼吸系统,要靠能分泌粘液、始终保持湿润的体壁呼吸。
7、蚯蚓的生活环境:具有一定温度和湿度、温差变化不大、富含腐殖质的土壤中穴居生活。生活习性和食性:一般昼伏夜出,以植物的枯叶、朽根和其他有机物为食。
8、大雨过后蚯蚓会纷纷爬到地面上来原因:大雨过后,过多的雨水会将土壤中的空气排挤出去,于是穴居的蚯蚓被迫爬到地表上来呼吸。
9、蚯蚓的呼吸过程:蚯蚓的体壁密布毛细血管,空气中的氧气先溶解在体表粘液里,然后进入体壁的毛细血管中。体内的二氧化碳也经体壁的毛细血管有体表排出。
10、身体由许多相似的环状体节构成的动物叫环节动物,如蚯蚓、沙蚕、水蛭。
三、陆地生活的动物-------兔
1、哺乳动物:具胎生、哺乳(后代成活率高),体表被毛,体温恒定等特征.如兔、大熊猫
2、恒温动物:可通过自身的调节而维持体温的恒定,使体温不随外界的变化而变化的动物,包括鸟类和哺乳动物.反之,体温随环境温度变化而改变的动物是变温动物,如蛇、昆虫等。恒温意义:减少对外界环境依赖性,扩大生活和分布范围
3、兔:体表被毛(保温作用),用肺呼吸,心脏四腔,体循环和肺循环两条途径,体温恒定,牙分门齿和臼齿,盲肠发达(在细菌作用下,有助于植物纤维质的消化),大脑发达,四肢发达灵活。
4、跳跃是兔的主要运动形式(后退比前腿长且肌肉发达)。
5、兔的食性:植物(草)。兔的身体分为:头、躯干、丝织和尾四部分。
6、兔的牙齿分化为门齿和臼齿。门齿似凿子适于切断食物,臼齿咀嚼面宽阔适于磨碎食物。兔的盲肠发达,这与兔吃植物的生活习性相适应。狼、虎等哺乳动物还有锋利的犬齿,用于撕裂食物(也用于攻击捕食)。
6、膈是哺乳动物特有的结构。
7、足够的食物、水分、隐蔽地是陆生动物生存的基本环境条件。
8、兔与人的内部结构相似,说明人与兔的分类地位很接近,同属于哺乳动物,但人的盲肠已退化,因为人是杂食性的。
四、空中飞行的动物---家鸽
1、空中飞行的动物有昆虫、蝙蝠、鸟类等。
2、世界上的鸟有9000多种。除了鸵鸟和企鹅等少数鸟不能飞行外,绝大多数都善于飞行。飞行使鸟类扩大了活动范围,有利于觅食和繁育后代。
3、鸟适于飞行的特点: ①体呈流线型(可以减少飞翔时空气的阻力)②体表被覆羽毛,前肢变成翼③胸部有高耸的龙骨突,长骨中空(内充空气)④胸肌发达⑤食量大消化快。即消化系统发达,消化、吸收、排除粪便都很迅速。⑥心脏四腔,心搏次数快,循环系统结构完善,运输营养物质和氧气的能力强。⑦有发达的气囊,既可减轻体重又与肺构成特有的双重呼吸。⑧喙短,口内无齿,无膀胱,直肠短,粪便尿液及时排出,右侧卵巢、输卵管退化(这些都是为了减轻体重,适于飞行)。
总之鸟类是体表被羽、前肢变成翼、具有迅速飞翔能力、内有气囊、体温高而恒定的一类动物。
4、翼(翅膀)是鸟的飞行器官。气囊辅助肺的呼吸。
5、鸟的羽毛分正羽(主要用于飞行)和绒毛(主要用于保温)。
6、家鸽口内没有牙齿,食物不经咀嚼经咽、食管进入嗉囊。----进入肌胃(内有沙粒、小石子用于磨碎食物)。
五、空中飞行的动物---昆虫
1、昆虫是种类最多的一类动物,超过100万种,也是唯一会飞的无脊椎动物,因而是分布最广泛的动物。
2、昆虫身体分为头、胸、腹三部分,一般有3对足,2对翅。蜘蛛、蜈蚣、虾、蟹等都不是昆虫,但它们都是节肢动物.。节肢动物的特点是:身体由很多体节构成,体表有外骨骼,足和触角分节。
3、昆虫的外骨骼是覆盖在昆虫身体表面的坚韧的外壳,有保护和支持内部柔软器官、防止体内水分蒸发的作用。
2、两栖动物:幼体生活在水中,用鳃呼吸,经变态发育成为成体,营水陆两栖生活,用肺呼吸,同时用皮肤辅助呼吸。代表动物:青蛙、蟾蜍。
六、动物的运动
1、哺乳动物的运动系统由骨骼和肌肉组成。骨骼是由多块骨连结而成。
2、骨骼肌包括中间较粗的肌腹和两端较细的肌腱(乳白色),一组肌肉的两端分别附着在不同骨上.骨骼肌受神经刺激后有收缩的特性。
3、骨骼肌只能收缩牵拉骨而不能推开骨,所以与骨相连的肌肉至少有两组,相互配合完成各种活动【特别是伸、曲肘动作:屈肘时,肱二头肌收缩,肱三头肌舒张,伸肘时则相反】
4、双比自然下垂,肱二头肌舒张,肱三头肌舒张;双手竖直向上提起重物或双手抓住单杠身体自然下垂,肱二头肌收缩,肱三头肌收缩。
5、运动系统的功能:运动、支持、保护。在运动中,神经系统起调节作用,骨起杠杆的作用,关节起支点作用(也有说枢纽作用),骨骼肌起动力作用。可见,人体完成一个运动都要有神经系统的调节,有骨、骨骼肌、关节的共同参与,多组肌肉的协调作用,才能完成。
6、骨、关节和肌肉的关系:骨骼肌收缩,牵动着它所附着的骨,绕着关节活动,于是躯体就产生了运动。
7、运动系统在神经系统控制和调节,以及消化系统、呼吸系统、循环系统的配合下共同完成运动(能量来自有机物的分解)。运动能力发达,利于捕食和避敌,以适应复杂多变的环境。
8、关节是由关节面、关节囊和关节腔三部分组成。关节面包括关节头和关节窝。使关节牢固的结构特点是:关节囊及囊里面、外面的韧带。使关节运动灵活的结构特点是:关节面上覆盖一层表面光滑的关节软骨,和关节囊的内表面还能分泌滑液,可减少运动时两骨间关节面的摩擦和缓冲运动时的震动。
9、脱臼:关节头从关节窝滑脱出来。(由于进行体育运动或从事体力劳动,因用力过猛或不慎摔倒所致。)
六、动物的行为
1、按行为表现不同可将动物行为分为攻击行为、取食行为、防御行为、繁殖行为、迁徙行为等;而按获得途径不同可分为先天性行为和学习行为。
2、先天性行为指动物生来就有的、由体内遗传物质决定的行为,对维持最基本的生存必不可少,如蜘蛛织网、蜜蜂采蜜、蚂蚁做巢等。而学习行为则是指在遗传因素的基础上,通过环境的作用,由生活经验和学习而获得的行为。动物越高等,学习能力越强,适应环境能力也就越强,对生存也就越有意义。
2、社会行为:营群体生活的动物,群体内部不同成员之间分工合作,共同维持群体的生活,从而具有的行为。(注意:并非所有营群体生活的动物都具社会行为,如蝗虫群体没有。)
3、社会行为大多具以下特征:①群体内部往往形成一定的组织成员之间有明确的分工 ③有的还形成等级
4、通讯:一个群体中的动物个体向其他个体发出某种信息,接受信息的个体产生某种行为反应的现象。分工合作需随时交流信息,交流方式有动作、声音、和气味等。
5、用提取的或人工合成的性外激素作引诱剂,可以诱杀农业害虫;在农田间放一定量的性引诱剂,干扰雌雄冲之间的通讯,是雄虫无法判断雌虫的位置,从而不能交配,这样也能达到控制害虫数量的目的。
即:(1)制造昆虫性外激素诱杀昆虫;(2)制造干扰使昆虫不能识别同种昆虫的性外激素。
6、
七、动物在生物圈中的作用
1. 动物在自然界中作用:①维持自然界中生态平衡 ②促进生态系统的物质循环 ③帮助植物传粉、传播种子。
2、生态平衡:在生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的状态,这种现象叫做生态平衡。
2. 食物链和食物网中的各种生物之间存在着相互依赖、相互制约的关系。其中任一环节出了问题,都会影响整个生态系统。正是由于物质流、能量流和信息流的存在,使各种生物与环境成为一个统一的整体。
3. 动物在人们生活中的作用:可供人类食用、药用、观赏用等,与生物反应器和仿生关系密切。
4. 生物反应器:利用生物做“生产车间”,生产人类所需的某些物质,这个生物或生物的某个器官即生物反应器。目前最理想的生物反应器是“乳房生物反应器”。它意义在于:生产成本低、效率高,设备简单、产品作用效果显著,减少工业
5. 污染等。
6. 仿生:模仿生物的某些结构和功能来发明创造各种仪器设备的方法。
6、常见仿生例子:宇航员穿的“抗荷服”,冷光灯,雷达,薄壳建筑,智能机器人。
八、实验探究
1、仔细观察蝗虫的胸部和腹部。可以在左右两侧找到排列很整齐的一行小孔,这就是气门。气门与蝗虫体内的气管连通着,气门是气体进入蝗虫身体的门户,请依据给出的
一、细菌和真菌
7. 菌落:一个细菌或真菌繁殖后形成的肉眼可见的集合体,叫菌落。
细菌菌落特点:较小,表面光滑粘稠或粗糙干燥,白色;
真菌菌落特点:较大,呈绒毛状、絮状蛛网状,有红、绿、黄、褐、黑等颜色
8. 培养细菌真菌的方法:①配制培养基②高温灭菌 ③接种 ④恒温培养
9. 培养基:含营养物质的有机物
10. 细菌和真菌的生存也需一定的条件:水分、适宜的温度、有机物(营养物质)、一定的生存空间等。另外,有些需氧,而有些则厌氧(即有氧时生命活动受抑制)。除少数细菌外,都不能自己合成有机物,只能利用现成的有机物作为营养(即营养方式为异养)
11. 科学家在深海的火山口等极特殊的环境中,发现了古细菌。古细菌的存在说明:①古细菌适应环境的能力非常强② 细菌的分布很广泛。
12. 炎热的夏季,食物容易腐败,得胃肠炎的人很多,原因是:炎热的夏季,空气湿度大,温度高,适于细菌、真菌的繁殖和生长,食物保存不当或时间过长,就会因被细菌、真菌污染而变质,人们吃了变质的食品就会的胃肠炎。
13. 洗净晾干的衣服不会长霉,而脏衣服脏鞋就容易长霉,原因是:洗净晾干的衣服清洁干燥、缺乏营养物质,不适合真菌的繁殖,所以洗净晾干的衣服不易长霉;反之,脏衣服给真菌提供了适宜的生长环境,因此脏衣服协议发霉。
14. 制作泡菜时加盖后用水封口,其目的是不让空气进入坛内,而保持坛内缺氧环境,因为乳酸菌只有在缺氧或无氧环境下才能把蔬菜中的有机物分解为乳酸。
15. 17世纪后叶,荷兰人列文•虎克发明显微镜并发现细菌;而19世纪,“微生物学之父”巴斯德利用鹅颈瓶实验证明细菌不是自然发生的,而是原已存在的细菌产生的
16. 细菌很小,10亿个细菌堆积起来只有一颗小米粒大,单细胞。(病毒比它还小)
17. 细菌特征:微小,有杆状、球状、螺旋状等形态,无成形细胞核。大多只能利用现成的有机物来生活,属分解者。分裂繁殖。有些细菌能形成对不良环境有较强抵抗力的休眠体,叫芽孢
18. 细菌的结构特点:基本结构包括:细胞壁、细胞膜、细胞质、有DNA集中的区域,没有成形的细胞核;没有叶绿体;附属结构:有些细菌细胞壁外有荚膜(保护作用),有些细菌有鞭毛(用于在水中游动);有些细菌在生长发育后期形成芽孢(轻,对恶劣环境有抵抗能力的休眠体)。
19. 掌握课本60页细菌结构示意图。
20. 细菌的生殖方式:分裂生殖,速度快,不到半小时就分裂一次。
21. 细菌的营养方式:一般异养(包括腐生和寄生),即、没有叶绿体,大多数细菌只能利用现成的有机物生活,并把有机物分解为简单的无机物。
22. 细菌是生态系统中的分解者。
23. 细菌的哪些特点和它们的分布有关:细菌个体微小,极易为各种媒介携带;分裂生殖,繁殖速度快、数量多;有些细菌在生长发育后期,个体缩小,细胞壁增厚形成芽孢,芽孢对不良环境有较强的抵抗能力;芽孢小而轻,可以随风四处飘散,落在适当环境中,就能萌发为细菌。这些特点都有利于细菌的广泛分布。
24. 真菌特征:菌体由许多细胞连接形成的菌丝构成;每个细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核;另外还有单细胞的真菌,如酵母菌;没有叶绿体,均利用现成的有机物生活即异养型;用孢子繁殖后代
25. 青霉:青绿色,着生孢子的菌丝成扫帚状;曲霉:黑褐色(有时也有黄、绿等色),孢子着生在放射状菌丝顶端;蘑菇从腐烂的植物体获得营养。这些真菌生活在温度适宜、水分充足且富含有机物的地方。
26. 各种各样的真菌:蘑菇、木耳、银耳、灵芝。
27. 蘑菇也是由菌丝集合而成
营养方式:异养(腐生)
生殖:孢子生殖
环境:阴暗潮湿,有机物丰富,温暖
28. 酵母菌(了解)
⑴形态:(单细胞)卵圆形,无色
⑵结构:细胞膜、细胞质、细胞核、细胞壁、液泡、无叶绿体
⑶营养方式:异养(腐生)有氧:葡萄糖—二氧化碳+水+能量(多)
无氧:葡萄糖—二氧化碳+酒精+能量(少)
⑷生殖方式:出芽生殖,特殊情况进行孢子生殖
29. 蘑菇、木耳等可以食用的真菌统称为食用菌。
30. 细菌真菌在自然界中作用:
①作为分解者参与物质循环。即把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无机盐,被植物重新吸收利用,制造有机物。故对于自然界中二氧化碳等物质的循环起重要作用。
②引起动植物和人患病。这类微生物多营寄生生活,从活的动植物体上吸收营养物质。如链球菌引起扁桃体炎,真菌引起癣、小麦叶锈病。注意:脚气和细、真菌没关系(是缺维生素B1导致的)
③与动植物共生。共生指一种生物与另一种生物共同生活在一起,相互依赖、不能分开的现象,简言之,互利共生。如真菌与藻类共生形成地衣
再如:根瘤菌与豆科植物,根瘤菌将空气中的氮转化为植物能够吸收的含氮物质,从而使土壤中氮元素含量增高,增加土壤肥力,提高农作物产量(氮是植物生活中需要量较大的物质)。
与功能:兔、牛、羊内有些细菌帮助分解维生素
与人:人的肠道中有一些细菌能制造维生素B12和维生素K对身体有益
31. 人类对细菌和真菌的利用体现在四个方面:
① 食品制作。即发酵原理的应用,发酵就是有机物在一定温度下被酵母或其他菌类分解成某些产物的过程
② 食品保存。
腐败原因-------细菌和真菌分解食品中的有机物并在其中生长繁殖所导致;
保存原理-------将细菌和真菌杀死或抑制其生长繁殖;
常用保存方法:
“巴斯德“消毒法(依据高温灭菌原理)
罐藏法(依据高温消毒和防止于细菌和真菌接触的原理)
冷冻法、 冷藏法(依据低温可以抑菌的原理)
真空包装法(依据破坏需氧菌类生存环境的原理)
晒制与烟熏法、 腌制法、 脱水法、 渗透保存法 (依据除去水分防止细菌和真菌生长的原理)
使用防腐剂
使用射线
③ 疾病防治。主要指抗生素治病(如青霉素)与转基因技术生产药品(如胰岛素)。抗生素是真菌(另外还有放线菌)产生的可杀死某些致病菌的物质
④ 环境保护。无氧时一些杆菌、甲烷菌可将引发污染的有机物发酵分解,产生甲烷等,而有氧时另外一些细菌(如黄杆菌)可将这些废物分解成二氧化碳和水,这样都使污水得到净化
32、制作馒头或面包时,要用到酵母菌,它产生的二氧化碳气体会在面团中形成许多小孔,使馒头或面包膨大和松软,而面团中所含的酒精,则在蒸烤过程中挥发掉了。
33、制作馒头要用酵母菌,制酸奶用乳酸菌,制泡菜用醋酸菌,酿酒用酒曲。
第六单元 生物的多样性极其保护
34、生物分类
概念:根据生物的相似程度(包括形态结构和生理功能)把生物划分为种属不同的等级,并对每一类群的形态结构和生理功能等特征进行科学的描述。
依据:生物在形态结构和生理功能等方面的特征
目的:弄清不同类群之间的亲缘关系和进化关系
意义:可以更好地研究利用和保护生物,了解各种生物在生物界中所占的地位及其进化的途径和过程。
34.植物所属类群从简单到复杂的顺序是藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物。
对植物进行分类主要观察其形态结构,如被子植物的根、茎、叶、花、果实、和种子。
花、果实、种子是被子植物分类最重要的依据。
35、动物根据有无脊柱分为脊椎动物和无脊椎动物 。
脊椎动物由简单到复杂顺序为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类
无脊椎动物学主要类群有原生动物、腔肠动物、(扁形动物、线形动物)
软体动物、环节动物、节肢动物
36. 生物分类单位从大到小依次是界、门、纲、目、科、属、种,其中种是分类
的最基本单位。同种生物的亲缘关系是最密切的。
分类单位越大,包含物种越多,但物种间的相似程度越小,共同特征越少,亲缘关系越远;分类单位越小,包含物种越少,而共同特征越多
37.生物多样性的内涵:它包括三个层次:生物种类多样性(即物种多样性),基因多样性,生态系统的多样性.
生物种类多样性,基因多样性,生态系统的多样性三者关系:
(1)生物种类的多样性是生物多样性的最直观的体现,是生物多样性概念的中心。生物种类多样性影响生态系统多样性。
(2)基因的多样性是生物多样性的内在形式。基因多样性决定种类多样性,种
类多样性的实质是基因多样性。
(3)生态系统的多样性是生物多样性的外在形式。生态系统发生剧烈变化时也会加速生物种类多样性和基因多样性的丧失.所以保护生物多样性的根本措施是保护生物的栖息环境,保护生态系统的多样性。
38、我国是生物种类最丰富的国家之一。其中苔藓、蕨类和种子植物仅次于巴西和哥伦比亚,居世界第三。我国是裸子植物最丰富的国家,被称为“裸子植物的故乡”。
39、生物的各种特征是由基因控制的。不同生物的基因有较大差别,同种生物的个体之间,在基因组成上也不尽相同,因此每种生物都是一个丰富的基因库。
种类的多样性实质上是基因的多样性。
40、我国是世界上基因多样性最丰富的国家之一,特别是家养动物、栽培植物和野生亲缘种的基因多样性十分丰富,为动植物的遗传育种提供了宝贵的遗传资源。
41、利用基因多样性改良作物品种典型实例:
美国引进我国的野生大豆与当地品种杂交,培育出抗大豆萎黄病的优良品种;
我国科学家袁隆平利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出产量很高的杂交水稻新品种。
42、生态系统包括类型有:森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统、湖泊生态系统、海洋生态系统、农田生态系统、城市生态系统等。
43、每种生物都是由一定数量的个体组成的,这些个体的基因组成是有差别的,它们共同构成了一个基因库,;每种生物又生活在一定的生态系统中,并且与他的生物种类相联系。
某种生物的数量减少或绝灭,必然会影响它所在的生态系统;当生态系统发生剧烈变化时,也会加速生物种类的多样性和基因多样性的丧失。
因此,保护生物的栖息环境,保护生态系统的多样性,是保护生物多样性的根本措施。
44、造成生物多样性面临威胁的原因:
(1) 生态环境的改变和破坏
(2) 掠夺式的开发和利用
(3) 环境污染
(4) 外来物种的影响
45、被称为植物中的“活化石”是银杉;被称为中生代动物的“活化石”的是扬子鳄;中国鸽子树(珙桐)也是植物界的“活化石”。
46、为保护生物的多样性,人们把含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理,这就是自然保护区。
47、建立自然保护区是保护生物多样性最为有效的措施。我国现已建成许多保护生态系统类型的自然保护区和保护珍稀动植物的自然保护区。
48、自然保护区是“天然基因库”,能够保护许多物种和各种类型的生态系统;自然保护区是进行科学研究的“天然实验室”,为开发生物科学研究提供了良好的基地;自然保护区是“活的自然博物馆”,是向人们普及生物学知识和宣传保护生物多样性的重要场所。
49、人们把某些濒危物种迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的的保护和管理;建立濒危物种的种质库(植物的种子库、动物的精子库)以保护珍贵的遗传资源。
50、为保护生物多样性,我国相继颁布的法律和文件:
《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国野生动物保护法》、《中国自然保护纲要》。
八年级上册生物期末复习
1、目前己知的动物大约有150万种,这些动物可以分为两大类:一类是脊椎动物,它们的体内有脊柱;另一类是无脊椎动物,它们的体内没有脊柱。
2、 生物的多样性:1、种类的多样性;2、生活环境的多样性;3、00运动方式的多样性。
3、 鱼之所以能在水里生活,两个特点是至关重要的:(1)能靠游泳老获取食物和防御敌害;(2)能在水中呼吸。
4、 鱼可以在克服水中阻力的结构:流线形(梭子形)身体;身体表面分泌粘液。
5、 鱼在游泳时,靠躯干部有尾部的左右摆动产生前进的动力,靠背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍来保持平衡,靠尾鳍保持前进的方向。
6、在难以直接拿研究对象做实验时,有时用模型来做实验,即模仿实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行实验,这样的实验叫做模拟实验。
7、 各种鳍在运动中起到辅助协调的作用。
8、 鳃是鱼的呼吸器官。
9、 鳃中含有丰富的毛细血管,因此鳃是鲜红色的。
10、鳃丝又多又细,是为了扩大与水接触的面积,有利于充分进行气体交换。鳃不容易吸收空气中的氧,鱼离开水后,鳃丝相互覆盖,减小了与空气接触面积,不能从空气中得到足够的氧气,因此缺氧而死。