題目列表(包括答案和解析)
一、知識(shí)要點(diǎn)
1.實(shí)驗(yàn)室常用的測(cè)量力的工具是 ,其原理是:在彈性限度內(nèi),彈簧所受拉力越大,它的 就越長(zhǎng)。使用它時(shí)應(yīng)注意:使用前,先調(diào)節(jié)指針指在 、觀察它的 和 、使用時(shí)掛鉤不要與刻度板 。
2.若物體在受力時(shí)會(huì)發(fā)生形變,不受力時(shí)又能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的形狀,物體的這種特性叫做 ;若物體受力時(shí)發(fā)生形變,力撤消后不能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的形狀,物體這種特性叫做 。彈力是物體由于發(fā)生 而產(chǎn)生的。
3.宇宙間任何兩個(gè)物體,大到天體,小到灰塵之間,都存在 力,這就是萬(wàn)有引力。由于 的吸引而使物體受到的力叫做重力,重力常用字母 來(lái)表示,重力的施力物體為 ;物體受到的重力跟它的 成正比,公式為:G=mg,其中g(shù)= ,其含義為: ;重力的方向: ;重力的作用點(diǎn)叫 ,質(zhì)量分布均勻,形狀規(guī)則的物體的重心在其 。
4.兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們做 時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫做摩擦力;滑動(dòng)摩擦力的大小與 及接觸面的 有關(guān); 越大,接觸面越 ,滑動(dòng)摩擦力就越大。摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向 。
增大摩擦的辦法: 、 。減小摩擦的辦法: 、 、 、 。
6.一根硬棒,在 能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就叫做杠桿;力臂是從 到作用力 的距離。杠桿平衡條件表達(dá)式為: ;省力杠桿的 、費(fèi)力杠桿的 、等臂杠桿的 。
7、定滑輪實(shí)際上是 杠桿,它不省力,但能改變 。動(dòng)滑輪實(shí)際上是動(dòng)力臂為阻力臂 倍的杠桿。它可以 ,但卻不能 ;喗M既能 又能改變 ;喗M若由幾段繩子承擔(dān)總重量,則拉力的大小為總重力的 ,動(dòng)力拉動(dòng)繩子移動(dòng)的距離為滑輪組拉動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)距離的
倍。
人教版第十二章 運(yùn)動(dòng)和力 復(fù)習(xí)提綱
一、參照物
1.定義:為研究物體的運(yùn)動(dòng)假定不動(dòng)的物體叫做參照物。
2.任何物體都可做參照物,通常選擇參照物以研究問(wèn)題的方便而定。如研究地面上的物體的運(yùn)動(dòng),常選地面或固定于地面上的物體為參照物,在這種情況下參照物可以不提。
3.選擇不同的參照物來(lái)觀察同一個(gè)物體結(jié)論可能不同。同一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止取決于所選的參照物,這就是運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性。
4.不能選擇所研究的對(duì)象本身作為參照物那樣研究對(duì)象總是靜止的。
練習(xí):
☆詩(shī)句“滿眼風(fēng)光多閃爍,看山恰似走來(lái)迎,仔細(xì)看山山不動(dòng),是船行”其中“看山恰似走來(lái)迎”和“是船行”所選的參照物分別是船和山。
☆坐在向東行駛的甲汽車?yán)锏某丝,看到路旁的?shù)木向后退去,同時(shí)又看到乙汽車也從甲汽車旁向后退去,試說(shuō)明乙汽車的運(yùn)動(dòng)情況。
分三種情況:①乙汽車沒(méi)動(dòng);②乙汽車向東運(yùn)動(dòng),但速度沒(méi)甲快;③乙汽車向西運(yùn)動(dòng)。
☆解釋毛澤東《送瘟神》中的詩(shī)句“坐地日行八萬(wàn)里,巡天遙看一千河”。
第一句:以地心為參照物,地面繞地心轉(zhuǎn)八萬(wàn)里。第二句:以月亮或其他天體為參照物在那可看到地球上許多河流。
二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)
定義:物理學(xué)里把物體位置變化叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
特點(diǎn):機(jī)械運(yùn)動(dòng)是宇宙中最普遍的現(xiàn)象。
比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法:
、疟容^同時(shí)啟程的步行人和騎車人的快慢采用:時(shí)間相同路程長(zhǎng)則運(yùn)動(dòng)快。
、票容^百米運(yùn)動(dòng)員快慢采用:路程相同時(shí)間短則運(yùn)動(dòng)快。
、前倜踪惻苓\(yùn)動(dòng)員同萬(wàn)米運(yùn)動(dòng)員比較快慢,采用:比較單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程。實(shí)際問(wèn)題中多用這種方法比較物體運(yùn)動(dòng)快慢,物理學(xué)中也采用這種方法描述運(yùn)動(dòng)快慢。
練習(xí):體育課上,甲、乙、丙三位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑,他們的成績(jī)分別是14.2S,13.7S,13.9S,則獲得第一名的是 同學(xué),這里比較三人賽跑快慢最簡(jiǎn)便的方法是路程相同時(shí)間短運(yùn)動(dòng)的快。
分類:(根據(jù)運(yùn)動(dòng)路線)⑴曲線運(yùn)動(dòng);⑵直線運(yùn)動(dòng)。
、 勻速直線運(yùn)動(dòng):
定義:快慢不變,沿著直線的運(yùn)動(dòng)叫勻速直線運(yùn)動(dòng)。
定義:在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,速度等于運(yùn)動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程。
物理意義:速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。
計(jì)算公式:變形,。
速度單位:國(guó)際單位制中m/s;運(yùn)輸中單位km/h;兩單位中m/s單位大。
換算:1m/s=3.6km/h。人步行速度約1.1m/s。它表示的物理意義是:人勻速步行時(shí)1秒中運(yùn)動(dòng)1.1m。
直接測(cè)量工具:速度計(jì)。
速度圖象:
、 變速運(yùn)動(dòng):
定義:運(yùn)動(dòng)速度變化的運(yùn)動(dòng)叫變速運(yùn)動(dòng)。
(求某段路程上的平均速度,必須找出該路程及對(duì)應(yīng)的時(shí)間)。
物理意義:表示變速運(yùn)動(dòng)的平均快慢。
平均速度的測(cè)量:原理。
方法:用刻度尺測(cè)路程,用停表測(cè)時(shí)間。從斜面上加速滑下的小車。設(shè)上半段,下半段,全程的平均速度為v1.v2.v 則v2>v>v1。
常識(shí):人步行速度1.1m/s;自行車速度5m/s;大型噴氣客機(jī)速度900km/h;客運(yùn)火車速度140km/h;高速小汽車速度108km/h;光速和無(wú)線電波3×108m/s。
、 實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的記錄:
設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格是初中應(yīng)具備的基本能力之一。設(shè)計(jì)表格時(shí),要先弄清實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)量的量和計(jì)算的量有哪些,然后再弄清需要記錄的數(shù)據(jù)的組數(shù),分別作為表格的行和列。根據(jù)需要就可設(shè)計(jì)出合理的表格。
練習(xí): 某次中長(zhǎng)跑測(cè)驗(yàn)中,小明同學(xué)跑1000m,小紅同學(xué)跑800m,測(cè)出他兩跑完全程所用的時(shí)間分別是4分10秒和三分20秒,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)記錄表格,并將他們跑步的路程、時(shí)間和平均速度記錄在表格中。
| 跑步路程 | 時(shí)間 | 平均速度 |
小明 | 1000m | 4分10秒 | 4m/s |
小紅 | 800m | 3分20秒 | 4m/s |
解:表格設(shè)計(jì)如下
三、長(zhǎng)度的測(cè)量
1.長(zhǎng)度的測(cè)量是物理學(xué)最基本的測(cè)量,也是進(jìn)行科學(xué)探究的基本技能。長(zhǎng)度測(cè)量的常用的工具是刻度尺。
2.國(guó)際單位制中,長(zhǎng)度的主單位是m,常用單位有千米(km),分米(dm),厘米(cm),毫米(mm),微米(μm),納米(nm)。
3.主單位與常用單位的換算關(guān)系:
1km=103m;1m=10dm;1dm=10cm;1cm=10mm;1mm=103μm;1m=106μm;1m=109nm;1μm=103nm。
單位換算的過(guò)程:口訣:“系數(shù)不變,等量代換”。
4.長(zhǎng)度估測(cè):黑板的長(zhǎng)度2.5m;課桌高0.7m;籃球直徑24cm;指甲寬度1cm;鉛筆芯的直徑1mm;一只新鉛筆長(zhǎng)度1.75dm;手掌寬度1dm;墨水瓶高度6cm。
5.特殊的測(cè)量方法:
A、測(cè)量細(xì)銅絲的直徑、一張紙的厚度等微小量常用累積法(當(dāng)被測(cè)長(zhǎng)度較小,測(cè)量工具精度不夠時(shí)可將較小的物體累積起來(lái),用刻度尺測(cè)量之后再求得單一長(zhǎng)度)
☆如何測(cè)物理課本中一張紙的厚度?
答:數(shù)出物理課本若干張紙,記下總張數(shù)n,用毫米刻度尺測(cè)出n張紙的厚度L,則一張紙的厚度為L(zhǎng)/n。
☆如何測(cè)細(xì)銅絲的直徑?
答:把細(xì)銅絲在鉛筆桿上緊密排繞n圈成螺線管,用刻度尺測(cè)出螺線管的長(zhǎng)度L,則細(xì)銅絲直徑為L(zhǎng)/n。
☆兩卷細(xì)銅絲,其中一卷上有直徑為0.3mm,而另一卷上標(biāo)簽已脫落,如果只給你兩只相同的新鉛筆,你能較為準(zhǔn)確地弄清它的直徑嗎?寫出操作過(guò)程及細(xì)銅絲直徑的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
答:將已知直徑和未知直徑兩卷細(xì)銅絲分別緊密排繞在兩只相同的新鉛筆上,且使線圈長(zhǎng)度相等,記下排繞圈數(shù)N1和N2,則可計(jì)算出未知銅絲的直徑D2=0.3N1/N2mm
B、測(cè)地圖上兩點(diǎn)間的距離,圓柱的周長(zhǎng)等常用化曲為直法(把不易拉長(zhǎng)的軟線重合待測(cè)曲線上標(biāo)出起點(diǎn)終點(diǎn),然后拉直測(cè)量)
☆給你一段軟銅線和一把刻度尺,你能利用地圖冊(cè)估測(cè)出北京到廣州的鐵路長(zhǎng)嗎?
答:用細(xì)銅線去重合地圖冊(cè)上北京到廣州的鐵路線,再將細(xì)銅線拉直,用刻度尺測(cè)出長(zhǎng)度L查出比例尺,計(jì)算出鐵路線的長(zhǎng)度。
C、測(cè)操場(chǎng)跑道的長(zhǎng)度等常用輪滾法(用已知周長(zhǎng)的滾輪沿著待測(cè)曲線滾動(dòng),記下輪子圈數(shù),可算出曲線長(zhǎng)度)
D、測(cè)硬幣、球、圓柱的直徑圓錐的高等常用輔助法(對(duì)于用刻度尺不能直接測(cè)出的物體長(zhǎng)度可將刻度尺三角板等組合起來(lái)進(jìn)行測(cè)量)
你能想出幾種方法測(cè)硬幣的直徑?(簡(jiǎn)述)
、僦背呷前遢o助法;②貼折硬幣邊緣用筆畫一圈剪下后對(duì)折量出折痕長(zhǎng);③硬幣在紙上滾動(dòng)一周測(cè)周長(zhǎng)求直徑;④將硬幣平放直尺上,讀取和硬幣左右相切的兩刻度線之間的長(zhǎng)度。
6.刻度尺的使用規(guī)則:
A、“選”:根據(jù)實(shí)際需要選擇刻度尺。
B、“觀”:使用刻度尺前要觀察它的零刻度線、量程、分度值。
C、“放”用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí),尺要沿著所測(cè)直線(緊貼物體且不歪斜)。不利用磨損的零刻線。(用零刻線磨損的刻度尺測(cè)物體時(shí),要從整刻度開(kāi)始)
D、“看”:讀數(shù)時(shí)視線要與尺面垂直。
E、“讀”:在精確測(cè)量時(shí),要估讀到分度值的下一位。
F、“記”:測(cè)量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。(也可表達(dá)為:測(cè)量結(jié)果由準(zhǔn)確值、估讀值和單位組成)。
練習(xí):有兩位同學(xué)測(cè)同一只鋼筆的長(zhǎng)度,甲測(cè)得結(jié)果12.82cm,乙測(cè)得結(jié)果為12.8cm。如果這兩位同學(xué)測(cè)量時(shí)都沒(méi)有錯(cuò)誤,那么結(jié)果不同的原因是:兩次刻度尺的分度值不同。如果這兩位同學(xué)所用的刻度尺分度值都是mm,則乙同學(xué)的結(jié)果錯(cuò)誤。原因是:沒(méi)有估讀值。
7.誤差:
。1)定義:測(cè)量值和真實(shí)值的差異叫誤差。
(2)產(chǎn)生原因:測(cè)量工具 測(cè)量環(huán)境 人為因素。
。3)減小誤差的方法:多次測(cè)量求平均值;用更精密的儀器。
。4)誤差只能減小而不能避免,而錯(cuò)誤是由于不遵守測(cè)量?jī)x器的使用規(guī)則和主觀粗心造成的,是能夠避免的。
四、時(shí)間的測(cè)量
1.單位:秒(S)。
2.測(cè)量工具:古代:日晷、沙漏、滴漏、脈搏等。
現(xiàn)代:機(jī)械鐘、石英鐘、電子表等。
五、力的作用效果
1.力的概念:力是物體對(duì)物體的作用。
2.力產(chǎn)生的條件:①必須有兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體;②物體間必須有相互作用(可以不接觸)。
3.力的性質(zhì):物體間力的作用是相互的(相互作用力在任何情況下都是大小相等,方向相反,作用在不同物體上)。兩物體相互作用時(shí),施力物體同時(shí)也是受力物體,反之,受力物體同時(shí)也是施力物體。
4.力的作用效果:力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);力可以改變物體的形狀。
說(shuō)明:物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變一般指:物體的運(yùn)動(dòng)快慢是否改變(速度大小的改變)和物體的運(yùn)動(dòng)方向是否改變。
5.力的單位:國(guó)際單位制中力的單位是牛頓簡(jiǎn)稱牛,用N表示。
力的感性認(rèn)識(shí):拿兩個(gè)雞蛋所用的力大約1N。
6.力的測(cè)量:
、艤y(cè)力計(jì):測(cè)量力的大小的工具。
、品诸悾簭椈蓽y(cè)力計(jì)、握力計(jì)。
⑶彈簧測(cè)力計(jì):
A、原理:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)與所受的拉力成正比。
B、使用方法:“看”:量程、分度值、指針是否指零;“調(diào)”:調(diào)零;“讀”:讀數(shù)=掛鉤受力。
C、注意事項(xiàng):加在彈簧測(cè)力計(jì)上的力不許超過(guò)它的最大量程。
D、物理實(shí)驗(yàn)中,有些物理量的大小是不宜直接觀察的,但它變化時(shí)引起其他物理量的變化卻容易觀察,用容易觀察的量顯示不宜觀察的量,是制作測(cè)量?jī)x器的一種思路。這種科學(xué)方法稱做“轉(zhuǎn)換法”。利用這種方法制作的儀器:溫度計(jì)、彈簧測(cè)力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)等。
7.力的三要素:力的大小、方向、和作用點(diǎn)。
8.力的表示法:力的示意圖:用一根帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點(diǎn)表示出來(lái),如果沒(méi)有大小,可不表示,在同一個(gè)圖中,力越大,線段應(yīng)越長(zhǎng)。
六、慣性和慣性定律
1.伽利略斜面實(shí)驗(yàn):
⑴三次實(shí)驗(yàn)小車都從斜面頂端滑下的目的是:保證小車開(kāi)始沿著平面運(yùn)動(dòng)的速度相同。
、茖(shí)驗(yàn)得出得結(jié)論:在同樣條件下,平面越光滑,小車前進(jìn)地越遠(yuǎn)。
⑶伽利略的推論是:在理想情況下,如果表面絕對(duì)光滑,物體將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
、荣だ孕泵鎸(shí)驗(yàn)的卓越之處不是實(shí)驗(yàn)本身,而是實(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特方法──在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行理想化推理。(也稱作理想化實(shí)驗(yàn))它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端。
2.牛頓第一定律:
、排nD總結(jié)了伽利略、笛卡兒等人的研究成果,得出了牛頓第一定律,其內(nèi)容是:一切物體在沒(méi)有受到力的作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
⑵說(shuō)明:
A、牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)進(jìn)一步推理而概括出來(lái)的,且經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)所以已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。但是,我們周圍不受力是不可能的,因此不可能用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接證明牛頓第一定律。
B、牛頓第一定律的內(nèi)涵:物體不受力,原來(lái)靜止的物體將保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體,不管原來(lái)做什么運(yùn)動(dòng),物體都將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
C、牛頓第一定律告訴我們:物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)可以不需要力,即力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),所以力不是產(chǎn)生或維持運(yùn)動(dòng)的原因。
3.慣性:
、哦x:物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。
、普f(shuō)明:慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性,慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體是否受力、受力大小、是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度等皆無(wú)關(guān)。
4.慣性與慣性定律的區(qū)別:
A、慣性是物體本身的一種屬性,而慣性定律是物體不受力時(shí)遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
B、任何物體在任何情況下都有慣性,(即不管物體受不受力、受平衡力還是非平衡力),物體受非平衡力時(shí),慣性表現(xiàn)為“阻礙”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化;慣性定律成立是有條件的。
☆人們有時(shí)要利用慣性,有時(shí)要防止慣性帶來(lái)的危害,請(qǐng)就以上兩點(diǎn)各舉兩例(不要求解釋)。答:利用:跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助跑;用力可以將石頭甩出很遠(yuǎn);騎自行車蹬幾下后可以讓它滑行。防止:小型客車前排乘客要系安全帶;車輛行使要保持距離;包裝玻璃制品要墊上很厚的泡沫塑料。
七、二力平衡
1.定義:物體在受到兩個(gè)力的作用時(shí),如果能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱二力平衡。
2.二力平衡條件:二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個(gè)力在一條直線上。
概括:二力平衡條件用四字概括“一、等、反、一”。
3.平衡力與相互作用力比較:
相同點(diǎn):①大小相等;②方向相反;③作用在一條直線上不同點(diǎn):平衡力作用在一個(gè)物體上可以是不同性質(zhì)的力;相互力作用在不同物體上是相同性質(zhì)的力。
4.力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系:
物體受力條件 | 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) | 說(shuō)明 |
力不是產(chǎn)生(維持)運(yùn)動(dòng)的原因 | ||
受非平衡力 合力不為0 | 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 |
5.應(yīng)用:應(yīng)用二力平衡條件解題要畫出物體受力示意圖。
畫圖時(shí)注意:①先畫重力然后看物體與那些物體接觸,就可能受到這些物體的作用力;②畫圖時(shí)還要考慮物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運(yùn)動(dòng)
1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來(lái)度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
、贁U(kuò)散:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。
②擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結(jié)論:氣體分子在不停地運(yùn)動(dòng)。
、芄、液、氣都可擴(kuò)散,擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。
、莘肿舆\(yùn)動(dòng)與物體運(yùn)動(dòng)要區(qū)分開(kāi):擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而飛揚(yáng)的灰塵,液、氣體對(duì)流是物體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
①當(dāng)分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r(shí),引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因?yàn)椋悍肿又g的斥力起主要作用。
③d>r時(shí),引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因?yàn)榉肿又g引力起主要作用。
、墚(dāng)d>10r時(shí),分子之間作用力十分微弱,可忽略不計(jì)。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無(wú)條件的存在著。無(wú)論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時(shí),溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí),物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí),物體存在的狀態(tài)不同時(shí),物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)能與機(jī)械能不同:
機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)所具有的能量,它的大小與機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢及分子作用有關(guān)。這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng),而不是物體的整體運(yùn)動(dòng)。
5.熱運(yùn)動(dòng):物體內(nèi)部大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減。。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。
反過(guò)來(lái),不能說(shuō)內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因?yàn)閮?nèi)能的變化有多種因素決定)
2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:
①做功可以改變內(nèi)能:對(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加。物體對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少。
②做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
③如果僅通過(guò)做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量?jī)?nèi)能的改變大小。(W=△E)
、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來(lái)了,這是因?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花燃點(diǎn)使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對(duì)木頭做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來(lái)時(shí),容器中出現(xiàn)了霧,這是因?yàn)槠績(jī)?nèi)空氣推動(dòng)瓶塞對(duì)瓶塞做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過(guò)程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
④熱傳遞過(guò)程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說(shuō)做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時(shí)吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無(wú)關(guān)。
、人谋葻崛轂4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。
、伤U{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>
2.計(jì)算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計(jì)熱損失Q吸=Q放。
五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)
(一)內(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
。ǘ嶂
1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg。
3.關(guān)于熱值的理解:
、賹(duì)于熱值的概念,要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對(duì)燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說(shuō)明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性,同時(shí)反映出不同燃料燃燒過(guò)程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小,也就是說(shuō),它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實(shí)際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。
4.酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值大,體積小便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
6.爐子的效率:
、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
、诠剑害=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
。ㄈ﹥(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
⑴利用內(nèi)能來(lái)加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過(guò)程。
、评脙(nèi)能來(lái)做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2.熱機(jī):定義:利用燃料的燃燒來(lái)做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。
3.內(nèi)燃機(jī):將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來(lái)做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
4.內(nèi)燃機(jī)大概的工作過(guò)程:內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來(lái)完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5.熱機(jī)的效率:熱機(jī)用來(lái)做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑、減小摩擦。
6.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:
|
| 汽油機(jī) | 柴油機(jī) |
不 同 點(diǎn) | 構(gòu)造: | 頂部有一個(gè)火花塞 | 頂部有一個(gè)噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點(diǎn)燃方式 | 點(diǎn)燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應(yīng)用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機(jī) | |
相同點(diǎn) | 沖程:活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。 一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周,經(jīng)歷四個(gè)沖程,做功1次。 |
六、能量守恒定律
1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒(méi)有系統(tǒng)地學(xué)習(xí),但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能,跟原子核的變化有關(guān)的核能,跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(列舉學(xué)生所熟悉的事例,說(shuō)明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過(guò)程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動(dòng)的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過(guò)程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在水力發(fā)電中,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化成電能;在核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能;電流通過(guò)電熱器時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過(guò)電動(dòng)機(jī),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4.能量守恒定律:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
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