題目列表(包括答案和解析)
人教版第十四章 壓強和浮力 復習提綱
一、固體的壓力和壓強
1.壓力:
、哦x:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
、茐毫Σ⒉欢际怯芍亓σ鸬模ǔ0盐矬w放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F=物體的重力G。
⑶固體可以大小方向不變地傳遞壓力。
、戎貫镚的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
G G? F+G G – F F-G F
2.研究影響壓力作用效果因素的實驗:
、耪n本甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。本實驗研究問題時,采用了控制變量法和對比法。
3.壓強:
⑴定義:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
⑵物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量。
⑶公式P=F/S其中各量的單位分別是:P:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S;米2(m2)。
A、使用該公式計算壓強時,關鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。
B、特例:對于放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強P=ρgh。
、葔簭妴挝籔a的認識:一張報紙平放時對桌子的壓力約0.5Pa。成人站立時對地面的壓強約為:1.5×104Pa。它表示:人站立時,其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N。
⑸應用:當壓力不變時,可通過增大受力面積的方法來減小壓強如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如:縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強問題:
處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定壓強(一般常用公式P=F/S)。
二、液體的壓強
1.液體內部產(chǎn)生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
2.測量:壓強計 用途:測量液體內部的壓強。
3.液體壓強的規(guī)律:
⑴液體對容器底和測壁都有壓強,液體內部向各個方向都有壓強。
、圃谕簧疃,液體向各個方向的壓強都相等。
、且后w的壓強隨深度的增加而增大。
⑷ 不同液體的壓強與液體的密度有關。
4.壓強公式:
、磐茖簭姽绞褂昧私⒗硐肽P头ǎ懊嬉牍饩的概念時,就知道了建立理想模型法,這個方法今后還會用到,請認真體會。
⑵推導過程:(結合課本)
液柱體積V=Sh ;質量m=ρV=ρSh。
液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg。
液片受到的壓強:p=F/S=ρgh。
、且后w壓強公式p=ρgh說明:
A、公式適用的條件為:液體。
B、公式中物理量的單位為:P:Pa;g:N/kg;h:m。
C、從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關,而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。
D、液體壓強與深度關系圖象:
5.液體對容器底的壓
力
F=G F<G F>G
6.計算液體對容器底的壓力和壓強問題:
一般方法:㈠首先確定壓強P=ρgh;㈡其次確定壓力F=PS。
特殊情況:壓強:對直柱形容器可先求F 用p=F/S
壓力:①作圖法;②對直柱形容器 F=G。
7.連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器。
、圃恚哼B通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平。
、菓茫翰鑹亍㈠仩t水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
三、大氣壓
1.概念:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強)是有區(qū)別的,如高壓鍋內的氣壓──指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。
2.產(chǎn)生原因:因為空氣受重力并且具有流動性。
3.大氣壓的存在──實驗證明
歷史上著名的實驗──馬德堡半球實驗。
小實驗──覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球實驗。
4.大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。
。1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內水銀面下降一些就不在下降,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。
。2)原理分析:在管內,與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強。
(3)結論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
。4)說明:
A、實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
B、本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m。
C、將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D、若外界大氣壓為H cmHg,試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(管中液體為水銀)。
H cmHg? (H+h)cmHg
人教版第十四章 壓強和浮力 復習提綱
一、固體的壓力和壓強
1.壓力:
、哦x:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
⑵壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F=物體的重力G。
⑶固體可以大小方向不變地傳遞壓力。
、戎貫镚的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
G G? F+G G – F F-G F
2.研究影響壓力作用效果因素的實驗:
、耪n本甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。本實驗研究問題時,采用了控制變量法和對比法。
3.壓強:
⑴定義:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
⑵物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量。
、枪絇=F/S其中各量的單位分別是:P:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S;米2(m2)。
A、使用該公式計算壓強時,關鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。
B、特例:對于放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強P=ρgh。
、葔簭妴挝籔a的認識:一張報紙平放時對桌子的壓力約0.5Pa。成人站立時對地面的壓強約為:1.5×104Pa。它表示:人站立時,其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N。
、蓱茫寒攭毫Σ蛔儠r,可通過增大受力面積的方法來減小壓強如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如:縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強問題:
處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定壓強(一般常用公式P=F/S)。
二、液體的壓強
1.液體內部產(chǎn)生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
2.測量:壓強計 用途:測量液體內部的壓強。
3.液體壓強的規(guī)律:
⑴液體對容器底和測壁都有壓強,液體內部向各個方向都有壓強。
、圃谕簧疃龋后w向各個方向的壓強都相等。
、且后w的壓強隨深度的增加而增大。
、 不同液體的壓強與液體的密度有關。
4.壓強公式:
、磐茖簭姽绞褂昧私⒗硐肽P头,前面引入光線的概念時,就知道了建立理想模型法,這個方法今后還會用到,請認真體會。
、仆茖н^程:(結合課本)
液柱體積V=Sh ;質量m=ρV=ρSh。
液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg。
液片受到的壓強:p=F/S=ρgh。
、且后w壓強公式p=ρgh說明:
A、公式適用的條件為:液體。
B、公式中物理量的單位為:P:Pa;g:N/kg;h:m。
C、從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關,而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。
D、液體壓強與深度關系圖象:
5.液體對容器底的壓
力
F=G F<G F>G
6.計算液體對容器底的壓力和壓強問題:
一般方法:㈠首先確定壓強P=ρgh;㈡其次確定壓力F=PS。
特殊情況:壓強:對直柱形容器可先求F 用p=F/S
壓力:①作圖法;②對直柱形容器 F=G。
7.連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器。
⑵原理:連通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平。
、菓茫翰鑹、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
三、大氣壓
1.概念:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強)是有區(qū)別的,如高壓鍋內的氣壓──指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。
2.產(chǎn)生原因:因為空氣受重力并且具有流動性。
3.大氣壓的存在──實驗證明
歷史上著名的實驗──馬德堡半球實驗。
小實驗──覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球實驗。
4.大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。
。1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內水銀面下降一些就不在下降,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。
。2)原理分析:在管內,與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強。
。3)結論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
。4)說明:
A、實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
B、本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m。
C、將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D、若外界大氣壓為H cmHg,試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(管中液體為水銀)。
H cmHg? (H+h)cmHg
人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1.物質是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
、贁U散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。
、跀U散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。
、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結論:氣體分子在不停地運動。
④固、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關。
、莘肿舆\動與物體運動要區(qū)分開:擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼敺肿娱g的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
、郏洌荆驎r,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
、墚敚洌10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠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合在一起。
二、內能
1.內能:物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。
2.物體在任何情況下都有內能:既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內能大小的因素:①溫度:在物體的質量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內能越大;②質量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質量越大,物體的內能越大;③材料:在溫度、質量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內能也可能不同。
4.內能與機械能不同:
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關。
內能是微觀的,是物體內部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內能的改變
1.內能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內能增大(減。。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內能改變。
反過來,不能說內能改變必然導致溫度變化。(因為內能的變化有多種因素決定)
2.改變內能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內能:
、僮龉梢愿淖儍饶埽簩ξ矬w做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
②做功改變內能的實質是內能和其他形式的能的相互轉化。
、廴绻麅H通過做功改變內能,可以用做功多少度量內能的改變大小。(W=△E)
、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內能增加,溫度升高,達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內能增加,溫度升高,達到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內能減小,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能。
、贌醾鬟f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、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內能增加;放熱溫度降低,內能減少。
、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內能的區(qū)別:由于它們改變內能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同,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、內能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質量的某種物質溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
⑶比熱容是物質的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
、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{節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內能的利用、熱機
(一)內能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學能轉化為內能。
(二)熱值
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.關于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍,要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質量而言,如果燃料的質量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態(tài)、質量、體積等均無關。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,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,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
6.爐子的效率:
①定義: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﹥饶艿睦
1.內能的利用方式:
、爬脙饶軄砑訜;從能的角度看,這是內能的轉移過程。
、评脙饶軄碜龉Γ粡哪艿慕嵌瓤,這是內能轉化為機械能。
2.熱機:定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化:內能轉化為機械能。
蒸氣機──內燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.內燃機:將燃料燃燒移至機器內部燃燒,轉化為內能且利用內能來做功的機器叫內燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4.內燃機大概的工作過程:內燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程,是由內能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內能。
5.熱機的效率:熱機用來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的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機和柴油機的比較:
|
| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構造: | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 | |
相同點 | 沖程:活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經(jīng)歷四個沖程,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有系統(tǒng)地學習,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)象有關的光能,跟原子核的變化有關的核能,跟化學反應有關的化學能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉化和轉移(列舉學生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉化和轉移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機械能轉化為內能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內能轉化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學能,轉化成電能;在核電站,核能轉化為電能;電流通過電熱器時,電能轉化為內能;電流通過電動機,電能轉化為機械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1.物質是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
、贁U散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。
、跀U散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。
、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結論:氣體分子在不停地運動。
、芄、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關。
、莘肿舆\動與物體運動要區(qū)分開:擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼敺肿娱g的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
、郏洌荆驎r,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
、墚敚洌10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠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合在一起。
二、內能
1.內能:物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。
2.物體在任何情況下都有內能:既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內能大小的因素:①溫度:在物體的質量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內能越大;②質量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質量越大,物體的內能越大;③材料:在溫度、質量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內能也可能不同。
4.內能與機械能不同:
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關。
內能是微觀的,是物體內部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內能的改變
1.內能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內能增大(減小)。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內能改變。
反過來,不能說內能改變必然導致溫度變化。(因為內能的變化有多種因素決定)
2.改變內能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內能:
、僮龉梢愿淖儍饶埽簩ξ矬w做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
②做功改變內能的實質是內能和其他形式的能的相互轉化。
、廴绻麅H通過做功改變內能,可以用做功多少度量內能的改變大小。(W=△E)
、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內能增加,溫度升高,達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內能增加,溫度升高,達到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內能減小,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。
、跓醾鬟f的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內能增加;放熱溫度降低,內能減少。
、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內能的區(qū)別:由于它們改變內能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同,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、內能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質量的某種物質溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
、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{節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內能的利用、熱機
。ㄒ唬﹥饶艿墨@得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學能轉化為內能。
。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.關于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍,要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質量而言,如果燃料的質量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態(tài)、質量、體積等均無關。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,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,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
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﹥饶艿睦
1.內能的利用方式:
、爬脙饶軄砑訜;從能的角度看,這是內能的轉移過程。
、评脙饶軄碜龉Γ粡哪艿慕嵌瓤,這是內能轉化為機械能。
2.熱機:定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化:內能轉化為機械能。
蒸氣機──內燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.內燃機:將燃料燃燒移至機器內部燃燒,轉化為內能且利用內能來做功的機器叫內燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4.內燃機大概的工作過程:內燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程,是由內能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內能。
5.熱機的效率:熱機用來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的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機和柴油機的比較:
|
| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構造: | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 | |
相同點 | 沖程:活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經(jīng)歷四個沖程,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有系統(tǒng)地學習,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)象有關的光能,跟原子核的變化有關的核能,跟化學反應有關的化學能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉化和轉移(列舉學生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉化和轉移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機械能轉化為內能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內能轉化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學能,轉化成電能;在核電站,核能轉化為電能;電流通過電熱器時,電能轉化為內能;電流通過電動機,電能轉化為機械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
說明:該答案只作為參考,其他答案只要合理都給分。
一、填空題(1、2兩題每空0.5分,其他每空1分,計30分)
1、 位置、狀態(tài)、托盤天平、桿秤、磅秤、電子秤。2、發(fā)熱體、手柄、底部鐵板、手柄。3、不變、變大、變小。4、目鏡、小、大。5、絕緣體、電視機、計算機。6、克、
克/厘米3、千克/米3、噸。7、10、2.6克/厘米3、2.6克每立方厘米。8、地磁場的存在、不能、衛(wèi)星定位。9、會聚、較平的、凸。10、坐井觀天,立竿見影、鏡花水月、海市蜃樓。
二、選擇題:(每題2分,計30分)
B C B B B C B B A C D B D B A
三、實驗題:(6分+9分+3分+7分,計25分)
26、游碼、杯子、m杯、杯子和水、m總、m水= m總―m杯。
27、蠟燭、凸透鏡。(1)圖略 1分。(2)20厘米~40厘米(3)不變、變暗。(4)每兩空1分。
28、6H、F、3B。
29、(1)用天平測出空杯子的質量m1 1分
(2)用天平測出杯子和一滿杯水的總質量m2 1分
(3)用天平測出杯子和一滿杯牛奶的總質量m3 1分
計算:m水= m2―m1 1分
V奶=V水= m水/ρ水 1分
m奶= m3- m1 1分
ρ奶= m奶/ V奶=( m3- m1) ρ水/( m2―m1) 1分
四、簡答與計算(3分+6分+6分,計15分)
30、略。
31、(1)
(2)
(3)
32、V銅=m銅/ρ銅=
V銅<V球,所以銅球是空心的 2分
V空=V球 - V銅=
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