題目列表(包括答案和解析)
人教版第十五章 功和機械能 復(fù)習(xí)提綱
一、功
1.力學(xué)里的功包括兩個必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。
2.不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固:☆某同學(xué)踢足球,球離腳后飛出10m遠,足球飛出10m的過程中人不做功。(原因是足球靠慣性飛出)。
3.力學(xué)里規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式:W=FS。
4.功的單位:焦耳,1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。
5.應(yīng)用功的公式注意:①分清哪個力對物體做功,計算時F就是這個力;②公式中S一定是在力的方向上通過的距離,強調(diào)對應(yīng)。③功的單位“焦”(!っ=焦),不要和力和力臂的乘積(!っ祝荒軐懗伞敖埂保﹩挝桓慊。
二、功的原理
1.內(nèi)容:使用機械時,人們所做的功,都不會少于直接用手所做的功;即:使用任何機械都不省功。
2.說明:(請注意理想情況功的原理可以如何表述?)
、俟Φ脑硎且粋普遍的結(jié)論,對于任何機械都適用。
、诠Φ脑砀嬖V我們:使用機械要省力必須費距離,要省距離必須費力,既省力又省距離的機械是沒有的。
、凼褂脵C械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。
、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)理想機械:使用機械時,人們所做的功(FS)=直接用手對重物所做的功(Gh)。
3.應(yīng)用:斜面
、倮硐胄泵妫盒泵婀饣
、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑;
、劾硐胄泵婀剑篎L=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面長;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f,則:FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。
三、機械效率
1.有用功:定義:對人們有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總 斜面:W有用=Gh
2.額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組) 斜面:W額=fL
3.總功:定義:有用功加額外功或動力所做的功
公式:W總=W有用+W額=FS= W有用/η 斜面:W總= fL+Gh=FL
4.機械效率:①定義:有用功跟總功的比值。
②公式:
斜 面: 定滑輪:
動滑輪: 滑輪組:
、塾杏霉傂∮诳偣,所以機械效率總小于1。通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
、芴岣邫C械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5.機械效率的測量:
、僭恚
②應(yīng)測物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
、燮鞑模撼^碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
、懿襟E:必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高,目的:保證測力計示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論:影響滑輪組機械效率高低的主要因素有:
A、動滑輪越重,個數(shù)越多則額外功相對就多。
B、提升重物越重,做的有用功相對就多。
C、摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
四、功率
1.定義:單位時間里完成的功。
2.物理意義:表示做功快慢的物理量。
3.公式:
4.單位:主單位W;常用單位kW mW 馬力。
換算:1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。
某小轎車功率66kW,它表示:小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5.機械效率和功率的區(qū)別:
功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢,即單位時間內(nèi)完成的功;機械效率表示機械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機械能
。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽
1.能量:一個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能。
理解:①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。
、谝粋物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。
2.知識結(jié)構(gòu):
3.探究決定動能大小的因素:
、俨孪耄簞幽艽笮∨c物體質(zhì)量和速度有關(guān)。
實驗研究:研究對象:小鋼球 方法:控制變量。
·如何判斷動能大。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K做功的多少。
·如何控制速度不變:使鋼球從同一高度滾下,則到達斜面底端時速度大小相同。
·如何改變鋼球速度:使鋼球從不同高度滾下。
、鄯治鰵w納:保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論:運動物體質(zhì)量相同時;速度越大動能越大。
保持鋼球速度不變時結(jié)論:運動物體速度相同時;質(zhì)量越大動能越大;
、艿贸鼋Y(jié)論:物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān);速度越大動能越大,質(zhì)量越大動能也越大。
物體 | 質(zhì)量m/kg | 速度v/(m.s-1) | 動能E/J |
牛 | 約600 | 約0.5 | 約75 |
中學(xué)生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習(xí):☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù):分析數(shù)據(jù),可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù):人的質(zhì)量約為牛的1/12,而速度約為牛的12倍,此時動能為牛的12倍,說明速度對動能影響大。
4.機械能:動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。
理解:①有動能的物體具有機械能;②有勢能的物體具有機械能;③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。
。ǘ﹦幽芎蛣菽艿霓D(zhuǎn)化
1.知識結(jié)構(gòu):
2.動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、儋|(zhì)量一定的物體,如果加速下降,則動能增大,重力勢能減小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
、谫|(zhì)量一定的物體,如果減速上升,則動能減小,重力勢能增大,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
3.動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
①如果一個物體的動能減小,而另一個物體的彈性勢能增大,則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
、谌绻粋物體的動能增大,而另一個物體的彈性勢能減小,則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。
4.動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析:
、攀紫确治鰶Q定動能大小的因素,決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素──看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。
、七要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補充或沒有能量損失),則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。
、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機械能不守恒。
(三)水能和風(fēng)能的利用
1.知識結(jié)構(gòu):
2.水電站的工作原理:利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機,利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
練習(xí):☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么?大壩為什么要設(shè)計成上窄下寬?
答:水電站修筑攔河大壩是為了提高水位,增大水的重力勢能,水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能,通過發(fā)電機就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。
人教版第十五章 功和機械能 復(fù)習(xí)提綱
一、功
1.力學(xué)里的功包括兩個必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。
2.不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固:☆某同學(xué)踢足球,球離腳后飛出10m遠,足球飛出10m的過程中人不做功。(原因是足球靠慣性飛出)。
3.力學(xué)里規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式:W=FS。
4.功的單位:焦耳,1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。
5.應(yīng)用功的公式注意:①分清哪個力對物體做功,計算時F就是這個力;②公式中S一定是在力的方向上通過的距離,強調(diào)對應(yīng)。③功的單位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘積(!っ祝荒軐懗伞敖埂保﹩挝桓慊。
二、功的原理
1.內(nèi)容:使用機械時,人們所做的功,都不會少于直接用手所做的功;即:使用任何機械都不省功。
2.說明:(請注意理想情況功的原理可以如何表述?)
、俟Φ脑硎且粋普遍的結(jié)論,對于任何機械都適用。
、诠Φ脑砀嬖V我們:使用機械要省力必須費距離,要省距離必須費力,既省力又省距離的機械是沒有的。
、凼褂脵C械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。
、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)理想機械:使用機械時,人們所做的功(FS)=直接用手對重物所做的功(Gh)。
3.應(yīng)用:斜面
①理想斜面:斜面光滑;
②理想斜面遵從功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面長;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f,則:FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。
三、機械效率
1.有用功:定義:對人們有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總 斜面:W有用=Gh
2.額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組) 斜面:W額=fL
3.總功:定義:有用功加額外功或動力所做的功
公式:W總=W有用+W額=FS= W有用/η 斜面:W總= fL+Gh=FL
4.機械效率:①定義:有用功跟總功的比值。
②公式:
斜 面: 定滑輪:
動滑輪: 滑輪組:
、塾杏霉傂∮诳偣,所以機械效率總小于1。通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
、芴岣邫C械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5.機械效率的測量:
、僭恚
、趹(yīng)測物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
、燮鞑模撼^碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
④步驟:必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高,目的:保證測力計示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論:影響滑輪組機械效率高低的主要因素有:
A、動滑輪越重,個數(shù)越多則額外功相對就多。
B、提升重物越重,做的有用功相對就多。
C、摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
四、功率
1.定義:單位時間里完成的功。
2.物理意義:表示做功快慢的物理量。
3.公式:
4.單位:主單位W;常用單位kW mW 馬力。
換算:1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。
某小轎車功率66kW,它表示:小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5.機械效率和功率的區(qū)別:
功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢,即單位時間內(nèi)完成的功;機械效率表示機械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機械能
。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽
1.能量:一個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能。
理解:①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。
、谝粋物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。
2.知識結(jié)構(gòu):
3.探究決定動能大小的因素:
、俨孪耄簞幽艽笮∨c物體質(zhì)量和速度有關(guān)。
實驗研究:研究對象:小鋼球 方法:控制變量。
·如何判斷動能大小:看小鋼球能推動木塊做功的多少。
·如何控制速度不變:使鋼球從同一高度滾下,則到達斜面底端時速度大小相同。
·如何改變鋼球速度:使鋼球從不同高度滾下。
、鄯治鰵w納:保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論:運動物體質(zhì)量相同時;速度越大動能越大。
保持鋼球速度不變時結(jié)論:運動物體速度相同時;質(zhì)量越大動能越大;
、艿贸鼋Y(jié)論:物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān);速度越大動能越大,質(zhì)量越大動能也越大。
物體 | 質(zhì)量m/kg | 速度v/(m.s-1) | 動能E/J |
牛 | 約600 | 約0.5 | 約75 |
中學(xué)生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習(xí):☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù):分析數(shù)據(jù),可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù):人的質(zhì)量約為牛的1/12,而速度約為牛的12倍,此時動能為牛的12倍,說明速度對動能影響大。
4.機械能:動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。
理解:①有動能的物體具有機械能;②有勢能的物體具有機械能;③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。
。ǘ﹦幽芎蛣菽艿霓D(zhuǎn)化
1.知識結(jié)構(gòu):
2.動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、儋|(zhì)量一定的物體,如果加速下降,則動能增大,重力勢能減小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
、谫|(zhì)量一定的物體,如果減速上升,則動能減小,重力勢能增大,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
3.動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、偃绻粋物體的動能減小,而另一個物體的彈性勢能增大,則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
、谌绻粋物體的動能增大,而另一個物體的彈性勢能減小,則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。
4.動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析:
、攀紫确治鰶Q定動能大小的因素,決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素──看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。
、七要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補充或沒有能量損失),則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。
⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機械能不守恒。
。ㄈ┧芎惋L(fēng)能的利用
1.知識結(jié)構(gòu):
2.水電站的工作原理:利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機,利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
練習(xí):☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么?大壩為什么要設(shè)計成上窄下寬?
答:水電站修筑攔河大壩是為了提高水位,增大水的重力勢能,水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能,通過發(fā)電機就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運動
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(zhì)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(jié)果。實驗現(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動。
④固、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關(guān)。
、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(jié)果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結(jié)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。
②d<r時,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(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)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(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動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)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(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,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,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,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,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)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(guān)。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內(nèi)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(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。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因為內(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:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
、廴绻麅H通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)
④解釋事例:圖15.2-5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(nèi)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(nèi)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(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,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。
、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。
、跓醾鬟f的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、對流和輻射。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。
、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(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:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)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(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。
⑸水常調(diào)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(nèi)能的利用、熱機
。ㄒ唬﹥(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。
(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(guān)于熱值的理解:
①對于熱值的概念,要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(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。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質(zhì)的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)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(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
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﹥(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
⑴利用內(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
、评脙(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
蒸氣機──內(nèi)燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.內(nèi)燃機:將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4.內(nèi)燃機大概的工作過程:內(nèi)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(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(gòu)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(yīng)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(fù)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(fù)運動2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)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(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,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?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)化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉(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;電流通過電熱器時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動機,電能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,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。
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運動
1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
①擴散:不同物質(zhì)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。
③課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(jié)果。實驗現(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動。
、芄獭⒁、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關(guān)。
、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(jié)果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結(jié)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。
③d>r時,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(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)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(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動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)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(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,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,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,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,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)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(guān)。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內(nèi)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(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。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因為內(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:
、僮龉梢愿淖儍(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
③如果僅通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)
④解釋事例:圖15.2-5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(nèi)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(nèi)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(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,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。
、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。
、跓醾鬟f的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、對流和輻射。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(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:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)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(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(nèi)能的利用、熱機
。ㄒ唬﹥(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。
(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(guān)于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍,要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(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,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)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(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
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′。
(三)內(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
、爬脙(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
、评脙(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
蒸氣機──內(nèi)燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.內(nèi)燃機:將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4.內(nèi)燃機大概的工作過程:內(nèi)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(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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:
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| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構(gòu)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(yīng)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(fù)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(fù)運動2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)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(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,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?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)化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉(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;電流通過電熱器時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動機,電能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,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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