科目:初中物理 來源: 題型:
李智和周慧做“探究導體電阻大小與導體橫截面積關系”的實驗。他們準備在下圖中的M、N兩點間接入待研究的電阻絲,電源電壓恒定。忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響,待用電阻絲的規(guī)格如下:
導體編號 | 材料 | 長度 | 橫截面積 |
a b | 鎳鉻合金絲 | L | S |
c d | 錳銅合金絲 | L | S |
e f | 鎳鉻合金絲 | 2L | S |
g h | 鎳鉻合金絲 | L | 2S |
(1)他們應選擇編號為 、 的兩根電阻絲來探究;
(2)正確選擇后,他們將所選電阻絲分別接入M、N兩點間,閉合開關,通過觀察燈泡的亮暗或電流表的示數來比較電阻絲電阻的大小。實驗中,兩次電流表指針均有偏轉,但第一次的示數小于第二次的示數,說明第二次接入電路的電阻絲的阻值 ,同時周慧發(fā)現(xiàn)第一次實驗中燈泡不亮,你認為原因是 。
(3)上問中判斷電阻大小關系的方法在初中物理中經常用到,以下描述中能體現(xiàn)這種方法的是( )
A.根據物質在常態(tài)下的形狀和體積是否固定,可將物質分為三種狀態(tài)
B.通過觀察木塊被運動物體碰撞后移動距離的大小,可比較運動物體動能的大小
C.水壓使水管中形成水流,類似地,電壓使電路中形成電流
D.研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系,應控制接觸面粗糙程度相同
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
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。
②擴散現(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。
�、芄獭⒁�、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。
①當分子間的距離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:
①做功可以改變內能:對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
�、谧龉Ω淖儍饶艿膶嵸|是內能和其他形式的能的相互轉化。
③如果僅通過做功改變內能,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。
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。
(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:
�、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:
⑴利用內能來加熱;從能的角度看,這是內能的轉移過程。
⑵利用內能來做功;從能的角度看,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沒有變。
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。
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
幾種通信方式的歸類例析
江蘇 王梅軍
一、微波通信
信息理論表明,作為載體的無線電波,頻率越高,相同時間內傳輸的信息就越多。微波的波長在10m~1mm之間,頻率在30MHz~之間。一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話。但是微波的性質接近光波,大致沿直線傳播,不能沿地球表面繞射,因此,必須每隔50km左右就要建設一個微波中繼站來進行傳遞。
例1. 下列說法中正確的是( )
A. 微波的速度小于光速
B. 作為載體的無線電波,頻率越低,相同時間內傳輸的信息就越多
C. 關燈一瞬間,電燈周圍的空間里會產生電磁波
D. 微波通信的信號可沿地球表面曲折傳播
解答:微波是電磁波,其速度等于光速,則A選項錯誤。因為無線電波的頻率越高,相同時間內傳輸的信息就越多,所以B選項也是錯誤的。而微波的性質接近光波,大致沿直線傳播,不能沿地球表面繞射,因而D選項也是錯誤的。關燈一瞬間,電流發(fā)生變化,在電燈周圍的空間里會產生電磁波。故正確選項為C。
二、衛(wèi)星通信
人類通過發(fā)射人造衛(wèi)星,用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站,實現(xiàn)了衛(wèi)星通信的夢想。通信衛(wèi)星大多是相對地球“靜止”的同步衛(wèi)星。在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星,就覆蓋了幾乎全部地球表面,可以實現(xiàn)全球通信。
例2. 關于地球同步通信衛(wèi)星,下列判斷中正確的是( )
A. 同步衛(wèi)星的轉動周期和地球自轉周期相同,相對于地球是靜止的
B. 同步衛(wèi)星在空中靜止不動
C. 同步衛(wèi)星和月球一樣,每天繞地球運轉一周
D. 同步衛(wèi)星作為傳播微波的中繼站,地球上空至少要4顆就能將信號覆蓋全球
解答:根據地球同步通信衛(wèi)星的有關知識,可以判斷出正確選項為A。
三、光纖通信
光也是一種電磁波。與微波相比,光的頻率更高,相同時間內傳輸的信息就更多。光從光導纖維的一端射入,在內壁上多次反射,從另一端射出,這樣就把它所攜帶的信息傳到了遠方。光導纖維是很細很細的玻璃絲,通常數條光纖一起敷上保護層,制成光纜,用來傳遞電視、電話等多種信息。由于光的頻率很高,在一定時間內可以傳輸大量信息。
例3. 為了在相同的時間內傳輸更多的信息,我們應該選擇下列哪種電磁波作為信息傳播的載體( )
A. 光波 B. 短波 C. 中波 D. 長波
解答:光的頻率比短波、中波和長波更高,所以在相同時間內傳輸的信息就更多。故正確選項為A。
四、網絡通信
計算機可以高速處理大量的信息,把計算機連在一起,就可以進行網絡通信,如聊天、電子郵件等。
例4. 下列說法正確的有( )
A. 兩臺計算機進行發(fā)送電子郵件時,必須同時上網
B. “電子郵件”只能發(fā)送文字信息
C. 計算機之間的聯(lián)系只能用光纜
D. 因特網的最大好處是能做到信息資源共享
解答:兩臺計算機進行發(fā)送電子郵件時,不需要同時上網,則A選項錯誤�!半娮余]件”可以發(fā)送文字信息,也可以發(fā)送圖像信息和聲音信息等,所以B選項也是錯誤的。計算機之間的聯(lián)系可以用光纜,也可以用電磁波或導線等,因而C選項也是錯誤的。故正確選項為D。
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
電動機的三類題
江西 劉詩楓
一、基礎題
例1 在如圖1所示的實驗中,接通電源后,導體因受力的作用而發(fā)生運動,改變電流方向或磁感線方向,則下列說法不正確的是( )
圖1
A、在上述實驗現(xiàn)象里,是機械能轉化為電能
B、通電導體在磁場中受力的方向跟電流方向有關
C、通電導體在磁場中受力的方向跟磁感線方向有關
D、同時改變電流方向和磁感線方向,通電導體的受力方向不變
解析:本題綜合考查了電動機的能量轉化、決定通電導體受力方向的因素等知識點。導體通電后運動,消耗的電能轉化為機械能,而不是機械能轉化為電能;通電導體在磁場中受力的方向跟電流方向和磁感線方向都有關,當這二者的方向同時改變時,通電導體的受力方向不變,因此B、C、D都正確。
答案:A
二、新穎題
例2 用磁體去靠近點亮的臺燈的燈泡,會觀察到里面的燈絲抖動起來,把磁體拿開,抖動立即消失。你親自做一下,并與其他同學交流,找到更合理的答案。
解析:本題聯(lián)系生活情景考查磁場對電流的作用,很有新意。因為燈絲中有電流通過,磁體靠近時,燈絲會受到磁場力的作用,力的方向與電流方向和磁場方向都有關系。家用照明電路中的電流是交流電,即電流方向不斷改變,所以燈絲所受磁場力的方向也會不斷變化,這些方向變化的磁場力使鎢絲不停抖動。
三、創(chuàng)新題
例3 如圖2所示是小明和小燕同學制作的直流電動機模型。他們用回形針做成兩個支架,分別與電池的兩極相連。用漆包線繞成一個矩形線圈,以線圈引線為軸,并用小刀刮去軸的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮。將線圈放在支架上,磁體放在線圈下。閉合開關且用手輕推一下線圈,線圈就會不停地轉動起來。
圖2
(1)該直流電動機模型的工作原理是:___________________。
(2)通過改變________方向,可以改變線圈的轉動方向。
(3)若通電后,小明發(fā)現(xiàn)電動機不轉,下面是他想到的可能原因,請你幫他看一看,哪些是可能的?
①接線柱接觸不良;②電池裝反了;③線圈與支架之間的摩擦力太大了;④磁鐵的極性接反了;⑤磁鐵的磁性不夠強;⑥電池應該換成新的電池。
(4)經過處理,通電后,小明發(fā)現(xiàn)電動機只是轉了不到一圈就停下來,請你幫他找出原因,如果要使它連續(xù)轉動下去,可以怎樣改進?
解析:本題綜合考查了電動機的原理、改變轉動方向的方法以及電動機故障的分析與排除,很有創(chuàng)意,能力要求較高。(1)該直流電動機模型的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動;(2)通電線圈在磁場中受力的方向跟電流方向和磁感線方向都有關,要改變線圈的轉動方向,可以改變電流方向或改變磁感線方向,但不能同時改變兩者的方向,否則線圈的轉動方向不變;(3)電動機不轉的可能原因有多,電流不足、磁體磁性太弱、轉子受到的阻力太大、電路的接觸不良等都會使電動機不能轉動,故可能的原因是①③⑤⑥;(4)電動機停下來不轉的原因不是上述的原因引起的,也不是線圈沒有受到力的作用,而是因為矩形線圈的兩條長邊受到的力大小相等、方向相反,使線圈不能持續(xù)轉動下去,這個位置叫平衡位置。線圈在這個位置應該停止對線圈供電,讓它借助自身的慣性轉過平衡位置。所以在平衡位置時線圈的一端與支架接觸的漆皮不能刮掉,而與支架接觸的其他位置的漆皮應該刮掉。
答案:略
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
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。
�、芄獭⒁�、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。
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。
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。
④當d>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:
①做功可以改變內能:對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
�、谧龉Ω淖儍饶艿膶嵸|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。
�、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。
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。
⑵物理意義: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。
⑷水的比熱容為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:
①對于熱值的概念,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。
②熱值反映的是某種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。
⑵利用內能來做功;從能的角度看,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沒有變。
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。
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