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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、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關。
⑤分子運動與物體運動要區(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。
、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。
、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。
、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
(一)內能的獲得──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:
⑴利用內能來加熱;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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人教版第五章 電流和電路 復習提綱
一、電荷
1、摩擦起電:摩擦過的物體具有吸引輕小物體的性質,就說物體帶了電。用摩擦的方法使物體帶電,叫摩擦起電。
2、正負電荷:自然界中只有兩種電荷,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電;用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。帶電體凡是與絲綢摩擦過的玻璃棒相排斥的帶正電;凡是與毛皮摩擦過的橡膠棒相排斥的帶負電。正電荷、負電荷常分別用“+”、“-”表示。
3、電荷間的相互作用規(guī)律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
兩個帶電體相互排斥,則有:①都帶正電,②都帶負電兩種可能。
兩個帶電體相互吸引,則有:①一帶正電,一帶負電;②一帶正電,另一個不帶電;③一個帶負電,另一個不帶電三種可能。
4、驗電器:檢驗物體是否帶電的儀器。用帶電體接觸驗電器的金屬球,它的兩片金屬箔就會張開,張開角度越大,說明帶電體所帶電荷越多。即驗電器的工作原理是同種電荷相互排斥。驗電器可以判斷物體是否帶電,也可以判斷物體帶什么電,判斷物體璉什么電時,可以先讓驗電器帶上已知電性的電荷,再讓帶電體接觸驗電器的金屬球,如果驗電器在原來的基礎上張角變大,則物體帶的電與原來驗電器上帶的電相同;如果驗電器張角先合攏又張開,則物體帶的電與原來驗電器上帶的電相反。
5、電荷量及中和:
①電荷量:電荷的多少叫做電荷量。簡稱電荷,符號是Q,其單位是庫侖,簡稱庫,符號為C。
②中和:等量異種電荷放在一起會完全抵消,這種現(xiàn)象叫做中和。
6、原子結構:一切物質都是由分子組成的,分子又是由原子組成的,原子是由位于原子中心的原子核和核外電子組成的,原子核帶正電,電子帶負電,電子在原子核的電力作用下,在核外繞核運動。原子的這種結構稱為核式結構。
7、元電荷:電子是帶有最小負電荷的粒子,它的電荷量為1.6×10-19C,稱為元電荷,用e表示。1C的電量等于6.25×1018個電子所帶的電量。任何帶電體所帶的電量都是電子所帶電量的整數倍。
8、原子的電中和:通常情況下,原子核所帶的正電荷與核外所有電子總共帶的負電荷在數量上相等,因此整個原子呈中性。
9、摩擦起電的實質
不同物質的原子核束縛電子的本領不同,兩物體互相摩擦時,哪個物體的原子核束縛電子的本領弱,它的一些電子就會轉移到另一個物體上,摩擦起電的實質不是產生了電,而是電子在物體之間發(fā)生了轉移。
10、導體和絕緣體:電荷可以在導體中定向移動。
導體能夠導電的原因是因為內部存在著大量的自由電荷,絕緣體內部幾乎沒有可以自由移動的電荷。
二、電流和電路
1、電流:電荷的定向移動形成電流。
電路中有電流時,發(fā)生定向移動的電荷可能是正電荷,也可能是負電荷,還可能是正負電荷同時向相反方向發(fā)生定向移動。把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。電流方向與正電荷移動的方向相同,與負電荷移動的方向相反。
電路中電源外部電流的方向是從正極流向負極,即“正極→用電器→負極”;在電源內部電流的方向是從負極流向正極。
電路中要獲得持續(xù)電流必須同時滿足兩個條件:電路中要有電源;電路要閉合是一個通路。
2、電路:由電源、用電器、開關、導線連接起來的電流的通路。
電源是提供電能的裝置,把其它形式的能量轉化為電能。用電器是消耗電能,將電能轉化為人們所需的其它形式能量的裝置。導線連接電路,開頭控制電路。
3、電路的狀態(tài):
①處處連通的電路叫通路。
②某處斷開的電路叫開路或斷路,電路斷路時用電器是不工作的。
③將電源正、負極直接用導線連在一起的電路叫短路。電路短路時會將電源燒壞,甚至引起火災,這樣的短路會使整個電路短路,是絕對不允許的。部分電路短路:用導線把電路中的某一部分兩端連接起來,這樣電路會部分短路,可以利用這種短路來控制電路。
4、電路圖:用統(tǒng)一規(guī)定的符號表示電路連接情況的圖叫電路圖。
畫電路圖的規(guī)則:①電路圖應畫成方框圖形;②電路圖要處處連接,不能形成開路,更不能形成短跑路;③電路圖中不能出現(xiàn)元件的實物符號,必須用電路符號表示電路元件;④電路 圖與實物圖元件順序必須一一對應;⑤用電器、開關等電路元件不要畫在連線的拐角處。
5、電路圖和實物圖的轉化:
依電路圖連接實物圖時,應注意:①連接的實物圖中各元件的順序應與電路圖保持一致;②對于串聯(lián)電路,一般從電源正極開始連接,沿電流方向將元件依次連接,對于并聯(lián)電路,先連接元件較多的一條路,然后將元件少的一長路并聯(lián)接入;③連線應簡潔、明確、到位,不得交叉;④連接電路時開關應是斷開的,待連接完畢檢查無誤后,再閉合開關進行實驗。
依實物圖畫電路圖時也可采用與上面類似的“電流路徑法”,但也應注意電路圖中各元件的位置安排適當,使圖形容易看懂、勻稱、美觀。
6、判斷電路的連接是否正確的方法
①看電路的基本組成部分是否齊全,電源、用電器、導線和開關四個部分缺一不可;
②儀表接法是否符合其使用規(guī)則和要求;
③電路是否有短路現(xiàn)象,是否會燒壞儀表、用電器或電源;
④電路是斷路現(xiàn)象,是否會造成儀表或用電器不起作用;
⑤電路的連接是否符合題意要求,各元件能否起到預期的作用。
三、串聯(lián)和并聯(lián)
1、串聯(lián):電路元件逐個順次首尾相連接的電路連接方式叫做串聯(lián)。開關和秘控制的用電器是串聯(lián)的。
串聯(lián)電路的特點:電路不分叉,電流只有一條路徑,電流依次流經各用電器,只要有一處發(fā)生開路,電路中就沒有電流,其它用電器都不能工作。即串聯(lián)電路中一個開關可以控制所有用電器。
2、并聯(lián):將用電器不分先后,并列連在電路兩端的電路連接方式叫做并聯(lián)。
并聯(lián)電路的特點:電路分叉,干路有若干支路,電流有若干條通路,干路中的電流分別通過各支路用電器,一條支路上的用電器不能工作,不影響其他支路的用電器工作。干路上的開關控制所有的用電器,支路上的開關只控制本支路上的用電器。
3、串、并聯(lián)電路的識別
①用電器連接法:用電器逐個順次連接且互相影響的是串聯(lián);用電器并列連接且各自獨立工作互相不影響的是并聯(lián)。
②電流路徑法:凡是電路中電流只有一條路徑的,一定是串聯(lián);電路中有兩條或兩條以上路徑的是并聯(lián)。
③描點法:對于比較復雜的電路,有時不能辨別電流的路徑可以通過描點。描點的原則:凡是用導線直接相連的點都可視為同一點。如果電路元件連在同一點上,則是并聯(lián),否則是串聯(lián)。
④用電器斷路法:把電路中的某一用電器斷開,如果其他用電器不受影響,仍能正常工作,則這些用電器是并聯(lián)的,否則是串聯(lián)的。
⑤電流規(guī)律法:如果題目中給出了電流,還可以利用串、并聯(lián)電路的電流特點來判斷。
前三種方法適用于判斷電路圖中各用電器的連接情況,第四種方法適用于實際電路中用電器的連接情況,如判斷家庭電路用電器的連接情況、判斷馬路上路燈的連接情況等。
四、電流的強弱
1、電流:電流是表示電流強弱的物理量。用I表示,單位是安培,簡稱安,符號是A。
2、電流表:用來測量電流的儀表。在電路中的符號是
3、電流表的使用:電流表接入電路時應和被測用電器串聯(lián);讓電流從正接線柱流進,從負接線柱流出;電路中電流不要超過電流表量程;絕不允許將電流表直接連到電源兩極上,這樣如同短路,會很快將電流表燒壞,甚至損壞電源。
4、電流表的讀數:①明確電流表的量程;②確定電流表的分度值;③接通電路后看電流表的指針總共向右偏過了多少個小格。
五、探究串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律
1、串聯(lián)電路的電流特點:串聯(lián)電路中電流處處相等,I1=I2=…=In。電流表接在任何位置讀數都相等,可以說電流表測的是各用電器的電流或電路中的電流。
2、并聯(lián)電路的電流特點:并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,I=I1+I2+I3+…+In。電流表接在不同的位置瓬數不同,測不同的電流。電流表接在干路上測干路的電流,接在支路上測的是支路上的電流。
六、家庭電路
1、家庭電路的組成:家庭電路由進戶線、電能表、總開關、保險絲、插座、開關、和用電器等幾部分組成。
①進戶線:連接戶外供電電路的電線,相當于電源。
②電能表:用來測量用戶一定時間內消耗的電能。
③總開關:當需修理家庭電路時,必須斷開總開關。
④保險絲:當電流過大時保險絲就會自動熔斷,起保護電路的作用。注意:根據電路設計的安全電流選取合適的保險絲,不能隨意使用橫截面積過大的保險絲,更不能用銅絲、鐵絲代替。
⑤插座、開關、用電器:插座和電燈是并聯(lián)的,開關和用電器是串聯(lián)的。
2、火線和零線:進戶線通常有兩根,一根是火線,一根是零線。一般用試電筆來辨別零線和火線。當試電筆和電線接觸時,試電筆氖管發(fā)光的是火線;鹁和零線間的電壓是220V。3、安全常識:
觸電指的是一定強度的電流通過人體所造成的傷害事故。常見的觸電類型有雙相觸電、單相觸電、高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。
防止觸電的措施:首先家庭電路的安裝要符合安全要求;同時不要弄濕用電器,保護好用電器的絕緣體,不使它的火線裸露;帶有金屬外殼的家用電器,其外殼要接地;不要靠近高壓帶電體,不要接觸低壓帶電體。
觸電急救:一是盡快用絕緣體切斷觸電者觸電的電源;二是盡力進行搶救(盡快通知醫(yī)務人員搶救,必要時先進行人工呼吸)。
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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。
①擴散: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。
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。
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。
、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:
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。
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)
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。
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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′。
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1.內能的利用方式:
、爬脙饶軄砑訜幔粡哪艿慕嵌瓤,這是內能的轉移過程。
、评脙饶軄碜龉;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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