中考物理詳細(xì)知識點(diǎn)集合第一章
聲現(xiàn)象
一、聲音的產(chǎn)生
1、聲音是由物體的振動產(chǎn)生的;
(人靠聲帶振動發(fā)聲、蜜蜂靠翅膀下的小黑點(diǎn)振動發(fā)聲,風(fēng)聲是空氣振動發(fā)聲,管制樂器靠里面的空氣柱振動發(fā)聲,弦樂器靠弦振動發(fā)聲,鼓靠鼓面振動發(fā)聲,鐘靠鐘振動發(fā)聲,等等);
2、振動停止,發(fā)聲停止;但聲音并沒立即消失(因?yàn)樵瓉戆l(fā)出的聲音仍在繼續(xù)傳播);
(注:發(fā)聲的物體一定振動,有振動不一定能聽見聲音)
3、發(fā)聲體可以是固體、液體和氣體;
4、聲音的振動可記錄下來,并且可重新還原(唱片的制作、播放);
二、聲音的傳播
1、聲音的傳播需要介質(zhì);固體、液體和氣體都可以傳播聲音;
一般情況下,聲音在固體中傳得最快,氣體中最慢;
2、真空不能傳聲,月球上(太空中)的宇航員只能通過無線電話交談;
3、聲音以聲波的形式傳播;
4、聲速:物體在每秒內(nèi)傳播的距離叫聲速,單位是m/s;
聲速跟介質(zhì)的種類和溫度有關(guān);聲速的計算公式是v=s/t;
聲音在15℃的空氣中的速度為340m/s;
三、回聲
聲音在傳播過程中,遇到障礙物被反射回來,再傳入人的耳朵里,人耳聽到反射回來的聲音叫回聲(如:高山的回聲,北京的天壇的回音壁)
1、聽見回聲的條件:原聲與回聲之間的時間間隔在0.1s以上
(教室里聽不見老師說話的回聲,狹小房間聲音變大是因?yàn)樵暸c回聲疊加重合);
2、回聲的利用:測量距離(車到山的距離,海的深度,冰川到船的距離);
四、怎樣聽見聲音
1、人耳的構(gòu)成:人耳主要由外耳道、鼓膜、聽小骨、耳蝸及聽覺神經(jīng)組成;
2、聲音傳到耳道中,引起鼓膜振動,再經(jīng)聽小骨、聽覺神經(jīng)傳給大腦,形成聽覺;
3、在聲音傳給大腦的過程中任何部位發(fā)生障礙,人都會失去聽覺(鼓膜、聽小骨處出現(xiàn)障礙是傳導(dǎo)性耳聾;聽覺神經(jīng)處出障礙是神經(jīng)性耳聾)
4、骨傳導(dǎo):不借助鼓膜、靠頭骨、頜骨傳給聽覺神經(jīng),再傳給大腦形成聽覺(貝多芬耳聾后聽音樂,我們說話時自己聽見的自己的聲音);
骨傳導(dǎo)的性能比空氣傳聲的性能好;
5、雙耳效應(yīng):聲源到兩只耳朵的距離一般不同,因而聲音傳到兩只耳朵的時刻、強(qiáng)弱及步調(diào)也不同,可由此判斷聲源方位的現(xiàn)象(我們聽見立體聲就屬于雙耳效應(yīng)的應(yīng)用);
五、聲音的特性
1、音調(diào):聲音的高低叫音調(diào),與發(fā)聲體振動的頻率有關(guān),頻率越高,音調(diào)越高
(頻率:物體在每秒內(nèi)振動的次數(shù),表示物體振動的快慢,單位是赫茲,振動物體越大音調(diào)越低;)
2、響度:聲音的強(qiáng)弱叫響度;與發(fā)聲體的振幅、距離聲源的距離有關(guān),物體振幅越大,響度越大;聽者距發(fā)聲者越遠(yuǎn)響度越??;
3、音色:聲音的品質(zhì)特征;與發(fā)聲體的結(jié)構(gòu)和材料有關(guān),不同的物體的音調(diào)、響度盡管都可能相同,但音色卻一定不同;(辨別是什么物體發(fā)的聲靠音色)
注意:音調(diào)、響度、音色三者互不影響,彼此獨(dú)立;
六、超聲波和次聲波
1、人耳感受到聲音的頻率有一個范圍:20Hz~20000Hz,高于20000Hz叫超聲波;
低于20Hz叫次聲波;
2、動物的聽覺范圍和人不同,大象靠次聲波交流,地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯都要產(chǎn)生次聲波;
七、噪聲的危害和控制
1、噪聲:(1)從物理角度上講物體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音叫噪聲;
(2)從環(huán)保的角度上講,凡是妨礙人們正常學(xué)習(xí)、工作、休息的聲音以及對人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音都是噪聲;
2、樂音:從物理角度上講,物體做有規(guī)則振動發(fā)出的聲音;
3、常見噪聲來源:飛機(jī)的轟鳴聲、汽車的鳴笛聲、鞭炮聲、金屬之間的摩擦聲;
4、噪聲的等級:表示聲音強(qiáng)弱的單位是分貝,符號為dB。
為了保護(hù)聽力,聲音不能超過90分貝;
為了保證工作和學(xué)習(xí),聲音不能超過70分貝;
為了保證休息和睡眠,聲音不能超過50分貝;
0dB指剛剛引起聽覺;
5、控制噪聲:(1)在聲源處減弱(安消聲器);
(2)在傳播過程中減弱(植樹。隔音墻)
(3)在人耳處減弱(戴耳塞)
八、聲音的利用
1、傳遞信息
(醫(yī)生查病時的“聞”,打B超,敲鐵軌聽聲音,超聲波基本沿直線傳播用來回聲定位制作聲納等等)
2、聲可以傳遞能量
(飛機(jī)場旁邊的玻璃被震碎;雪山中不能高聲說話;一音叉振動,未接觸的音叉振動發(fā)生;超聲波的能量大、頻率高用來打結(jié)石、清洗鐘表等精密儀器)
第二章
光的傳播
一、光源
能發(fā)光的物體叫做光源。
光源可分為天然光源(水母、太陽)和人造光源(燈泡、火把)
二、光的傳播
1、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播;
2、光沿直線傳播的應(yīng)用:
(1)小孔成像:像的形狀與小孔的形狀無關(guān),像是倒立的實(shí)像
(樹陰下的光斑是太陽的像)
(2)取直線:激光準(zhǔn)直(挖隧道定向);整隊集合;射擊瞄準(zhǔn);
(3)限制視線:坐井觀天
(要求會作有水、無水時青蛙視野的光路圖);一葉障目;
(4)影的形成:影子;日食、月食
(要求知道日食時月球在中間;月食時地球在中間)
3、光線:常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向;
三、光速
1、真空中光速是宇宙中最快的速度;
2、在計算中,真空或空氣中光速c=3×108m/s;
3、光在水中的速度約為c,光在玻璃中的速度約為c;
4、光年:是光在一年中傳播的距離,光年是長度(距離)單位;
1光年≈9.4608×1015m≈9.4608×1012km;
注:聲音在固體中傳播得最快,液體中次之,氣體中最慢,真空中不傳播;
光在真空中傳播的最快,空氣中次之,透明液體、固體中最慢(二者剛好相反)。
光速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲速,(如先看見閃電再聽見雷聲,在100m賽跑時聲音傳播的時間不能忽略不計,但光傳播的時間可忽略不計)。
四、光的反射
1、當(dāng)光射到物體表面時,有一部份光會被物體反射回來,這種現(xiàn)象叫做光的反射。
2、我們看見不發(fā)光的物體是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入了我們的眼睛。
3、反射定律:在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線、法線都在同一個平面內(nèi);
反射光線、入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角。
注:入射角與反射角之間存在因果關(guān)系,反射角總是隨入射角的變化而變化,因而只能說反射角等于入射角,不能說成入射角等于反射角。(鏡面旋轉(zhuǎn)X°,反射光旋轉(zhuǎn)2X°)垂直入射時,入射角、反射角等于0°
4、反射現(xiàn)象中,光路是可逆的(互看雙眼)
5、利用光的反射定律畫一般的光路圖(要求會作):確定入(反)射點(diǎn);根據(jù)法線和反射面垂直,做出法線;根據(jù)反射角等于入射角,畫出入射光線或反射光線
6、兩種反射:鏡面反射和漫反射。
(1)鏡面反射:平行光射到光滑的反射面上時,反射光仍然被平行的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光將沿各個方向反射出去;
(3)鏡面反射和漫反射的相同點(diǎn):都是反射現(xiàn)象,都遵守反射定律;
不同點(diǎn)是:反射面不同(一個光滑,一個粗糙),一個方向的入射光,鏡面反射的反射光只射向一個方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗處,背光走要走亮處,因?yàn)榉e水發(fā)生鏡面反射,地面發(fā)生漫反射,電影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四處,黑板上“反光”是發(fā)生了鏡面反射)
五、平面鏡成像
1、平面鏡成像的特點(diǎn):
像是虛像,像和物關(guān)于鏡面對稱,像和物的大小相等,像和物對應(yīng)的點(diǎn)的連線和鏡面垂直,像到鏡面的距離和物到鏡面的距離相等;
像和物上下相同,左右相反(鏡中人的左手是人的右手,看鏡子中的鐘的時間要看紙張的反面,物體遠(yuǎn)離、靠近鏡面像的大小不變,但亦要隨著遠(yuǎn)離、靠近鏡面相同的距離,對人是2倍距離)。
2、水中倒影的形成的原因:
平靜的水面就好像一個平面鏡,它可以成像(水中月、鏡中花);
對實(shí)物的每一點(diǎn)來說,它在水中所成的像點(diǎn)都與物點(diǎn)“等距”,樹木和房屋上各點(diǎn)與水面的距離不同,越接近水面的點(diǎn),所成像亦距水面越近,無數(shù)個點(diǎn)組成的像在水面上看就是倒影了。(物離水面多高,像離水面就是多遠(yuǎn),與水的深度無關(guān))。
3、平面鏡成虛像的原因:
物體射到平面鏡上的光經(jīng)平面鏡反射后的反射光線沒有會聚而是發(fā)散的,這些光線的反向延長線(畫時用虛線)相交成的像,不能呈現(xiàn)在光屏上,只能通過人眼觀察到,故稱為虛像(不是由實(shí)際光線會聚而成)
注意:進(jìn)入眼睛的光并非來自像點(diǎn),是反射光。
要求能用平面鏡成像的規(guī)律(像、物關(guān)于鏡面對稱)和平面鏡成像的原理(同一物點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)反射后,反射光的反向延長線交于像點(diǎn))作光路圖(作出物、像、反射光線和入射光線);
六、凸面鏡和凹面鏡
1、以球的外表面為反射面叫凸面鏡,以球的內(nèi)表面為反射面的叫凹面鏡;
2、凸面鏡對光有發(fā)散作用,可增大視野(汽車上的觀后鏡,街道拐角處的反光鏡);凹面鏡對光有會聚作用(太陽灶,反射式天文望遠(yuǎn)鏡,電筒)
七、光的折射
1、光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向發(fā)生偏折。
2、光在同種介質(zhì)中傳播,當(dāng)介質(zhì)不均勻時,光的傳播方向也會發(fā)生變化。
3、折射角:折射光線和法線間的夾角。
八、光的折射定律
1、在光的折射中,三線共面,法線居中。
2、光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時,折射光線向法線方向偏折;
光從水或其它介質(zhì)斜射入空氣中時,折射光線偏離法線,折射角隨入射角的增大而增大;
3、斜射時,總是空氣中的角大;
垂直入射時,折射角、反射角和入射角都等于0°,光的傳播方向不改變
4、當(dāng)光射到兩介質(zhì)的分界面時,反射、折射同時發(fā)生。
5、光的折射中光路可逆。
九、光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用
1、生活中與光的折射有關(guān)的例子:
水中的魚的位置看起來比實(shí)際位置淺(高)一些(魚實(shí)際在看到位置的后下方);
由于光的折射,池水看起來比實(shí)際的淺一些;
水中的人看岸上的景物的位置比實(shí)際位置高些;
夏天看到天上的星斗的位置比星斗實(shí)際位置高些;
透過厚玻璃看鋼筆,筆桿好像錯位了;
斜放在水中的筷子好像向上彎折了;(要求會作光路圖)
2、人們利用光的折射看見水中物體的像是虛像(折射光線反向延長線的交點(diǎn))
十、光的色散
1、太陽光通過三棱鏡后,依次被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色,這種現(xiàn)象叫色散;天邊的彩虹是光的色散現(xiàn)象;
2、色光的三原色是:紅、綠、藍(lán);
其它色光可由這三種色光混合而成,白光是紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成的;
世界上沒有黑光;顏料的三原色是品紅、青、黃,三原色混合是黑色;
3、透明體的顏色由它透過的色光決定(透過什么顏色的光物體就成什么顏色);
不透明體的顏色由它反射的色光決定(什么顏色反射什么顏色的光,吸收其它顏色的光,白色物體發(fā)射所有顏色的光,黑色吸收所有顏色的光)
例:一張白紙上畫了一匹紅色的馬、綠色的草、紅色的花、黑色的石頭,現(xiàn)在暗室里用綠光看畫,會看見黑色的馬,黑色的石頭,還有黑色的花在綠色的紙上,看不見草(草、紙都為綠色)
十一、看不見的光
1、太陽光譜:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫這七種色光按順序排列起來
2、紅外線:紅外線位于紅光之外,人眼看不見;
(1)、一切物體都能發(fā)射紅外線,溫度越高輻射的紅外線越多;(紅外線夜視儀)
(2)、紅外線穿透云霧的本領(lǐng)強(qiáng)(遙控探測)
(3)、紅外線的主要性能是熱作用強(qiáng);(加熱,紅外烤箱)
3、紫外線:在光譜上位于紫光之外,人眼看不見;
(1)、紫外線的主要特性是化學(xué)作用強(qiáng);(消毒、殺菌)
(2)、紫外線的生理作用,促進(jìn)人體合成維生素D(小孩多曬太陽),但過量的紫外線對人體有害(臭氧可吸收紫外線,我們要保護(hù)臭氧層)
(3)、熒光作用;(驗(yàn)鈔)
(4)、地球上天然的紫外線來自太陽,臭氧層阻擋紫外線進(jìn)入地球;
第三章
透鏡及其應(yīng)用
一、透鏡
至少有一個面是球面的一部分的透明元件(要求會辨認(rèn))
1、凸透鏡、中間厚、邊緣薄的透鏡,如:遠(yuǎn)視鏡片,照相機(jī)的鏡頭、投影儀的鏡頭、放大鏡等等;
2、凹透鏡、中間薄、邊緣厚的透鏡,如:近視鏡片,門上的貓眼;
二、基本概念
1、主光軸:過透鏡兩個球面球心的直線,用CC/表示;
2、光心:通常位于透鏡的幾何中心;用“O”表示。
3、焦點(diǎn):平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)叫焦點(diǎn);用“F”表示。
4、焦距:焦點(diǎn)到光心的距離
(通常由于透鏡較厚,焦點(diǎn)到透鏡的距離約等于焦距)焦距用“f”表示。
f
f
如下圖:
注意:凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點(diǎn),凸透鏡的焦點(diǎn)是實(shí)焦點(diǎn),凹透鏡的焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn);
三、三條特殊光線(要求會畫)
經(jīng)過光心的光線經(jīng)透鏡后傳播方向不改變,平行于主光軸的光線,經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過焦點(diǎn);經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散,但其反向延長線必過焦點(diǎn)
(所以凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用);
經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸;
射向異側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸。
如下圖:
四、粗略測量凸透鏡焦距的方法
使凸透鏡正對太陽光(太陽光是平行光,使太陽光平行于凸透鏡的主光軸),下面放一張白紙,調(diào)節(jié)凸透鏡到白紙的距離,直到白紙上光斑最小、最亮為止,然后用刻度尺量出凸透鏡到白紙上光斑中心的距離就是凸透鏡的焦距。
五、辨別凸透鏡和凹透鏡的方法
1、用手摸透鏡,中間厚、邊緣薄的是凸透鏡;中間薄、邊緣厚的是凹透鏡;
2、讓透鏡正對太陽光,移動透鏡,在紙上能的到較小、較亮光斑的為凸透鏡,否則為凹透鏡;
3、用透鏡看字,能讓字放大的是凸透鏡,字縮小的是凹透鏡;
六、照相機(jī)
1、鏡頭是凸透鏡;
2、物體到透鏡的距離(物距)大于二倍焦距,成的是倒立、縮小的實(shí)像;
七、投影儀
1、投影儀的鏡頭是凸透鏡;
2、投影儀的平面鏡的作用是改變光的傳播方向;
3、物體到透鏡的距離(物距)小于二倍焦距,大于一倍焦距,成的是倒立、放大的實(shí)像;
注意:照相機(jī)、投影儀要使像變大,應(yīng)該讓透鏡靠近物體,遠(yuǎn)離膠卷、屏幕。
八、放大鏡
放大鏡是凸透鏡;
放大鏡到物體的距離(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虛像;
注:要讓物體更大,應(yīng)該讓放大鏡遠(yuǎn)離物體;
九、探究凸透鏡的成像規(guī)律
器材:凸透鏡、光屏、蠟燭、光具座(帶刻度尺)
口訣:一倍焦距分虛實(shí)、二倍焦距分大?。惶撓裾锵裢瑐?cè),實(shí)像倒物像異側(cè);物遠(yuǎn)實(shí)像小,焦點(diǎn)內(nèi)放大。
注意事項:“三心共線”:蠟燭的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一直線上;又叫“三心等高”
物
距U
像的特點(diǎn)
物像位置
像距(v)
應(yīng)用
U>2f
U=2f
f
U=f
U 倒立.縮小、實(shí)像 異 側(cè) f﹤v﹤2f 照相機(jī) 倒立.等大、實(shí)像 異 側(cè) v=2f 倒立.放大、實(shí)像 異 側(cè) v﹥2f 不成像 同 側(cè) 放大鏡 正立.放大、虛像 投影儀、幻燈機(jī)、電影 注意:實(shí)像是由實(shí)際光線會聚而成,在光屏上可呈現(xiàn),可用眼睛直接看,所有光線必過像點(diǎn);虛像不能在光屏上呈現(xiàn),但能用眼睛看,由光線的反向延長線會聚而成; 十、凹透鏡始終成縮小、正立的虛像; 十一、眼睛的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏(膠卷); 十二、近視眼看不清遠(yuǎn)處的物體,遠(yuǎn)處的物體所成像在視網(wǎng)膜前面,晶狀體太厚,需戴凹透鏡矯正; 十三、遠(yuǎn)視眼看不清近處的物體,近處的物體所成像在視網(wǎng)膜后面,晶狀體太薄,需戴凸透鏡矯正; 十四、顯微鏡由目鏡和物鏡組成,物鏡、目鏡都是凸透鏡,它們使物體兩次放大; 十五、望遠(yuǎn)鏡由目鏡和物鏡組成,物鏡使物體成縮小、倒立的實(shí)像,目鏡相當(dāng)于放大鏡,成放大的像; 第四章 物態(tài)變化 一、溫度 1、溫度:溫度是用來表示物體冷熱程度的物理量; 注:熱的物體我們說它的溫度高,冷的物體我們說它的溫度低,若兩個物體冷熱程度一樣,它們的溫度亦相同; 我們憑感覺判斷物體的冷熱程度一般不可靠; 2、攝氏溫度: (1)我們采用的溫度是攝氏溫度,單位是攝氏度,用符號“℃”表示; (2)攝氏溫度的規(guī)定:把一個大氣壓下,冰水混合物的溫度規(guī)定為0℃; 把一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度規(guī)定為100℃; 然后把0℃和100℃之間分成100等份,每一等份代表1℃。 (3)攝氏溫度的讀法: 如“5℃”讀作“5攝氏度”;“-20℃”讀作“零下20攝氏度”或“負(fù)20攝氏度” 二、溫度計 1、常用的溫度計是利用液體的熱脹冷縮的原理制造的; 2、溫度計的構(gòu)成:玻璃泡、均勻的玻璃管、玻璃泡總裝適量的液體(如酒精、煤油或水銀)、刻度; 3、溫度計的使用: 使用前要:觀察溫度計的量程、分度值(每個小刻度表示多少溫度),并估測液體的溫度,不能超過溫度計的量程(否則會損壞溫度計) 測量時,要將溫度計的玻璃泡與被測液體充分接觸,不能緊靠容器壁和容器底部;讀數(shù)時,玻璃泡不能離開被測液、要待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù),且視線要與溫度 計中夜柱的上表面相平。 三、體溫計 1、用途:專門用來測量人體溫的; 2、測量范圍:35℃~42℃;分度值為0.1℃; 3、體溫計讀數(shù)時可以離開人體; 4、體溫計的特殊構(gòu)成:玻璃泡和直的玻璃管之間有極細(xì)的、彎的細(xì)管叫做縮口; 物態(tài)變化:物質(zhì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間的變化;固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。物質(zhì)以什么狀態(tài)存在跟物體的溫度有關(guān)。 四、熔化和凝固 1、物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫熔化;從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固; 熔化和凝固是可逆的兩物態(tài)變化過程;熔化要吸熱,凝固要放熱; 2、固體可分為晶體和非晶體; 晶體:熔化時有固定溫度(熔點(diǎn))的物質(zhì);非晶體:熔化時沒有固定溫度的物質(zhì); 晶體和非晶體的根本區(qū)別是:晶體有熔點(diǎn)(熔化時溫度不變繼續(xù)吸熱),非晶體沒有熔點(diǎn)(熔化時溫度升高,繼續(xù)吸熱);(熔點(diǎn):晶體熔化時的溫度); 同一晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同; 3、晶體熔化的條件:溫度達(dá)到熔點(diǎn);繼續(xù)吸熱; 晶體凝固的條件:溫度達(dá)到凝固點(diǎn);繼續(xù)放熱; 4、晶體的熔化、凝固曲線: 注意:1、物質(zhì)熔化和凝固所用時間不一定相同; 2、熱量只能從溫度高的物體傳給溫度低的物體,發(fā)生熱傳遞的條件是:物體之間存在溫度差; 五、汽化和液化 1、物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化;物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化; 汽化和液化是互為可逆的過程,汽化要吸熱、液化要放熱; 2、汽化的方式為沸騰和蒸發(fā); (1)蒸發(fā):在任何溫度下都能發(fā)生,且只在液體表面發(fā)生的緩慢的汽化現(xiàn)象; 注:蒸發(fā)的快慢與 A、液體溫度高低有關(guān):溫度越高蒸發(fā)越快 (夏天灑在房間的水比冬天干的快;在太陽下曬衣服快干); B、跟液體表面積的大小有關(guān),表面積越大,蒸發(fā)越快 (涼衣服時要把衣服打開涼,為了地下有積水快干要把積水掃開); C、跟液體表面空氣流速的快慢有關(guān),空氣流動越快,蒸發(fā)越快 (涼衣服要涼在通風(fēng)處,夏天開風(fēng)扇降溫); (2)沸騰:在一定溫度下(沸點(diǎn)),在液體表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象; 注:沸點(diǎn):液體沸騰時的溫度叫沸點(diǎn);不同液體的沸點(diǎn)一般不同;同種液體的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)有關(guān),壓強(qiáng)越大沸點(diǎn)越高(高壓鍋煮飯);液體沸騰的條件:溫度達(dá)到沸點(diǎn)還要繼續(xù)吸熱; (3)沸騰和蒸發(fā)的區(qū)別和聯(lián)系:它們都是汽化現(xiàn)象,都吸收熱量;沸騰在一定溫度下才能進(jìn)行;蒸發(fā)在任何溫度下都能進(jìn)行;沸騰在液體內(nèi)部、外部同時發(fā)生;蒸發(fā)只在液體表面進(jìn)行;沸騰比蒸發(fā)劇烈; (4)蒸發(fā)可致冷:夏天在房間灑水降溫;人出汗降溫;發(fā)燒時在皮膚上涂酒精降溫; (5)不同物體蒸發(fā)的快慢不同:如酒精比水蒸發(fā)的快; 4、液化的方法:(1)降低溫度(2)壓縮體積(增大壓強(qiáng),提高沸點(diǎn))如:氫的儲存和運(yùn)輸;液化氣; 六、升華和凝華 1、物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)叫升華;物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)叫凝華; 升華吸熱,凝華放熱; 2、升華現(xiàn)象:樟腦球變??;冰凍的衣服變干;人工降雨中干冰的物態(tài)變化; 3、凝華現(xiàn)象:雪的形成;北方冬天窗戶玻璃上的冰花(在玻璃的內(nèi)表面) 七、云、霜、露、霧、雨、雪、雹、“白氣”的形成溫度高于0℃時,水蒸汽液化成小水滴成為露; 附在塵埃上形成霧; 溫度低于0℃時,水蒸汽凝華成霜; 水蒸汽上升到高空,與冷空氣相遇液化成小水滴,就形成云,大水滴就是雨; 云層中還有大量的小冰晶、雪(水蒸汽凝華而成),小冰晶下落可熔化成雨,小水滴再與0℃冷空氣流時,凝固成雹; “白氣”是水蒸汽遇冷液化而成的第五、六、七章 電路、電流、電壓、電阻、歐姆定律 一、摩擦起電 摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現(xiàn)象叫摩擦起電; 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫正電荷; 1、兩種電荷 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫負(fù)電荷; 2、電荷間的相互作用:同中電荷相互排斥,異種電荷相互吸引; 1、用途:用來檢驗(yàn)物體是否帶電; 3、驗(yàn)電器 2、原理:利用同種電荷相互排斥; 4、電荷量(電荷)電荷的多少叫電荷量,簡稱電荷;單位是庫侖,簡稱庫,符號為C; 5、元電荷 1、原子是由位于中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子組成; 2、最小的電荷叫元電荷(一個電子所帶電荷)用e表示;e=1.6×10-19; 3、在通常情況下,原子核所帶正電荷與核外電子總共所帶負(fù)電荷在數(shù)量上相等,電性相反,整個原子呈中性; 6、摩擦起電的實(shí)質(zhì) 電荷的轉(zhuǎn)移。(由于不同物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同,所以摩擦起電并沒有新的電荷產(chǎn)生,只是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體,失去電子的帶正電,得到電子的帶負(fù)電) 7、導(dǎo)體和絕緣體 善于導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體(如金屬、人體、大地、酸堿鹽溶液),不善于導(dǎo)電的物體叫絕緣體(如橡膠、玻璃、塑料等); 導(dǎo)體和絕緣體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換; 二、電路 用導(dǎo)線將用電器、開關(guān)、用電器連接起來就組成了電路; 電源:提供電能(把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能)的裝置; 用電器:消耗電能(把電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能)的裝置; 1、電路的工作狀態(tài) 通路:處處連通的電路; 開路:某處斷開的電路; 短路:用導(dǎo)線直接將電源的正負(fù)極連同; 2、電路圖及元件符號 用符號表示電路連接的圖叫電路圖(記住常用的符號) 畫電路圖時要注意:整個電路圖導(dǎo)線要橫平豎直;元件不能畫在拐角處。 3、連接方法 1、線路簡捷、不能出現(xiàn)交叉; 2、連出的實(shí)物圖中各元件的順序一定要與電路圖保持一致; 3、一般從電源的正極起,順著電流方向,依次連接,直至回到電源的負(fù)極; 4、并聯(lián)電路連接中,先串后并,先支路后干路,連接時找準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)。 5、在連接電路前應(yīng)將開關(guān)斷開; 4、串聯(lián)和并聯(lián) 1、把電路元件逐個順次連接起來的電路叫串聯(lián)電路; 串聯(lián)電路特點(diǎn):電流只有一條路徑;各用電器互相影響; 2、把電路元件并列連接起來的電路叫并聯(lián)電路; 并聯(lián)電路特點(diǎn):電流有多條路徑;各用電器互不影響; 3、常根據(jù)電流的流向判斷串、并聯(lián): 從電源的正極開始,沿電流方向走一圈,回到負(fù)極,則為串聯(lián),若出現(xiàn)分支則為并聯(lián); 三、電流 電荷的定向移動形成電流; 電流方向: 正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/p> (負(fù)電荷定向移動方向和電流方向相反); 在電源外部,電流的方向從電源的正極流向負(fù)極; 1、電流的強(qiáng)弱 1、電流:表示電流強(qiáng)弱的物理量,符號I,單位是安培,符號A,還有毫安(mA)、微安(μA)1A=103mA=106μA2、電流強(qiáng)度(I)等于1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量;I=Q/t2、電流的測量:用電流表;符號 1、電流表的結(jié)構(gòu):接線柱、量程、示數(shù)、分度值 2、電流表的使用 (1)先要三“看清”:看清量程、指針是否指在臨刻度線上,正負(fù)接線柱; (2)電流表必須和用電器串聯(lián);(相當(dāng)于一根導(dǎo)線); (3)選擇合適的量程(如不知道量程,應(yīng)該選較大的量程,并進(jìn)行試觸。) 注:試觸法:先把電路的一線頭和電流表的一接線柱固定,再用電路的另一線頭迅速試觸電流表的另一接線柱,若指針擺動很?。ㄗx數(shù)不準(zhǔn)),需換小量程,若超出量程(電流表會燒壞),則需換更大的量程。 3、電流表的讀數(shù) (1)明確所選量程; (2)明確分度值(每一小格表示的電流值); (3)根據(jù)表針向右偏過的格數(shù)讀出電流值; 3、串、并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn): 串聯(lián)電路中電流處處相等; 并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和; 四、電壓 1、電源的作用是給電路兩端提供電壓; 電壓是使電路中形成電流的原因。電路中有電流,就一定有電壓; 電路中有電壓,卻不一定有電流,因?yàn)檫€要看電路是否是通路。 電路中有持續(xù)電流的條件:一要有電源;二是電路是通路。 2、電壓用字母U表示,國際制單位的主單位是伏特,簡稱伏,符號是V。 常用單位有千伏(KV)和毫伏(mV)。1KV = 103V=106mV。 家庭照明電路的電壓是220V; 一節(jié)干電池的電壓是1.5V; 一節(jié)蓄電池的電壓是2V; 對人體安全的電壓不高于36V。 3、電壓表的使用 A、電壓表應(yīng)該與被測電路并聯(lián);(當(dāng)電壓表直接接在電源兩極時,因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻無窮大,所以電路不會短路,所測電壓就是電源電壓) B、要使電流從電壓表的正接線柱流進(jìn),負(fù)接線柱流出。 C、根據(jù)被測電路的選擇適當(dāng)?shù)牧砍?被測電壓不要超過電壓表的量程,預(yù)先不知道被測電壓的大約值時,先用大量程試觸)。 4、電壓表的讀數(shù)方法 A、看接線柱確定量程。 B、看分度值(每一小格代表多少伏)。 C、看指針偏轉(zhuǎn)了多少格,即有多少伏。 (電壓表有兩個量程: 0~3 V,每小格表示的電壓值是0.1 V;0~15V,每小格表示的電壓值是0.5 V。) 5、電池串聯(lián),總電壓為各電池的電壓之和; 相同電池并聯(lián),總電壓等于其中一節(jié)電池的電壓。 6、串、并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn):串聯(lián)電路中,總電壓等于各部分電壓之和。 并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等(各支路兩端的電壓與電源電壓相等)。 五、電阻 1、容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體,如鉛筆芯、金屬、人體、大地等;不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體,如橡膠、塑料、陶瓷等。導(dǎo)電能力介于兩者之間的叫半導(dǎo)體,如硅金屬等。 2、導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻,用R表示,國際制單位的主單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。常用單位有千歐(KΩ)和兆歐(MΩ),1MΩ=103KΩ=106Ω。電阻在電路圖中的符號為。 3、影響電阻大小的因素有:材料;長度;橫截面積;溫度。 電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,它不會隨著電壓、電流的變化而變化。 4、某些導(dǎo)體在溫度下降到某一溫度時,就會出現(xiàn)其電阻為0的情況,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象,這時這種導(dǎo)體就叫超導(dǎo)體。 5、阻值可以改變的電阻叫做變阻器。常用的有滑動變阻器和變阻箱。 6、滑動變阻器的工作原理是 :通過改變連入電路中的電阻絲的長度來改變連入電路中的電阻。 作用:通過改變連入電路中的電阻絲的長度來改變連入電路中的電阻,從而改變電路中電流,進(jìn)而改變部分電路兩端的電壓,還起保護(hù)電路的作用。正確接法是:一上一下的接。通電前應(yīng) 把阻值調(diào)至最大的地方。它在電路圖中的符號是 它應(yīng)該與被控電路串聯(lián)。 六、歐姆定律 1、歐姆定律是由德國物理學(xué)家歐姆在1826年通過大量的實(shí)驗(yàn)歸納出來的。 2、歐姆定律:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體兩端的電阻成反比。公式為:I=U/R,變形公式有:U=IR,R=U/I3、歐姆定律使用注意:單位必須統(tǒng)一,電流用A,電壓用V,電阻用Ω; 不能理解為:電阻與電壓成正比,與電流成反比,因?yàn)殡娮璩R?guī)情況下是不變的。 4、用電器正常工作時的電壓叫額定電壓;正常工作時的電流叫額定電流;但是生活中往往達(dá)不到這個標(biāo)準(zhǔn),所以用電器實(shí)際工作時的電壓叫實(shí)際電壓,實(shí)際工作時的電流叫實(shí)際電流。 5、當(dāng)電路出現(xiàn)短路現(xiàn)象(電路中電源不經(jīng)過用電器而直接被接通的情況)時,根據(jù)I=U/R 可知,因?yàn)殡娮鑂很小,所以電流會很大,從而會導(dǎo)致火災(zāi)。 6、電阻的串聯(lián)與并聯(lián): 串聯(lián):R=R1+R2+……+Rn (串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻阻值都大) 并聯(lián):1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn (并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻阻值都?。?/p> n個阻值為r的電阻串聯(lián)則R總=nr;n個阻值為r的電阻并聯(lián)則R總=r/n7、歐姆定律和安全用電 (1)、對人體安全的電壓應(yīng)該不高于36V,因?yàn)楦鶕?jù)歐姆定律I=U/R 可知,在電阻不變的情況下,電壓越高,通過人體電流就會越大,所以高壓電對人體來說是非常危險的。 (2)、我們不能用潮濕的手去觸摸電器,因?yàn)槿说钠つw潮濕時,電阻會變小,從而會增大觸電的可能性。一般情況下,不要靠近高近帶電體,不要接觸低壓帶電體。 (3)、雷電是自然界一種劇烈的放電現(xiàn)象,對人來說是非常危險的,所以在有雷電現(xiàn)象時,不要站在大樹或其它較高的導(dǎo)電物體下,也不能站到高處。 (4)、為了防止雷電對人們的危害,美國物理學(xué)家富蘭克林發(fā)明了避雷針,讓雷電通過金屬導(dǎo)體進(jìn)入大地,從而保證人或建筑物的安全。 串并聯(lián)電路特點(diǎn) 1、串聯(lián)電路有以下幾個特點(diǎn): 電流:I=I1=I2=……=In(串聯(lián)電路中的電流處處相等) 電壓:U=U1+U2+……+Un(總電壓等于各部分電壓之和) 電阻:R=R1+R2+……+Rn(總電阻等于各分電阻之和)。 如果n個阻值為r的電阻串聯(lián),則有R =nr 分壓作用: = 計算U1、U2可用:U1= U總 U2= U總 比例關(guān)系: = = = = = 2、并聯(lián)電路有以下幾個特點(diǎn): 電流:I=I1+I2+……+In(干路電流等于各支路電流之和) 電壓:U=U1=U2=……=Un(總電壓與各支路兩端的電壓相等) 電阻:1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn(總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)和)。 如果n個阻值為r的電阻并聯(lián),則有R=r/n 分流作用: = 計算I1、I2可用:I1=I總 I2=I總 比例關(guān)系:電壓: = = = = = 3、實(shí)際功率與額定功率的計算: 同一個電阻或燈炮,接在不同的電壓下使用,則有: = 如:當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時,則實(shí)際功率就是額定功率的1/4。 例“220V 100W”是表示額定電壓是220V,額定功率是100W的燈泡如果接在110V的電路中,則實(shí)際功率是25W。 第八章 電功率 一、電能 1、電能可從其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來,也可以轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。 2、電能用W表示,常用單位是千瓦時(kW·h),又叫“度”,在物理學(xué)中能量的通用單位是焦耳(J),簡稱焦。1kW?h=3.6106J。 3、電能表是測量一段時間內(nèi)消耗的電能多少的儀器。 幾個重要參數(shù): “220V”是指這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用; “10(20)A”指這個電能表的額定電流為10A,在短時間內(nèi)最大電流不超過20A;“50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用; “2500revs/kW?h”指這個電能表的每消耗一千瓦時的電能,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)。 4、電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是做功的過程,電流做了多少功就消耗了多少電能,也就是有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。 實(shí)質(zhì)上,電功就是電能,也用W表示,通用單位也是焦耳(J),常用單位是千瓦時(kW?h)。 二、電功率 1、電功率是表示消耗電能的快慢的物理量,用P表示,國際制單位的主單位是瓦特,簡稱瓦,符號是W。 常用單位有千瓦(kW)。1kW = 103W。 電功率的定義為:用電器在1秒內(nèi)消耗的電能。 2、電功率與電能、時間的關(guān)系: P=W/t 在使用時,單位要統(tǒng)一,單位有兩種可用: (1)、電功率用瓦(W),電能用焦耳(J),時間用秒(S); (2)、電功率用千瓦(kW),電能用千瓦時(kW?h,度),時間用小時(h)。 3、1千瓦時是功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能。 4、電功率與電壓、電流的關(guān)系公式: P=IU 單位:電功率用瓦(W),電流用安(A),電壓用伏(V)。 5、用電器在額定電壓下工作時的電功率(或者說用電器正常工作時的電功率),叫做額定功率。 用電器實(shí)際工作時的電功率叫實(shí)際功率,電燈的亮度就取決于燈的實(shí)際功率。 6、推導(dǎo)公式:P=UI=I2R=U2/R W=Pt=UIt=I2Rt=(U2/R)t 三、電和熱 1、電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。 利用電來加熱的用電器叫電熱器。 2、根據(jù)電功率公式和歐姆定律,可以得到: P=I2R 這個公式表示:在電流相同的條件下,電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。 3、焦耳定律 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。公式為:Q=I2Rt。 當(dāng)電流通過導(dǎo)體做的功(電功)全部用來產(chǎn)生熱量(電熱),則有Q=W,可用電功公式算Q,即Q=W=Pt=UIt=I2R t=(U2/R)t。 3、當(dāng)發(fā)電廠電功率一定,送電電壓與送電電流成反比,輸電時電壓越高,電流就越小。此時因?yàn)檩旊娋€路上有電阻,根據(jù)P=I2R 可知,電流越小時,在電線上消耗的電能就會越少。所以電廠在輸電時提高送電電壓,減少電能在輸電線路上的損失。 4、電流的熱效應(yīng)對人們有有利的一面(如電爐、電熱水器、電熱毯等),也有不利的一面(如電視機(jī)、電腦、電動機(jī)在工作時產(chǎn)生的熱量)。我們要利用有利電熱,減少或防止不利電熱(如電視機(jī)的散熱窗,電腦中的散熱風(fēng)扇,電動機(jī)的外殼鐵片等)。 四、電功率和安全用電 根據(jù)公式I=P/U 可知,家庭電路電壓一定時,電功率越大,電流I也就越大。 所以在家庭電路中: A、不要同時使用很多大功率用電器; B、不要在同一插座上接入太多的大功率用電器; C、不要用銅絲、鐵絲代替保險絲,而且保險絲應(yīng)該在可用范圍內(nèi)盡量使用細(xì)一些的。 五、生活用電 1、家庭電路由:進(jìn)戶線→電能表→總開關(guān)→保險盒→用電器。 2、兩根進(jìn)戶線是火線和零線,它們之間的電壓是220伏,可用測電筆來判別。 如果測電筆中氖管發(fā)光,則所測的是火線,不發(fā)光的是零線。 3、所有家用電器和插座都是并聯(lián)的。而開關(guān)則要與它所控制的用電器串聯(lián)。 4、保險絲:是用電阻大,熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成。 它的作用是當(dāng)電路中有過大的電流時,保險產(chǎn)生較多的熱量,使它的溫度達(dá)到熔點(diǎn),從而熔斷,自動切斷電路,起到保險的作用。 5、引起電路中電流過大的原因有兩個:一是電路發(fā)生短路;二是用電器總功率過大。 6、安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體;不靠近高壓帶電體。 7、在安裝電路時,要把電能表接在干路上,保險絲應(yīng)接在火線上(一根已足夠);控制開關(guān)也要裝在火線上,螺絲口燈座的螺旋套要接在零線上。 第九章 電與磁 一、磁場 1、物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物體的性質(zhì),該物體就具有了磁性。 具有磁性的物體叫做磁體。 2、磁體兩端磁性最強(qiáng)的部分叫磁極,磁體中間磁性最弱。 當(dāng)懸掛靜止時,指向南方的叫南極(S),指向北方的叫北極(N)。 任一磁體都有兩個磁極。 相互作用規(guī)律:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。 3、磁化:使沒有磁性的物體獲得磁性的過程。 方式有:與磁體接觸;與磁體摩擦;通電。 有些物體在磁化后磁性能長期保存,叫永磁體(如鋼); 有些物體在磁化后磁性在短時間內(nèi)就會消失,叫軟磁體(如軟鐵)。 4、磁體周圍存在一種看不見,摸不著的物質(zhì),能使磁針偏轉(zhuǎn),叫做磁場。 磁場對放入其中的磁體會產(chǎn)生磁力的作用。 5、磁場方向:在磁場中的某一點(diǎn),小磁針靜止時北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場方向。磁場中某點(diǎn)的磁場方向、磁感線方向、小磁針靜止時北極指的方向相同。 6、在物理學(xué)中,為了研究磁場方便,我們引入了磁感線的概念。 磁感線總是從磁體的北極出來,回到南極。 7、地球也是一個磁體,周圍也存在著磁場,叫地磁場。 所以小磁針靜止時會由于同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引的原理指向南北,由此可知,地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。 8、地磁南極與地理北極、地磁北極與地理南極并不完全重合,中間有一個夾角,叫做磁偏角,是由我國宋代學(xué)者沈括首先發(fā)現(xiàn)的。 二、電生磁 1、奧斯特實(shí)驗(yàn)證明:通電導(dǎo)線的周圍存在著磁場,磁場的方向跟電流的方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。這一現(xiàn)象是由丹麥物理學(xué)家奧斯特在1820年發(fā)現(xiàn)的。 2、把導(dǎo)線繞在圓筒上,做成螺線管,也叫線圈,在通電情況下會產(chǎn)生磁場。 通電螺線管的磁場相當(dāng)于條形磁體的磁場,通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個磁極。 3、通電螺線管的磁場方向與電流方向有關(guān)。 磁場的強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)。 4、在通電螺線管里面加上一根鐵芯,就成了一個電磁鐵。 電磁鐵磁場的強(qiáng)弱與電流的強(qiáng)弱、線圈的匝數(shù)、鐵芯的有無有關(guān)。 可以制成電磁起重機(jī)、揚(yáng)聲器和吸塵器等。 5、判斷通電螺線管的磁場方向可以使用安培(右手)定則: 將右手的四指順著電流方向抓住螺線管,姆指所指的方向就是該螺線管的N極。 三、電磁繼電器 揚(yáng)聲器 1、繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置。實(shí)質(zhì)上它就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。 2、電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點(diǎn)組成; 其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分組成。 3、揚(yáng)聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置。 它主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成。 四、電動機(jī) 1、通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用。 它的受力方向跟電流方向、磁感線方向有關(guān)。 2、電動機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。 能夠轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子;固定不動的部分叫定子。 3、當(dāng)直流電動機(jī)的線圈轉(zhuǎn)動到平衡位置時,線圈就不再轉(zhuǎn)動,只有改變線圈中的電流方向,線圈才能繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。 這一功能是由換向器實(shí)現(xiàn)的。 換向器是由一對半圓形鐵片構(gòu)成的,它通過與電刷的接觸,在平衡位置時改變電流的方向。 實(shí)際生活中電動機(jī)的電刷有很多對,而且會用電磁場來產(chǎn)生強(qiáng)磁場。 4、電動機(jī)構(gòu)造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小,被廣泛應(yīng)用在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中。 它在電路圖中用表示。電動機(jī)工作時是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 五、磁生電 1、在1831年由英國物理學(xué)家法拉第首先發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。當(dāng)閉合電路的一部分在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,電路中就會產(chǎn)生電流。這個現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。 2、沒有使用換向器的發(fā)電機(jī),產(chǎn)生的電流,它的方向會周期性改變方向,這種電流叫交變電流,簡稱交流電。 它每秒鐘電流方向改變的次數(shù)叫頻率,單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz。我國的交流電頻率是50Hz。 3、使用了換向器的發(fā)電機(jī),產(chǎn)生的電流,它的方向不變,這種電流叫直流電。 (實(shí)質(zhì)上和直流電動機(jī)的構(gòu)造完全一樣,只是直流發(fā)電機(jī)是磁生電,而直流電動機(jī)是電生磁) 4、直流電動機(jī)原理:是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。 5、實(shí)際生活中的大型發(fā)電機(jī)由于電壓很高,電流很強(qiáng),一般都采用線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電,而且磁場是用電磁鐵代替的。 第十章 信息的傳遞 一、電話1、1876年由美國科學(xué)家貝爾發(fā)明了電話。最簡單的電話由話筒和聽筒組成。 話筒將聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐纛l電信號,聽筒將音頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘枴?/p> 通話雙方的話筒和聽筒是互相串聯(lián)的,自己的話筒和聽筒是互相獨(dú)立的。 2、為了節(jié)約電話線路的使用效率,人們發(fā)明了電話交換機(jī),1891年出現(xiàn)了自動電話交換機(jī),它通過電磁繼電器進(jìn)行接線。 現(xiàn)代的程控電話是利用程控電話交換機(jī),它是通過電子計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行接線。 3、電話按信號輸方式來分,可分為有線電話和無線電話; 按信號類型來分,可分為模擬電話和數(shù)字電話。 4、模擬信號在傳輸過程中會丟失信息,而且抗干擾能力不強(qiáng),保密性也很差,信號衰減厲害。數(shù)字信號在傳輸過種中,抗干擾能力強(qiáng),保密性好。 二、電磁波的海洋 1、導(dǎo)線中的電流迅速變化會在空間激起電磁波。 電磁波在空氣、水、某些固體,甚至真空中都能傳播。光也是電磁波的一種。 電磁波的速度和光速一樣,都是3×108 m/s,電磁波的速度,等于波長和頻率f的乘積: c = λf 單位分別是 m/s(米每秒)、m(米)、Hz(赫茲); 頻率的常用單位還有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。 2、用于廣播、電視和移動電話的電磁波是數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分,叫做無線電波。 三、廣播 電視和移動通信 1、無線電廣播的發(fā)射由廣播電臺完成; 發(fā)射部分主要由話筒、載波發(fā)生器、調(diào)制器、放大器和發(fā)射天線組成。 接收部分主要由接收天線、調(diào)諧器、解調(diào)器和揚(yáng)聲器組成。 2、電視信號的傳輸與無線電廣播基本相同,只是發(fā)射部分多了攝像機(jī),接收部分多了顯像管。 3、移動電話(無線電話,手機(jī))既是無線電的發(fā)射裝置,又是無線電的接收裝置。它的特點(diǎn)是體積小,發(fā)射功率不大,天線簡單,靈敏度不高,需要基站臺轉(zhuǎn)發(fā)信號。 無繩電話是家庭電話中主機(jī)電話與分機(jī)電話溝通的一種家用電話,一般使用范圍在幾十米或幾百米之內(nèi)。 4、音頻電流和視頻電流加載到高頻電流上,形成了發(fā)射能力很強(qiáng)的射頻電流。 四、越來越寬的信息之路 1、微波是波長在10m—— 1mm之間,頻率在30MHz —— 3105MHz之間的電磁波。微波大致直線傳播,所以每隔50公里左右就要建一個微波中繼站。 2、利用衛(wèi)星做通信中繼站,稱之為衛(wèi)星通信。這種衛(wèi)星相對于地球靜止不動,叫做同步地球衛(wèi)星。在一球周圍均勻分布3顆衛(wèi)星,就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。 3、1960年,美國科學(xué)家梅曼發(fā)明了第一臺激光器。激光的特點(diǎn)是頻率單一、方向高度集中。光纖通信是利用激光在光纖中傳輸信號的。光纖由中央的玻璃芯和外面的反射層、保護(hù)層構(gòu)成的,可以傳輸大量的信息。 4、將數(shù)臺計算機(jī)通過各種方式聯(lián)結(jié)在一起,便組成了網(wǎng)絡(luò)通信。現(xiàn)在世界上最大的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)叫因特網(wǎng)(Internet)。它使用最頻繁的通信方式是電子郵件(e-mail)。 第十一章 質(zhì)量與密度 一、宇宙和微觀世界 1.寧宙是由物質(zhì)組成的“物體”與“物質(zhì)”的區(qū)別和聯(lián)系:物體是指具有一定形狀、占據(jù)一定空間,有體積和質(zhì)量的實(shí)體。而物質(zhì)則是指構(gòu)成物體的材料。比如桌子這個物體是由木頭這種物質(zhì)組成的,窗棱這個物體是由鐵這種物質(zhì)組成的。 2.物質(zhì)是由分子組成的,分子是由原子組成的(1)分子的大?。喝绻逊肿涌闯汕蛐危话惴肿拥拇笮≈挥邪賰|分之幾米,通常用10-10m做單位來量度。 (2)原子的結(jié)構(gòu):原子由原子核和電子組成,原子核由中子和質(zhì)子組成。 3.固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型 (1)固態(tài)物質(zhì)中,分子的排列十分緊密,分子具有十分強(qiáng)大的作用力。 因此,固體具有一定的體積和形狀,但不具有流動性。 (2)液體物質(zhì)中,分子沒有固定的位置,運(yùn)動比較自由,粒子間的作用力比固體的小。因此,液體沒有確定的形狀,但有一定的體積,具有流動性。 (3)氣體物質(zhì)中,分子極度散亂,間距很大,并以高速度向四面八方運(yùn)動,粒子間的作用力極小,容易被壓縮。 因此,氣體具有很強(qiáng)的流動性,但沒有一定的形狀和體積。 4.納米技術(shù) (1)納米是長度的單位。1nm=10-9m。 (2)納米科學(xué)技術(shù)是指納米尺度內(nèi)(0.1~100nm)的科學(xué)技術(shù),研究對象是一小堆分子或單個的原子、分子。 (3)納米技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿,它在電子和通信方面、醫(yī)療方面、制造業(yè)方面等都有應(yīng)用。 二、質(zhì)量 l.質(zhì)量 (1)定義:物體中所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量,用字母m表示。 (2)質(zhì)量的單位:國際上通用的質(zhì)量單位有千克(kg)、噸(t)、克(g)、毫克(mg),其中千克是質(zhì)量的國際單位。 (3)換算關(guān)系:1t=1000kg;1kg=1000g;1g=1000mg。 (4)質(zhì)量是物質(zhì)的一種屬性,它不隨物體的形狀、狀態(tài)、溫度和地理位置的改變而改變。 2.質(zhì)量的測量:用天平 (1)構(gòu)造:托盤天平由橫梁、指針、分度盤、標(biāo)尺、游碼、托盤、平衡螺母構(gòu)成,每架天平配制一盒砝碼。盒中每個砝碼上都標(biāo)明了質(zhì)量大小,以“克”為單位,用符號“g”表示。 (2)使用:先將天平放水平;后將游碼左移零;再調(diào)螺母反指針;左放物體右放碼;四點(diǎn)注意要記清。 調(diào)整平衡后不得移動天平的位置,也不得移動平衡螺母;左盤放被測物體,右盤中放砝碼;物體的質(zhì)量=盤中砝碼總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值(俗稱游碼質(zhì)量)。 四點(diǎn)注意:被測物體的質(zhì)量不能超過量程;向盤中加減砝碼時要用鑷子,不能用手接觸砝碼,不能把砝碼弄濕、弄臟;潮濕的物體和化學(xué)藥品不能直接放到天平的盤中;砝碼要輕拿輕放。 三、密度 1.物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系:同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積成正比,其比值為定值。 2.密度 (1)定義:單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度,用符號ρ表示。 (2)公式:ρ=m/V。式中,ρ表示密度;m表示質(zhì)量;V表示體積。 (3)單位:國際單位是千克/米3(kg/m3),讀做千克每立方米; 常用單位還有:克/厘米3(g/cm3),讀做克每立方厘米。換算關(guān)系:1g/cm3=1x103kg/m3。 (4)密度是物質(zhì)的一種特性,它只與物質(zhì)種類和溫度有關(guān),與物體的質(zhì)量、體積無關(guān)。 (5)混合物質(zhì)的密度應(yīng)由其混合物質(zhì)的總質(zhì)量與總體積的比值決定,而不是等于構(gòu)成這種混合物的各種物質(zhì)的密度的算術(shù)平均值。 四、測量物質(zhì)的密度 1.體積的測量 (1)體積的單位:m3、dm3(L)、cm3(mL)、mm3。 (2)換算關(guān)系:1m3=103dm3;1dm3=10cm3;lcm3=103mm3;1L=1dm3;1mL=1mm3。 (3)測量工具:量筒或量杯、刻度尺 (4)測量體積的方法 ①對形狀規(guī)則的固體:可用刻度尺測出其尺寸,求出其體積。 ②對形狀不規(guī)則的固體:使用量筒或量杯采用“溢水法”測體積。若 固體不沉于液體中,可用“針壓法”——用針把固體壓入量筒浸沒入水中,或“沉錘法”——用金屬塊或石塊拴住被測固體一起浸沒入量筒的液體中測出其體積。 (5)量筒的使用注意事項 ①要認(rèn)清量筒、量杯的最大刻度是多少?它的每小格代表多少cm3(毫升)? ②測量時量筒或量杯應(yīng)放平穩(wěn)。 ③讀數(shù)時,視線要與筒內(nèi)或杯內(nèi)液體液面相平(凹底凸頂)。 2.密度的測量 (1)原理:ρ=m/V (2)方法:測出物體質(zhì)量m和物體體積V,然后利用公式ρ=m/V計算得到ρ。 (3)密度測量的幾種常見方法 ①測沉于水中固體(如石塊)的密度 器材:天平(含砝碼)、量筒、石塊、水、細(xì)線。 步驟:用天平稱出石塊的質(zhì)量m;倒適量的水入量筒中,記錄水面的刻度V1;用細(xì)線拴住石塊浸沒入量筒的水中,記錄此時水面的刻度V2;用公式ρ=m/(V2–V1)算出密度。 ②測量不沉于水的固體(如木塊)的密度 器材:天平(含砝碼)、量筒、木塊、鐵塊、水、細(xì)線。 步驟:用天平稱出木塊的質(zhì)量m;倒適量的水入量筒中,用細(xì)線拴住鐵塊浸沒入量筒的水中,記錄水面的刻度V1;將木塊取出,用細(xì)線把木塊與鐵塊拴在一起全部沒入量筒的水中,記錄此時水面的刻度V2;用公式ρ=m/(V2–V1)算出密度。 注意:在測固體的密度時,在實(shí)驗(yàn)的步驟安排上,都是先測物體的質(zhì)量再用排法測體積。如若倒過來,則會造成固體因先沾到液體而使得質(zhì)量難以準(zhǔn)確測量。 ③測量液體(如鹽水)的密度 器材:天平(含砝碼)、量筒、燒杯、鹽水。 步驟:用天平稱出燒杯和鹽水的質(zhì)量m1,將燒杯中的鹽水倒一部分入量筒中,記錄量筒中液面的刻度V;用天平稱出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量m2;用公式ρ=(m1–m2)/V算出密度。 五、密度與社會生活 1.密度作為物質(zhì)的一個重要屬性,在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用 (1)農(nóng)業(yè) ①用來判斷土壤的肥力,土壤越肥沃,它的密度越小。 ②播種前選種也用到密度,把要選的種子放在水里,飽滿健壯的種子由于密度大而沉到水底,癟殼和雜草種由于密度小而浮在水面上。 (2)工業(yè) 有些工廠用的原料往往也根據(jù)密度來判斷它的優(yōu)劣。例如:有的淀粉制造廠以土豆為原料,土豆含淀粉量的多少直接影響淀粉的產(chǎn)量。一般來說含淀粉量多的土豆密度較大,所以通過測定土豆的密度不僅能判斷出土豆的質(zhì)量,還可以由此估計淀粉的產(chǎn)量。在鑄造廠的生產(chǎn)中也用到密度,工廠在鑄造金屬物體前,需要估計熔化多少金屬注入仿型的模子里比較合適,這時就需要根據(jù)模子的容積和金屬的密度,計算出需熔化的金屬量,以避免造成浪費(fèi)。 2.密度與溫度:溫度能改變物質(zhì)的密度。 (1)氣體的熱脹冷縮最為顯著,它的密度受溫度的影響也最大。 (2)一般固體、液體的熱脹冷縮不像氣體那樣明顯,因而密度受溫度的影響比較小。 (3)并不是所有的物質(zhì)都遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律。如:4℃的水密度最大。 3.密度的應(yīng)用(1)鑒別物質(zhì)。(2)計算不能直接稱量的龐大物體的質(zhì)量,m=ρV。 (3)計算不便于直接測量的較大物體的體積,V=m/ρ。 (4)判斷物體是否是實(shí)心或空心。 判斷的方法通常有三種:利用密度進(jìn)行比較;利用質(zhì)量進(jìn)行比較;利用體積進(jìn)行比較。 第十二章 力與運(yùn)動 一、運(yùn)動的描述 1.機(jī)械運(yùn)動:物理學(xué)中把物體位置的變化叫做機(jī)械運(yùn)動,簡稱為運(yùn)動。機(jī)械運(yùn)動是宇宙中最普遍的運(yùn)動。 2.參照物 (1)研究機(jī)械運(yùn)動,判斷一個物體是運(yùn)動的還是靜止的,要看是以哪個物體作為標(biāo)準(zhǔn)。這個被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參照物。 (2)判斷一個物體是運(yùn)動的還是靜止的,要看這個物體與參照物的位置關(guān)系。當(dāng)一個物體相對于參照物位置發(fā)生了改變,我們就說這個物體是運(yùn)動的,如果位置沒有改變,我們就說這個物體是靜止的。 (3)參照物的選擇是任意的,選擇不同的參照物來觀察同一物體的運(yùn)動,其結(jié)果可能不相同。 例如:坐在行使的火車上的乘客,選擇地面作為參照物時,他是運(yùn)動的,若選擇他坐的座椅為參照物,他則是靜止的。對于參照物的選擇,應(yīng)該遵循有利于研究問題的簡化這一原則。一般在研究地面上運(yùn)動的物體時,常選擇地面或者相對地面靜止的物體(如房屋、樹木等)作為參照物。 3.運(yùn)動和靜止的相對性:宇宙中的一切物體都在運(yùn)動,也就是說,運(yùn)動是絕對的。 而一個物體是運(yùn)動還是靜止則是相對于參照物而言的,這就是運(yùn)動的相對性。 4.判斷一個物體是運(yùn)動的還是靜止的,一般按以下三個步驟進(jìn)行: (1)選擇恰當(dāng)?shù)膮⒄瘴铩?2)看被研究物體相對于參照物的位置是否改變。 (3)若被研究物體相對于參照物的位置發(fā)生了改變,我們就說這個物體是運(yùn)動的。 若位置沒有改變,我們就說這個物體是靜止的。 二、運(yùn)動的快慢 1.知道比較快慢的兩種方法(1)通過相同的距離比較時間的大小。(2)相同時間內(nèi)比較通過路程的多少。 2.速度 (1)物理意義:速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量。 (2)定義:速度是指運(yùn)動物體在單位時間內(nèi)通過的路程。 (3)速度計算公式:v=s/t。注意公式中各個物理物理量的含義及單位以及路程和時間的計算。 (4)速度的單位 ①國際單位:米/秒,讀做米每秒,符號為m/s或m·s-l。 ②常用單位:千米/小時,讀做千米每小時,符號為km/h。 ③單位的換算關(guān)系:1m/s=3.6km/h。 (5)勻速直線運(yùn)動和變速直線運(yùn)動①物體沿著直線快慢不變的運(yùn)動叫做勻速直線運(yùn)動。 對于勻速直線運(yùn)動,雖然速度等于路程與時間的比值,但速度的大小卻與路程和時間無關(guān),因?yàn)槲矬w的速度是恒定不變的,無論通過多遠(yuǎn)的路程,也不管運(yùn)動多長時間。 ②運(yùn)動方向不變、速度大小變化的直線運(yùn)動叫做變速直線運(yùn)動。 對于變速直線運(yùn)動可以用平均速度來粗略的地描述物體在某段路程或某段時間的運(yùn)動快慢。 ③平均速度的計算公式:v=s/t,式中,t為總時間,s為路程。 ④正確理解平均速度: A.平均速度只是粗略地描述變速運(yùn)動的平均的快慢程度,它實(shí)際是把復(fù)雜的變速運(yùn)動當(dāng)作簡單的勻速運(yùn)動來處理,把復(fù)雜的問題簡單化。 B.由于變速直線運(yùn)動的物體的速度在不斷變化,因此在不同的時間、不同的路程,物體的平均速度不同。所以,談到平均速度,必須指明是哪一段路程,或哪一段時間的平均速度,否則,平均速度便失去意義。 三、長度時間的及其測量 1.長度的測量 (1)長度的單位:在國際單位制中,長度的單位是“米(m)”。 常用的還有“千米(km)”、“分米(dm)”、“厘米(cm)”、“毫米(mm)”、“微米(μm)”、“納米(nm)” 它們之間的關(guān)系為:1km=103m;1m=10dm;1dm=10cm;1cm=10mm;1mm=103μm;1μm=103nm。 (2)長度的測量工具:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、卷尺等。 (3)正確使用刻度尺:使用總結(jié)為六個字:認(rèn)、放、看、讀、記、算。 ①“認(rèn)”清刻度尺的零刻度線、量程和分度值。 ②“放”尺要沿著所測直線、刻度部分貼近被測長度放置。 ③“看”讀數(shù)看尺視線要與尺面要垂直。 ④“讀”估讀出分度值的下一位。 ⑤“記”正確記錄測量結(jié)果。 ⑥“算”多次測量取平均值。 (4)長度的估測:受條件的限制,有時需要對長度進(jìn)行估測,此時可以借助身邊的物品進(jìn)行估測,比如指頭的寬度大約為1cm,拳頭的寬度大約為10cm等。 2.時間的測量 (1)時間的單位:在國際單位制中,時問的單位是“秒(s)”。 其他的單位還有“時(h)、”“分(min)”、“毫秒(ms)”、“微秒(μs)”等。 它們之間的關(guān)系為:1h=60min;1min=60s;1s=103ms;1ms=103μs。 (2)時間的測量工具:秒表、停表、時鐘等。 (3)時間的估測:可以借助脈搏的跳動次數(shù)等對時間進(jìn)行估測。 3.誤差 (1)測量值與真實(shí)值之間的差異叫做誤差。在測量中誤差總是存在的。 誤差不是錯誤,誤差不可避免,只能想辦法盡可能減小誤差,但不可能消除誤差。 (2)減小誤差的方法:多次測量取平均值:使用更精密的測量工具:改變測量方法。 四、力 1.力的作用效果:(1)力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。(2)力可以使物體發(fā)生形變。 注:物體運(yùn)動狀態(tài)的改變指物體的運(yùn)動方向或速度大小的改變或二者同時改變,或者物體由靜止到運(yùn)動或由運(yùn)動到靜止。形變是指形狀發(fā)生改變。 2.力的概念 (1)力是物體對物體的作用,力不能脫離物體而存在。一切物體都受力的作用。 (2)有的力必須是物體之間相互接觸才能產(chǎn)生,比如物體間的推、拉、提、壓等力,但有的力物體不接觸也能產(chǎn)生,比如重力、磁極間、電荷間的相互作用力等。 (3)力的單位:牛頓,簡稱:牛,符號是N。 (4)力的三要素:力的大小、方向、作用點(diǎn)叫做力的三要素。都會影響力的作用效果。 3.力的示意圖 (1)用力的示意圖可以把力的三要素表示出來。 (2)作力的示意圖的要領(lǐng): ①確定受力物體、力的作用點(diǎn)和力的方向; ②從力的作用點(diǎn)沿力的方向畫力的作用線,用箭頭表示力的方向; ③力的作用點(diǎn)可用線段的起點(diǎn),也可用線段的終點(diǎn)來表示; ④表示力的方向的箭頭,必須畫在線段的末端。 4.力的作用是相互的:物體間力的作用是相互的,比如甲、乙兩個物體間產(chǎn)生了力的作用,那么甲對乙施加一個力的同時,乙也對甲施加了一個力。 由此我們認(rèn)識到:①力總是成對出現(xiàn)的; ②相互作用的兩個物體互為施力物體和受力物體。 五、彈力和彈簧測力計 1.彈力 (1)彈力是物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。 壓力、支持力、拉力等的實(shí)質(zhì)都是彈力。 (2)彈力的大小、方向和產(chǎn)生的條件: ①彈力的大?。号c物體的材料、形變程度等因素有關(guān)。 ②彈力的方向:跟形變的方向相反,與物體恢復(fù)形變的方向一致。 ③彈力產(chǎn)生的條件:物體間接觸,發(fā)生彈性形變。 2.彈簧測力計 (1)測力計:測量力的大小的工具叫做測力計。 (2)彈簧測力計的原理:彈簧所受拉力越大彈簧的伸長就越長; 在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長與所受到的拉力成正比。 (3)彈簧測力計的使用: ①測量前,先觀察彈簧測力計的指針是否指在零刻度線的位置,如果不是,則需校零;所測的力不能大于彈簧測力計的測量限度,以免損壞測力計。 ②觀察彈簧測力計的分度值和測量范圍,估計被測力的大小,被測力不能超過測力計的量程。 ③測量時,拉力的方向應(yīng)沿著彈簧的軸線方向,且與被測力的方向在同一直線。④讀數(shù)時,視線應(yīng)與指針對應(yīng)的刻度線垂直。 六、重力 1.重力的由來: (1)萬有引力:宇宙間任何兩個物體,大到天體,小到灰塵之間,都存在互相吸引的力,這就是萬有引力。 (2)重力:由于地球的吸引而使物體受到的力,叫做重力。 地球上的所有物體都受到重力的作用。 2.重力的大小 (1)重力也叫重量。 (2)重力與質(zhì)量的關(guān)系:物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。 公式:G=mg,式中,G是重力,單位牛頓(N);m是質(zhì)量,單位千克(kg)。g=9.8N/kg。(3)重力隨物體位置的改變而改變,同一物體在靠近地球兩極處重力最大,靠近赤道 處重力最小。 3.重力的方向 (1)重力的方向:豎直向下。 (2)應(yīng)用:重垂線,檢驗(yàn)墻壁是否豎直。 4.重心: (1)重力的作用點(diǎn)叫重心。 (2)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心上。 有的物體的重心在物體上,也有的物體的重心在物體以外。 七、摩擦力 1.摩擦力 兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動時在接觸面產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動的力。 2.摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)兩物接觸并擠壓。 (2)接觸面粗糙。 (3)將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動。 3.摩擦力的分類 (1)靜摩擦力:將要發(fā)生相對運(yùn)動時產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。 (2)滑動摩擦力:相對運(yùn)動屬于滑動,則產(chǎn)生的摩擦力叫滑動摩擦力。 (3)滾動摩擦力:相對運(yùn)動屬于滾動,則產(chǎn)生的摩擦力叫滾動摩擦力。 4.滑動摩擦力 (1)決定因素:物體間的壓力大小、粗糙程度。 (2)方向:與相對運(yùn)動方向相反。 (3)探究方法:控制變量法。 5.增大與減小摩擦的方法 (1)增大摩擦的主要方法: ①增大壓力; ②增大接觸面的粗糙程度; ③變滾動為滑動。 (2)減小摩擦的主要方法: ①減少壓力; ②使接觸面光滑些; ③用滾動代替滑動; ④使接觸面分離。 八、牛頓第一定律 1.牛頓第一定律 (1)內(nèi)容:一切物體在沒有受到外力作用時,總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 (2)牛頓第一定律不可能簡單從實(shí)驗(yàn)中得出,它是通過實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、通過分析和科學(xué)推理得到的。 (3)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,慣性是維持物體運(yùn)動的原因。 (4)探究牛頓第一定律中,每次都要讓小車從斜面上同一高度滑下,其目的是使小車滑至水平面上的初速度相等。 (5)牛頓第一定律的意義: ①揭示運(yùn)動和力的關(guān)系。 ②證實(shí)了力的作用效果:力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。 ③認(rèn)識到慣性也是物體的一種特性。 2.慣性(1)慣性:一切物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性。 (2)對“慣性”的理解需注意的地方: ①“一切物體”包括受力或不受力、運(yùn)動或靜止的所有固體、液體氣體。 ②慣性是物體本身所固有的一種屬性,不是一種力,所以說“物體受到慣性”或“物體受到慣性力”等,都是錯誤的。 ③要把“牛頓第一定律”和物體的“慣性”區(qū)別開來,前者揭示了物體不受外力時遵循的運(yùn)動規(guī)律,后者表明的是物體的屬性。 ④慣性有有利的一面,也有有害的一面,我們有時要利用慣性,有時要防止慣性帶來的危害,但并不是“產(chǎn)生”慣性或“消滅”慣性。 ⑤同一個物體不論是靜止還是運(yùn)動、運(yùn)動快還是運(yùn)動慢,不論受力還是不受力,都具有慣性,而且慣性大小是不變的。慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體慣性大,而與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。 (3)在解釋一些常見的慣性現(xiàn)象時,可以按以下來分析作答: ①確定研究對象。 ②弄清研究對象原來處于什么樣的運(yùn)動狀態(tài)。 ③發(fā)生了什么樣的情況變化。 ④由于慣性研究對象保持原來的運(yùn)動狀態(tài)于是出現(xiàn)了什么現(xiàn)象。 九、二力平衡 1.力的平衡 (1)平衡狀態(tài):物體受到兩個力(或多個力)作用時,如果能保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),我們就說物體處于平衡狀態(tài)。 (2)平衡力:使物體處于平衡狀態(tài)的兩個力(或多個力)叫做平衡力。 (3)二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直線上,這兩個力就彼此平衡。二力平衡的條件可以簡單記為:等大、反向、共線、同體。物體受到兩個力的作用時,如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),則這兩個力平衡。 2.一對平衡力和一對相互作用力的比較 3.二力平衡的應(yīng)用 (1)己知一個力的大小和方向,可確定另一個力的大小和方向。 (2)根據(jù)物體的受力情況,判斷物體是否處于平衡狀態(tài)或?qū)で笪矬w平衡的方法、措施。 4.力和運(yùn)動的關(guān)系 (1)不受力或受平衡力 物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動 (2)受非平衡力 運(yùn)動狀態(tài)改變 第十四章 壓強(qiáng)和浮力 一、壓強(qiáng) 1.壓強(qiáng): (1)壓力:①產(chǎn)生原因:由于物體相互接觸擠壓而產(chǎn)生的力。 ②壓力是作用在物體表面上的力。 ③方向:垂直于受力面。 ④壓力與重力的關(guān)系:力的產(chǎn)生原因不一定是由于重力引起的,所以壓力大小不一定等于重力。只有當(dāng)物體放置于水平地面上時壓力才等于重力。 (2)壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的一個物理量,它的大小與壓力大小和受力面積有關(guān)。 (3)壓強(qiáng)的定義:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強(qiáng)。 (4)公式:P=F/S。式中P表示壓強(qiáng),單位是帕斯卡;F表示壓力,單位是牛頓; S表示受力面積,單位是平方米。 (5)國際單位:帕斯卡,簡稱帕,符號是Pa。1Pa=lN/m2,其物理意義是:lm2的面積上受到的壓力是1N。 2.增大和減小壓強(qiáng)的方法 (1)增大壓強(qiáng)的方法:①增大壓力:②減小受力面積。 (2)減小壓強(qiáng)的方法:①減小壓力:②增大受力面積。 二、液體壓強(qiáng) 1.液體壓強(qiáng)的特點(diǎn) (1)液體向各個方向都有壓強(qiáng)。 (2)同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。 (3)同種液體中,深度越深,液體壓強(qiáng)越大。 (4)在深度相同時,液體密度越大,液體壓強(qiáng)越大。 2.液體壓強(qiáng)的大小 (1)液體壓強(qiáng)與液體密度和液體深度有關(guān)。 (2)公式:P=ρgh。式中,P表示液體壓強(qiáng)單位帕斯卡(Pa); ρ表示液體密度,單位是千克每立方米(kg/m3); h表示液體深度,單位是米(m)。 3.連通器——液體壓強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用 (1)原理:連通器里的液體在不流動時,各容器中的液面高度總是相同的。 (2)應(yīng)用:水壺、鍋爐水位計、水塔、船鬧、下水道的彎管。 三、大氣壓強(qiáng) 1.大氣壓產(chǎn)生的原因:由于重力的作用,并且空氣具有流動性,因此發(fā)生擠壓而產(chǎn)生的。 2.證明大氣壓存在:馬德堡半球?qū)嶒?yàn),覆杯實(shí)驗(yàn),瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)。 3.大氣壓的測量——托里拆利實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)方法:在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用于指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開于指,管內(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時測出管內(nèi)外水銀面高度差約為76cm。 (2)計算大氣壓的數(shù)值:P0=P水銀=ρgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013x105Pa。 所以,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值為:P0=1.013Xl05Pa=76cmHg=760mmHg。 (3)以下操作對實(shí)驗(yàn)沒有影響 ①玻璃管是否傾斜; ②玻璃管的粗細(xì); ③在不離開水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置。 (4)若實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)不慎漏有少量空氣,液體高度減小,則測量值要比真實(shí)值偏小。 (5)這個實(shí)驗(yàn)利用了等效替換的思想和方法。 3.影響大氣壓的因素:高度、天氣等。 在海拔3000m以內(nèi),大約每升高10m,大氣壓減小100Pa。 4.氣壓計——測定大氣壓的儀器。 種類:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計)。 5.大氣壓的應(yīng)用:抽水機(jī)等。 四、液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 1.在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。 2.飛機(jī)的升力的產(chǎn)生:飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場跑道上滑行時,流過機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小,流過機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大。機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。 五、浮力 1.當(dāng)物體浸在液體或氣體中時會受到一個豎直向上托的力,這個力就是浮力。 2.一切浸在液體或氣體里的物體都受到豎直向上的浮力。 3.浮力=物體重-物體在液體中的彈簧秤讀數(shù),即F浮=G-F′ 4.阿基米德原理:浸在液體里的物體受的浮力,大小等于它排開的液體受的重力。 用公式表示為;F浮=G排。 (1)根據(jù)阿基米德原理可得出計算浮力大小的數(shù)學(xué)表達(dá)式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。 (2)阿基米德原理既適用于液體也適用于氣體。 六、浮力的應(yīng)用 1.浸在液體中物體的浮沉條件 (1)物體上浮、下沉是運(yùn)動過程,此時物體受非平衡力作用。 下沉的結(jié)果是沉到液體底部,上浮的結(jié)果是浮出液面,最后漂浮在液面。 (2)漂浮與懸浮的共同點(diǎn)都是浮力等于重力,在平衡力的作用下靜止不動。 但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài),物體的一部分浸入液體中。 懸浮是物體浸沒在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài),整個物體浸沒在液體中。 上浮 漂浮 懸浮 下沉 ρ物<ρ液 ρ物<ρ液 ρ物=ρ液 ρ物>ρ液 G物<F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物>F浮 2.應(yīng)用 (1)輪船 ①原理:把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船,使它排開水的體積增大,從而來增大它所受的浮力,故輪船能漂浮在水面上。 ②排水量:輪船滿載時排開的水的質(zhì)量。 (2)潛水艇 原理:潛水艇體積一定,靠水艙充水、排水來改變自身重力,使重力小于、大于或等于浮力來實(shí)現(xiàn)上浮、下潛或懸浮的。 (3)氣球和氣艇 原理:氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣),通過改變氣囊里的氣體質(zhì)量來改變自身體積,從而改變所受浮力大小。 3.浮力的計算方法 稱量法:F浮=G-F拉 平衡法:F浮=G物(懸浮或漂?。?/p> 壓力差法:F浮=F向上-F向下 阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排 第十三、十五章 功、機(jī)械、機(jī)械能 一、功 1、功 (1)力學(xué)中的功:如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向移動了一段距離,這個力的作用就顯示出成效,力學(xué)里就說這個力做了功。 (2)功的兩個因素:一個是作用在物體上的力,另一個是物體在這個力的方向上通過的距離。兩因素缺一不可。 (3)不做功的三種情況:①物體受到了力,但保持靜止。 ②物體由于慣性運(yùn)動通過了距離,但不受力。 ③物體受力的方向與運(yùn)動的方向相互垂直,這個力也不做功。 2、功的計算 (1)計算公式:物理學(xué)中,功等于力與力的方向上移動的距離的乘積。即:W=Fs。 (2)符號的意義及單位:W表示功,單位是焦耳(J),1J=1N·m; F表示力,單位是牛頓(N);s表示距離,單位是米(m)。 (3)計算時應(yīng)注意的事項: ①分清是哪個力對物體做功,即明確公式中的F。 ②公式中的“s”是在力F的方向上通過的距離,必須與“F”對應(yīng)。 ③F、s的單位分別是N、m,得出的功的單位才是J。 3、功的原理——使用任何機(jī)械都不省功。 二、功率 1、功率的概念:功率是表示物體做功快慢的物理量。 2、功率 (1)定義:單位時間內(nèi)所做的功叫做功率,用符號“P”表示。 單位是瓦特(W)常用單位還有kW。1kW=103W。 (2)公式:p=W/t。式中p表示功率,單位是瓦特(W);W表示功,單位是焦耳(J); t表示時間,單位是秒(s)。 (3)功率與機(jī)械效率的區(qū)別: ①二者是兩個不同的概念:功率表示物體做功的快慢; 機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率。 ②它們之間的物理意義不同,也沒有直接的聯(lián)系,功率大的機(jī)械效率不一定大,機(jī)械效率高的機(jī)械,功率也不一定大。 三、杠桿 1.杠桿 (1)杠桿:在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒就是杠桿。 (2)杠桿的五要素:①支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)(O); ②動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力(F1); ③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(F2); ④動力臂:從支點(diǎn)到動力作用線的距離(l1); ⑤阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離(l2)。 2.杠桿的平衡條件 (1)杠桿的平衡:當(dāng)有兩個力或幾個力作用在杠桿上時,杠桿能保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動,則我們說杠桿平衡。 (2)杠桿平衡的條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即:F1l1=F2l2 3.杠桿的應(yīng)用 (1)省力杠桿:動力臂大于阻力臂的杠桿,省力但費(fèi)距離。 (2)費(fèi)力杠桿:動力臂小于阻力臂的杠桿,費(fèi)力但省距離。 (3)等臂杠桿:動力臂等于阻力臂的杠桿,既不省力也不費(fèi)力。 四、其他簡單機(jī)械 1.定滑輪(1)實(shí)質(zhì):是一個等臂杠桿。支點(diǎn)是轉(zhuǎn)動軸,動力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑。 (2)特點(diǎn):不能省力,但可以改變動力的方向。 2.動滑輪(1)實(shí)質(zhì):是一個動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。支點(diǎn)是上端固定的那段繩子與動滑輪相切的點(diǎn),動力臂是滑輪的直徑,阻力臂是滑輪的半徑。 (2)特點(diǎn):能省一半的力,但不能改變動力的方向,且多費(fèi)一倍的距離。 3.滑輪組(1)連接:兩種方式,繩子可以先從定滑輪繞起,也可以先從動滑輪繞起。 (2)作用:既可以省力又可以改變動力的方向,但是費(fèi)距離。 (3)省力情況:由實(shí)際連接在動滑輪上的繩子段數(shù)決定。繩子段數(shù):“動奇定偶”。 拉力,繩子自由端移動的距離s=nh,其中n是繩子的段數(shù),h是物體移動的高度。 4.輪軸和斜面 (1)輪軸:實(shí)質(zhì)是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿,是一種省力機(jī)械。輪和軸的中心是支點(diǎn),作用在軸上的力是阻力F2,作用在輪上的力是動力F1,軸半徑r,輪半徑R,則有F1R=F2r,因?yàn)镽>r,所以F1 (2)斜面:是一種省力機(jī)械。斜面的坡度越小,省力越多。 五、機(jī)械效率 1、有用功——W有用:使用機(jī)械時,對人們有用的功叫有用功。 也就是人們不用機(jī)械而直接用手時必須做的功。在提升物體時,W有用=Gh。 2、額外功——W額外 (1)使用機(jī)械時,對人們沒有用但又不得不做的功叫額外功。 (2)額外功的主要來源:①提升物體時,克服機(jī)械自重、容器重、繩重等所做的功。 ②克服機(jī)械的摩擦所做的功。 3、總功——W總: (1)人們在使用機(jī)械做功的過程中實(shí)際所做的功叫總功,它等于有用功和額外功的總和。即:W總= W有用+ W額外。 (2)若人對機(jī)械的動力為F,則:W總=F?s4、機(jī)械效率——η (1)定義:有用功與總功的比值叫機(jī)械效率。 (2)公式:η= W有用/ W總。 (3)機(jī)械效率總是小于1。 (4)提高機(jī)械效率的方法 ①減小摩擦,②改進(jìn)機(jī)械,減小自重。 六、動能和勢能 1、能量(1)物體能夠?qū)ν庾龉Γ硎具@個物體具有能量,簡稱能。(2)單位:焦耳(J) 2、動能 (1)定義:物體由于運(yùn)動而具有的能,叫做功能。 (2)影響動能大小的因素: ①物體的質(zhì)量; ②物體運(yùn)動的速度。 物體的質(zhì)量越大,運(yùn)動速度越大,物體具有的動能就越大。 (3)單位:焦耳(J)。 3、重力勢能 (1)定義:物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢能。 (2)影響重力勢能大小的因素: ①物體的質(zhì)量; ②物體被舉高的高度。 物體的質(zhì)量越大,被舉得越高,具有的重力勢能就越大。 (3)單位:焦耳(J) 4、彈性勢能 (1)定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能,叫做彈性勢能。(2)單位:焦耳(J)。 (3)影響彈性勢能大小的因素:①物體發(fā)生彈性形變的程度。 物體的彈性形變程度越大,具有的彈性勢能就越大。 七、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 1、機(jī)械能(1)定義:動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。機(jī)械能是最常見的一種形式的能量。(2)單位:J。 (3)影響機(jī)械能大小的因素: ①動能的大??; ②重力勢能的大??; ③彈性勢能的大小。 2、動能和勢能的轉(zhuǎn)化(1)在一定的條件下,動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化。 (2)在分析動能和勢能轉(zhuǎn)化的實(shí)例時,首先要明確研究對象是在哪一個過程中,再分析物體質(zhì)量、運(yùn)動速度、高度、彈性形變程度的變化情況,從而確定能的變化和轉(zhuǎn)化情況。 第十六章 熱和能 一、分子熱運(yùn)動 1、分子運(yùn)動理論的(1)物質(zhì)由分子組成的。 初步認(rèn)識 (2)一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動——擴(kuò)散現(xiàn)象。 (3)分子之間有相互作用的引力和斥力。 2、(1)分子運(yùn)動理論的基本內(nèi)容:物質(zhì)是由分子組成的;分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動;分子間存在相互作用的引力和斥力。 (2)擴(kuò)散現(xiàn)象:不同物質(zhì)在相互接觸時,彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散。 氣體、液體、固體均能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)。 擴(kuò)散現(xiàn)象表明:一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,并且間接證明了分子間存在間隙。 二、內(nèi)能 1、內(nèi)能(1)概念:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,叫物體的內(nèi)能。 ①內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,不是指少數(shù)分子或單個分子所具有的能。 ②內(nèi)能與溫度有關(guān),但不僅僅與溫度有關(guān),從微觀角度來說,內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動和分子間的相互作用力有關(guān)。從宏觀的角度來說,內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度、體積都有關(guān)。 ③一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能,物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),同一個物體,溫度升高,它的內(nèi)能增加,溫度降低,內(nèi)能減少。 (2)影響內(nèi)能的主要因素:物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)及體積等。 (3)熱運(yùn)動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。分子無規(guī)則運(yùn)動的速度與溫度有關(guān),溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動的速度就越快,物體的溫度越低,分子無規(guī)則運(yùn)動的速度就越慢。內(nèi)能也常叫做熱能。 (4)內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別 ①物體的內(nèi)能的多少與物體的溫度、體積、質(zhì)量和物體狀態(tài)有關(guān); 而機(jī)械能與物體的質(zhì)量、速度、高度、形變有關(guān)。它們是兩種不同形式的能。 ②一切物體都具有內(nèi)能,但有些物體可以說沒有機(jī)械能,比如靜止在地面土的物體。 ③內(nèi)能和機(jī)械能可以通過做功相互轉(zhuǎn)化。 ④內(nèi)能的單位與機(jī)械能的單位是一樣的,國際單位制都是焦耳,簡稱焦。用J表示。 2、改變物體內(nèi)能的兩種方法:做功與熱傳遞。做功與熱傳遞改變物體的內(nèi)能是等效的。 (1)做功:①對物體做功,物體內(nèi)能增加;物體對外做功,物體的內(nèi)能減少。 ②做功改變物體的內(nèi)能實(shí)質(zhì)是內(nèi)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程。 (2)熱傳遞:①熱傳遞的條件:物體之間(或同一物體不同部分)存在溫度差。 ②物體吸收熱量,物體內(nèi)能增加;物體放出熱量,物體的內(nèi)能減少。 ③用熱傳遞的方法改變物體的內(nèi)能實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 3、熱量 (1)概念:物體通過熱傳遞的方式所改變的內(nèi)能叫熱量。國際單位:焦耳(J)。 (2)熱量是一個過程量。熱量反映了熱傳遞過程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少,是一個過程量。所以在熱量前面只能用“放出”或“吸收”,絕對不能說某物體含有多少熱量,也不能說某物體的熱量是多少。 三、比熱容 1、比熱容的概念:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容,簡稱比熱。用符號c表示比熱容。 2、比熱容的單位:在國際單位制中,比熱容的單位是焦每千克攝氏度,符號是J/(kg·℃)。 3、比熱容的物理意義 (1)比熱容是通過比較單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃時吸收的熱量,用來表示各種物質(zhì)的不同性質(zhì)。 (2)水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)。 物理意義是:1千克水溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。 4、比熱容表 (1)比熱容是物質(zhì)的一種特性,各種物質(zhì)都有自己的比熱。 (2)從比熱表中還可以看出,各物質(zhì)中,水的比熱容最大。 這就意味著,在同樣受熱或冷卻的情況下,水的溫度變化要小些。 水的這個特征對氣候的影響,很大。 在受太陽照射條件相同時,白天沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)溫度升高的慢,夜晚沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中,沿海地區(qū)溫度變化小,內(nèi)陸地區(qū)溫度變化大。 在一年之中,夏季內(nèi)陸比沿海炎熱,冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。 (3)水比熱容大的特點(diǎn),在生產(chǎn)、生活中也經(jīng)常利用。 如汽車發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)等機(jī)器,在工作時要發(fā)熱,通常要用循環(huán)流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。 5、說明 (1)比熱容是物質(zhì)的特性之一,所以某種物質(zhì)的比熱不會因?yàn)槲镔|(zhì)吸收或放出熱量的多少而改變,也不會因?yàn)橘|(zhì)量的多少或溫度變化的多少而改變。 (2)同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下,比熱是一個不變的定值。 (3)物質(zhì)的狀態(tài)改變了,比熱容隨之改變。如水變成冰。 (4)不同物質(zhì)的比熱容一般不同。 6、熱量的計算:Q=cmΔt。式中,Δt叫做溫度的變化量。 它等于熱傳遞過程中末溫度與初溫度之差。 注意:①物體溫度升高到(或降低到)與溫度升高了(或降低了)的意義是不相同的。 比如:水溫度從lO℃升高到30℃,溫度的變化量是Δt= =30℃-lO℃=2O℃,物體溫度升高了20℃,溫度的變化量Δt =20℃。 ②熱量Q不能理解為物體在末溫度時的熱量與初溫度時的熱量之差。 因?yàn)橛嬎阄矬w在某一溫度下所具有的熱量是沒有意義的。 正確的理解是熱量Q是末溫度時的物體的內(nèi)能與初溫度時物體的內(nèi)能之差。 五、能量的轉(zhuǎn)化與守恒 1、能量的轉(zhuǎn)化與守恒 (1)能量及其存在的形式:如果一個物體能對別的物體做功,我們就說這個物體具有能。自然界有多種形式的能量,如機(jī)械能、內(nèi)能、光能、電能、化學(xué)能、核能等。 (2)能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化:能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,如發(fā)生碰撞或熱傳遞時;也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,如太陽能電池、發(fā)電機(jī)等。能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的。 (3)能量守恒定律:能量既不會憑空消滅,也不會憑空產(chǎn)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,能的總量保持不變。 2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體,小到原子核,也無論是物理學(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題,所有能量轉(zhuǎn)化的過程,都遵從能量守恒定律。 3、“第一類永動機(jī)”永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗`背了能量守恒定律。 四、熱機(jī) 1、內(nèi)燃機(jī)及其工作原理:將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,又通過做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn) 化為機(jī)械能。按燃燒燃料的不同,內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)、柴油機(jī)等。 (1)汽油機(jī)和柴油機(jī)都是一個工作循環(huán)為四個沖程即吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程的熱機(jī)。 (2)一個工作循環(huán)中只對外做一次功,曲軸轉(zhuǎn)2周,飛輪轉(zhuǎn)2圈,活塞往返2次。 (3)壓縮沖程是對氣體壓縮做功,氣體內(nèi)能增加,這時機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (4)做功沖程是氣體對外做功,內(nèi)能減少,這時內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (5)汽油機(jī)和柴油機(jī)工作的四個沖程中,只有做功沖程是燃?xì)鈱钊龉Γ渌齻€沖程要靠飛輪的慣性完成。 (6)判斷汽油機(jī)和柴油機(jī)工作屬哪個沖程應(yīng)抓住兩點(diǎn): 一是氣閥門的開與關(guān); 吸氣沖程: 只有一個氣門、活塞向下運(yùn)動 壓縮沖程: 兩個氣門都關(guān)閉、活塞向上運(yùn)動、機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 做功沖程: 兩個氣門都關(guān)閉、活塞向下運(yùn)動、內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 排氣沖程: 只有一個氣門、活塞向上運(yùn)動 (7)汽油機(jī)和柴油機(jī)的不同處 汽油機(jī):氣缸頂、吸入空氣和汽油混合、點(diǎn)燃式、效率較低 柴油機(jī):氣缸頂、吸入空氣、壓燃式、效率較高 2、燃料的熱值 (1)燃料燃燒過程中的能量轉(zhuǎn)化:目前人類使用的能量絕大部分是從化石燃料的燃燒中獲得的內(nèi)能,燃料燃燒時釋放出大量的熱量。燃料燃燒是一種化學(xué)反應(yīng),燃燒過程中,儲存在燃料中的化學(xué)能被釋放,物體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為周圍物體的內(nèi)能。 (2)燃料的熱值 ①定義:lkg某種燃料完全燃燒時放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。用符號“q”表示。 ②熱值的單位J/kg,讀作焦耳每千克。注意:氣體燃料有時使用J/m3讀作焦耳每立方米。 ③熱值是為了表示相同質(zhì)量的不同燃料在燃燒時放出熱量不同而引人的物理量。它反映了燃料通過燃燒放出熱量本領(lǐng)大小不同的燃燒特性。不同燃料的熱值一般是不同的,同種燃料的熱值是一定的,它與燃料的質(zhì)量、體積、放出熱量多少無關(guān)。 (3)應(yīng)注意: ①“完全燃燒”是指燃料全部燃燒變成另一種物質(zhì)。 ②強(qiáng)調(diào)所取燃料的質(zhì)量為“l(fā)kg”,要比較不同燃料燃燒本領(lǐng)的不同,就必須在燃燒質(zhì)量和燃燒程度完全相同的條件下進(jìn)行比較。 ③“某種燃料”強(qiáng)調(diào)了熱值是針對燃料的特性與燃料的種類有關(guān)。 ④燃料燃燒放出的熱量的計算:一定質(zhì)量m的燃料完全燃燒,所放出的熱量為:Q=qm,式中,q表示燃料的熱值,單位是J/kg; m表示燃料的質(zhì)量,單位是kg;Q表示燃料燃燒放出的熱量,單位是J。 燃料的化學(xué)能E 若燃料是氣體燃料,一定體積V的燃料完全燃燒,所放出的熱量為:Q=qV。式中,q表示燃料的熱值,單位是J/m3;V表示燃料的體積,單位是m3;Q表示燃料燃燒放出的熱量,單位是J。 3、熱機(jī)效率 (1)熱機(jī)的能量流圖: 真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分。 (2)定義:熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值,稱為熱機(jī)效率。 (3)公式:η=E有/Q×100%。式中,E有為做有用功的能量;Q總為燃料完全燃燒釋放的能量。 (4)提高熱機(jī)效率的主要途徑 ①改善燃燒環(huán)境,使燃料盡可能完全燃燒,提高燃料的燃燒效率。 ②盡量減小各種熱散失。 ③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。 ④充分利用廢氣帶走的能量,從而提高燃料的利用率。 第十七章 能源與可持續(xù)發(fā)展 一、能源家族 核能 1、能源家族 (1)一次能源和二次能源 ①一次能源:可以直接從自然界獲取的能源。 如化石能源、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、核能、生物質(zhì)能等。 ②二次能源:無法從自然界獲取,必須通過一次能源的消耗才能得到的能源。如電能等。 (2) ①可再生能源:在自然界可以不斷再生并有規(guī)律地得到補(bǔ)充的能源,叫做可再生能源。如太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿取?/p> ②不可再生能源:經(jīng)過千百萬年形成的、不可能在短期內(nèi)從自然界得到 補(bǔ)充的能源。如煤炭、石油、天然氣、核燃料等。 2、核能 (1)原子、原子核:原子由原子核(帶正電)和電子(帶負(fù)電)組成,原子核由中子(不帶電)和質(zhì)子(帶正電)組成。 (2)核能:原子核分裂或聚合時釋放出的能量。 (3)核裂變:用中子轟擊較重的原子核,使其裂變?yōu)檩^輕原子核的一種核反應(yīng)。 (4)核聚變:使較輕原子核結(jié)合成為較重的原子核的一種核反應(yīng)。 (5)核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題 ①核能的優(yōu)點(diǎn):核能將是繼石油、煤和天然氣之后的主要能源。利用核能發(fā)電不僅可以節(jié)省大量的煤、石油等能,而且用料省,運(yùn)輸方便。核電站運(yùn)行時不會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫和粉塵等對大氣和環(huán)境污染的物質(zhì),核電是一種比較清潔的能源。 ②利用核能可能帶來的問題:如果出現(xiàn)核泄漏會造成嚴(yán)重的放射性環(huán)境污染。 二、太陽能 1、太陽能是巨大的“核能火爐”,因?yàn)樵谔杻?nèi)部,氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變,會釋放出巨大的核能。 2、太陽能是人類能源的寶庫,我們所使用的一次性能源主要來源于太陽能。 3、太陽能的利用 (1)直接利用: ①將光能轉(zhuǎn)化為電能加以利用,如太陽能熱水器; ②將光能轉(zhuǎn)化為電能加以利用,如太陽能電池等。 (2)間接利用:儲存在化石燃料中的太陽能。 4.利用太陽能的優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn):清潔、安全、無污染、環(huán)保、方便、經(jīng)濟(jì)、不受地域限制、取之不盡,用之不竭、節(jié)省地球資源等。 (2)缺點(diǎn):受到天氣的限制。 三、能源革命 能源與可持續(xù)發(fā)展 1、能源革命 (1)人類對能源的開發(fā)利用有過四次重大的突破:火的使用、蒸汽機(jī)的發(fā)明、電能的應(yīng)用和原子核能的開發(fā)。能源技術(shù)的每一次突破都導(dǎo)致了生產(chǎn)力的飛躍和人類社會的巨大進(jìn)步。 (2)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是具有方向性的,能源的大量開發(fā)和使用會造成環(huán)境污染與生態(tài)破壞。 (3)節(jié)約能源減小污染的途徑:改進(jìn)開發(fā)技術(shù),減少環(huán)境污染物,限制過量開發(fā)一些污染嚴(yán)重的資源,大量開發(fā)一些清潔無污染的可再生能源。 2、能源與可持續(xù)發(fā)展 (1)常規(guī)能源:多年來人類大規(guī)模使用的能源,如煤、石油、天然氣、水能等。 (2)未來理想能源的四大特征: ①足夠豐富,可以保證長期使用。②足夠便宜,可以保證多數(shù)人用得起。 ③相關(guān)的技術(shù)必須成熟,可以保證大規(guī)模使用。 ④足夠安全、清沽,可以保證不會嚴(yán)重影響環(huán)境。如生物能、太陽能、風(fēng)能、潮汐能、溫差能、地?zé)崮?、波浪能、廢棄物能等都屬于未來理想能源 初中常用物理量及其單位 物理量 國際標(biāo)準(zhǔn)單位 常用公式 長度、距離(L) 米(m) 1km=103m=104dm=105cm=106mm 面積(S) 平方米(m2) 1m2=102dm2=104cm2=106mm2 體積(V) 立方米(m3) 1m3=103dm3=106cm3=109mm3 時間(t) 秒(s) 1h=60min=3600s 速度(v) 米每秒(m/s) 1m/s=3.6km/h 質(zhì)量(m) 千克(kg) 1t=103kg=106g=109mg 密度(ρ) 千克每立方米(kg/m3) 1g/cm3=103kg/m3 力(F) 牛(N) 浮力(F浮) 重力(G) 壓強(qiáng)(P) 帕(Pa) 1kPa=103Pa=103N/m2 功(W) 焦(J) 1J=1Nm 功率(P) 瓦特(W) 1W=1J/s 1kW =103W 熱值(q) 焦每千克(J/kg) 熱量(Q) 焦耳(J) 比熱容(c) 焦每千克攝氏度(J/(kg℃)) 水 4.2×103 J/(kg℃) 電荷量(Q) 庫(C) 電流(I) 安(A) 1A=103mA=106μA 電壓(U) 伏(V) 1kV=103V=106mV 電阻(R) 歐(Ω) 1MΩ=103kΩ=106Ω 電功(W) 焦(J) 1kW·h=3.6×106J 電功率(P) 瓦(W) 1kW=103W=103J/s 2011年物理中考復(fù)習(xí)---物理公式 單位換算: m==10dm=102cm=103mm 1h=60min=3600 s; 1min=60s 物理量 單位 v——速度 m/s km/h s——路程 m km t——時間 s h 速度公式: 公式變形:求路程—— 求時間—— 物理量 單位 G——重力 N m——質(zhì)量 kg g——重力與質(zhì)量的比值 g=9.8N/kg;粗略計算時取g=10N/kg。 重力與質(zhì)量的關(guān)系: G = mg 合力公式: F = F1 + F2 [ 同一直線同方向二力的合力計算 ] F = F1 F2 [ 同一直線反方向二力的合力計算 ] 單位換算: 1kg=103 g 1g/cm3=1×103kg/m3 1m3=106cm3 1L=1dm3 1mL=1cm3 物理量 單位 ρ——密度 kg/m3 g/cm3 m——質(zhì)量 kg g V——體積 m3 cm3 密度公式: 物理量 單位 F浮——浮力 N G ——物體的重力 N F ——物體浸沒液體中時彈簧測力計的讀數(shù) N 浮力公式: F浮=G – F G排——物體排開的液體受到的重力 N m排——物體排開的液體的質(zhì)量 kg 物理量 單位 F浮——浮力 N ρ ——密度 kg/m3 V排——物體排開的液體的體積 m3 g=9.8N/kg,粗略計算時取g=10N/kg F浮=G排=m排g F浮=ρ水gV排 物理量 單位 F浮——浮力 N G ——物體的重力 N 提示:[當(dāng)物體處于漂浮或懸浮時] F浮=G 面積單位換算: cm2 =10--4m2 mm2 =10--6m2 注意:S是受力面積,指有受到壓力作用的那部分面積 物理量 單位 p——壓強(qiáng) Pa;N/m2 F——壓力 N S——受力面積 m2 壓強(qiáng)公式: p= 物理量 單位 p——壓強(qiáng) Pa;N/m2 ρ——液體密度 kg/m3 h——深度 m g=9.8N/kg,粗略計算時取g=10N/kg 注意:深度是指液體內(nèi)部某一點(diǎn)到自由液面的豎直距離; 液體壓強(qiáng)公式: p=ρgh 提示:應(yīng)用帕斯卡原理解題時,只要代入的單位相同,無須國際單位; 帕斯卡原理:∵p1=p2 ∴或 物理量 單位 F1——動力 N L1——動力臂 m F2——阻力 N L2——阻力臂 m 提示:應(yīng)用杠桿平衡條件解題時,L1、L2的單位只要相同即可,無須國際單位; 杠桿的平衡條件: F1L1=F2L2 或?qū)懗桑?/p> 物理量 單位 F —— 動力 N G總——總重 N (當(dāng)不計滑輪重及摩擦?xí)r,G總=G) n ——承擔(dān)物重的繩子段數(shù) 滑輪組: F = G總 物理量 單位 s——動力通過的距離 m h——重物被提升的高度 m n——承擔(dān)物重的繩子段數(shù) s =nh 對于定滑輪而言: ∵ n=1 ∴F = G s = h 對于動滑輪而言: ∵ n=2 ∴F = G s =2 h 物理量 單位 W——動力做的功 J F——動力 N s ——物體在力的方向上通過的距離 m 機(jī)械功公式: 提示:克服重力做功或重力做功:W=G h W=F s 單位換算: 1W=1J/s 1馬力=735W 1kW=103W 1MW=106W 物理量 單位 P——功率 W W——功 J t ——時間 s 功率公式: P = 提示:機(jī)械效率η沒有單位,用百分率表示,且總小于1 W有=G h [對于所有簡單機(jī)械] W總=F s [對于杠桿和滑輪] W總=P t [對于起重機(jī)和抽水機(jī)] 物理量 單位 η——機(jī)械效率 W有——有用功 J W總——總功 J 機(jī)械效率: ×100% 熱量計算公式: 提示: 當(dāng)物體吸熱后,終溫t2高于初溫t1,△t = t2 t1 當(dāng)物體放熱后,終溫t2低于初溫t1?!鱰 = t1- t2 物理量 單位 Q ——吸收或放出的熱量 J c ——比熱容 J/(kg·℃) m ——質(zhì)量 kg △t ——溫度差 ℃ 物體吸熱或放熱 Q = c m △t (保證 △t >0) 燃料燃燒時放熱物理量 單位 Q放 ——放出的熱量 J m ——燃料的質(zhì)量 kg q ——燃料的熱值 J/kg 提示: 如果是氣體燃料可應(yīng)用Q放 = Vq; Q放= mq 提示:電流等于1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。 物理量 單位 I——電流 A Q——電荷量 庫 C t——時間 s ★電流定義式: 同一性:I、U、R三量必須對應(yīng)同一導(dǎo)體(同一段電路); 同時性:I、U、R三量對應(yīng)的是同一時刻。 物理量 單位 I——電流 A U——電壓 V R——電阻 Ω 歐姆定律: 提示: (1) I、U、t 必須對同一段電路、同一時刻而言。 (2) 式中各量必須采用國際單位; 1度=1 kWh = 3.6×10 J。 (3)普遍適用公式,對任何類型用電器都適用; 物理量 單位 W——電功 J U——電壓 V I——電流 A t——通電時間 s 電功公式: W = U I t 只能用于如電烙鐵、電熱器、白熾 燈等純電阻電路(對含有電動機(jī)、日光燈等非純電阻電路不能用) W = U I t 結(jié)合U=I R →→W = I 2Rt W = U I t 結(jié)合I=U/R →→W = t 如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則:Q=W 如電熱器。 物理量 單位 單位 P——電功率 W kW W——電功 J kWh t——通電時間 s h 電功率公式: P = W /t 物理量 單位 P——電功率 W I——電流 A U——電壓 V P= P=I2R P = I U 只能用于:純電阻電路。 串聯(lián)電路的特點(diǎn): 電流:在串聯(lián)電路中,各處的電流都相等。表達(dá)式:I=I1=I2 電壓:電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。表達(dá)式:U=U1+U2 分壓原理: 串聯(lián)電路中,用電器的電功率與電阻成正比。表達(dá)式: 并聯(lián)電路的特點(diǎn): 電流:在并聯(lián)電路中,干路中的電流等于各支路中的電流之和。表達(dá)式:I=I1+I2 分流原理: 電壓:各支路兩端的電壓相等。表達(dá)式:U=U1=U2 并聯(lián)電路中,用電器的電功率與電阻成反比。表達(dá)式: