(二)球面镜:反射面是球面的一部分 1. 凹镜:反射面是球面的内表面. (1)凹镜能把射向它的平行光会聚在一点.这一点叫做它的焦点. 注:每条光线仍遵守反射定律 (2)应用: ①利用凹镜聚光, ②利用凹镜得到平行光. 2. 凸镜:反射面是球面的外表面. (1)凸镜对光线起发散作用.平行光线经凸镜反射后.反射光的反向延长线的交点叫做它的虚焦点. (2)应用: ①凸镜成正立.缩小虚像, ②凸镜可以扩大视野. [典型例题] [例1]人在平面镜MN中能看到物体AB的像.如图所示.至少把平面镜MN上的哪一部分遮住.人就看不见物体的像了?请在图中画出来. 分析:本题中人眼能够看到物体AB的像是因为物体的光经平面镜反射后射到人眼.因此只要确定射入人眼的那部分反射光线.则这部分反射光线所利用的平面镜的部分也就知道了. 解答: (1)作出AB在镜中的像, (2)连接A’C.B’C交平面镜MN于E.D两点, (3)如图所示.DE即为所求作的范围. 说明:解此类题的方法一般是先用对称法确定虚像的位置.再根据虚像的成因确定射入人眼睛的反射光线.进而确定所求的范围. [例2] 如图所示.两个平面镜成一定角度放置.在镜前放一个点光源S.点光源S通过两个平面镜分别成虚像S1.S2.画出在两个平面镜前同时看到S在两平面镜内像S1.S2的范围. 分析:S点发出的光有无数条射到平面镜上后被平面镜反射.若人的眼睛在反射光线的传播路径上.人眼就会看见S点的像.其中最远的两条反射光线即为由镜子边缘M.N或N.K反射的光线.人眼在这两条反射光线所夹的区域内能同时看到S点的像. 解答: (1)先用对称法作出S点在MN.NK中的虚像S1.S2, (2)连接S1M.S1N.S2N.S2K并延长, (3)如图所示画箭头部分所夹区域即为所求的范围. 说明:本题主要考察同学们确定平面镜成像观察范围的知识.解决这类题目只需要连接像点和平面镜的边缘.得到两条临界的反射光线.它们之间所夹的区域即为能观察到成像的范围.对于像本题这样有两个平面镜或两个平面镜以上的问题.只需要找到它们的公共区域即可. [例3] 在贯通东南西北的大道的十字路口的西南角.竖立一面平面镜.观察者在镜中看到一辆汽车向东行驶至路口转弯.后向南行驶.则该汽车实际行驶路线应是怎样的? 分析:本题观察者在镜中观察到的是汽车的像的运动情况.应根据对称法确定出汽车真正行驶的路线. 解答:汽车实际行驶的路线是向南行驶至交叉口后向东行驶. 说明:本题涉及了一种咱们常见的交通指示镜.在高速公路的路口处我们经常会看到类似的装置.这是一道与实际联系比较紧密的题目.也是中考中的一个热点.在光学部分中与实际生活相联系的题目基本上都离不开成像问题.因此.我们应该熟练掌握各种实像.虚像的成像规律.在实际生活中的应用及像与影的区别等知识. [例4] 一发光点.放在相互垂直的平面镜前时我们能看到几个像? 解析:根据平面镜成像特点.如图所示.S在M1中成像S1.S在平面镜M2中成像S2.S发出的光线斜射到M1后.其中一部分反射光又射到M2上.发生第二次反射.那么.第二次反射的光线好像是从S3发出的.即S点在两个互相垂直的平面镜中可成三个虚像.因为S点发出的光线射到这两个平面镜上后最多只能发生两次反射. 答案:利用对称法作图.分别找出S点在平面镜M1.M2中所成的虚像S1.S2.同理确定出第三个虚像S3的位置. 说明:本题要求同学们要熟练掌握平面镜成像规律.原理和光的反射定律.而且还和实验现象紧密联系.大家在学习的时候要注意观察实验.学会分析实验结论. [例5] MO和NO两平面镜互相垂直.S为光源.如图所示.请画出经两个镜面两次反射.最后通过A点的那条光线的光路图. 解析:本题要求同学们灵活掌握光的反射定律及平面镜成虚像的原理.即反射光线的反向延长线相交成虚像.若使最后的反射光线通过A点.应须先确定S点在平面镜中所成的虚像S1.S2.方可将问题解决. 答案:如图所示.先作出光源S在平面镜MO中所成的虚像S1.因S1在NO镜面的“前方 .仍可由NO镜再第二次成像S2.因为二次反射的光线要通过A点.所以S2.A应在一条直线上.与NO镜相交于O2. S1.O2在一条直线上.相交MO镜面于O1.于是SO1为第一条入射光线.O1O2为第一次反射光线.O2A为第二次反射光线.即为所求光线. 说明:解决这类让反射光线过某点的题目基本思路就是找到像点.连接像点和该点的直线在镜前部分即为所求的反射光线.像本题这样有两个或两个以上镜面的情况.注意光的多次反射和形成的多个像点就可以了. [例6] 一条小河.竖直的堤岸高出水面0.75m.一位身高1.5m的同学站在离岸3m的地方恰好从水中看到河对岸电杆的顶部的像.已知电杆高4.5m.距离河岸3m.求水面宽度. 分析:本题是利用几何光学测物距的典型例题.在解此类问题时应依据的物理原理有:平面镜成像特点.眼睛看到物体在平面镜中所成虚像的原理等.应用到的数学知识是:相似三角形对应边成比例. 解答:如图所示AB为电杆,A’为杆顶的像.河面宽度为MN.DE为站在岸边的同学.由题意可知:BC=NF=0.75m.AB=4.5m. BM=NE=3m.DE=1.5m.AC=CA’=0.75+4.5=5.25m在△NFO和△DEN中有:DE/EN=NF/OF.1.5/3=0.75/OF.OF=1.5(m) 在△NFO和△A’CO中有: NF/OF=CA’/CO.0.75/1.5=5.25/CO.CO=10.5(m) GO=CO-BM=10.5-3=7.5(m)MN=GO+OF=7.5+1.5=9(m) 说明:这是一道学科间的综合题.这类题目也是中考的一个大热点.与几何光学这部分知识联系比较紧密的是数学中的几何问题.所以.在学习这部分内容时要特别注意几何知识的复习.另外.准确合理的画出本题的草图也是解题的关键.同学们在平时的训练中要注意培养自己把物理情景表示在草图上的能力. [模拟试题] 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在我国海军建军60周年阅兵式上,长征6号、长征3号核动力潜艇和长城218号、长城177号常规动力潜艇接受检阅.中国的核潜艇部队,一直是海军、甚至整个解放军中最为神秘的部队,因此,无论出现在海军阅兵式上的是何种型号的核潜艇,都是中国海军核潜艇在全世界的首次公开展示,引起了全球的关注.
“长征3”号(403艇)核潜艇,是中国第一代091级攻击型核潜艇,1983年下水,1998年开始改装,并于2000年重新入役.长108米,可下潜约300米,携带C801反舰导弹(发射筒安装在指挥台围壳后),18枚鱼雷.
其主要性能数据如下:
排水量:4500吨(水下),改进型5500吨
尺寸:长90米(改进型98米),宽10米,吃水7.4米
动力:核动力,1座压水反应堆,90兆瓦,涡轮-电力推进;单轴推进.
航速:25节(水下).
编制人员:75名.
武备:6具533毫米首发射管.鱼雷、水雷、反舰导弹.
声纳:可能包括法国的DUUx-5(1985年安装)
请根据以上材料回答问题(g取10N/kg):
(1)核潜艇是靠
改变自重
改变自重
实现上浮和下沉的;
(2)长征3号核潜艇,最深可下潜约300米,则潜艇所受海水的压强是
3.09×106
3.09×106
帕(海水的密度为1.03g/cm3)?
(3)以前的常规潜艇由蓄电池提供动力,不得不定期浮出水面或靠近水面,开动柴油机补充电力.长征3号核潜艇采用核燃料作为动力,利用核燃料的
裂变
裂变
(裂变或者聚变)反应提供能源.可以长时间水下航行,轻松做到“要打可打,要走可走”;
(4)当核潜艇从水面上潜到水下的过程中时,所受的浮力随着深度的增加变化情况是
先增大后不变
先增大后不变
,请在坐标中大致画出潜艇浮力-深度的图象,根据材料提供的数据计算,改进后的“长征3”号核潜艇水下潜行时,所受的浮力等于多少N?
(5)核潜艇在水下行驶的过程中,利用声纳和雷达系统对目标进行探测、定位和通信,声纳和雷达系统分别是利用
超声
超声
波和
电磁
电磁
波实现通讯的;在常规的潜艇里,潜艇露出水面时,利用潜望镜进行观察海面上的情况,潜望镜是利用
平面
平面
镜(凸透镜、凹透镜、平面镜等),根据光的
反射
反射
现象观察情况的,潜望镜里看的像与物体相比较的特点为
大小相等
大小相等

(6)艇上的空气再生是靠电解水制造氧气,这个过程是
能转化为
化学
化学
能,用吸收剂消解二氧化碳,再通过核装置与过滤器驱除有害废气.
(7)长征3号核潜艇采用水滴型线型外型结构,这样的好处是
减小水对潜艇的阻力
减小水对潜艇的阻力

(8)已知1节=1.852km/h,则长征3号核潜艇的航速为
12.9
12.9
m/s.

查看答案和解析>>

在我国海军建军60周年阅兵式上,长征6号、长征3号核动力潜艇和长城218号、长城177号常规动力潜艇接受检阅.中国的核潜艇部队,一直是海军、甚至整个解放军中最为神秘的部队,因此,无论出现在海军阅兵式上的是何种型号的核潜艇,都是中国海军核潜艇在全世界的首次公开展示,引起了全球的关注.
“长征3”号(403艇)核潜艇,是中国第一代091级攻击型核潜艇,1983年下水,1998年开始改装,并于2000年重新入役.长108米,可下潜约300米,携带C801反舰导弹(发射筒安装在指挥台围壳后),18枚鱼雷.
其主要性能数据如下:
排水量:4500吨(水下),改进型5500吨
尺寸:长90米(改进型98米),宽10米,吃水7.4米
动力:核动力,1座压水反应堆,90兆瓦,涡轮-电力推进;单轴推进.
航速:25节(水下).
编制人员:75名.
武备:6具533毫米首发射管.鱼雷、水雷、反舰导弹.
声纳:可能包括法国的DUUx-5(1985年安装)
请根据以上材料回答问题(g取10N/kg):
(1)核潜艇是靠______实现上浮和下沉的;
(2)长征3号核潜艇,最深可下潜约300米,则潜艇所受海水的压强是______帕(海水的密度为1.03g/cm3)?
(3)以前的常规潜艇由蓄电池提供动力,不得不定期浮出水面或靠近水面,开动柴油机补充电力.长征3号核潜艇采用核燃料作为动力,利用核燃料的______(裂变或者聚变)反应提供能源.可以长时间水下航行,轻松做到“要打可打,要走可走”;
(4)当核潜艇从水面上潜到水下的过程中时,所受的浮力随着深度的增加变化情况是______,请在坐标中大致画出潜艇浮力-深度的图象,根据材料提供的数据计算,改进后的“长征3”号核潜艇水下潜行时,所受的浮力等于多少N?
(5)核潜艇在水下行驶的过程中,利用声纳和雷达系统对目标进行探测、定位和通信,声纳和雷达系统分别是利用______波和______波实现通讯的;在常规的潜艇里,潜艇露出水面时,利用潜望镜进行观察海面上的情况,潜望镜是利用______镜(凸透镜、凹透镜、平面镜等),根据光的______现象观察情况的,潜望镜里看的像与物体相比较的特点为______;
(6)艇上的空气再生是靠电解水制造氧气,这个过程是______能转化为______能,用吸收剂消解二氧化碳,再通过核装置与过滤器驱除有害废气.
(7)长征3号核潜艇采用水滴型线型外型结构,这样的好处是______;
(8)已知1节=1.852km/h,则长征3号核潜艇的航速为______m/s.

查看答案和解析>>

人教版第十六章  热和能 复习提纲  

  一、分子热运动

   1.物质是由分子组成的。分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。

   2.一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。

   ①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。

   ②扩散现象说明:A、分子之间有间隙。B、分子在做不停的无规则的运动。

   ③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象:两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:气体分子在不停地运动。

   ④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。

   ⑤分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。

   3.分子间有相互作用的引力和斥力。

   ①当分子间的距离d=分子间平衡距离r,引力=斥力。

   ②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为:分子之间的斥力起主要作用。

   ③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。

   ④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。

   破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。

   二、内能

   1.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。

   2.物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。

   3.影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大;②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大;③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同;④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。

   4.内能与机械能不同:

   机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关。

   内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。

   5.热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

   温度越高扩散越快。温度越高,分子无规则运动的速度越大。

   三、内能的改变

   1.内能改变的外部表现:

   物体温度升高(降低)──物体内能增大(减小)。

   物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)──内能改变。

   反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。(因为内能的变化有多种因素决定)

   2.改变内能的方法:做功和热传递。

   A、做功改变物体的内能:

   ①做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。

   ②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。

   ③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。(W=△E)

   ④解释事例:图15.2-5甲看到棉花燃烧起来了,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火:使木头相互摩擦,人对木头做功,使它的内能增加,温度升高,达到木头的燃点而燃烧。图15.2-5乙看到当塞子跳起来时,容器中出现了雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化凝成小水滴。

   B、热传递可以改变物体的内能。

   ①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

   ②热传递的条件是有温度差,传递方式是:传导、对流和辐射。热传递传递的是内能(热量),而不是温度。

   ③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。

   ④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

   C、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。

   D、温度、热量、内能的区别:

     四、热量

   1.比热容:⑴定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。

   ⑵物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。

   ⑶比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

   ⑷水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J。

   ⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。

   2.计算公式:Q=Cm(t-t0),Q=Cm(t0-t)。

  3.热平衡方程:不计热损失Q=Q

   五、内能的利用、热机

   (一)内能的获得──燃料的燃烧

   燃料燃烧:化学能转化为内能。

   (二)热值

   1.定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。

   2.单位:J/kg。

   3.关于热值的理解:

   ①对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

   ②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。

   3.公式:Q=mq(q为热值)。

  实际中,常利用Q=Q即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。

   4.酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

   煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。

   5.火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输。

   6.炉子的效率:

   ①定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

   ②公式:η=Q有效/Q=cm(t-t0)/qm′。

   (三)内能的利用

   1.内能的利用方式:

   ⑴利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。

   ⑵利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。

   2.热机:定义:利用燃料的燃烧来做功的装置。

   能的转化:内能转化为机械能。

   蒸气机──内燃机──喷气式发动机。

   3.内燃机:将燃料燃烧移至机器内部燃烧,转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。

   4.内燃机大概的工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。

   5.热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

   公式:η=W有用/Q=W有用/qm。

  提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧;尽量减小各种热量损失;机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

   6.汽油机和柴油机的比较:

 

 

汽油机

柴油机

构造:

顶部有一个火花塞

顶部有一个喷油嘴

吸气冲程

吸入汽油与空气的混合气体

吸入空气

点燃方式

点燃式

压燃式

效率

应用

小型汽车、摩托车

载重汽车、大型拖拉机

相同点

冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。

一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。

   六、能量守恒定律

   1.自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习,但在日常生活中我们也有所了解,如跟电现象相联系的电能,跟光现象有关的光能,跟原子核的变化有关的核能,跟化学反应有关的化学能等。

   2.在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例,说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。

   3.在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。

   4.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

   能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

查看答案和解析>>

人教版第十六章  热和能 复习提纲  

  一、分子热运动

   1.物质是由分子组成的。分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。

   2.一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。

   ①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。

   ②扩散现象说明:A、分子之间有间隙。B、分子在做不停的无规则的运动。

   ③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象:两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:气体分子在不停地运动。

   ④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。

   ⑤分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。

   3.分子间有相互作用的引力和斥力。

   ①当分子间的距离d=分子间平衡距离r,引力=斥力。

   ②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为:分子之间的斥力起主要作用。

   ③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。

   ④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。

   破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。

   二、内能

   1.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。

   2.物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。

   3.影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大;②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大;③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同;④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。

   4.内能与机械能不同:

   机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关。

   内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。

   5.热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

   温度越高扩散越快。温度越高,分子无规则运动的速度越大。

   三、内能的改变

   1.内能改变的外部表现:

   物体温度升高(降低)──物体内能增大(减小)。

   物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)──内能改变。

   反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。(因为内能的变化有多种因素决定)

   2.改变内能的方法:做功和热传递。

   A、做功改变物体的内能:

   ①做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。

   ②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。

   ③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。(W=△E)

   ④解释事例:图15.2-5甲看到棉花燃烧起来了,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火:使木头相互摩擦,人对木头做功,使它的内能增加,温度升高,达到木头的燃点而燃烧。图15.2-5乙看到当塞子跳起来时,容器中出现了雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化凝成小水滴。

   B、热传递可以改变物体的内能。

   ①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

   ②热传递的条件是有温度差,传递方式是:传导、对流和辐射。热传递传递的是内能(热量),而不是温度。

   ③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。

   ④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

   C、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。

   D、温度、热量、内能的区别:

     四、热量

   1.比热容:⑴定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。

   ⑵物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。

   ⑶比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

   ⑷水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J。

   ⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。

   2.计算公式:Q=Cm(t-t0),Q=Cm(t0-t)。

  3.热平衡方程:不计热损失Q=Q

   五、内能的利用、热机

   (一)内能的获得──燃料的燃烧

   燃料燃烧:化学能转化为内能。

   (二)热值

   1.定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。

   2.单位:J/kg。

   3.关于热值的理解:

   ①对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

   ②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。

   3.公式:Q=mq(q为热值)。

  实际中,常利用Q=Q即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。

   4.酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

   煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。

   5.火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输。

   6.炉子的效率:

   ①定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

   ②公式:η=Q有效/Q=cm(t-t0)/qm′。

   (三)内能的利用

   1.内能的利用方式:

   ⑴利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。

   ⑵利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。

   2.热机:定义:利用燃料的燃烧来做功的装置。

   能的转化:内能转化为机械能。

   蒸气机──内燃机──喷气式发动机。

   3.内燃机:将燃料燃烧移至机器内部燃烧,转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。

   4.内燃机大概的工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。

   5.热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

   公式:η=W有用/Q=W有用/qm。

  提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧;尽量减小各种热量损失;机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

   6.汽油机和柴油机的比较:

 

 

汽油机

柴油机

构造:

顶部有一个火花塞

顶部有一个喷油嘴

吸气冲程

吸入汽油与空气的混合气体

吸入空气

点燃方式

点燃式

压燃式

效率

应用

小型汽车、摩托车

载重汽车、大型拖拉机

相同点

冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。

一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。

   六、能量守恒定律

   1.自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习,但在日常生活中我们也有所了解,如跟电现象相联系的电能,跟光现象有关的光能,跟原子核的变化有关的核能,跟化学反应有关的化学能等。

   2.在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例,说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。

   3.在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。

   4.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

   能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

查看答案和解析>>

6.物理知识的应用

                    

                   

1.声呐

测海深

2.密度

鉴别物质  判断是否空心  判断浮沉。

3.在一定范围内,拉力越大,弹簧被拉得越长

制成测力计

4.重力的方向总是竖直向下的

制成重垂线  水平器

5.关于摩擦力的大小

增减摩擦的方法

6.惯性

解释现象

7.二力平衡

测滑动摩擦力

验证液体内部的压强公式p=ρgh

8.力使物体运动状态发生改变

   物体在非平衡力作用下的运动。

解释物体由静变动,由动变静,加速,减速,改变运动方向作曲线运动等

9.压强

增减压强的方法

10.液体的压强

水坝下部建造得比上部宽,潜水深度有限度

11.连通器

茶壶、锅炉水位器……

12.托里拆利实验

制成水银气压计

13.大气压

自来水笔吸墨水,抽水机,茶壶盖上开有一小孔,用吸管吸饮料,高度计,医院输液打针

14.气体压强跟体积的关系

风箱,喷雾器,打气筒,抽气机,空气压缩机等

15.物体的浮沉条件

密度计,轮船,气球,飞艇,潜水艇,孔

明灯,盐水选种,测人体血液的密度,解

释煮饺子时,生沉熟浮等

16.杠杆的平衡条件

判断杠杆类型,求最小动力,判断动力变

化情况进行有关计算

17.光的直线传播

射击时的瞄准,解释小孔成像,影的形成,

日食,月食的形成“坐井观天,所见甚小”,

确定视野,判断能否看见物体或像,激光

准直测距等

18.镜面反射

解释黑板“反光”,看不清上面的字

19.漫反射

解释能从各个方向都看到不发光的物体

20.平面镜 

成像、镜前整容,纠正姿势,制成潜望镜、

万花筒,墙上挂大平面镜,扩大视觉空间、

改变光路(如将斜射的阳光,竖直向下反

射照亮井底),测微小角度,平面镜转过θ角,反射光线改变2θ角……

21.光的折射

筷子斜插入水中,浸在水中部分向上偏折视深度小于实际探度,视高大于真高

22.凸透镜对光线有会聚作用

粗测凸透镜的焦距

23.凸透镜成像规律

u>2f,照相机;f<u<2f幻灯机、投影仪、

电影放映机;u<f放大镜;确定凸透镜f

的范围,照相机、幻灯机的调节

24.液体的热胀冷缩

制成常用的液体温度计

25.液化技术

分离空气的组成气体,提取纯净的气体

26.蒸发致冷

解释现象:吹电风扇凉快,泼水降温,包有酒精棉花的温度计示数低于室温

27.液化放热

用高温水蒸气做饭、烧水。

28.升华致冷

用干冰人工降雨、灭火,在舞台上形成 “烟”雾

29.液体的沸点随液面上方气压的增大(减小)而升高(降低)

在高山上煮饭用高压锅

30.气体的加压液化

生活用液化石油气用增加压强的方法使石油气在常温下液化后装入钢罐

31.三表:熔点表  密度表  比热容表

白炽灯泡灯丝用钨做,在很冷的地区宜用酒精温度计而不用水银温度计测气温;水的比热容比较大,解释在沿海地区白天和晚上的气温变化不大。

注意:固体和液体相比较,不能说液体密度总比固体的小

32.电流的热效应

制成各种电热器,白炽电灯,保险丝

33.电流的化学效应

提炼铝、铜、电解、电镀

34.电流的磁效应

制成电磁起重机,电铃,电话听筒,利用电磁铁制成电磁继电器,用于自动控制

35.决定电阻大小的因素

制成变阻器(通过改变电阻丝的长度来改变电阻),油量表

36.欧姆定律

解题,测电阻

37.串联电路的规律

制成简单调光灯,说明电阻箱的结构和原理

38.磁  

磁屏蔽      防磁手表    

用磁性材料做成录音带和录像带,磁悬浮列车

39.通电线圈在磁场中受力转动

制成直流电动机 

40.电磁感应现象

制成发电机

查看答案和解析>>


同步练习册答案