(一)声音的发生和传播
1.一切正在发声的物体都在振动
2.声音的传播要通过媒质,真空中不能传声实验是其论据
3.液体和固体也能传播声音
4.声音的传播有反射回来的现象。要学会利用回声测距、测深度的道理、学会计算。但要注意:时间往往给的是声音一次来回时间,求距离往往是发声物到某一目标的单程距离,因此要把时间除以2
知 识 要 点
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。
例题分析一:
例1.一个同学用120 N的力,将一个4 N重的足球踢到25 m远处,对于他踢球时做功的情况,下列说法正确的是
A.做功 3000 J B.做功 100 J C.没有做功 D.做了功,但无法计算做功多少
[分析与解]功包含两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,人用了 120 N力踢球时,脚给球瞬间作用力是 120 N,但在这一时间内球随脚移动的距离并不知道,所以求不出人到底做了多少功,故选D.
例2.几个同学爬杆比赛时,要比较谁的功率大,分别需要哪些测量仪器和测出哪些物理量?
答案:(1)用体重计测体重,用秒表测时间,用长杆和卷尺测高度。
(2)用体重计测体重,用秒表测时间。(要求爬过同样的高度)
(3)用体重计测体重,用长杆和卷尺测高度。(要求同时开始,同时停止)
例3.小红学过“机械效率”后,产生了一个疑问: “机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小红借了一个弹簧测力计,利用家
中“案板”和茶杯做了以下实验:
实验次数 测量项目 |
一 |
二 |
三 |
四 |
重力G/N |
5 |
5 |
5 |
5 |
高度h/m |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
有用功W有/J |
(
) |
0.75 |
1 |
1.25 |
拉力F/N |
1.6 |
2.2 |
2.7 |
3.1 |
移动距离S/m |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
总功W总/J |
(
) |
1.1 |
1.35 |
1.55 |
机械效率η |
(
) |
68% |
(
) |
81% |
①把杯子放在塑料袋中,往杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的重力G。
②用“案板”作斜面,如图9所示。通过弹簧测力计将水杯匀速拉上斜面。
③分别测出拉力F、杯子移动的距离S和升高的高度h。
④改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如右表:
(1)计算并将数据填入表中4个空格中。
(2)小红的疑问是否得到了解决?分析实验数据,能得出什么结论?
.
(3)完成上面实验后,小红又产生一个猜想:“如果减小斜面摩擦,可以提高斜面的机械效率”。
①请你用所学的知识,说明小红的猜想是否正确 。
②请你设计一个实验,进一步证明你对小红的猜想的判断:
.
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。
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。
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。
(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总= 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 |
不 同 点 |
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 |
低 |
高 |
|
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。 |
(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吸=Q放即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总= cm(t-t0)/ qm′
(一)、内能的获得--燃料的燃烧
燃料燃烧:化学能转化为内能。
3、热平衡方程:不计热损失 Q吸=Q放
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