第一章 《分子动理论与内能》
一、分子动理论
1、分子动理论的内容:
① 物质是由大量分子组成的;② 分子都在不停地做无规则的运动;③ 分子间存在引力和斥力。
2、扩散:一种物质的分子逐渐进入另一种物质中的现象。
① 扩散可以在气体、液体、固体中进行;
② 扩散是一个自发的缓慢的过程;
③ 扩散现象的快慢与温度有关。
二、内能
1、温度:表示物体的冷热程度。温度越高表明物体分子运动越剧烈。
2、内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
① 物体温度变化会引起分子动能的变化,物体体积或物态的变化会引起分子势能的变化。
② 一切物体在任何时候都有内能;
③ 物体的内能是物体内所有分子的能量的总和,而不是单个分子的能量。
④ 物体的内能与物体的机械能有点相似,但机械能可以为零,而内能是不会为零的。
3、影响内能的因素
① 温度。物体的温度越高,分子运动越快,物体的内能就越大;
② 质量。在温度一定时,物体的质量越大,分子数目越多,物体的内能就越大;
③ 状态。在质量一定时,物体在熔化等物态变化过程中,虽然温度不变,但吸收热量,所以内能会增大。
④ 物体的内能还与物体的体积、物质种类有关。
三、改变内能的方式
1、热传递:内能从一个物体向另一个物体直接传递。(传递过程中能的种类不变。)
① 热传递的条件:两物体存在温度差。
② 热传递时传递什么:热传递是内能的转移。(转移内能的多少叫做热量。用“Q”表示)
③ 热传递的结果:两物体温度相等。(注:热传递后两物体的内能不一定相等。)
△ 温度、内能和热量三都的关系:
温度表示物体的冷热程度,从物体间的温度可能知道知道物体是否要发生热传递;当发生热传递时,内能从高温物体转移到高温物体,使原来的低温物体的内量增大,由于内量增大所以使物体的温度升高,从温度变化了解能量的变化,能量是否发生变化是可以通过温度的变化来反映出来的;在热传递过程中,传递的内能的多少用热量表示,所以就有了某物体吸收了多少热量,或放出多少热量的说法。因此,热量是热传递过程中的过程量,而不是状态量,所以不能说某物体“含有”或“具有”多少热量。
2、做功
① 做功改变内能其实就是把其它形式的能转化为内能。(做功过程中能的种类变化了。)
② 外界对物体做功,物体的内能增大;如:压缩气体、锤打物体、弯折物体等。
物体对外界做功,物体的内能减小。如:气体膨胀对外做功。
△ 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
四、热值 (用符号“q”表示)
1、概念: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:焦耳/千克 J/kg (气体用J/m3)
3、计算公式:Q=mq 或 Q=Vq
4、燃料的热值和物质的密度类似,只要是同一种燃料,不管它的质量和体积如何,它的热值是不变的;不同的燃料的热值一般不同。
五、比热容(简称“比热”,符号“C”)
1、概念:1kg的某物质温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
理解:把同样是1kg的铁块和木块放在太阳下曝晒相同的时间时,铁块比木块要烫,说明铁物质和木物质的吸热本领不同,造成这种差异的主要原因是它们的比热容不同。
2、单位:焦耳/(千克.摄氏度) J/(kg.℃) 读作:焦耳每千克摄氏度。
水的比热容是4.2×103J/(kg.℃),其物理意义是:每1kg的水温度升高(或降低)1 ℃时,需要吸收(放出)4.2×103J的热量。
3、物质的比热[从和物质的密度、热值类似,只要是同一种物质,不管它的质量和体积如何,不管它是否吸热,它的比热容是不变的;不同的物质的比热容一般不同。
4、比热容越小的物质,吸热快,放热也快;比热容小的物质,吸热慢,放热也慢。
六、热量计算
1、Q=cm⊿t
Q 表示吸收或放出的热量;c 表示物质的比热容;
⊿t 表示吸热(放热)时温度的变化量,题目中用“升高(了)”、“降低(了)”作提示。
2、吸热的计算
Q吸=cm(t-t0) t0 表示物体的初温;t 表示物体的末温。
3、放热的计算
Q放=cm(t0-t) Q放=mq
4、在热量计算中,如果一个题中同时有放热和吸热的物体,则一般围绕Q吸= Q放进行计算。
第二章 《改变世界的热机》
一、热机:把燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器。
热机工作时都是先燃烧燃料,加热水使水变成水蒸气,再利用水蒸气来推动机械。
二、内燃机
1、内燃机工作特点:燃烧在气缸内燃烧,生成高温高压的燃气,燃气推动活塞做功。
2、分类:内燃机分汽油机和柴油机
3、内燃机结构:进气阀、气缸、活塞、排气阀、连杆、曲轴。(火花塞、喷油嘴)
4、冲程:指活塞从气缸的一端运动到另一端。
5、一个工作循环包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
6、一个工作循环活塞往复2次,曲轴(飞轮)转动2周、燃气对活塞做功1次。
7、汽油机和柴油机的主要区别:
结构;前者有火花塞,后者有喷油觜;
燃料:前者吸入汽油和空气的混合物,后者吸入空气;
点火方式:前者用火花塞点燃(点燃式),后者不用点火(压燃式)。
三、热机效率
1、概念:热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比。
2、表达式:η=W有用/Q放
3、热机对环境的污染:废气污染、噪声污染、热污染。主要的污染是前两种。
4、提高热机效率的措施:
①改善燃烧条件,使燃烧更充分;②减少内能损失;③保持运动部件润滑良好。
第三章 《磁与电》
一、磁现象
1、磁性:物体若具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,我们就是物体具有磁性。
2、磁体:具有磁性的物体。分天然磁体和人造磁体。铁和钢可通过磁化后变成人造磁体。
3、磁极:磁体上磁性最强的部分。磁极分北极和南极,分另用N和S表示。
4、磁极间关系:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
5、磁场
① 理解:磁体周围存在磁力,它看不见摸不着,但又真实存在。
② 磁场的性质:磁场能对放入它其中的磁体产生磁力(吸引或排斥)的作用。
③ 磁场有方向:若磁场中的某一点有个小磁针,那么小磁针N极所指的方向就可代表那一点的磁场方向。磁场通常要借用磁感线来帮助进行描述。
6、磁感线:
① 意义:为使大家直观了解看不见但又真实存在的磁场,人们借用磁感线来描述。
② 磁感线方向:磁场外是北出南进,即从N到S;磁场内是从S到N。
7、磁化:原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
8、地磁场:
① 地磁场的存在:指南针不会无缘无故地指南,它是受到地球磁场的作用才这样的;
② 地磁场的位置:地磁的S在地球的北极附近,地磁的N在地球的南极附近。
二、电现象
(一)静电现象
1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。
2、两种电荷的规定:
正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷;
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
3、电荷间的关系:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷间的相互作用是通过电场来实现的。
4、验电器:
① 用来检测物体是否带电的仪器。(它不能判断物体所带电荷的种类。)
② 验电器的工作原理:同种电荷相互排斥。
(二)电流
1、电流的形成:电荷的定向移动形成电流。
2、电流方向的规定:把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
3、电池:供电时,把化学能转化为电能的装置;充电时,把电能转化为化学能。
三、磁与电
1、电流的磁场
奥斯特实验证明了通电导线周围存在着磁场。
导线中的电流方向改变时,它周围的磁场方向也发生变化。
2、通电螺线管的磁场
① 通电螺线管的磁场与条形磁铁一样,都是一端为N极,另一端为S极。
② 通电螺线管N、S极的位置由绕线方式和电流方向决定的。
③ 通电螺线管的N、S极方向用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判断。(常出作图题)
第四章 《认识电路》
一、电路的组成
1、电路的基本组成:电源、用电器、开关、导线。
电源:持续供电的装置。每个电源上都有“+”“—”接线柱。
用电器:把电能转化为其它形式的能的装置。
开关:控制着电流的通、断。
2、电路:用导线把电源、用电器和开关等元件连接起为组成的电流途径。
3、电路的三种状态:通路、开路和短路
通路:有电流通过用电器,且用电器正常工作时的电路;
开路:断开的电路,此时电路中无电流。
短路:电流不经过用电器直接从正级流到负极。电源短路电会烧坏电源!
若是局部电路发生短路时,被短路的用电器可能无法正常工作。
4、电路图:用规定的符号表示连接情况的图。(常出作图题)
二、电路的连接
1、串联电路
① 定义:把用电器逐个连接起来的电路。
② 特点:串联电路只有一条路径,所以不管开关串接在哪个位置都可能控制整个电路;串联电路中的任何一个用电器损坏(开路),其它的用电器就无法正常工作了。
2、并联电路
① 定义:把用电器并列连接起来的电路。
② 特点:有一条干路和两条或两条以上的支路。只有干路上的开关可以控制整个电路,各支路上的开关只能控制各自支路上的用电器,所以各支路上的用电器能独立工作。
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