最全2016年广东省考科学推理知识汇总大全

最全2016年广东省考科学推理知识汇总大全 科学推理基础知识汇总 第一章,声的世界 第一节,声音的产生与传播, 1、?声音的产生,声音是由于物体的振动而产生的。 ?声音的产生应注意的几个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 , ?一切正在发声的物体都在振动,固体、液体、气体都可以振动而发声,“风声、雨声、读书声,声声入耳”,其中的“声”分别是由气体、液体和固体的振动而发出的声音 ?“振动停止,发声也停止”不能叙述为“振动停止,声音也消失”,因为原来发出的声音仍继续传播并存在。 ?振动一定发声,但发出的声音人不一定能听到。 ?声音的保存,振动可以发声,如果将发声的振动 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 下来,需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就会发出和原声相同的声音 2、 ?声源,发声的物体叫声源 ?声音的传播,能传播声音的物质叫介质,声音的传播需要介质 ?介质,气体、液体、固体都可以作为传播声音的介质。 ?真空不能传声。 ?声波,声是以波的形式传播的,叫声波。 1 3、声速, ?定义,声音在每秒内传播的距离叫声速,反映的是声音传播的快慢。 ?影响声速大小的因素, ?声速的大小与介质的种类有关,一般情况下,声速在固体中传播最快,在液体中次之,在气体中最慢。 ?声速还受到温度的影响。温度越高,声速越大。 当空气中不同区域的温度有区别时,声音的传播路线总是向着低温方向的,如上面的温度低,声音就向上传播,此时,低处的声音,高出容易听到。 4、回声, ?回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而产生的。 ?人耳听到回声的条件,原声和回声的时间间隔不小于0.1s ?回声传播的时间低于0.1s,反射回来的声音只能使原声加强,使得原声听起来更加深厚、有力。这就是所说的“拢音”。 ?回声的应用,“回声测距”,测海底深度,山与山间距离等 第二节,我们怎样听到声音 5、人耳的构造, ?外耳,我们看得见摸得着的就是外耳,主要有,耳廊、耳道两部分。 2 ?中耳,主要有耳膜、三条纤细的耳骨,锤骨、砧,zhen,骨、镫骨。耳骨,又叫听小骨,是人体内最小的骨头。 ?内耳,耳蜗、半规管,共3条, 6、鼓膜是怎样工作的,人耳的鼓膜是一层很薄的像鼓的鼓膜一样的弹性膜,即可绷紧,也可伸展。当声波通过耳道传到鼓膜后,鼓膜就随着声波振动,并将这种震动传给听小骨。 7、双耳效应, ?定义,人都有两只耳朵,声源到两只耳朵的距离一般是不同的,这样声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其它特征也就不同,这些差异是判断声源方向的重要基础,这就是双耳效应 ?耳朵可以分辨声源方向的原因,两只耳朵可以分辨声源的方向的原因主要有三个, ?对同一声音,两只耳朵感受的强度不同, ?对同一声音,两只耳朵感受的时间有先后, ?对同一声音,两只耳朵感受的振动的步调有差异, 第三节,声音的特性, 8、乐音的三个特征, ?音调,声音的高低。,和发声体振动的频率有关, ?响度,指声音的大小。,和发音体的振幅有关, ?音色,不同乐器的音色不同,人的声音的音色因人而异,只所以能区别各种乐器的声音,就是因为其发出的声音的音色不同, 3 9、频率的概念,物体在1秒内振动的次数。是用来表示物体振动快慢的物理量。频率决定着声音的音调。 10、振幅,物体在振动时偏离平衡位置的最大距离 11、超声波和次声波,频率的单位是赫兹,符号,Hz 正常人的耳朵能听到的声音频率在20Hz——20000Hz之间,低于或高于此频率范围的声音人都听不到。通常把频率高于20000Hz的声音称为超声,频率低于20Hz的声音称为次声。 12、次声的特点,来源广,传播远,穿透力强,破坏性强。 13、响度和音调的区别, ?音调指声音的高低,它只与发声体的频率有关,响度指声音的大小,它与振幅和距发声体的距离有关。 ?音调和响度是根本不同的两个特征,音调高的声音不一定响度大,反之亦然。如老牛和蚊子发出的声音。 14、思考,用录音机录下自己的声音,自己听起来不像自己的声音,别人听起来和自己说话的声音没什么区别,为什么, 提示,因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音,别人平时听到的也是通过空气传来的,所以别人认为是说话人的声音,而我们听自己发出的声音,主要是通过“骨传导”的方式来传递的,由于空气和骨头是不同的介质,两种声音的音色不同,听起来感觉也就不一样了。 第四节,噪声的危害和控制, 15、噪声的界定, ?从物理学角度,由发声体无规则振动时发出的声音叫噪音, 4 ?从环境保护角度,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音起干扰作用的声音,都属于噪音。 16、乐音和噪音的区别, ?从物理学角度,乐音即好听、悦耳的声音,是由发声体有规则的振动发出的声音,噪音即嘈杂、刺耳的声音,是由发声体无规则振动时发出的声音, ?通过示波器观察波形,噪声是杂乱无章的无规则的波形,而乐音是规则的波形。 ?从环境保护角度,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音起干扰作用的声音,都属于噪音。 17、噪声强弱的等级及危害, ?噪声的等级划分,人们以分贝,符号,dB,为单位来表示声音的强弱。 0dB是人刚能听到的最微弱的声音,30,40dB是较为理想的安静环境,超过50dB就会影响人的睡眠和休息,为了保证工作和学习,声音不能超过70dB,突然暴露在150分贝的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力。 ?噪声的危害,严重危害人的身心健康。 18、减弱噪音的途径, ?在声源处减弱 ?在传播过程中减弱 ?在人耳处减弱 第五节,声的利用 19、声与信息 5 ?声音可以传递信息。 ?回声定位, ?用于医学,如听诊器的使用 20、生和能量,声波和水波类似,可以传递能量。 第二章,光现象 第一节,光的传播 1、光的直线传播 ?光源,自身能发光的物体,分为自然光源、人造光源, ?光线,表示光传播方向的直线。用一条带箭头的直线表示。箭头表示方向。 ?光的直线传播,光在同种均匀介质中沿直线传播 8?光速,光在不同介质中传播速度不同,在真空中大约是2.99792×10m/s,在水中的速度约为真空中光速的3/4,在玻璃的速度约为真空中光速的2/3。 ?由于光的速度比声的速度快得多,打雷下雨时,雷声和闪电是同时进行的,但我们总是先看到闪电,后听到雷声。 12?光年,光在一年中所走过的路程。1光年=9.460×10Km ?日食,当月球转到地球和太阳之间,并且在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的太阳光,由于光的直线传播,在地球上形成一片阴影的现象。 6 ?月食,当地球转到月球和太阳之间,并且在同一直线上时,地球就挡住了射向月球的太阳光,由于光的直线传播,在阴影部分的月球则不能反射太阳光,就形成了月食。 2、举例,月食现象的成因是, , , A太阳光从侧面照射到月球上 B射向月球的太阳光,途中被地球挡住 C射向地球的太阳光,途中被月球挡住 D射向月球的太阳光,途中被别的天体,不是地球,挡住 第二节,光的反射 3、光的反射, ?光的反射现象,光从一种介质射向另一种介质表面时,又有一部分光返回原介质的传播现象 ?光的反射定律,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角 ?镜面反射和漫反射, ?平行光入射到某物体表面时,反射光还是平行的,这种反射现象叫做镜面反射。 ?平行光经反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射现象叫漫反射。 ?不论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律 7 第三节,平面镜成像, 4、什么是像,像是相对于物而言,是物的形状的另一种表现形式。 5、实像和虚像,既能用眼睛观察,又能够呈现在光屏上的像叫实像,只能用眼睛观察,而不能在光屏上呈现的像叫虚像 6、对虚像的理解,虚像并不是由实际光线相交而成的,而是由实际光线的反向延长线相交而成,因此,没有光从虚像射出来。人眼看见虚像时,射入人眼的光线并不是从虚像射出来,而是镜前物体射向平面镜的光线,经平面镜反射后进入眼睛,只是感觉光线好像是从镜后的虚像射来的,其实不是,此像用光屏不能接到。 7、平面镜成像的特点,平面镜所成的像是虚像,像与物体的大小相等,像与物体到平面镜的距离相等,像与物体对应点的连线垂直于平面镜,像与物体关于平面镜对称 8、凹面镜与凸面镜对光的作用, ?凹面镜,反射面是凹面,对光有会聚作用,平行光线经凹面镜反射后会聚于凹面镜的焦点,从焦点射向凹面镜的光线反射后成为平行光线,如,太阳灶、大型反射式望远镜、医生观察耳道用的医用反光镜等 ?凸面镜,反射面是凸面,对光有发散作用。如摩托车、汽车等的观后镜。 9、平面镜成像和小孔成像的区别, ?平面镜成正立的虚像,小孔成倒立的实像 ?平面镜成的像和物到镜面的距离相等,小孔成的像和物到小孔的距离不一定相等 ?平面镜成的像和物体等大,小孔成的像的大小则根据屏幕距小孔距离的远近而变化 8 ?平面镜是反射成像,小孔是光的直线传播成像 第四节,光的折射 10、光的折射 ?定义,光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向一般会发生改变,这种现象叫做光的折射 ?光的折射现象,当光从一种透明物质射入另一种透明物质时,在两种物质的分界面上,光的传播方向要发生改变,其中一部分光线发生反射,同时还有一部分光进入另一种物质里而发生折射,即光线在分界面上传播方向发生改变,然后再沿直线传播,这就是光的折射现象。 11、光的折射规律, ?定义,光在发生折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,光从空气斜射入其它介质时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变,入射角增大,或减小,时,折射角也随着增大,或减小,,光路是可逆的。 ?理解, ?叙述规律时,注意因果关系,“入射”决定了“折射”,应把“折射”叙述在前,即先说“折射”后说“入射” 0?光垂直界面入射时,传播方向不改变,此时折射光线、入射光线、法线“三线合一”,折射角 = 入射角 = 0 。故发生光的折射时,光线的传播方向一般会改变,而不是一定改变。 12、光在反射和折射时的异同点, ?相同点, ?当光传播到两种介质的分界面时,一般要同时发生反射和折射 9 ?反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面内 ?反射光线和折射光线都与对应的入射光线分居法线的两侧,反射光线和折射光线位于法线的同侧。 ?反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大,随它的减小而减小。 ?光在反射和折射时光路都是可逆的。 ?不同点 ?反射光线对应的入射光线在同种介质中,折射光线对应的入射光线在不同种介质中 ?反射角始终等于对应的入射角,而折射角对应的入射角一般不相等,问,什么时候相等,, ?反射可在任何表面都发生,折射只有在透明的介质中发生 ?反射是在物体的表面发生,折射是光进入介质中发生。 第五节,光的色散, 一、色散 1、太阳光通过棱镜后,被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。 2、色散现象说明,白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的。 3、彩虹是太阳光传播中被空气中的水滴色散而产生的 二、色光的混合 1、色光的三原色,红、绿、蓝。 10 红、绿、蓝三种色光,按不同比例混合,可以产生各种颜色的光 红+绿=黄 红+蓝=品红 绿+蓝=青,靛, 红+绿+蓝=白 电视、电影都是根据色光三原色所制成。 2、颜料三原色 红、黃、蓝,品红、黄、青, 品红+黃=红 品红+青=蓝 黃+青=绿 颜料的三原色混合成黑色 绘画時用三原色就可调出大部分色彩。 3、色光的混合与颜料的混合规律也不同 三、物体的颜色 ?不同物体对不同色光的反射、吸收和透过的情况不同,呈现出不同的颜色, ?透明体的颜色是由透过的色光决定的,即透过什么光的颜色,物体呈什么色, ?有色的不透明物体反射与它颜色相同的光,对其余不同颜色的光都吸收, ?黑色物体吸收各种颜色的光, ?白色物体反射各种颜色的光 11 第六节,看不见的光, 1、可见光,能用眼看见的光。如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光我们都能看见,都是可见光。 2、不可见光, ?在光谱上红光以外的部分,叫红外线 1214 红外线的频率范围在10Hz,3.9×10Hz之间。 一切物体都在不停的发射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线就越多 红外线的主要特点是热作用强。用途,工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆,家庭用红外线烤箱烘烤食品,医疗用红外线来进行诊断和治疗等。 ?在光谱上紫光以外的部分,叫紫外线 1416 紫外线的频率范围是7.5×10Hz,5×10Hz,在光谱上位于可见光紫光之外,人眼看不见,高温物体如,太阳、弧光灯和其它炽热的物体发出的光中都有紫外线。 紫外线的主要特性,化学作用强,很容易使照相底片感光,生理作用强,能杀菌。 12 适当的紫外线照射,有助于合成维生素D,促使 Ga的吸收,有益人的健康。 第三章,透镜及其应用 第一节,透镜 1、透镜, ?种类,凸透镜和凹透镜,又叫会聚透镜和发散透镜, ?,作用,凸透镜能使光线会聚,凹透镜能使光线发散 2、几个概念, ?焦点,跟主光轴平行的光线,通过透镜折射后,或光线的反向延长线,汇聚于主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用F表示, ?主光轴,最简单的透镜两个表面都是球面的一部分,通过两个球心的直线叫透镜的主光轴 ?光心,薄透镜的中心叫透镜的光心,经过光心的光线传播方向不变 ?焦距,焦点到透镜光心的距离,用f表示,焦距越短,折射光的本领越强, 3、通过透镜的三条特殊光线,括号内的为凹透镜,, ?平行于主光轴的光线经透镜折射后经过焦点,或反向延长线经过焦点,, ?通过光心的光线不改变方向, 13 ?经过焦点,或延长线经过焦点,的光线经透镜折射后平行于主光轴 第二节,生活中的透镜, 4、照相机, ?原理,照相机的前面有一个镜头,镜头的作用相当于一个凸透镜,来自物体的光线经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成一个缩小的、倒立的实像。 ?应用,调节调焦环,调节镜头到胶片的距离,拍摄近的景物时,镜头往前伸,离胶片远一些,拍摄远的景物时,镜头往后缩,离胶片近一些,调焦环上刻有数字,表示拍摄的景物到镜头的距离。 ?照相时,胶片曝光要适当,曝光过度,洗出的相片发白,曝光不足,洗出的相片发暗。为了控制曝光量,一是用光圈控制进入镜头的光的多少,二是用快门控制曝光的时间。 光圈可以开大或缩小,光圈环上刻有光圈数,曝光时间可以从快门上的数字知道。 ?照相机的特点, ?使物体离照相机镜头的距离,物距,大于底片离照相机镜头的距离,像距,, ?物体离照相机镜头越远,物体在胶卷上所成的像越小,像的位置,底片或胶卷到镜头的距离,越近,暗箱越短, ?照相机所成的像一定比物体小, ?像和物体在镜头,凸透镜,两侧, ?物体在胶卷上成的是倒立、缩小的实像。 5、投影仪 14 ?成像的原理,投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头,投影片上的图案通过这个凸透镜形成一个放大的倒 立的实像,平面镜的作用是改变光的传播方向,使向上射的光能在前面屏幕上成像。 ?成像特点, ?投影片到镜头的距离,物距,小于镜头到屏幕的距离,像距,, ?投影片离镜头越近时,屏幕上所成的像越大,像到镜头的距离越大, ?所成的像和物体比是放大的, ?像和投影片在镜头的两侧, ?投影片在屏上成一个放大的倒立的实像。 6、放大镜, ?原理;是一个凸透镜,利用的是物体在透镜一倍焦距以内,成正立的、放大的虚像 ?成像特点, ?被观察到的像成正立、放大的虚像 ?物体和物体的像在凸透镜的同侧 ?物距越小,成的像越小,反之亦然,在一倍焦距之内, ?如果物距达到一定程度,大于一倍焦距,,所成的虚像就消失了 第三节,探究凸透镜的成像规律 7、透镜的成像规律, 15 ,1,凡实像皆倒立,凡虚像皆正立,凹透镜只生成缩小虚像,凸透镜生成的虚像一定是放大的。对凸透镜来说,物在焦点之内还是焦点之外是生成实像还是虚像的分界点,物在二倍焦距之内还是二倍焦距之外,是生成放大的实像与缩小的实像的分界点 ,2,对凸透镜, 实像倒,位异侧,虚像正,位同侧。1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小,物体移向凸透镜,实像变远且变大,虚像变近且且变小。 ,3,物点发出的光线经透镜折射后,一定经过,或反向延长线经过,像点。据此可画出折射光线。 8、凸透镜成像时物距,u,和相距,v,的关系 ? u,2f f,v,2f 如照相机 ? u=2f v=2f ?f,u,2f v,2f 如投影仪 ?u,f v,0 如放大镜 第四节,眼睛和眼镜 9、眼睛 ?眼睛的构造,眼睛由一层坚韧的膜包着起到保护眼球的作用,眼睛好像一部照相机,这层膜在眼球前部凸出的透明部分称为角膜。眼球里有一个透明囊状物叫做晶状体。晶状体和角膜之间充满着无色透明的液体是水样液,晶状体和后面的视网膜之间充满着无色透明的胶状物是玻璃体。角膜、水样液、晶状体和玻璃体的共同作用相当于一个凸透镜。 16 ?视觉原理,从物体射进眼里的光线,经过这个凸透镜折射后,在视网膜,相当于光屏,上成倒立、缩小的实像,刺激分布在视网膜上的感光细胞,通过视神经传给大脑,于是我们就看见了物体。 10、眼睛的视物原理 ?眼睛的调节,正常的眼睛无论是眺望远景,还是看近物体,都能看得见,原因是晶状体本身是弹性体,它周围的肌肉可以根据视物的远近调节它表面的弯曲程度,改变眼睛的焦距,从而使物体的像总成在视网膜上,这种作用叫眼睛的调节 ?眼睛的远点,眼睛的调节是有限度的。眼部肌肉完全松弛时,晶状体表面弯曲程度最小,也就是晶状体变得最扁时,能够看到的物点叫眼睛的远点,正常眼的远点在无限远处,从无限远处物体射入眼睛的是平行光线,像恰好成在视网膜上。 ?眼睛的近点,眼部肌肉极度紧张时,使劲看近物时,,晶状体变得最凸,表面弯曲程度最大,能看清的物点叫眼睛的近点。正常人的眼的近点约在离眼睛10,15cm的地方。 ?明视距离,再合适的照明条件下,眼部肌肉处于正常状态而能十分清楚的看清物体时,物体离眼睛的距离称为明视距离。正常人的眼睛的明视距离是25cm. 11、近视眼及其矫正 ?近视眼的成因,近视眼的远点为有限距离,近点也比正常眼近。因此,近视眼的人习惯紧贴在书上看字。由于眼球在前后方向上太长,视网膜距晶状体过远,或者晶状体比正常眼凸一些,变得太厚,折射光的能力太强,从无限远处射来的平行光线不能汇聚在视网膜上,汇聚点在视网膜前,而不能看清远处的物体。 ?近视眼的矫正,配戴凹透镜制成的眼睛,使入射的平行光线经凹透镜发散后再射入眼睛,汇聚点就能移到视网膜上。 17 ,看远处的物体吃力,近视眼把物体的像成在了视网膜前, 12、远视眼及其矫正 ?远视眼的近点变远。由于眼球前后径过短,视网膜距晶状体过近,或者晶状体比正常眼扁些,晶状体太薄,折射光的能力太弱,平行光的汇聚点在视网膜后,因此,来自近处一点的光还没有汇聚成一点就已经到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑。同时,近点远移,因而看远,看近皆不清楚。 ?远视眼的校正,配戴凸透镜制成的眼睛,使入射的平行光线经凸透镜汇聚后再射入眼睛,汇聚点就能移到视网膜上。 ,看近处的物体吃力,远视眼把物体的像成在了视网膜后, 13、、眼镜的度数,,1?f,×100 ,f,焦距,单位,米, 其中,焦距的倒数叫屈光度,眼镜的度数就是屈光度×100,单位是“度”。 第五节显微镜和望远镜 14、显微镜 ?显微镜的构造; ?目镜:靠近眼睛的一组透镜,作用像一个普通的放大镜。 ?物镜,靠近被观察物体,作用相当于投影仪的镜头。 ?载物台,承载被观察物体 ?反光镜,增加光的强度,便于观察物体 18 ?显微镜的原理,显微镜由两组透镜组成,每组都相当于一个凸透镜,把它们一起装在金属制的镜筒里,对着物体的一组叫物镜,对着眼睛的一组叫目镜。物镜的焦距很短,目镜的焦距较长。工作原理,物体先通过物镜成放大的实像,再经目镜成放大的虚像,二次放大,便能看清微小物体。 15、望远镜, ?望远镜的构造 ?物镜,使远处的物体在焦点附近成实像 ?目镜,靠近眼睛,作用相当于一个放大镜 ?望远镜的原理,由目镜和物镜组成,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,目镜的作用相当于一个放大镜。物镜的焦距长,目镜的焦距短。 16、、“猫眼”,由凸透镜和凹透镜组成。从门里看,成缩小正立的像,且看到较大面积,从外向里看,凸透镜会聚一点,什么也看不见 17、视角, ?我们都会有这样的体会,同一个物体,离我们远时非常小,离我们近时非常大。为什么会这样呢,原来是视角在作怪,一个物体能不能被看清楚,跟物体在视网膜上所成的像的大小有关。视网膜上的像越大,受到刺激的感光细胞越多,眼睛对物体的细微部分分辨的就越清楚。如果物体在视网膜上的像小到只落在一个感光细胞上,那么眼睛就觉得这个物体只是一个点。视网膜上像的大小决定于被视物体对眼睛的光心所张的角,即从物体的两端向眼睛的光心引两条直线,两直线间的夹角就是视角。 ?视角的大小决定于物体的大小和物体到眼睛的距离。 19 18、影和像的区别,从形成原理上区别,前者是光在均匀介质中沿直线传播,遇到不透明物体,有一部分光被物体挡住,在物体后面光达不到的地方形成的阴影,像的形成原理有三种,小孔成像、反射成像和折射成像 第四章:物态变化 第一节,温度计 1、温度,物体的冷热程度。符号t 2、温度计 ?原理,利用液体热胀冷缩的性质制成的。 ?构造,常用温度计的构造是,玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、刻度和温标 3、摄氏温度 在标准大气压下,把冰水混合物的温度规定为0摄氏度,把沸水的温度规定为100摄氏度,在0摄氏 0度和100摄氏度之间分为100等份,每个等份代表1摄氏度。单位符号C 注意,冰水混合物的理解应为,把冰水混合物长时间放置,应保证水中有冰,冰中有水。而不是把冰投入热水中。 4、温度计的相关问题 20 ,1,使用注意事项,A、选用合适量程的温度计 B、认清温度计的分度值。C、温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁 D、玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数 E、读数时不要从液体中取出温度计,视线应与温度计中液柱的上表面相平。 ,2,普通温度计测量水温的实验步骤 A. 估计被测水的温度。B.选取量程适当的温度计,观察它的最小刻度。 C.让温度计的玻璃泡和水充分接触。D. 观察温度计的示数。 E. 取出温度计。F.整理实验器材,对比测量值和估计值,形成对温度高低的初步印象。 ,3,温度计的类型 类型 内装液体 量 程 分 度 值 用 途 000实验用温度计 水银、甲苯等 -20C—110C 1C 测水温等 000体温计 水银 35C—42C 0.1C 测人体温 000寒暑表 酒精或煤油 -30C—50C 1C 测 气 温 物质 凝固点 沸点 单位,摄氏度 水银 -39 357 甲苯 -95 111 酒精 -117 78 煤油 -30 325 21 水银为温度计首选液体,因为水银热胀冷缩的液体体积变化误差小,测量的结果非常精确, 但,如果在较低温度下,水银会凝固,只能用酒精代替 因此,体温计中液体为水银,普通温度计中为酒精 煤油一般很少用,要不是用水银就是酒精代替 综合描述,水银是肯定不适合的,且不环保, 相对于来说,酒精更环保,但是水温不能超过78度.....如果你的产品有接近80度温度的可能的,还是建议用煤油,虽然不是最环保,但是毕竟产品的实用性能也是很关键的. ,4,体温计,玻璃泡与细管连接处有一很细的缩口,读数时可离开人体,但使用前后必须用力甩几下,使留在细管中的水银退回玻璃泡。 注,体温计使用前须甩几下,离开人体读数,实验用温度计和寒暑表不能甩,也不能离开被测物体读数 5、热力学温度, ?国际单位制中所采用的温标,在微观粒子和天体研究方面都采用热力学温标。它的单位名称是“开尔文”,简称开,符号是“K”,热力学温度,T,和摄氏温度“t”的换算关系是, T = ,273 + t,K 冰水混合物的热力学温度是273K, 0 ?-273C相当于0K, 0K称为绝对零度。这也是宇宙中温度的下限,即最低的温度也达不到绝对零度,。宇宙的背景温度大约是几个开尔文。 计算题 典型题 第二节,熔化和凝固 22 一、物质的三种状态,固态、液态、气态 物态变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。 二、熔化和凝固, 1、熔化,物质从固态变成液态的过程,熔化过程吸热 2、凝固,物质从液态变成固态的过程,凝固过程放热 注意,熔化和溶化的区别,熔化指物质从固态变成液态的过程,熔化需要吸热,而溶化指溶质溶化在液体,溶剂,中的过程,溶化过程有的吸热,大部分物质溶化放热,有的温度保持不变。 三、晶体和非晶体 1、定义,固体物质分为晶体和非晶体。有一定熔点和凝固点的固体物质是晶体,否则是非晶体。 例 晶体,海波 冰 石英 水晶 食盐 明矾 奈 各种金属 钻石, 非晶体,松香 玻璃 蜂蜡 沥青 塑料等 2、晶体的熔点和凝固点 ?熔点,晶体都有一定熔化的温度,这个温度叫熔点 ?凝固点,晶体形成时的温度,这个温度叫做凝固点。即晶体熔液凝固成晶体都有一定的凝固温度,叫凝固点 3、晶体的熔化条件,?温度达到熔点,?继续吸热 4、晶体的凝固条件,?温度达到凝固点,?继续放热 23 5、晶体、非晶体熔化和凝固的图像。四个图像 以海波、石蜡为例。图像、表格、结合 教材 民兵爆破地雷教材pdf初中剪纸校本课程教材衍纸校本课程教材排球校本教材中国舞蹈家协会第四版四级教材 实验图 四、晶体和非晶体的区分, 1、根据熔点和凝固点区分,晶体有一定的熔点和凝固点,非晶体没有 2、根据形状区分,晶体有规则的几何外形,非晶体没有一定的形状 3、根据熔化现象和凝固现象区分, A,晶体温度上升到熔点时才开始熔化,熔化过程中虽不断吸热,但温度保持不变,温度下降到凝固点时才开始凝固,凝固过程中虽不断放热,但温度保持不变。 B,非晶体吸热熔化,温度不断升高,固体先变软、变稀最后成为液体。凝固放热温度不断下降,液体先变硬、变粘稠最后成为固体 4、根据熔化和凝固图象区分,判断是晶体还是非晶体的关键是观察图象中是否存在一条平行于时间轴的线段,有则为晶体,无为非晶体 第三节 汽化和液化 一、汽化 定义,物质从液态变为气态的过程,是吸热过程,有蒸发和沸腾两种形式。 二、蒸发, 1、定义,在任何温度下都能进行且只在液体表面上进行的一种缓慢的汽化现象。 2、特点,,1,蒸发不受温度限制,在任何温度下都能发生,,2,蒸发只在液体表面上进行,,3,是一种缓慢的汽化现象。,问,冬天在室外冻干的衣服是否为蒸发现象?, 24 3、影响蒸发快慢的因素,,1,液体温度的高低,,2,液体表面积的大小,,3,液体表面上空气体流动的快慢。,4,空气湿度的大小有关。 4、蒸发制冷,液体蒸发时,要从周围物体,或自身,中吸收热量,使周围的物体,或自身,的温度降低,是吸热过程,因此有制冷作用。 三、沸腾, 1、定义,是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,,沸腾时吸热, 2、沸点,液体沸腾时的温度。 沸点大小的影响因素,与气压有关。气压越大,沸点越高,气压越小,沸点越低。海拔越高,气压越小。标准大气压下,水的沸点是100摄氏度。 3、沸腾实验、沸腾图像、表格 以水为例,实验经典习题。 事例,不烫手的开水、纸锅烧水。 3、液体沸腾的条件,,1,液体的温度达到沸点 ,2,继续吸热 4、水沸腾前后上升气泡大小的变化, ,1,沸腾时,上下气温差别不大,但下面的压强大,越向上压强越小,同时,由于气泡的聚集,所以气泡越上升越大 ,2,沸腾前,下面温度高,上面温度低,来自底部的水蒸气上升后遇到上层的冷水,气泡中的水蒸气不断液化,气泡体积变小甚至消失,因此,气泡越上升越小 ,3,在水底小鱼吐出的气泡变化,由小到大。原因,水的压强的作用 25 5、蒸发和沸腾的区别和联系 区别: (1) 发生部位不同,蒸发在液体表面进行,沸腾在液体内部和表面同时进行 ,2,发生温度不同,蒸发在任何温度下都能进行,沸腾达到沸点时才能发生 ,3,剧烈程度不同,蒸发是缓慢的,沸腾剧烈 联系,都是汽化现象,都吸热。 四、液化, 1、定义,物质从气态变为液态的过程。是放热过程。 2、液化的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,一是降低温度,一是压缩体积。 3、理解液化应注意的三个问题, ?所有气体,在温度降到足够低的时候都可以被液化。 ?有的气体单靠压缩不能使它液化,必须使它的温度降到一定程度,如氮气。 ?凡是有如下字样的相关物态变化都是液化现象,雾、露、“白气”、“冒汗”、或“冒气”等,通常是空气中 的水蒸气遇冷放热液化产生。 注意,平时常见的“白气”并不是水蒸气,而是液态的小水滴,是由水蒸气液化而成的,水蒸汽是无色无味的气体。 第四节 升华和凝华 一、 升华,物质从固态直接变为气态的过程,是吸热过程。 26 例碘、舞台上用的干冰、冻干的衣服的过程、人工降雨 二、凝华,物质从气态直接变为固态的过程,是放热过程。例霜、雾凇、窗玻璃上的冰花等的形成。 例1,寒冷的清晨,我们在室内经常看到窗玻璃上有美丽的“冰花”,请你判断,这些“冰花”是出现在玻璃 的内测还是外侧, 例2、?刚从冰箱中拿出的冰棒,包装纸上沾有“白粉”是凝华现象 ?剥去包装纸,冰棒冒“热气”是液化现象 ?剥去包装纸,过一会儿冰棒“流汗”属于熔化现象 ?冰棒放入茶杯中,杯子外壁会“出汗”属于液化现象 三、本章汇总,六种物态变化 ?放热过程,液化 凝固 凝华 ?吸热过程,熔化,汽化,蒸发、沸腾,,升华。 ,3,举例 第五章,电流和电路 第一节,电荷 一、带电体的性质,具有吸引轻小物体的性质 二、使物体带电的三种方法, 1、摩擦起电,用摩擦的方法使物体带电。,补充物质构成,原子的结构, 27 ,1,摩擦起电的原因,物质是由分子或原子组成的,分子是由原子构成的,,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核带正电,核外电子带负电,通常情况下,原子核内的正电荷跟核外电子所带的负电荷的总量相等,整个原子不显电性。当两个物体相互摩擦的时候,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,就会失去电子而带正电,束缚本领强的得到电子带负电。 ,2,摩擦起点的实质,摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体。 ,3,同种物质摩擦不起电的原因,同种物质组成的两个物体中的原子核束缚电子的本领是相同的,相互摩擦时不会出现电子的得失,因而不可能带电。 2、用接触的办法,让一个不带电体接触带电体,使物体也带上了电。 3、感应起电,感应起电是利用静电感应来使物体带电的方法。 静电感应,一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时,由于电荷间的相互作用,使导体内部异种电荷被吸引到带电体附近而同种电荷被排斥到导体的另一端而使导体带电的现象。 三、两种电荷 1、规定为,用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷规定为正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为负电荷 2、电荷的相互作用规律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 四、验电器,实验室用来检验物体是否带电的仪器。 (1)工作原理,同种电荷相互排斥。当带电体接触验电器的金属球,就有电荷转移到金属球上,金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开 28 (2)用验电器判断物体是否带电的思路,验电器的金属箔张开,则物体带电,否则不带电,张角越大,带电量越多。若物体使原来金属箔张开的角度增大,则物体与金属箔带同种电荷,若变小,则根据具体情况而定 (3)不用验电器判断物体是否带电的思路, 1、两个物体,以下讨论均不涉及磁体,相互排斥,则带同种电荷。 2、两个物体相互吸引,则有以下几种可能,,还有磁体的可能, ?一物体带正电,另一物体带负电, ?一物体带正电,另一物体不带电, ?一物体带负电,另一物体不带电 3、若已知两物体都带电,且两物体相互吸引,则必带异种电荷,若相互排斥,则一定带同种电荷。 五、电荷量,电荷的多少叫电荷量,简称电量。用Q表示。单位,库仑,简称库,用C表示。 六、元电荷,电子是带有负电的最小电荷的粒子,人们把最小电荷叫做元电荷。常用符号e来表示,e=1.6 -19×10C 八、中和,放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象叫中和。 九、导体和绝缘体 ?导体,容易导电的物体。例,金属,石墨、人体、大地、酸碱盐溶液 ?绝缘体,不容易导电的物体。例,橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等 29 ?导体和绝缘体没有绝对的界限,当条件改变时,绝缘体会变成导体,例玻璃在常温下是绝缘体,当加热到红炽状态时就是导体 ?导体导电、绝缘体不导电的原因,主要是原子束缚自由电荷能力的大小。 第二节,电流和电路 一、电流 ?电流的形成, ?电荷的定向移动形成电流 ?持续电流形成的条件,有电源,是闭合回路。 ?正确理解电流的形成应注意三点,第一,电流可能只是由正电荷定向移动形成的,第二,电流可能只是由负电荷定向移动形成的,第三,电流可能是由正、负电荷同时反方向定向移动形成的。 ?电能,电流具有电能,电能可以转化为另一种形式的能量,也可以由另外一种形式的能转化而来。电能通常在转化为其它形式时,才能被我们利用。用电器是能量转化的装置。 ?电流的方向,物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,和负电荷定向移动的方向相反。 二、电路 1、电路的定义,电源、用电器、开关等用导线连接起来组成的电流的路径 2、电路的构成 ?电源,提供电能的装置。电源是把其它形式的能(如化学能)转化为电能。 30 例,干电池、蓄电池对外供电时,化学能转化为电能,充电时是电能转化为化学能,发电机工作时,机械能转化为电能。 ,2,用电器,消耗电能的装置。把电能转化为其他形式的能量。 ,3,开关,控制电路通、断的装置 ,4,导线,连接电路中的各元件,组成电流的通路 3、电路的几种状态 ,1,通路,处处连通的电路 ,2,断(开)路,某处断开的电路 ,3,短路,不经过用电器而直接跟电源两极相连接的电路。分局部短路和电源短路两种情况 三、电路图 1、定义,用电路元件符号来表示由实物组成的电路 2、画电路图应注意的五点, ?电路元件的符号要用统一规定的符号,不能自造符号 ?要注意所画符号和实物的对应性。 ?合理安排电路元件符号,使之均匀分布在电路中,具有对称性。特别要注意元件的符号不能画在电路的拐角处。 ?电路图最好呈长方形,有棱有角,导线要平行竖直,力图把电路图画的简洁、美观、大小比例适中 31 ?按电路图连接实物时,开关应该断开,检查无误后,方可闭合,进行实验。 第三节,串联和并联 一、串、并联电路 ?串联电路,把电路中的各元件逐个顺次、首尾相接连接到电路中,构成串联电路 特点,?电流只有一条路径,无干路、支路之分, ?通过一个用电器的电流也一定通过另一个用电器,各用电器相互影响,一个用电器因开路停止工作, 所有用电器都不能工作, ?在串联电路中串联接入一只开关,即可控制所有用电器。 ?并联电路,把元件并列的连接起来形成的电路,例,家庭中的用电器的连接就是并联 特点,?干路电流在分支处分两个或两个以上的支路,每条支路上都有一部分电流流过,即每条支路都与电源形成一个通路,各支路用电器之间互不影响,当某一支路开路时,其它支路仍为通路 ?控制整个电路的用电器需在干路设置开关,控制各支路用电器在各支路设置开关。 二、串并联电路的判断 ?定义法,首尾顺次相连的是串联电路,首和首相连,尾和尾相连的是并联 ?断路法,串联电路中出现一个断点或去掉一个元件,所有用电器都会停止工作,并联电路中出现一个断点或去掉一个元件,其它用电器仍能正常工作 ?接点跟踪法,对于较为复杂的电路特别是对点与点用导线连通的电路用此法判断较为快捷。 32 ?电流法,凡是同一股电流经过的用电器一定是串联,电流在某点分成几股,支路电流,电流,再在某点汇成一股电流,干路电流,,这几股电流流过的用电器是并联 第四节,电流的强弱 一、电流 ?定义,电流是表示电流强弱的物理量。用字母I表示 物理学中用每秒通过导体任一横截面积的电荷量来表示电流的强弱. ?电流的单位,安培 简称安,符号A,常用单位毫安mA 、微安uA ?单位换算,1A=1000mA 1mA=1000μA 某些常用电器的电流,见教材 冰箱约1A,空调约5A,房间灯泡约0.2A 等 二、电流表, ?作用,测量电路中电流的大小的仪器 表示符号 圈A ,2,量程,常用的电流表有三个接线柱,两个量程。看清楚正负接线柱,电流表有正、负接线柱,不是正、负极 0—0.6A 分度值0.02A 0—3A 分度值0.1A ?使用方法, a 正负接线柱接线要正确,电流从“+”接线柱进,从“-”接线柱出,不要接反,否则无法读数, 有时会损坏电流表 b 测量时不能超过电流表的量程, 33 c 不允许不经过用电器直接把电流表接在电源的两端,否则会烧毁电流表。 d 电流表与被测用电器串联 ?读数方法,先认清所用量程,再根据量程确认每个大格和每个小格表示的电流值,由指针所在位置读数 第五节,探究串、并联电路的电流规律 一、串、并联电路电流的特点 ?在串联电路中各处电流都相等 ?在并联电路中干路电流等于各支路电流之和 二、正确理解串并联电路中电流的特点 ?对串联电路的电流,从理论上 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,经过用电器各个部分的电荷,不会消失,也不会无根据的增加,所以,单位时间内经过串联电路各处的电荷应该一样多,也就是说串联电路电荷处处相等。 ?对并联电路的电流,电流和水流相似,每一条支路中的电流都比干路电流小,所以并联电路有分流的特点。 第六章 电压、电阻 第一节 电压 一、电压 1、电压作用,是使自由电荷定向移动形成电流的原因,用U表示。 2、电源作用,提供电压的装置。 3、单位,伏特,简称伏,符号V 常用的单位还有KV、mV 34 换算关系,1KV=1000V 1V=1000mV 4、常用电源电压值,1节干电池电压,1.5V , 一个蓄电池电压,2V , 家庭电路电压220V ,对人体安全电压不超过36伏 5、电路中有持续电流的条件,电路两端有电压且电路闭合 6、注意,?电压是形成电流的原因,但不是存在电压就一定形成电流,还要看电路是否是通路。有电流一 定要电压,有电压不一定有电流。 ?电压不能说成是哪一点的电压,表述电压时,必须指明“哪一个用电器两端的电压”或“哪两点间的电压” 二、电压表 1、作用,测量某段电路两端电压的仪器 2、量程,常用的电压表有三个接线柱,两个量程,0,3V和0,15V,分度值 3、使用,,1,使用前先调指针在零刻线,并联在电路中, ,2,正负接线柱接线要正确,电流从“+”接线柱进,从“-”接线柱出, ,3,明确分度值、量程,测量时不能超过电压表的量程。 4、读数方法,先认清所用量程,再根据量程确认每个大格和每个小格表示的电压值,由指针所在位置读数 5、选择量程的方法,在被测电压不超过最大测量值的前提下,尽可能选择小量程。在不能预先估计被测电压大小的情况下,可先用试触法来选择合适的量程。 第二节 探究串并联电路电压的规律 35 一、串并联电路的电压, ?在串联电路中,电路两段的电压等于各用电器电压之和。 公式,U=U+U+……+U 总12n ?在并联电路中,各并联支路的电压都相等。 公式,U=U=……=U 12n 二、串并联电路的判断 ?定义法,首尾顺次相连的是串联电路,首和首相连,尾和尾相连的是并联 ?断路法,串联电路中出现一个断点或去掉一个组件,所有用电器都会停止工作,并联电路中出现一个断点或去掉一个组件,其它用电器仍能正常工作 ?接点跟踪法,略 ?电流法,凡是同一股电流经过的用电器一定是串联,电流在某点分成几股,支路电流,电流,再在某点汇成一股电流,这几股电流流过的用电器是并联 三、判断电路的连接是否正确的方法, ?电路的连接是否符合题目的要求,各电路组件的连接是否正确 ?仪表接法是否符合使用规则和要求 ?电路是否有短路现象,若有则会造成烧坏仪表、用电器或电源 ?电路是否形成断路,造成仪表或用电器不起作用 36 四、电路中未知组件的选择 ?电压表不能连在干路上 ?电流表不能与其它组件并联 ?在不能直接推出结论时,学习应用“尝试法”进行分析 第三节 电阻 1、定义,导体对电流的阻碍作用。符号R 2、单位,欧姆,简称欧,用字母Ω表示。换算关系, 1兆欧=1000千欧 1千欧=1000欧 3、1Ω的物理意义,如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,则这段导体的电阻就是1Ω 4、影响电阻大小的因素, ?导体的电阻是导体本身的性质,其大小由导体的材料、长度和横截面积以及温度有关。与导体中是否有电流、两端是否有电压及电流、电压的大小无关。 ?导体电阻受温度的影响,对于大多数导体来说,电阻随温度的升高而增大,如金属导体的电阻,但有的导体的电阻随温度的升高而减小,如碳。甚至有些导体在温度很低时,电阻会变为零,这称为超导现象。 5、半导体, ?导电性居于导体和绝缘体之间的物体。常用的半导体有硅、锗和砷化镓等, ?半导体元件的独特功能,半导体二极管具有单向导电性,即允许电流由一个方向通过元件。半导体三极管可用来放大电信号 37 第四节 变阻器 一、种类,实验室常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱两种。 二、作用,1、通过改变连入电路中的电阻值,改变电路中的电流强度,控制部分电路两端的电压。 2、起保护电路的作用 三、滑动变阻器, ?滑动变阻器的原理,通过移动滑片P来改变接入链路中电阻丝的长度来改变电阻。 ?滑动变阻器的铭牌,铭牌上标的电阻值表示滑动变阻器全部接入电路时的最大电阻值,标的电流值表示滑动变阻器允许通过的最大电流。 ?说明,将滑动变阻器连入电路时,一定要采取“一上一下”的连接方式,否则不起变阻作用 四、电阻箱, ?旋转式电阻箱有两个接线柱,还有一些旋盘,使用时将它的两个接线柱连入电路,调节旋盘即可。 ?读数:将各旋盘对应的指示点,图中有小三角,乘面板上标记的倍数,再将它们相加就是电阻箱接入电路的电阻值。 五、滑动变阻器和电阻箱的区别,滑动变阻器可以连续的改变连入电路的电阻,而电阻箱不能,滑动变阻器无法读出连入电路的电阻,而电阻箱可以。 第七章,欧姆定律 第一节 探究电阻上的电流跟两端电压的关系 38 1、在电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,在导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 第二节,欧姆定律及其应用 一、欧姆定律,德国物理学家欧姆在19世纪初期通过实验所的出的结论 ?内容,导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 ?公式,I=U/R 单位要统一 ?应用欧姆定律解题时应注意的事项, ?公式中的I、U、R均应对同一导体,或同一用电器,而言,且对应于同一时刻 ?关于I、U、R间的关系,正确的描述只有两种,?U不变时,I与R成反比。?R不变时,I与U成正比 ?由I=U/R变形成R=U/I后,不要认为R与U成正比,R与I成反比,因为导体的电阻与材料、长度、横截面积有关,而与电流和电压的大小无关。对应于R=U/I的正确理解是,R在数值上等于U与I的比值,对应同一个电阻,U、I改变时,其比值不变 ?电阻R必须是纯电阻。如我们经常用的灯泡、电炉等可当做纯电阻来处理,而电风扇、洗衣机、电动机就不是纯电阻。 ?欧姆定律只适用于金属导体导电和液体导电,而对气体、半导体一般不适用。 ?I=U/R表示的是研究不包含电源在内的“部分电路” 39 ,4,等效电阻,电路中任何一部分的几个电阻,总可以由一个电阻来代替,而不影响这一部分电路两端电压和电路中各部分的电流,这一个电阻就叫这几个电阻的总电阻。也就是说,将这一个电阻代替原来的几个电阻后,对整个电路的效果相同,所以这一个电阻就叫这几个电阻的等效电阻。 二、电阻的串并联 ?串联电路, ?总电阻等于各串联电阻之和。即R总=R+R+……+R 12n ?对于n个相等的电阻串联,R总=nR ?串联电路总电阻大于任意分电阻,导体的串联相当于增加了导体的长度 ?并联电路 ?并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 即 1/R=1/R+1/R+……+1/R 总12n?对于n个相等的电阻R并联,R总=R?n 1 ?对于两个电阻R、R并联,则 R=RR?(R+R) 12总1212 ?对于三个电阻R、RR并联 12、3 R=RRR?(RR+RR+RR) 总123122313 ?几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小。这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积 三、对于只有两个两个电阻R、R并联,干路电流I,通过R、R的电流分别为I、I 121212 40 则,?I=R?(R+R)×I 1212 ?I=R?(R+R)×I 2112 串并联电流、电压、电阻的比值规律 第三节,测量小灯泡的电阻 1、实验原理,由公式I=U/R可知,测出导体两端的电压和通过导体的电流,就可以求出导体的电阻,这种测电阻的方法叫伏安法。 2、注意事项,?连接电路的过程中,开关应是断开的 ?闭合开关前,滑动变阻器的滑片调到最大阻值处 ?电流表、电压表接线要正确,要选择适当的量程。 第四节,欧姆定律和安全用电 1、电压越高越危险,根据欧姆定律解释,电阻一定时, 2、高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏,即使不接触也会使人触电,因此安全用电的原则是,不接触低压带电体,不靠近高压带电体。 3、不能用湿手触摸用电器,湿手电阻较小,触摸用电器时通过人体的电流大,易发生触电事故。 4、短路、,电源短路,局部短路,断路、通路 5、避雷针, 41 ?雷的形成,地球表面的物体由于受到地球表面层或其它物体的摩擦,地表带负电,而天空上方则带正电。雷电均发生在积雨层,由于积雨层内空气所含的水蒸气比干燥空气多,而电荷极易吸附于水珠表面,故积雨层可积聚许多电荷,这两重电荷积累很多后就会放电。 ?雷电的破坏作用,云与大地之间的电压非常高,放电时会产生很大的电流。当云和大地之间的放电通过人体时,会致人死亡,通过树木、建筑物等,巨大的热量和振动会使它们受到严重的破坏。 ?避雷针,用金属做的,放在房屋的高处,当电荷传至避雷针尖上时极易沿着金属线流入大地,从而使云层和建筑物之间的电荷中和,而保护建筑物。 ?避雷针的安装,?避雷针要比建筑物高,且要做成尖状以利于放电。?埋在地下的部分做成蜈蚣状,目的是与大地充分接触,提高导电性。 第八章,电功率 第一节,电能 1、能的转化, ?发电过程和用电过程都是能的转化,发电机在工作时把各种形式的能转化为电能,而在用电过程中,则是电能转化其它各形式的能 ?电流做功的过程就是消耗电能转化成其他形式的能的过程。有多少电能转化为其他形式的能,我们就说电流做了多少功。 2、电能表,电能表,安装在干路上“遵循1、3进2、4出的接线原则”。 3、电功, 42 ?定义,电流所做的功 ?电流做功的过程,实际上是实际就是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能 ?公式,W=UIt=UQ 式中,U为电压,I为电流,t为时间,Q为t时间内通过导体的电量 ?单位,焦耳,用J表示。另一个单位,KWh 换算关系, 61KWh=3.6×10J ?测量仪器,电能表。读数时,电能表计数器上前后两次读数之差,即为这段时间内电路上消耗的电能量,计数器上的最后一位数字是小数点后的第一位数字,单位,KWh 4、电功率, ?定义,电流在单位时间内所作的功 ?物理意义,表示物体做功快慢的物理量 ?公式,P=W/t=UI,单位,瓦特,简称瓦。换算关系,1KW=1000W?若电路为纯电阻型电路,公式可变 22形为P=IR=U/R ?注意,这两个导出公式仅适用于纯电阻电路 ?额定功率和实际功率, ?用电器在额定电压下正常工作时的功率叫额定功率,此时的电压和电流分别叫做额定电压和额定电流。 ?用电器在实际电压下工作时的功率叫实际功率,此时用电器两端的电压、电流分别叫做实际电压、实际电流。 43 ?例如小灯泡的亮度是由实际功率决定的 ?用电器正常工作时的电压叫额定电压,此时通过的电流叫额定电流,用电器上表明的电压值就是额定电压。 ?实际功率随着用电器两端的电压的变化而变化,只有当实际电压等于额定电压时,它的实际功率才等于额定功率,用电器才能正常工作 5、串、并联电路中的电功率 ?对于串联电路,P总=U总I=(U+U+…)I=P+P+… 1212 ?对于并联电路;P总=UI总=U(I+I+I+…)=P+P+P+… 123123 ?根据以上分析,对于串、并联电路中消耗的总功率,等于各用电器上所消耗的功率之和 ?对于纯电阻电路, ?在串联电路中,各用电器上消耗的功率之比等于各用电器的电阻之比 ?在并联电路中,各用电器上消耗的功率之比等于各用电器的电阻倒数之比 第三节,测量小灯泡的电功率 6、测量分析, ?根据题意,要测算电冰箱的电功率可以采用电能表和秒表来完成,再根据P=W/t即可算出 ?由于小灯泡的工作电压较低,不能用上述方法,但可以模拟“伏安法测小灯泡的电阻”的方法在实验室进行。用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,再根据公式算出。 44 ?学会用试触法选择测量电流和电压时各仪表的量程。 第四节,电与热 7、电流的三个效应, ?热效应,电流通过任何导体时都会放出热量产生热效应。 ?磁效应,电流通过导体时,导体周围产生磁场。 ?化学效应,电流通过酸、碱、盐溶液时会起化学变化。 8、电流的热效应, ?焦耳定律,电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比 2?公式,Q=IRt ?公式中的各物理量是针对同一段电路或同一导体而言的,若电路为纯电阻型电路,则可变形为 2Q=UIt=Ut/R 还有Q=Pt ?电功W与电热Q之间的关系, ?电功W表示有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功,它的计算公式W=UIt,电热Q表示电流通过 2导体时要产生热,产生的热量Q=IRt 22?对于纯电阻电路,根据部分电路欧姆定律I=U/R,则W=Q= UIt=Ut/R= IRt。即消耗的电能全部转化为热 45 ?对于非纯电阻电路,比如含有电动机的电路,因电能在发生转化时,除一部分转化为电热外,另一部分还转化为其它形式的能,因此,在非纯电阻电路中,电功大于电热。求电功时只能用W=UIt,求电热时也 2只能用Q=IRt 第五节,电功率和安全用电 9、家庭电路电流过大的原因,?用电器的总功率过大,?发生短路 10、保险丝, ?特点,用铅锑合金制成,电阻率大,熔点低。 ?保护形式, ?过电流保护,又叫限流保险丝。如平常用的保险丝 ?温度保险丝,防止发热电器或易发热电器温度过高而进行保护。如电吹风、电熨斗、电饭锅、电炉、变压器、电动机等。 第六节,生活用电常识 11、家庭用电 ?家庭电路的组成,进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、插座、电灯、开关 ?进户线由“火线”和“零线”组成,“火线”和“零线”之间的电压是220伏 ?电能表,安装在干路上。根据电能表名牌上表示的额定电压U额和允许通过的最大电流I,可估算出电路中允许使用的最大功率, P=U额,I ?闸刀的连接,闸刀不动触头与电源线相连 46 ?熔断丝,保险盒,,接在火线上。选择熔丝,应使它的额定电流等于或稍大于电路中最大工作电流。 ?熔丝的作用,当电路中的电流超过规定值时,能自动熔断,切断电路,起到保护电路的作用。 ?造成电路中电流过大的原因有两个,一是电路中用电器的总功率过大,二是电路中某处发生短路 ?检查断路的方法,?、检查灯泡灯丝是否已断,?、闸刀开关、电能表、熔断器等处的连接导线是否断开,?、用试电笔测试插座,若发现插座的孔都能使氖管发光,则是零线断了。 ?插座,二孔,左“零”右“火”,三孔,左“零”右“火”上接“地” ?白炽电灯,卡口和螺丝口两种。常用的是螺丝口的,连入电路时螺丝口灯座的螺旋套只能接在零线上 ?测电笔,?构造,笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、和金属体笔尾,?作用,辨别火线和零线 ?安全用电, ?触电,人体触及带电体时,有电流通过人体的现象 ?触电方式,单线触电,火线?人体?大地,双线触电,火线?人体?零线 ?高压触电,?高压电弧触电,人体靠近高压带电体和人体间发生放电现象,击穿空气形成电弧,有强电流通过人体而造成的触电事故?跨步电压触电,高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的点之间存在着电压,人迈步时有强电流通过人体造成的触电事故 ?不高于36伏的电压称为安全电压 ?安全用电的原则,不接触低压带电体,不靠近高压带电体,不弄湿用电器,不损坏绝缘体 ?发现有人触电,不能直接去拉触电的人,应先切断电源,或用干燥的木棍、竹竿将电线挑开,使触电人迅速脱离电源。发生火灾时要首先切断电源,绝不要带电泼水救火。 47 12、日光灯的发光原理, 与白炽灯发光原理不同,荧光灯是利用气体放电原理制成的,通电后,由于启辉器和镇流器的作用,使灯管中气体导电,大量的电子碰撞水银蒸汽分子,发出紫外线,紫外线并不可见,但荧光灯管壁上涂有荧光物质,紫外线使荧光物质发出光束。 在荧光灯的发光过程中,热量的产生很少,它发出的是冷光,这使得荧光灯的发光效率大大提高,比白炽灯更省电。 不同的荧光物质可以发出不同颜色的光。若选择适当的荧光物质,发出的光就跟日光接近,这就是通常说的日光灯。 第九章,电与磁 第一节,磁现象 1、简单的磁现象 ?磁性,磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质 ?磁体,具有磁性的物体 ?磁极,磁体上磁性最强的部分。一个磁体有两个磁极,自由转动的磁体静止下来,指南的一端叫磁体的南极,用符号S表示,指北的一端叫磁体的北极,用符号N表示。 ?永磁体,象天然磁体和人造磁体都能长期保存磁性,通称永磁体 ?软磁体,铁棒被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁体 注,钢棒被磁化后,磁性能够长期保存,是硬磁体(永磁体)?磁化,使原来没有磁性的物体获得磁性的过程 48 ?磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 ?磁性材料, ?被磁化的物质除了铁以外,还有钴、镍和许多合金,统称为磁性材料 ?磁性材料按其磁化后保持磁性情况不同分为硬磁性材料,永磁材料,和软磁材料。硬磁材料被磁化后能够保持磁性,常见的有高碳钢、铝镍合金、钛钴合金、钐钴合金、钡铁氧体等,软磁性材料被磁化后不能保持原有磁性,如硅钢、软铁、铁镍合金、锰锌氧体等。 第二节,磁场 2、磁场,一种存在于磁体周围的、看不见、摸不着的特殊物质, ?磁场的性质,磁场能对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁体间的相互作用就是通过它们各自的磁场而发生的 ?,磁场的方向, 磁场是有方向的,人们把小磁针在磁场中某点静止时北极所指方向,规定为该点的磁场方向 ?地磁场,地球本身是一个巨大的磁体,地球周围得空间存在着地磁场,指南针指南的性质就是受地磁场作用的缘故 ?磁偏角,地球由于本身是一个巨大的磁体,所以它有两个磁极,分别把它们称为地磁的南极(S)和地磁的北极(N),地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,因此,小磁针指的南、北方向并不是地理的正南、正北方向,它们之间有一个偏差角度称为磁偏角(南稍微偏东) 世界上最早记录磁偏角的是我国宋代学者沈括 49 3、磁感线 ?在磁场中画一些表示磁场方向的曲线叫磁感应线,简称磁感线 ?磁感线实际并不存在,它是为了描述磁场而假想的物理模型。 ?方向,磁感线是一些有方向的曲线,磁感线是某一点的方向与放在该点的小磁针北极的指向一致,也与该点的磁场方向一致 ?磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极,磁感线是闭合的曲线,在磁体内部,磁感线从磁体的南极指向北极 ?磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。磁体两极处磁感线最密,表示两极处磁场最强 ?磁场是真实存在于磁体周围的一种物质,而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而因入的带方向的曲线,它并不客观存在于磁场中 ?磁场周围磁感线的分布是立体的,而不是平面的,我们在画图时,因受纸面的限制,而只画了平面的磁感线分布情况 ?磁场中任何两条磁感线绝对不会相交,因为磁场中任意点的磁场方向只有一个确定的方向,如果某一点有两条磁感线相交,该点就有了两个磁场的方向,而这是不可能的 第三节:电生磁 4、电流的磁场 ?奥斯特实验,在静止的磁针上方拉一根与磁针平行的直导线,给导线通电后,看到磁针立刻偏转一个角度,切断电流后,磁针又回到原来的位置说明电流周围存在着磁场,由于磁场的作用,小磁针发生了偏转 50 ?直线电流的磁场方向(用安培定则判断),右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是磁感应线的方向 ?通电螺线管的磁场(用安培定则判断),用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。判断步骤, ?在螺线管上根据电流方向,补齐箭头 ?四指弯曲,大拇指伸直,并联想四个指甲盖所指的方向是 代表电流方向的箭头的指向 ?让右手旋转到指甲盖与螺线管上箭头的方向一致,这时大拇指所指的那一端就是螺线管的N极 第四节,电磁铁 5、电磁铁, ?电磁铁是一个带铁芯的螺线管,是利用电流的磁效应工作的。 ?影响电磁铁磁性强弱的因素,通电螺线管的匝数、电流的大小、是否插入铁芯。其中,通电螺线管的匝数越多,通入的电流越大,磁性越强,有铁芯比没有铁芯的磁性强 ?电磁铁在实际生活中的应用,?电磁起重机,?磁浮列车,?电铃、发电机、电动机、自动控制装置等。 第五节,电磁继电器 扬声器 6、电磁继电器 ?它实际上是一个用电磁铁来控制的开关,由低压控制电路和高压工作电路组成 ?电磁铁的基本组成,磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点 51 ?应用, ?利用电磁继电器可以实现利用低电压、弱点压控制高压电、强电流的电路, ?利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境,实现远距离控制, ?在电磁继电器电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件来控制电路的通断,也可以实现温度、压力或光自动控制 7、扬声器, ?构造,由永久磁铁、线圈和锥形纸盆组成。 ?发声原理,强弱按声音变化的电流?使扬声器内电磁铁的磁性忽强忽弱?线圈就向里或向外运动?带动纸盆发生振动发出声音。 ?注,话筒是把声音信号转换为电信号,整个过程为,声?电?声 ?头戴的大耳机和小巧的耳塞机,也都是动圈式的,构造和原理与动圈式扬声器相同,只是把大纸盆换成了小的音膜,由音膜振动发生。 第六节:电动机 8、磁场对电流的作用, ?通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向(磁场方向)有关。 ?通电导体在磁场中受力方向跟电流的方向垂直,也跟磁感线方向垂直 ?通电导体中的电流方向跟磁感线方向相同或相反,即二者方向平行时,导体不受磁场的作用力,当通电导体中的电流方向跟磁感线方向垂直时,导体所受磁场的作用力最大。 52 ?判断通电导体在磁场中的受力方向用左手定则,伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的方向,大拇指所指的方向就是导体受力的方向 9、电动机的构造及工作原理, ?构造:分为直流电动机和交流电动机两种。直流电动机主要由两部分组成,能够转动的线圈,转子,和固定不动的磁铁,定子, ?电动机工作原理,是根据通电线圈在磁场中受磁场力的作用而转动的原理制成的。它将电能转化为机械能 ?,电动机上,换向器的构造和作用, ? 构造:由两个铜制半环构成 ? 作用,能自动地改变线圈中电流的方向,使线圈能连续的转动。 ? 电动机的优点,构造简单、制造方便、体积小、效率高、便于控制且对环境污染小 ? 直流电动机的应用:电力机车、货运电瓶车、轧钢机、起重机、刨床和一些家用电器等 ? 电风扇、洗衣机、电冰箱等电器中使用的是交流电动机,交流电动机应用更广泛。 ? 能量转化,电动机在使用时将电能转化为机械能,同时线圈通电时,由于电流热效应的存在,电流流经线圈时也会将小部分电能转化为内能,所以,有些电动机在使用时,要及时将产生的热量散出去,例如加装风扇或外壳安装散热片等。 第七节,磁生电 53 10感应现象,闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁力线运动 时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。 ?感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关。当导体运动的方向和磁场方向,其中一者的方向改变时,感应电流的方向改变,当导体运动的方向和磁场方向都改变时,感应电流的方向不变 ?感应电流的方向的判断用右手定则,伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,使拇指指向导体运动的方向,四指所指的方向就是感应电流的方向 ?关于电磁感应现象的理解, ?正确理解电磁感应现象的内容,?“闭合电路的一部分导体”含两层意思,一是电路是闭合的,二是切割磁感线的导体是闭合电路中的一部分,?“做切割磁力线运动”,磁场不运动,导体运动时,导体能切割磁感线,导体不动,磁场运动时,导体也能切割磁感线,同样能产生感应电流 ?正确理解产生感应电流的条件, ?必须是导体正在做切割磁力线运动 ?必须是一部分导体做切割磁感线运动 ?电路必须是闭合的 ?电磁感应现象中,机械能转化为电能 11、发电机, ?原理,发电机是根据电磁感应原理制造的,它是把机械能转化为电能的机器。 54 ?直流发电机和交流发电机,直流发电机上有两个半环组成的换向器,而交流发电机与外电路连接的只是两个滑环 ?交流电的周期和频率, ? 交流电的定义,大小和方向都周期性变化的电流叫交流电。 ? 周期,交流电完成一次周期性变化所需要的时间。 ? 频率,交流电在1s内完成周期性变化的次数。 ? 我国电网交流电周期为0.02s,频率为50Hz,每秒电流方向改变100次,交流电的方向每个周期内改变两次, ?不改变方向的电流叫直流电 ?发电机主要由转子,转动部分,和定子,固定部分,两部分组成。线圈不动,磁极旋转的发电机叫旋转磁极式发电机 ?电话,由话筒、电源和听筒串联组成的。话筒把声音转化成强弱变化的电流,听筒再把强弱变化的电流转化成声音。动圈式话筒,麦克风,就是应用电磁感应原理制成的 ?发电机、变压器等电器都是根据电磁感应原理制造的 12、电能的输送 2?高压输电原理,根据Q=IRt ,要降低Q,就要降低I、R和t,经分析,降低R,减少导线长度、增加导线横截面积、用银等材料替换铜和铝,和减少用点时间是不可行的,因此,只能降低输电电流I,根据P=IV,发电机输出功率P不变的情况下,I降低,则必须升高电压V 55 ?高压输电的意义,采用高压输电,可以减少电能在输送线路上的损失 13、变压器的工作原理是电磁感应,它能将输入变压器的交流电压升高,升压变压器,,也可以降低,降压变压器,。变压器不能改变直流电的电压 第十章 信息的传递 第一节,现代顺风耳----电话 1、话筒的工作原理,最简单的电话由听筒与话筒组成。为了完成通话,话筒和听筒之间要连接上一对电话线,话筒把声音变成变化的电流,即声信号转化为电信号,电流沿着导线将信息传送到远方,在另一端,电流使听筒中的膜片振动,再还原成声音,完成通话。 2、电话交换机,一个地区的电话都接到同一台交换机上,每部电话都编上号码,使用时,交换机将需要通话的两部电话接通,通话完毕再将线路断开。 3、模拟通讯和数字通讯, ?利用电流的频率、振幅等的“一举一动”模拟声音或图像的“一举一动”,这种电流信号叫模拟信号, ?利用不同符号的不同组合来表示信息,叫数字信号。 第二节,电磁波的海洋 4、电磁波的传播,可以在真空中或介质中通过变化的电场和变化的磁场相互激发,向四周的空间传播。电磁波的传播不需要介质 5、波的三个特征,波速、波长和频率 8?波速(ν),波传播的快慢。指1s内波传播的距离,电磁波在真空中传播的速度等于光速,即C=3×10m/s 56 ?波长(λ),相邻两个波峰,或波谷,间的距离 ?频率(υ),在1s内出现的波峰数(或波谷数) ?波速、波长、频率的计算,v=λ?υ(单位要统一,用国际单位) 第三节,广播、电视和移动通讯 6、射频信号,频率很高的震荡电流能够产生电磁波向外界空间发射,这种电流叫射频信号。 7、音频信号和视频信号,由声音转化成的电流为音频信号,由图像转化成的电流叫视频信号。 8、调制、调幅和调频 ?调制,人们把声音和图像信号都变成变化的电流,借助这种电流产生的电磁波来传递信息。但这种电磁波传的并不远。要想使信号传的很远,就必须把声音和图像“搭载”在频率很高的电磁波上,这种“搭载”的过程叫调制。是在专门的电路----调制器中完成的。 ?调幅,中、短波广播是用音频信号去控制射频信号,让射频电流的幅度随着音频电流变化,称为调幅,AM, ?调频,电视节目的声音是用音频信号去控制射频信号,让射频电流的频率随着音频电流变化,称为调频,FM, 9、天线,用于发射和接收电磁波。 10、电视的发射和接收, 57 ?发射,第一步是摄像,摄像机的光学镜头把景物的实像摄在摄像管内的感光器件上,感光器件将图像的光信号转换成电信号,输出视频电流。用视频电流和音频电流去调制载波发生器送来的射频电流,再经过发射机的功率放大,由天线将“搭载”着图像和声音信息的电磁波发射出去。 ?接受,电视机的天线接收到许多电视台的电磁波,由调谐器选择其中一个电视台的信号,经过解调器取出视频和音频信号,分别放大后,由显像管还原成图像,由扬声器放出声音。 11、移动电话,移动电话是城市电话网的一部分,每一个移动电话都是一个无线电台,它将用户的声音转变成高频电信号发射到空中,同时它又相当于一个收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信息。 第四节,越来越宽的信息之路 微波通信 卫星通信 微 波 激 光 光纤通信 越来越宽的信息之路 计算机 网络通信 附, 1、能量的转化和守恒 ?多种形式的能,能量是以多种形式存在着的。根据其特点大致可分为,机械能、电磁能、内能、化学能等 ?能量的转化和转移,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体 58 ?能量守恒定律,能量既不会消灭,也不会创生,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化为另一种形式,而能的总量保持不变 2、能源 ?可再生能源,可以长期提供或可以再生的能源。如植物、太阳能、风能、水能等 ?不可再生能源,一旦消耗就很难再生的能源。如煤、石油、天然气、铀矿等 3、新能源,太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等 第十一章,多彩的物质世界 第一节宇宙和微观世界 1、物体和物质的区别和联系,物体是具有一定形状与体积的个体,具有软硬、颜色、气味等特征,物质是构成物体的材料。 如,木材是物质,由木材制成的课桌是物体。 2、物质的组成, ?物质是由分子或原子组成的,原子由原子核和核外电子组成的,原子核由质子和中子组成,一个质子带一个正电荷,中子不带电,一个电子带一个负电荷,在一个原子中,质子数=中子数,所以,整个原子不显电性。 ?质子和中子还可以再分,质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由两个下夸克和一个上夸克组成。 ?分子的直径很小,只能以10-10m为单位来度量。 3、分子运动理论的内容,物质是由分子组成的,一切物质的分子都不停的作无规则的运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力。 4、物质三态的比较 状 态 固 态 液 态 气 态 59 形状 没形状,有一定体积,有流动有流动性,易压缩,无一体积 有固定体积、形状难压缩 性,不易压缩 定体积 分子排列有序规则、排列十分子没有固定的的位置,运动分子间距很大,并以高速 分紧密,分子间有强大的作较自由,分子间的作用力比固向四面八方运动,分子间分子状态 用力,分子间隙小,分子只体小,分子在平衡位置附近振作用力很小,有流动性, 能在平衡位置附近振动。 动,但平衡位置不固定。 易压缩,无一定体积。 5、原子及其结构, ?原子是由质子和中子组成,质子和中子靠巨大的核力结合在一起,形成坚硬的核。 ?原子由原子核和核外饶核高速旋转的电子组成,电子和原子核之间存在正、负电荷的吸引力 ?原子核式结构的模型,与太阳系十分相似,类比法, 类比法,是根据两个对象之间某些方面的相同或相似而推出它们在其它方面也可能相同或相似的逻辑推理法。 6、衡量宇宙与分子的尺度------光年、纳米,都是长度单位,, ?光年,光在真空中一年内通过的距离。约等于9.46×1015m ?纳米,1nm=10-9m ?纳米技术,是人类认识和探索物质的微观结构中发展起来的一种技术。是纳米尺度内,0.1nm,100nm,的科学技术,是研究一小堆分子或单个原子、分子的科学技术。 ?一般分子的直径在0.3nm,0.4nm之间。 第二节,质量 7、质量, ?物体内所含物质的多少叫做质量 ? 质量是物体本身的一种属性,物体的质量不随物体的形状、位置、状态、温度的改变而改变 ?质量的单位,千克,kg,,常用 ,吨,t, 克,g, 毫克,mg, 60 ?质量的测量工具,杆秤、案秤、台秤、电子秤、实验室常用天平 8、托盘天平的使用方法, ?放天平,放在水平的工作台上 ?拨游码,将游码拨在天平标尺左端零刻度线处。 ?调横梁,调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度标尺的中央。这时天平平衡 ?测量,把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复 平衡 ?读数,右盘砝码的总质量加上游码所对的刻度值,就是被测物体的质量 ?收起,测量完后把砝码放回盒内,游码调零,以备下次使用。 9、调节天平的两个平衡, ?调节天平的第一次平衡(测量前的平衡)是通过调节平衡螺母来实现的。 ?调节天平的第二次平衡(测量过程中的平衡)是通过加减砝码和移动游码来实现的,不能再调节平衡螺 母。 10、使用天平的“三个不能”, ?不能超过天平的量程 ?潮湿的物体和化学药品不能直接放入托盘,防止锈蚀托盘 ?添加砝码要用镊子,不能用手拿。 11、天平的读数偏大偏小的判断, ?用磨损的砝码进行测量时,最后所得到的质量要比物体的实际质量偏大 ?把物体放在右盘测量时,测量的数据要比实际质量偏大,因为多出了游码读数的2倍。 ?游码未归零时测量,测得的数据比物体的实际质量偏大 第三节,密度 12、密度 61 ? 定义,某种物质单位体积的质量 ? 密度公式,用ρ表示物质密度,ρ=m/V, ?密度单位,kg/m3 g/cm3 单位换算,1kg/m3=1×10-3g/cm3 ?注意,物体的密度不能理解成与质量成正比,与体积成反比。 13、体积的测量, ?对于具有规则形状的固体,只要测量出它们的长、宽、高或直径就可以计算出它们的体积 ?对于液体的体积,要使用专门的测量仪器,如量筒、量杯,用量筒读数时,视线与液面相切的刻度相平 ?对于形状不规则的固体,要用特殊的方法间接测量它们的体积,如排液法测量 14、如何正确理解密度是物质的一种特性, ?每种物质都有它确定的密度。 ?不同种物质,其密度一般不同 ?密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、位置和运动状态等无关。 ?密度随物体的状态的改变而改变 ?气体的密度会由于体积的收缩或膨胀而改变 15、对密度公式的四个方面的理解 ?同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积的大小而改变。 ?同种物质的物体,物体的质量跟它的体积成正比,即m1/m2=v1/v2 ?不同种物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即m1/m2=ρ1/ρ2 ?不同种物质的物体,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比。即v1/v2=ρ1/ρ2 16、利用密度鉴别物质和探究物体是否实心, ?先求出物体的密度,根据密度表可鉴别它是哪种物质,知道哪种物质,求出物体密度,可判断该物体的 62 纯与否。 ?判断物体是否实心, ?若ρ物=ρ物质,则物体为实心的,若ρ物,ρ物质,则物体为空心的。 ?在质量相等的情况下,若v物=v物质,则物体为实心的, 若v物,v物质,则物体为空心的。 ?在体积相等的情况下,若m物=m物质,则物体为实心的, 若m物,m物质,则物体为空心的。 第四节:测量物质的密度 17、量筒的使用方法及注意事项, ?量筒的刻度单位,mL 即cm3 ?使用方法,使用前认清量筒和分度值,选择合适的量程,使用时放在水平桌面上,读数时视线与凹面或凸面相平 ?注意事项, ?量筒是圆柱形,刻度均匀,无零刻度,单位是mL, ?用量筒测固体体积时可用排液法,液体要适量, ?读数时,视线要与刻度线垂直, ?不能测量对玻璃由腐蚀性的液体。 18、固体体积,不溶于水,的测量方法, ?形状不规则的物体可用“排水法”,量筒中装入适量水,体积v1,将物体全部浸没水中,体积读数v2,则物体体积=v2-v1, ?漂浮的固体可用“沉坠法”或用“针压法”测其体积, ?较大固体可用“溢水法”,烧杯装满水,放入物体,溢出的水接入量筒,读出体积就是物体的体积。 例题,试用盛满水的烧杯,调节好的天平和砝码、细线,来测量一块小石头的密度。 63 步骤,?用天平测出石头的质量m,?在烧杯中装满水,用天平测出总质量m1,?用细线系住石头放入水中浸没,溢出部分水,取出石头,再用天平称出此时烧杯和剩余水的总质量m2 推导,,略, 第十二章,运动和力 第一节,运动的描述, 1、机械运动,一个物体相对于另一个物体位置的改变,简称运动 ,物体的位置没有发生改变,则称物体是静止的,一切物体都在运动,没有不运动的物体,静止是相对的, 2、参照物,要描述一个物体是运动的还是静止的,先要选定一个标准物体做参照,这个选定的标准物体叫参照物。参照物一旦被选定,无论它是运动的还是静止的,我们都假定它是静止的。 3、选择参照物应注意的五个问题, ?假定性,一旦被选定,我们就假定物体是静止的。 ?任意性,参照物的选定是任意的,可以是运动的物体,也可以是静止的 ?排己性,参照物一般不选研究对象自身。(选自身为参照物,则永远是静止的) ?不唯一性,同一物体,可以选择不同的参照物,若选用了不同的参照物,其运动状态的描述往往是不同的。 ?方便性,物理学中一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,此时可不指明参照物。 第二节,运动的快慢 4、速度,?用来表示物体运动的快慢, ?定义,运动物体在单位时间内通过的距离 ?公式,v=s/t ?单位,米/秒 千米/小时 1m/s=3.6Km/h 5、平均速度, ?物理意义,物体通过某段路程s跟通过这段路程所用时间的比 64 ?注意, ?平均速度用来粗略的描述做变速运动物体的平均快慢程度, ?描述一个物体的平均速度,必须指出它在某段时间内,或者某段路程中的平均速度, ?平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值。 ?在求平均速度时,必须指出在哪段路程或哪段时间内。 6、匀速直线运动、瞬时速度,略, 7、常见的速度值,人步行,1.2m/s,自行车,5m/s,火车,28m/s 第三节,长度、时间及其测量 8、长度的单位: km m dm mm μm nm 9、分度值,,直尺标的,最小刻度值,读数时要估读到分度值的下一位 10、错误和误差的区别, ?产生的原因不同,错误是由于实验者的错误操作造成的,误差是由于测量工具本身的精密程度,测量环境等因素的影响,加上测量者自身主观因素的影响造成的 ?可避免的程度不同,错误是可避免的,误差只能减少,不可避免的 11、误差产生的原因,测量工具、测量方法、测量环境、测量者本身的因素等。 12、减小误差的方法,校准测量工具,改进测量方法,选用高精度的测量工具,多次测量取平均值。 13、几种特殊的测量方法,?目测法 ?手测法 ?步测法 ?平移法(又叫卡尺法) ?转化法,?化曲为直,又叫棉线法, ?化直为曲,如用车轮量距离 ?化整为零,如农村测量土地常用此法 ?积小成大,又叫叠加法, 第四节,力 14、力, ?力,一个物体对另一个物体的作用,一个力涉及两个物体,施力物体和受力物体,力的单位,牛顿,简称牛,用N表示。 65 ?力的相互性,物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用,作用力,的同时,也一定会受到另一个物体对它的力,反作用力,的作用 ?理解,力不能离开物体而单独存在,力的产生与物体间是否接触无关 ?力的作用效果,?力可以改变物体的运动状态 ?改变物体的形状。,速度大小和运动方向, 附注,对于物体运动状态改变的判断,主要有以下几种情况,物体由静止到运动、由运动到静止、由运动快到运动慢、由运动慢到运动快以及速度方向发生改变 ?力的三要素,影响力的作用效果的因素有三个,即力的大小、力的方向和力的作用点,为了形象地把力的三要素表示出来,通常作力的图示,即用一根带有箭头的线段来表示力。 ?力的示意图和力的图示的区别, ? 力的示意图只表示力的作用点和方向两个要素,不严格要求线段的长短,且没有标度,更简便,在实际中应用的较多。 ? 力的图示是为了精确表示力的大小,要在图中附上标度,指出某一长度表示多少牛顿,要求精确描述力的三要素。 15、力和运动的关系, ?力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动,静止,的原因 ?要是物体运动状态改变,必须对物体施力,非平衡力, ?物体受到力,运动状态不一定改变,因为可能受到的是平衡力 第五节,牛顿第一定律 16、牛顿第一定律, ?内容,一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态 ?理解,物体在不受到外力作用时,原来运动的物体永远做匀速直线运动,原来静止的永远静止 ?从定律内容可知,运动和静止不需要力来维持,可见,力不是维持物体运动的原因,也不是维持物体静 66 止的原因 ?我们周围的物体不受外力作用是不可能的,实际上物体静止或做匀速直线运动,是受到平衡力作用的结果,此时合力为零 2、惯性, ?一切物体都具有保持原有运动状态不变的性质,即惯性 ?惯性的大小,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小,惯 性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动与否、速度大小无关, ?惯性是物体本身的一种属性,不是一种力,因此,不能把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”,应说“由于惯性”“具有惯性” 第六节,二力平衡 17、力的合成, ?合力,如果一个力产生的效果跟几个力产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力 ?二力的合成,求两个力的合力,一般用平行四边形法则求二个力的合力, ?同一直线上二力的合成, ?同一直线上方向相同的两个力,合力的大小等于这两个力的大小之和,即F=F1+F2,合力的方向跟这两个力的方向相同 ?同一直线上方向相反的两个力,合力的大小等于这两个力的大小之差,即F=?F1—F2?,合力的方向跟较大的那个力的方向相同。 18、力的平衡, ?力的平衡,几个力作用效果相互抵消,相当于不受力,我们就说这几个力是平衡力 ?平衡状态,物体在受平衡力下的状态,物体处于平衡状态时可能是静止,也可能是匀速直线运动状态, ?二力平衡是最简单的平衡。平衡条件,作用在同一物体上,大小相等,方向相反,同一直线,这四个条件缺一不可。,简记,同体、等大、共线、反向, 67 ?注意,物体受的相互作用力,指的是作用力和反作用力,力的作用点作用在不同物体上,因此不是平衡力。 ?应用,若物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动状态,利用二力平衡条件,已知一个力的大小、方向,求另一个力 第十三章,力和机械 第一节,弹力,弹簧测力计 1、弹力 ?弹力,又叫弹性力,因物体发生形变而产生的力叫做弹力。 ? 弹力的产生,弹力产生于直接接触的物体之间,并且一物体产生形变为先决条件 ?弹力的施力物体是发生弹性形变的物体,受力物体是使它发生形变的其它物体。 ?弹簧测力计是测量力的大小的工具。测力原理,弹簧受得力越大,弹簧的伸长就越长 ?弹簧测力计的使用方法, ?首先看清它的量程,也就是它的测量限度,加在弹簧测力计上的力不许超过它的量程 ?认清它的分度值,以便读取时快速准确 ?观察指针是否在零位置,若没有需要校零 ?使用之前,最好轻轻拉动它的挂钩几次,可以避免弹簧被壳卡住 ?使用时,拉力方向必须与弹簧轴线方向一致,确保测量准确 ?弹力与弹簧伸长的长度成正比,即,F1:?L1= F2:?L2,据此,可计算弹簧伸长的长度或所受的力。 第二节,重力 2、?重力,由于地球的吸引而使物体受到的力,注意,重力具有普遍性,重力不是地球对物体的万有引力,重力是非接触力,重力的施力物体是地球,重力也叫重量,用G表示, ?重力的大小,物体的重力跟它的质量成正比。公式,G=mg m=G/g,其中g=9.8N/kg 68 ?重力的方向,重力的方向总是竖直向下的,把用细线将物体悬挂起来,线的方向与物体所受重力方向一致,竖直向下也就是跟水平面垂直的方向。但不能说成垂直向下或垂直地面。 ?重力的作用点,在物体的重心 ?重力、压力和拉力,物体静止在水平面上时,重力在数值上 等于物体对支持面的压力,即FN=G ,但压力、拉力不总等于重力,其数值相等是有条件的,也不要认为拉力、压力就是重力。 3、重心,?重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。 ?质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关 ?质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量分布有关 ?重心的位置可以在物体上,也可在物体外,如圆环形物体, ?重心的找法,?悬挂发 ?支撑法 第三节,摩擦力 4、?摩擦力,一个物体在另一个物体的表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力 ?摩擦力的方向,与物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,即摩擦力的作用效果总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势 ?影响滑动摩擦力大小的要素,物体的压力和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面越粗糙,则滑动摩擦力越大 ?有益摩擦和有害摩擦,从摩擦力大小因素出发,来探究增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法 ?注意,滑动摩擦力不一定阻碍物体的运动,它总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势 5、摩擦力大小的求法 ? 求静摩擦力的方法,当物体受到一个与接触面平行的外力的作用而处于静止状态,则物体受到的静摩擦力大小等于此外力,方向和外力的方向相反。 ?当物体受到一个与接触面平行的外力作用而处于匀速直线运动状态,则物体受到的静摩擦力大小等于此 69 外力,方向和外力的方向相反。 6、有益摩擦和有害摩擦,略, 第四节,杠杆 7、杠杆, ?概念,在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。 ?杠杆的五要素,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 ?理解力臂, ?力臂是支点到力的作用线的距离。力的作用线指作用力所在的直线, ?某一力作用在杠杆上,若其作用点不变,但作用方向改变,力臂一般也改变, ?力臂不一定在杠杆上 8、杠杆的平衡条件, ?杠杆的平衡,杠杆静止不动或匀速转动 ?平衡条件, 动力×动力臂=阻力×阻力臂 即, F1×L1=F2×L2 ?杠杆的分类,省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。当动力臂大于阻力臂时为省力杠杆,两臂相等时为等臂杠杆,当动力臂小于阻力臂时为费力杠杆。 ?过支点的力的改变,不影响杠杆的平衡,因为此时的力臂为零,所以分析杠杆的平衡时不考虑过支点的力。 ?对不平衡杠杆,判断杠杆向那端倾斜,要依据力和力臂的乘积的大小来判断,杠杆向乘积大的一端倾斜。 9、应用杠杆的平衡条件的一般步骤, ?确定杠杆的支点的位置 ?明确动力和阻力 ?确定力臂,一找点,二画线,三作垂线段 ?根据杠杆的平衡条件分析求解 70 第五节,其它简单机械 10、滑轮和滑轮组, ?滑轮,一种变形的杠杆。分为定滑轮和动滑轮 ?定滑轮,轴心是固定不动的。 作用,不省力但能改变力的作用方向 ?动滑轮,轴心与物体一块运动。 作用,省一半的力但不改变力的方向 ?滑轮组,既能省力又能改变力的方向。 滑轮组绳子拉力F的计算, ?设吊起重物为G,绕在动滑轮上绳子的根数为n,不计滑轮重和绳子与滑轮间摩擦,则F=G/n ?当考虑滑轮的重力时,不计绳子与滑轮间摩擦,,只有动滑轮对F有影响,设所有动滑轮重力为G1 ,则 F=,G+G1,/n ,其它不变。 11、滑轮组的组装,要求,在地面上吊起物体,所用滑轮数量最少。 组装,设绳子的最大承受拉力F,吊起重物G,不考虑滑轮重和绳子的摩擦,需用绳子的股数为n ,则 ?n=G/F 即需要滑轮,定滑轮和动滑轮,的个数为n个,当n为偶数时,动滑轮和定滑轮的个数相等,均为n/2 ,当n为奇数时,定滑轮个数为,n+1,/2 ,动滑轮个数为,n-1,/2 ?绳子的系法,当n为偶数时,绳子系在定滑轮上,当n为奇数时,绳子系在动滑轮上 ?当考虑滑轮的重力时,只有动滑轮对组装有影响,设所有动滑轮的重力为G1 ,只要将公式n=G/F改为n=,G+G1,/F即可,其它不变 12、轮轴, ?一种变形的杠杆,由一个轴和一个大轮组成。例汽车方向盘、门把手、辘轳、卷扬机的摇臂、拧螺丝钉的螺丝刀等。 ?原理,轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心O是支点,作用在轮上的力F1是动力,作用在轴上的力 71 F2是阻力,轮半径R是动力臂,轴半径r是阻力臂,根据杠杆的平衡条件,F1R=F2r 因为轮半径R大于轴半径r,所以F1总是小于F2 ?公式,F1×R=F2×r 第十四章,压强和浮力 第一节,压强 1、压强, ?压力,指垂直作用在物体表面上的力 ?压强,?单位面积上所受到的的压力的大小。 ?公式 P = F/S 此公式适合于任何求压强的情况。 ?单位,帕斯卡,简称帕,用Pa表示 ?注意,压力F和重力G的区别,只有放在水平面上的物体,压力在数值上等于重力。 第二节,液体的压强 2、液体的压强,P=ρgh 3、液体内部压强的规律,液体内部向各个方向都有压强,在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等,液体内部的压强随深度的增加而增大,液体内部的压强还跟液体的密度有关 4、公式P=ρgh的物理意义,公式中的压强是液体由于自身重力产生的压强,它不包括液体受到的外加压强。液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关,而跟液体的体积、液体的总重量无关。 5、公式P=ρgh中的“h”表示深度,不能理解为高度 6、公式 P = F/S是压强的定义公式,而P=ρgh是由定义公式推导出来的,只适合计算液体的压强 7、、连通器, ?定义,上端开口,下端相连的几个容器 ?连通器中只有一种液体,且液体不再流动时,连通器的各液面总保持水平。 8、液体压强的传递,帕斯卡原理,,加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递,这 72 个规律称为帕斯卡原理 第三节,大气压强, 9、大气压强, ?验证大气压强存在,马德堡半球实验 ?测量大气压强的大小,托里拆利实验 ?一标准大气压,能支持76cm高水银柱,约为P0=1.013×105pa ?不同液体由于密度不同,同样的大气压能支持的液体的高度就不一样,如1标准大气压能支持760mm高的水银柱,换成水则为10.34m 第四节,流体压强与流速的关系 10、与压强有关的四个关系, ?大气压与高度的关系,大气压随高度的增加而减少,但大气压强随高度减小的变化是不均匀的。同一地区的大气压大小还与天气有关,晴天比阴天时气压要大一些 ?流体压强与流速的关系, ?对液体,流速越大的地方压强越小。 ?对气体,气体流速大的地方压强小,例飞机的升力, ?大气压与气体体积的关系,温度不变时,一定质量的气体,体积越小,压强越大 ?大气压与液体沸点的关系,液体表面的气压越大,沸点就越高 第五节,浮力 一、浮力, 1、阿基米德原理,浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力 2、公式,f浮=G排=m排g=ρ液gV排 73 3、单位,牛顿 用字母N表示 4、计算浮力的几种方法, ? 称重法,F浮=G-G0 式中G为物体在空气中的重力,G0表示物体挂在弹簧测力计上全部浸入液体中时弹簧测力计的示数。适用于求在液体中下沉的物体的浮力。 ? 压力差法,F浮=F向上 - F向下 这种方法是根据浮力产生的原因,只适用规则的柱形物体在液体所受 浮力的计算。 ? 阿基米德原理法,F浮=G排=ρ液gV排 ,适应于求所有浸在液体中的物体受的浮力,是最常用的计算 方法。 ? 力的平衡法,F浮=G物 ,只适用于悬浮或漂浮的物体。 5、判断物体是否空心的几种方法, ?比较密度法,略, ?比较体积法,略, ?比较质量法,略, 附,测量密度的方法 一、 弹簧秤读数差法, 若固体密度大于液体密度,可用此法测固体密度。 例1,给你一把弹簧秤、足量的水、细绳、如何测石块密度。 方法,,1,细绳系住石块,用弹簧秤称出石块在空气中重G1 ,2,将石块浸没水中记下弹簧秤示数G2 ,3,推导,F浮=G1-G2 V石= V排=F浮/ρ液g=(G1-G2)/ρ水g ρ 石 =G石/V石g=G1?( G1-G2)/ρ水g= G1/(G1-G2)ρ水 74 二、比较法, 若固体密度大于水的密度,大于待测液体密度,可用此法测待测液体密度。 例2,给你弹簧秤、细绳、石块、足量的水和牛奶,如何测出牛奶的密度。 方法,,1,细绳系住石块,用弹簧秤称出石块在空气中重G1 ,2,将石块浸没水中记下弹簧秤示数G2 ,3,将石块浸没牛奶中下弹簧秤示数G3 ,4,推导, 在水中受到的浮力,F1=G1-G2 即 ρ水gV石= G1-G2 在奶中受到的浮力,F2=G1-G3 即 ρ奶gV石= G1-G3 两式比较得,ρ奶= (G1-G3)ρ水/(G1-G2) 三、沉锤法, 若物体密度小于已知液体的密度,可用此法测量。 例3,物体密度小于液体密度,现有一木块、一铁块、足量的水、细绳、弹簧秤、测木块密度 方法 , ,1,细绳系住木块,用弹簧称称出木块在空气中重G1 ,2,在木块下再记一铁块,将铁块浸没水中记下示数G2 ,3,将木块、铁块都浸没水中,记下弹簧秤示数G3 ,4,推导,木块受到的浮力,F浮=G2-G3 木块的体积为,V木= V排=F浮/ρ液g=( G2-G3)/ρ水g 木块的密度为,ρ木= G木/V木g=G1ρ水/(G2-G3) 四、 曹冲秤象法, 用此法可测固体密度,也可测液体密度。 例4,现有量筒、一个烧杯、足量的水、如何测一石块的密度。 75 方法,,1,将石块放入烧杯底部中央,再把烧杯放入水中,在烧杯和水面相交处作记号。 ,2,将石块取出,向烧杯中倒水,一直到记号处与水面相平。 ,3,将烧杯内的水倒入量筒内,记下体积V1 ,4,量筒内放入石块,使其浸没,记下体积V2 ,5,推导,m石=m水=ρ水V1 V石=V2-V1 ρ石= m石 /V石=V1ρ水/( V2-V1) 五、 漂浮法, 若物体密度小于已知液体的密度,可用此法测量。 例5,现有蜡块、量筒、足够的水、如何测出蜡块的密度。 方法,,1,往量筒内倒入适量的水,记下体积V1 ,2,将蜡块放入水中,静止后记下量筒中水的密度V2 ,3,使蜡块浸入,可用手压,水中,记下密度V3 ,4,推导,F浮=G 即 ρ水gV排=m蜡g V排=V2-V1 V蜡=V3-V1 ?ρ蜡=(V2-V1)ρ水/(V3-V1) 六、 排水法, 若物体密度大于已知液体的密度,可用此法测量,若物体密度已知,也可测液体密度, 例6,给你天平,大半烧杯水,一块矿石,一条细线,测矿石密度。 方法,,1,天平测矿石质量m1 ,2,天平测烧杯和水的质量m2 ,3,细线系住矿石,使矿石浸没水中,不要碰到底,,没此时烧杯和水的总质量m3 ,4,推导,m排水=m3-m2 V矿石=V排= m排水/ρ水=(m3-m2)/ρ水 76 矿石的密度为,ρ矿石=m石/V石=m1ρ水/( m3-m2) 七、水的体积替代法, 例7,用天平、空瓶子和水,测出牛奶,足量,的密度。 方法,,1,天平测空瓶的质量m1 ,2,称出装满水后瓶和水的质量m2 ,3,称出装满牛奶后瓶和奶的质量m3 ,4,推导,ρ奶= m奶/V奶=(m3-m1)ρ水 /(m2-m1) 八,水的质量替代法, 例8,现有天平,砝码已磨损,,量筒和水,用它测出铁块密度 方法,,1,将小铁块与量筒放在天平左盘,向右盘中加适当砝码,使天平平衡 ,2,将小铁块取下,往量筒内加入适量水,使天平恢复平衡,记下水的体积V1 ,3,将小铁块浸没量筒水中,记下体积V2 ,4,推导,ρ铁=m铁/V铁=m水/(V2-V1)= V1ρ水/(V2-V1) 九、二力平衡法, 例9,现有一个两端开中的玻璃管,橡皮膜,橡皮筋,刻度尺,足量水,如何测出待测液体密度 ,1, 玻璃管一端扎上橡皮膜,往管内注入适当液体 ,2, 将玻璃管放入水中,待膜变平时,用刻度尺测出膜至水面距离高H1,膜至待测液体液面距离为H2 ,3, 推导,设玻璃管口面积为S,由二力平衡F1=F2推出P1S=P2S,以下同学们自己做, ,讨论,水的密度大于液体的密度或水的密度小平液体的密度, 十、例10、 已知水的密度为ρ1 ,为了测出某种液体的密度ρ2 ,给你一只粗细均匀的圆柱形平底试管,一些小铅粒,两个烧杯,一个烧杯内盛待测液体,如图 77 ?要测出待测液体的密度,还需要的仪器是 。 ?写出简要的测量步骤 ?求出液体的密度ρ2 参考答案,刻度尺,步骤, ? 在试管中装入适量铅粒,放入参考答案,刻度尺,步骤, ? 在试管中装入适量铅粒,放入盛水的烧杯中,使之竖直浮在水中, ? 用刻度尺测出浸入水中的深度h1 , ? 将试管从水中取出,擦干,再放入被测液体的烧杯中,使之 竖直浮在液体中, ? 用刻度尺测出浸入水中的深度, h2 ,ρ2= (h1/h2).ρ1 十一、用天平和量筒直接测密度 例11、现有天平、量筒、烧杯、水和大头针,试测出一小块木块的密度。 测量步骤,?用天平测出小木块的质量m1 ?用量筒取适量水,体积V1 ?用大头针使小木块浸没在水中,测出小木块和水的总体积V2 ?表达式,ρ木=m1 /( V2-V1) 第十五章,功和机械能 第一节,功 1、做功 78 ?做功有两个必要的条件,作用在物体上的力和在力的方向上通过的距离 ?判断物体是否做功的方法,判断一个力是否做了功,必须同时满足功的两个必要因素,缺一不可,否则就没有做功。 ?三种不做功的情况,?有距离无作用力,?有作用力无距离?有作用力有距离,但不是在力的方向上通过距离。 2、?功的计算,W=Fs 功的单位是焦耳,简称焦 1焦=1牛顿?米 ?应用功的计算时,要注意三点,?明确哪个力对哪个物体做功, ?要明确“作用力和在作用力的方向上通过的距离”的含义,?公式中的F是物体沿着力的方向通过距离的过程中,始终作用在物体上,且大小和方向不变。 3、功的原理,使用任何机械都不省功。 含义,使用机械时人们所做的功都不可能少于不使用机械时所做的功。 4、功和能量,一个物体能够做功,我们就说物体具有能量,能量大的物体,做功的本领也大。 第二节,机械效率 5、机械效率 ?有用功,利用机械做功,对人们有用的功或者说,利用机械完成某一任务所必须做的功 ?额外功,?对人们没用,但又不得不做的功。例如利用机械提升重物时必须克服机械自重、容器重等做的功,克服摩擦做的功等。?注意,额外功不是无用功,额外功是虽然对人们没用但必须做的功,无用功 79 是对人们无用而又可以不做的功。如某同学提着水要到二楼,结果错到了三楼,那么从二楼到三楼做的功就是无用功。 ?总功,有用功+额外功 即W=W+W 总有额外 ?有用功和总功的判断,动力所做的功或者实际做的功指的是总功,为达到目的而做的功是有用功 ?机械效率,η=W/W ×100% 有总 公式说明,?当总功一定时,机械做的有用功越多,或者额外功越少,机械效率就越高。?当有用功一定时,机械所做的总功越少,或额外功越少,机械效率就越高。?当额外功一定时,机械所做的总功越多,有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高。 ?提高机械效率的方法,?尽量减少额外功,增大有用功,尽量减少机械自重,按规程进行保养、合理使用减少摩擦?在额外功一定时,在机械能承受的范围内增加机械对物体做的有用功,即同样的机械,增大被提起的重物。 ?注意,同一台机械的机械效率会随工作量的不同而增大或减小。 6、提高机械效率的意义,减少能耗,降低成本。 7、机械效率的计算, ?滑轮组的机械效率,设吊起重物G,高度h,绳的拉力F,绳子前进的距离S,绕在动滑轮上绳子股数为n,不考虑绳子摩擦 ?不考虑滑轮自身重,η=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn 其中,s=nh 80 ?若考虑滑轮自身重,设动滑轮总重量为G(定滑轮重对机械效率无影响),则,η=Gh?Fs=G?(G+G) 00其中,F=,G+G,/n s=nh 0 ?斜面的机械效率,若斜面长为L,斜面高为h,将重为G的物体用F的力匀速拉上斜面,则斜面的机械效率为, η=Gh?FL×100% ?抽水机类的机械效率,设在t时间内抽水的重力为G或质量为m,抽水高度为h,电动机功率为p,机械效率为η,水的体积v 则W=pt , W=Gh=mgh=ρgvh 再跟据η=W/W计算即可 总有水有总 第三节,功率 8、功率, ?定义,单位时间内所做的功,或者机械在1s内所做的功, ?物理意义,描述物体做功的快慢,是反映单位时间内做功快慢的物理量,功率大的做功快,功率小的做功慢。 ?公式,P=W/t 36?单位,瓦特,简称瓦,符号,W 1W=1J/s 共享单位,千瓦,KW, 兆瓦,MW,等 1KW=10W 1MW=10W 功率的另一个常用单位,马力 1马力?735W 汽车等发动机功率常用马力作单位 9、功率的变形公式, 81 ?P=Fv,其中,V是物体做匀速直线运动时的速度,F是作用在物体上的力 推导,W=FS P=FS/t=F×S/t=FV ?物理意义, ?当物体的功率一定时,它受到的牵引力越大,速度越小 ?当物体的牵引力一定时,功率与速度成正比 ?当物体的速度一定时,牵引力越大,它的功率越大。 10、比较功率大小的方法,功率是反映物体做功快慢的物理量,可用三种方法比较大小 ?相同时间内做功多的物体,功率越大 ?做功相等的条件下所用时间短的物体,功率越大 ?做功的多少和所用时间都不同的情况下,用P=W/t通过计算比较 第四节,动能和势能 11、能 ?能,物体能够对外做功,就说这个物体具有能。 ?注意,能够做功和做了功的区别 12、动能, ?定义,物体由于运动具有的能。 82 ?影响动能大小的因素,物体的速度越大、质量越大,动能越大 2?一般了解,动能的计算公式 E=mv?2 k 13、控制变量法,当我们要进行一个实验的时候,当被研究的物理量的变化受两个或两个以上的因素影响时,科学的研究方法是先保持一个因素不变,单独研究另一个因素对它的影响,然后再保持第二个因素不变,单独研究第一个因素对它的影响,最后再将其综合起来,就可以得出一般性的结论,这种研究方法叫控制变量法 14、重力势能, ?定义,物体由于被举高而具有的能。 ?影响重力势能大小的因素,质量越大、位置越高势能越大 ?一般了解,重力势能的计算公式,E=mgh p ?特别提示,重力势能具有相对性 ?影响重力势能的一个因素是“高度”,在没有特别指明的情况下,一般是指地面而言,即把地面作为零势能面,特殊情况下,可以选择可桌面等作为零势能面,选择不同的零势能面,物体的重力势能的大小一般会发生变化。如放在课桌上的书本,以地面作为零势能面时,课本就有重力势能,若以桌面为零势能面,则课本的重力势能为零 ?物体的‘高度”指的是相对高度,一般指物体相对于参照面的最低位置的竖直高度 ?“高度”仅与物体的起始位置有关,而与路径无关 15、弹性势能, 83 ?定义,物体由于发生弹性形变而具有的能。 ?影响弹性势能大小的因素,物体形变越大,弹性势能就越大 16、动能和势能的单位,焦耳,简称焦,用字J表示 第五节,机械能及其转化 17、机械能,动能和势能统称为机械能。,物体只具有动能,我们说物体具有机械能,物体只具有势能,也可以说物体具有机械能,物体具有动能和势能,动能和势能加在一起就是物体具有的机械能, 18、动能和势能之间可以相互转化,动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能,例如,滚摆、单摆、从斜坡滚下的木球与弹簧片的碰撞、卫星绕地球运转等的过程都是动能和势能转化的过程, 19、机械能守恒定律, ?定律,在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变 ?机械能不守恒的原因,物体除了重力做功,还有其它力做功,如摩擦力做功,使机械能减少,或者物体受到其他动力的作用,有其它形式的能转化为机械能,使机械能增加。 第十六章,热和能 第一节,分子的热运动 1、分子运动理论的内容,物质是由分子组成的,一切物质的分子都不停的作无规则的运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力。 84 2、物质三态的比较 状 态 固 态 液 态 气 态 形 状 固 定 不 固 定 不 固 定 体 积 固 定 固 定 不 固 定 分子力的作用较强,分子分子力的作用较弱,分子分子力的作用更弱,分子能自分子状态 只能在小范围内振动 可在一定范围内运动 由的沿各个方向运动 3、原子结构的模型,与太阳系十分相似 4、扩散, ?概念,两种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象。 ?扩散现象说明,?一切物质的分子都在做无规则的运动,?物质的分子间存在间隙 ?对扩散现象的理解 ?不同的物质必须在相互接触时才能发生扩散,扩散不是单向的一种物质的分子进入另一种物质中,而是彼此同时进入对方。 ?扩散现象并不局限于同一状态的不同物质之间,在气体和液体、气体和固体、液体和固体之间都可能发生扩散现象。 ?扩散现象表明分子在不停的运动着,就大量的分子来说,扩散可能朝某一方向进行,但是对某一个分子来说,它的运动是无规则的。 ?在相同条件下,扩散速度由快到慢的是气体—液体—固体 85 5、分子的热运动 ?定义,分子的无规则运动叫分子的热运动 ?分子运动的快慢与温度有关,温度越高分子运动的越快 6、分子间的作用, ?分子间存在着引力。分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积,使它们里面的分子不致散开。 ?分子间存在着斥力。由于分子间存在着斥力,所以使得固体和液体很难被压缩。 7、关于分子间作用力注意的四个问题, ?分子间既有引力又有斥力,斥力和引力同时存在,当分子间距离发生变化时,对外表现有时是斥力作用,有时是引力作用。 -10?分子间的平衡距离r通常以10m来度量。 ?当分子间距离小于r时,斥力起主要作用,当分子间距离大于r时,引力起主要作用。 ?斥力和引力都会随分子间的距离的增大而减小,距离的减小而增大。但斥力受分子间距离的影响大,当分子间距离变小时,斥力增大,引力也同时增大,但斥力增大的快,最终分子间作用力将表现为斥力,当分子间距离变大时,斥力减小,引力也同时减小,但斥力减小的快,最终分子间作用力将表现为引力。 第二节,内能 一、内能, ?分子动能,分子由于运动所具有的能 86 ?分子势能,分子由于相互之间存在相互作用力而具有的能 ?内能,物体内所有分子的热运动的动能和分子势能的总和,单位,焦耳,J, ?热能,物体内能的大小与温度有关,物体的温度越高物体具有的内能就越大,故内能又叫热能。 ?注意,物体的温度增加,内能一定增加,但物体的内能增加,物体的温度却不一定升高 ,6,内能的三个特点,?任何物体都具有内能,?内能具有不可测量性,不可能知道一个物体的内能的具体数值,?物体的内能可以发生变化。当物体的内能发生改变时,物体表现出的变化有改变温度和改变状态两种。 ,7,影响物体内能大小的因素,?温度,?质量,?体积,?状态 二、内能和机械能的区别,两者是两种不同形式的能,可以相互转化 ?内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和,与物体的机械运动情况无关,一切物体内能的多少与物体的温度和体积有关 ?物体的机械能是指整个物体宏观上具有的动能和势能的总和,与物体的整个运动情况有关。静止在地面上的物体可以认为机械能为零,但它的内能不为零 三、改变内能的方式,做功和热传递两种。 ?做功,对物体做功,物体内能增加,物体对外做功,物体内能减少。 ?热传递, ?热传递的实质,能量从高温物体传递到低温物体或从物体的高温部分传递到低温部分 ?发生热传递的条件,物体之间或者物体的不同部分之间存在温度差。 87 热传递的方向,从高温传递到低温。当物体间或物体的不同部分之间温度相同时,热传递就不再进行。 ?热传递传递的是能量而不是温度。 ?热传递的方式,热传导,热从物体的高温部分沿着物体传到低温部分,、热辐射,热由物体直接向外射出去,、对流,靠液体或气体的流动来传热的方式, ?强调,做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 四、热量 ?热量,在热传递过程中,物体内能变化的多少,物体吸收了热量,内能增加,物体放出了热量,内能就减少 ?内能和热量的区别,内能是一个状态量,热量是一个过程量,它只有在热传递中才有意义,物体“含有热量”、“具有热量”、“物体的热量是多少”等说法都是毫无意义的 0?热量的单位,焦耳,J,,过去常用的热量单位是卡,1卡等于1克水温度升高1C所吸收的热量,1卡=4.2焦耳, 第三节,比热容 一、比热容 0?概念,1Kg某种物质温度升高,或降低,1C所吸收,或放出,的热量 00?单位,焦耳/,千克C , J/,Kg?C, ?一般说来,液体的比热容比固体大,非金属固体的比热容比金属大,液体中水的比热容最大,金属物质中铝的比热容最大 88 ?热量得计算公式, Q=Cm,t,t,=Cm?t 吸0 Q=Cm,t,t,=Cm?t 式中,t为初始温度,t为末温度 放00 ?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成其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总和保持不变。 第四节,热机 一、热机, ?将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器,统称为热机。其中,燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机,常见的有汽油机和柴油机2种 ?汽油机和柴油机的比较, ?不同点 ?构造不同,前者气缸顶部有火花塞,后者气缸顶部有喷油嘴 ?燃料不同,前者为汽油,后者为柴油 ?吸入的气体不同,前者吸入的是汽油和空气的混合物,后者吸入的是纯净的空气 ?点火方式不同,前者为点燃式,后者为压燃式 ?效率不同,前者效率低,20%—30%,后者效率高,30%—45% 89 ?应用不同,前者机体轻便,主要用于汽车、飞机、摩托车等,后者机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等 ?相同点, ?都是燃料在气缸中燃烧 ?都是将内能转化为机械能的机器 ?汽油机的火花塞和柴油机的喷油嘴的工作时刻都在压缩冲程末 ?都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,活塞往复两次,曲轴和飞轮转两周,对外做一次功 ?都在排气冲程排出废气 ?启动时,都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来 ?提高热机效率的主要途径, ?燃料充分燃烧 ?尽量减少热量损失 ?在热机设计和制造上,采用先进的技术 ?使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调整零件之间的间隙,减小因克服摩擦力而额外消耗的功 二、燃烧及热值 90 ?热值,1千克某中燃料完全燃烧放出的热量,用字母q表示 ?单位,焦/千克 J/kg ?公式,Q=qm ?对热值的理解,对同一质地相同的燃料来说,热值是一定值,某一燃料的热值与燃料质量大小、是否完全燃烧、放出热量多少无关,与燃料的种类有关。若用q=Q/m来计算热值,则Q必须是m千克的燃料完全燃烧时放出的热量 ?燃料利用的效率,有效利用的热量与完全燃烧时放出的热量之比 三、内能的利用 ?利用内能直接加热物体。内能?热能 ?利用内能做功。内能?机械能 四、热机的效率,用来做有用功的那部分热量和燃料完全燃烧放出热量的比 五、利用标准点法确定正确温度 对刻度模糊的温度计和刻度不准确的温度计,可用此法确定被测物体正确的温度 ?确定标准点及与其对应的两个实际温度 ?写出两标准点之间的格数变化,或长度变化,及与其对应的实际温度的变化 ?写出待求点与其中一个标准点之间的格数变化,或长度变化,及与其对应的待求温度与实际温度的变化 ?利用温度变化与格数变化,或长度变化,之比相等列出比例式 91 ?求解 0例,有一支刻度计的温度不准,将其放在冰水混合物中示数是4C,放在一个标准大气压下的沸水中示数 00是96C,此时这支温度计测的室内温度是20C,求室内实际温度 解,设所求温度为t,利用标准点法确定正确温度,列出下式 0 ,96-4,,,20-4,=,100-0,,,t-0,解的 t=17.4C 六、判断热机的冲程 ?若有一气门打开,则该冲程为吸气冲程或排气冲程,进一步区分,若活塞向上运动则为排气冲程,若活塞向下运动,则为吸气冲程 ?若两气门均关闭,活塞向上运动则为压缩冲程,活塞向下运动则为做功冲程 七、“热岛效应”产生的原因 ?工厂、交通工具散发的大量的热 ?城市中水少,热量不能被很快的吸收 ?城市中建筑物、马路沙石的比热容小,相同日照条件下升温快 ?楼群林立,难以形成空气对流,绿地减少,绿化面积减小等。 八、温室效应,大气层的二氧化碳使太阳的短波辐射直接到达地球表面,使地球的温度升温,而二氧化碳层又不散热,使地球表面的热量无法散失到宇宙空间,造成地球的温室效应 第五节、能量的转化和守恒 92 能量的转化和守恒 ?多种形式的能,能量是以多种形式存在着的。根据其特点大致可分为,机械能、电磁能、内能、化学能等 ?能量的转化和转移,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体 ?能量守恒定律,能量既不会消灭,也不会创生,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化为另一种形式,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 ?正确理解能量的转化和转移 第十七章,能源和可持续发展 第一节,能源家族 1、能源 ?凡是能为人类提供能量的物质,都叫能源。 ?能源的分类, ?按类型分类,化石能源、生物质能、太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、电能等 ?按转换条件分类,一次能源、二次能源 一次能源,化石能源、风能、太阳能、地热能、核能等可以从自然界直接获取的能源。 二次能源,我们使用的电能等,无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能获取,这样的能源叫二次能源。 93 ?按利用状况,常规能源、新能源 常规能源,煤、石油、天然气、水能等人们已经利用了多年。 新能源,太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等 ?按能源性质分,可再生能源、不可再生能源 可再生能源,可以长期提供或可以再生的能源。如植物、太阳能、风能、水能等 不可再生能源,一旦消耗就很难再生的能源。如煤、石油、天然气、铀矿等 第二节,核能 2、核能, ?物质是由分子或原子组成的,原子由原子核和核外电子组成的,原子核由质子和中子组成,一个质子带一个正电荷,中子不带电,一个电子带一个负电荷,在一个原子中,质子数=核外电子数,所以,整个原子不显电性。 ?质子、中子依靠强大的核力紧密的结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或重新组合是极其困难的,但是,一旦使原子核分裂或结合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能。 ?核裂变,科学家发现用中子轰击铀235原子核,铀核会分裂成两个中等大小的原子核这种现象叫裂变。发生裂变时有核能释放出来,裂变释放的核能十分巨大,1kg铀235中的铀核如果完全发生裂变,释放出的能量超过2000t标准煤完全燃烧放出的能量。 3、链式反应,核裂变时,会放出2-3个中子,放出的中子又可以轰击其它铀核,使它们也发生裂变,这样,裂变就不断的自行继续下去,这种现象叫链式反应。 94 4、核电站工作流程, 核反应堆?汽轮机?发电机?电能 核能?,水蒸气,内能?机械能?电能 5、核聚变,如果将很小的原子核,如氘核、氚核,在超高温下结合成新的原子核,会释放出比原子核裂变更大的核能,这就是核聚变。 6、核能的利用,如果有控制的实现铀核和氢核的裂变和聚变,可为我们提供大量的能量,这有望彻底解决人类能源问题 第三节,太阳能 7、太阳能, ?太阳---巨大的核能火炉,在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能 ?太阳内部释放出的核能传到太阳表面要经过数千年时间 ?太阳向外辐射的能量中,只有20亿分之一传递到地球,其中又只有不到一半被地球接收 ?利用太阳能的优点,?太阳能十分巨大,?供应时间长,?分布广泛、获取方便,?安全、清洁。 ?人类利用太阳能的主要渠道, ?通过植物的光合作用转化为生物能量,如煤、草木、沼气、石油等, ?通过大气和水分的升腾循环转化为风能、水能等 ?被海洋吸收,成为海洋内能 95 ?直接被人们利用。如太阳能热水器、太阳能发电的光伏电站等 8、太阳能的优越性及前景?优越性,能量巨大,属可再生能源,节约化石燃料,分布广,长远考虑很经济,安全方便,保护环境,反展前景巨大。?缺点,受天气制约,转化效率低。 第五节,能源和可持续发展 9、理想能源满足的条件, ?丰富、保证长期使用 ?足够便宜,可以保证大多数人用得起 ?相关技术成熟。可以保证大规模使用 ?安全、清洁,不污染环境。 96