資源簡(jiǎn)介 第1講:能量及其形式,機(jī)械能能量及其形式能量及能量的形式 通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)能量 實(shí)驗(yàn)裝置過(guò)程和現(xiàn)象小球一旦從斜而滾下,它將會(huì)繼續(xù)滾上另一個(gè)斜面,如果沒(méi)有 摩擦力,不管斜面乙、丙比斜面甲陡些還是緩些,小球總是會(huì)滾到斜面乙上的B處或斜面丙上的C處 ,而B處或 C處離桌面的高度與小球出發(fā)點(diǎn)以處的高度相同解釋將小球提高到A處時(shí),就給予了小球一種與升高高度相聯(lián)系的能量能量的形式:動(dòng)能及其影響因素動(dòng)能及其決定因素 動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能.(一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能) 動(dòng)能的決定因素:速度和質(zhì)量影響動(dòng)能大小的因素 實(shí)驗(yàn)探究影響動(dòng)能大小的因素 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 由甲乙兩圖可知,同一鋼球從不同的高度滾下,鋼球碰撞木塊時(shí)的速度不同, 高度越高,鋼球滾下時(shí)速度越大,木塊被推得越遠(yuǎn),說(shuō)明物體動(dòng)能大小與物 體的速度有關(guān); 由乙丙兩圖可知,不同鋼球從同一高度滾下,鋼球碰撞木塊時(shí)的速度相同. 質(zhì)量大的鋼球?qū)⒛緣K推得遠(yuǎn),說(shuō)明物體動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān). 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān). 質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)速度越大,它的動(dòng)能越大; (2)運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能越大.判斷動(dòng)能的變化 質(zhì)量不變,速度越大,動(dòng)能越大 速度不變,質(zhì)量越大,動(dòng)能越大重力勢(shì)能及其影響因素重力勢(shì)能及其決定因素 重力勢(shì)能:物體由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能. 決定因素:高度和質(zhì)量影響重力勢(shì)能大小的因素 實(shí)驗(yàn)探究重力勢(shì)能的大小影響因素. 由甲乙兩圖可知,同一重物從不同的高度由靜止放下,高度大的把小桌子 砸入的深度大,說(shuō)明質(zhì)量相等時(shí),高度大的重物重力勢(shì)能大; 由乙丙兩圖可知,不同的重物從同一高度由靜止放下,質(zhì)量大的把小桌子 砸入的深度大,說(shuō)明高度相等時(shí),質(zhì)量大的重力勢(shì)能大. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的重力勢(shì)能大小與質(zhì)量和高度有關(guān). 質(zhì)量相同的物體,高度越大,它的重力勢(shì)能越大; (2)高度相同的物體,質(zhì)量越大,它的重力勢(shì)能越大.判斷重力勢(shì)能變化 質(zhì)量不變,高度越大,重力勢(shì)能越大 高度不變,質(zhì)量越大,重力勢(shì)能越大彈性勢(shì)能 彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能,叫做彈性勢(shì)能. 影響彈性勢(shì)能大小的因素: 彈性形變的程度,物體的彈性形變?cè)酱?,它具有的彈性?shì)能就越大.機(jī)械能機(jī)械能的概念 機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能的總和統(tǒng)稱為機(jī)械能. 關(guān)于機(jī)械能的理解:動(dòng)能和勢(shì)能都屬于機(jī)械能,一個(gè)物體可以只有動(dòng)能, 也可以只有勢(shì)能,還可以同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能.機(jī)械能的變化機(jī)械能守恒 機(jī)械能守恒:當(dāng)只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí),機(jī)械能的總和不變,或者說(shuō)機(jī) 械能是守恒的. “守恒”的含義為保持不變,即物體動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,任何位置的機(jī)械能(動(dòng)能+勢(shì)能)相等. 判斷機(jī)械能守恒的方法: 一是只有重力做功的情況下,機(jī)械能守恒;若在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中 受到摩擦力以及其它力作用時(shí),機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為其它形式的能,機(jī)械能減小,或者其它形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,使機(jī)械能增加; 二是在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中通過(guò)機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能的和來(lái)判斷機(jī)械能是否改變. 機(jī)械能不守恒的情況: 火箭加速升空:動(dòng)能增大,勢(shì)能增大,所以機(jī)械能增大。另外也可以從外力分析:因?yàn)椋ㄍ屏Γ┳龉?,機(jī)械能增大。 電梯勻速升降:動(dòng)能不變,勢(shì)能發(fā)生改變,所以機(jī)械能由勢(shì)能變化決定,電梯上升,機(jī)械能增加,電梯下降,機(jī)械能減少。 擺球越擺越慢:由于受到空氣阻力,部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,導(dǎo)致機(jī)械能減少。 彈球越彈越低:球在反彈過(guò)程中與地面摩擦,產(chǎn)生熱量,機(jī)械能有損耗,越彈越低。 灑水車灑水,灑水車灑水過(guò)程之中,質(zhì)量減少,導(dǎo)致動(dòng)能和勢(shì)能同時(shí)減少,機(jī)械能減少。(類似的如飛機(jī)空中加油)動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化 動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化 單擺(滑軌) :蕩秋千是同學(xué)們非常喜歡的體育活動(dòng),秋千從高處蕩向低處時(shí),速度 越來(lái)越大,從地處蕩向高度時(shí),速度越來(lái)越?。? 方向高度重力勢(shì)能速度動(dòng)能能的轉(zhuǎn)化A→O降低減小變大增大重力勢(shì)能→動(dòng)能O→C升高增大變小減小動(dòng)能→重力勢(shì)能C→O降低 減小變大增大重力勢(shì)能→動(dòng)能O→A升高增大變小減小動(dòng)能→重力勢(shì)能滾擺:將滾擺掛起來(lái),捻動(dòng)滾擺,使懸線纏繞在軸上,當(dāng)滾擺上升到最高點(diǎn)后,放開(kāi)手,滾擺會(huì)上升和下降. 方向高度重力勢(shì)能速度動(dòng)能能的轉(zhuǎn)化下降降低減小變大增大重力勢(shì)能→動(dòng)能上升升高增大變小減小動(dòng)能→重力勢(shì)能衛(wèi)星的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn): 方向高度勢(shì)能速度動(dòng)能能的轉(zhuǎn)化遠(yuǎn)地點(diǎn)→近地點(diǎn)降低減小變大增大重力勢(shì)能→動(dòng)能近地點(diǎn)→遠(yuǎn)地點(diǎn)升高增大變小減小動(dòng)能→重力勢(shì)能(4)拋球,彈球: 方向高度勢(shì)能速度動(dòng)能能的轉(zhuǎn)化上拋降低減小變大增大重力勢(shì)能→動(dòng)能下落升高增大變小減小動(dòng)能→重力勢(shì)能注意:斜拋過(guò)程中最高點(diǎn)速度最小,但仍然有水平速度,故動(dòng)能不減為0.彈簧,蹦床和蹦極問(wèn)題 彈簧推物問(wèn)題: (1)桌面光滑型:(P點(diǎn)為彈簧自由長(zhǎng)度點(diǎn)) ①M(fèi)→P:小球受彈力,向右加速,彈性勢(shì)能→動(dòng)能,P點(diǎn)速度最快,動(dòng)能最大。 ②P→N:小球受彈力,向右減速,動(dòng)能→彈性勢(shì)能,N點(diǎn)速度為0,動(dòng)能為零,彈性勢(shì)能最大。 (2)桌面粗糙型:(P點(diǎn)為彈力與摩擦力平衡點(diǎn),在自由點(diǎn)偏右) ①M(fèi)→P:小球受彈力,向右加速,彈性勢(shì)能→動(dòng)能和內(nèi)能,P點(diǎn)速度最快,動(dòng)能最大。 ②P→N:小球受彈力,向右減速,動(dòng)能→彈性勢(shì)能和內(nèi)能,N點(diǎn)速度為0,動(dòng)能為零,彈性勢(shì)能最大(但比之前的彈性勢(shì)能小,因?yàn)槟Σ翐p耗)。 ③在周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,MP和PN的長(zhǎng)度會(huì)越來(lái)越短,機(jī)械能總量減少 蹦極問(wèn)題 蹦極和蹦床問(wèn)題的核心在于受力分析,分析力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及能量的轉(zhuǎn)化。 過(guò)程分析: ①O→A:自由落體,只受重力,人向下加速,同時(shí)重力勢(shì)能變小,動(dòng)能變大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 ②A→B:受彈力()和重力,彈力從O開(kāi)始變大,開(kāi)始彈力小于重力,合力方向向下,人繼續(xù)往下加速,此時(shí)人的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為繩子的彈性勢(shì)能。 ③B:受到的重力和彈力相等,合力為0,之前人一直加速,之后人開(kāi)始減速,所以在B點(diǎn)速度達(dá)到最大。 ④B→C:受彈力()和重力,但是彈力大于重力,合力向上,開(kāi)始減速。 ⑤C:最低點(diǎn),速度為0,動(dòng)能為0,此時(shí)繩子的彈性勢(shì)能最大,故彈性勢(shì)能最大。第2講:能量轉(zhuǎn)化的量度功功的定義 功:一個(gè)物體受到力的作用,如果在力的方向上移動(dòng)了一段距離,這個(gè)力就對(duì)物體做了功. 作用在物體上的力F 做功的兩個(gè)必要因素 物體在力的方向上移動(dòng)的距離s不做功的三種情況 甲:用力搬石頭但沒(méi)搬動(dòng)乙:保齡球離開(kāi)手后繼續(xù)滾動(dòng)的過(guò)程中,手對(duì)保齡球不做功丙:豎直向上有力拎滑板,但滑板只在水平方向上有移動(dòng)距離有力無(wú)距有距無(wú)力力距垂直比較做功的大小 做功或者比較做功大小只看力F的大小和在力的方向上移動(dòng)的距離, 與速度大小無(wú)關(guān),與其他的力也無(wú)關(guān). 某個(gè)力做功多少其它力無(wú)關(guān) 2、力做功的多少與時(shí)間無(wú)關(guān) 3、力相同時(shí),比較力方向上運(yùn)動(dòng)的距離 4、運(yùn)動(dòng)距離相同時(shí),比較力的大小 沿著光滑斜面下滑或豎直下落,重力做功相等。功的簡(jiǎn)單計(jì)算 在物理學(xué)中,我們用符號(hào)“W”表示“功”,功的計(jì)算公式為 W=Fs, 即“功=力×距離”. 功的國(guó)際單位為“焦耳”,簡(jiǎn)稱“焦”,用符號(hào)“J”表示.1J=1N·1m; 公式中的距離s必須為力F所在方向上移動(dòng)的距離. 做功的形式: 變形公式的運(yùn)用功率功率的定義 物體單位時(shí)間內(nèi)所做的功,叫做功率. 功率反映的是做功的快慢 功和功率的辨析功率公式 在物理學(xué)中,我們用符號(hào)“P”表示“功率”,功率的計(jì)算公式為 單位:物理單位為“瓦特”,簡(jiǎn)稱“瓦”用符號(hào)“W” 單位換算:1kW = 1 × 103W. 物理意義:某小轎車功率為66kW,它表示:小轎車每秒鐘做66000J的功功率的公式變形與簡(jiǎn)單計(jì)算 計(jì)算功率除了用和,此外還可以通過(guò)它的變形公式來(lái)求力,或通過(guò)來(lái)求速度。 ①求速度: ②求牽引力或阻力 公式變形與計(jì)算:功和功率的圖像分析 功率的比較 相同時(shí)間舉起相同杠鈴 自由落體,AB=BC 相同速度上滑(斜面光滑) 自由落體,t1=t2功和功率的綜合計(jì)算 功,功率,功的比值問(wèn)題賦值法。 勻速爬桿,上樓,上電梯等克服重力做功 注意:爬樓梯問(wèn)題中,爬上三層樓實(shí)際上只是上升了兩層樓的間隔。沿光滑斜面上升,下降 水平勻速拉物體物塊出水入水槍管對(duì)子彈做功氣體推力×槍管長(zhǎng)度計(jì)算平均功率(跳繩,引體向上,爬樓梯功率) 注意:(t為完成一次運(yùn)動(dòng)的平均周期時(shí)間,包含了間隙的時(shí)間) (爬樓梯功率計(jì)算中,t為爬樓梯的總時(shí)間)第3講:簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿杠桿的定義及五要素 定義:在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒,叫做杠桿; 對(duì)“ 硬棒 ”的理解 :“硬棒”不一定是棒,而是泛指有一定長(zhǎng)度,能在外力作用下不發(fā)生彎曲、伸縮等形變的物體;杠桿可以是直的,也可以是彎曲的。 杠桿的五要素—— 支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂 注意:同一個(gè)杠桿,在不同轉(zhuǎn)動(dòng)情況下,支點(diǎn)位置可能不同 補(bǔ)充:對(duì)杠桿自身重力的理解 不計(jì)重力:一般 “ 輕質(zhì)杠桿”,即為忽略杠桿的自重; 重力過(guò)支點(diǎn):因?yàn)檫^(guò)支點(diǎn)的力既不是動(dòng)力也不是阻力,所以可以無(wú)視; 重力不過(guò)支點(diǎn):當(dāng)杠桿的重力不過(guò)支點(diǎn)時(shí),一般是阻力 , 這時(shí)我們的目的就是 克服杠桿的自重來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿; 對(duì)于形狀規(guī)則、密度均勻的杠桿,重心在杠桿的中心位置. 注意: 對(duì)力臂的理解:力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,它是點(diǎn)到線的距離而不是點(diǎn)到點(diǎn)的距離; 力臂有時(shí)在杠桿上,有時(shí)不在杠桿上,如果力的作用線恰好通過(guò)支點(diǎn), 則力臂為零.力臂的畫法 分為 “找點(diǎn)” → “畫線” → “作垂線段” 三步. 根據(jù)題意先確定支點(diǎn)O; 確定動(dòng)力和阻力,并用虛線將其作用線延長(zhǎng); 從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線,并用L1和L2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂. 例:探究杠桿的平衡條件 杠桿平衡狀態(tài):杠桿靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都叫做杠桿平衡 杠桿平衡的條件 平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂; 公式表示:; (3)應(yīng)用:知三求一 實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件 實(shí)驗(yàn)步驟: 實(shí)驗(yàn)前:調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母使其在水平位置上平衡. (1)杠桿實(shí)驗(yàn)為什么要使杠桿在水平位置平衡?消除自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 (2)平衡螺母的調(diào)節(jié)方法類似于天平:“左偏右調(diào)”,“右偏左調(diào)” (3)在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之后還可以調(diào)節(jié)平衡螺母嗎?不能 實(shí)驗(yàn)過(guò)程: 給調(diào)節(jié)好的杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,使杠桿重新在水平位置平衡(便于讀出力臂), 這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力等于各自懸掛鉤碼的重力; 設(shè)杠桿左側(cè)受力為動(dòng)力 F1,動(dòng)力臂為 L1, 杠桿右側(cè)受力為阻力 F2,動(dòng)力臂為 L2,將每次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄在表格中。 實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié):若將彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作為使杠桿平衡的動(dòng)力,則彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng): 最好與施加阻力的鉤碼作用在杠桿的同一側(cè); 豎直拉彈簧測(cè)力計(jì).區(qū)分省力杠桿,等臂杠桿和費(fèi)力杠桿 省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿常見(jiàn)的杠桿分析: 組合杠桿: 指甲鉗 腳踩式垃圾桶 FED為省力杠桿,E為支點(diǎn) DCB為費(fèi)力杠桿,C為支點(diǎn)杠桿的單狀態(tài)計(jì)算 利用杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算的基本步驟: 計(jì)算物體 M 的重力 G 代入杠桿平衡條件: (知三求一) 當(dāng)把輪子作為支點(diǎn),計(jì)算人作用在推車上的力 F 根據(jù)杠桿平衡條件,列等式: (知三求一) 根據(jù)杠桿平衡條件:最小力問(wèn)題 杠桿平衡條件:. 要實(shí)現(xiàn)最小動(dòng)力,就是要找最大動(dòng)力臂,最大動(dòng)力臂就一般是連接支點(diǎn)與杠桿最遠(yuǎn)處,然后垂直于動(dòng)力臂做出動(dòng)力杠桿的動(dòng)態(tài)平衡 若 F始終與桿垂直 ,則 F( ) (2)若 F始終沿水平方向,則F( ) 若 F始終沿豎直方向,則F ( ) 若F從②往①轉(zhuǎn)動(dòng),則F( ) 同時(shí)減小阻力臂和動(dòng)力臂的平衡問(wèn)題 同時(shí)向里移動(dòng)1格( ) 同時(shí)向外移動(dòng)1格( ) 同時(shí)減少或增加動(dòng)力和阻力的平衡問(wèn)題 同增1個(gè)砝碼( ) 同減1個(gè)砝碼( )滑輪滑輪的定義及分類 滑輪:是一種周邊有槽,可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子 在工作時(shí),根據(jù)滑輪是否移動(dòng),將滑輪分為定滑輪和動(dòng)滑輪定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn) 定滑輪 定義:中間的軸固定不動(dòng)的滑輪; 定滑輪的實(shí)質(zhì)是:等臂杠桿; 使用定滑輪不能省力也不能省距離,但可以改變力的方向. 種類圖示表達(dá)式 定滑輪2、動(dòng)滑輪 定義:在使用過(guò)程中,軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪. 實(shí)質(zhì):相當(dāng)于動(dòng)力臂是阻力臂二倍的省力杠桿. 特點(diǎn):使用動(dòng)滑輪能省力,但費(fèi)距離,不能改變力的方向 繩子自由端的拉力 不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪軸摩擦: 計(jì)動(dòng)滑輪重,不計(jì)繩重和滑輪軸摩擦: 注意:動(dòng)滑輪斜向上拉,動(dòng)力臂會(huì)變短,省力效果會(huì)變差。 種類圖示表達(dá)式動(dòng)滑輪(常規(guī)) 動(dòng)滑輪(非常規(guī))滑輪的繞線方式 滑輪組:在實(shí)際應(yīng)用中,人們常常把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組. (1)滑輪組特點(diǎn) 一定省力,但是費(fèi)距離。 繩子自由端從動(dòng)滑輪出來(lái),則是最省力的情況。 繩子自由端從定滑輪出來(lái),則是改變力的方向的情況。 常規(guī)滑輪組的構(gòu)成和繞線 可能情況一:定滑輪和動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)相等,繞線方式有兩種 可能情況二:定滑輪和動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)相差 1 個(gè),繞線方式唯一,繩子固定端連在個(gè)數(shù)少的滑輪上,繩子的自由端連在個(gè)數(shù)多的滑輪上。 (3)繩子自由端確定方法: 自由端與定滑輪相連 題目中有“人要站在地上”或“向下拉”的要求; (b)繩子自由端與動(dòng)滑輪相連 題目中有“最省力”或“向上拉”的要求;滑輪組的受力分析 豎直常規(guī)滑輪組分析 滑輪常規(guī)組問(wèn)題分析原則 (a)同一根繩拉力相等 承重繩子的段數(shù) 明確被提升的對(duì)象:物體 + 動(dòng)滑輪; 將被提升對(duì)象用虛線圈起來(lái); 和虛線圈相連繩子的段數(shù),即為n 豎直常規(guī)滑輪組的計(jì)算公式 繩子自由端的拉力F:不計(jì)繩重和滑輪軸摩擦 不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪軸摩擦: 計(jì)動(dòng)滑輪重,不計(jì)繩重和滑輪軸摩擦: 繩子自由端通過(guò)的距離: 繩子自由端移動(dòng)的速度: 豎直整體滑輪組分析 豎直整體滑輪組,指的是人站在筐里,通過(guò)拉動(dòng)繩子,將筐、物體、動(dòng)滑輪和自己都拉上去的情景. 豎直整體滑輪組的計(jì)算公式 繩子自由端的拉力F:不計(jì)繩重和摩擦 不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪軸摩擦: 不計(jì)動(dòng)滑輪重,不計(jì)繩重和滑輪軸摩擦: 繩子自由端通過(guò)的距離 繩子自由端移動(dòng)的速度 水平滑輪組及相關(guān)計(jì)算 水平滑輪組:水平擺放的、繞線規(guī)則的滑輪組,目的是水平勻速拉動(dòng)物體。 水平滑輪組的計(jì)算公式: 繩子自由端的拉力: 繩子自由端通過(guò)的距離: 繩子自由端移動(dòng)的速度:滑輪組與功,功率綜合 豎直滑輪組: 繩子的自由端: 物體: 不同位置的相同物理量之間存在著倍數(shù)關(guān)系:n為繩子股數(shù) 力:在不計(jì)繩重和滑輪軸摩擦的情況下, 距離: 速度: 分析步驟: ①確定n ②確定力 ③確定距離和速度 ④計(jì)算功或功率第4講:物體的內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能的概念及影響因素 分子有質(zhì)量,且在不停地做著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以分子具有_________; 分子間存在著相互作用力,且有一定的間距,所以分子之間還具有_________。 1、我們把物體內(nèi)部所有分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能 2. 單位:焦耳,簡(jiǎn)稱焦,用字母 J 表示。 3.內(nèi)能的特點(diǎn) (1) 物體在 ___________ 情況下都具有內(nèi)能; (2) 具有不可測(cè)量性; (3) 對(duì)單個(gè)分子或少量的分子而言,談內(nèi)能是無(wú)意義的. 4. 決定物體內(nèi)能大小的因素:溫度、質(zhì)量、物體狀態(tài)。 (1) 其他條件相同時(shí),物體質(zhì)量越大,內(nèi)能越大。 (2) 同一物體,溫度越高,內(nèi)能越大。 (3) 物體的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),內(nèi)能也發(fā)生變化。 比如:冰熔化成水時(shí),吸收熱量,內(nèi)能變大。內(nèi)能的改變方式 改變內(nèi)能的兩種方法 做功 :做功能使物體內(nèi)能發(fā)生改變,此時(shí)內(nèi)能的改變就用功的數(shù)值來(lái)計(jì)量。 熱傳遞:熱傳遞也可以使物體的內(nèi)能發(fā)生改變,此時(shí)內(nèi)能的改變是用熱量來(lái)計(jì)量的。溫度,熱量與內(nèi)能概念的辨析 熱量是指在熱傳遞過(guò)程中,傳遞能量的多少。單位:焦耳(J)。 2. 熱量與內(nèi)能、溫度的區(qū)別 熱量是“過(guò)程量” ,不能說(shuō)“含有”熱量, “具有”熱量,物體的熱量。 內(nèi)能是“狀態(tài)量” ,可以說(shuō)含有,具有等等; 溫度是“狀態(tài)量” ,溫度不能傳 記憶口訣:內(nèi)能不能算 ,溫度不能傳, 熱量不說(shuō)含 溫度與內(nèi)能的關(guān)系 表述正誤反例物體的溫度升高,則內(nèi)能一定增大物體的溫度降低,則內(nèi)能一定減小物體的溫度不變,則內(nèi)能一定不變物體的內(nèi)能增大,溫度—定升高物體的內(nèi)能減小,溫度—定降低溫度與熱量的關(guān)系 表述正誤反例物體吸收了熱量,溫度一定升高物體放出了熱量,溫度一定降低物體不吸熱也不放熱 ,溫度—定不變物體的溫度升高,一定是吸收了熱量物體的溫度降低 ,一定是放出了熱量內(nèi)能與熱量的關(guān)系 表述正誤反例物體的內(nèi)能增大,一定是吸收了熱量物體的內(nèi)能減小,一定是放出了熱量比熱容比熱的定義 人吃飯,太人和小孩都吃飽 ,大人需要吃的飯多,原因是---容飯量不同。 相同質(zhì)量的不同物質(zhì), 升高相同的溫度 ,吸收的熱量不一樣,原因是---容熱能力不同。 定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃所吸收 (或放出)的熱量,叫做這種物質(zhì)的比熱容。 公式: 符號(hào):c表示;單位:J/(kg·℃),讀作“焦每千克攝氏度 ”。 物理意義:每千克物質(zhì)升高(或降低 )1℃吸收(或放出)的熱量,反映了物質(zhì)吸熱或放熱本領(lǐng)。 常見(jiàn)物質(zhì)的比熱容:常見(jiàn)物質(zhì)中水的比熱容最大,可以用來(lái)調(diào)節(jié)氣候,作冷卻劑或取暖,其他物質(zhì)的比熱容見(jiàn)下表: 注意:比熱容這個(gè)物理量與密度一樣,反映的是物質(zhì)的一種特性,每種物質(zhì)都有自己的比熱容 ,即使是同種物質(zhì),物態(tài)不同,比熱容也不同,所以它也可以用于鑒別物質(zhì)種類。比熱容的簡(jiǎn)單計(jì)算 3.若用△t表示物體變化的溫度(升高或降低的溫度),那么,物體溫度變化和吸放熱關(guān)系可以統(tǒng)一寫為 : 應(yīng)用熱量的計(jì)算公式解題時(shí),公式中各物理量的單位要統(tǒng)一,即比熱容的單位J/(kg℃ ),質(zhì)量的單位是kg,溫度的單位是℃ ,熱量的單位是J. 注意:計(jì)算時(shí)看清題目中的溫度“升高”,“升高 了”,“升高到”,“降低”,“降低了”,“降低到”比熱的探究實(shí)驗(yàn) 比熱容的實(shí)驗(yàn):比較不同物質(zhì)吸熱的情況。 器材:溫度計(jì)、鐘表、天平、酒精燈(或電加熱棒)、鐵架臺(tái)、燒杯 方法:控制變量法;轉(zhuǎn)換法 過(guò)程: ① ②比熱容圖像問(wèn)題 圖象問(wèn)題: 原理: 求值:根據(jù)圖象上的點(diǎn)計(jì)算物理量的確定值。 比較大小:看清橫縱坐標(biāo)的物理量及題目中的控制變量; 作輔助線控制變量,比較比熱容大小。 ①控制Q相同, ②控制相同△t相同, ③靠近Q軸(或時(shí)間t軸)的c更大熱機(jī)熱機(jī)的四個(gè)沖程及能量轉(zhuǎn)化 ①吸氣沖程:進(jìn)氣門打開(kāi),排氣門關(guān)閉. 活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng),汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入汽缸. ②壓縮沖程:進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),壓縮汽缸內(nèi)燃料混 合物,溫度升高. ③做功沖程:在壓縮沖程末尾,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒, 產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?,高溫高壓氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)外做功. ④排氣沖程:進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng),把廢氣排出氣缸. 工作過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化 壓縮沖程:________________ → ________________ ; 做功沖程:先是化學(xué)能→內(nèi)能,再由內(nèi)能→機(jī)械能。 數(shù)量關(guān)系:4221 --4沖程 --曲軸/飛輪轉(zhuǎn)2圈 2---活塞往復(fù)2次 1---完成1次做功 熱機(jī)的效率:用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之 比,叫熱機(jī)的效率;燃料與熱值熱值的定義,單位和計(jì)算公式 概念:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值,用q來(lái)表示。于氣體燃料而言,熱值的定義是 1m3的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。 單位:焦/千克 (J/kg),讀 作 “焦每千克 ”。 注意:燃料的熱值與燃料的種類有關(guān),熱值反映的是不同燃料在燃燒過(guò)程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領(lǐng)的大小。燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān),是物質(zhì)的一種特性,與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積以及是否完全燃燒無(wú)關(guān)。 熱值公式及簡(jiǎn)單計(jì)算: 公式: (Q為燃燒放出的熱量)。 氣體燃料有 (V為氣體體積)。 熱值在計(jì)算中用于計(jì)算某種燃料所能提供的能量總和。 分析計(jì)算:第一步:找完全燃燒(沒(méi)有,不能算;有,跳到第二步) 第二步:擺公式Q放 = mq 分析計(jì)算 概念辨析: 熱值越大的燃料,燃燒放出的熱量越多( ) 熱值越大的燃料,完全燃燒放出的熱量越多( ) 質(zhì)量相同的燃料,熱值大的,燃燒放出的熱量多( )第5講:電能電能與電功電能的概念,單位和單位換算 定義:電能是能量的一種,屬于二次能源,用符號(hào) W表示。 電源提供電能,用電器消耗電能。 用電器消耗電能的過(guò)程其實(shí)是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。 單位 ①國(guó)際單位:焦耳,簡(jiǎn)稱焦,符號(hào)是 J。 ②常用單位:千瓦時(shí),符號(hào)是 kW·h,俗稱 “度”。 它們之間的換算關(guān)系是:1kW·h=3.6× 106J電能表的使用和讀數(shù) 電能表是測(cè)量電能的儀表. 用電器消耗的電能可從兩個(gè)角度看: ①用電器的時(shí)段內(nèi)電能表的示數(shù)之差(刻度盤最后一位是小數(shù)點(diǎn)后一位) ②根據(jù)電能表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)(或電子式電能表指示燈閃爍的次數(shù))求得電能. 公式: ,單位:kW h,其中n指的是電能表在一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)的實(shí)際圈數(shù)(或閃爍的次數(shù)),R表示電能表參數(shù)(表示消耗1kW h鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)).電功的物理意義,單位及公式 電功的定義:電流通過(guò)用電器所作的功叫電功 電功的實(shí)質(zhì) (電功和電能的關(guān)系) 電流做功的過(guò)程 ,實(shí)際就是 (消耗電能)的過(guò)程;電流做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,就 。可以認(rèn)為電功就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量多少的量度。 電功的單位:國(guó)際單位是焦耳(J);生活中常用的單位是:千瓦時(shí) (kW·h),俗稱“度”,干瓦時(shí)與焦耳的換算關(guān)系為:1kW·h= J。 計(jì)算公式 基本公式 : 推導(dǎo)公式 : , 在使用公式時(shí)應(yīng)注意: 同時(shí)性:對(duì)應(yīng)同一段時(shí)間的電流和電壓; 同一性:電流和電壓對(duì)應(yīng)電路中的同一導(dǎo)體; 統(tǒng)一性:在計(jì)算過(guò)程中,各單位要統(tǒng)一。 電功計(jì)算中公式的選擇:電功率電功率的單位及公式 定義:物理學(xué)中,把電流做的功與所用時(shí)間的比值叫做電功率; 物理意義:表示 的物理量。電功率大的用電器只能說(shuō)明該用電器消耗電能快或電流做功快 ,并不表示電流做功多。 公式 : 推導(dǎo)公式 : , 國(guó)際單位: 常用單位:常見(jiàn)用電器的功率電功率的公式變形串并聯(lián)電路電功率的特點(diǎn) 同一電路下的不同狀態(tài),由于總電壓相同,可以等效成并聯(lián)電路處理。額定功率和實(shí)際功率 燈泡亮暗的比較:看燈泡的實(shí)際功率,實(shí)際功率大的燈泡更亮。 若燈泡都正常工作,則額定功率大的燈泡更亮 若燈泡串聯(lián),且不能正常發(fā)光,電阻大的更亮 若燈泡并聯(lián),且不能正常發(fā)光,電阻小的燈泡比較亮 銘牌與實(shí)際: 同一用電器(不考慮電阻隨溫度的變化),電阻是不變的。 額定功率和實(shí)際功率關(guān)系記憶口訣: ①正常發(fā)光比亮度----誰(shuí)的額定功率大誰(shuí)亮 ②燈泡串聯(lián)比亮度----誰(shuí)的電阻大誰(shuí)更亮 ③燈泡并聯(lián)比亮度----誰(shuí)的電阻小誰(shuí)更亮 ④已知額定求實(shí)際----功率比等于電壓比的平方電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算 總功率的計(jì)算:電功率的圖像,圖表問(wèn)題 電功率的U-I圖像問(wèn)題和歐姆定律的 U-I圖像問(wèn)題的解題思路相似,只是在計(jì)算求解的過(guò)程中多加了電功率的計(jì)算,要求能夠熟練使用恰當(dāng)?shù)碾姽β使娇焖儆?jì)算。 定值電阻 燈泡 滑動(dòng)變阻器 根據(jù),定值 電阻的 P-U 圖和 P-I圖是過(guò)原點(diǎn)開(kāi)口向上的拋物線。動(dòng)態(tài)電路分析 串聯(lián)動(dòng)態(tài)并聯(lián)動(dòng)態(tài)電功率的動(dòng)態(tài)分析: 定值電阻 滑動(dòng)變阻器P=U總I-I2R定 總功率電路最值問(wèn)題 滑動(dòng)變阻器阻值受限型:由于有限制因素,導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器不能從一端滑到另一端 限制因素通常為:電表量程、用電器額定值、滑動(dòng)變阻器電流最大值、定值電阻電流最大值等。 分析方法: ①找到滑動(dòng)變阻器允許電路的最大阻值的限制因素,如果有多個(gè)限制因素,找到其中值最小的,把這個(gè)限制因素的值和其他已知條件一起標(biāo)到下面的等效電路圖里; ②類似的,找到滑動(dòng)變阻器允許電路的最小阻值的限制因素,如果有多個(gè)限制因素,找到其中值最小的,把這個(gè)限制因素的值和其他已知條件一起標(biāo)到下面的等效電路圖里; ③通過(guò)這兩個(gè)等效電路圖求出需要求解的物理量,即為極值; ④兩個(gè)等效電路圖中的極值合起來(lái)就是范圍值。電功率測(cè)量伏安法測(cè)電功率 實(shí)驗(yàn)原理:利用電功率的計(jì)算公式 ,測(cè)量小燈泡兩端的 和 即可計(jì)算小燈泡的電功率。 實(shí)驗(yàn)器材 電源、開(kāi)關(guān) 、導(dǎo)線、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表。 實(shí)驗(yàn)電路圖 實(shí)驗(yàn)步驟 按照電路圖連接好電路; 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓,觀察小燈泡的亮度,并記錄電流表和電壓表的示數(shù);(測(cè)量額定電功率) (3)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓略低于或略高于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,并記錄電流表和電壓表的示數(shù)。(測(cè)量實(shí)際電功率) 5.注意事項(xiàng) (1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)。閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)把滑動(dòng)變阻器滑片移到最大阻值處; (2)注意電流表電壓表的量程選擇,如何更精確;五、焦耳定律電流的熱效應(yīng) 電流的熱效應(yīng) :電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng) 。 利用電流熱效應(yīng)工作的電器如圖所示 。探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的影響因素 實(shí)驗(yàn)方法控制變量法和轉(zhuǎn)換法影響因素(1)通過(guò)導(dǎo)體電流的大小;(2)導(dǎo)體的電阻大小 ;(3)通電時(shí)間常見(jiàn)的兩個(gè)探究方向探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)結(jié)論在電流相同、通電時(shí)間相同的情 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 況下 ,電阻越大 ,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多焦耳定律的公式推廣及簡(jiǎn)單計(jì)算 變形公式 : 電功與電熱的關(guān)系:電功是電路消耗電能的多少W=UIt,電熱是電路產(chǎn)生熱量的多少Q(mào)=I2Rt。 公式比例計(jì)算:多擋位用電器 規(guī)律:串聯(lián)電路,串的越多,總電阻越大,功率越小,擋位越低 并聯(lián)電路,并的越多,總電阻越小,功率越大,擋位越高第6講:核能,能量轉(zhuǎn)化與守恒核能核能 物質(zhì)由分子構(gòu)成,分子由原子構(gòu)成,原子還可以分為原子核與核外電子 核能:是通過(guò)將核反應(yīng)從原子核釋放的能量,先轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的機(jī)械能及水的內(nèi)能 ,再轉(zhuǎn)化為電能。初中階段,核能可通過(guò)兩種核反應(yīng)方式進(jìn)行釋放。裂變,聚變與放射性 ①核裂變∶ 指重原子核分裂成兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量較小的原子的一種核反應(yīng)形式 。原子彈,裂變核電站或核能發(fā)電廠的能量來(lái)源就是核裂變 。 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) ②核聚變:指由質(zhì)量小的原子,在—定條件下(如超高溫和高壓),讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發(fā)生原子核互相聚合作用,生成新的質(zhì)量更重的原子核。目前人類暫時(shí)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)可控制的核聚變,因此核聚變只發(fā)生在太陽(yáng)表面及氫彈爆炸中。 放射性:鈾、釷、鐳等元素能夠自發(fā)地放出穿透能力很強(qiáng)的射線,元素具有的這種輻射能力叫做放射性。 利:少量的放射線可以為人類服務(wù) ,如γ射線可以對(duì)機(jī)械設(shè)各進(jìn)行探傷;可以使種子變異 ,培育出新的優(yōu)良品種 ;利用放射線可以殺菌。醫(yī)療上利用γ射線可以治療腫瘤等疾病。 弊:過(guò)量的高能量的放射線照射對(duì)人體和動(dòng)植物的組織有破壞作用。 放射性標(biāo)志能量的轉(zhuǎn)化與守恒能源及其分類太陽(yáng)能 來(lái)源:由于太陽(yáng)核心發(fā)生核聚變,釋放巨大的核能。太陽(yáng)核心釋放的能量向外擴(kuò)散 傳送到太陽(yáng)表面,大部分太陽(yáng)能以熱和光的形式向四周輻射開(kāi)去。 重要性:太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù),今天我們開(kāi)采化石燃料來(lái)獲取能量,實(shí)際上是在開(kāi)采上億年前地球所接收的太陽(yáng)能。 3、地球上的能量都直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)能:能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律 能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化 能量的存在形式:機(jī)械能、內(nèi)能 、光能、電能、化學(xué)能、核能等 。 在—定條件下,不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化 。 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的判斷:變化前后能量的形式是否發(fā)生變化。能量形式未發(fā)生變化 的是能量的轉(zhuǎn)移 ,如熱傳遞;能量的形式發(fā)生變化的是能量的轉(zhuǎn)化 ,如燃料的燃燒。 能量守恒定律 內(nèi)容:能量既不會(huì)憑空消失 ,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 ,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變。 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。能源的可持續(xù)發(fā)展 能源是社會(huì)存在與發(fā)展不可缺少的必需品 ,但是化石能源資源有限,而且對(duì)于環(huán)境有很大的破壞 ,所以要開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能 、水能、生物質(zhì)能等新能源 ,這樣才能維持發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡,達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)