題目列表(包括答案和解析)
2008年8月8日20時整，第29屆北京奧運(yùn)會 成為歡樂的海洋．--“鳥巢”拉開帷幕，實現(xiàn)了國人百年夢想也吸引了世界的目光．也敞開中 國大門向世界展示著中國的魅力． 摘要：本文分析了如何挖掘物理題中隱含條件的途徑和方法。并對物理學(xué)試題題型進(jìn)行歸類、例舉和解析。學(xué)生要解好物理題，必須要有扎實的物理知識和相關(guān)學(xué)科的知識，綜合分析和解決問題的能力。因此，在物理教學(xué)過程中要注重提高學(xué)生的解題能力，加強(qiáng)對解題方法的教學(xué)。 關(guān)鍵詞：隱含條件 物理學(xué) 解題能力 學(xué)習(xí)在解物理習(xí)題時，經(jīng)常會遇到這種情況，有些解題的必要條件，題中并為明確給出，而是隱含在字里行間。充分挖掘隱含條件，明確題目要求，采用合適方法，選擇正確答案，是解好這類題的關(guān)鍵。本文就如何挖掘試題中的隱含條件，提高解題能力作一例析。 一、從關(guān)鍵詞中挖掘隱含條件 在物理題中，常見的關(guān)鍵用語有：表現(xiàn)為極值條件的用語，如“最大”、“最小”、“至少”、“剛好”等，它們均隱含著某些物理量可取特殊值；表現(xiàn)為理想化模型的用語，如“理想滑輪”、“輕質(zhì)杠桿”、“光滑水平面”等，扣住關(guān)鍵用語，挖掘隱含條件，能使解題靈感頓生。 例1 一個物體在平衡力的作用下，在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)這對平衡力突然消失，則物體將（ ） A．立刻停止運(yùn)動 B．運(yùn)動速度越來越快 C．速度減慢，最后停止 D．仍作勻速直線運(yùn)動 解析：題中“光滑水平面”為關(guān)鍵詞。光滑水平面意味著物體不受摩擦力的作用。題目中的物體待平衡力消失后，將不再受力的作用，因此仍要保持勻速直線運(yùn)動（牛頓第一定律）。 答案：D 二、從物理學(xué)常識中找隱含條件 有些題目幾乎沒有條件，但仔細(xì)研究就會發(fā)現(xiàn)條件其實全部隱含于物理常識中，這就要求學(xué)生根據(jù)題意進(jìn)行發(fā)散性思維，努力挖掘相關(guān)知識，在條件不足的情況下，根據(jù)常識假設(shè)適當(dāng)?shù)臈l件和數(shù)據(jù)以彌補(bǔ)題中明確給出的已知條件的不足。 例2 一個中學(xué)生對地面的壓強(qiáng)大約是（ ） A．10Pa B．100Pa C．1000Pa D．10000Pa 解析：此題隱含條件有兩個，一是中學(xué)生的體重約為50kg，二是中學(xué)生雙腳底面積約為5dm2，而這兩個條件都非常隱蔽，屬于物理學(xué)常識，只要明確了這兩點(diǎn)，不難得出正確答案D。 三、從物理學(xué)發(fā)展史中尋找隱含條件 這類試題一般涉及對物理學(xué)研究有貢獻(xiàn)的科學(xué)家、科研成果和歷史進(jìn)程等，增加了學(xué)生的愛國情感，有利于培養(yǎng)學(xué)生的高尚情操，激起學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的遠(yuǎn)大理想。 例3 發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的發(fā)明使人類步入電氣化時代，制造發(fā)電機(jī)的主要依據(jù)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ） A．愛因斯坦 B．帕斯卡 C．奧斯特 D．法拉第 解析：知道這些科學(xué)家的研究成果和對社會的巨大貢獻(xiàn)，很快就能準(zhǔn)確地選出正確答案D。 四、從物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件中尋找隱含條件 一定的物理現(xiàn)象的出現(xiàn)，是以具備一定的條件為前提的，當(dāng)知道什么條件具備時可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后，一旦題目給出某種現(xiàn)象，馬上可以找出相應(yīng)的隱含條件。 例4 我國“遠(yuǎn)望號”衛(wèi)星測控船從江陰出發(fā)執(zhí)行任務(wù)，由長江進(jìn)入海洋。下列有關(guān)測控船所受浮力的說法正確的是（ ） A．由于海水的密度大，所以船在海洋力受到的浮力大 B．由于船排開海水的體積小，所以它在海洋里受到的浮力小 C．由于船排開的海水的體積大，所以它在海洋力受到的浮力大 D．由于船始終漂浮在水面上，所以它受到的浮力不變 解析：“一個物體漂浮在液面上……”，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是物體所受浮力等于物重，所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。 答案：D 例5 放在水平常木板上重10N的木塊，受到水平向右，大小為5N的拉力作用，沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，這時木板水平方向受的合力為_______N。當(dāng)拉力增大到8N時，木塊受到的合力為_______N。 解析：“一個物體勻速運(yùn)動……”要出現(xiàn)這種現(xiàn)象，前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用，所以隱含條件為：物體不受力或受平衡力作用。 答案：0；3 五、從物理概念、物理原理中尋找隱含條件 有些物理學(xué)問題、現(xiàn)象、判斷等條件隱含于相關(guān)的概念和原理中，或是命題時有意混淆概念，偷換概念，要求學(xué)生對概念掌握準(zhǔn)確，理解要透徹。 例6 晴天，幾位大學(xué)生在森林中迷路了，下面四種利用風(fēng)向引導(dǎo)他們走出森林的說法中，正確的是_______（圖中虛線為空氣流動形成風(fēng)的路徑示意圖）
A．森林吸熱，溫度升高慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應(yīng)順風(fēng)走 B．土地吸熱，溫度升高快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應(yīng)順風(fēng)走 C．森林吸熱，溫度升高慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應(yīng)迎風(fēng)走 D．土地吸熱，溫度升高快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應(yīng)迎風(fēng)走 解析：本題中隱含了比熱容的概念。物體的比熱容越大，吸收熱量后溫度變化越小。 土地的比熱容大，吸熱后溫度升高較快，空氣溫度高。熱空氣因密度小而向上升，地面空氣從森林流向外界，應(yīng)順風(fēng)走。 答案：A 六、數(shù)學(xué)關(guān)系之中尋找隱含條件 正確的示意圖不僅能幫助我們理解題意、啟發(fā)思路，而且還能通過數(shù)學(xué)關(guān)系找出題中的隱含條件。這種方法不僅在幾何光學(xué)中有較多的應(yīng)用，而且在其它物理問題中也經(jīng)常應(yīng)用。 例7 有一均勻正方體對水平地面的壓力是F，壓強(qiáng)是P，如下圖所示。若切去陰影部分，則剩余部分對地面的壓力是原來的_______倍，壓強(qiáng)是原來的_______倍。
解析：該題的條件隱含在數(shù)學(xué)關(guān)系之中，解題的關(guān)鍵要建立物理模型的空間想象力。切去部分的正方體邊長為a/2，體積為V/8。切去陰影部分后，其質(zhì)量為7/8m，底部受力面積為3/4S，剩余部分壓強(qiáng)為P’＝m/S＝7/6P，壓力為F’＝Ps＝7/8F。 答案：7/8；7/6 七、從圖形、圖表與曲線關(guān)系中尋找隱含條件 圖示是貯存和傳遞科學(xué)文化知識比較便捷的一條途徑，它能夠高度濃縮物理學(xué)的基本概念及原理，使之更加形象、直觀。試題圖文并茂，生動活潑，但圖表曲線中隱含了相當(dāng)多的沒有敘述和未提及的條件，解題時結(jié)合題設(shè)條件分析圖形，從圖形中挖掘隱含條件，才能正確作答，較好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析問題的能力。 例8 在如圖所示的各圖中，關(guān)于磁場的描述和小磁針表示正確的是（ ）
解析：這是一道集概念、實驗和理論于一體的圖形選擇題，要求學(xué)生明確磁場的概念、磁場方向及磁場方向的規(guī)定等情況，這樣才可選出正確答案為B。 八、從實驗的器材、操作過程或結(jié)果中尋找隱含條件 在理論試題中，也有相當(dāng)多的題干條件看似不足，其實隱含在實驗器材、操作步驟和實驗結(jié)果之中，要求學(xué)生根據(jù)已有知識，挖掘這些隱含條件，從而得出正確答案，這有利于考查學(xué)生的實驗操作技能，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。 例9 如圖所示電路，圖中1、2、3表示電流表或電壓表，請?zhí)钌细鞅黼娐贩枺?biāo)出正、負(fù)接線柱的位置。
解析：判斷電表的類型，需了解器材的使用規(guī)則。電流表要串聯(lián)接入電路，電壓表要并聯(lián)接入電路。判斷時，可假設(shè)將改表處斷開，凡對電路結(jié)構(gòu)有影響的是電流表，沒有影響的是電壓表。答案如上圖。 九、選擇合適的方法 確定解題思路，根據(jù)題型特點(diǎn)，充分理解題意。采用合適方法，能很好地提高解題能力，常用的物理方法有控制變量法、等效法、轉(zhuǎn)換法、數(shù)據(jù)歸納法等。 例10 下表列出由實驗測定的幾種物質(zhì)的比熱容。認(rèn)真閱讀，你一定會有所發(fā)現(xiàn)，請?zhí)畛鋈我馊龡l：
（1）________________________________________； （2）________________________________________； （3）________________________________________。 解析：給表找規(guī)律時一般采用比較分析，綜合分析的方法，即可找一般規(guī)律如某種變大或變小的趨勢，共性等，也可找特殊規(guī)律。此表中12種物質(zhì)除煤油和冰比熱相同外，其他不同。說明不同物質(zhì)得比熱一般不同，這是共性。但冰和煤油不同物質(zhì)比熱相同這是特殊性質(zhì)。水、冰同種物質(zhì)，狀態(tài)不同，比熱容也不同。且可將物質(zhì)分為金屬、非金屬進(jìn)行比較。還可找比熱容最大的、最小的。 例11 用實驗研究決定電阻大小的因素，供選擇的導(dǎo)體規(guī)格如下表:
①要比較電阻與長度的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線：_______________________； ②要比較電阻與橫截面積的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線：_______________________； ③要比較電阻與材料的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線：_______________________。 解析：本題中導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積三個物理量有關(guān)，要探究它們之間的關(guān)系，要采用“控制變量法”。要驗證猜想一，就要取不同的長度，相同材料和橫截面積的導(dǎo)線，所以應(yīng)選序號1、2，同理可選出另兩個猜想的序號。 答案：（1）1、2；（2）3、4；（3）1、3 |
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運(yùn)動
1．物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型，其直徑以10-10m來度量。
2．一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動。
①擴(kuò)散：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。
②擴(kuò)散現(xiàn)象說明：A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運(yùn)動。
③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是：防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實驗現(xiàn)象：兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻，結(jié)論：氣體分子在不停地運(yùn)動。
④固、液、氣都可擴(kuò)散，擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。
⑤分子運(yùn)動與物體運(yùn)動要區(qū)分開：擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動的結(jié)果，而飛揚(yáng)的灰塵，液、氣體對流是物體運(yùn)動的結(jié)果。
3．分子間有相互作用的引力和斥力。
①當(dāng)分子間的距離ｄ＝分子間平衡距離r，引力＝斥力。
②ｄ＜ｒ時，引力＜斥力，斥力起主要作用，固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間的斥力起主要作用。
③ｄ＞ｒ時，引力＞斥力，引力起主要作用。固體很難被拉斷，鋼筆寫字，膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
④當(dāng)ｄ＞10ｒ時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍，鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1．內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。
2．物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。
3．影響物體內(nèi)能大小的因素：①溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大；②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大；③材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同；④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。
4．內(nèi)能與機(jī)械能不同：
機(jī)械能是宏觀的，是物體作為一個整體運(yùn)動所具有的能量，它的大小與機(jī)械運(yùn)動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動，而不是物體的整體運(yùn)動。
5．熱運(yùn)動：物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1．內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：
物體溫度升高（降低）──物體內(nèi)能增大（減小）。
物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）──內(nèi)能改變。
反過來，不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。（因為內(nèi)能的變化有多種因素決定）
2．改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能：
①做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
②做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
③如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。（Ｗ＝△Ｅ）
④解釋事例：圖15．2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到棉花燃點(diǎn)使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15．2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時，容器中出現(xiàn)了霧，這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量），而不是溫度。
③熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；放熱溫度降低，內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別：
四、熱量
1．比熱容：⑴定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。
⑵物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。
⑶比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
⑷水的比熱容為4．2×103J（kg·℃）表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4．2×103J。
⑸水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。
2．計算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）。
3．熱平衡方程：不計熱損失Ｑ吸＝Ｑ放。
五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)
（一）內(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（二）熱值
1．定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
2．單位：J/kg。
3．關(guān)于熱值的理解：
①對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
3．公式：Q＝mq（q為熱值）。
實際中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′聯(lián)合解題。
4．酒精的熱值是3．0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3．0×107J。
煤氣的熱值是3．9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3．9×107J。
5．火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為：液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲存和運(yùn)輸。
6．爐子的效率：
①定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
②公式：η=Q有效/Q總=cm（t-t0）/qm′。
（三）內(nèi)能的利用
1．內(nèi)能的利用方式：
⑴利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
⑵利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2．熱機(jī)：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動機(jī)。
3．內(nèi)燃機(jī)：將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
4．內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程：內(nèi)燃機(jī)的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5．熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
公式：η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒；盡量減小各種熱量損失；機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6．汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：
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| 汽油機(jī) | 柴油機(jī) |
不 同 點(diǎn) | 構(gòu)造： | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點(diǎn)燃方式 | 點(diǎn)燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應(yīng)用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機(jī) | |
相同點(diǎn) | 沖程：活塞在往復(fù)運(yùn)動中從汽缸的一端運(yùn)動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。 | ||
六、能量守恒定律
1．自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，但在日常生活中我們也有所了解，如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能，跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能，跟原子核的變化有關(guān)的核能，跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。
2．在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（列舉學(xué)生所熟悉的事例，說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移）。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3．在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在水力發(fā)電中，水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化成電能；在核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能；電流通過電熱器時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過電動機(jī)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4．能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運(yùn)動
1．物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型，其直徑以10-10m來度量。
2．一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動。
①擴(kuò)散：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。
②擴(kuò)散現(xiàn)象說明：A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運(yùn)動。
③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是：防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實驗現(xiàn)象：兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻，結(jié)論：氣體分子在不停地運(yùn)動。
④固、液、氣都可擴(kuò)散，擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。
⑤分子運(yùn)動與物體運(yùn)動要區(qū)分開：擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動的結(jié)果，而飛揚(yáng)的灰塵，液、氣體對流是物體運(yùn)動的結(jié)果。
3．分子間有相互作用的引力和斥力。
①當(dāng)分子間的距離ｄ＝分子間平衡距離r，引力＝斥力。
②ｄ＜ｒ時，引力＜斥力，斥力起主要作用，固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間的斥力起主要作用。
③ｄ＞ｒ時，引力＞斥力，引力起主要作用。固體很難被拉斷，鋼筆寫字，膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
④當(dāng)ｄ＞10ｒ時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍，鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1．內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。
2．物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。
3．影響物體內(nèi)能大小的因素：①溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大；②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大；③材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同；④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。
4．內(nèi)能與機(jī)械能不同：
機(jī)械能是宏觀的，是物體作為一個整體運(yùn)動所具有的能量，它的大小與機(jī)械運(yùn)動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動，而不是物體的整體運(yùn)動。
5．熱運(yùn)動：物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1．內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：
物體溫度升高（降低）──物體內(nèi)能增大（減小）。
物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）──內(nèi)能改變。
反過來，不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。（因為內(nèi)能的變化有多種因素決定）
2．改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能：
①做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
②做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
③如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。（Ｗ＝△Ｅ）
④解釋事例：圖15．2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到棉花燃點(diǎn)使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15．2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時，容器中出現(xiàn)了霧，這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量），而不是溫度。
③熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；放熱溫度降低，內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別：
四、熱量
1．比熱容：⑴定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。
⑵物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。
⑶比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
⑷水的比熱容為4．2×103J（kg·℃）表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4．2×103J。
⑸水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。
2．計算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）。
3．熱平衡方程：不計熱損失Ｑ吸＝Ｑ放。
五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)
（一）內(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（二）熱值
1．定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
2．單位：J/kg。
3．關(guān)于熱值的理解：
①對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
3．公式：Q＝mq（q為熱值）。
實際中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′聯(lián)合解題。
4．酒精的熱值是3．0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3．0×107J。
煤氣的熱值是3．9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3．9×107J。
5．火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為：液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲存和運(yùn)輸。
6．爐子的效率：
①定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
②公式：η=Q有效/Q總=cm（t-t0）/qm′。
（三）內(nèi)能的利用
1．內(nèi)能的利用方式：
⑴利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
⑵利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2．熱機(jī)：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動機(jī)。
3．內(nèi)燃機(jī)：將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
4．內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程：內(nèi)燃機(jī)的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5．熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
公式：η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒；盡量減小各種熱量損失；機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6．汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：
|
| 汽油機(jī) | 柴油機(jī) |
不 同 點(diǎn) | 構(gòu)造： | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點(diǎn)燃方式 | 點(diǎn)燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應(yīng)用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機(jī) | |
相同點(diǎn) | 沖程：活塞在往復(fù)運(yùn)動中從汽缸的一端運(yùn)動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。 | ||
六、能量守恒定律
1．自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，但在日常生活中我們也有所了解，如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能，跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能，跟原子核的變化有關(guān)的核能，跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。
2．在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（列舉學(xué)生所熟悉的事例，說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移）。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3．在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在水力發(fā)電中，水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化成電能；在核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能；電流通過電熱器時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過電動機(jī)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4．能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
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