初中物理熱和能知識點(九年級物理熱和能知識點總結(jié))
熱和能
一、分子熱運動
1、分子動力學(xué)理論的內(nèi)容是:
(1)物質(zhì)是由分子組成的;
(2)一切物體的分子都在不斷地?zé)o規(guī)則地運動。
(3)分子間存在相互作用的吸引力和排斥力。
2、擴散:不同物質(zhì)相互接觸時相互進(jìn)入的現(xiàn)象。
擴散現(xiàn)象解釋:
分子不斷地?zé)o規(guī)律地運動。
分子間存在間隙。
擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在氣體、液體和固體中。擴散速度與溫度有關(guān)。溫度越高,擴散越快。
3、分子的熱運動:由于分子的運動與溫度有關(guān),因此分子的不規(guī)則運動稱為分子的熱運動。溫度越高,分子的熱運動越劇烈。
二、內(nèi)能
1、內(nèi)能:組成物體的所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和,稱為物體的內(nèi)能。
單位:焦耳(J)
2、一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能;無論是高溫的鐵水還是寒冷的冰,它們都有內(nèi)能。
3、物體的內(nèi)能與其溫度的關(guān)系:當(dāng)物體的質(zhì)量、材質(zhì)、狀態(tài)相同時,溫度越高,物體的內(nèi)能越大。
4、內(nèi)能的變化:
(1)改變內(nèi)能的兩種方式:做功和傳熱。
(2)熱量:傳熱過程中,傳遞的能量稱為熱量,熱量的單位為焦耳。傳熱的本質(zhì)是內(nèi)能的傳遞。
A.熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
傳熱方向:熱量從高溫物體傳遞到低溫物體,或從同一物體的高溫部分傳遞到低溫部分。
傳熱條件:有溫差。
熱傳遞傳遞內(nèi)部能量(熱量),而不是溫度。
傳熱過程中,物體吸收熱量,其內(nèi)能增加;當(dāng)它釋放熱量時,其內(nèi)能會減少。
注意:物體的內(nèi)部可以改變,但溫度不一定會改變。
B.做功改變了物體的內(nèi)能:
做功可以改變內(nèi)能:對物體做功,物體的內(nèi)能會增加;當(dāng)外部對物體做功時,物體的內(nèi)能會減少。
做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能與其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
做功和傳熱相當(dāng)于改變物體的內(nèi)能。
三、比熱容
1、定義:一定質(zhì)量的物質(zhì)在溫度升高時吸收的熱量與其質(zhì)量與升高溫度的乘積之比。
2.定義公式:
3、單位:J/(kg·)
4、物理意義:表示物體吸收或釋放熱量的能力。
5.比熱容是物質(zhì)的一種特性。它的大小與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸放熱、形狀等無關(guān)。
6、水的比熱容為4.2103J/(kg·)。其物理意義為:1kg水的溫度升高(或降低)1時,吸收(或釋放)的熱量為4.2103J。
7.比熱容表
(1)比熱容是物質(zhì)的一種特性,每種物質(zhì)都有自己的比熱容。
(2)從比熱容表還可以看出,所有物質(zhì)中,水的比熱容最大。這意味著水在加熱或冷卻時溫度變化較小。水的這一特性對氣候影響很大。
在相同太陽輻射條件下,沿海地區(qū)白天氣溫上升較內(nèi)陸地區(qū)慢,夜間氣溫下降較少。因此,白天沿海地區(qū)氣溫變化較小,內(nèi)陸地區(qū)氣溫變化較大。一年中,內(nèi)陸地區(qū)夏季比沿海地區(qū)熱,冬季內(nèi)陸地區(qū)比沿海地區(qū)冷。
(3)水的比熱容較大,在生產(chǎn)、生活中經(jīng)常使用。
汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器在工作時會產(chǎn)生熱量,通常需要通過循環(huán)水進(jìn)行冷卻。冬季也常用熱水取暖。
8、熱量計算公式:
內(nèi)能的利用
一、熱機
1、熱機:將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器稱為熱機。
2、內(nèi)燃機:
行程:活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程稱為行程。
內(nèi)燃機的工作過程:內(nèi)燃機的每個工作循環(huán)分為吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個階段。在這四個階段中,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程都是依靠飛輪的慣性完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程。此外,壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
汽油機和柴油機的區(qū)別
汽油機:缸頂式,吸入空氣與汽油混合,點火式,效率低
柴油機:缸頂、進(jìn)氣、壓燃式、效率更高
二、熱機的效率
1、燃料熱值
定義:某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量的比值,稱為該燃料的熱值。用符號“q”表示。
定義公式:q=Q/m(q為熱值)(若燃料為氣體燃料q=Q/v)
單位:J/kg,讀作:焦耳每千克J/m3,讀作:焦耳每立方米
酒精的熱值為3.0107J/kg,也就是說1kg酒精完全燃燒放出的熱量為3.0107J。
燃?xì)獾臒嶂禐?.9107J/m3,即:1m3燃?xì)馔耆紵懦龅臒崃繛?.9107J。
(7為功率)
熱值的認(rèn)識:
A、關(guān)于熱值的概念,要注意理解“1公斤”、“一定燃料”、“完全燃燒”這三個關(guān)鍵詞。1kg指的是燃料的質(zhì)量。如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某些燃料:說明熱值與燃料種類有關(guān)。完全燃燒:表示必須完全燃燒,否則1kg燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能就不是由熱值確定的值。
B、熱值反映了某種物質(zhì)的燃燒特性,也反映了不同燃料在燃燒過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能力。換句話說,它是燃料本身的特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形狀、質(zhì)量、體積等無關(guān)。
2、熱機效率:
(1)熱機能量流圖:
真正能夠轉(zhuǎn)化為外界有用功的能量只是燃料燃燒時釋放的能量的一部分。
(2)定義:熱機工作時,用于做有用功的部分能量與燃料完全燃燒所釋放的能量之比,稱為熱機效率。
(3)公式:=Qhas/Qtotal100%。
式中,Q為做有用功的能量;Q始終是燃料完全燃燒所釋放的能量。
(四)提高熱機效率的主要途徑
改善燃燒環(huán)境,使燃油盡可能完全燃燒,提高燃油燃燒效率。
盡量減少各種熱損失。
減少部件之間的摩擦,以減少克服摩擦做功所消耗的能量。
充分利用廢氣帶走的能量,從而提高燃料利用率。
三、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
能量守恒定律:能量既不會憑空消失,也不會憑空產(chǎn)生。它只會從一種形式轉(zhuǎn)換為其他形式,或者從一個對象轉(zhuǎn)移到另一種對象。在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
“第一類永動機”永遠(yuǎn)無法實現(xiàn),因為它違反了能量守恒定律。
電流和電路
一、兩種電荷
1、帶電:被摩擦的物體具有吸引光和小物體的性質(zhì)。我們說該物體帶電。
輕小物體是指紙屑、頭發(fā)、草球、灰塵、輕質(zhì)球等。
2、摩擦起電
定義:利用摩擦力使物體帶電。
能量的轉(zhuǎn)換:機械能電能
3.兩種收費方式:
正電荷的定義:用絲綢摩擦的玻璃棒上的電荷。
負(fù)電荷的定義:被毛皮摩擦的橡膠棒上的電荷。
4、電荷間相互作用定律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
5.收費金額
定義:電荷的量稱為電荷。
單位:庫侖(C)
6.驗電器
結(jié)構(gòu):金屬球、金屬棒、金屬箔
功能:檢測物體是否帶電。
原理:利用相似電荷相互排斥
7.原子及其結(jié)構(gòu)
(1)原子由中心帶正電的原子核和原子核外帶負(fù)電的電子組成;
(2)電子所帶電荷為1.610-19C;(-19是功率)
(3)正常情況下,原子核所帶的正電荷與原子核外電子所帶的總負(fù)電荷數(shù)量相等,電性相反,整個原子呈中性;
8、摩擦起電的本質(zhì):電荷的轉(zhuǎn)移
由于不同物體的原子核結(jié)合電子的能力不同,因此不會因摩擦起電而產(chǎn)生新的電荷,而是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,失去電子的正電荷并獲得電子的負(fù)電荷。
9.導(dǎo)體和絕緣體
指揮
定義:容易導(dǎo)電的物體。
常見材料:金屬、石墨、人體、泥土、酸、堿、鹽水溶液
導(dǎo)電原因:導(dǎo)體中有大量自由移動的電荷
絕緣體
定義:不易導(dǎo)電的物體。
常見材質(zhì):橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、石油等。
不易導(dǎo)電的原因:幾乎沒有自由移動電荷。
“導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對的界限,在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。在一定條件下,絕緣體也可以變成導(dǎo)體。
二、電流和電路
1、電流的形成:電荷的定向運動形成電流
2、電流方向的規(guī)定:規(guī)定正電荷定向運動的方向為電流方向。
3、獲得連續(xù)電流的條件:電路中有電源且電路是路徑
4.電路
(1)電路由電源、電器、開關(guān)和電線組成
定義:能夠提供電流,或?qū)⑵渌问降哪芰哭D(zhuǎn)換成電能的裝置。
電器
定義:利用電力工作的設(shè)備。
工作時:將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。
開關(guān):控制電路的通斷。
電線:傳輸電能
(2)三種電路:
路徑:連接的電路。
Break:斷路。
短路:定義:電源兩端或電器兩端直接用電線連接。
特點:如果電源短路,電路中就會產(chǎn)生很大的電流,可能會燒壞電源或燒壞電線的絕緣層,很容易引起火災(zāi)。
5、電路圖:用符號表示電路連接的圖稱為電路圖。
畫電路圖時應(yīng)注意的事項:導(dǎo)線應(yīng)水平和垂直排列,不宜使用曲線。它們應(yīng)該是鋒利且有棱角的。一般應(yīng)斷開開關(guān)。各部件的位置應(yīng)適當(dāng)排列、分布均勻。組件不應(yīng)繪制在角落處。整個電路最好呈一條直線。長方形。
三、串聯(lián)和并聯(lián)
四、電流的測量
1、電流:表示電流強度的物理量,符號I
2、單位:安培,符號A,還有毫安(mA)和微安(A)1A=1000mA1mA=1000A
3、電流測量:
測量電流的儀表是:電流表;符號:A
選擇量程:實驗室常用的電流表有兩個量程:
0~0.6A,每個小格代表的電流值為0.02A;
0~3A,每個小格代表的電流值為0.1A。
(如果您不知道測量范圍,請選擇更大的范圍并進(jìn)行測試觸摸。)
注:測試觸摸方法:先將電路的一根線固定到電流表的一個端子上,然后用電路的另一根線快速測試電流表的另一個端子。如果指針擺動很小(讀數(shù)不準(zhǔn)確),則需要更換較小的指針。測量范圍,如果超過測量范圍(電流表會燒壞),需要更換到更大的測量范圍。
電流表的使用
(1)電流表必須與用電器串聯(lián);(相當(dāng)于一根電線)
(2)端子的連接方法必須正確,使電流從“+”端子進(jìn)入,從“-”端子退出;
(3)被測電流不應(yīng)超過電流表的最大測量值;
(4)絕對不允許在不使用電器的情況下將電流表直接連接到電源的兩極。
電流表讀數(shù)
(一)明確選定范圍;
(2)明確分度值(每個小格所代表的電流值);
(3)根據(jù)表針向右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)讀取當(dāng)前值;
五、串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
1、串聯(lián)電路的電流定律:串聯(lián)電路中各處電流相等。
公式:I=I1=I2
2、并聯(lián)電路電流定律:并聯(lián)電路中的總電流等于各支路電流之和。
公式:I=I1+I2