初中物理有关能源的知识总结,一次能源二次能源
所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。
由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品,称为二次能源,例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。
一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。它们在自然界可以循环再生。而非再生能源包括:的煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
所谓的核能种类不少,根据反应原理可分为核聚变,核裂变。核聚变一般我们采用铀,裂变后生成另外一种物质再次裂变。核聚变可采用重水;
根据其反应类型,核能属不可再生能源,但是因核能含量太大了,足够我们人类用几十万年了。
1.化学能:由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能:由于核反应,物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.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为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
即E机械能1+E其它1=E机械能2+E机械能2
能量耗散:无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。
●能源与社会
1、可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源。
2、不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源。
3、能源与环境:合理利用能源,减少环境污染,要节约能源、开发新能源。
●开发新能源
1、太阳能
2、核能
3、核能发电
4、其它新能源:地热能、潮汐能、风能。
沼气不可再生
能源就是向自然界提供能量转化的物质(矿物质能源,核物理能源,大气环流能源,地理性能源)。
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?pwd=nm22 提取码: nm22爱学堂_初中物理|更多学习资料请访问|面积、体积单位换算关系_标清.flv|9.5.3 提高机械效率的方法_标清.flv|9.5.2 机械效率的计算_标清.flv|9.5.1 有用功和额外功_标清.flv|9.4.2 功率的计算_标清.flv|9.4.1 功率_标清.flv|9.3.2 功的计算_标清.flv|9.3.1 功_标清.flv|9.2.3 滑轮组_标清.flv|9.2.2 动滑轮_标清.flv|9.2.1 定滑轮_标清.flv|9.1.4 杠杆的分类及应用_标清.flv|9.1.3 杠杆的平衡条件_标清.flv
1、能量
(1)物体能够,表示这个物体具有能量,简称能。 (2)单位:焦耳(J)
2、动能
(1)定义:物体由于 而具有的能,叫做功能。
(2)影响动能大小的因素:①物体的;②物体运动的。物体的质量越大,运动速度越大,物体具有的动能就 。
(3)单位:。
3、重力势能
(1)定义:物体由于 而具有的能,叫做重力势能。
(2)影响重力势能大小的因素:①物体的;②物体被举高的 。物体的质量越大,被举得越高,具有的重力势能就 。
(3)单位:
4、弹性势能
(1)定义:物体由于发生 而具有的能,叫做弹性势能。
(2)单位:。
(3)影响弹性势能大小的因素:①物体发生弹性形变的 。物体的弹性形变 越大,具有的弹性势能就越大。
二十七、机械能及其转化
1、机械能
(1)定义: 和 统称为机械能。 (2)单位: 。
(3)影响机械能大小的因素:①动能的大小;②重力势能的大小;③弹性势能的大小。
2、动能和势能的转化
(1)在一定的条件下,动能和势能可以互相。
(2)在分析动能和势能转化的实例时,首先要明确研究对象是在哪一个过程中,再分析物体质量、运动速度、高度、弹性形变程度的变化情况,从而确定能的变化和转化情况。
二十八、分子热运动
1、分子运动理论的基本内容:物质是由组成的;分子不停地做 ;分子间存在相互作用的 和 。
2、扩散现象:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。气体、液体、固体均能发生扩散现象。扩散的快慢与有关。扩散现象表明:一切物质的分子都在 ,并且间接证明了分子间存在 。
(3)分子间的相互作用力既有 又有 ,引力和斥力是 存在的。当两分子间的距离等于10-10米时,分子间引力和斥力相等,合力为零,叫做平衡位置;当两分子间的距离小于10-10米时,分子间斥力大于引力,合力表现为斥力;当两分子间的距离大于10-10米时,分子间引力大于斥力,合力表现为引力;当分子间的距离很大(大于分子直径的10倍以上)时,分子间的相互作用力变得十分微弱,可近似认为分子间无相互作用力。
二十九、内能
1、内能
(1)概念:物体内部 的总和,叫物体的内能。
①内能是指物体内部 的总和,不是指少数分子或单个分子所具有的能。
②内能与 有关,但不仅仅与温度有关,从微观角度来说,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。从宏观的角度来说,内能与物体的质量、温度、体积都有关。
③一切物体在任何情况下都具有内能,物体的内能与温度有关,同一个物体,温度 ,它的内能增加,温度 ,内能减少。
(2)影响内能的主要因素:物体的质量、温度、状态及体积等。
(3)热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。分子无规则运动的速度与 有关,温度越高,分子无规则运动的速度就越 ,物体的温度越低,分子无规则运动的速度就越 。
(4)内能与机械能的区别
①物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关;而机械能与物体的 、速度、高度、形变有关。它们是两种不同形式的能。
②一切物体都具有 能,但有些物体可以说没有机械能,比如静止在地面土的物体。
③内能和机械能可以通过 相互转化。
④内能的单位与机械能的单位是一样的,国际单位制都是焦耳,简称焦。用J表示。
2、改变物体内能的两种方法: 与。
(1)做功:
①对物体做功,物体内能;物体对外做功,物体的内能 。
②做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能 的过程。
(2)热传递:
①热传递的条件:物体之间(或同一物体不同部分)存在。
②物体吸收热量,物体内能;物体放出热量,物体的内能 。
③用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体到另一个物体或从物体的一部分 到另一部分。
3、做功与热传递改变物体的内能是 的。
4、热量
(1)概念:物体通过 的方式所改变的内能叫热量。
(2)热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中,内能转移的多少,是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”,绝对不能说某物体含有多少热量,也不能说某物体的热量是多少。
(3)热量的国际单位制单位: (J)。
三十、比热容
1、比热容的概念:单位质量的某种物质温度升高(或者降低) 吸收(或者放出)的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。用符号c表示比热容。
2、比热容的单位:在国际单位制中,比热容的单位是,符号是J/(kg•℃)。
3、比热容的物理意义
(1)比热容是通过比较单位质量的某种物质温度升高 时吸收的热量,用来表示各种物质的不同性质。
(2)水的比热容是。它的物理意义是:1千克水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是 J。
4、比热容表
(1)比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热容。
(2)从比热表中还可以看出,各物质中,水的比热容最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响,很大。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温度升高的 ,夜晚沿海地区温度降低也 。所以一天之中,沿海地区温度变化 ,内陆地区温度变化。在一年之中,夏季内陆比沿海炎 ,冬季内陆比沿海寒 。
(3)水比热容大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的 来冷却。冬季也常用 取暖。
5、说明
(1)比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。
(2)同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值。
(3)物质的状态改变了,比热容 。如水变成冰。
(4)不同物质的比热容一般 。
6、热量的计算:Q= 。式中,Δt叫做温度的变化量。它等于热传递过程中末温度与初温度之差。
注意:①物体温度升高到(或降低到)与温度升高了(或降低了)的意义是不相同的。比如:水温度从lO℃升高到30℃,温度的变化量是Δt= ,物体温度升高了 ℃,温度的变化量Δt =℃。②热量Q不能理解为物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。因为计算物体在某一温度下所具有的热量是没有意义的。正确的理解是热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物体的内能之 。
三十一、热机
1、内燃机及其工作原理:将燃料的 能通过燃烧转化为 能,又通过做功,把能转化为 能。按燃烧燃料的不同,内燃机可分为 、柴油机等。
(1)汽油机一个工作循环为四个冲程即冲程、 冲程、 冲程、 冲程。
(2)一个工作循环中只对外做次功,曲轴转周,飞轮转圈,活塞往返次。
(3)压缩冲程是对气体压缩做功,气体内能 ,这时机械能转化为能。
(4)做功冲程是气体对外做功,内能 ,这时内能转化为 能。
(5)汽油机和柴油机工作的四个冲程中,只有 冲程是燃气对活塞做功,其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
(6)判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点:一是气阀门的开与关;二是活塞的运动方向。
冲程的名称 气门开、关情况 活塞的运动方向 能量的转化情况
吸气冲程 打开 向下运动
压缩冲程 两个气门都 机械能转化成
做功冲程 两个气门都 内能转化成
排气冲程 )打开 向上运动
2、燃料的热值
(1)燃料燃烧过程中的能量转化:燃料燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放,物体的 能转化为周围物体的 能。
(2)燃料的热值
①定义: ,叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。
②热值的单位,读作焦耳每千克。还要注意,气体燃料有时使用J/m3,读作焦耳每立方米。
③热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。不同燃料的热值一般是 的,同种燃料的热值是一定的,它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。
(3)在学习热值的概念时,应注意以下几点:
①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。
②强调所取燃料的质量为“lkg”,要比较不同燃料燃烧本领的不同,就必须在燃烧质量和燃烧程度完全 的条件下进行比较。
③“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。
④燃料燃烧放出的热量的计算:一定质量m的燃料完全燃烧,所放出的热量为:Q= ,式中,q表示燃料的热值,单位是J/kg; m表示燃料的质量,单位是kg;Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。
○5若燃料是气体燃料,一定体积V的燃料完全燃烧,所放出的热量为:Q=qV。式中,q表示燃料的热值,单位是J/m3;V表示燃料的体积,单位是m3;Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。
3、热机效率
(1)热机的能量流图:如右图所示是热机的能量流图:由图可见,真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
(2)定义:热机转变为的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值,称为热机效率。
(3)公式:η=E有/Q放。式中,E有为做有用功的能量;Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
(4)提高热机效率的主要途径
①改善燃烧环境,使燃料尽可能 燃烧,提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种热散失。
③减小各部件间的以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用废气带走的能量,从而提高燃料的利用率。
三十二、能量的转化与守恒
1、能量的转化与守恒
(1)能量及其存在的形式:如果一个物体能对别的物体做功,我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量,如 能、内能、 能、电能、化学能、 能等。
(2)能量的转移与转化:能量可以从一个物体到另一个物体,如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式 为另一种形式,如太阳能电池、发电机等。
(3)能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从,而在转化和转移的过程中,能的 。
2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从 。
3、“第一类永动机”永远不可能实现,因为它违背了 。
三十三、能源家族 核能
1、能源家族
(1)一次能源和二次能源
①一次能源:可以 能源。如化石能源、风能、太阳能、地热能、核能、生物质能等。
②二次能源:无法从自然界获取,必须通过 才能得到的能源。如电能等。
(2)可再生能源和不可再生能源
①可再生能源:在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源,叫做可再生能源。如太阳能、 能、 能、海洋能、 能等。
②不可再生能源:经过千百万年形成的、不可能在短期内从自然界得到补充的能源。如煤炭、石油、、核燃料等。
2、核能
(1)原子、原子核:原子由和(带负电)组成,原子核由(不带电)和质子(带正电)组成。
(2)核能:原子核分裂或聚合时释放出的能量。
(3)核 变:用中子轰击较重的原子核,使其裂变为较轻原子核的一种核反应。
(4)核 变:使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。
(5)核能的优点和可能带来的问题
①核能的优点:核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能,而且用料省,运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质,核电是一种比较清洁的能源。
②利用核能可能带来的问题:如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
三十四、太阳能
1、太阳能是巨大的“核能火炉”,因为在太阳内部,氢原子核在超高温下发生 ,会释放出巨大的核能。
2、太阳能是人类能源的宝库,我们所使用的一次性能源主要来源于太阳能。
3、太阳能的利用
(1)直接利用:①将光能转化为 能加以利用,如太阳能热水器;②将光能转化为 能加以利用,如太阳能电池等。
(2)间接利用:储存在化石燃料中的太阳能。
4.利用太阳能的优缺点
(1)优点:清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制、取之不尽,用之不竭、节省地球资源等。
(2)缺点:受到天气的限制。
三十五、能源革命 能源与可持续发展
1、能源革命
(1)人类对能源的开发利用有过四次重大的突破:火的使用、 的发明、电能的应用和原子核能的开发。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。
(2)能量的转移和转化是具有 性的,能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。
(3)节约能源减小污染的途径:改进开发技术,减少环境污染物,限制过量开发一些污染严重的资源,大量开发一些清洁无污染的可再生能源。
2、能源与可持续发展
(1)常规能源:多年来人类大规模使用的能源,如煤、 、天然气、水能等。
(2)未来理想能源的四大特征:
①足够 ,可以保证长期使用。
②足够 ,可以保证多数人用得起。
③相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用。
④足够安全、清沽,可以保证不会严重影响环境。如生物能、太阳能、风能、潮汐能、温差能、地热能、波浪能、废弃物能等都属于未来理想能源
第11章.多采的物质世界
一.宇宙的微观世界: 1.宇宙是由物质组成的:
2.物质是有分子组成的: 分子---原子( 原子的直径大约为 m)
3.固态,液体.气体的微观模型:
(1).固态:分子排列十分紧密,分子间有强大的作用力。因此,固体具有一定的体积和形状。
(2).液态分子比较自由, 分子间作用力比固体小。因此,液体没有确定的形状,具有流动性。
(3).气态分子间距很大, 分子向四面八方运动,作用力很小,易被压缩。因此,气体具有很强的流动性。
4.原子及其结构:物质---分子----原子(1)原子核:(质子.中子)
(2) 电子:
二.质量: 1.质量: (1).概念:(物体所含物质的多少)(属性)
m (2).单位:千克(kg)
2.质量的测量:(固体.液体)
3.天平的使用:(方法:两个放.调母看针.左物右砝)
三.密度: 1.物质的质量与体积的关系:
2.密度: (1).概念:单位体积所含物质的多少.(特性)
(2).公式: =m/V.
(3).单位:千克/立方米(kg/m3)
四.测量物质的密度: 1.量筒的使用:(以凹形底部为准)
2.测量液体和固体的密度: (1).天平---质量. 量筒---体积.
(2) 液体---先总后剩.
五.密度与社会生活:1.密度的应用: (1)已知. m. 求v.
(2)已知. V. 求m.
(3)已知. V. m求 .鉴别物质
第12章. 运动和力
一. 运动的描述: 1.机械运动: (1).概念:(位置的变化)
2.参照物: (1).概念:(常选地面)
二.运动的快慢: 1.速度: (1).概念:(运动的快慢)
(2).公式: v=s/t
(3).单位: m/s
2.匀速直线运动: (1).概念:运动快慢不变.
3.变速直线运动: (1).概念:运动快慢变化.
三.长度.时间.及其测量: 1.国际单位制: (1).单位换算:km m dm cm mm(10进位)
2.长度的测量: (1).测量工具:刻度尺
(2).测量方法:(认.看.记)
3.时间的测量: (1).测量工具:钟表
(2)单位换算:1h=3600s
4.误差: (1).原因:(方法不当)
(2).减少误差的方法:(取平均值)
四.力 1.力的作用效果(1).可以改变物体的运动状态,(2).可以改变物体的形状.
2.力的大小.方向.作用点:(力的三要素)
3.力的示意图:
4.力是物体间的相互作用:
五.牛顿第一定律: 1.维持运动需要力吗?(不需要)
2.牛顿第一定律: (1).内容:
3.惯性: (1).定义:(属性----只跟质量有关)
(2).惯性定律:(牛顿第一定律)
六.二力平衡:(1). 二力平衡的条件:(一个物体.大小相等.方向相反.一条直线)
第13章. 力和机械
一.弹力 弹簧测力计: 1.弹力:(1).概念:
(接触力) 2.弹簧测力计:(使用方法)
二. 重力: 1.重力的由来: (1).概念:(由于地球的吸引)
(非接触力) 2.重力的大小:(1).公式:G=mg(g=9.8N/kg)
3.重力的方向: (1).竖直向下.
4.重心: (1).概念.(可以在物体上.也可以不在物体上)
三.摩擦力: 1.概念:静摩擦---滑动摩擦---滚动摩擦。
(接触力) 2.实验:(F=f)
3.方向: (1).静摩擦---物体运动趋势方向相反
(2).滑动摩擦---物体运动方向相反
(3).滚动摩擦---物体运动方向相反
四.杠杆: 1.杠杆:(支点.动力.阻力. 动力臂. 阻力臂.)
2.杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
3.杠杆的应用: (1).省力的杠杆: L1>L2
(2).费力的杠杆:L1<L2
(3).等臂的杠杆: L1= L2
五.其他简单机械: 1.定滑轮和动滑轮: (1).定滑轮:不省力,可以改变力的方向.
(2).动滑轮: 省力, 不可以改变力的方向.
2.滑轮组: 省力,可以改变力的方向,但费距离。
第14章. 压强和浮力
一.压强: 1.压强: (1):概念:物体单位面积上受到的压力.
(2):公式:p=F/S(s物体共同接触的面积)
(3):单位:帕斯卡(pa)(4).方向:垂直于物体的表面。
2.怎样减小或增大压强: (1). 增大压强的方法: F不变,减少S. S不变, 增大F.
(2). 减小压强的方法: F不变,增大S. S不变, 减小F.
二.液体的压强: 1.液体压强的特点:(底,壁, 深度,同一深度,液体密度.)
2.液体压强产生的原因: 液体受到重力的作用.
3.液体压强的大小:(1).公式:p= gh(h---液体自由面到研究点的距离)
4.连通器: (1).概念:上端开口,下端连通的容器.
(2).规律:放同一种液体,液面不流动时,液面总保持相平.
(3).应用:船闸,水壶,水位计,水塔,涵洞,
三.大气压强: 1.大气压的存在:(1).实验:马德堡半球实验.
2.大气压的现象:吸盘,吸管,抽水机(活塞式,离心式.)
3.大气压产生的原因: 气体受到重力的作用.
4.大气压的测量:(1).实验:托里拆力实验.粗细,管长,水银多少,倾斜,拔,压
进入气体,外界气压,打孔.
5.大气压的大小(标准大气压):p=1.013X105 pa=76cm汞柱=760mm汞柱
6.大气压的变化:高度(高---气压低,低---气压高.)天气.
7.沸点与气压的关系: (气压低, 沸点低. 气压高, 沸点高.)
8.大气压的测量仪器:气压计(金属盒气压计---高度计,水银气压计)
四.流体压强与流速的关系: 1.气体压强与流速的关系: 气体流速大, 气体压强小.
2.飞机的升力:(硬币.两张纸)
五.浮力: 1.浮力的原因:上下压力差.
2. 浮力的方向: 竖直向上.
3. 浮力的大小:阿基米德原理:F浮=G排
六. 浮力的应用: 1.轮船:大小(排水量m水)由诃到海---浮起一些. 由海到诃---沉下一些.)
2.潜水艇:所受浮力不变, 靠改变自身重力来实现浮沉.
3.气球和飞艇:靠改变自身体积来实现浮沉.
4.密度计:测液体密度.刻度上小下大,露出的体积越多, 测液体密度越大.
第15章. 功和机械能
一.功: 1.力学中的功: (1).概念:
(2).功的两个必要因素: 作用在物体上的力.
(3).单位: 焦耳(J) 在力的方向上通过的距离.
2.功的计算:W=FS
3. 功的原理:W手=W机
二.机械效率: 1.有用功和额外功:W总=W有+W外
2. 机械效率: (1).概念:
(2).公式: = W有/ W外 <1
三.功率: 1.概念:单位时间内所做的功.(做功快慢的物理量)
2.公式:P=W/t
3.单位:瓦特
四.动能和势能: 1. 动能: (1).概念:物体由于运动而具有的能.
(2).大小:与质量,速度有关(大,大,大)
2. 势能: (1)重力势能: 概念: 物体由于被举高而具有的能’
大小:与质量,高度有关(大,大,大)
(2)弹性势能: 概念: 物体由于发生弹性形变而具有的能
大小:与弹性形变有关. (大,大)
五.机械能及其转化: 1. 机械能: (1). 动能 重力势能(滚摆.单摆)
(机械能=动能+势能)
(2). 弹性势能 动能
(3). 弹性势能 重力势能
第16章. 热和能
一.分子热运动: 1.扩散现象:气体,液体,固体----说明分子在运动.
分子的运动与温度有关;温度越高,热运动越剧烈
2.分子间的作用力:固体不易被压缩.
二.内能: 1.概念:所有分子热运动的动能和分子势能的总和.(一切物体都有内能)
2.物体内能的大小:与温度,物体的质量有关.
3.物体内能的改变: (1).做功: 对物体做功---内能增加.
物体对外做功---内能减少.
(2).热传递:(有温差)----由高温向低温.
三.比热容: 1. 比热容: 单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2.热量的计算:Q=cm t
3.单位: 焦每千克摄氏度,符号J•(kg•℃)-1
4.比热容是物质的一种属性。
四.热机: 1.内燃机:四个冲程----吸气冲程.压缩冲程,做功冲程,排气冲程.
2.燃料的热值: (1).概念:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量.
(2).公式:Q=qm
(3).单位:J/kg
五.能量的转化和守恒: 1.能的转化: (1).机械能 内能 (摩擦生热---搓手—钻木取火)
(2).内能 机械能(热机)
(3).机械能电能(发电机)
(4).电能 机械能(电动机)
2.能量守恒定律:
第17章. 能源与可持续发展
一.能源家族: 1. 产生的方式: (1). 一次能源: 指可以从自然界直接获取的能源。
煤炭、石油.天然气.水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能(木材、草类、肉类).核能.
(2).二次能源: 指经过一次能源的消耗才能得到的能源。
电能, 煤气、沼气
2. 再利用的角度: (1). 可再生能源.水能、太阳能、风能.地热能、海洋能、生物质能
(2).不可再生能源: 化石能源. 核能.
3.化石能源: 煤炭、石油.天然气
二.核能: 1.原子. 原子核: 原子核是由质子和中子组成的.
2.核能: 原子核分裂或聚合,就能释放出巨大的能量,这就是核能
3.裂变: 重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应称为裂变。
4.聚变: 是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。
三.太阳能: 1.太阳----巨大的”核能火炉”:
2.太阳能是人类能源的宝库:
3.太阳能的利用: (1).把水加热用于供暖(直接利用)
(2).利用太阳能发电(间接利用)
4. 太阳能的特点: 经济、丰富、清洁
四. 能源革命: 1.人类进步的阶梯: 太阳能,草.兔子,人,能量进行各种运动。
2.能源的转移和能量的转化的方向性:
五.能源与可持续发展: 1.21世纪的能源趋势:2.能源消耗对环境的影响:3.未来的理想能源:
物理量 工具 物理量 工具
质量 天平 长度 刻度尺
密度 密度计 时间 钟表
速度 速度计 力 弹簧秤
压强(液体) 压强计 压强(气体) 气压计
体积(液体) 量筒
水的密度 =1.0×103kg/m3
重力和质量的关系 g= 9.8N/kg ( g= 10N/kg)
大气压的值
水的比热 C=4.2×103 J/(kg•℃)
物理量 字母 单位 字母 物理量 字母 单位 字母
质量 m 千克 kg 重力 G 牛顿 N
体积 V 立方米 m3 压强 p 帕斯卡 Pa
密度 千克每立方米 kg/m3 功 w 焦耳 J
速度 v 米每秒 m/s 功率 P 瓦特 w
力 F 牛顿 N 热量 Q 焦耳 J
比热 C 焦每千克摄氏度 J/kg•℃
长度 面积 体积 质量 其他
(10进位) (100进位) (1000进位) (1000进位) 密度
1km=1000m 1m2=100dm2 1m3=1000dm3 1t=1000kg 1g/cm3=1000kg/m3
1m=10dm 1dm2=100cm2 1dm3=1000cm3 1kg=1000g 速度
1dm=10cm 时间 1L=1dm3 1g=1000mg 1km/h=3.6m/s
1cm=10mm1t=60min 1mL=1cm3 1千克=1公斤 大气压
1mm=1000m 1min=60s 1L=1000mL 1公斤=2斤 76cm汞柱=1.013×105 Pa
1斤=10两 1k Pa=1000 Pa
电学知识总结
一, 电路
电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流).
电流的方向:从电源正极流向负极.
电源:能提供持续电流(或电压)的装置.
电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能.
有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合.
导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等.
绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等.
电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成.
路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路(2)开路:断开的电路叫开路(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路.
电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图.
串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联.(任意处断开,电流都会消失)
并联:把元件并列地连接起来,叫并联.(各个支路是互不影响的)
二, 电流
国际单位:安培(A)常用:毫安(mA),微安( A),1安培=103毫安=106微安.
测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出③被测电流不要超过电流表的量程④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上.
实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安②0~3安,每小格表示的电流值是0.1安.
三, 电压
电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置.
国际单位:伏特(V)常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=103伏=106毫伏.
测量电压的仪表是:电压表,使用规则:①电压表要并联在电路中②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出③被测电压不要超过电压表的量程
实验室常用电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏
②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏.
熟记的电压值:①1节干电池的电压1.5伏②1节铅蓄电池电压是2伏③家庭照明电压为220伏④安全电压是:不高于36伏⑤工业电压380伏.
四, 电阻
电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小).
国际单位:欧姆(Ω)常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ)1兆欧=103千欧
1千欧=103欧.
决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关).
滑动变阻器:
原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的.
作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压.
铭牌:如一个滑动变阻器标有"50Ω2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A.
正确使用:a,应串联在电路中使用b,接线要"一上一下"c,通电前应把阻值调至最大的地方.
五, 欧姆定律
欧姆定律: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: 式中单位:I→安(A)U→伏(V)R→欧(Ω).
公式的理解:①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量③计算时单位要统一.
欧姆定律的应用:
①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大.(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联,串得越多,电阻越大)
①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
③ 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R总=nR
④ 分压作用:=计算U1,U2,可用:
⑤ 比例关系:电流:I1:I2=1:1 (Q是热量)
电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联,并得越多,电阻越小)
①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R总=R
④分流作用:计算I1,I2可用:
⑤比例关系:电压:U1:U2=1:1 ,(Q是热量)
六, 电功和电功率
1. 电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,
2.功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳.
3.测量电功的工具:电能表
4.电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J)U→伏(V)I→安(A)t→秒).
利用W=UIt计算时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路②计算时单位要统一③已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式:=I2Rt
电功率(P):表示电流做功的快慢.国际单位:瓦特(W)常用:千瓦
公式:式中单位P→瓦(w)W→焦t→秒U→伏(V),I→安(A)
利用计算时单位要统一,①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦.
10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流
12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率.
13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压.另有:实际电流
14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率.
当U >U0时,则P >P0 灯很亮,易烧坏.
当U <U0时,则P <P0 灯很暗,
当U = U0时,则P = P0 正常发光.
15.同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4.例"220V100W"如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦.)
16.热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.
17.P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P→瓦(W)I→安(A)R→欧(Ω)t→秒.)
18.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率.(如电热器,电阻就是这样的.)
七,生活用电
家庭电路由:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器.
所有家用电器和插座都是并联的.而用电器要与它的开关串联接火线.
保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成.它的作用是当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用.
引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路二是用电器总功率过大.
安全用电的原则是:①不接触低压带电体②不靠近高压带电体.
八,电和磁
磁性:物体吸引铁,镍,钴等物质的性质.
磁体:具有磁性的物体叫磁体.它有指向性:指南北.
磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.
任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极)另一个是南极(S极)
磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.
磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程.
磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.
磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用.
磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.
磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线.不存在且不相交,北出南进.
磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同.
10.地磁的北极在地理位置的南极附近而地磁的南极则在地理的北极附近.但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国学者沈括最早记述这一现象.
11.奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场.
12.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,
则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).
13.通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强②线圈匝数越多,磁性越强③插入软铁芯,磁性大大增强④通电螺线管的极性可用电流方向来改变.
14.电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁.
15.电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节③磁极可由电流方向来改变.
16.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电压,弱电流来控制高电压,强电流.还可实现自动控制.
17.电话基本原理:振动→强弱变化电流→振动.
18.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.应用:发电机
感应电流的条件:①电路必须闭合②只是电路的一部分导体在磁场中③这部分导体做切割磁感线运动.
感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关.
发电机的原理:电磁感应现象.结构:定子和转子.它将机械能转化为电能.
磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用:电动机.
通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.
电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.
换向器:实现交流电和直流电之间的互换.
交流电:周期性改变电流方向的电流.
直流电:电流方向不改变的电流.
实验
伏安法测电阻
实验原理:(实验器材,电路图如右图)注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处
实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压.
探究导体中的电流与导体电阻的关系
(一)按照电路图连接电路,S处于断开状态,滑动变阻器处于阻值最大的地方(即最右端);
(二)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表示数为U,观察电流表示数为I1,将I1、U、R1记入表格;
(三)断开开关S,将R2接在ab两点之间替换原有的R1,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数仍为U,观察电流表示数为I2,并将I2、R2记入表格;
(四)仿照步骤(三),观察电流表示数为I3~I6,并将I3~I6 、R3~R6记入表格。分析数据得出结论。
测小灯泡的电功率——实验原理:P=UI
(一)按照电路图连接电路,S处于断开状态;
(二)闭合开关S,电压表示数为U1,观察电流表示数为I1,并将I1、 U1 、R1记入表格;
(三)断开开关S,将电压表并联在R2两端,闭合开关S,观察电流表示数为I2,电压表示数为U2,并将I2、 U2 、R2记入表格;
(四)仿照步骤(三)将测得的U3~U6, I3~I6, R3~R6,记入表格;
(五)依据P=UI测得R1~R6消耗的功率为P1~P6,分析数据,得出结论。
探究功率与电阻成反比
情况一:
(一)按照电路图连接电路,S处于断开状态;
(二)闭合开关S,电压表示数为U,观察电流表示数为I1,并将I1、 R1 、 U数值记入表格;
(三)断开开关S,将电流表与R2串联,闭合开关S,观察电流表示数为I2,电压表示数为U,并将I2、R 2 、U记入表格;
(四)仿照步骤(三)将测得的I3~I6, R3~R6以及U记入表格;
(五)依据P=UI测得R1~R6消耗的功率为P1~P6,分析数据,得出结论。
(摘表法)
情况二:
(一)按照电路图连接电路,S处于断开状态,滑动变阻器处于阻值最大的地方(即最右端);
(二)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表示数为U,观察电流表示数为I1,将I1、U、R1记入表格;
(三)断开开关S,将R2接在ab两点之间替换原有的R1,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数仍为U,观察电流表示数为I2,并将I2、R2记入表格;
(四)仿照步骤(三)将测得的I3~I6, R3~R6以及U记入表格;
(五)依据P=UI测得R1~R6消耗的功率为P1~P6,分析数据,得出结论。
灯,电阻短路就相当于一根导线了,断路就是两根线断了电路中无电流 电阻与导体长度有关,其他条件一定时,长度越长,电阻越大;与导体横截面积有关,横截面积越细,电阻越大;与材料有关,这个书上有.
电阻也与温度有关,但无特别说明一般忽略不计,大多数灯丝电阻随温度升高而变大.