生物质能发电的发展趋势
对于生物质能发电工艺形式,将其总结为三种:一是直接燃烧发电,二是气化发电,三是生物质-煤混合燃烧发电。
立本研究员认为,随着国家对于生物质能发电产业扶持力度的加大和产业自身的不断发展,未来将会有越来越多的企业加入到生物质能发电的行列中来。
1、规划推动生物质发电爆发式增长
最新发布的《可再生能源“十二五”规划》中明确表示,2015年我国生物质发电装机达到1300万千瓦,其中农林生物质发电800万千瓦、沼气发电200万千瓦、垃圾焚烧发电300万千瓦,分别为2010年装机量的4.0、2.5和6.0倍,将带来行业的爆发式增长,按农林生物质和垃圾发电厂装机容量约为3万千瓦计算,相当于5年内要分别新建农林生物质和垃圾发电厂200和83座,总投资超过900亿元;沼气电厂规模一般较小,新建的数量更多。
2、民企有望加入生物质能发电产业
目前一些生物质发电企业的赢利水平不很乐观,主要原因是生物质发电行业技术水平参差不齐,管理水平有高有低,各地项目资源量和供应模式情况差异很大,因此赢利水平差别较大。
国家“十二五”期间将对民营企业发展加大支持力度,民营生物质发电企业的融资贷款有望得到支持,以帮助其解决资金问题、加快产业投资发展。在国家支持下,有魄力、有能力同时又熟悉当地情况的民营企业家投资生物质发电厂有很大的优势。
太阳能的利用率现在还是比较低的,无论是光伏还是光热,最高的效率就是15%左右,实验室里面有时能够达到20%以上,但是实用性还是不足的,况且在生产光伏电池的时候还要消耗大量的能源并产生一定的污染,因此现在太阳能光伏和光热的发展还是不够迅猛,现在世界上也有了一种新的发电方法:光热发电,这个方法热效率相对较高大概在40%左右,但是缺点依然存在,最重要的就是需要大量的面积来摆放高温集热管,而且还是需要大规模生产才能有好的效益。
生物质能的利用主要是将生物质制成生物质颗粒和能源块来替代燃煤,这是比较基础的应用,相对来说效率还不是很高,现在很多地方都在推行甲醇汽油的应用,生物质可以用来通过物理加工系统将秸秆等生物质气化,回收为甲醇,依靠添加剂可以使甲醇汽油用来部分乃至完全替代汽油,这个就能产生比较大的经济效益和强烈的保护生态环境的结果。
氢能是非常清洁的能源,完全没有生态破坏和环境污染,是很有前途的一种新能源,氢能源的制备还很复杂,还不能以很低的投资建造一个氢能源生产厂,所以氢能源还不流行,因为推广全新的新能源还需要很长的路要走。
所以总结起来就是氢能源最清洁,生物质能源最合用,太阳能明天必能成为我们的好帮手。
生物能大致可以分为两类——传统的和现代的。生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源,如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。现代生物能是指那些可以大规模用于代替常规能源亦即矿物类固体、液体和气体燃料的各种生物能。巴西、瑞典、美国的生物能计划便是这类生物能的例子。现代生物质包括:木质废弃物(工业性的);甘蔗渣(工业性的);城市废物;生物燃料(包括沼气和能源型作物)。传统生物能主要限于发展中国家、广义来说它包括所有小规模使用的生物能,但它们也并不总是置于市场之外。第三世界农村烧饭用的薪柴便是其中的典型例子。传统生物质包括:家用薪柴和木炭;稻草和稻壳;其他的植物性废弃物;动物的粪便。世界上生物质资源数量庞大,形式繁多,其中包括薪柴、农林作物,尤其是为了生产能源而种植的能源作物,农业和林业残剩物,食品加工和林产品加工的下脚料,城市固体废弃物,生活污水和水生植物等等。中国生物质资源主要是农业废弃物及农林产品加工业废弃物、薪柴、人畜粪便、城镇生活垃圾等四个方面。
薪柴:至今仍为许多发展中国家的重要能源,仍需依赖柴薪来满足大部分能量需求.不过由于日益增加薪柴的需求,将导致林地日减,需适当规划与植林方可解决这一问题。
农作物残渣:农作物残渣遗留于耕地上也有水土保持与土壤肥力固化的功能,因此,农作物残渣不可毫无限制地供作能源转换。
牲畜粪便:牲畜的粪便,经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理,会产生甲烷和可供肥料使用的淤渣。若用小型厌氧消化糟,仅需三至四头牲畜之的粪便即能满足发展中国家中小家庭每天能量的需要。
制糖作物:对具有广大未利用土地的国家而言,如将制糖作物转化成乙醇将可成为一种极富潜力的生物能。制糖作物最大的优点,在于可直接发酵变成乙醇。
水生植物:如一些水生藻类,主要包括海洋生的马尾藻、巨藻、海带等,淡水生的布袋草、浮萍、小球藻等。利用水生植物化成燃料也为增加能源供应方法之一。
光合成微生物:如硫细菌、非硫细菌等等。 城市垃圾:将城市垃圾直接燃烧可产生热能,或是经过热解体处理而制成燃料使用。
城市污水:一般城市污水约含有0.02~0.03%固体与99%以上的水分。下水道污泥有望成为厌氧消化槽的主要原料。
石油植物:作为一种新的可再生能源,与其它能源相比,具有如下优点:
① 是一种独特的绿色清洁能源,在当今全球环境严重污染的情况下,开发应用它对保护环境十分有利。
②分布广泛,若能因地制宜地进行种植,便能就地取木成“油”,而不需勘探、钻井、采矿,也减少了长途运输,成本低廉,易于普及推广。
③生长迅速,能通过规模化种植确保产量。
④能源使用起来要比核电等能源安全得多,不会发生爆炸,泄漏等安全事故。
⑤ 开发石油植物,将逐步加强世界各国在能源方面的独立性,减少对石油市场的依赖,可以在保障能源供给、稳定经济发展方面发挥积极作用。
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严格来说,是人类历史时期内都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
如:太阳能,地热能,水能,风能,生物质能,潮汐能
不可再生能源:
泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,叫“不可再生能源”。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中,经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”),一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”。
如:煤、石油、天然气、核能
一次能源:
自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。包括化石燃料(如原煤、原油、天然气等)、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源,前者指能够重复产生的天然能源,如太阳能、风能、水能、生物质能等,这些能源均来自太阳,可以重复产生;后者用一点少一点,主要是各类化石燃料、核燃料。
二次能源:
二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源,包括电能、汽油、柴油、液化石油气,氢能等。二次能源又可以分为“过程性能源”和“合能体能源”,电能就是应用最广的过程性能源,而汽油和柴油是目前应用最广的合能体能源。二次能源亦可解释为自一次能源中,所再被使用的能源,例如将煤燃烧产生蒸气能推动发电机,所产生的电能即可称为二次能源。或者电能被利用后,经由电风扇,再转化成风能,这时风能亦可称为二次能源,二次能源与一次能源间必定有一定程度的损耗。
一、初中物理光的反射概念
光的反射定律概念:光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。对人类来说,光的最大规模的反射现象,发生在月球上。人们知道,月球本身是不发光的,它只是反射太阳的光。因此光的反射无处不在并发生在人们身边。
二、初中物理光的反射分类
1)镜面反射:平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射。
2)漫反射:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向,这种反射叫做漫反射。
3)镜面反射与漫反射物理现象:表面平滑的物体,易形成光的镜面反射,形成刺目的强光,反而看不清楚物体。通常情况下可以辨别物体之形状和存在,是由于光的漫射之故。日落后暂时能看见物体,乃是因为空气中尘埃引起光的漫射之故。无论是镜面反射或漫反射,都需遵守反射定律。
三、初中物理光的反射定律(重点):
1.反射角等于入射角,且入射光线与平面的夹角等于反射光线与平面的夹角。
2.反射光线与入射光线居于法线两侧且都在同一个平面内。
3.在光的反射现象中,光路是可逆的。 四、根据光的反射定律作光路图(常考知识点):
先找出入射点,过入射点作垂直于界面的法线,则反射光线与入射光线的夹角的角平分线即为法线。若是确定某一条入射光线所对应的反射光线,则由入射光线、法线确定入射角的大小及反射光线所在的平面,再根据光的反射定律中反射光线位于法线的另一侧,反射角等于入射角的特点,确定反射光线。
五、初中物理光的反射的四大特性(难点):
1.共面 法线是反射光线与入射光线的角平分线所在的直线。
2.异侧 入射光线与反射面的夹角和入射角的和为90°
3.等角 反射角等于入射角。反射角随入射角的增大而增大,减小而减小。
4.可逆 光路是可逆的
六、初中物理光的反射练习题(包含实验题):
1、初中物理光的反射选择题
1.电视机遥控器可以发射一种不可见光,叫做红外线,用它来传递信息,实现对电视机的遥控。不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按钮,有时也可以控制电视机,这是利用( ) A.光的直线传播 B.光沿曲线传播 C.光的反射 D.光的可逆性
2.光污染已成为21世纪人们关注的问题。据测定,室内洁白、平滑的墙壁能将照射在墙壁上的太阳光的80%反射,长时间在这样刺眼的环境中看书学习会感到很不舒服。如果将墙壁做成凹凸不平的面,其作用之一可以使照射到墙壁上的太阳光变成散射光,达到保护视力的目的,这是利用了光的( ) A.直线传播 B.漫反射 C.镜面反射 D.反射
3.如图1所示,一束光线射向平面镜,那么这束光线的入射角和反射角的大小分别为( ) A.40° 40° B.40° 50° C.50° 40° D.50° 50° 4.下列说法中不正确的是( )
A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
B.漫反射也遵守反射定律
C.反射光线跟入射光线的夹角为120°,则入射角为60°
D.太阳发出的光传到地球约需500s,则太阳到地球的距离约为1.5×108km
5.小聪同学通过某种途径看到了小明同学的眼睛,则小明同学( ) A.一定能看到小聪同学的眼睛 B.一定不能看到小聪同学的眼睛 C.可能看不到小聪同学的眼睛 D.一定能看到小聪同学的全身 2、初中物理光的反射应用题
1.(初中物理光的反射作图题)钱包掉到沙发下.没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了钱包.图中已标示了反射与入射光线,请在图中标出平面镜,并画出法线。
2.(初中物理光的反射实验题)如图所示,是陈涛同学探究光反射规律的实验.他进行了下面的操作:
(1)如图1甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,使∠i减小,这时∠r跟着减小,使∠ i增大,∠r跟着增大,∠r总是_______∠i,说明__________
(2)如图1乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时,在NOF上看不到________-,说明
3、初中物理光的反射实验题________。 参考答案: 1、选择题:1.C 2.B 3.D 4.A 5.A
2、应用题:1.(如图所示)
2.(1)影子的形成:光沿直线传播;(2)水中倒影:光的反射 七、生活中的光的反射物理现象:
1、我们每天都照的镜子。
2、路口放置的凸面镜。
3、汽车的观后镜。
4、我们能看见物体,物体反射了光进入我们的眼睛。 5、太阳能加热器(太阳灶)
6、潜望镜。
7、反射式的望远镜。
上海市中考物理和化学合卷,物理分值为90分。光的折射对比光的直线传播和光的反射来说,则有难度。同学们需要掌握光的折射作图题和实验题相关知识点。昂立新课程针对初中各个科开设如下课程:
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进入21世纪以来,我国面临的能源安全和环境生态保护问题日趋严峻,可再生能源已经成为能源发展战略的重要组成部分以及能源转型的重要发展方向。根据可再生能源应用的不同领域,电力系统建设正在发生结构性转变,可再生能源发电已开始成为电源建设的主流。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一。
装机容量世界第一
生物质能是重要的可再生能源,开发利用生物质能,是能源生产和消费革命的重要内容,是改善环境质量、发展循环经济的重要任务。为推进生物质能分布式开发利用,扩大市场规模,完善产业体系,加快生物质能专业化多元化产业化发展步伐。截至2020年底,全国已经投产生物质发电项目有1353个。
在国家大力鼓励和支持发展可再生能源,以及生物质能发电投资热情高涨,各类生物质发电项目纷纷建设投产等推动下,我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。2020年,生物质发电新增装机543万千瓦,累计装机达2952万千瓦。我国生物质发电装机容量已经是连续三年列世界第一。
生物质发电主要包括农林生物质发电、垃圾焚烧发电和沼气发电。2020在,在我国生物质发电结构中,垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大,达到51.9%其次是农林生物质发电,累计装机容量占比为45.1%沼气发展累计装机容量占比仅为3.0%。
生物质能发电量稳定增长
近年来,我国生物质能发电量保持稳步增长态势。2020年,中国生物质年发电量达到1326亿千瓦时,同比增长19.35%。
从发电量结构来看,垃圾焚烧发电量最大,2020年中国垃圾焚烧发电量为778亿千瓦时,占比为58.6%农林生物质发电量为510亿千瓦时,占比为38.5%2020年沼气发电量为37.8亿千瓦时,占比为2.9%。
随着生物质发电快速发展,生物质发电在我国可再生能源发电中的比重呈逐年稳步上升态势。截至2020年底,我国生物质发电累计装机容量占可再生能源发电装机容量的3.2%总发电量占比上升至6.0%。生物质能发电的地位不断上升,反映生物质能发电正逐渐成为我国可再生能源利用中的新生力量。
垃圾焚烧发电量将持续增长
在我国生物质发电结构中,垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大。国内生活垃圾清运量和无害化处理率保持持续增长,对于垃圾焚烧的需求也在日益增加。为满足垃圾焚烧消纳生活垃圾的需求,随着垃圾焚烧发电市场从东部地区向中西部地区和乡镇转移,垃圾焚烧发电量将持续增长。
农林生物质发电项目利用小时数从2018年开始逐年走低,主要原因是可再生能源补贴拖欠对农林生物质发电项目影响较大。根据统计,2019年农林生物质发电利用小时数超过5000h的项目未188个,总装机为526万千瓦。据此判断约50%的项目在承受电价补贴拖欠的压力下,仍坚持项目运营。2020年农林生物质发电新增装机容量也有所下降,为217万千瓦。
山东生物质发电全国领先
总体上来看,生物质发电整体呈现东强西弱的局面。东部和南部沿海地区发展较好。
2020年,全国生物质发电量排名前五位的省份是山东、广东、江苏、浙江和安徽,发电量分别为365.5万千瓦、282.4万千瓦、242.0万千瓦、240.1万千瓦和213.8万千瓦。
2020年,全国生物质发电新增装机容量排名前五位的省份是广东、山东、江苏、浙江和安徽,分别为67.7万千瓦、64.6万千瓦、41.7万千瓦、38.9万千瓦和36.0万千瓦。
—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国生物质能发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
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。
九年物理知识归纳总结第十一章 多彩的物质世界一、宇宙和微观世界宇宙→银河系→太阳系→地球物质由分子组成;分子是保持物质原来性质的一种粒子;一般大小只有百亿分之几米(0.3-0.4nm)。物质三态的性质:固体:分子排列紧密,粒子间有强大的作用力。固体有一定的形状和体积。液体:分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体的小;液体没有确定的形状,具有流动性。气体:分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间作用力微弱,易被压缩,气体具有流动性。分子由原子组成,原子由原子核和(核外)电子组成(和太阳系相似),原子核由质子和中子组成。纳米科技:(1nm=10 m),纳米尺度:(0.1-100nm)。研究的对象是一小堆分子或单个的原子、分子。二、质量质量:物体含有物质的多少。质量是物体本身的一种属性,它的大小与形状、状态、位置、温度等无关。物理量符号:m。单位:kg、t、g、mg。1t=103kg, 1kg=103g, 1g=103mg.天平:1、原理:杠杆原理。2、注意事项:被测物体不要超过天平的称量;向盘中加减砝码要用镊子,不能把砝码弄脏、弄湿;潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中3、使用:(1)把天平放在水平台上;(2)把游码放到标尺放到左端的零刻线处,调节横梁上的平衡螺母,使天平平衡(指针指向分度盘的中线或左右摆动幅度相等)。(3)把物体放到左盘,右盘放砝码,增减砝码并调节游码,使天平平衡。(4)读数:砝码的总质量加上游码对应的刻度值。注:失重时(如:宇航船)不能用天平称量质量。三、密度密度是物质的一种特殊属性;同种物质的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是定值。密度:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。密度大小与物质的种类、状态有关,受到温度的影响,与质量、体积无关。公式:单位:kg/m3 g/cm3 1×103kg/m3=1g/cm3。1L=1dm3=10-3m3;1ml=1cm3=10-3L=10-6m3。四、测量物质的密度实验原理:实验器材:天平、量筒、烧杯、细线量筒:测量液体体积(可间接测量固体体积),读数是以凹液面的最低处为准。测固体(密度比水大)的密度:步骤:1、用天平称出固体的质量m;2、在量筒里倒入适量(能浸没物体,又不超过最大刻度)的水,读出水的体积V1;3、用细线拴好物体,放入量筒中,读出总体积V2。注:若固体的密度比水小,可采用针压法和重物下坠法。测量液体的密度:步骤:1、用天平称出烧杯和液体的总质量m1;2、把烧杯里的液体倒入量筒中一部分,读出液体的体积V2;3、用天平称出剩余的液体和烧杯的质量m2。五、密度与社会生活密度是物质的基本属性(特性),每种物质都有自己的密度。密度与温度:温度能够改变物质的密度;气体热膨胀最显著,它的密度受温度影响最大;固体和液体受温度影响比较小。水的反常膨胀:4℃密度最大;水结冰体积变大。密度应用:1、鉴别物质(测密度)2、求质量3、求体积。第十二章 运动和力一、运动的描述运动是宇宙中普遍的现象。机械运动:物体位置的变化叫机械运动。参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物.运动和静止的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。二、运动的快慢速度:描述物体运动的快慢,速度等于运动物体在单位时间通过的路程。公式: 速度的单位是:m/s;km/h。匀速直线运动:快慢不变、沿着直线的运动。这是最简单的机械运动。变速运动:物体运动速度是变化的运动。平均速度:在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。三、时间和长度的测量时间的测量工具:钟表。秒表(实验室用)单位:s min h 长度的测量工具:刻度尺。长度单位:m km dm cm mm μm nm刻度尺的正确使用:(1).使用前要注意观察它的零刻线、量程和分度值; (2).用刻度尺测量时,尺要沿着所测长度,不利用磨损的零刻线;(3)厚的刻度尺的刻线要紧贴被测物体。(4).读数时视线要与尺面垂直,在精确测量时,要估读到分度值的下一位。 (5). 测量结果由数字和单位组成。误差:测量值与真实值之间的差异,叫误差。误差是不可避免的,它只能尽量减少,而不能消除,常用减少误差的方法是:多次测量求平均值。四、力力:力是物体对物体的作用。物体间力的作用是相互的。 (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状。力的单位是:牛顿(N),1N大约是你拿起两个鸡蛋所用的力。力的三要素是:力的大小、方向、作用点;它们都能影响力的作用效果。力的示意图:用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来就叫力的示意图。五、牛顿第一定律亚里士多德观点:物体运动需要力来维持。伽利略观点:物体的运动不须要力来维持,运动之所以停下来,是因为受到了阻力作用。牛顿第一定律:一切物体在没有收到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。(牛顿第一定律是在经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,因而不能用实验来证明这一定律)。惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。一切物体在任何情况下都有惯性;惯性的大小只与质量有关。牛顿第一定律也叫做惯性定律。六、二力平衡平衡力:物体在力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态,是因为物体受到的是平衡力。二力平衡:物体受到两个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。○(二力平衡时合力为零)。物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。第十三章 力和机械一、弹力 弹簧测力计弹性:物体受力发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫弹性。塑性:物体受力后不能自动恢复原来的形状,物体的这种性质叫塑性。弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。弹簧测力计:原理:在弹性限度内,弹簧收受到的拉力越大,它的伸长就越长。(在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比)弹簧测力计的使用:;(1)认清分度值和量程;(2)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零; (3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;(4)测量时力要沿着弹簧的轴线方向,测量力时不能超过弹簧秤的量程。二、重力万有引力:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力。重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。1、重力的大小叫重量,物体受到的重力跟它的质量成正比。G=mg.2、重力的方向:竖直向下(指向地心)。3、重力的作用点(重心):地球吸引物体的每一个部分,但是,对于整个物体,重力的作用好像作用在一个点,这个点叫重心。(形状规则、质地均匀的物体的重心在它的几何中心)三、摩擦力摩擦力:两个互相接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动的趋势)时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。摩擦力的方向:和物体相对运动的方向相反。决定摩擦力(滑动摩擦)大小的因素:【实验原理:二力平衡】1、压力(压力越大,摩擦力越大);2、接触面的粗糙程度(接触面越粗糙,摩擦力越大)。摩擦的分类:1、静摩擦:有相对运动的趋势,没有发生相对的运动。2、动摩擦:(1)滑动摩擦:一个物体在另一个物体的表面上滑动时产生的摩擦;(2)滚动摩擦:轮状或球状物体滚动时产生的摩擦,通常情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小。增大摩擦力方法:使接触面粗糙些和增大压力。减小有害摩擦方法:(1)使接触面光滑;(2)减小压力;(3)用滚动代替滑动;(4)使接触面分开(加润滑油、形成气垫)。四、杠杆杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。杠杆的五要素:1、支点:杠杆绕着转动的点;2、动力:作用在杠杆上,使杠杆转动的力;3、阻力:作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力;4、动力臂:支点到动力作用线的距离;5、阻力臂:支点到阻力作用线的距离。杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2.三种杠杠杆: (1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1<F2。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)(2)费力杠杆:L1<L2,平衡时F1>F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等) (3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)五、其他简单机械定滑轮特点:(轴固定不动)不省力,但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)动滑轮特点:省一半力(忽略摩擦和动滑轮重),但不能改变动力方向,要费距离 (实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)。.滑轮组:1、使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。即F=G/n(G为总重,n为承担重物绳子断数)2、S=nh(n同上,h 为重物被提升的高度)。3、奇动(滑轮)、偶定(滑轮)。轮轴:由一个轴和一个大轮组成,能绕共同轴线旋转的简单机械;动力作用在轮上省力,作用在轴上费力。斜面:(为了省力)斜面粗糙程度一定,坡度越小,越省力。应用:盘山公路、螺旋千斤顶等。第十四章 压强和浮力一、压强压力:垂直压在物体表面的力(1)有的和重力有关;如:水平面:F=G(2)有的和重力无关。压力的作用效果:(实验采用控制变量法)跟压力、受力面积的大小有关。压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。压强公式: ,式中p单位是:pa,压力F单位是:N;受力面积S单位是:m2。。 → ; 。增大压强方法:(1)S不变,F增大;;(2)F不变,S减小; (3)同时把F增大,S减小。减小压强方法则相反。二、液体的压强液体压强产生的原因:是由于液体受到重力,液体具有流动性。液体压强特点:(1)液体对容器底和壁都有压强,(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同液体的压强还跟密度有关系。液体压强计算: ,(ρ是液体密度,单位是kg/m3;g=9.8n/kg;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是m。)据液体压强公式: ,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量等无关。连通器:上端开口、下部相连通的容器。连通器原理:连通器如果只装一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。应用:船闸、、锅炉水位计、茶壶、下水管道。三、大气压强证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。大气压强产生的原因:空气受到重力作用,具有流动性而产生的,测定大气压强值的实验是:1、托里拆利实验(最先测出):实验中玻璃管上方是真空,管外水银面的上方是大气,是大气压支持管内这段水银柱不落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。2、课堂实验:用吸盘测大气压:(原理:二力平衡F=大气压p=F/s)测定大气压的仪器是:气压计。常见气压计有水银气压计和无液(金属盒)气压计。标准大气压:把等于760毫米水银柱的大气压。1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105pa。大气压的变化:和高度、天气等有关;大气压强随高度的增大而减小;在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100pa。○(沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高)。抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的。在1标准大气压下,能支持水柱的高度约 10.3m高。四、流体压强与流速的关系在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。飞机的升力:飞机前进时,由于机翼上下不对称,机翼上方空气流速大,压强较小,下方流速小,压强较大,机翼上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。五、浮力浮力:浸在液体或气体里的物体,都受到液体或气体对它竖直向上的力,这个力叫浮力。浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。浮力方向总是竖直向上的。物体沉浮条件:(开始是浸没在液体中)法一:(比浮力与物体重力大小)(1)F浮 <G 下沉;(2)F浮 >G 上浮(最后漂浮,此时F浮=G)(3)F浮 = G 悬浮或漂浮法二:(比物体与液体的密度大小)(1) > 下沉;(2) < 上浮; (3) = 悬浮。(不会漂浮)阿基米德原理:浸入液体里的物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。(浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)阿基米德原理公式:计算浮力方法有:(1)称量法:F浮=G-F ,(G是物体受到重力,F 是物体浸入液体中弹簧秤的读数)(2)压力差法:F浮=F向上-F向下(3)阿基米德原理:(4)平衡法:F浮=G物 (适合漂浮、悬浮)六、浮力利用(1)轮船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水。这就是制成轮船的道理。排水量:轮船按照设计要求,满载时排开水的质量。排水量=轮船的总质量(2)潜水艇:通过改变自身的重力来实现沉浮。(3)气球和飞艇:充入密度小于空气的气体。(4)密度计:测量液体密度的仪器,利用物体漂浮在液面的条件工作(F浮=G),刻度值上小下大。第十五章 功和机械能一、功做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离功的计算:力与力的方向上移动的距离的乘积。W=FS。单位:焦耳(J) 1J=1Nm功的原理:使用机械时人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功。即:使用任何机械都不省功。二、机械效率有用功:为实现人们的目的,对人们有用,无论采用什么办法都必须做的功。额外功:对人们没用,不得不做的功(通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功)。总功:有用功和额外功的总和。计算公式:η=W有用/W总机械效率小于1;因为有用功总小于总功。三、功率功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。计算公式: 。单位:P→瓦特(w)推导公式:P=Fv。(速度的单位要用m)四、动能和势能能量:一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。能做的功越多,能量就越大。动能:物体由于运动而具有的能叫动能。质量相同的物体,运动速度越大,它的动能就越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大;其中,速度对物体的动能影响较大。注:对车速限制,防止动能太大。势能:重力势能和弹性势能统称为势能。重力势能:物体由于被举高而具有的能。质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。五、机械能及其转化机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:J动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。机械能守恒:只有动能和势能的相互住转化,机械能的总和保持不变。人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。第十六章 热和能一、分子热运动分子运动论的内容是:(1)物质由分子组成;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象。扩散现象说明:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。热运动:分子的运动跟温度有关,分子的无规则运动叫热运动。温度越高,分子的热运动越剧烈。分子间的作用力:分子间有引力;引力使固体、液体保持一定的体积。分子间有斥力,分子间的斥力使分子已离得很近的固体、液体很难进一步被压缩。固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。二、内能内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫内能。物体的内能与温度和质量有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。一切物体在任何情况下都具有内能。改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。1、热传递:温度不同的物体相互接触,低温的物体温度升高,高温的物体温度降低,这个过程叫热传递。发生热传递时,高温物体内能减少,低温物体内能增加。热量:在热传递过程中,传递的内能的多少叫热量(物体含有多少热量的说法是错误的)。单位:J。2、做功:(1)对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,本身的内能会减少。温室效应:太阳把能量辐射到地表,地表受热也会产生辐射,向外传递热量,大气中的二氧化碳阻碍这种辐射,地表的温度会维持在一个相对稳定的水平,这就是温室效应。大量使用化石燃料、砍伐森林,加剧了温室效应。所有能量的单位都是:焦耳。三、比热容比热容(c ):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。比热容是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质种类和状态相同,比热就相同。比热容的单位是:J/(kg•℃),读作:焦耳每千克摄氏度。水的比热容是:C=4.2×103J/(kg•℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳。热量的计算:① Q吸=cm(t-t0)=cm△t升 (Q吸是吸收热量,单位是J;c 是物体比热容,单位是:J/(kg•℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度。② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降四、热机热机原理:燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能,内能做功又转化成机械能。内燃机:燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的燃气,燃气推动活塞做功。常见内燃机:汽油机和柴油机。内燃机的四个冲程:1、吸气冲程;2、压缩冲程(机械能转化为内能);3、做功冲程内能转化为机械能);4、排气冲程。热值(q ):1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫燃烧的热值。单位是J/kg或J/m3。燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm;热值是物质的一种特殊属性热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。的热机的效率是热机性能的一个重要指标在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。五、能量的转化和守恒例子:在一定的条件下,各种形式的能量可以相互转化;摩擦生热,机械能转化为内能;发电机发电,机械能转化为电能;电动机工作,电能转化为机械能;植物的光合作用,光能转化为化学能;燃料燃烧,化学能转化为内能。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,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。第十六章、能源和可持续发展一、 能源家族化石能源:煤、石油、天然气是经过漫长的地质年代形成的,叫化石能源。一次能源:可以从自然界直接获取的能源。(化石能源、水能、风能、太阳能、地热、核能等)二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。(电能)生物质能:由生命物质提供的能量。不可再生资源:(化石能源、核能)不可能在短时间从自然界得到补充的能源。可再生资源:(水、风、太阳能等)可以在自然界里源源不断地得到补充。二、核能核能:原子核分裂或聚合时产生的能量。裂变:用中子轰击比较大的原子核,使其发生裂变,变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。应用:核电、原子弹。聚变:质量较小的原子核,在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能。应用:氢弹。三、太阳能太阳—巨大的“核能火炉”太阳是人类能源的宝库太阳能的利用:1、利用集热器加热;2、利用太阳能电池发电。四、能源革命第一次能源革命:火的利用,柴薪为主要能源。第二次能源革命:机械动力代替人类,由柴薪向化石能源转化。第三次能源革命:以核能为代表。能量转移和能量转化的方向性。五、能源和可持续发展能源消耗对环境的影响:空气污染和温室效应的加剧。水土流失和沙漠化。未来的理想能源:1、必须足够丰富,可以保证长期使用;2、必须足够便宜,使大多数人用得起;3、技术必须成熟,可以保证大规模使用;4、必须足够安全、清洁,不污染环境。