哪位高手能够提供关于高中物理有关新材料能源的相关问题及解答?如风能,潮汐能~~~
答:在新技术基础上,系统地开发利用的可再生能源。如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。新能源新材料是在环保理念推出之后引发的对不可再生资源节约利用的一种新的科技理念,新能源新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
编辑本段新能源新材料发展方向
一、超导材料
有些材料当温度下降至某一临界温度时,其电阻完全消失,这种现象称为超导电性,具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是:当电阻消失时,磁感应线将不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。
一般金属(例如:铜)的电阻率随温度的下降而逐渐减小,当温度接近于0K时,其电阻达到某一值。而1919年荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银,当温度下降到4.2K(即-269℃)时,发现水银的电阻完全消失,超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度称为临界温度(TC)。超导材料研究的难题是突破“温度障碍”,即寻找高温超导材料。
以NbTi、Nb3Sn为代表的实用超导材料已实现了商品化,在核磁共振人体成像(NMRI)、超导磁体及大型加速器磁体等多个领域获得了应用;SQUID作为超导体弱电应用的典范已在微弱电磁信号测量方面起到了重要作用,其灵敏度是其它任何非超导的装置无法达到的。但是,由于常规低温超导体的临界温度太低,必须在昂贵复杂的液氦(4.2K)系统中使用,因而严重地限制了低温超导应用的发展。
高温氧化物超导体的出现,突破了温度壁垒,把超导应用温度从液氦( 4.2K)提高到液氮(77K)温区。同液氦相比,液氮是一种非常经济的冷媒,并且具有较高的热容量,给工程应用带来了极大的方便。另外,高温超导体都具有相当高的磁性能,能够用来产生20T以上的强磁场。 超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。利用超导材料制作超导发电机的线圈磁体制成的超导发电机,可以将发电机的磁场强度提高到5~6万高斯,而且几乎没有能量损失,与常规发电机相比,超导发电机的单机容量提高5~10倍,发电效率提高50%;超导输电线和超导变压器可以把电力几乎无损耗地输送给用户,据统计,目前的铜或铝导线输电,约有15%的电能损耗在输电线上,在中国每年的电力损失达1000多亿度,若改为超导输电,节省的电能相当于新建数十个大型发电厂;超导磁悬浮列车的工作原理是利用超导材料的抗磁性,将超导材料置于永久磁体(或磁场)的上方,由于超导的抗磁性,磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体(或磁场)和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车,如已运行的日本新干线列车,上海浦东国际机场的高速列车等;用于超导计算机,高速计算机要求在集成电路芯片上的元件和连接线密集排列,但密集排列的电路在工作时会产生大量的热量,若利用电阻接近于零的超导材料制作连接线或超微发热的超导器件,则不存在散热问题,可使计算机的速度大大提高。
二、能源材料
能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。
太阳能电池材料是新能源材料,IBM公司研制的多层复合太阳能电池,转换率高达40%。 氢是无污染、高效的理想能源,氢的利用关键是氢的储存与运输,美国能源部在全部氢能研究经费中,大约有50%用于储氢技术。氢对一般材料会产生腐蚀,造成氢脆及其渗漏,在运输中也易爆炸,储氢材料的储氢方式是能与氢结合形成氢化物,当需要时加热放氢,放完后又可以继续充氢的材料。目前的储氢材料多为金属化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。
固体氧化物燃料电池的研究十分活跃,关键是电池材料,如固体电解质薄膜和电池阴极材料,还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等。
三、智能材料
智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一。国外在智能材料的研发方面取得很多技术突破,如英国宇航公司的导线传感器,用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况;英国开发出一种快速反应形状记忆合金,寿命期具有百万次循环,且输出功率高,以它作制动器时、反应时间仅为10分钟;形状记忆合金还已成功在应用于卫星天线等、医学等领域。
另外,还有压电材料、磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液和磁流变液等智能材料驱动组件材料等功能材料。
四、磁性材料
磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料二类。
1.软磁材料
是指那些易于磁化并可反复磁化的材料,但当磁场去除后,磁性即随之消失。这类材料的特性标志是:磁导率(μ=B/H)高,即在磁场中很容易被磁化,并很快达到高的磁化强度;但当磁场消失时,其剩磁很小。这种材料在电子技术中广泛应用于高频技术。如磁芯、磁头、存储器磁芯;在强电技术中可用于制作变压器、开关继电器等。目前常用的软磁体有铁硅合金、铁镍合金、非晶金属。
Fe-(3%~4%)Si的铁硅合金是最常用的软磁材料,常用作低频变压器、电动机及发电机的铁芯;铁镍合金的性能比铁硅合金好,典型代表材料为坡莫合金(Permalloy),其成分为79%Ni-21%Fe,坡莫合金具有高的磁导率(磁导率μ为铁硅合金的10~20倍)、低的损耗;并且在弱磁场中具有高的磁导率和低的矫顽力,广泛用于电讯工业、电子计算机和控制系统方面,是重要的电子材料;非晶金属(金属玻璃)与一般金属的不同点是其结构为非晶体。它们是由Fe、Co、Ni及半金属元素B、Si 所组成,其生产工艺要点是采用极快的速度使金属液冷却,使固态金属获得原子无规则排列的非晶体结构。非晶金属具有非常优良的磁性能,它们已用于低能耗的变压器、磁性传感器、记录磁头等。另外,有的非晶金属具有优良的耐蚀性,有的非晶金属具有强度高、韧性好的特点。
2.永磁材料(硬磁材料)
永磁材料经磁化后,去除外磁场仍保留磁性,其性能特点是具有高的剩磁、高的矫顽力。利用此特性可制造永久磁铁,可把它作为磁源。如常见的指南针、仪表、微电机、电动机、录音机、电话及医疗等方面。永磁材料包括铁氧体和金属永磁材料两类。
铁氧体的用量大、应用广泛、价格低,但磁性能一般,用于一般要求的永磁体。
金属永磁材料中,最早使用的是高碳钢,但磁性能较差。高性能永磁材料的品种有铝镍钴(Al-Ni-Co)和铁铬钴(Fe-Cr-Co);稀土永磁,如较早的稀土钴(Re-Co)合金(主要品种有利用粉末冶金技术制成的SmCo5和Sm2Co17),以及现在广泛采用的铌铁硼(Nb-Fe-B)稀土永磁,铌铁硼磁体不仅性能优,而且不含稀缺元素钴,所以很快成为目前高性能永磁材料的代表,已用于高性能扬声器、电子水表、核磁共振仪、微电机、汽车启动电机等。
五、纳米材料
纳米本是一个尺度,纳米科学技术是一个融科学前沿的高技术于一体的完整体系,它的基本涵义是在纳米尺寸范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创新物质。纳米科技主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学七个方面。
纳米材料是纳米科技领域中最富活力、研究内涵十分丰富的科学分支。用纳米来命名材料是20世纪80年代,纳米材料是指由纳米颗粒构成的固体材料,其中纳米颗粒的尺寸最多不超过100纳米。纳米材料的制备与合成技术是当前主要的研究方向,虽然在样品的合成上取得了一些进展,但至今仍不能制备出大量的块状样品,因此研究纳米材料的制备对其应用起着至关重要的作用。
1.纳米材料的性能
物化性能 纳米颗粒的熔点和晶化温度比常规粉末低得多,这是由于纳米颗粒的表面能高、活性大,熔化时消耗的能量少,如一般铅的熔点为600K,而20nm的铅微粒熔点低于288K;纳米金属微粒在低温下呈现电绝缘性;钠米微粒具有极强的吸光性,因此各种纳米微粒粉末几乎都呈黑色;纳米材料具有奇异的磁性,主要表现在不同粒径的纳米微粒具有不同的磁性能,当微粒的尺寸高于某一临界尺寸时,呈现出高的矫顽力,而低于某一尺寸时,矫顽力很小,例如,粒径为85nm的镍粒,矫顽力很高,而粒径小于15nm的镍微粒矫顽力接近于零;纳米颗粒具有大的比表面积,其表面化学活性远大于正常粉末,因此原来化学惰性的金属铂制成纳米微粒(铂黑)后却变为活性极好的催化剂。
扩散及烧结性能 纳米结构材料的扩散率是普通状态下晶格扩散率的1014~1020倍,是晶界扩散率的102~104倍,因此纳米结构材料可以在较低的温度下进行有效的掺杂,可以在较低的温度下使不混溶金属形成新的合金相。扩散能力提高的另一个结果是可以使纳米结构材料的烧结温度大大降低,因此在较低温度下烧结就能达到致密化的目的。
力学性能 纳米材料与普通材料相比,力学性能有显著的变化,一些材料的强度和硬度成倍地提高;纳米材料还表现出超塑性状态,即断裂前产生很大的伸长量。
2.纳米材料的应用
纳米金属:如纳米铁材料,是由6纳米的铁晶体压制而成的,较之普通铁强度提高12倍,硬度提高2~3个数量级,利用纳米铁材料,可以制造出高强度和高韧性的特殊钢材。对于高熔点难成形的金属,只要将其加工成纳米粉末,即可在较低的温度下将其熔化,制成耐高温的元件,用于研制新一代高速发动机中承受超高温的材料。
纳米陶瓷:首先利用纳米粉末可使陶瓷的烧结温度下降,简化生产工艺,同时,纳米陶瓷具有良好的塑性甚至能够具有超塑性,解决了普通陶瓷韧性不足的弱点,大大拓展了陶瓷的应用领域。
纳米碳管 纳米碳管的直径只有1.4nm,仅为计算机微处理器芯片上最细电路线宽的1%,其质量是同体积钢的1/6,强度却是钢的100倍,纳米碳管将成为未来高能纤维的首选材料,并广泛用于制造超微导线、开关及纳米级电子线路。
纳米催化剂 由于纳米材料的表面积大大增加,而且表面结构也发生很大变化,使表面活性增强,所以可以将纳米材料用作催化剂,如超细的硼粉、高铬酸铵粉可以作为炸药的有效催化剂;超细的铂粉、碳化钨粉是高效的氢化催化剂;超细的银粉可以为乙烯氧化的催化剂;用超细的Fe3O4微粒做催化剂可以在低温下将CO2分解为碳和水;在火箭燃料中添加少量的镍粉便能成倍地提高燃烧的效率。
量子元件 制造量子元件,首先要开发量子箱。量子箱是直径约10纳米的微小构造,当把电子关在这样的箱子里,就会因量子效应使电子有异乎寻常的表现,利用这一现象便可制成量子元件,量子元件主要是通过控制电子波动的相位来进行工作的,从而它能够实现更高的响应速度和更低的电力消耗。另外,量子元件还可以使元件的体积大大缩小,使电路大为简化,因此,量子元件的兴起将导致一场电子技术革命。人们期待着利用量子元件在21世纪制造出16GB(吉字节)的DRAM,这样的存储器芯片足以存放10亿个汉字的信息。
目前我国已经研制出一种用纳米技术制造的乳化剂,以一定比例加入汽油后,可使象桑塔纳一类的轿车降低10%左右的耗油量;纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,可以不用昂贵的超低温液氢储存装置。
未来的几种新能源新材料
波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来,在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。目前,美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。
可燃冰:这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。
煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。
微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。
第四代核能源:当今,世界科学家已研制出利用正反物质的核聚变,来制造出无任何污染的新型核能源。正反物质的原子在相遇的瞬间,灰飞烟灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。
声学
5. 一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止.
6. 声音靠介质传播, 声音在15℃空气中的传播速度是340米/秒, 真空不能传声.
热学
7. 物体的冷热程度叫温度, 测量温度的仪器叫温度计, 它的原理是利用了水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩性质制成的.
8. 温度的单位有两种: 一种是摄氏温度, 另一种是国际单位, 采用热力学温度.而摄氏温度是这样规定的:把冰水混合物的温度规定为0度, 把一标准大气压下的沸水规定为100度, 0度和100度之间分成100等分, 每一等分为1摄氏度. -6℃读作负6摄氏度或零下6摄氏度.
9. 使用温度计之前应: (1)观察它的量程(2)认清它的最小刻度.
10. 在温度计测量液体温度时, 正确的方法是: (1)温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中不要碰到容器底或容器壁(2)温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿, 待温度计的示数稳定后再读数(3)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中, 视线与温度计中的液柱上表面相平.
11. 物质从固态变成液态叫熔化(要吸热), 从液态变为固态叫凝固(要放热).
12. 固体分为晶体和非晶体, 它们的主要区别是晶体有一定的熔点, 而非晶体没有.
13. 物质由液态变为气态叫汽化(吸热), 气态变为液态叫液化(放热). 汽化有两种方式: 蒸发和沸腾. 沸腾与蒸发的区别是: 沸腾是在一定的温度下发生的, 在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象, 而蒸发是在任何温度下发生的, 只在液体表面发生的汽化现象.
14. 要加快液体的蒸发, 可以提高液体的温度, 增大液体的表面积和加快液体表面的空气流动速度.
15. 液体沸腾时的温度叫沸点, 沸腾时只吸收热量,温度不变,有时因为液体中含杂志沸点会有适当变化,水的沸点是100℃.
16. 要使气体液化有两种方法: 一是降低温度, 二是压缩体积.
17. 物质从固态变为气态叫气化(吸热), 从气态变为液态叫液化(放热).
光学
18. 光在均匀介质中是沿直线传播的.光在真空(空气)的速度是3×100000000 米/秒. 影子、日食、月食都可以用光在均匀介质中沿直线传播来解释.
19. 光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面内, 反射光线与入射光线分居法线两侧, 反射角等于入射角.
20. 平面镜的成像规律是: (1)像与物到镜面的距离相等(2)像与物的大小相等(3)像与物的连线跟镜面垂直,(4)所成的像是虚像。
21. 光从一种介质斜射入另一种介质, 传播方向一般会发生变化, 这种现象叫光的折射.
22. 凸透镜也叫会聚透镜,如老花镜. 凹透镜也叫发散透镜, 如近视镜.
23. 照相机的原理是:凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像.
24. 幻灯机、投影仪的原理:物体到凸透镜的距离在2倍焦距和一倍焦距之间时成倒立、放大的实像.
25. 放大镜、显微镜的原理是:物体到凸透镜的距离小于焦距时,成正立、放大的虚像.
26.天文望远镜分托普勒望远镜和伽利略望远镜。托普勒望远镜的原理是目镜焦距小,物镜焦距大,物镜呈倒立缩小的实像几乎在焦点上,从而显倒立缩小实像,目镜在此基础上呈放大的虚像,即f1+f2。伽利略望远镜目镜呈放大虚像,即f1-f2.
力与运动
2. 长度的测量工具是刻度尺, 主单位是米.
3. 物体位置的变化叫机械运动, 最简单的机械运动是匀速直线运动.
4. 速度是表示物体运动快慢的物理量,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程. 用公式表示: V=S/t ,速度的主单位是米/秒.
26. 物体中含有物质的多少叫质量.质量的国际主单位是千克,测量工具是天平.
27. 天平的使用方法:(1)把天平放在水平台上,被测物放在左盘里,砝码放在右盘里.
28.某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度.密度的国际主单位是千克/米3 , 计算公式是ρ= .密度是物质本身的一种属性,它不随物体的形状、状态而改变,也不随物体的位置而改变.一杯水和一桶水的质量不同,体积不同,但密度是相同的.1升=1分米3,1毫升=1厘米3,1克/厘米3=1000千克/米3.
29. 水的密度是1.0×103千克/米3, 它表示的物理意义是:1米3的水的质量是1.0×103千克.
30. 用量筒量杯测体积读数时,视线要与液面相平.
31. 力的作用效果:一是改变物体的运动状态, 二是使物体发生形变。
32. 力的单位是牛顿,简称牛. 测量力的工具是测力计,实验室常用的是弹簧秤. 弹簧秤的工作原理是:弹簧的伸长跟所受的拉力成正比.
33. 力的大小、方向和作用点叫力的三要素。用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的图示法。
34. 力是物体对物体的作用,且物体间的力是相互的。力的作用效果是①改变物体的运动状态,②使物体发生形变。
35. 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球。
36. 重力跟质量成正比,它们之间的关系是G=mg,其中g=9.8牛/千克. 重力在物体上的作用点叫重心,重力的方向是竖直向下.
37. 求两个力的合力叫二力合成。若有二力为F1、F2,则二力同向时的合力为 F=F1+F2 ,反向时的合力为F=F大-F小 。
1. 一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律.
2. 物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质叫惯性.所以牛顿第一定律又叫惯性定律. 一切物体都有惯性.
3. 利用惯性解释:①先描述物体处于什么状态,②再描述发生的变化,③由于惯性,所以物体仍要保持原来的状态.
4 . 两力平衡的条件是:①作用在一个物体上的两个力,②如果大小相等,③方向相反,④作用在同一直线上,则这两力平衡. 两个平衡的力的合力为零.
5. 两个相互接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力叫摩擦力. 摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小. 滑动摩擦力的大小既跟压力的大小有关,又跟接触面的粗糙程度有关. 我们应增大有益摩擦,减小有害摩擦.
6. 垂直压在物体表面上的力叫压力. 压力的方向与物体的表面垂直. 压力并不一定等于重力. 只有物体水平放置且无其他力时,压力才等于重力。
7. 物体单位面积上受到的压力叫压强. 压强的公式是 P= .压强的单位是“牛/米2”,通常叫“帕”. 1帕=1牛/米2,常用的单位有百帕(102帕),千帕(103帕),兆帕(106帕).
8. 液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强. 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;不同液体的压强还跟密度有关. 用来测量液体压强的仪器叫压强计.
9. 公式p=ρgh 仅适用于液体. 该公式的物体意义是:液体的压强只跟液体的密度和深度有关,而与液体的重量、体积、形状等无关. 公式中的“h”是指液体中的某点到液面的垂直距离. 另外,该公式对规则、均匀且水平放置的正方体、园柱体等固体也适用.
10. 上端开口、下部相连通的容器叫连通器. 它的性质是:连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总保持相平. 茶壶、锅炉水位计都是连通器. 船闸是利用连通器的原理来工作的.
11. 包围地球的空气层叫大气层,大气对浸入它里面的物体的压强叫大气压强. 托里拆利首先测出了大气压强的值. 之后的11年,即1654年5月,德国马德堡市市长奥托·格里克做了一个著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在.
12. 把等于760毫米水银柱的大气压叫一个标准大气压,1标准大气压≈1.01×105帕(P=ρgh =13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米≈1.01×105帕). 1标准大气压能支持约10.3米高的水柱,能支持约12.9米高的煤油柱.
13. 大气压随高度的升高而减小. 测量大气压的仪器叫气压计. 液体的沸点跟气压有关. 一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高. 高山上烧饭要用高压锅.
14. 活塞式抽水机和离心式水泵、钢笔吸进墨水等都是利用大气压的原理来工作的.
15. 浸在液体中的物体,受到向上和向下的压力差.就是 液体对物体的浮力(F浮 =F下—F上). 这就是浮力产生的原因. 浮力总是竖直向上的. F浮 G物 物体下沉;F浮 G物 物体上浮; 物体悬浮、漂浮时都有F浮 =G物,但两者有区别(V排不同) .
16. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力. 公式是F浮 =G排 =ρ液gV排 . 阿基米德原理也适用于气体. 通常将密度大于水的物质(如铁等)制成空心的, 以浮于水面. 轮船、潜水艇、气球和飞艇等都利用了浮力.
17. 一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆. 分清杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂.
18. 杠杆的平衡条件是:动力×动力臂= 阻力×阻力臂 公式是F1L1=F2L2 或 =
19. 杠杆分为三种情况:①动力臂大于阻力臂,即L1 L2,平衡时F1 F2,为省力杠杆;②动力臂小于阻力臂,即L1 L2,平衡时F1 F2,为费力杠杆;③动力臂等于阻力臂,即L1 = L2,平衡时F1 = F2,既不省力也不费力,为等臂杠杆,具体应用为天平.
20. 许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的.
21. 滑轮分定滑轮和动滑轮两种. 定滑轮实质是个等臂杠杆,故定滑轮不省力,但它可以改变力的方向动滑轮实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故动滑轮能省一半力,但不能改变力的方向.
22. 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 . 且物体升高“h”,则拉力移动“nh”,其中“n”为绳子的段数.
23. 力学里所说的功包括两个必要的因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离. 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积. 公式是W=FS. 功的单位是焦,1焦=1牛·米.
24. 使用任何机械都不省功. 这个结论叫功的原理. 将它运用到斜面上则有:FL=Gh. 或:F= G .
25. 克服有用阻力做的功叫有用功,克服无用阻力做的功叫额外功. 有用功加额外功等于总功 . 有用功跟总功的比值叫机械效率. 公式是η= . 它一般用百分比来表示. 机械效率总小于1。
26. 单位时间里完成的功叫功率. 公式是P= . 单位是瓦,1瓦=1焦/秒,1千瓦=1000瓦.另
外,P= = = F·v, 公式说明:车辆上坡时,由于功率(P)一定,力(F)增大, 速度(v)必减小.
初中物理总复习提纲(二)
机械能 分子动理论 内能
1. 一个物体能够做功,我们就说它具用能. 物体由于运动而具有的能叫动能. 动能跟物体的速度和质量有关,运动物体的速度越大、质量越大,动能越大. 一切运动的物体都具有动能.
2. 势能分重力势能和弹性势能. 举高的物体具有的能叫重力势能. 物体的质量越大,举得越高,重力势能越大. 发生弹性形变的物体具有的能,叫弹性势能. 物体弹性形变越大,它具有的弹性势能越大.
3. 动能和势能统称为机械能. 能、功、热量的单位都是焦耳. 动能和势能可以相互转化. 分子动理论的基本知识:①物质由分子组成,分子极其微小. ②分子做永不停息的无规则运动. ③分子之间有相互作用的引力和斥力.
4. 不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫扩散. 扩散现象说明了分子做永不停息的无规则运动.
5. 物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫物体的内能. 一切物体都有内能. 物体的内能跟温度有关. 温度越高,物体内部分子的无规则运动越激烈,物体的内能越大. 温度越高,扩散越快.
6. 物体内大量分子的无规则运动叫热运动,内能也叫热量. 两种改变物体内能的方法是:做功和热传递. 对物体做功物体的内能增加,物体对外做功物体的内能减小;物体吸收热量,物体的内能增加,物体对外放热,物体的内能减小.
7. 单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量叫这种物质的比热容,简称比热. 比热的单位是焦/(千克·℃). 水的比热是4.2×103焦/(千克·℃). 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4.2×103焦. 水的比热最大. 所以沿海地方的气温变化没有内陆那样显著.
8. Q吸=cm(t - t0);Q放=cm(t0 - t);或合写成Q=cmΔt. 热平衡时有Q吸=Q放即c1m1(t - t01)=c2m2(t02 - t).
9. 能量既不会消失,也不会创生,它只会从一种形式转化成为其他形式,或者从一个物体转移到另一上物体,而在转化的过程中,能量的总量保持不变. 这个规律叫能量守恒定律. 内能的利用中,可以利用内能来加热,利用内能来做功.
10. 1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值. 热值的单位是:焦/千克. 氢的热值(最大)是1.4 ×108焦/千克,它表示的物理意义是:1千克氢完全燃烧放出的热量是1.4 ×108焦.
电 学
1. 摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电. 用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电.
2. 自然界存在着两种电荷,用绸子摩擦的玻璃带正电;用毛皮摩擦的橡胶棒带负电. 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
3. 电荷的多少叫电量. 电荷的符号是“Q”,单位是库仑,简称库,用符号“C”表示.
4. 摩擦起电的原因是电荷发生转移. 电子带负电. 失去电子带正电;得到电子带负电.
5. 电荷的定向移动形成电流. 把正电荷移动的方向规定为电流的方向. 能够提供持续供电
的装制叫电源. 干电池、铅蓄电池都是电源. 直流电源的作用是在电源内部不断地使正极聚
集正电荷,负极聚集负电荷. 干电池、蓄电池对外供电时,是化学能转化为电能.
6. 容易导电的物体叫导体. 金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等都是导体;不容易导电的物体叫绝缘体. 橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等是绝缘体. 导体和绝缘体之间没有绝对的界限. 金属导电,靠的就是自由电子导电 .
7. 把电源、用电器、开关等用导线连接起来组成的电流的路径叫电路. 接通的电路电通路;断开的电路电开路;不经用电器而直接把导线连在电源两端叫短路. 用符号表示电路的连接的图叫电路图. 把元件逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路. 把元件并列地连接起来的电路叫并联电路.
8. 电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量 . "I"表示电流, "Q"表示电量, "t"表示时间,则 I= . 1安=1库/秒. 1安(A)=1000毫安(mA);1毫安(mA)=1000微安(μA);
9. 测量电流的仪表叫电流表. 实验室用的电流表一般有两个量程和三个接线柱,两个量程分别是 0~0 .6安和 0~3安;接0~0 .6安时每大格为0.2安,每小格为0.02安;接0~3安时每大格为1安,每小格为0.1安.
10. 电流表使用时:①电流表要串联在电路中;②“+”、“-”接线柱接法要正确;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经用电器而把电流表直接连到电源的两极上.
11.电压使电路中形成电流. 电压用符号“ U”表示,单位是伏,用“ V”表示. 1千伏(kV)=1000伏(V)1伏(V)=1000毫伏(mV);1毫伏(mV)=1000微伏(μV). 一节干电池的电压为1.5伏,电子手表用氧化银电池每个也是1.5伏,铅蓄电池每个2伏 ,家庭电路电压为220伏 ,对人体的安全电压为不超过 36伏.
12. 测量电压的仪表叫电压表. 实验室用的电压表一般有两个量程和三个接线柱,两个量程分别是 0~3伏和 0~15伏;接0~3伏时每大格为1伏,每小格为0.1伏;接0~15伏时每大格为5伏,每小格为0.5伏.
13. 电压表使用时:①电流压表要并联在电路中;②“+”、“-”接线柱接法要正确;③被测电压不要超过电压表的量程.
14. 导体对电流的阻碍作用叫电阻. 电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定导体的材料、长度和横截面积. 电阻的符号是“R”,单位是“欧姆”,单位符号是“Ω”. 1兆欧(MΩ)=1000千欧(kΩ);1千欧(kΩ)=1000欧(Ω).
15. 变阻器的作用是:改变电阻线在电路中的长度,就可以逐渐改变电阻,从而逐渐改变电流. 达到控制电路的目的.
16. 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. 这个结论叫欧姆定律. 用公式表示是:I= .
17. 电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积. 公式是W=UIt. 电功的单位是“焦”.另外,1度=1千瓦时=3.6×106焦, “度”也是电功的单位.
18. 电流在单位时间内所做的功叫电功率. 公式是P=UI. 用电器正常工作时的电压叫额定电压,用电器在额定电压下的功率叫额定功率. 如"PZ220V 100W"表示的是额定电压为220伏,额定功率是100瓦.
19. 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比, 跟通电时间成正比,这个结论叫焦耳定律. 公式是Q=I2Rt . 热量的单位是“焦”. 电热器是利用电来加热的设备. 如电炉、电烙铁、电熨斗等.
20. 家庭电路的两根电线,一根叫火线,一根叫零线. 火线和零线之间有220伏的电压,零线是接地的. 测量家庭电路中一定时间内消耗多少电能的仪表叫电能表. 它的单位是“度”.
21. 保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成. 它的作用是:在电路中的电流达到危险程度以前,自动切断电路. 更换保险丝时,应选用额定电流等于或稍大于正常工作时的电流的保险丝. 绝不能用铜丝代替保险丝.
22. 电路中电流过大的原因是:①发生短路;②用电器的总功率过大. 插座分两孔插座和三孔插座.
23. 测电笔的使用是:用手接触笔尾的金属体,笔尖接触电线,氖管发光的是火线,不发光的是零线.
24. 安全用电的原则是:不接触低压带电体;不靠近高压带电体. 特别要警惕不带电的物体带了电,应该绝缘的物体导了电.
电 磁
1. 永磁体包括人造磁体和天然磁体. 在水平面内自由转动的条形磁体或磁针,静止后总是一端指南(叫南极),一端指北(叫北极). 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引. 原来没有磁性的物质得到磁性的过程叫磁化. 铁棒磁化后的磁性易消失,叫软磁铁;钢棒磁化后的磁性不易消失,叫硬磁铁.
2. 磁体周围空间存在着磁场. 磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用, 因此可用小磁针鉴别某空间是否存在磁场.
3. 人们为了形象地描述磁场引入了磁感线(实际并不存在)。(采用了模型法)磁感线的疏密表示该处磁场的强弱,磁感线的方向(即切线方向)表示该处磁场方向。在磁体外部磁感线从北极出发回到南极,在磁体内部磁感线从南极指向北极。磁感线都是闭合曲线。
4.可以用安培定则(右手螺旋定则:右手握住导线,让伸直的大拇指方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁场方向)来判定电流产生的磁场方向。对于通电螺线管,用右手四个手指的环绕方向表示螺线管上的电流方向,则大拇指指向即为通电螺线管的N极。
5.电磁铁与永磁体相比有很多优点,它可以通过调整电流的有无、强弱、方向,达到控制磁场的有无、强弱、方向。利用电磁铁做成的电磁继电器(电铃)在自动控制和远距离操纵上常有应用。
6.通电导体在磁场中会受到力的作用,受力方向跟电流方向和磁感线方向有关。
7.直流电动机就是利用通电线圈在磁场里受到力的作用发生转动而制作的。在这一过程里把电能转化为机械能。在直流电动机里利用换向器改变线圈中电流方向,使线圈在磁场力作用下持续沿同一方向转动。
8.闭合回路的一部分导体,在磁场中作切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这就是电磁感应现象。产生感应电流的条件是:一是电路闭合;二是导体做“切割”磁感线运动,即导体运动方向不能与磁感线平行。
9.发电机是利用闭合线圈在磁场中作切割磁感线转动时,产生感应电流的原理制成的,它是把机械能转化为电能的装置。
10.电池分化学电池(正极是铜帽碳棒)、水果电池、伏打电池(有里程碑意义,是真正意义上的电池)、蓄电池(有铅和硫酸,污染大)、太阳能电池(无污染,利用可再生能源),燃料电池
发电厂发电有以下几种方式:火力发电,水利发电,风力发电,核能发电,潮汐发电等。
回答者:机械故障 - 魔法学徒 一级 2-19 01:36
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初中物理总复习提纲(一)
声学
5. 一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止.
6. 声音靠介质传播, 声音在15℃空气中的传播速度是340米/秒, 真空不能传声.
热学
7. 物体的冷热程度叫温度, 测量温度的仪器叫温度计, 它的原理是利用了水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩性质制成的.
8. 温度的单位有两种: 一种是摄氏温度, 另一种是国际单位, 采用热力学温度.而摄氏温度是这样规定的:把冰水混合物的温度规定为0度, 把一标准大气压下的沸水规定为100度, 0度和100度之间分成100等分, 每一等分为1摄氏度. -6℃读作负6摄氏度或零下6摄氏度.
9. 使用温度计之前应: (1)观察它的量程(2)认清它的最小刻度.
10. 在温度计测量液体温度时, 正确的方法是: (1)温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中不要碰到容器底或容器壁(2)温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿, 待温度计的示数稳定后再读数(3)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中, 视线与温度计中的液柱上表面相平.
11. 物质从固态变成液态叫熔化(要吸热), 从液态变为固态叫凝固(要放热).
12. 固体分为晶体和非晶体, 它们的主要区别是晶体有一定的熔点, 而非晶体没有.
13. 物质由液态变为气态叫汽化(吸热), 气态变为液态叫液化(放热). 汽化有两种方式: 蒸发和沸腾. 沸腾与蒸发的区别是: 沸腾是在一定的温度下发生的, 在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象, 而蒸发是在任何温度下发生的, 只在液体表面发生的汽化现象.
14. 要加快液体的蒸发, 可以提高液体的温度, 增大液体的表面积和加快液体表面的空气流动速度.
15. 液体沸腾时的温度叫沸点, 沸腾时只吸收热量,温度不变,有时因为液体中含杂志沸点会有适当变化,水的沸点是100℃.
16. 要使气体液化有两种方法: 一是降低温度, 二是压缩体积.
17. 物质从固态变为气态叫气化(吸热), 从气态变为液态叫液化(放热).
光学
18. 光在均匀介质中是沿直线传播的.光在真空(空气)的速度是3×100000000 米/秒. 影子、日食、月食都可以用光在均匀介质中沿直线传播来解释.
19. 光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面内, 反射光线与入射光线分居法线两侧, 反射角等于入射角.
20. 平面镜的成像规律是: (1)像与物到镜面的距离相等(2)像与物的大小相等(3)像与物的连线跟镜面垂直,(4)所成的像是虚像。
21. 光从一种介质斜射入另一种介质, 传播方向一般会发生变化, 这种现象叫光的折射.
22. 凸透镜也叫会聚透镜,如老花镜. 凹透镜也叫发散透镜, 如近视镜.
23. 照相机的原理是:凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像.
24. 幻灯机、投影仪的原理:物体到凸透镜的距离在2倍焦距和一倍焦距之间时成倒立、放大的实像.
25. 放大镜、显微镜的原理是:物体到凸透镜的距离小于焦距时,成正立、放大的虚像.
26.天文望远镜分托普勒望远镜和伽利略望远镜。托普勒望远镜的原理是目镜焦距小,物镜焦距大,物镜呈倒立缩小的实像几乎在焦点上,从而显倒立缩小实像,目镜在此基础上呈放大的虚像,即f1+f2。伽利略望远镜目镜呈放大虚像,即f1-f2.
力与运动
2. 长度的测量工具是刻度尺, 主单位是米.
3. 物体位置的变化叫机械运动, 最简单的机械运动是匀速直线运动.
4. 速度是表示物体运动快慢的物理量,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程. 用公式表示: V=S/t ,速度的主单位是米/秒.
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书名:《新能源与可再生能源概论》
作者: 苏亚新(环境资源理论研究专家),金衔<整理>
出版社:化学工业出版社
原价:38.00
出版日期:2006-03
ISBN:7502582932
字数: 232
印次: 2次
版次: 2006-03-01
纸张: 平装
(简介)本书系统地介绍了太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等可再生能源以及氢能——燃料电池、核能等新能源的利用原理与工程应用技术,并介绍工业与生活垃圾等废弃物的能源资源化利用技术。全书共分6章,分别介绍了我国能源消费现状及发展趋势、太阳能及其利用技术、生物质能及其利用、氢能及其利用——燃料电池技术、其他新能源及其利用和废弃物资源化利用等内容,阐述详细,内容全面。
本书适用于从事热能动力工程、环境工程、暖通空调、电力、建筑、化工、冶金等领域的设计、管理人员及有关科研人员阅读参考,也可作为热能工程、工程热物理、环境工程、石油化工、暖通空调等专业的高年级本科生和研究生的选修课教材。
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书名:《新能源与可再生能源技术——21世纪能源与动力》系列教材
作者: 李传统 主编
出版社:
原价:30.00
出版日期: 2005-9-1
ISBN: 9787564101268
字数: 399000
页数: 239
印次: 2次
版次: 1
纸张: 胶版纸
(简介)全书共分为10章。
第1章对新能源的概念、种类、利用的现状和发展趋势进行了简明扼要的介绍;
第2章对太阳能的资源状况,太阳能供热、制冷和发电的基本原理、常用工艺技术进行了较为详细的介绍;
第3章对风能的资源状况、风能发电技术和发展趋势进行了介绍和讨论;
第4章对地热能的资源状况、常见形式、供热、干燥以及发电利用技术和发展趋势进行了介绍;
第5章对海洋能的资源状况、海洋能的利用方式、常见的海洋的能的利用技术和工艺进行了介绍;
第6章介绍了生物质能的分类、资源状况、热解和气化的概念、原理、工艺和设备,对生物质能源利用技术的研究进展和发展趋势进行了较为全面的描述;
第7章 对氢能的资源状况、氢气的制备过程、氢能的利用方式、燃料电池的工作原理、氢能发电的常见工艺进行了系统的论述,并对氢能利用的发展趋势进行了讨论;
第8章 对天然气水合物的赋存形式和资源状况、利用方式和发展前景进行了介绍;
第9章 对洁净煤技术的意义、洁净煤的利用方式与工艺、联合循环的现状与发展方向、洁净煤技术在我国一次能源中的战略意义进行了讨论;
第10章 对新能源与可持续发展的关系、能源利用过程中对环境造成的影响、能源利用过程中控制污染排放的意义等内容进行了论述。
本书较为全面地介绍了新能源与可再生能源的资源状况、利用原理与技术,系统完整。适合从事能源生产、能源管理、环境保护和能源化工等领域的工程技术人员、研究人员参考和使用。
_________________________
——这本书是介绍国外的同类技术,也可对你做一些参考。
【书 名】 《科技热点系列.新能源(英文版)》
【图书定价】¥9.80【作 者】:(英)摩根
【出 版 社】:中国青年出版社
【出版日期】:2005-2-1
【 ISBN 号】:7-5006-5711-0
【内容简介】
聚焦当今世界由科技发展引发的热点话题。此系列不仅描述了对我们生活产生重大影响的科技与社会热点现象,而且介绍了这些新现象产生的科技原因和社会、文化背景,并从多个角度探讨了这些科技现象的发展前景。此系列向我们提出了科技无极限的思维,并提出了科技将如何影响人类社会生活等疑问,值得当代人深思。探索。此系列涉及到很多新领域。新知识、新概念、新词汇,
本册讲述的是新能源。能源问题是当今社会的热点之一。我们每天赖以生存的常规能源一方面面临枯竭,另一方面又造成大量的环境污染,这种情况使得寻找。研究、使用新能源这一课题显得非常迫切。本书详尽地介绍了各种新能源的特点。)
——我认为该书中的观点都是作者的个人观点,希望提问者youcaizicer在阅读时客观地甄别。
——以上的答复是我的一些选择,希望对你有收益。
一、宇宙和微观世界
1、宇宙由物质组成:
2、物质是由分子组成的: 任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质
3、固态、液态、气态的微观模型:
固态物质中,分子与分子的排列十分紧密有规则,粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。分子来回振动,但位置相对稳定。因此,固体具有一定的体积和形状。 液态物质中,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小。因此,液体没有确定的形状,具有流动性。 气态物质中,分子间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子之间的作用力很小,易被压缩。因此,气体具有很强的流动性。
4、原子结构
5、纳米科学技术
二、质量:
1、定义:物体所含物质的多少叫质量。
2、单位:国际单位制:主单位kg ,常用单位:t g mg
3、质量的理解:固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变,所以质量是物体本身的一种属性。
4、测量:
日常生活中常用的测量工具:案秤、台秤、杆秤,实验室常用的测量工具托盘天平二、密度:
1、定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、公式: 变形
3、单位:国际单位制:主单位kg/m3,常用单位g/cm3。
4、理解密度公式
⑴同种材料,同种物质,ρ不变,m与 V成正比; 物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关,但与质量和体积的比值有关;密度随温度、压强、状态等改变而改变,不同物质密度一般不同,所以密度是物质的一种特性。
⑵质量相同的不同物质,密度ρ与体积成反比;体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比。
5、图象:左图所示:ρ甲>ρ乙
6、测体积——量筒(量杯)
⑴用途:测量液体体积(间接地可测固体体积)。
⑵使用方法:
7、测固体的密度:
8、测液体密度:
⑴ 原理:ρ=m/V
⑵ 方法:①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ;②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/ V
9、密度的应用:
⑴鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可用密度鉴别物质。
⑵求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。
⑶求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式V=m/ρ算出它的体积。
⑷判断空心实心:
第十二章《运动和力》
一、参照物
1、定义:为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。
2、任何物体都可做参照物,通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动,常选地面或固定于地面上的物体为参照物,在这种情况下参照物可以不提。
3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
4、不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。
二、机械运动
定义:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
特点:机械运动是宇宙中最普遍的现象。
比较物体运动快慢的方法:
⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用:时间相同路程长则运动快
⑵比较百米运动员快慢采用:路程相同时间短则运动快
⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢,采用:比较单位时间内通过的路程。实际问题中多用这种方法比较物体运动快慢,物理学中也采用这种方法描述运动快慢。
Ⅰ 匀速直线运动:
定义:快慢不变,沿着直线的运动叫匀速直线运动。
定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量
计算公式:变形 ,
B、速度 单位:国际单位制中 m/s 运输中单位km/h 两单位中m/s 单位大。
换算:1m/s=3.6km/h 。直接测量工具:速度计
三、长度的测量:
1、长度的测量是物理学最基本的测量,也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度尺。
2、国际单位制中,长度的主单位是 m ,常用单位有千米(km),分米(dm),厘米(cm),毫米(mm),微米 (μm),纳米(nm)。
3、主单位与常用单位的换算关系:
1 km=103m1m=10dm1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103μm 1m=106μm 1m=109nm 1μm=103nm
4、长度估测:黑板的长度2.5m、课桌高0.7m、篮球直径24cm、指甲宽度 1cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度1.75dm 、 手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm
5、误差:
(1)定义:测量值和真实值的差异叫误差。
(2)产生原因:测量工具 测量环境人为因素。
(3)减小误差的方法:多次测量求平均值。用更精密的仪器
(4)误差只能减小而不能 避免 ,而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的,是能够避免的。
四、时间的测量:
1、单位:秒(S)
2、测量工具: 古代: 日晷、沙漏、滴漏、脉搏等
现代:机械钟、石英钟、电子表等
五、力的作用效果
1、力的概念:力是物体对物体的作用。
2、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
3、力的性质:物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
4、力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。
说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢是否改变(速度大小的改变)和物体的运动方向是否改变
5、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N 表示。
6、力的测量:
⑴测力计:测量力的大小的工具。
⑵分类:弹簧测力计、握力计。
⑶弹簧测力计:
7、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
8、力的表示法: 力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长
六、惯性和惯性定律:
1、伽利略斜面实验:
2、牛顿第一定律:
⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
⑵说明:
A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括 出来的,且经受住了实践的检验 所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是 我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.
C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。
3、惯性:
⑴定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
七、二力平衡:
1、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
2、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
概括:二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。
第十三章《力和机械》
一、弹力
弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关
二、重力:
⑴重力的概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。
⑵重力大小的计算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。
⑶重力的方向:竖直向下 其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和 面是否水平。
⑷重力的作用点——重心:
三、摩擦力:
1、定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
2、滑动摩擦力:
⑴测量原理:二力平衡条件
⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶ 结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
7、应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
四、杠杆
定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
研究杠杆的平衡条件:
杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1
五、滑轮
定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
动滑轮:
①定义:和重物一起移动的滑轮也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
第十四章《压力和压强》
一、固体的压力和压强
1、压力:
定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
2、研究影响压力作用效果因素的实验:
3、压强:
⑴ 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵ 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
二、液体的压强
1、液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。
2、测量:压强计 用途:测量液体内部的压强。
3、液体压强的规律:
⑴ 液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
⑵ 在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑶ 液体的压强随深度的增加而增大;
⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。
4、压强公式:p=ρgh
三、大气压
1、概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。。
2、产生原因:因为 空气受重力并且具有流动性。
3、大气压的存在——实验证明:
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4、大气压的实验测定:托里拆利实验。
3、测量工具:
定义:测定大气压的仪器叫气压计。
分类:水银气压计和无液气压计
4、应用:活塞式抽水机和离心水泵。
5、沸点与压强:内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用:高压锅、除糖汁中水分。
6、体积与压强:内容:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。
三、浮力
1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。
2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体
3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上、向下的压力差 即浮力。
4、物体的浮沉条件:
5、阿基米德原理:
(1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
(2)、公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g (3)、适用条件:液体(或气体)
体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
6、浮力的利用:
(1)、轮船:
工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够。
(2)、潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)、气球和飞艇:
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
(4)、密度计:
第十五章《功和机械能》
一、功:
1、力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS
4、功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
二、功的原理:
1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2、说明:
3、应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑
②理想斜面遵从功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。三、机械效率:
1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:W有用= Gh
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功
公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W额=f L
3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η
斜面:W总= fL+Gh=FL
4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
② 公式:
③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:
。
四、功率:
1、定义:单位时间里完成的功
2、物理意义:表示做功快慢的物理量。
3、公式:= Fv
4、单位:主单位 W 常用单位 kW mW 马力
换算:1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s 内做功66000J
5、机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
五、机械能
(一)、动能和势能
1、能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
2、知识结构:
3、探究决定动能大小的因素:
4、机械能:动能和势能统称为机械能。
理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(二)、动能和势能的转化
1、知识结构:
2、动能和重力势能间的转化规律:
(三)、水能和风能的利用
1、 知识结构:
2、水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
第十六章 《热和能》
一、分子热运动:
1、物质是由分子组成的。分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。
2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。
③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象:两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
⑤分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。
3、分子间有相互作用的引力和斥力。
二、内能:
1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能不同:
机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关
内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
5、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高扩散越快。温度越高,分子无规则运动的速度越大。
三、内能的改变:
1、内能改变的外部表现:
物体温度升高(降低)——物体内能增大(减小)。
物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)——内能改变。
反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。(因为内能的变化有多种因素决定)
2、改变内能的方法:做功和热传递。
A、做功改变物体的内能:
①做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化
③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。(W=△E)
④解释事例:图15.2-5甲看到棉花燃烧起来了,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火:使木头相互摩擦,人对木头做功,使它的内能增加,温度升高,达到木头的燃点而燃烧。图15.2-5乙看到当塞子跳起来时,容器中出现了雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化凝成小水滴。
B、热传递可以改变物体的内能。
①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
②热传递的条件是有温度差,传递方式是:传导、对流和辐射。热传递传递的是内能(热量),而不是温度。
③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。
④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。
C、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。
D、温度、热量、内能 区别:
△温度:表示物体的冷热程度。
温度升高——→内能增加
不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热。
△热量:是一个过程。
吸收热量 不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
内能不一定增加。如:吸收的热量全都对外做功,内能可能不变。
△内能:是一个状态量
内能增加 不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热
☆指出下列各物理名词中“热”的含义:
热传递中的“热”是指:热量 热现象中的“热”是指:温度
热膨胀中的“热”是指:温度 摩擦生热中的“热”是指:内能(热能)
四、热量:
1、比热容:⑴ 定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
⑵ 物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。
⑶比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
⑷水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J
⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大
2、计算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)
3、热平衡方程:不计热损失 Q吸=Q放
五、内能的利用、热机
(一)、内能的获得——燃料的燃烧
燃料燃烧:化学能转化为内能。
(二)、热值
1、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
2、单位:J/kg
3、关于热值的理解:
① 对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式:Q=mq(q为热值)。
实际中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
4、酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
5、火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输
6、炉子的效率:
① 定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
② 公式:η=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′
(三)、内能的利用
1、内能的利用方式:
⑴ 利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。
⑵ 利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。
2、热机:定义:利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化:内能转化为机械能
蒸气机——内燃机——喷气式发动机
3、内燃机:将燃料燃烧移至机器内部燃烧,转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机大概的工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
5、 热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式:η=W有用/ Q总= W有用/qm
提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧 尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
汽油机和柴油机的比较:
汽油机 柴油机
不
同
点 构造: 顶部有一个火花塞。 顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气
点燃方式 点燃式 压燃式
效率 低 高
应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机
相同点 冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。
六、能量守恒定律
1、自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习,但在日常生活中我们也有所了解,如跟电现象相联系的电能,跟光现象有关的光能,跟原子核的变化有关的核能,跟化学反应有关的化学能等。
2、在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例,说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。
3、在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。
4、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,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
如果按照你在问题补充中的定义来看,那么煤炭,石油部也是可以源源不断得到的么?即使开采很快,会被用光,但过几十万年不是又会有了么?所以很明显你的那个定义是不正确的
根据我的理解,可再生资源首先必须是自然界中存在的,所以人为地用其他形式能转化而来的电能不是可再生资源,然后就是一个循环周期的问题,这个周期应该是比较小的,像石油之类的循环周期太长,所以也不属于可再生资源。闪电的话,或许你会说莱顿瓶,但事实上根据现有的科技手段是无法加以利用的,否则人们怎么会不去利用蕴藏巨大能量的闪电呢
回答你的补充:不是不能获得,而是难以获得。你知道莱顿瓶么?它可以接受并储存闪电。但是只是极小一部分,而一次闪电的能量是非常巨大的,就我所知还没有听说哪个国家或者科研组织可以充分吸收并储存甚至引用闪电
物质、能量与信息。
因此,能源的发展史直接影响人类的发展史。
我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:¾¾ 物质、能量和信息。
组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。
一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。
能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子内部的能量。
未来对能源的要求
有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。
未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。
而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。
除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。
u 能源的定义与源头
究竟什么是“能源”呢?《科学技术百科全书》是这样说的:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见,能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之,能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。
能源的源头
来自地球以外天体的能源(如太阳能)、地球本身蕴藏的能源(如地热、核能)、地球与其它天体相互作用产生的能源(如潮汐)。
而能源是产生能量的源头。
人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中,前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源,在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭,加热到一定温度,能和氧气化合并放出大量热能,可以直接用来取暖,也可用来产生蒸汽推动汽轮机,再带动发电机,使热能变成机械能,再变成电能。把电送到工厂、机关和住户,又可以转换成机械能、光能或热能。
在我们生活的地球上,能源形形色色。总起来说有三个初始来源。
太阳能
地球
来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
与地球内部的热能有关的能源,我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层,它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层,一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔,它大部分是熔融状的岩浆,厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核,地核中心温度为2000度。可见,地球上的地热资源贮量也很大。
与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量,称为原子核能,简称核能,俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源,以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外,还可以用作其它类型的动力源、热源等。
来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动,造成相对位置周期性的变化,它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比,潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨,而实际可用的只是浅海区那一部分,每年约可折合为6000 万吨煤。
u 能源结构与储量
地球上有哪些能量资源可供我们使用?它们还能维持多久?我们该怎么办?
能源的种类
一次能源:煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源;
二次能源:汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源,
一次能源和二次能源能源按其生成方式,分为天然能源(一次能源)和人工能源(二次能源)两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等;人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。
常规能源和新能源其中,已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源,称为常规能源,通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
煤的时代
能源结构的变迁历史上,伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用,世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪,到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代,随着石油资源的发现与石油工业的发展,世界能源结构发生了第二次转变,即从煤炭转向石油与天然气,到20世纪60年代,石油与天然气已逐渐称为主导能源,动摇了煤炭的主宰地位。但是,20世纪70年代以来两次石油危机的爆发,开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时,大部分化学能源的储量日益减少,并伴随着许多环境污染问题。
而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计
煤炭:~200年
石油、天然气:~50年
核能:无穷多
之一的电力消耗逐年增加。根据统计,人口若每30年增加一倍,电力的需求量每八年就要增加一倍。
于是,20世纪末,能源结构开始经历第三次转变,即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移,核能的比例将不断增长,并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。
化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用?据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨,预计还可开采30~40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米,预计还可开采60年。必须指出的是,煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了,且不说可能带来的环境污染,它们还是很好的化工原料呢!
水能及新能源的潜力那么水能呢?我们知道,水力是可以长期开发利用的。但是,在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办?再说,水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中,太阳能虽然用之不竭,但代价太高,并且就目前的技术发展情况来看,在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似,它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制,如风能、潮汐能、地热能等等。
易裂变核素
易发生裂变的原子只有铀-235(U235)、钚-239(Pu239)、铀-233(U233)三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235,钚-239可由铀-238生成,铀-233可由钍-232(Th232)生成。
易聚变核反应
氘(D2)-氚(D3)反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在,而氚极少,必须由人工生成(如由锂制造)。
核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。
天然铀的成份
天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238,仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。
作为发展核裂变能的主要原料之一的铀,世界上已探明的铀储量约490万吨,钍储量约275万吨。如果利用得好,可用2400~2800年。
聚变反应主要来源于氘-氚的核反应,氘来可大量自海水,氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂,海水中氘的含量为0.03克/升,据估计地球上的海水量约为138亿亿米3,所以世界上氘的储量约40亿万吨;地球上的锂储量虽比氘少得多,也有2000多亿吨,用它来制造氚,足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平,地球上可供原子核聚变的氘和氚,能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变,核燃料就可谓“取之不尽,用之不竭了”,人类就将从根本上解决能源问题,这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富,而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。
专家们预测,核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。
1.2 变脏的地球与干净的核电
本节要点:回答的问题以下问题:现有的能源还能维持多久?能源利用可以不污染环境吗?核能真是可持续能源吗?
u 能源的可持续发展
必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。
而目前人类面临的问题正是:能源资源枯竭;环境污染严重。
能源利用与环境的可持续发展
能源危机
目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪(如石油),最多的也能维持一、二百年(如煤)人类生存的需求。
今天,几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战:保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。
能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿,比上个世纪末期增加了2倍多,而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”,能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主,其中中国等少数国家是以煤炭为主,其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪,煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构,人类面临的能源危机都日趋严重。
浓烟滚滚的火电厂
能源对环境的污染 另一方面,特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境,使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是:氮氧化物(如NO与NO2)、二氧化硫(SO2)、各种悬浮颗粒物、一氧化碳(CO) 大气污染的主要源头
目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是:酸雨、温室效应和臭氧层破坏。
和碳氢化合物(如CH4、C2H6、C2H4等)。其来源主要有三个方面:① 煤、石油等化石燃料的燃烧;② 汽车排放的废气;③ 工业生产(如各种化工厂、炼焦厂等)产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。
1. 多元化
世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来,在发展常规能源的同时,新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中,风电要达到4000万千瓦,水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,到2010年,英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%,到2020年达到20%。
2. 清洁化
随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格,未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展,不仅能源的生产过程要实现清洁化,而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源,清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中,煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%,而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%,石油的比例将维持在37.60%~37.90%的水平。同时,过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展,洁净煤技术(如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术)、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家,如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电,它们认为核电就是高效、清洁的能源,能够解决温室气体的排放问题。
3. 高效化
世界能源加工和消费的效率差别较大,能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步,未来世界能源利用效率将日趋提高,能源强度将逐步降低。例如,以1997年美元不变价计,1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元,2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元,预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元,2025年为0.2375吨油当量/千美元。
但是,世界各地区能源强度差异较大,例如,2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元,2001~2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3~3.2倍,可见世界的节能潜力巨大。
4. 全球化
由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性,世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求,越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应,世界贸易量将越来越大,贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例,世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨,年均增长率约为3.46%,超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来,世界石油净进口量将逐渐增加,年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日,2020年将达到4080万桶/日,2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快,世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。
5. 市场化
由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段,故随着世界经济的发展,特别是世界各国市场化改革进程的加快,世界能源利用的市场化程度越来越高,世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少,而政府为能源市场服务的作用则相应增大,特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面,政府将更好地发挥作用。当前,俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家,正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施,这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高,有利于境外投资者进行投资。
三、启示与建议
1. 依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路
中国有自己的国情,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。
2. 积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系
为保障能源安全,我国一方面应借鉴国际先进经验,完善能源法律法规,建立能源市场信息统计体系,建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制,积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化,提高市场化程度;另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话,扩大能源供应网络,实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.
1,声音的发生:由物体的振动而产生。振动停止,发声也停止。
2.声音的传播:声音靠介质传播。真空不能传声。通常我们听到的声音是靠空气传来的。
3.声速:在空气中传播速度是:340米/秒。声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快。
4.利用回声可测距离:S=1/2vt
5.乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
6.减弱噪声的途径:(1)在声源处减弱;(2)在传播过程中减弱;(3)在人耳处减弱。
7.可听声:频率在20Hz~20000Hz之间的声波:超声波:频率高于20000Hz的声波;次声波:频率低于20Hz的声波。
8.超声波特点:方向性好、穿透能力强、声能较集中。具体应用有:声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等。
9.次声波的特点:可以传播很远,很容易绕过障碍物,而且无孔不入。一定强度的次声波对人体会造成危害,甚至毁坏机械建筑等。它主要产生于自然界中的火山爆发、海啸地震等,另外人类制造的火箭发射、飞机飞行、火车汽车的奔驰、核爆炸等也能产生次声波。
第二章 光现象知识归纳
1. 光源:自身能够发光的物体叫光源。
2. 太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的。
3.光的三原色是:红、绿、蓝;颜料的三原色是:红、黄、蓝。
4.不可见光包括有:红外线和紫外线。特点:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌 。
1. 光的直线传播:光在均匀介质中是沿直线传播。
882.光在真空中传播速度最大,是3×10米/秒,而在空气中传播速度也认为是3×10米/秒。
3.我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛。
4.光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
5.漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。
6.平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
7.平面镜应用:(1)成像;(2)改变光路。
8.平面镜在生活中使用不当会造成光污染。
球面镜包括凸面镜(凸镜)和凹面镜(凹镜),它们都能成像。具体应用有:车辆的后视镜、商场中的反光镜是凸面镜;手电筒的反光罩、太阳灶、医术戴在眼睛上的反光镜是凹面镜。
第三章 光的折射知识归纳
光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象。
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
凸透镜:中间厚边缘薄的透镜,它对光线有会聚作用,所以也叫会聚透镜。
凸透镜成像:
(1)物体在二倍焦距以外(u>2f),成倒立、缩小的实像(像距:f<v<2f),如照相机;
(2)物体在焦距和二倍焦距之间(f<u<2f),成倒立、放大的实像(像距:v>2f)。如幻灯机。
(3)物体在焦距之内(u<f),成正立、放大的虚像。如放大镜
光路图:
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6.作光路图注意事项:
(1).要借助工具作图;(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上;(7)平面镜成像时,反射光线的反向延长线一定经过镜后的像;(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
7.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),视网膜相当于照相机内的胶片。
8.近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜。
9.望远镜能使远处的物体在近处成像,其中伽利略望远镜目镜是凹透镜,物镜是凸透镜;开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜(物镜焦距长,目镜焦距短)。
10.显微镜的目镜物镜也都是凸透镜(物镜焦距短,目镜焦距长)。
第四章 物体的运动
1.长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺。
2.长度的主单位是米,用符号:m表示,我们走两步的距离约是 1米,课桌的高度约0.75米。
3.长度的单位还有千米、分米、厘米、毫米、微米,它们关系是:
1千米=1000米=103米;1分米=0.1米=10-1米
1厘米=0.01米=10-2米;1毫米=0.001米=10-3米
1米=106微米;1微米=10-6米。
4.刻度尺的正确使用:
(1).使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值; (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).读数时视线要与尺面垂直,在精确测量时,要估读到最小刻度值的下一位;(4). 测量结果由数字和单位组成。
5.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。
6.特殊测量方法:
(1)累积法:把尺寸很小的物体累积起来,聚成可以用刻度尺来测量的数量后,再测量出它的总长度,然后除以这些小物体的个数,就可以得出小物体的长度。如测量细铜丝的直径,测量一张纸的厚度.(2)平移法:方法如图:(a)测硬币直径; (b)测乒乓球直径;
(3)替代法:有些物体长度不方便用刻度尺直接测量的,就可用其他物体代替测量。如(a)怎样用短刻度尺测量教学楼的高度,请说出两种方法?
(b)怎样测量学校到你家的距离?(c)怎样测地图上一曲线的长度?(请把这三题答案写出来)
(4)估测法:用目视方式估计物体大约长度的方法。
7. 机械运动:物体位置的变化叫机械运动。
8. 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.
9. 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。
10. 匀速直线运动:快慢不变、经过的路线是直线的运动。这是最简单的机械运动。
11. 速度:用来表示物体运动快慢的物理量。
12. 速体在单位时间内通过的路程。公式:s=vt速度的单位是:米/秒;千米/小时。1米/秒=3.6千米/小时。
13. 变速运动:物体运动速度是变化的运动。
14. 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。用公式:v=s/t日常所说的速度多数情况下是指平均速度。
15. 人类发明的计时工具有:日晷→沙漏→摆钟→石英钟→原子钟。
第五章 力知识归纳
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1.什么是力:力是物体对物体的作用。
2.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)。
3.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。(物体形状或体积的改变,叫做形变。)
4.力的单位是:牛顿(简称:牛),符合是N。1牛顿大约是你拿起两个鸡蛋所用的力。
5.实验室测力的工具是:弹簧测力计。
6.弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
7.弹簧测力计的用法:(1)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(2)认清最小刻度和测量范围;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度,(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向一致;⑸观察读数时,视线必须与刻度盘垂直。(6)测量力时不能超过弹簧测力计的量程。
8.力的三要素是:力的大小、方向、作用点,叫做力的三要素,它们都能影响力的作用效果。
9.力的示意图就是用一根带箭头的线段来表示力。具体的画法是:
(1)用线段的起点表示力的作用点;
(2)延力的方向画一条带箭头的线段,箭头的方向表示力的方向;
(3)若在同一个图中有几个力,则力越大,线段应越长。有时也可以在力的示意图标出力的大小.
10.重力:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力。重力的方向总是竖直向下的。
11. 重力的计算公式:G=mg,(式中g是重力与质量的比值:g=9.8 牛顿/千克,在粗略计算时也可取g=10牛顿/千克);重力跟质量成正比。
12.重垂线是根据重力的方向总是竖直向下的原理制成。
13.重心:重力在物体上的作用点叫重心。
14.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,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。
15.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
16.增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些。
减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压 力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫。(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车)。
第六章 力和运动知识归纳
1.牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,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)。
2.惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫做惯性定律。
3.物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状下拉加载上一页
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计算公式:P有/W=η
7.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→焦;t→秒。(1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦)
第十一章 物态变化知识归纳
1. 温度:是指物体的冷热程度。测量的工具是温度计, 温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的。
2. 摄氏温度(℃):单位是摄氏度。1摄氏度的规定:把冰水混合物温度规定为0度,把一标准大气压下沸水的温度规定为100度,在0度和100度之间分成100等分,每一等分为1℃。 .常见的温度计有(1)实验室用温度计;(2)体温计;(3)寒暑表。体温计:测量范围是35℃至42℃,每一小格是0.1℃。
4. 温度计使用:(1)使用前应观察它的量程和最小刻度值;(2)使用时温度计玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;(3)待温度计示数稳定后再读数;(4)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
5. 固体、液体、气体是物质存在的三种状态。在一定情况下三种状态可以互相转化。
6. 熔化:物质从固态变成液态的过程叫熔化。要吸热。
7. 凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固。要放热.
8. 熔点和凝固点:晶体熔化时保持不变的温度叫熔点;。晶体凝固时保持不变的温度叫凝固点。晶体的熔点和凝固点相同。
9. 晶体和非晶体的重要区别:晶体都有一定的熔化温度(即熔点),而非晶体没有熔点。
10. 熔化和凝固曲线图:
11.(晶体熔化和凝固曲线图) (非晶体熔化曲线图)
12. 上图中AD是晶体熔化曲线图,晶体在AB段处于固态,在BC段是熔化过程,吸热,但温度不变,处于固液共存状态,CD段处于液态;而DG是晶体凝固曲线图,DE段于液态,EF段落是凝固过程,放热,温度不变,处于固液共存状态,FG处于固态。
13汽化:物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化的方式有蒸发和沸腾。都要吸热。
14. 蒸.发:是在任何温度下,且只在液体表面发生的,缓慢的汽化现象。
15. 沸腾:是在一定温度(沸点)下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。液体沸腾时要吸热,但温度保持不变,这个温度叫沸点。
16. 影响液体蒸发快慢的因素:(1)液体温度;(2)液体表面积;(3)液面上方空气流动快慢。
17. 液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)
18. 升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热;而物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热。
19. 水循环:自然界中的水不停地运动、变化着,构成了一个巨大的水循环系统。水的循环伴随着能量的转移。
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第十二章 机械能和内能知识归纳
1.一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。
2.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
3.运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
4.势能分为重力势能和弹性势能。
5.重力势能:物体由于被举高而具有的能。
6.物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
7.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。
8.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
9.机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:焦耳
10. 动能和势能之间可以互相转化的。
方式有:动能 重力势能;动能 弹性势能。
11.自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。
12.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。(内能也称热能)
13.物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。
14.热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
15.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。
16.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。
17.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;
物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。
18.所有能量的单位都是:焦耳。
19.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)
20.比热(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。
21.比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热就相同。
22.比热的单位是:焦耳/(千克·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
23.水的比热是:C=4.2×103焦耳/(千克·℃),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。
24.热量的计算:
① Q吸=cm(t-t0)=cm△t升 (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克·℃);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
25.热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。单位是:焦耳/千克。
26.燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm;(Q放 是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克。
27.利用内能可以加热,也可以做功。
28.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周。
29.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。热机的效率是热机性能的一个重要指标
30.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。
第十三章 电路初探知识归纳
1. 电源:能提供持续电流(或电压)的装置。
2. 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。
3. 有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合。
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4. 导体:容易导电的物体叫导体。如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等。
5. 绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
6. 电路组成:由电源、导线、开关和用电器组成。
7. 电路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)断路: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。
8. 电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图。
9. 串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。(电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过)
10. 并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(并联电路中各个支路是互不影响的)
12.电流的大小用电流强度(简称电流)表示。
12.电流I的单位是:国际单位是:安培(A);常用单位是:毫安(mA)、微安(µA)。1安培
36=10毫安=10微安。
13.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接线柱的接法要正确,使电流从“+”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。
14.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。
15.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。
16.电压U的单位是:国际单位是:伏特(V);常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(µV)。
3691千伏=10伏=10毫伏=10微伏。
17.测量电压的仪表是:电压表,它的使用规则是:①电压表要并联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;
18.实验室中常用的电压表有两个量程: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。
19.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对人体安全的电压是:不高于36伏;⑤工业电压380伏。
20.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)。
21.电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
22.决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
23.变阻器:(滑动变阻器和电阻箱)
(1)滑动变阻器:
① 原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。
② 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。
③ 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。
④ 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。
(2)电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器。
第十四章 欧姆定律知识归纳
1.欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成 正比,与导体的电阻成反比。
2.公式:(I=U/R)式 中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。1安=1伏/欧。
3.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。
4.欧姆定律的应用:
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① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压下拉加载上一页
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1.信息:各种事物发出的有意义的消息。 人类历史上,信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革是:①语言的诞生;②文字的诞生;③印刷术的诞生;④电磁波的应用;⑤计算机技术的应用。(要求会正确排序) 2.早期的信息传播工具:烽火台,驿马,电报机,电话等。
3.人类储存信息的工具有:①牛骨﹑竹简、木牍,②书,③磁盘﹑光盘。
4.所有的波都在传播周期性的运动形态。例如:水和橡皮绳传播的是凸凹相间的运动形态,而弹簧和声波传播的是疏密相间的运动形态。
5.机械波是振动形式在介质中的传播,它不仅传播了振动的形式,更主要是传播了振动的能量。当信息加载到波上后,就可以传播出去。
6.有关描述波的性质的物理量:①振幅A:波源偏离平衡位置的最大距离,单位是m.②周期T:波源振动一次所需要的时间,单位是s.③频率f:波源每秒类振动的次数,单位是Hz.④波长λ:波在一个周期类传播的距离,单位是m.
7.波的传播速度v与波长、频率的关系是:v=λf V=λ/T
8.电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场,由于电磁场本身具有物质性,因此电磁波传播时不需要介质。 9.电磁波谱(按波长由小到大或频率由高到低排列):γ射线、X射线、紫外线、可见光(红橙黄绿蓝靛紫)、红外线﹑微波﹑无线电波。(要了解它们各自应用)。 10.人类应用电磁波传播信息的历史经历了以下变化:①传播的信息形式从文字→声音→图像;②传播的信息量由小到大;③传播的距离由近到远④传播的速度由慢到快。
11.现代“信息高速公路”的两大支柱是:卫星通信和光纤通信,其中光纤通信优点是:容量大、不受外界电磁场干扰、不怕潮湿、不怕腐蚀,互联网是信息高速公路的主干线,互联网用途有:①发送电子邮件;②召开视频会议;③网上发布新闻;④进行远程登陆,实现资源共享等。
12. 电视广播、移动通信是利用微波传递信号的。
第十八章 能源与可持续发展知识归纳
1. 人类开发利用能源的历史:火→化石能源→电能→核能。
2.能源的种类很多,从不同角度可以分为:一次能源和二次能源;可再生能源和不可再生能源;常规能源(传统能源)和新能源;清洁能源和非清洁能源等。
3.核能获取的途径有两条:重核的裂变和轻核的聚变(聚变也叫热核反应)。原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的,而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的。 4.核电站主要组成包括:核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。
5.太阳能是由不断发生的核聚变产生的,地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有的能量,几乎都来自太阳。人类利用太阳能的三种方式是:①光热转换(太阳能热水器);②光电转换(太阳能电池);③光化转换(绿色植物)。
6.能量的转化和守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,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,而在转化或转移的过程中,其总量保持不变。
7.能量的转移和转化具有方向性。输出的有用能量 转换的能量
8.能量转换装置的效率= ————————×100%
输入的总能量.
2011年物理中考复习---物理公式
v
st
速度公式:
sv
求时间—— 公式变形:求路程——svt
t
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重力与质量的关系: G = mg
合力公式: F = F
1 + F2 F = F1 - F2密度公式:
mV
浮力公式: F浮=G – F
F浮=G排=m排g F浮=ρ水gV排
F浮=G
压强公式:
F
p=S
p=ρgh
帕斯卡原理:
杠杆的平衡条件: F1L1=F2L2
F1
L2L1
或写成:F2滑轮组:
F = G总
1n
s =nh
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对于定滑轮而言:
∵ n=1 ∴F = G s = h
1
对于动滑轮而言: ∵ n=2 ∴F = 2G s =2 h 机械功公式: W=F s
功率公式: P =
W
t
机械效率:
W 有用 ×W总 Q = c m △t
(保证 △t >0
Q放= mq
I
Qt
欧姆定律:
I
UR
电功公式: W = U I t
W = U I t 结合W = U I t 结合I如果电能全部转化为内能,则:Q=W 如电热器。 电功率公式:
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P = W /t P = I U
电流:在串联电路中,各处的电流都相等。表达式:I=I1=I2
电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式:U=U
1+
U2 分压原理:U1U2
R1
R2串联电路中,用电器的电功率与电阻成正比。表达式:
并联电路的特点:
P2R
电流:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式:I=I1+I22
IR
分流原理:12
I2R1
希望采纳