初中物理热和能知识点(九年级物理热和能知识点总结)
热和能
一、分子热运动
1、分子动力学理论的内容是:
(1)物质是由分子组成的;
(2)一切物体的分子都在不断地无规则地运动。
(3)分子间存在相互作用的吸引力和排斥力。
2、扩散:不同物质相互接触时相互进入的现象。
扩散现象解释:
分子不断地无规律地运动。
分子间存在间隙。
扩散现象可以发生在气体、液体和固体中。扩散速度与温度有关。温度越高,扩散越快。
3、分子的热运动:由于分子的运动与温度有关,因此分子的不规则运动称为分子的热运动。温度越高,分子的热运动越剧烈。
二、内能
1、内能:组成物体的所有分子的热运动动能与分子势能的总和,称为物体的内能。
单位:焦耳(J)
2、一切物体在任何情况下都具有内能;无论是高温的铁水还是寒冷的冰,它们都有内能。
3、物体的内能与其温度的关系:当物体的质量、材质、状态相同时,温度越高,物体的内能越大。
4、内能的变化:
(1)改变内能的两种方式:做功和传热。
(2)热量:传热过程中,传递的能量称为热量,热量的单位为焦耳。传热的本质是内能的传递。
A.热传递可以改变物体的内能。
传热方向:热量从高温物体传递到低温物体,或从同一物体的高温部分传递到低温部分。
传热条件:有温差。
热传递传递内部能量(热量),而不是温度。
传热过程中,物体吸收热量,其内能增加;当它释放热量时,其内能会减少。
注意:物体的内部可以改变,但温度不一定会改变。
B.做功改变了物体的内能:
做功可以改变内能:对物体做功,物体的内能会增加;当外部对物体做功时,物体的内能会减少。
做功改变内能的实质是内能与其他形式能量的相互转化。
做功和传热相当于改变物体的内能。
三、比热容
1、定义:一定质量的物质在温度升高时吸收的热量与其质量与升高温度的乘积之比。
2.定义公式:
3、单位:J/(kg·)
4、物理意义:表示物体吸收或释放热量的能力。
5.比热容是物质的一种特性。它的大小与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸放热、形状等无关。
6、水的比热容为4.2103J/(kg·)。其物理意义为:1kg水的温度升高(或降低)1时,吸收(或释放)的热量为4.2103J。
7.比热容表
(1)比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容。
(2)从比热容表还可以看出,所有物质中,水的比热容最大。这意味着水在加热或冷却时温度变化较小。水的这一特性对气候影响很大。
在相同太阳辐射条件下,沿海地区白天气温上升较内陆地区慢,夜间气温下降较少。因此,白天沿海地区气温变化较小,内陆地区气温变化较大。一年中,内陆地区夏季比沿海地区热,冬季内陆地区比沿海地区冷。
(3)水的比热容较大,在生产、生活中经常使用。
汽车发动机、发电机等机器在工作时会产生热量,通常需要通过循环水进行冷却。冬季也常用热水取暖。
8、热量计算公式:
内能的利用
一、热机
1、热机:将内能转化为机械能的机器称为热机。
2、内燃机:
行程:活塞在气缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程称为行程。
内燃机的工作过程:内燃机的每个工作循环分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个阶段。在这四个阶段中,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠飞轮的惯性完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功,将内能转化为机械能的冲程。此外,压缩冲程将机械能转化为内能。
汽油机和柴油机的区别
汽油机:缸顶式,吸入空气与汽油混合,点火式,效率低
柴油机:缸顶、进气、压燃式、效率更高
二、热机的效率
1、燃料热值
定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的比值,称为该燃料的热值。用符号“q”表示。
定义公式:q=Q/m(q为热值)(若燃料为气体燃料q=Q/v)
单位:J/kg,读作:焦耳每千克J/m3,读作:焦耳每立方米
酒精的热值为3.0107J/kg,也就是说1kg酒精完全燃烧放出的热量为3.0107J。
燃气的热值为3.9107J/m3,即:1m3燃气完全燃烧放出的热量为3.9107J。
(7为功率)
热值的认识:
A、关于热值的概念,要注意理解“1公斤”、“一定燃料”、“完全燃烧”这三个关键词。1kg指的是燃料的质量。如果燃料的质量不是1kg,那么燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某些燃料:说明热值与燃料种类有关。完全燃烧:表示必须完全燃烧,否则1kg燃料的化学能转化为内能就不是由热值确定的值。
B、热值反映了某种物质的燃烧特性,也反映了不同燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能的能力。换句话说,它是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形状、质量、体积等无关。
2、热机效率:
(1)热机能量流图:
真正能够转化为外界有用功的能量只是燃料燃烧时释放的能量的一部分。
(2)定义:热机工作时,用于做有用功的部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比,称为热机效率。
(3)公式:=Qhas/Qtotal100%。
式中,Q为做有用功的能量;Q始终是燃料完全燃烧所释放的能量。
(四)提高热机效率的主要途径
改善燃烧环境,使燃油尽可能完全燃烧,提高燃油燃烧效率。
尽量减少各种热损失。
减少部件之间的摩擦,以减少克服摩擦做功所消耗的能量。
充分利用废气带走的能量,从而提高燃料利用率。
三、能量的转化和守恒
能量守恒定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生。它只会从一种形式转换为其他形式,或者从一个对象转移到另一种对象。在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
“第一类永动机”永远无法实现,因为它违反了能量守恒定律。
电流和电路
一、两种电荷
1、带电:被摩擦的物体具有吸引光和小物体的性质。我们说该物体带电。
轻小物体是指纸屑、头发、草球、灰尘、轻质球等。
2、摩擦起电
定义:利用摩擦力使物体带电。
能量的转换:机械能电能
3.两种收费方式:
正电荷的定义:用丝绸摩擦的玻璃棒上的电荷。
负电荷的定义:被毛皮摩擦的橡胶棒上的电荷。
4、电荷间相互作用定律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5.收费金额
定义:电荷的量称为电荷。
单位:库仑(C)
6.验电器
结构:金属球、金属棒、金属箔
功能:检测物体是否带电。
原理:利用相似电荷相互排斥
7.原子及其结构
(1)原子由中心带正电的原子核和原子核外带负电的电子组成;
(2)电子所带电荷为1.610-19C;(-19是功率)
(3)正常情况下,原子核所带的正电荷与原子核外电子所带的总负电荷数量相等,电性相反,整个原子呈中性;
8、摩擦起电的本质:电荷的转移
由于不同物体的原子核结合电子的能力不同,因此不会因摩擦起电而产生新的电荷,而是电子从一个物体转移到另一个物体,失去电子的正电荷并获得电子的负电荷。
9.导体和绝缘体
指挥
定义:容易导电的物体。
常见材料:金属、石墨、人体、泥土、酸、碱、盐水溶液
导电原因:导体中有大量自由移动的电荷
绝缘体
定义:不易导电的物体。
常见材质:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、石油等。
不易导电的原因:几乎没有自由移动电荷。
“导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。在一定条件下,绝缘体也可以变成导体。
二、电流和电路
1、电流的形成:电荷的定向运动形成电流
2、电流方向的规定:规定正电荷定向运动的方向为电流方向。
3、获得连续电流的条件:电路中有电源且电路是路径
4.电路
(1)电路由电源、电器、开关和电线组成
定义:能够提供电流,或将其他形式的能量转换成电能的装置。
电器
定义:利用电力工作的设备。
工作时:将电能转换成其他形式的能量。
开关:控制电路的通断。
电线:传输电能
(2)三种电路:
路径:连接的电路。
Break:断路。
短路:定义:电源两端或电器两端直接用电线连接。
特点:如果电源短路,电路中就会产生很大的电流,可能会烧坏电源或烧坏电线的绝缘层,很容易引起火灾。
5、电路图:用符号表示电路连接的图称为电路图。
画电路图时应注意的事项:导线应水平和垂直排列,不宜使用曲线。它们应该是锋利且有棱角的。一般应断开开关。各部件的位置应适当排列、分布均匀。组件不应绘制在角落处。整个电路最好呈一条直线。长方形。
三、串联和并联
四、电流的测量
1、电流:表示电流强度的物理量,符号I
2、单位:安培,符号A,还有毫安(mA)和微安(A)1A=1000mA1mA=1000A
3、电流测量:
测量电流的仪表是:电流表;符号:A
选择量程:实验室常用的电流表有两个量程:
0~0.6A,每个小格代表的电流值为0.02A;
0~3A,每个小格代表的电流值为0.1A。
(如果您不知道测量范围,请选择更大的范围并进行测试触摸。)
注:测试触摸方法:先将电路的一根线固定到电流表的一个端子上,然后用电路的另一根线快速测试电流表的另一个端子。如果指针摆动很小(读数不准确),则需要更换较小的指针。测量范围,如果超过测量范围(电流表会烧坏),需要更换到更大的测量范围。
电流表的使用
(1)电流表必须与用电器串联;(相当于一根电线)
(2)端子的连接方法必须正确,使电流从“+”端子进入,从“-”端子退出;
(3)被测电流不应超过电流表的最大测量值;
(4)绝对不允许在不使用电器的情况下将电流表直接连接到电源的两极。
电流表读数
(一)明确选定范围;
(2)明确分度值(每个小格所代表的电流值);
(3)根据表针向右偏转的格数读取当前值;
五、串、并联电路中电流的规律
1、串联电路的电流定律:串联电路中各处电流相等。
公式:I=I1=I2
2、并联电路电流定律:并联电路中的总电流等于各支路电流之和。
公式:I=I1+I2