第十三章 內(nèi)能

第1節(jié) 分子熱運動

第2節(jié) 內(nèi)能

第3節(jié) 比熱容

第十四章 內(nèi)能的利用

第1節(jié) 熱機

第2節(jié) 熱機的效率

第3節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒

第十五章 電流和電路

第1節(jié) 兩種電荷

第2節(jié) 電流和電路

第3節(jié) 串聯(lián)和并聯(lián)

第4節(jié) 電流的測量

第5節(jié) 串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律

第十六章 電壓 電阻

第1節(jié) 電壓

第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律

第3節(jié) 電阻

第4節(jié) 變阻器

第十七章 歐姆定律

第1節(jié) 電流與電壓和電阻的關(guān)系

第2節(jié) 歐姆定律

第3節(jié) 電阻的測量

第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用

第十八章 電功率

第1節(jié) 電能 電功

第2節(jié) 電功率

第3節(jié) 測量小燈泡的電功率

第4節(jié) 焦耳定律

第十九章 生活用電

第1節(jié) 家庭電路

第2節(jié) 家庭電路中電流過大的原因

第3節(jié) 安全用電

第二十章 電與磁

第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場

第2節(jié) 電生磁

第3節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器

第4節(jié) 電動機

第5節(jié) 磁生電

第二十一章 信息的傳遞

第1節(jié) 現(xiàn)代順風(fēng)耳──電話

第2節(jié) 電磁波的海洋

第3節(jié) 廣播、電視和移動通信

第4節(jié) 越來越寬的信息之路

第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展

第1節(jié) 能源

第2節(jié) 核能

第3節(jié) 太陽能

第4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展

第十三 章內(nèi)能

知識點一、分子的熱運動

1.擴散：

定義：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。

擴散現(xiàn)象說明：①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動；

②分子之間有間隙。

固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，只是擴散的快慢不同，氣體間擴散速度最快，固體間擴散速度最慢。

汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴散現(xiàn)象。

擴散速度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，擴散越快。

由于分子的運動跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。

2.分子間的作用力：

分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的。

兩個鉛柱沒有被重物拉開，主要是因為鉛柱的分子之前存在引力。

壓縮固體和液體很困難，這是因為分子之間還存在斥力。

知識點二、內(nèi)能

1.內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。

2.物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著，無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。

3.影響物體內(nèi)能大小的因素：①溫度：在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大。②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。③材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。

4.改變內(nèi)能的兩種方式

（1）內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：

物體溫度升高（降低）——物體內(nèi)能增大（減小）。

物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）——內(nèi)能改變。

反過來，不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。（因為內(nèi)能的變化有多種因素決定）

（2）改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。

A、做功改變物體的內(nèi)能：

①做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。

②做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化

③如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。

舉例：鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒。看到當(dāng)塞子跳起來時，容器中出現(xiàn)了霧，這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。

B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。

①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。

②熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞過程中傳遞的是內(nèi)能（熱量），而不是溫度。

③熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；放熱溫度降低，內(nèi)能減少。

C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。

D、溫度、熱量、內(nèi)能的聯(lián)系和區(qū)別：溫度是指物體的冷熱程度，從分子動理論的觀點來看，溫度是分子熱運動激烈程度的標(biāo)志。

熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能，是內(nèi)能的變化量。

內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子由于熱運動而具有的動能和分子之間勢能的總和。

聯(lián)系：在不發(fā)生物態(tài)變化時，一個物體吸收了熱量，它們的內(nèi)能增加，溫度升高；一個物體放出了熱量，它的內(nèi)能減少，溫度降低。在發(fā)生物態(tài)變化時，物體吸收了熱量，內(nèi)能增加，溫度可能不變；物體放出了熱量，內(nèi)能減少，溫度可能不變。

知識點三、比熱容

1.定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比。

物理意義：表示物體吸熱或放熱本領(lǐng)的物理量。

比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。

水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃ ) 表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4.2 ×103J。

水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。

2.計算公式：Ｑ吸＝cm（t－t 0），Ｑ放＝cm（t0－t）

內(nèi)能的利用

一、熱機

1.熱機：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器叫熱機。

2.內(nèi)燃機：

①沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

②內(nèi)燃機的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

③汽油機和柴油機的不同處：

汽油機：氣缸頂、吸入空氣和汽油混合、點燃式、效率較低

柴油機：氣缸頂、吸入空氣、壓燃式、效率較高

二、熱機的效率

1.燃料的熱值：

①定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與的其質(zhì)量之比，叫這種燃料的熱值。用符號“q”表示。

②定義式：q=Q/m（若燃料是氣體燃料  q=Q/v）。

③單位：J/kg，讀作：焦耳每千克；J/m3，讀作：焦耳每立方米。

酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。

煤氣的熱值是3.9×107J/ m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。

④關(guān)于熱值的理解：

a.對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”“某種燃料”“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。

b.熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。

2.熱機的效率：

(1)定義：熱機工作時,用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比叫熱機的效率。

(2)公式：η=Q有/Q總×100%。

式中，Q有為做有用功的能量；Q總為燃料完全燃燒釋放的能量。

(3)提高熱機效率的主要途徑：

①改善燃燒環(huán)境，使燃料盡可能完全燃燒，提高燃料的燃燒效率。

②盡量減小各種熱散失。

③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。

④充分利用廢氣帶走的能量，從而提高燃料的利用率。

三、能量的轉(zhuǎn)化和守恒

能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其它形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(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)不可能實現(xiàn)，因為它違背了能量守恒定律。

第1節(jié)  兩種電荷

1、電荷間的相互作用：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

自然界只有兩種電荷——被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷“＋”；被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負(fù)電荷“－”。

電荷：電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷，符號是Q。電荷的單位是庫侖（C）。

2、檢驗物體帶電的方法：

①使用驗電器。

驗電器的構(gòu)造：金屬球、金屬桿、金屬箔。

驗電器的原理：同種電荷相互排斥。

從驗電器張角的大小，可以判斷所帶電荷的多少。但驗電器不能檢驗帶電體帶的是正電荷還是負(fù)電荷。

②利用電荷間的相互作用。

③利用帶電體能吸引輕小物體的性質(zhì)。

3、摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電。

在通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外所有電子總共帶的負(fù)電荷在數(shù)量上相等，整個原子呈中性，也就是原子對外不顯帶電的性質(zhì)。

摩擦起電原因：由于不同物質(zhì)原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。兩個物體相互摩擦?xí)r，原子核束縛電子的本領(lǐng)弱的物體，要失去電子，因缺少電子而帶正電，原子核束縛電子的本領(lǐng)強的物體，要得到電子，因為有了多余電子而帶等量的負(fù)電。

注意：①在摩擦起電的過程中只能轉(zhuǎn)移帶負(fù)電荷的電子；

②摩擦起電的兩個物體將帶上等量異種電荷；

③由同種物質(zhì)組成的兩物體摩擦不會起電；

④摩擦起電并不是創(chuàng)造電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使正負(fù)電荷分開，但電荷總量守恒。

能量轉(zhuǎn)化：機械能-→電能

4、 導(dǎo)體和絕緣體：容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體；不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體。

常見的導(dǎo)體：金屬、石墨、人體、大地、濕潤的物體、含雜質(zhì)的水、酸堿鹽的水溶液等。

常見的絕緣體：橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷、純水、空氣等。

導(dǎo)體容易導(dǎo)電的原因：導(dǎo)體中有大量的自由電荷（既可能是正電荷也可能是負(fù)電荷），它們可以脫離原子核的束縛，而在導(dǎo)體內(nèi)部自由移動。

絕緣體不容易導(dǎo)電的原因：在絕緣體中電荷幾乎都被束縛在原子范圍內(nèi)，不能自由移動。（絕緣體中有電荷，只是電荷不能自由移動）

金屬導(dǎo)體容易導(dǎo)電靠的是自由電子；酸堿鹽的水溶液容易導(dǎo)電靠的是正負(fù)離子

導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對的界限，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。一定條件下，絕緣體也可變?yōu)閷?dǎo)體。絕緣體不能導(dǎo)電但能帶電。

第2節(jié)  電流和電路

1、電流：

電流的形成：電荷在導(dǎo)體中定向移動形成電流。

電流的方向：把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。電流的方向與負(fù)電荷、電子的移動方向相反。

在電源外部，電流的方向是從電源的正極流向負(fù)極；在電源內(nèi)部，電流的方向是從電源的負(fù)極流向正極。

2、一個完整電路的構(gòu)成：電源、開關(guān)、用電器、導(dǎo)線。

3、電源：能夠提供電能的裝置，叫做電源。

干電池、蓄電池供電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；發(fā)電機發(fā)電時，機械能轉(zhuǎn)化為電能。

持續(xù)電流形成的條件：① 必須有電源；

 ② 電路必須閉合（通路）。（只有兩個條件都滿足時，才能有持續(xù)電流）

開關(guān)：控制電路的通斷。

用電器：消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置。

導(dǎo)線：傳導(dǎo)電流，輸送電能。

4、電路的三種狀態(tài)：

通路——接通的電路叫通路，此時電路中有電流通過，電路是閉合的。

開路（斷路）——斷開的電路叫斷路，此時電路不閉合，電路中無電流。

短路——不經(jīng)過用電器而直接用導(dǎo)線把電源正、負(fù)極連在一起，電路中會有很大的電流，可能把電源燒壞，或使導(dǎo)線的絕緣皮燃燒引起火災(zāi)，這是絕對不允許的。用電器兩端直接用導(dǎo)線連接起來的情況也屬于短路（此時電流將直接通過導(dǎo)線而不會通過用電器，用電器不會工作）。

5、電路圖：

常用電路元件的符號：

第3節(jié)  串聯(lián)和并聯(lián)

1、串聯(lián)電路：

把電路元件逐個順次連接起了就組成了串聯(lián)電路。

特點：①電流只有一條路徑；

②各用電器之間互相影響，一個用電器因開路停止工作，其它用電器也不能工作；

③只需一個開關(guān)就能控制整個電路。

2、并聯(lián)電路：

把電路元件并列地連接起來就組成了并聯(lián)電路。

電流在分支前和合并后所經(jīng)過的路徑叫做干路；分流后到合并前所經(jīng)過的路徑叫做支路。

特點：①電流兩條或兩條以上的路徑，有干路、支路之分；

②各用電器之間互不影響，當(dāng)某一支路為開路時，其它支路仍可為通路；

③干路開關(guān)能控制整個電路，各支路開關(guān)控制所在各支路的用電器。

第4節(jié)  電流的測量

1、電流：電流是表示電流強弱的物理量，用符號I表示。

單位：安培，簡稱安，符號A。比安培小的單位還有毫安（mA）和微安（μA）,

1A=103 mA   1mA=103μA   1A=106μA

2、電流表：

測量電流的儀表叫電流表。符號為A，其電阻很小，理想的電流表相當(dāng)于導(dǎo)線。

電流表的示數(shù)：

量程

使用接線柱*

表盤上刻度位置

大格代表值

小格代表值

0～0.6A

“-”和“0.6”

下一行

0.2A

0.02A

0～3A

“-”和“3”

上一行

1A

0.1A

在0～3A量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時，在0～0.6A量程上讀出的示數(shù)的5倍。

注意： 部分電流表的三個接線柱分別是“+”、“0.6”和“3”。這時“0.6”和“3”是負(fù)接線柱，電流要從“+”流入，再從“0.6”或“3”流出。

正確使用電流表的規(guī)則：

①電流表必須和被測的用電器串聯(lián)。

②“+”“－”接線柱的接法要正確，必須使電流從“＋”接線柱流進電流表，從“－”接線柱流出來。

③被測電流不能超過電流表量程。若不能預(yù)先估計待測電流的大小時，應(yīng)選用最大量程進行試觸。

④絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表直接連到電源的兩極上。

使用電表前，如果指針不指零，可調(diào)整中央調(diào)零螺旋使指針調(diào)零。

第5節(jié)  串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律

1、串聯(lián)電路中的電流處處相等。

2、并聯(lián)電路干路的總電流等于各支路電流之和。

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