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2022人教版九年级物理全一册导学案
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这是一份2022人教版九年级物理全一册导学案,共91页。
物理
九年级上册
目录
§第十三章 内能 36
第一节 分子热运动 36
第二节 内能 40
第三节 比热容 44
§第十四章 内能的利用 51
第一节 热机 51
第二节 热机效率 55
第三节 能量的转化和守恒 60
§第十五章 电流和电路 63
第一节 两种电荷 63
第二节 电流和电路 67
第三节 串联和并联 72
第四节 电流的测量 75
第五节 串并联电路中的电流规律 78
§第十六章 电压 电阻 82
第一节 电压 82
第二节 串并联电路中的电压规律 85
第三节 电阻 88
第四节 变阻器 91
§第十七章 欧姆定律 95
第一节 电流与电压和电阻的关系 95
第二节 欧姆定律 99
第三节 电阻的测量 102
第四节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 107
§第十八章 电功率 110
第一节 电能 电功 110
第二节 电功率 113
第三节 测量小灯泡的电功率 117
第四节 焦耳定律 122
§第十三章 内能
第一节 分子热运动
知识储备
1. 物质是由分子或原子构成的,分子非常小,直径只有10-10m
2. 分子热运动定义:分子无规则运动叫做分子热运动。
分子热运动只与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈
3.扩散定义:两种不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象。气体、液体、固体都能发生扩散现象。
实例
气体扩散实验
液体扩散实验
固体扩散实验
现象
无色的空气与红棕色的二氧化氮气体混合在一起,最后颜色变得均匀
无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液混合在一起,最后颜色变得均匀
五年后将他们切开,发现它们互相渗入约1mm深
结论
气体、液体和固体在互相接触时,彼此都能渗入对方
4.扩散现象说明了:
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;分子之间有间隙。
实验装置
实验探究
实验结论
如图所示,把50ml酒精倒进装有50ml水的试管里,堵住试管口震荡几次,观察发现总体积小于100ml
分子间存在着间隙
5.在通常情况下物质的分子间的间隙,气态>液态>固态
固体 液体 气体
知识解读
【例1】分子在不停地做无规则运动,能体现此规律的现象是( )
A .雪花纷飞B .树叶飘落C .花香扑鼻D .水波荡漾
【训练1】下列现象中,说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A .尘土飞扬 B .茶香四溢 C .树叶纷飞 D .瑞雪飘飘
【训练2】关于分子热运动的一些现象,下列说法正确的是( )
A .水的流速越快,水分子的热运动就越剧烈
B .水凝固成冰后,水分子仍然在做无规则的热运动
C .静止在地面的物体的分子不做无规则运动
D .只有气体和液体才能发生扩散现象,固体不能发生扩散现象
【例2】用如图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是________(选“A”或“B”)瓶。扩散现象说明气体分子________。若实验温度分别为①0℃,②4℃,③20℃,则在________温度下(填序号)气体扩散更快。
【训练1】在热、冷水中同时各滴入一滴蓝墨水,静置片刻后杯中的情况如图所示,这说明分子运动的快慢与 ________有关。
【训练2】如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,可以看到, 两个瓶中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这属于________现象,该现象表明________。
知识储备
1.分子间的作用力
(1)分子间存在着相互作用的引力和斥力。
(2)分子间既有引力又有斥力。当分子间的距离很小时,作用力表现为斥力;当分子间的距离稍大时,作用力表现为引力。如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略
知识解读
【例1】如图所示,将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱就会结合在一起,并能吊挂一定质量的物体。这个实验表明( )
A.分子在永不停息地运动,发生扩散现象 B.分子间存在引力无斥力
C.分子间存在引力 D.以上说法都不正确
【训练1】下列现象能说明分子之间存在引力的是 ( )
A.磁铁能吸引大头针
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小纸屑
C.挂衣服的塑料吸盘压紧在玻璃上,很难被拉开
D.两块表面磨平、干净的铅块,压紧后在它下面能挂较重的物体而不被拉开
【训练2】把干净的玻璃板吊在测力计的下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板(如图所示),发现测力计的示数增大,其原因是( )
A .玻璃板受到重力 B .玻璃板受到浮力
C .玻璃板受到大气压力 D .玻璃分子与水分子之间存在相互作用的引力
强化训练
一、选择题
1. 如图所示,四溢的花香引来了长喙天蛾,该现象主要说明( )
A .分子是不断运动的 B .分子是由原子构成的
C .分子间有引力和斥力 D .分子具有一定的质量
2. 小明把一瓶酸奶、咸鱼放在冰箱里,过了一晚,他闻到从冰箱拿出的酸奶具有一股咸鱼味,此现象能说明( )
A .分子在不断地运动 B .酸奶瓶对咸鱼分子有引力
C .咸鱼的内能大于酸奶瓶的 D .咸鱼的温度高于酸奶瓶的
3. 下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A .固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
B .墨水在热水中扩散的快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C .压紧的铅块能结合在一起,表明分子间有引力
D .桂花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
4.下列关于分子间的作用力的说法中正确的是 ( )
A.一根铁棒很难被拉断,这说明铁棒的分子间只存在引力
B.液体非常容易流动,这说明液体分子间主要是斥力
C.气体很容易被压缩的原因是因为气体分子间没有作用力
D.分子间的距离减小,分子间的引力和斥力都增大
二、填空、实验题
5.取两块表面磨平、干净的铅柱,使它们紧密接触并压紧后,居然可以在它们下面吊起一盏台灯而不分开,说明分子之间存在________;往盛有一半水的氧化长玻璃管中注满酒精,封闭管口,反复翻转几次,发甲丙现水和酒精的总体积减小,说明分子之间存在________;如图将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体(ρ二氧化碳>ρ空气)的玻璃瓶口对口对接,中间用玻璃板隔开,抽开隔板后,两瓶中气体都变成红棕色,此现象说明分子处在________;对于玻璃瓶的三种放置方法(如图所示),你认为________图放置最不合理。
6. 端午节吃粽子是我国的传统风俗!煮粽子时,很远就闻到香味,这是________现象;如图所示,吃粽子时,剥开粽叶,会有米粒粘在粽叶上,这是由于分子间存在________。
7. 如图所示是一款3D打印笔。在打印笔中装入塑料条,接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条,胶条在空气中迅速冷却变成特定的形态。加热时,会闻到熔胶的气味是一种________现象。温度越高,气味越浓烈,是因为温度越高,分子的无规则运动越________,胶条被挤出后可以“粘”在一起,说明分子间存在________。
8. 分子动理论的主要内容有:①物质是由大量分子组成的;②分子间是有间隙的;③分子不停地做无规则的运动;④分子间存在相互作用力。如图所示,列举了三种现象,分别是:
A.红墨水滴在清水中,整杯水变红。
B.两表面磨平的铅块紧密接触,其下可吊一钩码。
C.一半酒精和一半水混合后,总体积变小。
上述理论与所列现象相对应的是:② ________、③________、
④________(以上三空选填如图中的字母代号即可)。
第二节 内能
知识储备
1.分子动能:运动的分子也具有动能_。物体的温度越高分子热运动的速度越大,动能越大
2.分子势能:由于分子之间存在相互作用,因而分子具_势能_叫做分子势能
3.物体的内能:构成物体的所有分子,其热运动的______与______的总和,叫做物体的内能。
①一切物体在任何情况下都具有内能。0℃的水具有内能,-10℃的冰仍然具有内能,只是对于同样的水,温度降低时其内能减少了而已。
②内能是不同于机械能的另一种形式的能。物体一定由内能但不一定有机械能
③内能发生变化时,物体的表现方式有温度改变和物态改变两种。
④影响物体内能大小的因素:质量、温度、种类、物态
4.两个存在温度差的物体在内能转移的过程中,传递能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳
一般情况,物体吸收热量,内能增加,温度升高;放出热量,内能减少,温度降低;
知识解读
【例1】下列说法正确的是 ( )
A.温度为0℃的物体没有内能 B.温度高的物体内能一定大
C.物体的内能增加,它的温度一定升高 D.物体的温度升高,它的内能就增加
【训练1】下列说法正确的是 ( )
A.内能是分子动能和分子势能的总和,所以它是机械能
B.物体运动越快,物体的动能越大,内能也越大
C.在水平面上静止的0℃的冰块不具有内能和机械能
D.任何物体都有内能,但不一定有机械能
【例2】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A .物体放出热量,其内能一定减少、温度一定降低
B .热量都是从内能大的物体向内能小的物体传递
C .把热汤倒入碗中,碗变热是通过热传递的方式改变了它的内能
D .冰在熔化过程中,其内能增加而温度保持不变
【训练1】关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A .冰熔化时吸收热量,温度升高 B .0℃的冰没有内能
C .发生热传递时,两个物体的温度一定不同 D .15℃水一定比25℃水的内能小
知识储备
1.改变物体内能的方式:做功、热传递。
搓手——对手做功; 对手“哈气”——热传递
2.在发生热传递的过程中,热量从一个物体转移到另一个物体,温度高的物体放出热量,内能减少,温度低的物体吸收热量,内能增加
热量只有在发生热传递的过程中才有意义,它是一个过程量。
3.物体内能增加,温度不一定会升高。例如:冰在熔化过程中,要吸收热量,内能增加,但温度不变。
物体内能减少,温度不一定会降低。例如:水在结冰的过程,内能减少,但温度保持不变。
4.热传递和做功的区别
实质
条件
方式(方法)
举例
热传递
内能的转移过程
不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差
热传导、热对流、热辐射
烧红的铁块放入冷水中,内能从高温铁块转移到低温的水,铁块的内能减少,水的内能增加
做功
其他形式的能与内能之间的相互转化过程
外界对物体做功,物体的内能增加
压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体
打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝
物体对外界做功,物体的内能减少
体积膨胀等
装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来,水蒸气的内能减少
知识解读
【例1】下列属于通过做功途径改变物体内能的是 ( )
A.在火炉上烧水,水温升高。 B.感冒发烧,用冷毛巾敷额头。
C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热 。 D.炎热的夏天,柏油路面温度升高
【训练1】下列现象中.通过热传递改变物体内能的是 ( )
A.白行车轮胎放气时.气门嘴处温度会降低
B.放进冰箱冷冻室的水变成冰块
C.在汽油机的压缩气体,气缸内气体的温度升高
D.用手来回弯折铁丝,弯折处铁丝温度升高
【训练2】下列事例中,主要利用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A . 双手摩擦能发热 B . 烧水时水温升高
C . 钻木取火 D . 锯木材锯子发烫
【例2】如图所示实验,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,以下说法正确的是( )
A .试管口出现的“白雾”是水蒸气
B .水蒸气对外做功,内能减少
C .水蒸气对外做功,内能增加
D .木塞的机械能增加
【训练1】如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是( )
A .试管变热的过程
B .水变热的过程
C .水变成水蒸气的过程
D .水蒸气推出橡胶塞的过程
【训练2】如图所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速下压,棉花被点燃,这一过程是将机械能转化为________能,这是通过______方式改变棉花的内能
强化训练
一、选择题
1.有关温度、热量和内能的说法错误的是( )
A .物体放出热量,其内能一定减小,温度一定降低
B .热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递
C .将热水倒入碗里,碗变热是通过热传递的方式改变了内能
D .冰在熔化过程中,内能增加而温度保持不变
2.如图所示,将水壶放在燃气灶上烧水,下列说法中正确的是 ( )
A .燃气燃烧时将内能转化为化学能
B .烧水的过程中,水的温度升高时内能增加
C .烧水的过程中,水含有的热量变多
D .水沸腾后继续吸收热量时,温度升高,内能不变
3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧下列说法正确的是( )
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B.此实验只通过热传递改变筒内空气的内能
C.下压活塞的过程,空气的内能转化为活塞的机械能
D.硝化棉燃烧,是因为玻璃筒内空气的温度升高,内能增大
4.下列现象中,通过热传递来改变内能的是 ( )
5.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能 B.做功可以改变物体的内能
C.物体的内能增加,一定是温度升高了 D.温度相同的1kg水和1g水,内能相同
6. 如图所示,把一个薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。把一根皮条缠在管子上,迅速来回拉动皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开。以下说法中正确的是( )
A .人拉动皮条使金属管内能增加,是用做功的方法改变内能
B .金属管内的酒精升温内能增大,是用做功的方法改变内能
C .酒精蒸汽把软木塞顶出去的过程,把动能转化为内能
D .酒精蒸汽把软木塞顶出去的过程,酒精蒸汽的内能增大
7. 下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和
第三节 比热容
知识储备
1.一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
不同物质的比热容一般不同,同种物质(物态相同)的比热容相同,跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关
比热容用符号 表示,它的单位是焦每千克摄氏度。符号是J/(㎏·℃)
2.物理意义:为了比较不同物质的吸、放热能力而引入的一个物理量。
水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃)。它的物理意义是:质量是1千克的水,温度升高(或降低)1℃,需要吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
3.不同的物质,质量相同,吸收相同的热量,温度升得慢的比热容大。
不同的物质,质量相同,升高同样的温度,加热时间长的比热容大。
质量相同的不同物质,吸收或放出同样的热量时,比热容大的物质温度变化小,
比热容大的物质对温度有很好的调节作用。
知识解读
【例1】依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/ (J/(kg·°C)-1)
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A .一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B .水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C .水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J
D .质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
【训练1】用冷水冷却汽车发动机,主要是利用水的( )
A .比热容大 B .密度大 C .凝固点低 D .沸点高
【训练2】夏日午后,晋阳湖边的沙子热得烫脚,而湖水却很清凉;傍晚日落,沙子凉了,湖水却暖暖的。这主要是因为水和沙子具有不同的( )
A .密度 B .内能 C .比热容 D .热量
【例2】用同一酒精灯分别给质量相等的甲、,乙两种物质加热,根据测量数据绘制如图所示图象,由图可知( )
A .甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
B .甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
C .甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
D .甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
【训练1】两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热。液体温度与加热时间关系如图所示,根据图象分析可知( )
A .甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B .如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
C .如果都加热1min,甲比乙吸收的热量多
D .加热时间越长,液体分子运动越慢
知识储备
1.热量计算的一般式:_______________
开始的温度叫初温,结束时的温度叫末温,升高的温度指的是初温与末温的温度差。
2.如果我们用Q吸代表物质吸收的热量,c代表比热容,m代表物质的质量,t0代表物质的初温,t代表物质的末温,
物体吸收热量的公式Q吸=cm(t-t0) 物体放出热量的公式Q吸=cm(t0-t)
知识解读
【例1】沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的________。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为________J(c水=4.2×103J/(kg·℃))。
【训练1】质量为5千克的水温度降低了40℃,求水放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
【训练2】小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30kg,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是________J。
【训练3】将质量为1千克、初温为80°C的铝块放在室内冷却,使其温度降低到30°C。
求: 铝块放出的热量Q放[c铝=0.9×103J/(kg·℃)]。
知识储备
1.比较不同物质吸热的情况
(1)实验探究:不同物质的吸(放)热本领探究
①设计实验:在比较不同物质吸热的情况时可以采取以下两种方法:
a、选取质量______的不同物质,让他们吸收_______的热量,比较它们升高的温度,
温度升高少的物质吸热本领强;
b、选取质量_______的不同物质,使它们升高______的温度,比较他们吸收热量的多少,
吸收热量多的物质吸热本领强(填“相同“或“不相同“)。
②实验器材及需要测量的物理量:
实验器材:相同规格的电加热器、烧杯、_______、_______、________、水、煤油等
实验需要测量的物理量:
a、用温度计测水和煤油的初温t0、末温t末; b、用天评测水和煤油的质量m;
c、用停表记录加热时间t。
③实验记录表格
物质
质量m/kg
初温t0/℃
末温t末/℃
升高的温度△t/℃
加热时间t/min
水
煤油
④分析论证:给质量、初温相同的水和煤油加热,是他们吸收相同的热量(加热时间相同),煤油的温度升的比水高;使它们升高相同的温度,对水加热的时间更长一些,表明水与煤油的吸热本领不同。
⑤探究归纳:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量______;质量相等的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度_______。实验说明不同种类的物质吸热的本领不同。
知识解读
【例1】如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验,将甲和乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中,并测出甲和乙的初温,然后用两个相同的酒精灯加热,记录实验数据,并绘制出如图所示的图象,(不计热损失):
(1) 实验时,应保证甲、乙的初温和_______(选填“体积”或“质量”)相等。
(2) 加热10min,甲吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(3) 通过实验,分析记录的实验数据可知。从开始加热到60℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲=________Q乙 , 乙液体的比热容是甲液体的________倍。
【训练1】小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1) 本实验需要用到天平这一测量工具,目的是________;
(2) 加热10min,水吸收的热量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3) 根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是_______℃,煤油的比热容是_______J/(kg•℃)【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
【训练2】用图 甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温质量相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾;
(1) “用相同酒精灯加热”,目的是________,分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水沸点比水高;水沸腾时温度计的局部放大图如图乙所示,则水的沸点为________℃;
(2) 实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水________(选填“多”或“少”);
(3) 能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?
答:________,其原因是________。
强化训练
一、选择题
1.根据表中一些物质的比热容[J/(kg•℃)]的数据,下列判断正确的是 ( )
A.不同物质的比热容不可能相同
B.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地昼夜温差大
D.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
2. 如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J·kg-1 . ℃-1)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103
A .不同物质的比热容一定不同
B .物质的物态发生变化,比热容不变
C .质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D .质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
3. 如图装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不同种液体,温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触,传感器通过数据采集线与计算机相连接,在计算机上得到的实验图像如图所示,下列说法正确的是( )
A .加热t1时间,甲吸收热量多 B .甲的比热容大
C .甲、乙升高相同的温度,甲吸收热量多 D .吸收相同的热量,甲升温比乙多
4. 为了比较不同物质的吸热能力,某同学选用两个规格相同的烧杯,加入初温相同、质量相同的水和食用油,选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油,选用两个相同的温度计测量水和食用油的温度,并配备了秒表用来计时,实验装置如图甲、乙所示。根据实验数据绘制水和食用油的温度随时间变化的图像如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A .实验中选用相同电加热器,目的是保证水和食用油温度变化相同
B .实验中用温度计的示数变化表示水和食用油吸收热量的多少
C .由图像可知,升高相同温度,食用油所需时间长,所以吸热能力强
D .由图像可知,加热相同时间,水温度变化小,所以吸热能力强
5. 小明和小华同学在做“探究:比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”的实验时, 使用了如图所示的装置.设计实验方案时,他们确定以下需控制的变量,其中多余的是( )
A .采用完全相同的加热方式
B .酒精灯里所加的酒精量相同
C .取相同质量的水和煤油
D .盛放水和煤油的容器相同
二、计算实验题
6. 用两个相同的电加热器分别给质量均为2kg的水和某种液体加热,每隔1min记录一次温度,如下表所示,求:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
某液体的温度/℃
20
23
26
29
32
35
(1) 水经过5分钟吸收的热量;
(2) 某液体的比热容。
7. 用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是多少?已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)。
8. 了比较水和食用油的比热容,某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下:
(1) 该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表和________。
(2) 实验中,两烧杯内放入相同规格的电加热器,这样可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量________,通过比较________来比较水和食用油的吸热能力。
(3) 实验中用到的研究方法除了转换法外还有________。
(4) 已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则食用油的比热容为________J/(kg•℃)。
(5) 如图2中能合理反映该实验结果的图象是________(填“甲”“乙”或“丙”)
9. 小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1) 在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和食用油;
(2) 实验中便用相同电加热器加热的目的是:使水和煤油在相同时间内________相同;
(3) 实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给________加热更长的时间,这表明食用油的吸热本领比水________(“强”或“弱”):
(4) 如果水和煤油都加热10min,水吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于")煤油吸收的热量。
(5) 根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是________℃,煤油的比热容是________J/(kg·℃)。(c水=4.2x103J/(kg·℃) (q酒精=3.0×107J/kg)
10. 李兰同学在做题时总会遇到“某液体相同时间内放出的热量相同”这样的条件,但她观察实际情况发现,不同温度的水放热的速度(相同时间内放出的热量)是不一样的。经过查资料,她了解到:水放热的快慢(相同时间内放出热量的多少)与容器(材料、厚度、形状等)、质量以及水和环境的温度差有关。
为了简化问题,李兰只想探究“放热前与环境温度差不同的水,相同时间放出的热量与该温度差的定性关系”。经过跟老师的讨论,老师建议测量的时间间隔以10分钟为最佳。
现在有一个烧杯和杯中的热水(已知水的质量为m,水的初温t0>80℃),假设环境温度不变,已知水的比热容为c水。请你帮助她设计实验方案。
(1) 实验器材:烧杯、热水、________
(2) 实验步骤:(可画图或文字表述)________
(3) 第一个10分钟内水放出的热量表达Q放=________ (用题目已知及测量的物理量表述)
§第十四章 内能的利用
第一节 热机
知识储备
1.实验探究:利用内能做功
实验装置
实验现象
实验分析
(1)瓶塞被弹出;
(2)瓶口出现白雾;
酒精灯燃烧______转化为_____,水吸热汽化为水蒸气,水蒸气膨胀推动活塞做功,内能转化为_______,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化为小液滴
实验结论:内能可以做功,内能可以转化为____________
2.热机
①定义:利用内能做功的机械。
②热机的种类很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 。尽管它们的构造不同,但它们有一个共同的特点,就是把____能转化为______能
3.内燃机
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。
最常见的内燃机是四冲程的汽油机和四冲程的柴油机。
(1)汽油机
汽油机是利用汽油在气缸内燃烧产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机
①构造: 如图所示
②工作工程:汽油机在工作时,活塞在气缸内往复运动,活塞从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
汽油机的一个工作循环有四个冲程组成, 分别是_____冲程、 ______冲程、_____冲程、 ______冲程。 汽油机是通过四个冲程的不断循环来保证连续工作,
其工作过程如下表:
次序
1
2
3
4
冲程名称
______冲程
______冲程
______冲程
______冲程
工作示意图
进气门开闭情况
_________
________
_______
________
排气门开闭况
________
_________
________
________
活塞运动方向
向____
向_____
向____
向____
冲程的作用
吸入汽油和空气的混合物
压缩汽油和空气的混合物,使其内能增加、温度升高
火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧, 产生高压气体,高压气体推动活塞对外做功
排出废气
能的转化
无能量转换
_____________
_________________
无能量转换
(2)柴油机
①工作原理:利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功。
②主要工造:与汽油机大致相同,所不同的是柴油机汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴。
③工作过程:与汽油机大致相同,也是吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,在一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次。
④柴油机与汽油机的异同
比较
柴油机
汽油机
构造
燃料
柴油
汽油
一个工作循环
吸气冲程
只吸入空气
吸入汽油和空气混合物
压缩冲程
压缩程度较大
(机械能转内能)
压缩程度较小
(机械能转内能)
做功冲程
压燃式
(内能转机械能)
点燃式
(内能转机械能)
排气冲程
排出废气
排出废气
主要特点
笨重、效率高
轻巧、效率低
适用范围
载重汽车、火车等
小汽车等
相同点
①都是燃料在气缸中燃烧
②喷油嘴和火花塞工作时刻都是在压缩冲程结束时
③有相同的四个冲程
④一个工作循环都是曲轴转动两圈,对外做功一次
⑤启动时都是先靠外力使曲轴先转动
知识解读
【例1】图所示 , 是汽油机工作时的四个冲程 , 其中属于做功冲程的是 ( )
【训练1】如图所示实验,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,以下说法正确的是 ( )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大
B.水蒸气内能转化为软木塞的机械能
C.能量的转化与热机的压缩冲程的相同
D.试管口的“白气”是是水蒸气汽化形成的
【训练2】汽油机的一个工作循环分为四个冲程,每个冲程都伴随着能量的转移或转化,其中主要将机械能转化为内能的冲程是 ( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
强化训练
一、选择题
1.如图所示为某汽油机四个冲程的示意图,下列排列顺序正确的是( )
A.甲乙丙丁 B.乙甲丁丙 C.甲乙丁丙 D.丁乙甲丙
2.如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是机械能转化为内能的过程
3.下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是 ( )
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
C.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞
D.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
4
.如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程 ,缺少的一个冲程的名称及顺序 ,下列判断正确 的是 ( )
A .吸气冲程,应在甲图之前
B .压缩冲程,应在甲、乙图之间
C.做功冲程,应在乙、丙图之间
D .排气冲程,应在丙之后
5. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖迅速飞出。这个过程与四冲程汽油机中的哪个冲程的能量转化相同( )
A .吸气冲程 B .压缩冲程 C .做功冲程 D .排气冲程
二、填空题
6. 如图所示,用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧,下压过程将机械能转化为________能,此过程与汽油机的________冲程能量转化形式相同。
7. 如图所示,给试管内水加热至一定程度,发现试管口木塞会被推出。
(1) 给水加热是通过________方式使水的内能增加;木塞被推出后水蒸气的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 四冲程内燃机的________冲程与这个原理相同;内燃机工作时,产生的噪声和________会对环境造成污染。
第二节 热机效率
知识储备
★知识点 1、燃料的热值
( 1)燃料
①燃料的种类:燃料的种类很多,固体燃料有木柴、煤等,液体燃料有汽油、酒精等,气体燃料有煤气、天然气等。
(2)燃料的热值
在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小。
①定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量_之比,叫做这种燃料的热值。热值符号:q_
②单位:焦耳每千克_,符号:_ J/kg_
③热值的物理意义:表示每千克的燃料完全燃烧时所放出的热量。
如木炭的热值为3.4×107J/kg ,表示1kg 的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J 。同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值一般不同。
④燃料燃烧放出热量的计算公式:______________
注意:只有燃料燃烧释放热,才能用_________进行计算,不要与物体温度降低时的放热公式
Q放=cm(t-t0) 混淆。
⑤对于气体而言,热值的单位还常用“焦每立方米”,符号是J/m3 。若气体燃烧单位是J/m3,
则计算燃料完全燃烧时放出的热量用Q放=Vq。其中 V 的单位是 m3,q 的单位是J/m ,Q的单位是 ______
知识解读
【例1】下列关于热值的说法,正确的是( )
A .使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B .1kg汽油比100g汽油热值大
C .燃料燃烧放出的热量越多,热值一定越大 D .热值只与燃料的种类有关
【训练1】关于燃料的热值,以下说法正确的是 ( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.0.5g汽油和2kg汽油,它们的热值是一样的
知识储备
1.热机的效率
(1)内燃机燃料燃烧能量走向示意图
(2)热机的效率
①定义:用来做______功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比
②公式:________________,_____是用来做有用功的能量,____是燃料完全燃烧放出的能量。
(3)热机效率总小于 1 的原因
由于热机在工作过程中,总有能量损失,即 Q 有用总小于Q 总,所以热机的效率总小于 1。 通常情况下,蒸汽机的效率为 6%-15%,汽油机的效率为 20%-30%,柴油机的效率为30%-45%。
(4)提高热机效率的主要途径
①__________________②____________________ ③_______________________________
④使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调理各零件之间的间隙,减少因克服摩擦阻力而做的额外功
知识解读
【例1】甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则 ( )
A. 甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B. B.消耗同样多的汽油甲做的有用功比乙做的有用功多
C.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
【训练1】一瓶酒精倒掉一半,剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比,以下的说法正确的是 ( )
A.只有密度和热值不变 B.只有密度和比热容不变
C.只有比热容和热值不变 D.三个都不变
【例2】关于热机的效率,下列说法中正确的是( )
A .热机做的有用功越多,热机效率一定高B .热机的功率大,热机效率一定高C .热机在相同时间内消耗的燃料少,热机效率一定高D .以上说法都不对
【训练1】一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占10%,则它的机械效率为( )
A .35%B .30%C .55%D .65%
【例3】一种以汽油机为动力的茶园修剪机。其油箱最多可装0.3kg的汽油,消耗一箱汽油做功3.45×106J。求:(q汽油=4.6×107J/kg)
(1) 一箱汽油完全燃烧放出的热量。
(2) 汽油机工作的效率。
【训练1】水壶里装有2kg、20℃的水,用天然气炉具将其加热至沸腾,已知天然气的热值为8×107J/m3 , 大气压强为1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1) 烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2) 若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3 , 则天然气炉具的效率是多少?
强化训练
一、选择题
1. 可燃冰”作为新型能源有巨大的开发潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的十倍,这表示“可燃冰”的( )
A .沸点高 B .热值大 C .比热容大 D .密度大
2. 一瓶酒精倒掉一半,剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比,以下的说法正确的是 ( )
A.只有密度和热值不变 B.只有密度和比热容不变
C.只有比热容和热值不变 D.三个都不变
3. 甲乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,意义是 ( )
A.甲的功率大于乙的功率 B.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
C.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料 D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
4. 如图所示是内燃机的能流图,则内燃机的效率可以表示为 ( )
A.η=[(E1+E2+E3+E4)/E]×100%
B.η=(E2/E)×100%
C.η=[(E1-E3+E4)/E]×100%
D.η=(E1/E)×100%
5.关于“热机”,下列说法中正确的是 ( )
A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能
B.改进技术,可以使热机的效率达到100%
C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性
D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时水凝固胀坏水箱
6. 某摩托车的效率为34%,某汽车的效率为29%,这说明了( )
A.摩托车比汽车的功率大 B.燃烧相同的燃料,摩托车将内能转化为机械能比汽车多
C.摩托车比汽车做的有用功多 D.使用摩托车比使用汽车做功多
7.一辆小汽车在平直公路上匀速直线行驶23km,消耗汽油2kg。已知汽油发动机的效率为25%,汽油的热值为4.6X107J/kg;
(1) 2kg汽油完全燃烧时放出的热量;
(2) 小汽车匀速直线行驶过程中受到的阻力;
(3) 完成发动机的能量流向图
① ________;
②________.
8.一辆小轿车质量为1.8t,四个轮子与地面的总接触面积为1000cm2。小轿车在水平路面上做匀速直线运动,2.5h行驶了225km,该车的发动机的额定功率为20kw,(g=10N/kg,q汽油=4.5×107J/kg)求:
(1) 小轿车静止时对地面的压强;
(2) 轿车在这次行驶过程中受到的牵引力;
(3) 若汽油完全燃烧产生的热量的25﹪转化为车运动时的机械能,则这次行驶中要消耗多少kg的汽油?
9. 小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:
(1) 水箱中水的质量;
(2) 水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg•℃)】;
(3) 如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
第三节 能量的转化和守恒
知识储备
★知识点 1、能量的转化
(1)能量的形式多种多样
自然界中存在着各种形式的物质运动,如机械运动、分子热运动等,每一种运动都有一种能量跟它对应,因此能量的形式有很多种。跟机械运动对应的是机械能,跟分子热运动对应的是内能。此外,其他形式的能还有电能、光能、化学能、核能等。
(2)能量的转化
现象
能量转化
摩擦生热
____能转化为__能
燃料燃烧时发热
____能转化为___能
火力发电站
_____能转化为___能
太阳能电池
____转化为___能
蓄电池充电
____能转化为____能
太阳能热水器
___能转化为___能
规律总结:自然界中各种形式的能,在一定条件下都可以相互转化。
( 3)能量的转移
能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分,这属于能量的转移。
★知识点 2、能量守恒定律
(1)能量守恒定律
①能量守恒定律:能量既不会凭空______,也不会凭空______,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其它物体,而在转化和转移的过程中,能量的______保持不变。这就是能量守恒定律。
( 2)“永动机”
不消耗能量,能够永远运动下去的机器,就是所谓的“永动机”。事实证明,能量在转化过程中只要有运动,摩擦就是不可避免的,就会产生热,这样运动的能量就会减少,如果不补充能量,运动最终会停止, 违背能量守恒定律。
知识解读
【例1】实验装置如图所示,加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析正确的是 ( )
A.玻璃管口冒出“白气”是汽化成的水蒸气
B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C.小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D.小叶轮转动,水的内能转化为叶轮的机械能
【例2】图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运 动过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 动能逐渐增大,机械能增大
B. 势能逐渐减小,机械能减小
C. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变
D. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小
强化训练
一、选择题
1. 下列过程中,属于动能转化为重力势能的是( )
A.投篮时,篮球上升的过程;
B. 电梯匀速上升的过程;
C.跳伞员从空中下落的过程;
D.小球从斜面上向下滚动的过程.
2.关于图中的能量转化,下列说法中正确的是 ( )
A.甲图中小孩把橡皮筋拉长,势能转化为动能
B.乙图中小孩从滑梯上滑下,势能转化为动能与内能
C.丙图中人搓手取暖,内能转化为机械能
D.丁图中液化气燃烧加热铁锅,化学能转化为机械能.
3. 我们小时候都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞,你知道其中能量的转化吗?对于图中荡秋千的小孩,下列分析错误的是( )
A.小孩在A点具有最大动能; B.小孩在B点势能最小;
C.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能; D.如果没有能量损失,他将一直荡下去
4. 下列图形中,属于内能转化为机械能的是( )
5.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
6. 如图所示实验中,给试管里的水加热,水沸腾后试管口的木塞被冲出,则下列说法中正确的是 ( )
A.木塞被冲出时试管口出现的“白雾”是水蒸气
B.木塞被冲出时试管口出现“白雾” ,说明水蒸气的内能增加
C.此过程中的能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D.在此过程中水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少
§第十五章 电流和电路
第一节 两种电荷
知识储备
1.两种电荷
(1)带电体性质:带电体具有______________的性质,我们就说这物体带了_____或者_______
(2)摩擦起电:用摩擦的方法使物体______,叫做摩擦起电
摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创生了电,而是电子从一个物体_____到了另一个物体,_____电子的带正电;____电子的带负电
(3)两种电荷:自然界只有两种电荷
正电荷:用______摩擦过的______带的电荷叫做正电荷;
负电荷:用______摩擦过的______带的电荷叫做负电荷;
(4)电荷间的相互作用规律:同种电荷_____________;异种电荷________________
(5)验电器
作用:________________________________;
原理:________________________________
注意:验电器不能直接检验物体带哪一种电荷,可以直接判断物体是否带电
知识解读
【例1】在晴朗的冬日,用塑料梳子梳干燥的头发,头发会越梳越蓬松,主要原因是( )
A.梳头时,空气进入头发
B.梳子对头发有吸引作用
C.头发和梳子摩擦后,头发因带同种电荷而相互排斥
D.头发和梳子摩擦后,头发因带异种电荷而相互吸引
【训练1】有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电,将甲与乙、丙靠近时,它们相互作用的情况如图所示,则下列判断正确的是( )
A.乙球一定带负电,丙球可能带正电
B.乙球一定不带电,丙球可能带负电
C.乙球可能带负电,丙球一定带正电
D.乙球可能不带电,丙球一定带负电
【训练2】如图所示,小杜同学用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中( )
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷
D.金属箔张开是因为同种电荷相排斥
知识储备
1.原子的结构
原子是由位于中心的带正电的______和核外带负电的_____组成;
质子(带正电)
原子核 中子(不带电)
原子
核外电子(带负电)
2.导体、绝缘体
(1)导体:_________的物体叫导体;如:金属、人体、大地、酸碱盐溶液;
(2)绝缘体:___________的物体叫绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料、纯水等;
绝缘体不易导电的原因:绝缘体中只有极少的能够自由移动的电荷。
(3)导体和绝缘体之间没有明确的界限,导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换;
(4)半导体:硅、锗等类物质是常见半导体。一般可做成智能机器人、发光二极管等
(5)超导体:没有任何阻碍作用的导体。可制作远距离输电电线。
知识解读
【例4】下面几种关于导体与绝缘体的说法中正确的是( )
A、绝缘体没有电子所以不能导电 B、导体内的电荷都会发生移动,所以导体能够导电
C、导体能导电,都是靠自由电子的移动 D、绝缘体不能导电,因为它几乎没有自由电荷
【例5】在通常的情况下,下列物体:①人体;②橡胶;③塑料;④湿木头;⑤陶瓷;⑥酸碱、盐的水溶液,属于导体的是 ( )
A.①③⑥ B.②④⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
强化训练
一、选择题
1. 如图所示,用餐巾纸摩擦一根可以绕支架自由转动的吸管,使它带上电,现用另一带电玻璃棒靠近吸管的一端,发现它们互相排斥,关于这一现象,下列说法正确的是 ( )
A.吸管带的是正电
B.吸管在摩擦中失去电子而带负电
C.吸管和玻璃棒带同种电荷
D.吸管和玻璃棒带异种电荷
2.A、B 是两个轻质泡沫小球,C 是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C 三者之间相互作用时的场景如图所示。由此可以判断( )
A .小球A 带正电 B .小球B 带正电 C .小球A 可能不带电 D .小球B 可能不带电
3. 用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开。下列关于这个现象的说法正确的是( )
A .说明玻璃棒带电
B .不能说明玻璃棒是否带电
C .接触金属球后,玻璃棒的电荷消失了
D .两片金属箔片带上了异种电荷
4. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体对电流的阻碍作用大,但能够带电
B.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
5
.如图所示的电路中,当开关闭合后,在金属夹A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、
橡皮和塑料尺,小灯泡能发光的是 ( )
A. 接入硬币和橡皮 B. 接入塑料尺和铅笔芯
C. 接入硬币和铅笔芯 D. 接入橡皮和塑料尺
6. 如图所示,轻质棒M放在绝缘支架上,与毛皮摩擦后带上负电的绝缘棒L靠近M的A端时,A端被L吸引,则( )
A .M一定带负电
B .M一定带正电
C .摩擦时,L失去电子
D .摩擦时,L得到电子
7. 如图所示金属球使小芳带电,则小芳( )
A .得到电子 B .失去电子 C .得到原子核 D .相互排斥的头发带上同种电荷
8. 如图所示,无风条件下卡通造型的塑料氢气球向带负电的甲棒靠近但未接触,而氢气球却远离带电情况未知的乙棒。则可推断乙棒( )
A .不带电 B .带正电 C .带负电 D .带电情况无法判断
第二节 电流和电路
知识储备
1.电流
(1)、_________________形成电流; (电荷包括______和_____________都可以形成电流)
(2)、规定:________定向移动的方向为 (负电荷定向移动的方向与电流方向_____,尤其注意电子是______,电子的移动方向与电流的方向______)
(3)、在电源外部,电流的方向从电源的_____极流向用电器,再回到____极;
在电源内部电流的方向从电源的_____极流向____极;
(2) 、二极管是半导体,具有 导电性,即电流只能从它的一端流向另一端,不能反向流动。
知识解读
【例1】关于电流的形成,下列说法中正确的是 ( )
A.只有自由电子的定向移动才能形成电流 B.只有正电荷定向移动才能形成电流
C.只有正负电荷同时定向移动才能形成电流 D.金属导体中的电流是自由电子定向移动形成
【训练1】下列说法中正确的是 ( )
A.电路中只要有电源,就一定产生电流 B.电流是由电荷的无规则运动形成的
C.电流的方向总是从电源的正极流向负极 D.在电源外部,电流总是从电源的正极流向负极
知识储备
1.电路
(1)电路:用______将 、 、 连接起来就组成了电路;
1、电源:提供 的装置,把其它形式的能转化成电能;
电路 2、用电器:消耗 的装置,把电能转化成其它形式的能(电灯、风扇等);的构成 3、导线:连接电路的各个元件,输送电能;
4、开关:控制 的通断;
(2)电路中有持续电流的条件:
A. ,B.
(3)常用电路元件的符号:
电路图及元件符号:用电路元件符号表示电路连接的图叫电路图;
画电路图时要注意:整个电路图是长方形;导线要横平竖直;元件不能画在拐角处。
知识解读
【例1】根据实物图画出相应的电路图
【训练1】图乙所示的四个电路图中与图甲所示实物图相对应的是( )
A .B .C .D .
【例2】根据电路图连接完整相应的实物图
【训练1】根据电路图连接实物图。
【例3】如图所示,在每个水果上插入铜片和锌片,用导线把这几个水果与发光二极管连接起来,二极管便发出了光,其中插入金属片的水果相当于电路中的( )
A .用电器 B .电源 C .开关 D .导线
【训练1】如图所示,一个移动电源正在给手机电池充电,此时该手机的电池相当于( )
A .用电器 B .开关 C .导线 D .电源
知识储备
1.电路的工作状态
电路状态
定义
电路图(实物图)
特点
通路
处处连通的电路
电路中有点流,用电器正常工作
断路
某处断开的电路
·
电路中(或者部分电路)中没有电流,用电器不工作
短路
将导线(或电流表)与用电器两端连接(并联)
被连接的用电器不工作,电流大部分经过导线(或电流表)会导致电路损坏,严重会导致火灾
【例1】对如图所示的三个电路,状态判断正确的是( )
A .甲断路、乙短路、丙通路
B .甲通路、乙短路、丙短路
C .甲断路、乙通路、丙短路
D .甲短路、乙断路、丙通路
【训练1】如图所示的电路,正确的是( )
A .B .C .D .
【训练2】如图所示的电路中,当电键S1和S2都闭合时,下列各说法中正确的是( )
A.灯L1亮,L2熄灭 B.灯L1、L2都亮
C.灯L1、L2都熄灭 D.灯L1熄灭,L2亮
强化训练
一、选择题
1.在如图所示的电路中,开关闭合后灯泡能发光的是( )
2.下列关于电流的说法正确的是( )
A、导体中只要有自由电荷,就能形成电流 B、电荷只要运动就能形成电流
C、电荷的定向移动形成电流 D、正电荷定向移动才能形成电流
3. 如图所示,磁控猴子是一个史上最小气的猴子,只要你抢走它
手上的香蕉,它就不停的大吵大闹,你把香蕉还给它,它就停止吵
闹.香蕉的作用相当于电路中的( )
A、开关 B、导线 C、电源 D、用电器
4.某实验小组用两个相同的小灯泡连接了如图所示的串联电路,当开关闭合后发现,甲乙两灯都不亮,为了找到故障原因,小张用一根导线线来检查。当导线与AB两点连接时,甲灯不亮乙灯亮;当导线与BC两点连接时,两灯都不亮。由此推测故障是( )
A.AB两点间存在短路 B.AB两点间存在断路
C.BC两点间存在短路 D.BC两点间存在断路
5. 在下列的四个电路图中,与实物图对应的是( )
A .B .C .D .
6.图甲闭合开关灯泡发光,图乙用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来的瞬间(验电器带电情况见图乙)。根据图中信息可以判断出( )
A .金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
B .金属棒中电流方向是由A向B
C .开关中电流的方向是由A向B
D .开关中自由电子定向移动方向是由A向B
7.根据实物图画出电路图
8. 根据电路图连接完整相应的实物图
第三节 串联和并联
知识储备
★知识点1、串联和并联
串联
并联
定义
把元件逐个_____连接起来的电路
把元件_____的连接起来的电路
特征
电路中只有____电流路径,一处段开所有用电器都停止工作。
电路中电流路径至少有____,各支路中的元件_____工作,互不影响。
开关作用
控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。
电路图
实例
装饰小彩灯、开关和用电器
家庭中各用电器、各路灯
知识解读
【例1】如图所示的电路中,开关S闭合后,两个灯泡属于串联的是( )
A .B .C .D .
【训练1】如图所示的四个电路中,各开关都闭合后,灯泡L1与 L2串联的是( )
A . B . C . D .
【例2】小阳用一个电动机、一个小灯泡和两个开关等器材,模拟卫生间的照明灯和排风扇的连接,使照明灯和排风扇既可以单独工作,也可以同时工作。则图所示的电路设计中,符合上述要求的是( )
A .B .C .D .
【训练1】如图,某种电脑键盘清洁器有两个开关,开关S1只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机M。如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
A .B . C .D .
【例3】疫情期间,为方便病人呼叫医生,在两间独立病房里各装有一个开关,在护士站装有两盏灯泡, 病人按下开关S1 , L1灯亮;另一病人按下S2 , L2灯亮。请你用笔画线代替导线,正确连接电路(导线不允许交叉)。
【训练1】火车在两节车厢之间有两间厕所,只有当两间厕所的门都关上时(每扇门相当于一个开关),车厢中指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”字样,提醒旅客两间厕所内都有人.请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图.
强化训练
一、选择题
1. 图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M工作,应( )
A .只闭合S1
B .只闭合S2
C .S1、S2都闭合
D .S1、S2都断开
2. 某种电脑键盘清洁器有两个开关,开关S1只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机M.在如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
3. 小明发现教室里的一个开关可以同时控制两盏日光灯.下图中符合要求的电路图是( )
4. 如图所示,开关S闭合时,灯泡L1与灯泡L2组成并联电路的是( )
A .B .C .D .
5. 在新冠肺炎疫情期间,为加强对进校人员的管控,学校对电动门控制系统进行了改造;进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门,用S1闭合表示体温正常,用S2闭合表示佩戴了口罩,则符合改造要求的电路是( )
A .B .C .D .
6. 某单位保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关),值班室内的指示灯才会发光,表明门都关上了。下面几个电路图中符合要求的是( )
A .B .C .D .
7.利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电,其中“光控开关”能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;“声控开关”能在有声音时自动闭合,经过一两分钟后,开关内部的延时装置就把电路断开,灯灭,请将图中的器材连成符合楼道灯要求的电路。
第四节 电流的测量
知识储备
1.电流的强弱
(1).电流:表示电流强弱的物理量是电流。电流的单位为_安培简称:安,符号:_____
(2)1A=______mA 1mA=_____µA
(3)常见的电流(估计数字)
2.测量电流的仪器
(1)电流表:测量电流的仪表叫______。符号为_____,其内阻很小,可看做零,电流表可以看做是_____
(2)正确使用电流表的规则:
a).电流表必须和被测的用电器________。电流表测量与之串联的用电器的电流
如果电流表与用电器并联,不但测不出流经此用电器的电流,如果电路中没有别的用电器还会因为电流表直接连到电源的两极上使电流过大而烧坏电流表。
b).电流必须从_____接线柱流入,从____接线柱流出。否则电流表的指针会反向偏转。
c).被测电流不能超过电流表的________
d).任何情况下都不允许使电流表直接连到电源的两极。
e). 无法估测待测电流的大小时,可先试触,若指针偏转超过最大值则应断开开关检查;如果指针偏转幅度太小,会影响读数的准确性,应选用_______。
f).使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针_______。
(3)电流表的示数:
注意:在下一行读出的示数是指针指向相同位置时,在上一行读出的示数的5倍。
知识解读
【例1】如图,电流表能直接测量通过灯泡L2的电流的电路是( )
A .B .C .D .
【训练1】以下电路中,可以正确测出灯L1电流大小的电路是( )
【例2】如图所示的电流表的读数甲是_______A,乙是________A
【例3】王海同学用电流表测量电流时,把电流表串联接入电路后闭合开关,发现指针偏转如图1所示,产生这种情况的原因是______;另一同学测量时,则发现指针偏转如图2所示,产生这种情况的原因是______.
强化训练
1. 某家用电器正常工作时,测得通过它的电流为4A,则此电器可能是下列中的( )
A.家用空调机 B.电视机 C.家用洗衣机 D.电风扇
2. 在下列四幅图中的四个电路中,电流表的接法正确的是( )
3.某同学使用电流表,估计待测电路中的电流为0.3安左右,他用0—3A的量程来测量,这样做的结果是
A.指针摆动角度大,会损坏电流表 B.指针摆动角度小,会损坏电流表
C.指针摆动角度小,读数不够准确 D.指针摆动角度小,读数比较准确
4.请完成电流表电压表的读数
接0~3A量程时读数为 ____ A. 接0~3A量程时读数为 ____ A.
接0~0.6A量程时读数 A. 接0~0.6A量程时读数 A.
5.如图甲所示,当开关S闭合后,电流表测量的是通过________(选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流;电流表指针偏转如图乙所示,电流表的示数为________A。
6.在用电流表测电流的实验中:
(1) 连接电路时,开关应________,电流表应先用________量程试触;
(2) 若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯________的电流。合上开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是________mA;
(3) 只需改动一根导线就可测得总电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在原图中画出正确的电路连线;
(4) 若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是 。
A .电流表内部开路B .开关处接触不良C .电流表被短路D .电源供电不足。
第五节 串并联电路中的电流规律
知识储备
1.串并联电路中的电流规律
(1)、串联电路电流规律:___________________________________;
提出问题:串联电路中各点的电流之间有什么关系?
猜想:串联电路中各点的电流相等。
设计实验:(1)如右图,用一个电流表分别测 ABC 三点的电流
改进:可用三个电流表同时测 ABC 三点的电流
(2)更换不同规格的灯泡,测量三次,使结论具有普遍性。进行实验
得出结论:___________________________________;
(3)、并联电路电流规律:___________________________________;
提出问题:并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系?
做出猜想或假设:并联电路干路电流等于各支路电流之和。
设计实验:(1)如右图,先用电流表测 C 点的电流,再分别测 AB 点的电流
改进:用三个电流表同时接入到电路中的 ABC 点,测出它们的电流
(4)在实验中采用更换不同规格的灯泡的方法改变电流的大小,测量三次,
使结论具有普遍性。
得出结论:________________________________________。
知识解读
【例1】如图所示的串联电路,闭合开关时 ( )
A.通过A点电流大于B点的电流 B.通过B点电流大于C点的电流
C.通过A点电流大于c点的电流 D.通过A、B、C三点的电流相等
【训练1】电流通过横截面积大小不等的两段导体A、B,则在两段导体中电
路大小分别为IA、IB,则在相同时间内,IA、IB两者之间的大小关系是 ( )
A. IA=IB B. IA>IB C. IA<IB D.无法确定.
【训练2】如图所示,在探究并联电路电流关系时,小明用电流表测出A、B、C三处电流分别为IA=0.5A,IB=0.3A,IC=0.2A,记录数据后,下一步首先应该做的是( )
A. 分析数据,得出结论
B. B.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.整理器材,结束实验
【例2】在探究电路的电流规律实验时用了如图中的某个电路,已知R1=R2
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