Resumen de los puntos de conocimiento de física de noveno grado publicado por People's Education Press

Capítulo 11 "Mundo Material Colorido"

1. El Universo y el Mundo Microscópico

1. p>2. La materia está compuesta de moléculas: Cualquier materia está compuesta por partículas extremadamente pequeñas, que mantienen las propiedades originales de la materia.

3. Modelos microscópicos de estados sólidos, líquidos y gaseosos:

En la materia sólida, las moléculas están dispuestas de manera muy apretada y regular, y existe una fuerza fuerte entre las partículas que mantiene unidas las moléculas. Las moléculas vibran hacia adelante y hacia atrás, pero sus posiciones son relativamente estables. Por tanto, los sólidos tienen un cierto volumen y forma. En las sustancias líquidas, las moléculas no tienen una posición fija, se mueven con relativa libertad y las fuerzas entre las partículas son menores que en los sólidos. Por tanto, los líquidos no tienen forma definida y son fluidos. En las sustancias gaseosas, la distancia entre las moléculas es muy grande y se mueven en todas direcciones a gran velocidad. La fuerza entre las partículas es muy pequeña y se comprimen fácilmente. Por tanto, los gases son muy móviles.

4. Estructura atómica

5. Nanociencia y tecnología

2. Masa:

1. en un objeto Cuanto se llama calidad.

2. Unidad: Sistema Internacional de Unidades: unidad principal kg, unidad común: t g mg

3. Comprensión de la masa: La masa de un sólido no depende de la forma, estado, posición y temperatura del objeto Y cambian, por lo que la masa es una propiedad del objeto mismo.

4. Medición:

Herramientas de medición de uso común en la vida diaria: básculas de caja, básculas de mesa, balanzas, herramientas de medición de uso común en laboratorios: balanza de paletas 2. Densidad:

1. Definición: La masa de una determinada sustancia por unidad de volumen se llama densidad de la sustancia.

2. Fórmula: Deformación

3. Unidad: Sistema Internacional de Unidades: unidad principal kg/m3, unidad común g/cm3.

4. Entender la fórmula de densidad

⑴El mismo material, la misma sustancia, ρ permanece sin cambios, m es proporcional a V la densidad ρ de un objeto está relacionada con la masa, el volumen y la forma del objeto no tiene nada que ver con eso, pero está relacionado con la relación entre la masa y el volumen, la densidad cambia con los cambios de temperatura, presión, estado, etc. Los diferentes materiales generalmente tienen diferentes densidades, por lo que la densidad es; una característica de la materia.

⑵La densidad ρ de diferentes sustancias con la misma masa es inversamente proporcional al volumen; la densidad ρ de diferentes sustancias con el mismo volumen es directamente proporcional a la masa.

5. Imagen: Como se muestra a la izquierda: ρ A gt; ρ B

6. Propósito : Mide el volumen de líquidos (e indirectamente el volumen de sólidos).

⑵ Modo de uso:

7. Medición de la densidad de sólidos:

8 Medición de la densidad de líquidos:

⑴ Principio: ρ= m/V

⑵ Método: ① Utilice una balanza para medir la masa total m1 del líquido y el vaso de precipitados ② Vierta parte del líquido del vaso de precipitados en la probeta y lea la cantidad; volumen V del líquido en la probeta; ③ Pesar el vaso y la masa m2 del líquido restante en la taza ④ Obtener la densidad del líquido ρ = (m1-m2) / V

9 Aplicación de la densidad:

⑴ Identificar sustancias: la densidad es Una de las características de las sustancias es que diferentes sustancias generalmente tienen diferentes densidades, y la densidad se puede utilizar para identificar sustancias.

⑵ Encuentra la masa: debido a condiciones limitadas, el volumen de algunos objetos es fácil de medir pero la masa es inconveniente. Usa la fórmula m=ρV para calcular su masa.

⑶ Calcule el volumen: debido a condiciones limitadas, la masa de algunos objetos es fácil de medir pero el volumen es inconveniente. Utilice la fórmula V=m/ρ para calcular su volumen.

⑷Juzgue si es hueco o sólido:

Capítulo 12 "Movimiento y fuerza"

1 Objeto de referencia

1. El objeto que se supone estacionario para estudiar el movimiento de un objeto se llama objeto de referencia.

2. Cualquier objeto se puede utilizar como objeto de referencia. El objeto de referencia generalmente se elige en función de la conveniencia de investigar el problema. Por ejemplo, al estudiar el movimiento de objetos en el suelo, a menudo se elige el suelo o un objeto fijo en el suelo como objeto de referencia. En este caso, no es necesario mencionar el objeto de referencia.

3. Seleccionar diferentes objetos de referencia para observar el mismo objeto puede llevar a conclusiones diferentes. Si el mismo objeto está en movimiento o estacionario depende del objeto de referencia seleccionado. Esta es la relatividad del movimiento y el reposo.

4. No se puede elegir el objeto de estudio en sí como objeto de referencia, ya que el objeto de estudio es siempre estático.

2. Movimiento mecánico

Definición: En física, los cambios en la posición de los objetos se denominan movimiento mecánico.

Características: El movimiento mecánico es el fenómeno más común en el universo.

Métodos para comparar la velocidad del movimiento de un objeto:

⑴ Para comparar la velocidad de peatones y ciclistas que salen al mismo tiempo: si el tiempo es el mismo y la distancia cuanto más larga, el movimiento es más rápido

⑵ Para comparar la velocidad de un corredor de 100 metros: Si la distancia es la misma y el tiempo es más corto, el movimiento es más rápido

⑶ Para comparar la velocidad de un corredor de 100 metros con la de un corredor de 10,000 metros, use: Compare la distancia recorrida por unidad de tiempo. Este método se utiliza a menudo en problemas prácticos para comparar la velocidad del movimiento de un objeto. Este método también se utiliza en física para describir la velocidad del movimiento.

Ⅰ Movimiento lineal uniforme:

Definición: El movimiento en línea recta sin cambiar la velocidad se llama movimiento lineal uniforme.

Definición: En el movimiento lineal uniforme, la velocidad es igual a la distancia recorrida por el objeto en movimiento en la unidad de tiempo.

Significado físico: La velocidad es una cantidad física que expresa qué tan rápido se mueve un objeto

Fórmula de cálculo: deformación,

Unidad de velocidad: m/s en el Sistema Internacional de Unidades de Transporte La unidad del medio es km/h. Entre las dos unidades, m/s es la unidad más grande.

Conversión: 1m/s=3,6km/h. Herramienta de medición directa: velocímetro

3. Medición de longitud:

1. La medición de longitud es la medida más básica en física y una habilidad básica para la investigación científica. Una herramienta común para medir la longitud es una escala.

2. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad principal de longitud es m. Las unidades más utilizadas son kilómetros (km), decímetros (dm), centímetros (cm), milímetros (mm) y micrómetros. (μm), nanómetro (nm).

3. Relación de conversión entre unidades principales y unidades comunes:

1 km=103m 1m=10dm 1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103μm 1m=106μm 1m=109nm 1μm=103nm

4. Estimación de la longitud: la longitud de la pizarra es de 2,5 m, la altura del escritorio es de 0,7 m, el diámetro de la pelota de baloncesto es de 24 cm, el ancho de la uña es de 1 cm, el diámetro de la la mina del lápiz es de 1 mm, la longitud de un lápiz nuevo es de 1,75 dm y el ancho de la palma es de 1 dm, la altura de la botella de tinta es de 6 cm

Error:

(1) Definición. : La diferencia entre el valor medido y el valor verdadero se llama error.

(2) Causas: herramientas de medición, entorno de medición, factores humanos.

(3) Método para reducir el error: promediar múltiples mediciones. Utilice instrumentos más precisos

(4) Los errores sólo se pueden reducir, pero no evitar. Los errores son causados ​​por el incumplimiento de las reglas de uso de los instrumentos de medición y por descuidos subjetivos, y se pueden evitar.

4. Medición del tiempo:

1. Unidad: segundo (S)

2. Herramientas de medición: Antigüedad: reloj de sol, reloj de arena, pulso. , etc.

Moderno: relojes mecánicos, relojes de cuarzo, relojes electrónicos, etc.

5. El efecto de la fuerza

1. La fuerza es el efecto de un objeto sobre un objeto.

2. Condiciones para la generación de fuerza: ① Debe haber dos o más objetos. ② Debe haber interacción entre objetos (no se requiere contacto).

3. Naturaleza de la fuerza: Los efectos de las fuerzas entre objetos son mutuos (las fuerzas de interacción son iguales en magnitud y opuestas en dirección bajo cualquier circunstancia, y actúan sobre objetos diferentes).

Cuando dos objetos interactúan, el objeto que ejerce la fuerza es también el objeto que recibe la fuerza; a la inversa, el objeto que recibe la fuerza también es el objeto que ejerce la fuerza;

4. El efecto de la fuerza: La fuerza puede cambiar el estado de movimiento de un objeto. La fuerza puede cambiar la forma de un objeto.

Explicación: Si el estado de movimiento del objeto cambia generalmente se refiere a: si la velocidad del movimiento del objeto cambia (cambio de velocidad) y si la dirección del movimiento del objeto cambia.

5. Unidad de fuerza: La unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades es Newton, abreviado como Newton, y se representa por N.

6. Medición de la fuerza:

⑴ Dinamómetro: Herramienta para medir la fuerza.

⑵ Categoría: dinamómetro de resorte, dinamómetro de agarre.

⑶Dinamómetro de resorte:

7. Los tres elementos de la fuerza: magnitud, dirección y punto de acción.

8. Representación de la fuerza: Diagrama esquemático de la fuerza: Utilice un segmento de recta con una flecha para expresar la magnitud, dirección y punto de acción de la fuerza. Si no hay magnitud, no es necesario. para ser representado. En el mismo diagrama, Cuanto mayor sea la fuerza, más largo debe ser el segmento de línea

6. Inercia y la ley de la inercia:

1. :

2. Primera ley de Newton:

⑴ Newton resumió los resultados de las investigaciones de Galileo, Descartes y otros, y ideó la primera ley de Newton, que establece: Todos los objetos siempre permanecen en en reposo o a velocidad constante cuando no actúan sobre ellos una fuerza.

⑵Explicación:

A. La primera ley de Newton se resume mediante un razonamiento adicional basado en una gran cantidad de hechos empíricos y ha resistido la prueba de la práctica, por lo que se ha convertido en una de las Leyes básicas de la mecánica universalmente reconocidas. Pero es imposible que no haya fuerzas a nuestro alrededor, por lo que es imposible probar directamente la primera ley de Newton mediante experimentos.

B. La connotación de la primera ley de Newton: Si un objeto no está sujeto a una fuerza, un objeto que originalmente estaba en reposo permanecerá en reposo. Un objeto que originalmente estaba en movimiento se moverá en línea recta. línea a una velocidad uniforme, sin importar el movimiento que hizo originalmente.

C la primera ley de Newton nos dice: un objeto puede moverse en línea recta a una velocidad uniforme sin fuerza, es decir, la fuerza no tiene nada. tiene que ver con el estado de movimiento, por lo que la fuerza no es la causa de generar o mantener el movimiento.

3. Inercia:

⑴Definición: La propiedad de un objeto de permanecer en movimiento se llama inercia.

⑵Explicación: La inercia es una propiedad de un objeto. Todos los objetos tienen inercia bajo cualquier circunstancia. El tamaño de la inercia sólo está relacionado con la masa del objeto y no tiene nada que ver con si el objeto está sometido a fuerza, la magnitud de la fuerza, si se está moviendo o la velocidad. de movimiento,etc.

7. Equilibrio de dos fuerzas:

1. Definición: Cuando sobre un objeto actúan dos fuerzas, si puede permanecer en reposo o en estado de movimiento lineal uniforme, se llama equilibrio de dos fuerzas.

2. Condiciones de equilibrio de dos fuerzas: dos fuerzas actúan sobre el mismo objeto, son iguales en magnitud, opuestas en dirección y en línea recta

Resumen: Equilibrio de dos fuerzas Las condiciones se expresan en cuatro Las palabras resumen "uno, esperar, revertir, uno".

Capítulo 13 "Fuerza y ​​Maquinaria"

1. Fuerza Elástica

Fuerza Elástica: La fuerza ejercida por un objeto debido a la deformación elástica se llama fuerza elástica. La magnitud de la fuerza elástica relacionada con el tamaño de la deformación elástica

2. Gravedad:

⑴El concepto de gravedad: la fuerza ejercida por los objetos cerca del suelo debido a la atracción del la tierra se llama gravedad. El objeto que ejerce la fuerza de gravedad es: la tierra.

⑵La fórmula de cálculo de la gravedad es G=mg, donde g=9,8N/kg. Significa que la gravedad de un objeto con una masa de 1kg es 9,8N.

(3) La dirección de la gravedad: verticalmente hacia abajo. Su aplicación consiste en utilizar una línea vertical y un nivel para comprobar si la pared es vertical y si la superficie es horizontal.

⑷El punto de acción de la gravedad - centro de gravedad:

3. Fricción:

1. están a punto de O cuando se ha producido un movimiento relativo, se generará una fuerza que obstaculiza el movimiento relativo en la superficie de contacto, lo que se llama fuerza de fricción.

2. Fricción por deslizamiento:

⑴Principio de medición: condición de equilibrio de dos fuerzas

⑵Método de medición: coloque el bloque de madera sobre una tabla de madera horizontal larga y utilícelo. El dinamómetro de resorte tira del bloque de madera horizontalmente para hacer que se mueva a una velocidad constante. La lectura de la fuerza de tracción en este momento es igual a la fuerza de fricción de deslizamiento.

⑶ Conclusión: Cuando la rugosidad de la superficie de contacto es la misma, cuanto mayor es la presión, mayor es la fuerza de fricción de deslizamiento; cuando la presión es la misma, cuanto más rugosa es la superficie de contacto, mayor es el deslizamiento; fuerza de fricción. Este estudio adoptó un enfoque de variable de control. Las dos primeras conclusiones se pueden resumir de la siguiente manera: el tamaño de la fricción por deslizamiento está relacionado con el tamaño de la presión y la rugosidad de la superficie de contacto. El experimento también puede estudiar que el tamaño de la fuerza de fricción por deslizamiento no tiene nada que ver con el tamaño de la superficie de contacto, el tamaño de la velocidad del movimiento, etc.

7. Aplicación:

⑴ Teóricamente, los métodos para aumentar la fricción incluyen: aumentar la presión, hacer áspera la superficie de contacto y cambiar el rodamiento por deslizamiento.

⑵ Teóricamente, los métodos para reducir la fricción incluyen: reducir la presión, alisar la superficie de contacto, cambiar el deslizamiento por rodamiento (rodamientos) y separar las superficies de contacto entre sí (agregando aceite lubricante, colchón de aire, imanes). levitación).

4. Palanca

Definición: Se llama palanca a una varilla dura que gira alrededor de un punto fijo bajo la acción de una fuerza.

Explicación: ①La palanca puede ser recta o doblada y la forma es arbitraria.

② En algunos casos, la palanca se puede girar para ayudar a determinar el punto de apoyo. Tales como: caña de pescar, pala.

Cinco elementos: un diagrama esquemático de una palanca.

① Fulcro: Punto alrededor del cual gira la palanca. Representado por la letra O.

②Potencia: la fuerza que hace girar la palanca. Representado por las letras F1.

③Resistencia: la fuerza que dificulta el giro de la palanca. Representado por la letra F2.

④Brazo de potencia: la distancia desde el punto de apoyo hasta la línea de acción de potencia. Representado por la letra l1.

⑤ Brazo de resistencia: la distancia desde el punto de apoyo hasta la línea de resistencia. Representado por la letra l2.

Estudiar las condiciones de equilibrio de la palanca:

El equilibrio de la palanca se refiere a: la palanca está estacionaria o gira a una velocidad constante.

Antes del experimento: Las tuercas en ambos extremos de la palanca deben ajustarse para que la palanca quede equilibrada en una posición horizontal. El propósito de esto es medir fácilmente el brazo de momento de la palanca.

Conclusión: La condición de equilibrio (o principio de palanca) de la palanca es:

Potencia × brazo de potencia = resistencia × brazo de resistencia. Escrita como fórmula F1l1=F2l2, también se puede escribir como: F1 / F2=l2 / l1

5.Polea

Polea fija:

①Definición. : El eje del medio está fijo. Una polea que no se mueve.

②Esencia: La esencia de la polea fija es: palanca de brazos iguales

③Características: El uso de la polea fija no puede ahorrar mano de obra, pero puede cambiar la dirección de la potencia.

Polea móvil:

①Definición: Una polea que se mueve con el peso también puede moverse hacia la izquierda y hacia la derecha)

②Esencia: La esencia de la polea móvil es: el brazo de potencia es el brazo de resistencia 2 veces la palanca de ahorro de esfuerzo.

③ Características: El uso de una polea móvil puede ahorrar la mitad de la fuerza, pero no puede cambiar la dirección de la potencia.

Bloque de poleas

①Definición: La polea fija y la polea móvil se combinan en un bloque de poleas.

②Características: El uso de poleas puede ahorrar esfuerzo y cambiar la dirección de la potencia

Capítulo 14 "Presión y presión"

1. sólidos Presión

1. Presión:

Definición: La fuerza que presiona verticalmente sobre la superficie de un objeto se llama presión.

2. Experimentos para estudiar los factores que afectan el efecto de la presión:

3. Presión:

⑴ Definición: La presión que ejerce un objeto por unidad de área es llama presión.

⑵ Significado físico: La presión es una cantidad física que expresa el efecto de la presión

2. Presión del líquido

1 La razón por la que se genera presión en el interior. el líquido: el líquido se ve afectado por la gravedad y tiene liquidez.

2. Medición: Manómetro Finalidad: Medir la presión en el interior del líquido.

3. Las reglas de la presión del líquido:

⑴ El líquido tiene presión en el fondo del recipiente y en la pared de medición, y hay presión dentro del líquido en todas las direcciones <; /p>

⑵ A la misma profundidad, la presión del líquido es igual en todas las direcciones;

⑶ La presión del líquido aumenta con la profundidad;

⑷ La La presión de diferentes líquidos está relacionada con la densidad del líquido.

4. Fórmula de presión: p=ρgh

3. Presión atmosférica

1. Concepto: La presión de la atmósfera sobre los objetos sumergidos en ella se llama atmosférica. presión Abreviada como presión atmosférica, generalmente representada por p0. .

2. Causa: Porque el aire está sujeto a la gravedad y tiene fluidez.

3. La existencia de la presión atmosférica - prueba experimental:

El experimento más famoso de la historia - Experimento del Hemisferio de Magdeburgo.

Pequeños experimentos: experimento de tapar tazas, experimento de tragar huevos en una botella y experimento de simulación de cuencos de cuero en el hemisferio de Magdeburgo.

4. Medición experimental de la presión atmosférica: Experimento de Torricelli.

3. Herramientas de medición:

Definición: El instrumento que mide la presión atmosférica se llama barómetro.

Categoría: barómetro de mercurio y barómetro aneroide

4. Aplicación: bomba de agua de pistón y bomba de agua centrífuga.

5. Punto de ebullición y presión: Contenido: El punto de ebullición de todos los líquidos disminuye cuando la presión del aire disminuye, y aumenta cuando la presión del aire aumenta.

Aplicación: olla a presión, eliminando la humedad del zumo de azúcar.

6. Volumen y presión: Contenido: Para un gas con una determinada masa, cuando la temperatura se mantiene sin cambios, cuanto menor es el volumen del gas, mayor es la presión; cuanto menor sea la presión.

3. Flotabilidad

1. Definición de flotabilidad: Todos los objetos sumergidos en un líquido (gas) están sujetos a la fuerza vertical ascendente del líquido (gas), lo que se denomina flotabilidad.

2. Dirección de flotabilidad: verticalmente hacia arriba, fuerza que ejerce el objeto: cuerpo líquido (gas)

3. Causa de la flotabilidad (esencia): el cuerpo líquido (gas) se mueve hacia arriba, hacia el objeto. , la diferencia de presión hacia abajo es la flotabilidad.

4. Condiciones para la flotación y hundimiento de los objetos:

5. Principio de Arquímedes:

(1). está sujeto a una fuerza hacia arriba, la fuerza de flotación es igual al peso del líquido que desplaza.

(2), expresión de la fórmula: F flotador = G descarga = ρ líquido V descarga g (3), condiciones aplicables: líquido (o gas)

El cuerpo flota en el líquido , La fuerza de flotabilidad que experimenta es igual a la gravedad que experimenta;

6. Utilización de la fuerza de flotación:

(1) Barco:

Principio de funcionamiento. : Para hacer que la densidad sea mayor que Un objeto hecho de material acuático que puede flotar en el agua debe hacerse hueco para que pueda hacerlo.

(2) Submarino:

Principio de funcionamiento: El descenso y ascenso del sumergible se logra cambiando su propia gravedad.

(3) Globos y dirigibles:

Principio de funcionamiento: los globos utilizan la flotabilidad del aire para despegar. Los globos están llenos de gases menos densos que el aire, como el hidrógeno, el helio o el aire caliente. Para navegar en dirección sin dejarse llevar por el viento, la gente desarrolló globos para convertirlos en dirigibles.

(4) Densímetro:

Capítulo 15 "Trabajo y Energía Mecánica"

1. Trabajo:

1. mencionado en mecánica incluye dos factores necesarios: uno es la fuerza que actúa sobre el objeto; el otro es la distancia recorrida por el objeto en la dirección de la fuerza.

2. Hay tres situaciones en las que no se realiza trabajo: fuerza sin distancia, fuerza sin distancia, fuerza y ​​distancia perpendicular.

3. En mecánica está estipulado que el trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia recorrida por el objeto en la dirección de la fuerza. Fórmula: W=FS

4. Unidad de trabajo: Joule, 1J= 1N·m. Para levantar un huevo de 1 m de altura, el trabajo realizado es de aproximadamente 0,5 J.

2. El principio de trabajo:

1. Contenido: Cuando se utilice maquinaria, el trabajo realizado por las personas no será menor que el trabajo realizado directamente a mano; Ninguna máquina ahorra energía.

2. Descripción:

3. Aplicación: Plano inclinado

①Plano inclinado ideal: El plano inclinado es liso

②El plano inclinado ideal el plano sigue el principio de trabajo;

③Fórmula de pendiente ideal: FL=Gh Entre ellos: F: empuje a lo largo de la dirección de la pendiente; L: longitud de la pendiente; G: peso del objeto h: altura de la pendiente.

Si la fricción entre el plano inclinado y el objeto es f, entonces: FL=fL Gh de esta forma, el trabajo realizado por F es mayor que el trabajo Gh realizado directamente sobre el objeto. 3. Eficiencia mecánica:

1. Trabajo útil: Definición: Trabajo que resulta útil a las personas.

Fórmula: W útil = Gh (levantar objetos pesados) = W total - W cantidad = ηW total

Inclinación: W útil = Gh

2. Trabajo: Definición: Trabajo que no necesitamos pero que tenemos que hacer

Fórmula: W cantidad = W total - W útil = G mover h (mover polea y bloque de poleas ignorando la fricción del eje de la rueda)

Plano inclinado: W cantidad = f L

3. Trabajo total: Definición: el trabajo realizado por trabajo útil más trabajo o potencia extra

Fórmula: W total = W útil. + W cantidad = FS= W útil/eta

Inclinación: W total = fL Gh=FL

4. Eficiencia mecánica: ① Definición: Relación entre trabajo útil y trabajo total.

② Fórmula:

③ El trabajo útil siempre es menor que el trabajo total, por lo que la eficiencia mecánica es siempre menor que 1. Generalmente expresado como porcentaje. La eficiencia mecánica de una polea es 60, lo que significa que el trabajo útil supone el 60% del trabajo total.

④Métodos para mejorar la eficiencia mecánica: reducir el peso de la máquina y reducir la fricción entre piezas.

5. Medición de la eficiencia mecánica:

.

4. Potencia:

1. Definición: el trabajo realizado por unidad de tiempo

2. Significado físico: cantidad física que expresa la velocidad de realización de un trabajo. .

3. Fórmula: = Fv

4. Unidad: unidad principal W, unidad común kW mW caballos de fuerza

Conversión: 1kW=103W 1mW=106 W 1 caballos de fuerza = 735W

La potencia de un automóvil es 66kW, lo que significa: el automóvil realiza 66000J de trabajo en 1 segundo

La diferencia entre eficiencia mecánica y potencia:

Energía y maquinaria Eficiencia son dos conceptos diferentes. La potencia representa la velocidad del trabajo, es decir, el trabajo realizado por unidad de tiempo; la eficiencia mecánica representa la eficiencia del trabajo mecánico, es decir, la proporción de trabajo útil en el trabajo total realizado.

5. Energía mecánica

(1), energía cinética y energía potencial

1. Energía: Si un objeto puede realizar un trabajo, decimos que el objeto. tiene energía

2. Estructura del conocimiento:

3. Explora los factores que determinan el tamaño de la energía cinética:

4. La energía se denomina colectivamente energía mecánica.

Comprensión: ① Los objetos con energía cinética tienen energía mecánica; ② Los objetos con energía potencial tienen energía mecánica; ③ Los objetos con energía cinética y potencial tienen energía mecánica.

(2) Conversión de energía cinética y energía potencial

1. Estructura del conocimiento:

2. Reglas de conversión entre energía cinética y energía potencial gravitacional:

p>

(3) Utilización de la energía hidráulica y eólica

1. Estructura del conocimiento:

2. Principio de funcionamiento de la central hidroeléctrica: convierte la energía potencial gravitacional cuando el agua cae. alturas Como energía cinética, parte de la energía cinética del agua se transfiere a la turbina hidráulica, que se utiliza para accionar el generador para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.

Capítulo 16 "Calor y Energía"

1. Movimiento térmico de las moléculas:

1. Si la molécula se considera una esfera, su diámetro se mide entre 10 y 10 m.

2. Las moléculas de todos los objetos se mueven constantemente de forma irregular

①Difusión: Fenómeno por el que diferentes sustancias entran entre sí cuando entran en contacto entre sí.

②Explicación del fenómeno de difusión: hay espacios entre las moléculas A. La molécula B se mueve constantemente de forma irregular.

③El propósito de colocar dióxido de nitrógeno debajo del dispositivo en el libro de texto es evitar que la difusión de dióxido de nitrógeno se confunda con el resultado de la gravedad. Fenómeno experimental: cuando se mezclan dos botellas de gas, el color se vuelve uniforme. Conclusión: las moléculas de gas se mueven constantemente.

④ Los sólidos, líquidos y gases pueden difundirse, y la velocidad de difusión está relacionada con la temperatura.

⑤ Debe distinguirse el movimiento molecular y el movimiento de objetos: la difusión, la evaporación, etc. son el resultado del movimiento molecular, mientras que la convección de polvo, líquido y gas voladores es el resultado del movimiento de los objetos.

3. Existen fuerzas de atracción y repulsión que interactúan entre las moléculas.

2. Energía interna:

1. Energía interna: La suma de la energía cinética y la energía potencial molecular de todas las moléculas del interior de un objeto que realizan movimientos irregulares se denomina energía interna del mismo. objeto.

2. Los objetos tienen energía interna bajo cualquier circunstancia: Dado que las moléculas dentro del objeto están en constante movimiento y hay interacciones entre las moléculas, la energía interna existe incondicionalmente. Ya sea hierro fundido caliente o hielo frío.

3. Factores que afectan la energía interna de un objeto: ① Temperatura: Cuando la masa, el material y el estado del objeto son iguales, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la energía interna del objeto. . ②Masa: cuando la temperatura, el material y el estado del objeto son iguales, cuanto mayor es la masa del objeto, mayor es la energía interna del objeto. ③Material: cuando la temperatura, la masa y el estado son iguales, la energía interna del objeto puede ser diferente si el material del objeto es diferente. ④ Estado de existencia: cuando la temperatura y la masa material del objeto son las mismas, pero el estado de existencia del objeto es diferente, la energía interna del objeto también puede ser diferente.

4. La energía interna se diferencia de la energía mecánica:

La energía mecánica es macroscópica y es la energía que posee el movimiento de un objeto en su conjunto. Su tamaño está relacionado con el movimiento mecánico.

La energía interna es microscópica y es la suma de la energía de todas las moléculas del interior de un objeto realizando movimientos aleatorios. La cantidad de energía interna está relacionada con la velocidad del movimiento aleatorio de las moléculas y la interacción de las moléculas. Este movimiento irregular es el movimiento de moléculas dentro del objeto, no el movimiento general del objeto.

5. Movimiento térmico: El movimiento irregular de un gran número de moléculas dentro de un objeto se llama movimiento térmico.

A mayor temperatura, más rápida será la difusión. Cuanto mayor es la temperatura, más rápido se mueven aleatoriamente las moléculas.

3. Cambios en la energía interna:

1. Manifestaciones externas de cambios en la energía interna:

La temperatura del objeto aumenta (disminuye) - la interna la energía del objeto aumenta Grande (reduce).

Cambios en el estado de existencia de los objetos (fusión, vaporización, sublimación) - cambios en la energía interna.

Por el contrario, no se puede decir que los cambios en la energía interna conduzcan inevitablemente a cambios de temperatura. (Porque los cambios de energía interna están determinados por muchos factores)

2.Métodos de cambio de energía interna: trabajo y transferencia de calor.

A. Hacer trabajo cambia la energía interna de un objeto:

① Hacer trabajo puede cambiar la energía interna: Hacer trabajo sobre un objeto aumentará la energía interna del objeto. Cuando un objeto realiza trabajo en el exterior, la energía interna del objeto disminuirá.

②La esencia del trabajo que cambia la energía interna es la conversión mutua de la energía interna y otras formas de energía.

③Si la energía interna se cambia solo a través del trabajo, el cambio en la energía interna puede ser medido por la cantidad de trabajo realizado. (W=△E)

④Ejemplo de explicación: En la Figura 15.2-5 A se ve algodón quemándose. Esto se debe a que el pistón comprime el aire para realizar trabajo, lo que aumenta la energía interna del aire y aumenta la temperatura. Alcanzar el punto de ignición del algodón. Perforar leña para hacer fuego: Se frota la madera entre sí y las personas realizan trabajos sobre la madera, lo que aumenta su energía interna, aumenta su temperatura y llega al punto de ignición de la madera para quemarla. En la Figura 15.2-5 B se ve que cuando el tapón salta, aparece niebla en el recipiente. Esto se debe a que el aire en la botella empuja el tapón para realizar trabajo sobre el tapón, lo que reduce la energía interna y la temperatura, provocando el vapor de agua. licuarse y condensarse en pequeñas gotas de agua.

B. La transferencia de calor puede cambiar la energía interna de un objeto.

① La transferencia de calor es el fenómeno de la transferencia de calor de un objeto de alta temperatura a un objeto de baja temperatura o de una parte de alta temperatura a una parte de baja temperatura del mismo objeto.

②La condición para la transferencia de calor es una diferencia de temperatura, y los métodos de transferencia son: conducción, convección y radiación. La transferencia de calor transfiere energía interna (calor), no temperatura.

③ Durante el proceso de transferencia de calor, el objeto absorbe calor, la temperatura aumenta y la energía interna aumenta; la temperatura exotérmica disminuye y la energía interna disminuye.

④ Durante el proceso de transferencia de calor, la cantidad de energía transferida se llama calor y la unidad de calor es julios. La esencia de la transferencia de calor es la transferencia de energía interna.

C. La diferencia entre trabajo y transferencia de calor al cambiar la energía interna: Dado que tienen el mismo efecto al cambiar la energía interna, el trabajo y la transferencia de calor son equivalentes al cambiar la energía interna de un objeto. Sin embargo, los cambios en la energía interna causados ​​por el trabajo y la transferencia de calor son esencialmente diferentes. La forma de la energía en el primero cambia, mientras que la forma de la energía en el segundo permanece sin cambios.

D. Temperatura, calor, energía interna Diferencia:

△Temperatura: Indica el grado de frío o calor de un objeto.

La temperatura aumenta - → Aumenta la energía interna

No necesariamente absorbe calor. Por ejemplo: al perforar madera para hacer fuego, la fricción genera calor.

△ Calor: Es un proceso.

La absorción de calor no necesariamente aumenta la temperatura. Por ejemplo: los cristales se derriten y el agua hierve.

La energía interna no necesariamente aumenta. Por ejemplo: todo el calor absorbido realiza trabajo externo y la energía interna puede permanecer sin cambios.

△Energía interna: Es una cantidad de estado

Un aumento de la energía interna no significa necesariamente un aumento de la temperatura. Por ejemplo: los cristales se derriten y el agua hierve.

No necesariamente absorbe calor. Por ejemplo: al perforar madera para hacer fuego, la fricción genera calor

☆Señale el significado de "calor" en los siguientes términos físicos:

El "calor" en la transferencia de calor se refiere a : fenómeno térmico de calor El "calor" en se refiere a: temperatura

El "calor" en la expansión térmica se refiere a: temperatura El "calor" en la generación de calor por fricción se refiere a: energía interna (energía térmica)<. /p>

IV., Calor:

1. Capacidad calorífica específica: ⑴ Definición: La cantidad de calor absorbido (liberado) cuando la temperatura de una unidad de masa de una sustancia aumenta (disminuye) en 1ºC.

⑵ Significado físico: cantidad física que representa la capacidad de un objeto para absorber o liberar calor.

⑶ La capacidad calorífica específica es una característica de la materia. El tamaño está relacionado con el tipo y estado del objeto, y no tiene nada que ver con la masa, el volumen, la temperatura, la densidad, la absorción y liberación de calor, la forma. , etc.

⑷La capacidad calorífica específica del agua es 4,2×103J (kg·℃), lo que significa: el calor absorbido (liberado) por 1 kg de agua cuando la temperatura aumenta (disminuye) en 1 ℃ es 4,2×103J

⑸El agua a menudo regula la temperatura, proporciona calor, sirve como refrigerante y disipa el calor porque el agua tiene una gran capacidad calorífica específica.

Fórmula de cálculo: Q absorción = Cm (t-). t0), Q liberación = Cm (t0-t0) )

3. Ecuación del balance térmico: excluyendo la pérdida de calor Q absorción = Q liberación

5.

(1) Obtención de energía interna - Combustión de Combustible

Combustión de Combustible: Conversión de energía química en energía interna.

(2) Poder calorífico

1. Definición: El calor liberado por la combustión completa de 1 kg de un determinado combustible se denomina poder calorífico del combustible.

2. Unidad: J/kg

3. Comprensión del poder calorífico:

① Para el concepto de valor calórico, debemos prestar atención a comprender tres palabras clave "1kg", "algo de combustible", "combustión completa". 1 kg se refiere a la masa del combustible. Si la masa del combustible no es 1 kg, entonces el calor liberado por la combustión completa del combustible no es el poder calorífico. Cierto combustible: Explique que el poder calorífico está relacionado con el tipo de combustible. Combustión completa: indica que se debe quemar completamente, de lo contrario la energía química de 1kg de combustible convertida en energía interna no será el valor determinado por el poder calorífico.

② El poder calorífico refleja una característica de combustión de una determinada sustancia, y también refleja la capacidad de los diferentes combustibles para convertir la energía química en energía interna durante el proceso de combustión. Combustible en sí: Característica que sólo está relacionada con el tipo de combustible y no tiene nada que ver con la forma, calidad, volumen, etc.

3. Fórmula: Q=mq (q es el poder calorífico).

En la práctica, Q succión = Q liberación, es decir, cm (t-t0) = ηqm′, se suele utilizar para resolver problemas de forma conjunta.

4. El poder calorífico del alcohol es 3,0×107J/kg, lo que significa: el calor desprendido por la combustión completa de 1kg de alcohol es 3,0×107J.

El poder calorífico del gas de hulla es de 3,9×107J/m3, lo que significa: el calor desprendido por la combustión completa de 1m3 de gas es de 3,9×107J.

5. Los cohetes suelen utilizar hidrógeno líquido como combustible porque: el hidrógeno líquido tiene un alto poder calorífico y es de tamaño pequeño, lo que facilita su almacenamiento y transporte.

6. La eficiencia de el horno:

①Definición: La relación entre el calor efectivamente utilizado por la estufa y el calor liberado por la combustión completa del combustible.

②Fórmula: η=Q efectivo/Q total=cm(t-t0)/qm′

(3) Utilización de la energía interna

1 , Utilización de energía interna:

⑴ Utilizar energía interna para calentar desde una perspectiva energética, este es el proceso de transferencia de energía interna.

⑵ Utilizar energía interna para realizar trabajo; desde una perspectiva energética, esta es la conversión de energía interna en energía mecánica.

2. Motor térmico: Definición: Dispositivo que utiliza la combustión de combustible para realizar trabajo.

Conversión de energía: Conversión de energía interna en energía mecánica

Máquina de vapor - motor de combustión interna - motor a reacción

3. Motor de combustión interna: mueve la combustión del combustible a la máquina Una máquina que quema internamente, la convierte en energía interna y utiliza la energía interna para realizar trabajo se llama motor de combustión interna. Dispone principalmente de motores de gasolina y motores diésel.

4. El proceso general de trabajo del motor de combustión interna: Cada ciclo de trabajo del motor de combustión interna se divide en cuatro etapas: carrera de succión, carrera de compresión, carrera de potencia y carrera de escape. En estas cuatro etapas, la carrera de succión, la carrera de compresión y la carrera de escape se completan confiando en la inercia del volante, mientras que la carrera de potencia es la única carrera en el motor de combustión interna que realiza trabajo externo y convierte la energía interna en energía mecánica. Además, la carrera de compresión convierte la energía mecánica en energía interna.

5. La eficiencia del motor térmico: La relación entre la parte de energía utilizada por el motor térmico para realizar un trabajo útil y la energía liberada por la combustión completa se denomina eficiencia del motor térmico.

Fórmula: η = W útil / Q total = W útil /qm

Formas de mejorar la eficiencia de los motores térmicos: quemar completamente el combustible y minimizar la pérdida de calor entre varias partes. Lubricación y reducción de la fricción.

Comparación de motores de gasolina y motores diésel:

Motor gasolina Motor diésel

No

iguales

Estructura: Bujía superior A. Hay un inyector de combustible en la parte superior.

Carrera de inhalación Inhala una mezcla de gasolina y aire Inhala aire

Método de encendido Tipo de encendido Tipo de encendido por compresión

Eficiencia Baja Alta

Aplicaciones Coches pequeños, motos, camiones, tractores grandes

Puntos similares Carrera: El pistón se mueve de un extremo al otro del cilindro con un movimiento alternativo.

En un ciclo de trabajo, el pistón oscila dos veces, el cigüeñal y el volante giran dos veces, realizan cuatro carreras y realizan un trabajo.

6. Ley de Conservación de la Energía

1. Hay muchas formas de energía en la naturaleza. Aunque no hemos estudiado sistemáticamente diversas energías, también las entendemos en la vida diaria, como la energía eléctrica relacionada con fenómenos eléctricos, la energía luminosa relacionada con fenómenos luminosos, la energía nuclear relacionada con cambios en los núcleos atómicos y la energía química, etc. .

2. Bajo ciertas condiciones, varias formas de energía se pueden transformar y transferir entre sí (cite ejemplos familiares para los estudiantes para ilustrar la transformación y transferencia de varias formas de energía). Durante la transferencia de calor, la energía interna de un objeto de alta temperatura se transfiere a un objeto de baja temperatura. Cuando la bola de acero A en movimiento golpea la bola de acero estacionaria B, la energía mecánica de la bola A se transfiere a la bola B. La forma de energía no cambia durante esta transferencia.

3. La transformación energética también es común en la naturaleza.

Cuando los niños se deslizan por un tobogán, la energía mecánica se convierte en energía interna debido a la fricción; en el fenómeno de expansión y trabajo del gas, la energía interna se convierte en energía mecánica, en la generación de energía hidroeléctrica, la energía mecánica del agua se convierte en energía eléctrica; en las centrales térmicas, la energía química liberada por la combustión del combustible se convierte en energía eléctrica; en una central nuclear, la energía nuclear se convierte en energía eléctrica; cuando la corriente pasa a través de un calentador eléctrico, la energía eléctrica se convierte en energía interna; La corriente pasa a través de un motor, la energía eléctrica se convierte en energía mecánica.

4. La ley de conservación de la energía: La energía no se destruirá ni se creará. Sólo se convertirá de una forma a otras formas, o se transferirá de un objeto a otro. La cantidad total de energía permanece sin cambios.

La ley de conversión y conservación de la energía es una de las leyes más comunes e importantes de la naturaleza.