初中物理化学.docx
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初中物理化学
初中物理化学
1.压强
(1)定义:
物体单位面积上受到的压力叫做压强.
(2)计算公式:
p=
上式中F为压力,单位用牛;S为受力面积,单位用米2,p即为压强.
(3)单位:
国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕.
1帕=1牛/米2
它表示每平方米面积上受到的压力是1牛.
(4)在生产和生活中,如果要减小压强,可减小压力或增大受力面积;如果要增大压强,则可以增大压力或减小受力面积,但从实际出发,压力大小往往是不可改变的,则减小压强应增大受力面积,增大压强应采用减小受力面积的方法.
2.液体压强
(1)产生原因
由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强.
(2)特点
液体对容器底和侧壁有压强,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.
(3)计算
液体压强的计算公式是p=ρgh
式中ρ为液体密度,单位用千克/米3;g=9.8牛/千克;h是液体内某处的深度,单位用米;p为液体压强,单位用帕.
由公式p=ρgh可知,液体的压强大小只跟液体的密度ρ、深度h有关,跟液体重、体积、容器形状、底面积大小等其他因素都无关.
由公式p=ρgh还可归纳出:
当ρ一定,即在同一种液体中,液体的压强p与深度h成正比;在不同的液体中,当深度h相同时,液体的压强p与液体密度ρ成正比.
(4)连通器
上端开口、下部相连通的容器叫连通器.
连通器里如果只装有一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平.
船闸就是连通器原理的应用.
3.大气压强
(1)产生原因
空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强.
(2)马德堡半球实验:
有力地证明了大气压的存在.同时还可说明,大气压强是很大的.
(3)大气压的测定
托里拆利实验测出了大气压的大小.
在托里拆利实验中,测量结果和玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关;如果实验时玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变;这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,通常情况下,为76厘米左右.
4.大气压的变化
(1)大气压随海拔高度的增加而减小,这主要是由于离地面越高的地方空气越稀薄,空气的密度越小.
(2)大气压的变化和天气有关,一般说来,晴天的大气压比阴天的高,冬天的大气压比夏天的高.
(3)流体压强与流速的关系
流体的流速越快,压强越小
在气体和液体中,流速越大的位置压强越小
例1.如图所示,一封闭容器中盛满了某种液体.对容器底的压力和压强分别为F1和
p1[图1中(a)],若把容器倒置后对容器底的压力和压强分别为
F2和p2[图1中(b)],则F1与F2、p1与p2的大小关系是()
A.F1=F2,p1=p2B.F1>F2,p1>p2
C.F1=F2,p1<p2D.F1>F2,p1=p2
分析与解答由液体压强公式p=ρgh可知,(a)、(b)两种情况下由于液体密度及容器底到液面的深度都相等,所以两种情况下容器底受到的液体压强相等,即p1=p2.
但是由于静止液体对容器底的压力不一定等于液体的重,它的大小应等于液体对空器底的压强与容器底面积的乘积,即,F1=p1S1,F2=p2S2.由于p1=p2,而S1>S2.所以可得:
F1>F2.
即应选D.
5.浮力
(1)定义:
浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)向上托起的力叫浮力。
(2)方向:
无论物体在哪种液体中受到的浮力方向总是竖直向上的。
(3)
产生原因:
假设有一个正方体完全浸没在水里,如图1所示
则正方体的前后、左右、上下六个表面都要受到水的压
强和压力,由于左右两个侧面和前后两侧面对应部分在
水中的深度相同,由液体压强公式p=ρgh可知,受到
水的压强大小相等;由公式F=ps可知。
作用在左右、
前后侧面上的压力也大小相等,且方向相反,彼此平衡。
但是上下两表面由于在水中的深度不同,受到水的图1
压强也不等,上表面的深度小,压强小;下表面的深度
大,压强大;所以下表面受到的向上的压力F大于上表面受到的向下的压力F,水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力,即F浮=F-F.
如果物体浸在其他液体中,所受浮力也是由于该液体对物体向上和向下的压力差产生
的.
(4)浸在液体中的物体,无论是全部浸没在液体里,还是只有一部分浸入液体里;无论是正
在上浮还是正在下沉,无论是静止在容器底部还是漂浮在液面,都要受到液体对物体的浮力作用.只有如图2所示的情况中,该长方体的下表面与容器底面
紧密贴合,不受到液体向上的压力,只受到液体向下的压力作用时,
才不受到液体的浮力作用,这是一种特殊情况.
(5).漂浮在液面的物体,其上表面不受到液体向下的压力.因此,它受
到的浮力就等于液体对物体向上的压力.图2
6.熔化与凝固
(1)物质由固态变为液态的过程叫熔化,物质由液态变为固态的过程叫凝固,它是熔化的逆过程.
晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持不变,直到全部熔化完毕,全部变为液体,再继续吸热时温度才上升.
晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点.
晶体在凝固过程中不断放热,但温度保持不变,直到全部凝固成固体后,再继续放热时,温度才下降.
晶体凝固时的温度叫做晶体的凝固点.同一种晶体它的熔点与凝固点相同.
非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断上升,没有一定的熔化温度.它在凝固过程中不断放热,温度不断下降,也没有一定的凝固温度.
常见的物质中,海波、冰、石英、水晶、食盐、萘、各种金属都是晶体;松香、玻璃、蜂蜡、沥青都是非晶体.
.汽化和液化
物质由液态变成为气态的过程叫汽化.它的相反过程,即物质由气态变成为液态的过程叫做液化.
汽化有两种方式:
蒸发和沸腾.
蒸发是只在液体表面发生的汽化现象,液体在任何温度下都可以蒸发,液体蒸发的快慢与液体的温度、液体表面积的大小、液体表面空气流动的快慢有关.
液体蒸发时温度降低要从周围物体吸收热量,使周围物体的温度降低,因此液体蒸发有致冷作用.
沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,液体只能在一定的温度下才能沸腾,这个温度叫做液体的沸点.
液体在沸腾过程中虽然不断吸热,但温度却保持不变.
使气体液化有两种方法:
降低气体温度和压缩气体的体积.
.升华和凝华
物质由固态直接变成气态叫做升华,它的相反过程,由气态直接变成固态叫凝华.
升华过程要不断吸热,凝华过程要不断放热.
例1当水壶里的水被烧开以后,在壶盖小孔上方一定高度可以看到“白气”,而紧靠小孔的地方却看不到.为什么?
分析与解答这个现象应以液化现象的特点去进行分析.
“白气”是水蒸气温度降低,液化凝结成的雾状小水珠。
而水蒸气是无色透明气体,是看不见的,当水壶里的水被烧开以后,会产生大量温度较高的水蒸气,这些看不见的水蒸气上升到一定高度,遇到外界温度较低的空气时,与空气进行热交换而放出热量,液化成许多小水珠,悬浮在空气中,便是我们所看到的所谓“白气”.而紧靠壶盖处由于温度较高,水蒸气不能放热液化.所以看不到“白气”.
例2如图1所示是萘的熔化图象.
(1)AB段萘是____状态,处于_____过程.
(2)BC段萘是____状态,处于_____过程.
在这过程中,______热量,温度_____.
(3)CD段,萘是_____状态,它_____热量,温度_______.图1
分析与解答萘是晶体,它在AB段时是固态,吸收热量,温度由70℃上升到80℃;在第4分钟时(即开始达到80℃)开始熔化,在这阶段中,虽然不断吸热,但温度保持不变,处于固液共存状态;到第9分钟熔化结束.这一阶段即用BC表示;最后的CD段则是处于液态,继续吸收热量温度升高.
应填:
(1)固态吸热升温
(2)固液共存熔化吸收不变
(3)液态吸收升高
七、热和能
(一)分子热运动
1、不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫扩散. 温度越高,扩散越快.
扩散现象说明了分子做永不停息的无规则运动.
2、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,由于分子的这种运动与温度有关,所以称为分子的热运动
3、物体的内能:
物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
内能也叫热量.
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.
4、 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.
(二)比热容
1、比热容:
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.
2、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.
3、Q吸=Q放=cm(t - t0)即Q吸=Q放=cmΔt
(三)热机
1、热机的含义:
热机是利用内能转化为机械能的机器
2、热机的分类:
(1)蒸汽机
(2)内燃机:
汽油机、柴油机
3、冲程:
活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程;内燃机做功有四个冲程:
四冲程是指在吸气、压缩、做功和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈,做功一次:
。
吸气冲程:
进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸
压缩冲程:
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩
做功冲程:
在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。
高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功
排气冲程:
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
做功冲程:
内能转化为机械能
压缩冲程:
机械能转化为内能
4、 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J/kg
如:
氢气的热值(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.
5、热机效率:
蒸汽机的效率很低,只有6%~15%
汽油机的效率为20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
(四)能量的转化和守恒
1 、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化成为其他形式,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。
这个规律叫能量守恒定律.
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