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中考物理重点复习攻略:温度计的原理
温度计是热学最常用的一种测量工具,在设计和使用上体现了三种重要的思想:等效思想;平衡思想;放大思想。
一、等效思想
我们知道,一般常用温度计是根据液体的热胀冷缩现象而制成的,我们从温度计上读的数值,其实是液体的温度,但我们就把这个温度认为是被测物体的温度,这里就存在一种等效的思想,即将温度计中液体的温度等效于被测物体的温度。
二、平衡思想
当温度计的液泡与被测物体紧密接触时,如果两者的温度有差异,它们之间就会发生热交换,高温物体将向低温物体传热,最终使二者的温度达到相等,即达到热平衡。所以我们用温度计测量物体的温度时,不能立刻读数,而应等到液柱不再上升时才能读数,这时才说明达到了热平衡。
三、放大思想
温度计中液柱体积的变化毕竟是有限的,为了更清楚地看清液体的体积变化了多少,我们需将这个微小的体积变化进行放大。所以温度计的液泡上都有一个细而长的均匀玻璃管。管的内径细,说明它能将液体微小的变化加以放大,均匀说明管外的刻度应是均匀的,我们用一些刻度量化了液体体积的变化,与温度值相对应。
可见,小小的温度计身上还含有许多物理思想,这些思想始终决定着温度计的构造,温度计的使用及它的读数,对这些思想的认识,会加深我们对温度计使用方法的理解,提高测量的准确程度。
中考总复习:如何判断是什么物态变化
物态变化共有六种,虽然每种单独理解起来都不难,可一旦将它们放在一起,综合起来再去认识,它们之间的名称就容易混淆了。近年来,判断是什么物态变化的习题多了起来,所以在解答这类问题时,我们一定要先明确两个问题。
一、选准研究对象
题目中是研究谁的,是谁的物态发生了变化,这是首先要搞清楚的。如夏天,吃冰棒能解热,这是为什么?该问题的研究对象就是冰棒,它在嘴里熔化时要吸热,所以能解热;但有的研究对象不好选择,容易发生思维的混乱,如向手上“哈气”和“吹气”时,手的感觉为什么会不同?“哈气”时,是呼出的水蒸气在手掌上液化放热而使人手感到暖和的;而“吹气”时,是加快了手上汗液的蒸发速度,蒸发吸热加快而使手感到凉爽的。可见,它们的做法虽然相似,但由于手上感觉的不同,就推出了发生变化的对象不同,致使物态变化的过程也不同。
二、正确把握变化前后的两种状态
物态变化的过程归根到底就是物质由一种状态变为另一种状态的过程,所以变化前后的两种状态一旦确定了,那变化的名称也就可以确定了。但在确定前后两种状态时,题目中常常有干扰因素的出现,如空气中的水蒸气及人眼看不到的气体常隐含起来而不说出,像水变没了、樟脑球变小了等;有的物质状态还有容易使人混淆的字眼,如“白气”、“白雾”等,明辩它们所处的状态也是一个关键,由于“白气”能被人看到,所以它不是水蒸气,而是由小液滴组成的雾状物,由于小液滴的体积非常小,它能悬浮于空中,好像“气”一样,但它不是气体,而是液体,同理“白雾”也是由小液滴组成的。
下面我们通过两个例题,看如何选定研究对象和把握前后两种状态。
例1:(2005年宜昌)夏天,将冰棒从冰柜拿出来,它的周围会冒“白气”,这是( )
A.升华现象 B.凝华现象 C.液化现象 D.汽化现象
分析与解答:由于“白气”是液态,那么是谁变成了液态呢?是冰棒由固态变成的吗?如果固态冰棒变成了液态应该附于冰棒上,而不能在其周围冒“白气”,那是周围空气变成的吗?如果是空气变成的,使空气液化的温度应该是很低的,所以应该是空气中的水蒸气变成的,研究的对象是空气中的水蒸气;它由气态变成了液态,所以进行的是液化现象。应该选C.
例2:严冬的早晨,可发现玻璃窗上有一层美丽的“冰花”,这是由于( )
A.室外的冷空气先液化成小水珠再凝固而成的,冰花在玻璃窗的外壁
B.室内的热气向玻璃窗放热液化成小水珠再凝固而成,冰花在玻璃的内壁
C.室内的水蒸气向玻璃窗放热凝华而成的,冰花在玻璃的内壁
D.室内的水蒸气向玻璃窗放热凝华而成的,冰花在玻璃的外壁
分析与解答:由于“冰花”是固体,是水凝固成的固体呢?还是水蒸气凝华变成的呢?是在室内形成的还是在室外形成的,这就是研究对象的选择问题。凝固和凝华都需要放热才能进行,需要遇到温度低的物体才可以,由于室外的温度低,所以一定是室内的水蒸气遇到与室外只有一面之隔的玻璃放热而形成的;故研究对象是室内的水蒸气,它由气态直接变成了固态,故发生的凝华现象。应该选C.
可见,选准研究对象和把握前后两种状态是相互联系的,有时我们要反复比较、尝试才能将研究对象得出,从而揭示出解题的关键。
中考物理二轮复习中需注意的五个问题
【编者按】中考物理初三第一轮的复习考试已经结束,就考生在物理学科方面,如何在第一轮复习的基础上抓好第二轮的复习,如何提高复习质量和复习效率,在复习中应注意哪些问题,谈几点建议供参考。
1、考生正确地认识自己,努力把握考试方向
考生对第一轮考试中的知识掌握情况,出现的错误要认真分析,从中发现哪些知识已经掌握,哪些知识还没有掌握,出现错误是属于能力问题,还是理解问题。对比一轮复习中的练习题,分析出现的是新问题还是老问题,做到心中有数,为下一步复习提供依据和参考。
正确地把握考试方向,是搞好复习的先决条件,考生在学校要认真听取老师对中考方向的讲解说明,认真做好记录,以备及时对照检查,调整复习的方向。考生在家中可以参照新课改试验区的2004年中考试题,有目的、有选择的适当练习,从中体会新课程要求和考试方向的结合,做到知己知彼。
2、加强知识综合,有地放矢地组织复习
二轮复习应在一轮复习的基础上,注重知识的联系和综合。在按照学校教师统一安排的前提下,考生要制定出自己的复习计划,把时间和内容紧密地结合起来。考生可把物理知识划分力学、声学、热学、光学、电学、电磁学等单元,把每个单元内容,以知识结构的形式总结出来,重点公式和物理量的单位作出标记,形成知识的网络,从中发现公式间的联系,思考它们在习题中所体现的联系方式,为解决习题,做好必要的知识储备。这样做有利于将繁杂的知识内容系统化,提纲挈领,掌握知识。
对自己在一轮考试中出现的错误,要有意识的加强练习,直至纠正错误,同时还要定期反复识记,防止再次出现雷同的错误。对知识重点,要重点复习,把考点和出题点结合起来,从历年中考试题分类汇编中找到相应的题目进行练习,及时总结,做到日日有题,周周见效。
3、注重生活实际,解决实际问题
今年中考是以新课程标准作为出题的依据,而新课程标准所体现的是从生活走向物理,从物理走向社会。在中考中注重科学技术与社会的联系,注重考察考生对自然现象和日常生活中的物理学道理的认识,考察考生对日常用品或新器件中的物理学原理的理解。
近几年的中考命题在联系生活贴近生活方面体现的尤为突出。例如:家用电器已成为命题的热点。家用电器有电灯、电水壶、热水器、电冰箱、洗衣机、电磁炉、石英钟、电饭煲等种类繁多。2004年课改试验区的中考试题中,都体现了这样的理念。因此,考生就要自觉的结合生活实际,注意观察,把其中的物理道理搞清楚。在二轮复习中,通过列表的形式,将周围常见的器材,对应的物理原理、物理知识总结出来便于归纳掌握。
4、明确试卷结构、抓好科学探究的复习
今年中考首次采用理科综合试卷考试,将物理、化学、生物综合在一张试卷中。物理题型包括单项选择、填空、实验探究和计算与简答四个类型。在这四个类型题中,除了考察考生知识与技能,更注重考察考生的思维分析能力水平。特别是在科学探究题中,它把科学探究过程的诸要素渗透其中。因此要求考生在第二轮复习中要着重加强和练习。建议考生对日常生活和生产实际中的物理现象,能简单描述其主要特征,能从中发现问题、提出问题。通过信息题的复习,考生学会收集信息、处理信息,从中发现物理规律,找出解决问题的科学方法。对实验设计性的题目,要注意能制定简单的科学探究计划和实验方案,力求解决方案的多样化,并加以比较,从中把握最优方法。对探究题的书面表达,力求 层次鲜明,道理清楚准确,物理知识运用恰当。
5、适当模拟训练,把握复习效果
二轮复习是考生对整个知识体系的全面再认识过程,掌握知识如何,复习的效果如何,都需要适当模拟训练,考察复习的效果,及时作出调整。模拟的试题可选用2004年济南市中考试题,这样不仅可以检验复习效果,也可以去体会济南市中考命题的思路和命题的延续性。模拟试题也可以选用2004年课改试验区的中考题,这样不仅可以检验复习的效果,也可以扩大自己做题的宽度和广度。同时在模拟训练中去把握做题的时间,提高做题的速度和精度,为三轮复习打下基础。
2011届高三物理基础知识点巩固复习:力 物体的平衡
2011届高三物理基础知识点巩固复习:热学
从能量转化观点研究物质热性质的学科:热力学
文章摘要:热力学是热学理论的一个方面。热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质,它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论,不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用。因此它是一种唯象的宏观理论,具有高度的可靠性和普遍性。热力…
热力学是热学理论的一个方面。热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质,它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。
热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论,不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用。因此它是一种唯象的宏观理论,具有高度的可靠性和普遍性。
热力学三定律是热力学的基本理论。热力学第一定律反映了能量守恒和转换时应该遵从的关系,它引进了系统的态函数──内能。热力学第一定律也可以表述为:第一类永动机是不可能造成的。
热学中一个重要的基本现象是趋向平衡态,这是一个不可逆过程。例如使温度不同的两个物体接触,最后到达平衡态,两物体便有相同的温度。但其逆过程,即具有相同温度的两个物体,不会自行回到温度不同的状态。
这说明,不可逆过程的初态和终态间,存在着某种物理性质上的差异,终态比初态具有某种优势。1854年克劳修斯引进一个函数来描述这两个状态的差别,1865年他给此函数定名为熵。
1850年,克劳修斯在总结了这类现象后指出:不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,这就是热力学第二定律的克氏表述。几乎同时,开尔文以不同的方式表述了热力学第二定律的内容。
用熵的概念来表述热力学第二定律就是:在封闭系统中,热现象宏观过程总是向着熵增加的方向进行,当熵到达最大值时,系统到达平衡态。第二定律的数学表述是对过程方向性的简明表述。
1912年能斯脱提出一个关于低温现象的定律:用任何方法都不能使系统到达绝对零度。此定律称为热力学第三定律。
热力学的这些基本定律是以大量实验事实为根据建立起来的,在此基础上,又引进了三个基本状态函数:温度、内能、熵,共同构成了一个完整的热力学理论体系。此后,为了在各种不同条件下讨论系统状态的热力学特性,又引进了一些辅助的状态函数,如焓、亥姆霍兹函数(自由能)、吉布斯函数等。这会带来运算上的方便,并增加对热力学状态某些特性的了解。
从热力学的基本定律出发,应用这些状态函数,利用数学推演得到系统平衡态各种特性的相互联系,是热力学方法的基本内容。
热力学理论是普遍性的理论,对一切物质都适用,这是它的优点,但它不能对某种特殊物质的具体性质作出推论。例如讨论理想气体时,需要给出理想气体的状态方程;讨论电磁物质时,需要补充电磁物质的极化强度和场强的关系等。这样才能从热力学的一般关系中,得出某种特定物质的具体知识。
平衡态热力学的理论已很完善,并有广泛的应用。但在自然界中,处于非平衡态的热力学系统(物理的、化学的、生物的)和不可逆的热力学过程是大量存在的。因此,这方面的研究工作十分重要,并已取得一些重要的进展。
目前,研究非平衡态热力学的一种理论是在一定条件下,把非平衡态看成是数目众多的局域平衡态的组合,借助原有的平衡态的概念描述非平衡态的热力学系统。并且根据“流”和“力”的函数关系,将非平衡态热力学划分为近平衡区(线性区)和远离平衡区(非线性区)热力学。这种理论称为广义热力学,另一种研究非平衡态热力学的理论是理性热力学。它是以热力学第二定律为前提,从一些公理出发,在连续媒质力学中加进热力学概念而建立起来的理论。它对某些具体问题加以论证,在特殊的弹性物质的应用中取得了一定成果。
非平衡态热力学领域提供了对不可逆过程宏观描述的一般纲要。对非平衡态热力学或者说对不可逆过程热力学的研究,涉及广泛存在于自然界中的重要现象,是正在探讨的一个领域。如平衡态的热力学和统计力学的关系一样,从微观运动的角度研究非平衡态现象的理论是非平衡态统计力学。
研究物质热状态下性质和规律的学科:热学
文章摘要:热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支,它起源于人类对冷热现象的探索。人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中,冷热现象是他们最早观察和认识的自然现象之一。
热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支,它起源于人类对冷热现象的探索。人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中,冷热现象是他们最早观察和认识的自然现象之一。
对中国山西芮城西侯度旧石器时代遗址的考古研究,说明大约180万年前人类已开始使用火;约在公元前二千年中国已有气温反常的记载;在公元前,东西方都出现了热学领域的早期学说。中国战国时代的邹衍创立了五行学说,他把水、火、木、金、土称为五行,认为这是万事万物的根本。古希腊时期,赫拉克利特提出:火、水、土、气是自然界的四种独立元素。这些都是人们对自然界的早期认识。
1714年,华伦海特改良水银温度计,定出华氏温标,建立了温度测量的一个共同的标准,使热学走上了实验科学的道路。经过许多科学家两百年的努力,到1912年,能斯脱提出热力学第三定律后,人们对热的本质才有了正确的认识,并逐步建立起热学的科学理论。
历史上对热的认识,出现过两种对立的观点。18世纪出现过热质说,把热看成是一种不生不灭的流质,一个物体含有的热质多,就具有较高的温度。与此相对立的是把热看成物质的一种运动的形式的观点,俄国科学家罗蒙诺索夫指出热是分子运动的表现。
针对热质说不能解释摩擦生热的困难,许多科学家进行了各种摩擦生热的实验,特别是朗福德的实验,他用钝钻头钻炮筒,因钻头与炮筒内壁摩擦,在几乎没产生碎屑的情况下使水沸腾;1840年以后,焦耳做了一系列的实验,证明热是同大量分子的无规则运动相联系的。
焦耳的实验以精确的数据证实了迈尔热功当量概念的正确性,使人们摈弃了热质说,并为能量守恒定律奠定了实验基础。与此同时,热学的两类实验技术──测温术和量热术也得到了发展。
热学理论有两个方面,一是宏观理论,即热力学;一是微观理论,即统计物理学。这两个方面相辅相成,构成了热学的理论基础。
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