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文檔簡介
1、物理WULI第十章機械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化辻目錄MULU TOC o 1-5 h z 一、機械能2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 二、內(nèi)能8 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 三、探究一物質(zhì)的比熱容 15 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 四、熱機20 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 五、火箭25 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 六、燃料的利用
2、和環(huán)境保護28物理學使生活更美好電與磁第十一章簡單電路一、認識電路34 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 二、學生實驗:組裝電路40三、電荷45四、電流52 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 五、電壓59 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 六、不同物質(zhì)的導電性能66七、探究彫響導體電阻大小的因索 72 HYPERLINK l bookmark154 o Current Document 八、變阻器78第十二章歐姆定律一、學生實驗:探究一電流與
3、電壓、電阻的關系二、根據(jù)歐姆定律測凰導體的電阻三、串、并聯(lián)電路中的電阻關系四、歐姆定律的應用第十三章電功和電功率 TOC o 1-5 h z 一、電能和電功101二、電功率108三、學生實驗:探究一小燈泡的電功率 113 HYPERLINK l bookmark236 o Current Document 四、電流的熱效應119 HYPERLINK l bookmark248 o Current Document 五、家庭電路124 HYPERLINK l bookmark256 o Current Document 六、安全用電129第十四章磁現(xiàn)象一、簡單磁現(xiàn)象二、磁場三、電流的磁場四、電磁
4、鐵及其應用五、磁場對通電導線的作用力11-1-b1:1:六、直流電動機永恒的探索-信息、粒子、宇宙第十五章 怎樣傳遞信息通信技術簡介一、電磁波二、廣播和電視三、現(xiàn)代通信技術及發(fā)展前景170177185第十六章粒子和宇宙一、探索微觀世界的歷程二、浩瀚的宇宙三、能源:危機與希望192199207一、本冊書中用到的物理厳及其國際單位213二、物理名詞漢英照表214注:審表示選學內(nèi)容II第十章機械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化”能量是我們?nèi)粘I钌杲?jīng)常說 到的詞.但能量究競是什么呢?學習了 本章的內(nèi)容.你杵對什么是機械能、什 I 么是內(nèi)弦、不同形式的能量如何轉(zhuǎn)化爭 問題有一個初步的認識.曲傳你在了解1 各類能源特點
5、的壓礎上.能荻$趙會實- 際.増拓爺能和環(huán)醸蠹識.-%機械能動能風能吹動帆船(圖1CM)在水面上行駛,拋出的保齡球(圖102)能將前方靜 止的保齡陋推向坑道。在這些事件發(fā)生的過程中,風、拋出的保齡球都對物體 做了功。物體能對外做功,我們就說這個物體具有能量(energy),簡稱能。物體能 夠做的功越多,它具有的能就越大.物體由于運動具有的能叫作動能(kinetic energy)木觀察與思考如圖103所示,讓從斜面上滾下的小球毬入水平面上的紙盒, 紙盒被推得越遠,小球?qū)埡凶龉υ蕉啵砻餍∏虻膭幽苴w大。從圖 中所示的實驗中能夠探究物休動能的大小與哪些因麥有關嗎?實驗中小球在斜面上的位養(yǎng)越高,從
6、斜面上滾下后到水平面上的速度就越 大:質(zhì)量相同的C、D兩個小球,位置較高的C球?qū)⒓埡型苿拥木嚯x較遠,C 球?qū)Τ呛凶龅墓Ρ萉球多.質(zhì)量不同的小球,從相同高度滾下后到水平面上 的速度相同;質(zhì)量不同的G、H兩個小球從相同高度滾下后,質(zhì)&大的G球 將紙盒推動的距離校遠,G球?qū)ρ邪恋墓Ρ热星蚨?由此可見,質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它具有的動能就越大;運 動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它具有的動能就越大。表1CH 些物體的動能拋岀去的錠球約30龐百嫌的運動賈? 3X105行龍的4御60飛行的步槍子算的 5X1/從10處篦下的轉(zhuǎn)塊的 2.5x12申速行軟的小汽車約 2X1勢能夯式打樁機(圖10P)的重
7、錘由高處落下后能將下面放置釣物體(鋼樁)打入 地里;長江三峽大壩使上游的水位比下游高出113m,高處的江水可以沖擊水 輪機發(fā)電在這些事件發(fā)生的過程中,重錘和高處的江水都對物體做了功。 這表明受到重力的物體被舉高后也具有能,這種能叫作範力勢能(gravitational potential energy)。如圖10-5所示,在透明的容器中裝入適量的細砂,將木質(zhì)小桌戒 在鈿砂上,通過比較桌腿陷入鈿砂的深度探究重力好能的大小與哪些 因紊有關,與同學交流你的想法.實驗表明:物體質(zhì)量越大,位置越高,它做功 的本領就越大,物體具有的重力勢能就越多?!肮_如滿月,箭去似流星.”射箭運動員 (圖10-6)拉弓
8、的時候,弓發(fā)生了形變。當他放箭的 時候,箭被射出去,這表明發(fā)生形變的弓具有對其 他物體做功的本領;玩具手槍中被壓縮了的彈簧能 把玩具子弾射向遠方,這些實例表明具有彈性的物 體發(fā)生彈性形變后也具有能,這種能叫作彈性勢能 (elastic potential energy)-同一彈性物體的彈性形變 越大,具有的彈性勢能就越多。機械能及其轉(zhuǎn)化動能與勢能統(tǒng)稱為機械能(m echanical energy)報判員將一個籃球向上拋起,籃球獲得一定的動能。筮球在上升的過程 中,動能逐漸減少,重力勢能逐漸增加;籃球在下落的過程中,重力勢能逐漸 減少,動能逐斷增加.這個例子說明動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的.動
9、能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化有什么規(guī)律呢?如圖10-7所示,將用細線懸掛的小球從4,總由餡止釋敘,小球從4點列B點以及從B點到C點的過程中,小球的動能和重力疥 能是怎樣變化的呢?小球從乂點向B點運動的過程中,小 琛的高慶,它的速度,它的鏈.減少,而 能增加;當小球從8點向 C點運動的過経中,小球的it度 ,它 的動能,它的高度,小球的箜力勢能一。大量的實驗事實表明:物體的動能和勢能之間是可以轉(zhuǎn)化的.在只有動能 和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中,機械能的總呈保持不變,即機械能是守恒的.做功過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程.功是能量變化的盤度,即力 對物體做了多少功,就有多少能量發(fā)生了變牝。咬流討論1在圖107所
10、示的實臉中,知果規(guī)秦較長的一段時間,你會發(fā) 現(xiàn)小球毎次上升的高戻遂漸減小,這是為件么?24已設計一個說明物休的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化的小實絵, 并箝設計方案與同學進行交流.實踐活動水流的動能和勢能及風的動能的利用具有很多優(yōu)點,而且有著廣闊 的前景。同學們可以到互聯(lián).網(wǎng)上查詢一下哥前在利用這兩種能源方面所 取得的成就。10-9010-8L討論并回答下列問題。當你在路上正常行走時,被一個行走的人吒據(jù)一下與被一個體 跑的人磁撻一下,你身休的感覺會有什么不同?這是為什么?你從樓下走過時,舟見樓上陽臺邊沿放著一些花盆,花盆放 得很來夕卜,你會感弭危險;而當這童花盆放在路*地上時,你就不會 惑列有什么危險
11、.這是為什么?在保證彈弓不被拉壞的前提下,摞皮條被拉伸的形變越大,彈 丸就能磁射得越遠.這是為什么?下列現(xiàn)象中,動能和勢能是如何轉(zhuǎn)化的?水從高處往下瀉落.轉(zhuǎn)自行車下坡,不躍腳蹬子,車速卻趙來越大.眺高運動員從起眺列越桿的過:程.噸水運動員從起眺創(chuàng)落入水中的過.程.做一做。乒乓球從高處自由下藪,經(jīng)地扳反彈后再跳起的最大離度總低于 原來下落時的筋度,為什么?怎樣拋土乒乓球,才能使它彈跳列鬲于 拋比時的位豆?先動手做一做,再用能量轉(zhuǎn)化的規(guī)點加以說明.4用日常生活中的實例說明機祓能和互轉(zhuǎn)化的過程二、內(nèi)能物質(zhì)結(jié)構的基本圖像從古至今,人類始終沒有停止對物質(zhì)結(jié)構的探索?,F(xiàn)在我們巳經(jīng)知道,常 見的物質(zhì)是由分子
12、或原子組成的.現(xiàn)代科技可以使人觀察到構成物質(zhì)的分子或 原子.1韌質(zhì)是由大量分子組成的分子非總小,如果把分子看成小球,分子的直徑大約只有如果 你想象自己能變成分子這樣小,那么普通的蘋果在你的眼里,就變成地球那么 大了(圖 10-10).常見的物質(zhì)都是由大量分子組成的.草葉上的一顆小霜珠就含有1021個水 分子.一滴水所含有的分子數(shù)比地球上的總?cè)丝跀?shù)還大幾百億倍。16?空氣中 的分子數(shù)量也是很大的,如果設想每一個空氣分子變成一顆砂粒,那么1 on? 空氣中的分子所變成的砂救堆成LU,可以把一個大工廠覆盈起來(圖10-11).10-11分子在不蒔息地徴無觀則運動10-1210-1310-14上述實驗
13、現(xiàn)象說明,兩種不同的物質(zhì)可以自發(fā)地彼此逬人對方,逑種現(xiàn)象 稱為擴散現(xiàn)象。根據(jù)擴散現(xiàn)象,我們可以斷定分子是在運動著的.觀察圖1CH5所示的實驗,思考分子運動快慢與溫度有什么關系。大屋實驗表明:組成物質(zhì)的分子處于永不停息的無規(guī)則運動之中.溫度越 高,分子的運動越劇烈.我們稱這種運動為熱運動.分子之間存在著18互作用力如圖10-16所示,把兩根鉛柱的端面削平,將削平的端 面相對,用力壓緊.這時你會看到兩根鉛柱連接在一起了, 而且在鉛柱下面懸吊一定的重物,它們也不會分開。逑說明 分孑之間存在引力.另一方面,物體能夠被壓縮,但壓縮物體時需婆用力, 這又表明組成物質(zhì)的分子之間不可能靠得很近,于是可以惟 知
14、,分子之同還存在著相互作用的斥力.組成物質(zhì)的分子之間,引力和斥力同時存在.處于正常 狀態(tài)的固態(tài)物質(zhì)分子間的弓I力與斥力基本平衡,分子在其平衡 位置附近振動.引力和斥力的強弱與分子間的距離有關.當物體受到拉伸時,分 子間距離變大,分子間引力作用更為顯著:當物體受到壓縮時,分子間距離變 小,分子間斥力作用更為顯著.常見的物質(zhì)是由大量分子組成的,分子都在不停息地做無規(guī)則運動,分子 間存在著引力和斥力.這就是物質(zhì)結(jié)構的基本圖像.固體、液體和氣體的特征分子在因體、液體和氣體中的運動狀態(tài)不同。固體中,分子彼此靠得很 近,有規(guī)律地緊挨在一起(圖10-17),所以固體既有一定的形狀,又有一定的 體積:液體中,
15、分子只能在一定限度內(nèi)運動,因而液體沒有確定的形狀,但占 有一定的體積(圖10-18);氣體中,分子離得較遠,且能自由地沿各個方向運 動,因而氣體沒有固定的形狀,也沒有確定的體積(圖10-19).無論是固體、液體還是氣體,其分子運動的狀態(tài)都與溫度有關。溫度升 高,分子的運動變得激烈,分子之間的距離變大,物體的體積一般都會有 所膨牒.物體的內(nèi)能與宏觀物體由于運動具有動能類似,分子由于熱運動而具有的能叫作分子 動能;與發(fā)生弾性形變的物體具有弾性勢能類似,分子之間由于存在相互作用 力而具有的能叫作分子勢能。物體內(nèi)所有分子的分子動能與分子勢能的總和叫作物體的內(nèi)能(inner energy)如圖10-20
16、所示,在一厚玻璃竇中放一塊蓬松的廂化棉,快速壓 下玻墻管上端的活塞時,可以看列硝化棉燃燒趣來。如圖10-21所示,在一個試會里裝一些水,用軟木寶塞緊。用酒 耕燈對試勞加知等水沸腸后,可以看列裁汽把軟木塞及跑.如圖10-22所示,在金屬客第中滴入數(shù)滴汽油,形戍汽油蒸氣和 空氣的混合氣體。用橡皮塞塞住蓉器口后,利用電火花點火,可以著 到橡皮塞被頂跑。根據(jù)這些現(xiàn)象,分析物體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化,內(nèi)能改萸的方式都是什么,能的形式發(fā)生了哪些變化。10-20硝化棉能夠燃燒,表明管內(nèi)空氣溫度已升高到硝化棉的燃點。管內(nèi)空氣溫 度升高,表明管內(nèi)空氣分子的運動變得激烈了,氣體的內(nèi)能增加了.管內(nèi)空氣 的內(nèi)能增加,
17、是因為壓下活塞時,外界對它做了功,活塞的機械能轉(zhuǎn)化為氣體 的內(nèi)能.生活經(jīng)驗告訴我們,兩個溫度不同的物體互相接觸時,溫度低的物體要升 溫.這時,我們說低溫物體從高溫物體吸熱,高溫物體向低溫物體放熱.物體 吸收或放岀熱的多少,叫作熱量(heat).在圖10-21所示的實驗中,點燃的酒精燈把熱量傳給了水,便水的溫度升 高,水的內(nèi)能增加。隨著水的溫度不斷升高,水的內(nèi)能不斷增加。當水沸騰 后,液態(tài)的水變成水蒸氣,蒸汽的分子運動更加激烈,分子間距離增大,從而 體積膨脹,把軟木塞頂跑。在這一過程中,先是酒精燈的火焰把熱量傳給試管 申的力:,水的內(nèi)胄劭曾加,直至汽化為水蒸氣:然后是水蒸氣對軟木塞做功,把 它的
18、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機械能.在圖10-22所示的實驗中,電火花氯火,使容器中的汽油蒸氣和空氣的混 合氣體發(fā)生化學反應,化學反應釋放岀的熱量使反應物內(nèi)能迅速增加,成為高 溫高壓氣體,氣體膨脹把橡皮塞頂跑.在這一過程中,先是化學反應熱(即化 學能)變?yōu)楦邷馗邏簹怏w的內(nèi)能,然后是氣體對橡皮塞做功,把它的內(nèi)能轉(zhuǎn)化 為橡皮塞的機械能。通過對上述實驗的觀察與思考,我們可以得岀如下結(jié)論.1微功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式:夕卜界對物體做功,或者物體 從外界吸收熱呈,物體的內(nèi)能増加.反之,物體的內(nèi)能將減少.2不同形式的能量(如內(nèi)能和機械能、化學能和內(nèi)能)之間可以互相轉(zhuǎn)化.1屈生活中的實例來說明分子在做永不停
19、息的運動.2.T列生活實例中,通過做功改吏物體內(nèi)能的是()A冬夭人們常用戲手互柏摩擦取桜.把冰塊放在鮮檸的果汁更,碣果汗時感覺很涼快利用太陽能拔水器“燒水”摩托車發(fā)動機發(fā)動一段時間后,樓氣管熱得發(fā)燙3關于物休的內(nèi)能,下列說法正確的是() A物休運動得越快,內(nèi)能越大B.旳休被舉得越高,內(nèi)施越大C.的體的溫度升高,內(nèi)能變大D南極的冰山溫戻彳艮低,沒有內(nèi)能杷一個底部封閉的譚燮金屬嘗固 走在支座上,管中裝一些酒精,然后用 塞子塞緊負口。把一根橡皮條鐮在藝子 上并迅速來聞拉動(圖10-23),很快會 規(guī)秦列塞子被泅精旅氣頂士的現(xiàn)韋.請 你分析一下發(fā)生這一現(xiàn)象的原囚.聞讀 材料地源熱泵在由然界中,水總是由
20、高處流向低處,熱量也總是 從商蟲物體傳向低濃物體.人們可以用水泵把水從低處抽到高處,實現(xiàn)水由低處向高處流動,熱泵同樣也可以把熱量從低 濃物體傳遞給高溟物體.“地源熱泵”是一種利用淺層地熱資源(包掛地下水、土壤或地 表水鑄)的既可供熱又可制冷的高效年総空調(diào)設備。地源熱泵通過輸 入少量的商晶質(zhì)施諌(如電能),實現(xiàn)將內(nèi)能由低浜物體向槪遙物體轉(zhuǎn) 移.地能可分別作為熱泵冬毎供熱的熱源和夏李制冷的冷源.即冬 季,把地能中的熱量取出來,捷商換熱介質(zhì)的溟度后,供給室內(nèi)采 愛;夏季,把室內(nèi)的熱量取出來,釋放到地能中*(圖1024).如此 周而復熔,將建筑空間和大自馥聯(lián)成一體,以最小的代價荻取了最舒適的生活環(huán)燒。
21、通常,地源熱泵酒耗1J的能量,用戶可以得到4J 以上的熱量或冷量.熱泵機級和室內(nèi)采曖.空調(diào)末端系統(tǒng)地規(guī)熱泵供唆空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分:室外地能換熱系統(tǒng)、地諌(圖10-25)其中地海熱泵機組主要 有兩種工作形戎:“水一水”戎或 “水一空氣”戎.三個系統(tǒng)之間龕 換熱介質(zhì)一水或空氣進行熱量的 傳遞,地源熱泵與地能之間的換熱 介質(zhì)為水,與建筑物采廈空調(diào)末端 的換熱介質(zhì)町以是水或空氣三、探究一物質(zhì)的比熱容在熱傳遙過程中,物體的內(nèi)能會發(fā)生變化,物體內(nèi)能改變的多少,就用熱 気來量度.在只有熱傳遙的過程中,物體吸收了多少熱呈,物體的內(nèi)能就增加 了多少:物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少了多少。不同種類的物質(zhì),
22、吸收相同的熱旨,溫度升高相同嗎?問題與猜想生活中,我們有燒水的經(jīng)驗,燒開一壺水比燒開半壺水需宴的時間長,即 燒開一壺水需契的熱量多.生活中還有大屋的當實都表明,對同種物質(zhì),質(zhì) 呈不同時,它們升高(或降低)相同的溫度,吸收(或放岀)的熱量是不同的.那 么,不同種類的物質(zhì),質(zhì)量相同時,升高(或降低)相同的溫度,它們吸收(或放 出)的熱量相同嗎?制訂計劃取的個相同的燒杯,甲燒杯里裝400 g水,乙燒杯里裝400 g煤油用相 同的電熱器給它們加熱(圖1/26).讓它們升高相同的溫度,比較加熱的時間.收集證據(jù)用圖1026所示的裝養(yǎng)進行實驗.用停表 (或手表)側(cè)量加熱時間,用實驗室溫度計惻量 加熱前后的溫
23、度。將實驗數(shù)據(jù)記錄在你設計的 表格中.分析與結(jié)論根據(jù)實驗取得的數(shù)據(jù),在小組內(nèi)交流討論.給相同質(zhì)量.不同種類的物質(zhì)加熱,使它們升高相同的溫度,對它們加熱 的時間是的,這表明它們所吸收的熱量是的.可見,不同種類的物質(zhì),升高(或降低)相同的溫度,所吸收(或放出)的熱 躍不僅與質(zhì)疑有關,還與有關.評估與反思為什么加熱時間的長短可以表明吸收熱量的多少?條件是什么?比熱容大量事實表明,不同種類的物質(zhì),在質(zhì)量及溫度變化都相同時,所吸收 (或放出)的熱量一般不同,這是由物質(zhì)本身的性質(zhì)及狀態(tài)決定的.我們用單位 質(zhì)量的某種樹質(zhì)溫度升高(或降低)1 C(K)所吸收(或放出)的熱呈,表示該物質(zhì) 的這種性質(zhì).某種物質(zhì)溫
24、度升高(或降低)所吸收(或放岀)的熱疑與物質(zhì)的質(zhì)魚和溫度變 化量乘積的比,叫作這種物質(zhì)的比熱容(specific heat capacity)在國際單位制中,比熱容的單位是J/(kgK),讀作“焦每千克開”.比熱容的單位也常寫作J/(kgP),讀作“焦毎千克攝氏度”交流討論如呆用c表示比拔容,用也表示揚休的質(zhì)量,用“表示物休廉來 的溫度,用z表示物休吸婕后的溫良,用示物休吸收的熱量,抿 擔比熱蓉的定義,可倚比熱容寫為十c 祕一厶)如呆物休放出拔量,你能寫出比熱容的表達式嗎?利用比拔容的表達式於導比揚休拔傳適中吸收(或救出)拔量的公 式,并場同學進行交流.表10-2列出了由實驗測定的常溫常壓下一
25、些希見物質(zhì)的比熱容.表102常溫常壓下一些常見物質(zhì)的比熱容J/Ccg-K)水4.2X10煤諭 2-1X10史璃 0.84 x 10s水銀 0.14X10)君前2.4X10*甕嫌油L8X10干泥土 0.84 xi 03輸O.13X1O,木材約2.4x12砂石 0.92X105鋼佚 0.46x1冰2.1 X105佬0.88X12銅0.39X10水的比熱容比較大,吸收(或放岀)相同的熱盤 水升高(或降低)的溫度只 是同質(zhì)量的干泥土升高(或降低)溫度的五分之一.因此在沿海地區(qū),白天海水 吸收大量的熱量而溫度升高得并不多,夜晚海木又可以放出大量熱最,而溫 度降低得并不多.內(nèi)陸、沙漠地區(qū)卻是白天溫度升高較
26、多,而夜晚溫度又降 低校多.因此沿海地區(qū)晝夜溫麥小,而內(nèi)陸和沙漠地區(qū)晝夜溫菱較大.水的比熱容較大這一特點,在實際中有很多應用.例如我國北方有些地 區(qū)冬季供暖用的“暖氣”,就是用水作為工作物質(zhì)將熱量傳遞到千家萬戶 的;汽車發(fā)動機的冷卻循環(huán)系統(tǒng)也常用水作為工作物質(zhì),以吸收汽車發(fā)動機 產(chǎn)生的熱量.物質(zhì)的導熱性物質(zhì)傳導拔的牲能隸為導熱性thermal conductivity).導拔性是 物質(zhì)的一幷屬性,不同的物質(zhì)具有不同的導拔性導拔姓好的物廈, 吸嬪快,敕拔也快.金屬的導給性比耶金屬的導拔姓好,純金屬的導拔肚好干合金.若某些器件左使用中需要大量吸拔或散熱時,往往需 妥使用導拔姓好的材料,如妙菜用的鐵
27、鍋.而用作保溫材料的物質(zhì), 其導熱隹則很差,如泡沫塑料。圖10-27表示一些常0物質(zhì)的導拔牲 能,從左列右導熱牲能越來越強.花崗石 捋石水泥 普通玻璃你知道嗎由于水的比拔容比砂石取千泥土的比的容大,所以在沿海地區(qū)陸 地表面的氣溫比海面上的牝丹晝夜變化屋箸.白尺陸地氣丹高于海面 上的牝溫,陸地表面的毆空氣上升,海面的冷空氣向陸地運動,因此 白天的海風多是從海面次向陸地.相反,夜更陸地曳溫低于海面上的 氣溫,洋面上的詠空牝上升,陸地表面的冷空牝向海面運動,所以夜 晚的海風通常是從陸地吹向海面.1水和冰是同一種物質(zhì),它們的比拔容卻不柏同,查表舟看它們 冬是多少,并說企它們的揚理盤義.扭同質(zhì)量的水和冰
28、升高柏同的溫 度,哪個吸收的熱量多?相同質(zhì)量的水和冰放出柏同的熱量,哪個降 低的溫皮多?2查比熱容表,將銅、水銀、砂石、水、煤油五種物質(zhì)按比拔容 從大列小的順序攤列起來.3對于同一種物質(zhì),下列說法正確的是().若吸收的熱量増大一倍,劃比拔容增大一倍若質(zhì)量增大一倍,則比熱容減至一半若加拔前后的溫度姜增大一倍,則比熱客増大一倍尢論質(zhì)逮多大,比熱容都一樣4 一杯開水,從剛倒入杯中刑可以唱的這較時間內(nèi),敘出的拔量 最接近的值是()A5X102JB.5X103JC.5X104JD.5X105J5祀質(zhì)量為2.5kg、溫度為20C的水加 M 100 *C,水吸收的拔 量是多少? %= 4.2X103J/(k
29、g-#C)J :城市熱島效應近年來,由于城市人口集中、工業(yè)發(fā)達、交通擁堵,母教大丸待染嚴重.而且城布中的建筑大多是由石頭和混謹土建成的,老們的導熱性好而比熱容小,在相同的水陽輻射條件下,比綠 地、水而升逼俠.再加上建筑物本身對鳳的眼捋或減弱作用,城市的 年平均氣逼比郊區(qū)商2C,甚至更多在減度的空間分布上,城審猶如一個溟喘的島嶼,從而形成城帶熱島敖應.為了減爲城市熱島效應,從城帶久軟規(guī)劃設計出發(fā)應考慮:(1)要 保護并増大城區(qū)的綠地、水體面積.(2)城市熱島強度隨著城市發(fā)展而 加強,因此在控制城布發(fā)展的同時,要控制城市人口和建筑物密度. 因為人口商密度區(qū)也是建筑物高密度區(qū)和能量高消耗區(qū),常形成氣
30、謖 的高值區(qū).(3)在擴建新市區(qū)或改建舊城區(qū)時,加強城附通風,減小城 布熱島強度.(4)減少人為熱的猙放,盡量將居民用煤取暖.改為使用液 化吒、天然吒集中供毆.四、熱機將由燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器,統(tǒng)稱為熱 機(heat engine).汽油機汽油機是利用燃燒汽油來工作的.那么,需姜怎樣的裝豆才能 通過繪燒汽油使機器不斷地運轉(zhuǎn)超來呢?如圖10-28所示,汽油機的主體是一個汽缸,汽缸內(nèi)有一個活塞,活塞通 過連桿與曲軸相連.汽缸上部有逬氣門和排氣門,灰部有火花塞.汽油機是怎樣工作的呢?汽油機工作時活塞在汽缸內(nèi)做往復運動.活塞從一端運動到另一端叫作一 個沖程.四沖程汽油機的
31、工作過程由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成, 如圖1029所示 kS)第一沖程:熒氣沖程.進氣門打 開.橈氣仃關閉.活寵由汽缸最上端 向下運動.汽油和空氣的淀合初從進 氣門被次入汽缸.當活邂運動俐汽缸 餌最下端田.進仃關閉.第二沖程:圧縮沖程.進氣仃和 捋氣門都關閉.活寵由汽缸的E下端 向上運藏.燃料混舍初被圧俗.汽缸 內(nèi)成度升高.代壓增大.第三沖程:做勸沖程.在圧綿沖 程結(jié)東后.火花條產(chǎn)生電火花,衣熬 燃料混舍林燃料混令紡劇釵燃燒. 產(chǎn)生高式、高圧燃.推動活龕向下 運動.并通違逹桿驅(qū)使曲軸験動第四沖程:排氣沖程.進氣仃羌 閉.排氣門打開.活龕從汽觸聶下端 向上運幼.把廢氣禪出汽紅.為下一
32、個備環(huán)做妤強備S10-29汽油機工作的四個沖程中,只有做功沖程 中燃氣對外做功,其他三個沖程都是輔助沖 程,要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成.圖103所示的是一臺汽車使用的多缸內(nèi)燃 機,這是汽車里最為精密和復雜的機械部件.柴油機柴油機是用柴油作燃料的熱 機,它的工作原理與汽油機大致相 司。圖10-31所示的是柴油機的主 要構遙,看一看它與汽油機的構逶. 有什么不同,憩一想柴油機是怎樣 工作的。從構造上看,柴油機和汽油機的區(qū)別主宴是柴油機汽缸的頂部有一個噴油 嘴,但沒有花塞。柴油機和汽油機的工作過程基本相同,一個工作循環(huán)也包括四個沖程。吸氣沖程:柴油機吸入汽缸中的只是空氣,而不像汽油機那樣吸入
33、的是汽 油和空氣的混合物。壓縮沖程:活塞將汽缸內(nèi)的空氣壓縮成高溫的氣體,其溫度超過柴油的 燃點。做功沖程:在壓縮沖程結(jié)束后,由噴油嘴向汽缸內(nèi)噴射霧狀的柴油,這些 霧狀的柴油在汽缸內(nèi)高溫的空氣中劇烈燃燒,這種點方式稱為壓燃式。由于 霧狀柴油的堰燒,使得汽缸內(nèi)的壓強急劇增大,氣體對活塞做功,將活塞推向 汽缸的下端。拖氣沖程:與汽油機的情況相同,都是把廢氣排岀汽缸,為下一個工作循 環(huán)做好準備。在實際應用中,柴油機比汽油機要笨重些。但柴油機的效率高,功率較 大,并且柴油的價格通常又比汽油便宜,因而多用在拖拉機、坦克、輪船、內(nèi) 燃機車、載重汽車以及小型發(fā)電機上。實際中拔機的種類很多,按其工柞方式可分為腹
34、汽機、內(nèi)燃機(其 中包括汽油機、柴油機)、汽輪機、噴氣式發(fā)動機等,如圖1032所 示.不同的熱機有其不同的工柞輕點和適用條件,它們揚內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 機械能的效率也不盡劉同,如早期使用的蒸汽機,其效舉只有5%左 右;汽油機的效辜在30%左右:柴油機的效率可達刑40%以上:汽 輪機和噴氣式發(fā)動機的功專都較大,通常闍于天型發(fā)電廠和飛機,它 們的效奉在50%左右.1.汽油機比較輕巧,常用在汽車、小型飛機和小塑農(nóng)業(yè)機械上. 想一想,四沖程汽油機工柞時,毎經(jīng)歷一個工作循環(huán),活寒上下往復 幾次?曲軸轉(zhuǎn)動了幾團?2柴油機和汽油機在構逢上有什么不同?在點火方式上又有什 么不同?美國&大眾科學雜志曹評出一個奇毬妙想的
35、發(fā)明“六 沖経引擎”.這種引學在老成四沖程工作后,會把水注入汽缸,使 水錚間旻成水裁艮,從而帶動活塞運動,產(chǎn)生第五沖程,為汽車提 供動力.第六沖程赴讓水滾牝進入冷濺爲,變成可再次注入汽虹的 水.其中第五沖程和當于四沖程汽油機的哪個沖程?在第六沖程中 發(fā)生了什么物態(tài)變化?請你指出該“六沖程引擎”的優(yōu)點.聞讀 材料 4上網(wǎng)查詢腹汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴牝式發(fā)動機的基本原 理、特點及相關的資料,討論交流這些公機對社會生產(chǎn)力發(fā)展所起 的作用.汽車的汽缸數(shù)和排量內(nèi)燃機的核心部件是汽虹,活*在汽虹內(nèi)進行往復 運動,本節(jié)所播述的是單汽紅的運動過程,而實際的發(fā)動機都是有多個汽虹的(4虹、6虹、8缸比軼常見).
36、混合氣的壓縮和燃饒在汽虹燃屋窒里進行,活塞往復.運動,熔 燒室容積發(fā)生變化,最大值和最小值的差值就是汽紅的排量,通常 用升(L)或亳升(mL)來度量.汽車的推量一般為1.0 L40 L.若每 虹捧量為0.5L, 4虹的排量就為2.0 L,如V型推列的6汽虹,就 稱為V6 3.0 L. 一般來說,汽車的推量反映發(fā)動機輛出功率的大 小.所以增加汽証數(shù)量或堆加每個汽缸燃燒室的容積可以獲得更 多的戲力.五、火箭火筋X :便用的是噴氣式發(fā)動機.噴氣式發(fā)動機的燃料在燃燒室內(nèi)燃 燒后產(chǎn)生高溫、高壓的氣體,這種氣體從發(fā)動機尾部以極離的速度噴岀,同時 產(chǎn)生很大的反沖惟力推動機身向前運動.由于它不需要內(nèi)燃機中的活
37、塞、曲軸 等傳動裝置,從而減少了能量的損失,大大提高了機身的飛行速度.噴氣式發(fā)動機又分為空氣噴氣發(fā)動機和火箭噴氣發(fā)動機兩類.前者本身只 攜帶燃料,它需要利用外界空氣來助燃,因此,飛行高度受到一定的限制,不 宜在空氣稀緯的高空飛行:后者簡稱為箭,它本身帶有燃料和氧化劑,不需 契依靠外界空氣來助燃,因此,飛行高度不受限制.液體燃料火箭主要由燃料箱、氧化劑箱、輸送裝建、燃燒室和尾部噴口組 成,如圖1033所示.輸送系統(tǒng)按時按量地把燃料和氧化劑輸送到燃燒室中, 最初用電火花點燃,產(chǎn)生高溫、高壓氣體.此后,由于燃燒室的溫度巳經(jīng)很 高,進入燃燒室的燃料和氧化劑可以自行燃燒。燃燒產(chǎn)生的氣體以很大的速度 從噴
38、口噴岀,同時對火箭產(chǎn)生強大的反沖推力,使火箭前:逬.10-33現(xiàn)代火箭的特點是功率巨大,不僅可以在高空飛行,而且還可以飛岀大氣 層.多級火箭可以作為星際航行的運載工具.】.上網(wǎng)查詢我國“長征”系列火箭的杓關資料,討論交流,了 解我g航元技術的發(fā)展前歩.2用鋁箔纟氏將一狠火柴包裏起來,杷火柴頭所在的一筑的鋁箔 折過來密封捻緊,再倚火柴拔蟲,一個鋁箔發(fā)射筒就做好了 攝下 三四根火柴上的紅確,裝入鈣跖發(fā)射笛密封的一編,搗緊紅列,蔚 入一根火柴,就成了 一個很簡單的火箭.你姜是有興趣,不妨和 同學在課余時間動手試試(可用鐵絲制作發(fā)射架,操作時需注愈安 全).這也許是你成為未來魁天家邁出的第一步呢!聞讀
39、“神舟”五號飛船的巡入之旅新華網(wǎng)北京2003年10月16日電 申國第一般搭錢航天員的飛船“神舟”五號,從15日09:00升空至16 0 06:23音陸,在環(huán)繞地球14周后完成了歷時21 h 23min的巡天之旅.15 0 09:00,托舉著“神舟”五號裁人飛船的“長征”二號F型 運藪火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心拔地而起,直刺藍天.09:09:50,飛般 發(fā)射升空后準確進入預定軌道,“長征”二號F型火箭完成了拋遙逸 塔、助推帶分禽、一二圾分寫、淹養(yǎng)流覃的一系列動作.09:31,俘泊 在南犬平洋的遠塑二尋測量般捕獲飛般佶息,神舟”五號飛船的 艙內(nèi)圖僚清晰地顯示在北京指揮控鋼申心的大屏慕上,航天員楊利偉首
40、次向地面報昔“感范良好”15:57, “神舟”五號飛般芟 軌成功,從距地球表面近地點約200km、遠地點約350km的搐園軌道,進入距地球表面約343km的囲形軌道。16 0 05:35,北束航天指揮控 制申心向正在汰空運行的“神舟” 近號飛般發(fā)送返回指令,描獰控制 中心的大屏幕三維動畫棋擬顯示, 飛般拄為輕巧地轉(zhuǎn)了個身.憾后, 飛船軌道艙與返回艙威功分陰,紈 道艙捋留軌工作半年,開展相羌的 科學實臉。05:38,飛般制動火箭點 火,飛舲返回艙飛行遂度減緩,軌 逆商戻進一步降低,向預定著陸場 降落.05:59,飛船返回艙與推進艙 成功分窩,進入返回軌道.布設在 新鑼和田的活動測量姑報告,飛船
41、進入中國國境上空.5 min后,飛 船再入大氣層.06:23, “神舟”五 專飛般返回艙在內(nèi)蒙古主著陸場著 陸 06:36,搜敘人員發(fā)現(xiàn)完好無損 的返回艙,實際腐陸地點距理論著陸 地點僅4.8km搜救人員報吿,楊刊 偉身體狀況良好.中國首次載人航天飛行取毬成 功,實現(xiàn)了中華民族多年來的夢想 與夙愿,為我國今后的航天事業(yè)掲 開了新的一頁.六、燃料的利用和環(huán)境保護能夠燃燒的物質(zhì)叫作燃料.燃料的種類很多,固體燃料有木柴、煤導,液 體燃料有汽泳 柴油等,氣體燃料有氫氣、煤氣、天然氣等.燃燒是一種化學 反應,在燃燒過程中,燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。h間題與思考取和同質(zhì)量的上述各種燃料,讓它們充分燃燒,裁出
42、的集量柏 同嗎?抿協(xié)你的生活經(jīng)驗做出判斷,并精測原因.由于燃料的成分不同,相同質(zhì)量的不同燃料,在燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 的量是不同的.某種燃料完全燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量黴岀的熱盤)與其質(zhì) 量的比叫作這種燃料的熱值(combustionvalue).熱值的單位是J/kg。表10-3給出 了一些燃料的熱值.表103 些燃料的熱值恥氫1.4X10*無煙煤3.4X1O7煤詒4.6 X107焦炭3.0 X107汽曲4.6X107潛轎3.0 X107條妙4.3X107煙煤約2.9X1*扶3.4 X107干木築的 1.3X10,有些氣體燃料的熱值使用J/n?作為單位,如煤氣的熱值約為3.9X 107J/
43、m 天然氣的熱值為7.1X107 J/m*8.8X 107 J/m氣休燃料的熱值一般用J/m3單位。它的大小是溫度為0C、 壓注為l.OlXlOPa態(tài)下每立方米該燃料蕪全燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為 內(nèi)能的數(shù)值.燃料的有效利用鍋爐是利用燃料或其他能源把水加熱成為熱水或黎汽的機械設備.鍋爐包 括鍋和爐兩大部分,鍋是指在*上加熱的盛水容器,爐是指燃燒燃料的場所.燃料實際上很難完全燃燒,放出的熱量往往比按熱值計算出的數(shù)值要小, 而且有效利用的熱量又比放岀的熱量娶少.鍋爐有效利用的熱量與燃料完全燃 燒放岀的熱量之比,叫作鍋爐的效率.過去的鍋爐(圖10-35)比現(xiàn)在普通鍋爐效率低,而現(xiàn)在普通鍋爐效率一般只 有60
44、%左右,所以在節(jié)約能源、保護環(huán)境方面還有校大的澇力.提高燃料的 利用率,是節(jié)約能源、保護環(huán)境的重要獵施.現(xiàn)代化的大型鍋爐(圖10-36),效 率可達90%以上.利用現(xiàn)代化工手段,將煤轉(zhuǎn)化為煤氣再進行燃燒利用,既 可以提高燃料的利用率,又可以減少燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物等有害 氣體對大氣的污染:對于取暖鍋爐、機車、汽車等一些消耗燃料的“大戶”, 通過技術改造改變它們的燃料品種和燃燒方式,可以提高燃料的利用率,減少 其對環(huán)境的污染.我國是一個耗能大國.如果按年消耗燃煤10億噸,效率為30%那么只要提島效率 % 即達到31%,就相當于每年節(jié)省3 000多萬噸燃煤. 可見,提高燃料的利用率是多么
45、重要,我們大家都要注意節(jié)約燃料.燃料的利用,改善了人類的生活,促進了社會的發(fā)展.然而,由于煤、石 油等燃料往往含有雜質(zhì),在燃燒時會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體,在燃燒不充分 時,還會產(chǎn)生煙塵和一氧化碳.這些煙塵、廢氣是大氣污染的主要來源.大氣污染直接危害人體健康,彩響植物的正常生長.大氣中的二氧化硫和 氮氧化物溶于水中發(fā)生化學變化,會產(chǎn)生酸雨,危害農(nóng)作物、森林以及湖泊中 的生物.錢們既要有效地利用能源,又要很好地控制和減弱它對大氣的污梁.重視 環(huán)境保護已經(jīng)成為重要的國策.實踐活動1調(diào)查當?shù)乜照廴镜闹饕廴疚锔笆裁?,試提出消除或減小污 染的舷2.調(diào)查出地燃料結(jié)構近年來的變化,研究和討論這些變化對環(huán)墳
46、 和社會的愈義.1.通過查表可知汽油的拔值為4.6X107 J/kg,它表示的物理愈義 是憲全燃燒0.5 kg的汽油可產(chǎn)生J的的量.2下列關于敗值的說法正琥的是()燃料燃燒時,用的燃料越多,獲得的熱值越天燃料燃燒時,敖出的熱量趙多,這種燃料的熱值越大加同質(zhì)量的不同燃料老全燃燒,敘出的量較多的燃料,熱值 較大不同的燃料憲全燃燒,放出柏同鎮(zhèn)量時,所用質(zhì)量趣少的燃科,3.某校毎天妥軒1 000 kg淚戻為20 C的水燒開供師生處用.若 燒開水的爐子用千木柴作燃料,毎夭至少需要憲全燃燒多少千木柴? 水的比拔容為ANXldj/g9):干木柴的馥值取1.2X107J/kg;水的 沸點為100 C 從垃圾中
47、獲得能量垃圾是廢物,人們都很討厭宅,處理垃圾也是城市 建設的一個重要問題.但是,現(xiàn)在人們已經(jīng)開始變廢為寶,利用垃圾焚燒妒發(fā)揮垃圾的作用了.垃圾焚饒站(圖10-37)設有焚屍護,鋒個爐子1 h可以焚燒15 t城 市垃圾.利用焚燒垃圾移放的施量加熱鍋爐,所產(chǎn)生的慕汽可以帶動 一個發(fā)電機組。在有些國家的一些城市,垃圾焚饒姑不但可以處理 10%的城布垃圾,而且可以提供電能,同時還向供毆網(wǎng)輸送.250C的 過熱基汽.我圍安徴省蕪湖市2003年1月投產(chǎn)的垃圾焚燒姑,每年可以 處理垃2.16X105t,產(chǎn)生1.37億千瓦時的電能,可對蕪湖市每天 三分之二的垃圾進行減量化、無害化、資源化處理。我國北京、上 海
48、、杭卅、天淖錚十余陵城市相鍵開工建設垃圾焚燒電廠,城市垃 圾發(fā)電在我酉方興來艾.今后的垃圾發(fā)電廠,用發(fā)出的一部分電來電解水,產(chǎn)生氫和飯.-部分紋可捷高爐內(nèi)燃饒溟度,另一部分氨可作雄料出售,也可用來 合成酒箱和石油化工產(chǎn)晶.電解產(chǎn)生的氧打進焚戾爐助燃,這樣會便 垃圾気全燃燒,減少對大氣的污坡.焚燒垃圾都是在嚴嚴實實的密野 爐中進行的,臭氣在高泯中分解,焚燒過程無冥、無害、無飛塵. 對庚不透的我遜還要進行磁清選,把我留的議性金屬顆粒址選出來 加以科用.如果垃圾太多一時燒不夷,可以把宅們加工成燃料.例如,往垃 圾內(nèi)通入一囊化碳和菽汽,加上催化劑,在商壓下加熱到400 r,-小時后毎噸垃圾能“攆”出1
49、70 kg雄料油;在氧氣助燃下熱解垃圾, 能生成可燃的氣體:也可以在清除垃圾廢物中的玻璃、金屬等物體 后,通過待殊工藝將剩下的垃圾壓縮成煤球一樣的塊狀,可以當作燒通it這些形式,不僅對垃救進行了有效的處理,節(jié)約了能源,還 保護了自燃環(huán)境.簡單電路在日常生活中,我們矣用列電燈、 收音機、電視機、計算機、洗衣機爭用 電器.這些用電器工仕時,它們的內(nèi)部 和外部俎成了電流的通略.你知迫它們 的電略走怎樣紐成的嗎?這一章我們就 來初步認識簡單的電路.-認識電路電路的組成床觀察與思考如圖11-1所示,用導線把小燈 :電、開關、電池連接起來,閉合開關小燈泡亮起來了,表明有電流流 過了小燈泡。這就是一個簡單電
50、路。由此你認為,電路應由哪些部分組成,它們在電路中各起什么作用?電流通過小燈泡時,它的溫度會升高,這表明它的內(nèi)能增加了。與此同 時,小燈泡會發(fā)光,光能夠照亮黑暗的房間,也能夠烤熱它照射到的物體,表 明光也具有能呈。小燈泡的內(nèi)能和光能是從哪里來的呢?能夠供給小燈泡能量的是電池.電池把電能提供給小燈泡,小燈泡把電能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。能夠把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的裝置,叫作用電器,如電燈、電爐、電 視機、電動機等:能夠向用電器提供電能的裝置叫作電源(power supply),如 生活中常見的電池、生產(chǎn)中常用的發(fā)電機等。圖11-2中是一些常用的電源。電源有直流和交流兩種,它們一般有兩個極.直流電源
51、的兩極有正、負之 分.正極通常標有“+”號,負極標有“一”號.不少用電器在連入電路時, 需要考慮電源的正負極性,如果正負極和用電器連援不正確,用電器將不能正 常工作,甚至會損毀用電器。這種用電釜也標有“+”、“一”的符號,所以 在連接用電器和電源時,一定要注意觀察用電器和電源極性的標志,做到用電 賽標有“+”的位置與電源正極相連,標有“一”的位瓷與電源負極相連.如圖113所示為實絵寶中??说囊?科學生電源.學生電源接入電路時,磁該 處于關閉狀態(tài),以保證安全。在確認電路 連接無謀后,喜開啟電源.在電路中控制電路通斷的裝置叫作開關.通常每個用電器都由相應的開 關控制,開關是安全用電的重要保障.中學
52、實驗室中常用的是單刀單擲開關 (圖11-4 g)和單刀雙擲開關(圖11-4 h)開關在連入電路時應該是斷開的,在確認電路連接無誤后,再閉合開關.要組成電路,除了用電器、電源、開關之外,還要有把用電器、電源和開 關連接起來的導線.導線的種類繁多,通常都由絕緣外皮和金屬內(nèi)芯組成,內(nèi) 芯的材料通常是銅或鋁。通路、斷路和短路問題與思考11-1所示,連接好電路后,閉合開關,燈泡發(fā)光.在圖ii5甲 所示的電路中,閉合開關,燈浴卻不發(fā)光,這是為什么呢?如圖小1所示,這種處處連通的電路,叫作通路(又叫閉合電路).如圖11-5甲所示,如果沒有閉合開關,或者導線沒有連接好,即電路在 某處斷開,處在這種狀態(tài)的電路叫
53、作斷路(又叫開路).如圖1卜5乙所示,不經(jīng)過用電器,宜接用導線把電源兩極連接起來的電 路叫作短路.發(fā)生短路時,會燒毀電源,甚至引起火災。因此在用電時一定要 避免短路.011-5電路圖我們常用規(guī)定的符號表示電路中的元件,把這些符號用代表導線的線段連 接起來,就可以表示由實物組成的電路,這種圖就叫作電路圖.表111給出 了電路中一些常見元件的符號.表電路中一些常見元件的符號符號實細符號卻d)0電老、冬m電池姐一】電鈴電M機(色爐0g刀單悴開關-交叉不連 +單刀取協(xié)開關盪oZ交叉違-4-*-在畫電路圖時請注意:使用統(tǒng)一規(guī)定的符號;盡窟避免連線交叉;(3連線要橫平豎直,盡最使電路圖簡潔類觀。圖11-6
54、甲是實物圖,它的電路圖如圖116乙所示。1調(diào)查一下你的家中那有哪些電源、用電器和幵吳。2在如圖117所示的各電珞中,幵關S閉合后,小燈泡J都 能發(fā)光的是().3.根據(jù)圖118所示的實物圖,越出對應的電珞圖.4盤圖119所示的電路中,只閉合幵關S?時,哪個燈泡發(fā)光?能否同時閉仝幵關S、&、S3?為什么?n-io光控自動仃聞讀新型開關在現(xiàn)代生活中,許多 新型開關破廣泛地應用, 方便了人們的生活.你有過這樣的經(jīng)歷嗎?當你走進 大廈時,玻璃門為你由動開啟:當你 將手放在水龍頭下時,水會自動流 出:洗完手之后,將手放在熱風千手 需的下而,熱風千手需會自動啟動, 吹出熱風.這些設備上安裝有探測裝 覺,當探
55、測到人體接近時,就自動接 通工作電路,將門、水龍頭或熱風千 手霉開啟.在居民小區(qū)的樓道里,有一種使用聲控開關和光控開關的腿明 電路.在開羌的小盒子上有個進光孔,夜晚不進光時,光控開關閉 合,當有人走動發(fā)出聲音時,斧控開關閉合,電路被接通,燈泡發(fā) 光.而在白天,光控開關受到光廉后治終斷開,即便樓道內(nèi)發(fā)出聲 皆使聲校開關閉合,摟道燈也不會亮.這樣既能適時地打開電燈為 居民照明,又節(jié)約了電能.有一些采訪專用的錄音機是由聲音控制的.有聲皆時,會自動 開始工作;在持續(xù)一段時問內(nèi)沒有聲音時,會自動關閉.這樣就可 以書約電能,延長工作時間,遴免因電能不足而影咆采訪.現(xiàn)代空調(diào)可以根據(jù)室內(nèi)的潰戻自動開啟或關閉,
56、將室內(nèi)的逞度 控制在適宜的范囤內(nèi),宅使用的是盪控開羌.家庭用的冰箱和在醫(yī) 學及生物學研究中經(jīng)常使用的恒沒箱采用的也是逞控開關。工業(yè)用電的電壓通常都比較高,電流也軼大,在斷開開關時, 總會產(chǎn)生電弧,威脅人身安全.這時就箝要高圧滅弧開關,侏隱工 人的安全.這些新型開關是科學與技術的成果、人類智意的結(jié)晶,宅便我 們的生話更加方便和安全,也為我們的生活堆添了許多情趣.你妞 道空調(diào)冰箱的漏控開關起什么作用嗎?學生實驗:組裝電路糸觀察與思考如果把幾個用電器同時連接在一個電路中,可以有多種連接方 式。我們先用實驗來研究如何按照以下的要求連接兩只燈淪.在圖11-11中,用一個開關同時控制兩只燈泡,使.兩只燈泡
57、同 時亮,同時滅。取下一只燈泡,另一只燈泡也滅了,電路應該如何連接?取下一只燈泡,不影響另一只燈泡發(fā)光,電路應該如何連接? 在動手做實驗前,你應該先想一想,怎樣連接能符合上面的要求,畫出電路圖,然后按圖連接電路。用兩個開關控制兩只燈泡.(圖11-12),要哪只燈泡亮,哪只就 亮,并且兩只燈泡的亮滅互不影響.仔細分析上面的實驗可以發(fā)現(xiàn),電路的基本連接方式有兩種.一種方式是 把電路中的元件依次連接起來,電流流經(jīng)第一個元件后又依次流經(jīng)其他的元 件,如圖11-13所示,這種連接方式叫作串聯(lián)(series connection),按照這種方 式連接起來的電路叫串聯(lián)電路。串聯(lián)電路中,只要有某一處斷開,整個
58、電路 就成為斷路。*另一種方式是把電路中的元件并列地連接在電路中的兩直之間,電路中的 電流分為幾個分支,分別流經(jīng)幾個元件,如圖11-14和圖11訂5所示,這種連 接方戎叫作井聯(lián)(parallel connection),按照這種方式連接起夭的電路叫并聯(lián)電 路。在并聯(lián)電路中一個支路的某一處斷幵,其他支路的用電卷仍可以工作。教 室中的電燈就是并聯(lián)連接的.X交流討論家庭中廉明用的電燈、電祝機、電冰箱爭家用電器之間使用的 是哪種連接方式呢?說出你的看法和依擔。實踐活動1#究一下老式手電筒的構造及其電路組成,觀秦它使用的電池 是并聯(lián)注是串聯(lián),畫出老式孑電簡的電路圖.2如圖11-16所示,在樓榛的中間常有
59、一個電燈,在樓梯的上、 下兩頭都能控制它。夜晩上樓時,用開關&升燈,上樓后,為節(jié)約用 電,再用S關燈:夜晚下樓時,用Si開燈,下樓岳,再用$關燈.幵關Si和S?都是單刀取擲開關,請你試著在右邊的皮線框中越 出施憲成上述功能的電路圖.用電池、單刀戲擲開關、小燈氾和導釵紐裝一個電略,檢絵一下 你的設計是否滿足要求。作業(yè)1.在圖11-17中,報擔電略圖用筆色釵表示導線連接實物圖.試設計一個電路,要求燈泡S與匚2并聯(lián),開關控制整個電 路.在應線框內(nèi)畫出電略圖,并用筆總線表示導線,待圖11-19中的 元件連接起來.爲11-194有一種按鈕式開關,當按下扶鈕時開關閉合,松升扶鈕時開關 斷開.覆有兩個扶鈕式
60、開關、一個電源、紅色和綠色兩只燈泡、一些 導踐.請你為傳達室債班人員設計一個電路,能報知前門和后門來 人的情況.要求共用一個電瀝,稱門來人按下開關時,侍達寶気的 紅燈亮:后門來人扶下開關時,傳達室更的綠燈克。按鈕氏開關可以 闍“ Ts二”表示.聞讀分立元件電路和集成電路串聯(lián)和并聯(lián)是電路最基本的連接方式.在各種電子設 備中,各元器件的連接基本上都采用這兩種方式或由這兩 種方式組合而成.如圖11-20示為分立元件組成的電路.隨.著電子技術的發(fā)展以及生產(chǎn)工藝水平的提商,人們已經(jīng)可以 將飲以十萬計的電子元需件集成在一塊硅芯片上而構成集成電賂了, 如圖1卜21所示.篥威電路的應用,給社會帶來了電子技術革
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