第3讲 光的折射 凸透镜的应用
方法小结与考点聚焦
在理解光的折射定律的基础上,根据光的折射定律画图.分析光的折射现象,是解决光折射类型题目的关键,画图时一定要清楚光是从什么介质射入什么介质,熟练掌握凸透镜成像的规律,并且知道各种成像情况下的像距和物距以及它们之间的关系,并且利用不等式的数学工具,是解决凸透镜焦距问题的关键.
本课时的相关考点有光的折射规律,光的折射在日常生活中的应用,透镜对光线的作用,凸透镜的成像规律及应用.随着教学改革的不断深入,中考命题更注重考查学生理论联系实际的能力和创新能力,涉及的知识点大部分出现在对日常生活中的折射实例加以分析的过程中 .分析解答这类问题,首先要正确理解光的折射定律和凸透镜成像的特点,要将观察到的现象与折射规律进行比较,结合题目所述物理情景,分析得出正确的结论.画折射光路图,理解透镜对光线的作用,画特殊光线经透镜的折射光路图,通过实验研究凸透镜成像的规律,运用凸透镜成像规律,分析解决问题仍是这部分内容今后中考命题的热点.
课前热身
1?古诗中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观察到的落日并不是太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生了______而成的像,如图 ,太阳实际在图中______位置(选填“甲”或“乙”)
2?如图,是光从空气斜射入玻璃的光路图,由图可知,反射角是____度,折射角是____
3?远在公元前2世纪,我国就有人用冰磨成凸透镜,对着太阳光取火,这是利用了凸透镜对光的________作用.
4?照相机的镜头相当于一个_______,被拍摄的景物到镜头的距离______________时,在 上得到一个倒立、缩小的____像.为了使胶片上的景物大一些,应将照相机与被照的景物的距离调____些,同时将镜头与胶片的距离调____些.
5?下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A?阳光下的树会出现影子B?白天,人们能从各个方向看到桌子
C?斜插在水中的筷子,看上去好像在水面处折断了D?在平静的水面看到树木的倒影
6?游泳池中灌入一定量的水后,从池岸上斜看池底,便会觉得池底比实际深度( )
A?深些 B?浅些 C?无变化 D?有时深有时浅
7?将一支点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前,在镜后的光屏上得到一清晰放大的烛焰像,则蜡烛到凸透镜及烛焰成像情况是( )
A? 20 cm以内成倒立的像 B? 20 cm以外成正立的像
C? 20 cm与10 cm之间成倒立的像 D? 20 cm与10 cm之间成正立的像
8?凸透镜的焦距是15cm,将物体放在主光轴距透镜焦点5cm处,所成的像一定是 )
A?正立的 B?倒立的 C?放大的 D?虚像
9?如图,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和 b(单箭头)是射向透镜的两条光线,已知光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之 后与MN交于Q点,由图可知,下列说法正确的是( )
A?透镜是凸透镜,距离OP小于焦距 B?透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
C?透镜是凹透镜,距离OP小于焦距 D?透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
10?某同学拿着一凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,并得到一个最小最亮的光斑,用刻度尺测得此光斑到透镜光心的距离是10 cm.该同学想用此透镜来观察邮票上较小的图案,则透镜到邮票的距离应
A?大于10 cm B?大于20 cm C?小于10 cm D?在10 cm和20 cm之间
典型例题解析
【例1】一束光从空气射入某种透明液体,已知入射光线与法线的夹角为45 °,反射光线与折射光线的夹角为105°,则反射角的大小是_______,折 射角的大小是________.
【例2】如图,一束光线斜射入容器中,并在容器底部形成一光斑,这时往容器中逐渐加水,则光斑的位置( )
A?慢慢向右移动 B?慢慢向左移动 C?慢慢向水面移动 D?仍在原来位置不动
【例3】在研究凸透镜成像情况的实验中,当烛焰到凸透镜的距离是20cm 时,在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像,则下列判断不正确的是( )
A?该透镜的焦距是20cmB?该透镜可作放大镜
C?当蜡烛距透镜的距离是40cm时,光屏上可得到缩小的像
D?当蜡烛距透镜的距离是10cm时,在光屏上得不到像
【例4】在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,某同学先把凸透镜固定在光具座上,然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧,如果他在光具座上无论怎样左右移动光屏,在光屏上都不能呈现烛焰的像,则可能有几种原因
【例5】如图,正在向左行驶的小车上有一杯水,一束方向不变的光线从右方斜射向水面,在小车缓慢刹车的过程中,杯中水面略有倾斜,则此时反射角、折射角将( )
A?增大 B?减小 C?不变 D 都有可能
课时训练
1?光从玻璃斜射入空气中,折射角______入射角,光从空气中斜射入水中折射角_______入射角.
(填“大于”、“小于”或“等于”)
2?在研究凸透镜成像的实验中,直线上A、B、C点分别用于放置器材,如图 ,其中B点应放________(选填“光屏”、“蜡烛”或“凸透镜”)要在光屏上得到清晰的倒立、缩小的像,应把蜡烛放在离凸透镜__________焦距的地方.
3?清晨,草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生______镜功能的结果,形成了________________像.
4?有下列光学器具:照相机、潜望镜、幻灯机、穿衣镜、放大镜、牙医内窥镜,可以把它们分成两类:一类包括______________________其特征为由__________组成,二类包括______________________其特征为由__________组成.
5?在下列各现象中,属于光的折射的现象的是( )
A?在阳光照射下,人在地面上形成影子B?筷子的一部分放在盛水的碗里,看上去向上弯折
C?用平面镜可以改变太阳光的传播方向,用来照亮室内的天花板D?栽在河边上的树,能在水中形成“倒影”
6?放映幻灯时,幻灯片应放在离镜头( )
A?大于2倍焦距处,倒立放置B?2倍焦距和焦距之间,倒立放置
C?2倍焦距和焦距之间,正立放置D?大于2倍焦距,正立放置
7?关于虚像和实像,正确判断的依据是( )
A?实像能用光屏接到,虚像不能用光屏接受到B?虚像是人的幻觉并没有光线进入人的眼睛,实像则相反
C?平面镜成的一定是虚像,凸透镜一定成实像D?由光的反射而成的像是虚像,由于光的折射成的像一定是实像
8?一物体立于凸透镜前12 cm处,在另一侧的光屏上得到一倒立放大的像,则此凸透镜焦距的范围可能是 ( )
A? f<6 cm B? f>6 cm C? 6 cm<f<12 cm D? f=6 cm
9?老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应( )
A?报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些 B?报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些
C?报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些 D?报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些
10?如图1-2-9所示,一束方向不变的光线从右方斜射向水面,这时的反射角是β,折射 角是γ,若把水槽的左端稍垫高一些,待水面重新恢复平静时,反射角是β′,折射角是γ ′,那么( )
A? β′<β γ′<γ B? β′>β γ′>γ C? β′<β γ′>γ D? β′=β γ′=γ
11.下图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
折射角 6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°
(l)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧;
b._____________________。
(2)请定量比较实验数据.把你新的发现写在下面:_____________________。
12、(南宁市2006年)在“研究凸透镜成像规律”时,镜、蜡烛和光屏放在如图12甲所示的光具座上进行(凸透镜的焦距 已知):
(1)若在图中C位置上放置光屏,则B位置上应放置 ;
(2)实验过程中,应测量物距u和像距υ,并记录 的性质特点;
(3)若烛焰在光屏上所成的像如图12乙所示,为使像能清晰地呈在光屏中央,应将凸透镜向 移动(选填“上”或“下”);
(4)实验发现:当物距在 范围时,像都能在光屏上承接;当物距在 范围时,凸透镜成缩小的像。第2讲 光的反射
方法小结与考点聚焦
在熟练掌握光的反射定律的基础上,画出光的反射的光路图,可以帮助解决问题,在光的反射光路图中,入射光线都是由物点发出(可以看成光源);反射光线的反向延长线的交点就是像点.
本课时的相关考点有光的直线传播、光速、光的反射定律、平面镜的成像特点及应用.光的反射定律是光学的重要定律,对反射定律的实验证明,反射现象的解释和反射光路,作图等知识的考查仍是中考命题的热点.命题的出发点主要考查知识和技能.近年来中考逐渐注重物理知识应用的考查,因此,利用光的直线传播解释日常生活中常见的光现象,平面镜的成像特点及应用是知识考查的重点;利用光的反射定律作图和运用平面镜的成像特点作图以及光速的计算等问题是技能考查的重点.常见的题型为填空题、选择题、作图题、实验题.
课前热身
1日常生活中,小孔成像和影子的形成都表明光在同一种均匀介质中是沿______传播的,地球距离太阳约1.5×1011m,我们所看到的太阳光实际上是 ____s前太阳发出的.
2 某人站在穿衣镜前2 m处,他在镜中的像到镜面的距离是___m,当他 距镜面的距离靠近了1.5 m时,人与像的距离应为____m
3 雨后天晴的夜晚,为了不踩到地面上的积水,下列说法中正确的是_______
A 迎着月光走,地面上暗处是水潭;背着月光走,地面上发亮处是水潭
B 迎着月光走,地面上发亮处是水潭;背着月光走,地面上暗处是水潭
C 迎着月光走或背着月光走,地面上发亮处都是水潭
D 迎着月光走或背着月光走,地面上暗处都是水潭
4?当入射光线与镜面夹角由30°增大到35°时,则反射角 _________ 5°(填“增大”或“减小”),反射光线与入射光线的夹角改变了____度,当反射 光线与镜面成60°角时,则入射角为____度.
5?下列说法中正确的是( )
A?暗室里,为了在镜子里能看清自己的面部应把手电筒的光照向镜子
B?汽车在夜间行驶时,为看清前方情况,必须把车内照明灯和车前灯同时打开
C?在光线较暗的房间里要用照相机拍摄电视画面,必须使用闪光灯
D?浴室里的镜子蒙上一层水珠后,就无法看清镜中的像,这是因为发生了漫反射
6? 如图,S是发光点,S′是S在平面镜中的像,L是射向平面镜的一条入射光线,在图中画出平面镜的位置并完成光路图.
7 某人身高1.7 m,他从路灯正下方沿平直公路以1m/s的速度匀速走过,某时刻他的影长为1.3 m,再经过2s他的影长为1.8 m,求路灯距地面的高度为多少
典型例题解析
【例1】在下列各实例中,哪些现象不能用光的直线传播的道理来解释的( )
A?小孔成像B?平面镜成像C?日食和月食的形成D?看不到不透明物体后面的东西
【例2】有一束与镜面成45°角的光线AO入射到水平镜面上,反射光线 如图1-1-2中OB所示,现要使AO与OB的夹角为60°角,可采用的办法是( )
A?将平面镜绕过入射点O的水平轴沿逆时针方向转15°角
B?将平面镜绕过入射点O的水平轴沿顺时针方向转15°角
C?将平面镜绕过入射点O的水平轴沿顺时针方向转30°角
D?将平面镜绕过入射点O的水平轴沿逆时针方向转30°角
【例3】如图,AB、CD是发光点S发出经平面镜反射的两条光线,在图中画出发光点S和它在平面镜中的像S′.
【例4】
不能呈接到蜡烛A的像,这说明平面镜成的是 (“虚像”或“实像”)
课时训练
1?排纵队时,如果你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用____________来解释.
2?我们能从各个方向看见房间里的物体,这是由于光线射到物体表面发生_________的缘故,人们从平面镜中看见物体的像,这是光的____________现象.
3?湖面上空的直升飞机,以72 km/h的速度平行湖面飞行,则水中飞机像的速度是_____m/s,像以飞机为参照物是_______的.
4?为了把太阳光反射到一座洞口朝向正东方向的水平源洞中去,小明设计安装了一块能自动调节方向的平面镜M,如图,正午时刻,太阳光垂直于水平地面照射,图中表示平面镜方向的那个角度应为α=______ ;午后,随着太阳西斜, α角应适当______.(选填“增大”或“减小”)
5?在树阴下的地面,看到许多小亮斑都呈圆形,这些圆形亮斑是_______的像 ,是________的光沿直线传播通过树叶间的______形成的.
6?下列说法中正确的是( )
A?激光准直,利用了光沿直线传播的道理 B?放映电影时银幕上的像是虚像
C?黑板“反光”是因为光在“反光”处发生了漫反射的缘故 D?人走向穿衣镜时,人在镜中所成的像逐渐变大
7?在研究平面镜成像的实验中,在竖直的玻璃板前后各放一支蜡烛,对着玻璃板可以看到 前面蜡烛在玻璃后所成的像,同时又可以看到放在后面的蜡烛,下列说法正确的是( )
A?两者都是光的反射形成的像 B?两者都是光的折射形成的像
C?前者是光的折射形成的像,后者是光的反射形成的像 D前者是光的反射形成的像,后者是光的折射形成的像
8?下列说法中正确的是( )
A?我们看到平面镜中的像,是像发出的光线进入了人眼的缘故
B?平面镜所成的虚像,实际上是发光物体发出的光线或物体反射出的光线,经平面镜反射后,反射光线反向延长线的交点 C?我们看到树木在水中的倒影,实际上是与平面镜成像的道理相同
D?站在平面镜前的人逐渐远离平面镜时,他的像逐渐变小
9暗室里,在桌上铺上一张白纸,把一块小平面镜放在白纸上,用手电筒的光正对着平面镜和白纸照射,从侧面看去
A?镜子比较亮,因为发生了镜面反射 B?镜子比较亮,因为发生了漫反射
C?白纸比较亮,因为发生了镜面反射 D?白纸比较亮,因为发生了漫反射
10?如图,光线A、B为点光源S发出的两条光线经平面镜反射后的反射光线,请用作图的方法确定平面镜的位置并完成光路图.
11.如图,探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。第4讲 热现象
方法小结与考点聚焦
熟记六种物态变化的名称.在判断物态变化类型时,首先明确变化前物质处于何种状态,变化后物质处于何种状态.然后分析经历了一个怎样的过程,是吸热还是放热.固态和液态物质相互转化的现象称为熔化和凝固.由于固态物质由晶体和非晶体之别,在发生这两种物态 变化时,温度随时间的变化曲线不同,且状态的变化也不相同,但熔化时要吸热,凝固时要放热则是共同的特征.晶体熔化时温度保持不变这一温度称为熔点,而且同一晶体的熔点和凝固点相同.液体的汽化有蒸发和沸腾两种方式,复习时要知道影响蒸发快慢的三个因素; 影响液体沸点变化的原因;使气体液化的两种方法;注意汽化和液化这两种物态变化的实际应用和研究问题的方法.
本课时的相关考点有温度计的原理、读数及使用,熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华等六种物态变化,识别生产和生活中物态变化的实例.固体、液体和气体是物质存在的三种状态.由某种物态变化的现象判断属于何种变化(即物态变化的名称)并且判断物态变化中的吸热、放热情况是中考命题的重点,由于中考逐年注重实验操作能力和应用知识能力方面的考查,因而温度计的使用,物态变化的图像和对各种物态变化现象的解释仍是今后中考命题的热点,常见题型是填空题、选择题和实验题.
课前热身
1?常用温度计是根据_______________性质制成的.在使用温度计前要注意观察它的量程和认清它的____________,使用温度计测液体温度时,温度计的液泡应与待测液充分接触,但不能与容器壁相碰,待温度计在液体中的示数稳定后读数,读数时视线应与____________________平齐.家用体温计的测量范围是______________.
2?铁匠师傅打铁时,将烧红的铁块放入冷水中,会听到“嗤嗤”的声音,同时看到水面上 冒出一股“白烟”,在这个过程中,水先后发生的物态变化是_____和_______.
3?某年,我国长江以北地区发生了罕见的干旱现象.为缓解旱情,人们曾多次利用有利的气象条件,实施人工降雨.飞机在高空中投放固态二氧化碳(干冰),干冰进入冷云层,就很快_____成气态,并从周围吸收大量的热量,使空气的温度急剧下降,于是空气中的水蒸气便_____成固态小冰晶,这些小冰晶逐渐变大而下降,遇到暖气流就______为雨点降落到地面上,这就是人工降雨.
4?为了使潮湿的衣服尽快变干,可采取的措施是
①__________________________②__________________________③__________________________.
5?物态变化过程中,属于放热的是( )
A?熔化、液化和升华B?熔化、汽化和凝华C?汽化、凝固和升华D?凝固、液化和凝华
6?关于“观察水的沸腾”的实验中,以下描述中哪一个是正确的( )
A?开始加热时,水中就有大量气泡产生B?沸腾时,气泡在上升过程中体积逐渐变大
C?沸腾时,水的温度在不断升高D?沸腾时,气泡在上升过程中体积逐渐变小
7?下列自然现象中,属于熔化现象的是( )
A?春天,河里的冰化成水B?夏天清晨,有时植物上有露水
C?深秋的早晨,有时地面上有一层霜D?冬天有时没见雪化成水,雪却不见了
8?用铁锅能熔化锡,而不能用锡锅熔化铁,这是由于( )
A?铁的密度比锡小 B?铁比锡硬 C?铁比锡传热快 D?铁的熔点比锡高
9?下列现象同该现象所属的物态变化连接正确的是( )
A?水壶中的水沸腾——液化 B?饮料杯中的冰块变小——液化
C?用久了的灯泡灯丝变细——升华 D?冰箱冷冻室内壁上出现霜——凝固
10?今春以来,我国北方地区频繁发生“沙尘暴”,主要原因是( )
A?泥沙分子间引力小于斥力B?泥沙分子的无规则运动加快
C?近年来植被破坏,增加了裸地面积,使得土壤中的水分蒸发加快D?以上说法都不对
典型例题解析
【例1】在20℃的房间里,放有一烧杯酒精,将温度计放入酒精中,过一段时间后取出,观察它的示数,则发现( )
A?高于20℃ B?低于20℃ C?先下降后上升最后保持20℃不变 D?一直为20℃
【例2】夏天冰棍周围冒“白气”和冬天人说话时呼出的“白气”,下列说法中正确的是( )
A?都属于汽化现象B?前者是升华现象,后者是液化现象C?前者是汽化现象后者液化现象D?都是液化现象
【例3】小明在家烧饭时不慎将手指烫伤,妈妈让他把烫伤的手指放在自来水龙头下用水冲,小明让妈妈赶快从冰箱冷冻室里取冰块敷在被烫伤的部位,请你说明,采取这两种方法的目的是什么 哪种方法更好
【例4】表中列出几种物质的熔点(在标准大气压下)
据此判断以下说法中正确的是( )
A?铜球掉入铁水中不会熔化B?在零下255 ℃时,氢是固态
C?水银温度计可测量零下40 ℃的气温D?用钨制成的灯丝不易熔化
【例5】火箭发射时,若高温火焰向下喷到发射台的地面,很多物体遇到高温会被烧毁,为了保护发射台底面,工作人员在发射台下建成一个大水池,让火焰喷到水中,利用水的 来吸收巨大的热量.我们在电视上看到的火箭升高瞬间,伴有迅速扩展的庞大的白色气团就是由于 形成的.
【例6】下列说法正确的是( )
A?把-5 ℃的冰拿到10 ℃的房间里,它将立即熔化B?所有气体在温度降到足够低时都可以液化
C?夏天吃雪糕时,揭开包装纸后,雪糕会冒“白气”,这是冰的升华现象
D?将壶里的水加热至100 ℃时沸腾,若壶里的水只有一半,只需加热至50 ℃即能 沸腾
课时训练
1?晶体被加热在熔化过程中,温度将______;无论晶体或非晶体,在凝固过程中都要______热量;高空的水蒸气经_______过程凝成小冰晶,即雪花.
2?人们通常用钨这种金属制造灯丝,是因为钨的________高,气体打火机用的丁烷气体,是用_______的办法使它成为液态,贮存在打火机里的.
3?用锅烧水,揭开锅盖会看到锅盖内侧有许多小水珠,这是锅内水蒸气_____成为小水珠,属于_____现象,封闭在注射器中的乙醚,当体积压缩时发生_____现象,这是利用了____________来使气体液化.
4?由于水能够溶解多种物质,因此天然水总是溶有杂质,可以采用蒸馏的方法,除去水中杂质,得到纯净的水.在制取蒸馏水的过程中,发生的物态变化有_____和______.
5?针对我国土地沙化及沙尘暴日益严重的形势,专家们建议要提高植被覆盖率,减少裸地面积,这样可以使土壤中的水分蒸发_______.
6?如图所示的曲线表示某晶体的熔化图像,其中_____段曲线表示熔化过程,对应的温度叫做该晶体的______.
7?在卫生间里洗过热水澡后,室内的玻璃镜面变得模糊不清,过了一段时间,镜面又变得清晰起来,在镜面上发生的这两种现象的物态变化情况是( )
A?先液化后汽化 B?只有液化 C?只有汽化 D?先汽化后液化
8?用久了的灯泡,灯丝会变细,玻璃会发黑这一过程中发生了( )
A?升华和液化 B?升华和汽化 C?升华和凝华 D?汽化和凝固
9?体温计消毒的正确方法是( )
A?用开水煮 B?用酒精灯火焰烧 C?用自来水冲洗 D?用医用酒精棉球擦
10?把盛有水的纸盒放在火焰上烧,水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为( )
A?纸的着火点高于水的沸点 B?水能够灭火,所以纸盒不会烧着
C?火焰的温度低于纸的着火点 D?水将热迅速向外散发,所以纸盒不会烧着
11?用一支温度计给两个病人量体温,第一个病人的体温为38 ℃,在给第二个人测体温时医生没有甩体温计,第二人的实际体温为37 ℃,则测量的结果为( )
A? 37 ℃ B? 38 ℃ C? 38.5 ℃ D?高于38 ℃
12?下列说法正确的是( )
A?物体吸热后温度一定升高 B?物体放热后温度一定降低
C?物体吸收热量后,温度不一定升高 D?物体放出很少热量时,温度一定不变第5讲 内能和内能的利用
方法与小结
本课时相关考点是分子动理论的初步知识,内能的概念,改变物体内能的两种方法,比热容的意义,热值的意义,物质吸、放热量多少的计算,能量守恒.命题考查分子动理论的初步知识、内能、热量、比热容等基本概念,考查利用分子动理论、比热容、能量守恒、改变内能的方法等知识来解释日常生活和生产实践中的常见现象.生活中常见的扩散现象的识别和灵活运用比热容的知识进行相关的计算是中考命题的热点,内能的变化和内能的利用的考查也 在增多.物体吸、放热的计算还常与内能的利用,焦耳定律等知识联系进行综合命题,常见题型是填空题、选择题和计算题.
从物质的微观结构——分子的动理论知识出发与机械能中的动能和势能进行类比,很容易理解任何物体都具有内能,这是能量的微观形式,内能是个状态量,它与物质的种类、物体的质量大小、所处的物态、温度的高低等因素有关,但在初中部分只作简单的考查要求,通常情况下只考虑温度对物体内能的影响.所以改变物体的方式有做功和热传递两种方式.理解物质的热学特性——比热容和热值时可以与物质的密度进行联系,加强知识的同化和迁移.热量是个过程量,这一点要加以注意,公式Q=cmΔt很重要.
典型例题解析
【例1】下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A?物体温度升高,内能一定增加 B?物体吸收热量,温度一定升高
C?物体放出热量,温度一定降低 D?物体内能增加,一定吸收了热量
【例2】甲、乙两物体质量、初温都相同,甲的比热容大于乙的比热容,当它们放出相同的热量后,相互接触,接触以后内能的变化情况是( )
A?甲的内能增加,乙的内能减少 B?甲的内能减少,乙的内能增加
C?甲的内能不变,乙的内能减少 D?甲、乙的内能都不变
【例3】当瓶中的煤油倒去一半后,则煤油的( )
A?比热容不变,热值和密度都变为原来的1/2 B?比热容,热值和密度都变为原来的1/2
C?比热容,热值都变为原来的1/2,密度不变 D?比热容,热值和密度都不变
【例4】在一个标准大气压下,在不计热量损失的情况下,完全燃烧热值为 1.26×107J/kg的干木柴能使250 kg,
30 ℃的水温升高到( )
A? 120℃ B? 100℃ C? 90℃ D?无法确定
【例5】两台四冲程汽油机在相同时间内,甲做的有用功是乙的3倍,甲机的热机效率是20%,乙机的热机效率是25%,则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是( )
A 12∶5 B 5∶12 C 15∶4 D 4∶15
【例6】质量为10 kg,初温为20 ℃的水,在一标准大气压下将这些水加热至沸腾,需要吸收多少热量 如果这些热量是由干木柴完全燃烧提供的,干木柴完全燃烧放出的热量有80%被吸收,需要燃烧多少千克的干木柴 (q=1.2×107 J/kg)
【例7】小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏,两人设计并做了一个实验,他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况.
(1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、环境因素相同和____________相同.
(2)按照计划操作,小明与小芳同学把实验测得的温度数据和时间填在表格中.
分析上表数据可知:他们实验时的室内温度是____℃,经过40分钟后,泡沫塑料的烧瓶水温降低了_____℃,而棉絮包的烧瓶水温降低了_____℃,由此可以得出实验结论是:_____________________________.
(3)除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较过两种材料的保温性能外,根据上表数据,你还可以采用___________________________________方法来比较这两种材料的保温性能
课时训练
1?用盐水腌蛋,过一段时间后蛋会变咸,这是______现象,这种现象说明构成物质的大量分子在做_______________运动,相比较而言,煮茶叶蛋时 ,蛋很快就会咸,这说明了____________________________.
2?现代火箭利用液态氢作燃料是因为_____________
3?燃料燃烧的过程是______能转化为______能的过程,_________是人类使用的最大量的一种能量,获得的主要途径是__________.
4?内燃机的四个冲程中,将机械能转化为内能的冲程是_________,把内能转化为______的冲程是______冲程.
5?煤油的热值是4.6×107J/kg,它表示:_________________________,煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃),它表示___________________________________________.
6?由热值的定义可知,热值q= ,式中m是燃料的质量, Q是燃料完全燃烧放出的热量,那么( )
A?热值的大小与Q成正比 B?热值的大小与m成反比
C?热值的大小与Q、m都有关,由Q与m共同决定 D?热值的大小与Q、m都无关,由燃料的种类决定
7?下列事例中,属于机械能转化为内能的是( )
A?水蒸气把壶盖顶开 B落在手心里的雪花熔化成水 C冬天对着手哈气,手变暖和 D陨石坠入大气层成为流星
8?如果一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1800 r/min,
则柴油机每秒内( )
A?完成30个冲程,做功30次 B?完成60个冲程,做功60次
C?完成60个冲程,做功15次 D?完成120个冲程,做功30次
9?关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A? 0 ℃的冰内能为零 B?物体温度越高,所含热量越多
C?两个物体温度相同,它们之间就不能发生热传递 D? 50 ℃水的内能一定比10 ℃水的内能多
10?完全燃烧0.5 m3的天然气放出的热量全部被水吸收,问能否把100 kg的水从20 ℃加热到100 ℃ 〔天然气的热值是8.4×107 J/m3,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃ )〕
11“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时,镜子断裂处的绝大多数分子间距离较___,分子之间几乎没有____的作用.
12?在量筒的下半部分盛有蓝色的硫酸铜溶液,再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水,几天后整个量筒内的液体都变成蓝色,这是_______现象,此现象说明了_____________________________.
13?沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱”的气候特征,造成这种气候的主要原因是砂石的_________较小.
14?如图,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再向密闭的瓶内打气,当塞子跳起来时,瓶内会出现雾气,这是因为瓶内的空气推动瓶塞______时,内能______,温度降低,使水蒸气液化成小水珠.
15?火柴可以点燃也可以擦燃,前者是用________方法增加火药的内能,而后者是用_______的方法增加火药的内能.
16?下列现象不属于扩散现象的是( )
A?金秋八月,公园里处处桂花飘香 B?将糖投入一杯水中,水变甜了
C?长期堆放煤的墙角变黑了 D?扫地时,看到空中尘埃飞舞
17?下列说法中正确的是( )
A?将少量的浓硫酸沿容器壁缓慢滴入水中,用玻璃棒搅拌,容器中的水的内能会增大
B?一个物体的内能增大,一定是吸收了热量
C?一个物体的温度不变,内能就不变 D?一个物体放出热量,温度一定降低
18?水的比热容较大,下列做法中不是利用这一特性的是( )
A?炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽B?用水做内燃机的冷却液
C?在城市里修建人工湖,除了美化环境外,还能调节周围的气候D?供暖系统使用水循环供暖
19?做功和热传递在改变物体内能上是等效的,下列四项中属于做功改变物体内能的是( )
A?热水袋使人身体变暖B?两手互相摩擦生热C?用锅烧水使水温升高D?汽车发动机的散热器散热
20?下列关于物体内能的说法中正确的是( )
A?温度高的物体内能一定多 B?0 ℃的物体的内能为零
C?速度大的物体内能一定大 D?一个物体内部分子无规则热运动越剧烈,它的内能一定越大
21?质量相等、初温相同的a、b两种不同液体,分别用两个相同的加热器加热,加热过程中温度随时间的变化曲线如图,根据曲线比较两液体的比热( )
A?a、b比热一样大 B?a的比热大 C?b的比热大 D?无法判断
22?我国有丰富的地热资源——温泉,充分利用温泉,既能节约能源,又能保护环境.某科研单位需在冬季保持实验室恒温,起初以煤作燃料供热,后改用温泉水供热,经多次试用后发现每小时用70℃的温泉水0.5t流过散热器后变为50℃,达到以燃煤供热的效果,已知煤的热值q=3×107 J/kg,
求:(1)温泉水向实验室每小时提供多少热量
(2)该科研单位每月(按30天计)可节约燃煤多少 第1讲 声现象
方法小结
声音是由于物体振动产生的,一切发声体都在振动,振动停止,声音消失.声音的传播需要介质,声音在真空中不能传播,声音在不同的介质中,传播快慢不一样,声音在固体中传播比在液体中传播快,声音在液体中传播比在空气中传播快.声音在15 ℃空气中每秒传播的距离为340 m.声音在空气中可向前传播,遇到障碍物也可反射,产生回声.根据回声可求解路程、时间和速度问题.
乐音的三要素是音调、响度和音色.不同的物体具有不同的音色,根据音色可以挑选瓷器、西瓜,区别不同类别的物体.音调是指声音的高低,主要由声源振动频率决定.响度是人耳感觉到声音的强弱,主要由声源振动幅度决定,还与距离声源远近有关.
从物理学角度看,噪声的振动杂乱无章,无规律;从环境保护角度看,凡干扰人休息、工作、损害人身心健康的声音都叫噪声.减弱噪声有三条途径:在声源处减弱,即消声;在传播过程中减弱,即吸声;在接受时减弱,即隔声.
课前热身
1.下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A.一切正在发声的物体都在振动B.振动停止后,发声体仍发声
C.声音在真空中可以传播D.声音只能在空气中传播
2.能传播声音的物质( )
A.只有气体 B.只有液体C.只有固体 D.有气体、液体、固体
3.声音的传播速度( )
A.只和声源有关 B.只和物质有关 C.只和温度有关 D.和物质、温度有关
4.下列环境中不能传声的是( )
A.在海洋深处 B.在月球上 C.在旷野中 D.在封闭的房内
5.声音在下列物中传播时,传播速度最小的是( )
A.木棒 B.酒精 C.空气 D.一样大小
6.关于乐音和噪声的叙述中错误的是( )
A.乐音悦耳动听,给人以享受;噪声使人心烦,损害人的健康
B.乐音是乐器发出的声音;噪声是机器发出的声音
C.乐音的振动遵循一定的规律;噪声的振动杂乱无章,无规律
D.从环境保护角度看,一切干扰人们休息、学习和工作的声音都叫噪声
7.我国古书《梦溪笔谈》中记载:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人马蹄声.其原因是______能够传声,且比空气传声的速度_____.
8.女同学说话的声音“尖细”,是指女同学声音的_____高,这是因为女同学说话时声带振动比较____的缘故(填“快”或“慢”)
9.养花人挑选新花盆时,常常将花盆拎起后轻轻敲击它,根据敲击声来判断花盆是否有裂缝.他是根据声音三个特征中的_____来进行判断的.
10.刚降雪后的街道会显得格外寂静,说明周围环境中的噪声被雪______.
11.下面是一些正在振动着的物体:
甲:手臂以2 s 2次上下挥动. 乙:蝙蝠的嘴发出频率为100000Hz的振动.
丙:被小锤敲击的音叉发出的频率为256Hz的声音.
对以上物体的一些说法,正确的是( )
A.甲、乙、丙都是声源,人耳都能听到它们发出的声音
B.丙是声源,人耳能听到它发出的声音,甲、乙不是声源,人耳听不到声音
C.甲、乙、丙都是声源,人耳只能听到丙发出的声音
12.雷雨天,某人看到闪电后5 s才听到雷声,则打雷的地方离此人的距离约为_______m.
典型例题解析
【例1】在鼓面上撒一些小纸屑,敲一下鼓面.在听到鼓声的同时会观察到小纸屑在______,这一现象可以说明正在发声的物体在______,用手按住鼓面,______停止,鼓声消失.
【例2】下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A.悦耳动听的歌声是由歌唱家的声带振动产生的B.声音的传播不需要介质,真空也能传声
C.声音在钢铁中的传播速度小于在水中的传播速度D.声音在水中传播速度小于声音在空气中的传播速度
【例3】男低音独唱时由女高音轻声伴唱,下面对两人声音的描述正确的是 ( )
A.“男声”音调低,响度小;“女声”音调高,响度大B.“男声”音调高,响度大;“女声”音调低,响度小
C.“男声”音调低,响度大;“女声”音调高,响度小D.“男声”音调高,响度小;“女声”音调低,响度大
【例4】以下减弱噪声的措施中,属于在传播过程中减弱的是( )
A.建筑工地上噪声大的工作要限时B.市区里种草植树C.戴上防噪声的耳塞D.市区内汽车喇叭禁鸣
【例5】一辆汽车朝山崖匀速行驶,在离山崖700 m处鸣笛,汽车直线向前行驶40 m后,司机刚好听到刚才鸣笛的回声.已知声音在空气中的传播速度是340 m/s ,求汽车行驶的速度.
课时训练
1.物体的______产生了声音,产生声音的物体叫______.
2.声音在_____中不能传播,声音的传播需要______.
3.声音有三个特征,它们是音调、______和_______.
4.女高音与男低音中的“高”与“低”是指声音的_____不一样,主要是由声源振动的______决定的;引吭高歌与低声细语中的“高”与“低”是指 声音的_____不一样,主要是由声源振动的______决定的.
5.在空气中有一段两端封闭盛满水的长钢管,若一个在其一端敲击一下,另一个耳朵贴近另一端可听到___次敲击声,第一次是由_____传来的,最后一次是由______传来的,说明声音在不同介质中的__________是不同的.
6.将手表放在枕头下面,隔着枕头能够清楚地听到手表“嘀嗒”声,这说明枕头的传声能力比空气的传声能力_____.(填“强”或“弱”)
7.钢琴、小提琴、二胡同时演奏同一支歌曲,人们可以分辨出它们的声音,主要是因为它们发出的声音的_____不同.
8.声音在15 ℃的空气中传播的速度是____m/s,传播1700 m距离所需的时间为____s.
9.将一只小电铃放在密闭的玻璃罩内,接通电路,可清楚地听到铃声,用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气,将会发生
A.电铃逐渐停止振动B.听到的铃声越来越响C.听到的铃声越来越轻D.听到的铃声保持不变
10.某人在雷雨天看到闪电后4 s后听到雷声,则打雷处的云层距离人大约( )
A. 680 m B. 6×107 m C. 1360 m D. 1.2×108 m
11.不同频率的声音在空气中的传播速度是( )
A.频率大的传播速度大B.频率小的传播速度小C.传播速度一样大D.以上说法都不对
12.下列哪种措施可以减弱噪声( )
A.停止使用一次性白色泡沫饭盒B.科学家研制氟利昂的代用品
C.在摩托车内燃机排气管上装上消声器D.为了推销商品,在商场门口装高音喇叭
13.一般来说,大礼堂的四周墙壁都做成凹凸不平的像蜂窝状似的,这是为了( )
A.减弱声波的反射B.增强声音的响度C.增强声波的反射D.仅是为了装饰
14.下列关于声音的发生的说法错误的是( )
A.人只有声带不停振动才能发出声音B.大多数昆虫都是用翅膀振动发声的
C.凡是能发声的物体都在不停地振动D.只要发声体振动,人们就能听到声音
15.用一个橡胶锤以不同的力敲击一个音叉,所产生的声音将有不同的是( )
A.频率 B.音调 C.音色 D.响度
16.反坦克炮瞄准一敌人的坦克,开炮后0.6 s看到炮弹在敌坦克上爆炸,再经2.1 s才听到爆炸声,若当时的声速为340 m/s,则此反坦克炮距离敌坦克有多远 炮弹飞行的速度为多大
17.一架飞机在1020m高空以170 m/s的速度水平匀速飞行,当你听到飞机在你头顶上方的轰鸣声时,抬头观看,飞机已飞出多远 (声音在空气中的速度为340 m/s)
18.我们知道,在雷雨天,先看到闪电,然后听到雷声,对此你根据所学的知识,能提出一个什么样的物理问题