考试说明解读物质科学专题4《能与能源》

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考试说明解读物质科学专题4《能与能源》

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物质科学 专题4《能与能源》
能量的转化与守恒
能的多种形式
①能量有多种形式,能正确区分不同能量。
机械能:(宏观意义)= 物体的动能+物体的势能(重力势能或弹性势能)
内能:(微观意义)物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子相互作用的势能之和。
化学能:化学能是物体发生化学反应时所释放的能量,是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才释放出来,变成热能或者其他形式的能量。像石油和煤的燃烧,炸药爆炸以及人吃的食物在体内发生化学变化时候所放出的能量,都属于化学能。
电磁能:电磁场所具有的能量。由于电磁场对电荷有洛伦兹力作用,所以电磁能量可以通过场对运动电荷作功而与其它形式的能量(如热能、机械能等)相互转化。
核能:核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放:1、核裂变,打开原子核的结合力。2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。
物体可以同时具有几种能量,如:运动中的子弹 既具有机械能有具有内能。
改变物体内能的两种途径。(做功与热传递)
做功可以改变物体的内能,物体对外做功,物体的内能减少;外界对物体做功,物体的内能增大。(实质是机械能与内能之间的相互转化)
热传递是指热从高温物体(地方)传到低温物体(地方),最终达到热平衡(温度相同)的过程。(热传递的实质是内能的转移)
热传递有三种形式:传导、对流和辐射。(通常物体热传递三种方式同时进行)
传导:热从温度高的部分沿着物体传到温度低的部分,是固体中热传递的主要方式。不同的物质热传导的本领不同。热的良导体有:金属(Ag、Cu、Al);热的不良导体有羊毛、石棉、棉花。一般情况下,液体(除Hg)都不善导热,气体比液体更不善导热。
对流:靠液体或气体的流动来传热。(冷空气下降,热空气上升,本人认为对流可以用密度进行解释)
辐射:热由物体沿直线向外射出,叫做辐射。所有物体都在辐射无时无刻的向外辐射,只要温度大于0K,都以可见光或不可见光的形式向外辐射,不需要介质,真空中都可进行。(物体温度越高,对外辐射越强)
热量的概念:热量是来衡量物体内能变化的量,不是表明物体本身具有内能的量。比如:某物体吸收了7J的热量,是说物体的内能增加了7J;不能说该物体只具有7J的内能。
燃料的热值的有关计算。热值:单位质量的某种燃料全部燃烧所放出的热量。(全部燃烧,现实中基本上不可能,但我们可以通过一定措施提高燃烧效率,比如:把煤块粉碎、鼓风等)
公式: Q=mq q(单位 J/Kg)
比热容与热量的计算。考试说明中,没有单独把比热容列出来只是提到热量的计算。
Q=cm△T C的单位是 J/Kg·℃ (考试要求是b),可以多找一些该种类型的题型进行专项训练。
机械能
了解动能、势能以及决定他们大小的因素。
动能 E动=1/2·mv2 (动能等于2分之1质量乘以物体速度的平方) 大小与物体的质量和速度有关。
势能 a、重力势能G重=mgh (重力势能与物体的质量和高度有关)
b、弹性势能与物体的材料和弹性形变程度有关,由于比较复杂,初中不需要掌握,但要知道,弹簧测力计的工作原理)
理解动能、势能间的相互转化。
单摆模型的建立:解决动能与重力势能的转化关系,最高点动能为0,势能最大;最低点动能最大,势能转化为动能。
射箭模型的建立:弹性势能转变成动能。
机械能守恒定律的含义。
当物体只受到重力作用时,机械能守恒。动能与势能的和不变,这个守恒可以用来解决一些理想状态下的动能与势能转化的过程。
④ 能用机械能守恒来解释简单的现象。(考试要求是b)
比如蹦蹦床,荡秋千在不考虑阻力只考虑重力的情况下,我们可以这样来分析:
以荡秋千为例:当秋千速度最快时,动能最大,势能最小,接着秋千向上运动动能转变为重力势能,当到达最高点时动能全部转化为势能。整过过程中其动能+势能的和不变。
机械功
理解功的概念
一个物体在力的作用下,物体沿着力的方向通过了一段距离,那么,这个力对物体做了机械功,简称功。 W=FⅹS
做功有两个条件,一是必须有力作用在物体上,二是这个物体在这个力的方向上通过一段距离。
功的单位
单位焦耳,符号J, (N·m) ,也是电功、热量、能量的单位。
能用公式W=FⅹS进行简单计算。(考试要求是b)
注意点是判断是否做功,然后确定力的大小、在力的方向上通过的距离,计算时单位要换算成国际单位防止出错。
知道做功伴随着能量的转移。
物体做功时伴随着能量的转移:比如人匀速的提升物体,人对物体做功,人的化学能减少,物体的重力势能增加。
杠杆
能指认杠杆五要素。
O支点,固定不动的点,杠杆能绕支点转动;动力F1,提供杠杆转动的力;阻力F2,阻碍杠杆转动的力;动力臂L1,支点到动力F1作用线垂直距离;阻力臂L2,支点到阻力F2作用线垂直距离。
会画杠杆的力臂。(考试要求是b)
本知识点主要考察力臂的概念,一定要先找准支点,画出力的作用线,然后用数学方法做一点到一条直线的垂线,这条垂线即为相应力的作用线的力臂。
概述杠杆平衡的条件。
F1ⅹL1=F2ⅹL2 (动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂)
能用杠杆的平衡条件解释实际问题和进行简单计算。(考试要求是b)
省力杠杆 动力臂L1大于阻力臂L2省力费距离;羊角锤、开瓶器等
等臂杠杆 动力臂L1等于阻力臂L2,不省力也不费距离;托盘天平、定滑轮
费力杠杆 动力臂L1小于阻力臂L2,费力但是省距离;钓鱼竿
在进行计算时我们可以利用公式F1ⅹL1=F2ⅹL2 任意知道三个量可以求出另一个量,或者我们可以利用力的比值、力臂的比值配合一个力臂、力求出另一个力臂、力。
滑轮
说出定滑轮的结构和作用。
滑轮是一个周边有槽,能绕轴转动的小轮,在工作时轴的位置固定不变的叫定滑轮。通过分析我们发现,定滑轮其实是一个等臂杠杆,因此,定滑轮不省力,但能改变力的方向。升旗时旗杆顶端就有一个定滑轮,这样升旗手向下拉的过程中红旗才能反方向往上升。
说出动滑轮的结构和作用。
在工作时轴的位置随着重物一起移动的滑轮叫动滑轮。通过分析我们发现,一个动滑轮其实是一个省力杠杆,在不考虑轮重与绳子的摩擦时,恰好可以省一半的力(动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。)因此,动滑轮省力,但不能改变力的方向并且费距离。
解释滑轮组的作用,并进行简单计算。(考试要求是b)
两个或两个以上的滑轮可以组成滑轮组。由于动定的滑轮的限制,如果我们既要改变力的方向又要省力的时候,或者我们要省更多的力,或者我们要改变多次力的方向的时候就需要使用到滑轮组。
对待滑轮组进行计算的问题,我们需要知道以下几个量:
动滑轮的绳子的股数n,自由端的力f,自由端移动的距离s,重物的重力G(G=mg),动滑轮的总重量G滑,重物上升的高度h。(由于绳子的摩擦力比较复杂,一般题目不会考虑摩擦力的,要考虑也会是用间接的方式,比如利用计算额外功来间接求摩擦力。断定初中阶段不会考这样变态的题目)
正确的了解这几个量的关系,可以解决大部分的关于滑轮组的计算。
nh=s nf=G+G滑 fs=(G+G滑)h (当不考虑滑轮自重时,G滑=0)
机械效率 【效率就是有用的除以总的(无用的+有用的)】0≤η<1,只要是机械就要做额外功。
知道有用功、额外功、总功。
1.有用功:是我们需要,有价值的功
  2.额外功(无用功):对人们既无利用价值又不得不做的功
  3.总功:有用功和额外功的总和
  如要把物体匀速举高H,由于举力等于重力G,必须对物体做GH的功,这个功是有用的。
  如果要使用其他机械(滑轮)完成此举,由于机械自身的重和机械的自身的摩擦等,所用的动力做的功要大于GH,此时动力做的功就是总功。
  所以有用功必然小于总功
  有用功加额外功是总共做的功,称为总功.
总功=W有+W外=F拉.n.h
理解机械效率并会简单计算(考试要求是b)
滑轮组机械效率公式(忽略摩擦力与绳重)
η=W有用/W总
  =Gh/Fs
  =Gh/Fnh
  =G/Fn=G/(G+G动滑轮)
  =G/G总
  ∵F=1/n·G总
  G为物重,
  h为物体上升的高度,
  F为拉力大小,
  s为绳子上升的高度,
  n是绳子绕数(与动滑轮相连的)。
  或:
  η=W有用/W总
  =Gh/G总h
  =Gh/(G+Go)h
  =G/(G+Go)
  G总为动滑轮与物体总重,
Go为动滑轮重。
斜面机械效率公式
η=W有用/W总=Gh/Fs G为物重,h为斜面竖直高度,F为拉力大小,s为斜面长度。
c、通过上面的分析,我们发现影响机械效率的因素有很多。对于滑轮组来讲,影响因素有动滑轮重力(反比)、拉起重物的重力(正比)等;对于斜面而言与斜面粗糙程度(正比)、斜面与地面夹角有关(夹角为90°机械效率为100%)
7、功率
① 用实例说明功率的概念
功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定,时间越短,功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。
比如说人挖土与挖掘机挖土,很明显挖掘机的功率比人要大,但是不能说挖掘机挖的土就一定比人多,因为比较做功的多少,还要加上时间这个前提。
② 知道功率的单位
单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是“w”。(小w,注意与功大W弄混淆)还有很多等效单位,后期具体碰到具体介绍。1kw=1000w
功率的计算公式:P=W/t (考试要求是b)
因为W=F(f 力)*s(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·V(当V表示平均速度时求出的功率为相应过程的平均功率,当V表示瞬时速度时求出的功率为相应状态的瞬时功率)。
所以在进行计算时,如果告诉你一小车以速度v匀速直线运动,功率为P,我们就可以直接利用公式:P=F·V 来求出牵引力或阻力。
所以功率除了国际单位瓦特之外,在这里我们又知道了她的两个等效单位 J/s 、N·m/s;以后我们复习电功率时还会学到一些功率的等效单位。
运用功率公式进行简单的计算(考试要求是b)
熟练配合定义式与变形式、推导式是解题的关键,本部分内容结合题目进行讲解,注意解题过程、解题格式要规范。
从能的传递与转化来说明功率
单位时间能的传递量或能的转化量叫功率,能量传递/转化的越快,功率越大,反之则相反。
能区别功率和机械效率(考试要求是b)
这个内容是一个难点,因为功率与效率有联系,机械效率又与效率有联系。
因为效率这个词在字典中的解释有几重含义:
其一,单位时间内完成的工作量。 这个解释可以用来阐释功率(单位瓦特),功率大的效率要高一些,于是,所谓效率高,就是在单位时间里实际完成的工作量多,对个人而言,意味着节约了时间。
其二,达到结果与使用的资源之间的关系。 这个解释可以用来阐释机械效率(以百分比表示),机械效率越靠近1,表明做的无用功越少。
最后我想说提高效率要从两个方面提高:
不浪费时间--积极的做事,不要消极怠工。也就是提高功率。
把时间用来干正确的事情--保证自己所做的事情确实能够帮助完成自己的目标。也就是说要多做有用功,少做无用功。(我们中学生学习何尝不是这样)
8、 电能
① 描述电功的概念,知道电功的单位,列举决定电功大小的因素。
电功的概念:水流可以做功,例如水流可以推动水轮机做功,电流也可以做功吗?给小电动机通电,
电动机转起来,可以把砝码提起。这个实验表明:电流是可以做功的。这时,一方面电动机消耗电能,同时砝码的机械能增加。所以,在电流通过电动机做工的过程中,电能转化为机械能。
  电流不仅通过电动机时做功,通过电灯、电炉等用电器时都要做功。
  电场力做的功叫电功,电场力做功使电荷定向移动产生电流。
  电流通过电炉时发热,电能转化为内能。电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能(俗称热能)和光能。
  电流做功的时候,实际就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。
决定电功大小的因素,研究表明:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电流所做的功叫做电功,如果电压U的单位用伏特,电流I的单位用安培,时间t的单位用秒。电功W的单位用焦耳,那么,计算电功的公式是:
  W=pt=UIt
  这就是说,电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积
  在纯电阻电路(无电动机)中的公式
  (1)W=Q=I2Rt(Q为电热,一般在串联电路中使用)
  (2)W=Q=(U2/R)×t(一般在并联电路中使用)
电功的单位:
焦耳:焦耳为1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功,该单位可用于电功的测定。
千瓦·时(度):焦耳这个单位很小,用起来不方便,生活中常用“度”做电功的单位,就是平常说的用了几度电的“度”。“度”在技术中叫做千瓦时,符号是kW·h
  1kW·h=3.6×106J 1kW·h=1度
  不要小看一度电,一度电可以使
  电炉炼钢1.6kg
  采掘原煤105kg
  电车行驶0.85km
  灌溉农田330平方米
  洗衣机工作2.7小时
  电脑工作5小时
  所以我们要节约每一度电。
会计算用电器消耗的电能(考试要求是b)
万能办法:利用公式W=pt=UIt电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。所以找到要计算电功的用电器两端的电压、通过该用电器的电流、时间即可。
纯电阻电路:(1)W=Q=I2Rt(Q为电热,一般在串联电路中使用)(2)W=Q=(U2/R)×t(一般在并联电路中使用) 我们可以利用这两个公式帮忙计算,如果电能不是全部转化为内能的话,不能用这两个公式计算。
利用电能表:通过电能读数差计算电功,把电能表接在电路中,电能表的计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。或者根据电能表X r/kWh来计算电功,记下转动的圈数n,则电功为n/X千瓦·时。
链接:巧用电能表当电流表
测通过某用电器的电流,关闭其他电器只开待测用电器,在一定时间t内记录电能表转动的圈数算出电功n/X千瓦·时,在根据家庭电路电压为U=220V,由W=UIt算出电流,以及该用电器的电功率(忽略损耗的情况下)。
③ 概述电功率(考试要求是b)
在相同时间内,电流通过不同用电器所做的功,一般并不相同。例如,在相同的时间内,电流通过电动机车的电动机所做的功,要显著地大于通过电扇的电动机所做的功。为了表示电流做功的快慢,物理学中引入了电功率的概念
  电流在单位时间内所做的功叫做电功率。电功率用P来表示,P=W/t,而W=U×I×t(即电压乘以电流乘以时间),所以P=UI
串联电路中的电功率:
  串联电路 P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)T(时间)
  电流处处相等 I1=I2=I
  总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2
  总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2
  U1:U2=R1:R2
  总电功等于各电功之和 W=W1+W2
  W1:W2=R1:R2=U1:U2
  P1:P2=R1:R2=U1:U2
  总功率等于各功率之和 P=P1+P2
  电流与电阻成反比,电阻与电压成正比
并联电路中的电功率:
  总电流等于各处电流之和 I=I1+I2
  各处电压相等 U1=U1=U
  总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=R1R2÷(R1+R2)
  并联电路中,等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 1/R=1/R1+1/R2
  总电功等于各电功之和 W=W1+W2
  I 1:I2=R2:R1
  W1:W2=I1:I2=R2:R1
  P1:P2=R2:R1=I1:I2
  总功率等于各功率之和 P=P1+P2
  电流与电阻成反比,电阻与电压成正比
知道电功率的单位
电功率P的单位是瓦特。由P=UI表明,电功率等于电压与电流的乘积,电压U的单位要用伏特,电流I的单位要用安培,这样,瓦特的另一个等效单位是V·A,当然对于纯电阻电路还有更多的等效单位。
  电功率的单位还有千瓦,符号是kW
  1kW=1000W
  把公式P=W/T变形后可得W=Pt,由此可以定义“千瓦时”,电流在1h内所做的功,就是1kW?h
  1kW?h=1000W×3600s
  =3.6×106J
能用电功率概念进行有关问题的简单计算。(考试要求是c)
电功率问题的计算是一个很难的问题,因为关于电功率的公式有几个,很多同学喜欢用P=Q=I2R、P=Q=(U2/R)进行解题。但是这两个公式只适用于纯电阻电路。
链接:纯电阻电路
电路中只有电阻,将电能全部转化成内能。例如:电灯,电烙铁,熨斗,等等,他们只是发热。它们都是纯电阻电路。但是,发动机,电风扇等,除了发热以外,还对外做功,所以这些是非纯电阻电路。
基本上,只要电能除了转化为内能以外没有其他能的转化,此电路为纯电阻电路。
建议使用P=UI来进行解题。
知道额定功率的概念
在额定电压下正常工作时的功率,直流电路中,额定电压与额定电流的乘积就是电器的额定功率。
超过额定功率会损害用电器,低于额定功率用电器不能正常工作。
一个额定功率大的用电器与一个额定功率小的用电器,并联、串联在电路中,实际功率遵照以下规律:并联电路中,额定功率大的实际功率大;在串联电路中,额定功率小的实际功率大。 比如:一盏100W的灯泡与一盏20W的灯泡,并联在家庭电路中100W的亮,串联在家庭电路中,20W的反而亮。
能从说明书或者铭牌中了解家用电器额定功率
知道额定功率大的电器不能开的过多,防止电流超过安全范围,引起跳闸或者引起火灾。书上P98页有一些常用用电器的额定功率。
9、实验:测定小灯泡的电功率。(考试要求是b)
① 会画实验电路图,能将元件连接成实验电路
如右图为伏安法测小灯泡的电功率,注意点是按照图3.1 4-1连接电路,将单刀开关打开。根据小灯泡的额定电 压选择学生电源的输出电压(若小灯泡上标明2.5V学 生电源输出可选用4伏。安培计用“-”和“0.6”两 接线柱,伏特计用“-”和“3”两接线柱)。滑动变阻器的滑片移到使电路中阻值最大 的位置。
② 会测定小灯泡的额定功率和实际功率。(考试要求是b)会记录与处理实验数据,并会分析。(考试要求是b)
接通电源,缓慢调节滑动变阻器滑片(使电阻逐渐减小),使灯泡两端电压逐渐增大,依次为远低于、较低于、略低于、等于、略高于、灯泡的额定电压,记录每一次的电压值U和相应的电流值I,同时观察灯泡的发光情况,计算出相应的电功率P=UI,将这五次结果记入表中。
表3.14-1中记录了使用2.5伏特小灯泡的一次实验结果。
实验次数
电压U(伏)
电流I(安)
电功率P(瓦)
灯泡发光情况
1
1
0.20
0.20
很暗
2
1.5
0.24
0.6

3
2
0.28
0.56
较暗
4
2.5
0.32
0.80
正常
5
3
0.34
1.02
特亮
总结:小灯泡只有在什么电压下才能正常发光,额定功率是指额定电压下消耗的电功率。当工作电压低于或高于额定电压时,灯泡实际消耗的功率就低于或高于额定功率。用电器的实际功率是否随其工作电压而变化。
链接:【注意事项】
1.实验过程中,不要把滑动变阻器阻值调得过小,以免造成小灯泡两端电压过高,烧坏灯泡。
2.在测量的几组数据中,电压与电流的比值不相等,电压越高时U/I越大。这是因为电压升高时,灯泡消耗功率变大,灯丝温度升高,使其电阻变大所致。
10、核能的利用
① 说出裂变和链式反应
核能的理论基础是爱因斯坦的质能方程 E=mc2,裂变是通过将大原子分裂成小原子来消耗质量获得能量。1938年得到科学家奥比·哈恩首先发现。
链式反应是指每次铀裂变还会放射出2~3个中子,如果其中2个中子又击中另外2个铀核,他们裂变后会放出4~6个中子……这种链锁式的核裂变称为链式反应。
不可控的核裂变由于链式反应在很短的时间内产生巨大的能量,形成巨大的核爆炸。可以用来制造原子弹。
可控的核裂变通过核反应堆来完成能量的和平输出。主要是通过控制核反应堆中裂变产生中子的数量来控制核反应的速度。核电站、核潜艇、核航母等都是利用核反应堆来获取能量的。
说出聚变和热核反应,知道核电站基本工作原理。
聚变是将小原子聚合成一个大原子来消耗质量获取能量的。
我们的太阳(恒星)获得能量的方式都是热核反应,热核反应是氢弹爆炸的基础,可在瞬间产生大量热能,但目前尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内,根据人们的意图有控制地产生与进行,即可实现受控热核反应。这正是目前在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功,则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。(中国在这人造太阳工程的研究领域处在世界先进水平)
核电站的工作原理:反应堆中原子发生裂变,放出核能。核能转化为内能,加热外部的水变成水蒸气,水蒸气通过涡沦发电机,内能转化为机械能,让涡沦转动发电,机械能变为电能。(前提条件是安全,要防止核泄露。)
知道放射性及其应用
某些物质的原子核能发生衰变,放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线,只能用专门的仪器才能探测到的射线。物质的这种性质叫放射性。
α射线:即氦核由两个质子及两个中子组成,并不带任何电子。通常具有放射性而原子量较大的化学元素,会透过α衰变放射出α粒子,从而变成较轻的元素,直至该元素稳定为止。由于α粒子的体积比较大,又带两个正电荷,很容易就可以电离其他物质。因此,它的能量亦散失得较快,穿透能力在众多电离辐射中是最弱的,人类的皮肤或一张纸已能隔阻α粒子。α粒子释放出的放射性同位素在人体外部不构成危险。 然而,释放α粒子的物质(镭、铀等等)一旦被吸入或注入,那将是十分危险。它就能直接破坏内脏的细胞 。
β射线:高速运动的电子流0/-1e,贯穿能力很强,电离作用弱,本来物理世界里没有左右之分的,但β射线却有左右之分。由于电子的质量比质子、中子要轻得多,当β粒子通过一个电场时,如果那是负电子,其路径会向正极的方向扭曲。β射线比α射线更具有穿透力。能引起细胞化学平衡的改变,某些改变会引起癌变。电离辐射能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤,这种影响甚至可能传到下一代,导致新生一代畸形,先天白血病…在大量辐射的照射下,能在几小时或几天内引起病变,或是导致死亡。
γ射线:又称γ粒子流,中文音译为伽马射线。首先由法国科学家P.V.维拉德发现,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。γ射线具有比X、α、β射线还要强的穿透能力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。(千万不要认为它是中子流,它是电磁辐射比X射线更强的电磁辐射)
链接:X射线(伦琴射线)X射线的特征是波长非常短,频率很高,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间。因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的,而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。X射线在电场磁场中不偏转。这说明X射线是不带电的粒子流。
应用:医用诊断X线机 医用X线机医学上常用作辅助检查方法之一。临床上常用的x线检查方法有透视和摄片两种。透视较经济、方便,并可随意变动受检部位作多方面的观察,但不能留下客观的记录,也不易分辨细节。摄片能使受检部位结构清晰地显示于x线片上,并可作为客观记录长期保存,以便在需要时随时加以研究或在复查时作比较。必要时还可作x线特殊检查,如断层摄影、记波摄影以及造影检查等。选择何种x线检查方法,必须根据受检查的具体情况,从解决疾病(尤其是骨科疾病)的要求和临床需要而定。x线检查仅是临床辅助诊断方法之一。
  工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用,X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。
11、能量的转化与传递有一定的方向性
① 描述能的转化和守恒定律
能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,
或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移过程中总能量保持不变。
② 知道内能、化学能、电能等能量的转化
火电站能量转化流程,煤的燃烧化学能转化为水的内能,水的内能转变成推动蒸汽机的机械能,机械能带动发电机,转变成电能。
能用简单事例解释能量的转化与传递有一定的方向性
例如a热能可以从高温物体转移到低温物体,而不能自发地从低温物体转移到高温物体;可燃物可以通过燃烧将化学能转化成内能,但不可能将内能自发地转化成化学能。b电灯利用电能转化成光能,同时产生内能散失到空气中,但不能再将这些光能重新转化成电能。c汽车制动的过程中,它的动能转化为地面,轮胎,空气的内能,这些内能同样不能转化为机械能再用来开动汽车。
这也是“永动机”不能研制成功的原因。
12、通过对能量转化与守恒定律发现史学习,领悟科学思想和科学精神。
链接:能量守恒和能量转化定律与细胞学说,进化论合称19世纪自然科学的三大发现。能量的转化和守恒定律有三种表述:永动机不能造成,能量的转化和守恒定律及热力学第一定律。这经历了漫长的过程,科学家们不断挑战权威追求真理,通过许多代人的努力终于趋于完善。我们应该学习科学家们执着、敢于创新、严禁科学决不迷信权威的精神。
二、能源与社会
1、能源
① 描述能源的概念
能源就是向自然界提供能量转化的物质。
② 知道地球上能量的主要来源
太阳,太阳给我们带来巨大的能源,因为有了太阳植物才能光合作用,才会产生一系列的化石能源(煤、石油、天然气);因为有了太阳才会有水循环,水力发电站才能进行工作;因为有了太阳空气才会对流,风能吹起……
2、能源的利用
① 了解世界和我国的能源状况,体验能源必须合理利用和开发的重要性
能源短缺问题,已成为当代举世瞩目的问题。整个世界的能源形势是很紧张的。但究竟怎样解决能源短缺问题呢?各国认为,根本的途径是开源节流。除增加能源生产和开发新能源以外,就目前来讲,节约能源是解决当前世界能源的首要任务。因为各国都不同程度地存在着能源浪费的现象,尤其是我国浪费更为严重。国外把节约下来的能源称为煤、石油、天然气、核能之外的第五种能源。可见节能的重要性。
积极开发新能源,使用清洁能源减少环境污染。新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等。
② 通过讨论,感知能源的利用与人类生存和社会发展的关系
重点要注意他们既互相联系又相互制约
③ 树立节约能源、提高效率的意识(考试要求是b)
节约方面:养成好的习惯少浪费、提倡使用节能灯,开空调时温度打的不宜过高或过低等;提高效率方面:提高燃烧程度(煤改气),减少能量的损失等
链接,城市集中供热工程:集中供热的优点是:①提高能源利用率、节约能源。供热机组的热电联产综合热效率可达85%,而大型汽轮机组的发电热效率一般不超过40 % ;区域锅炉房的大型供热锅炉的热效率可达80%~90%,而分散的小型锅炉的热效率只有50%~60%,集中供热在单位价格存在明显优势。②有条件安装高烟囱和烟气净化装置,便于消除烟尘,减轻大气污染,改善环境卫生,还可以实现低质燃料和垃圾的利用。③可以腾出大批分散的小锅炉房及燃料 、灰渣堆放的占地,用于绿化,改善市容。④减少司炉人员及燃料、灰渣的运输量和散落量,降低运行费用,改善环境卫生。⑤易于实现科学管理,提高供热质量。实现集中供热是城市能源建设的一项基础设施,是城市现代化的一个重要标志,也是国家能源合理分配和利用的一项重要措施。

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