第十三章 常见物理量的测量
物理：第十三章《电路初探》知识梳理(苏科版九年级)
物理：第十三章《电路初探》知识梳理（苏科版九年级）知识梳理1．电路的组成电路就是用导线把电源、用电器、开关等元件连接起来组成的电流路径．A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电源的作用是持续提供电压．常见的电源有直流电源和交流电源，最常用的直流电源是电池，当直流电源对用电器供电时，电源外部的电流从电源的正极通过用电器流向负极，电源内部的电流从电源的负极流向正极，电源内、外部的电流形成闭合回路．干电池、蓄电池供电时——化学能转化为电能光电池供电时——光能转化为电能发电机供电时——机械能转化为电能B．用电器的作用是利用电能进行工作，工作时把电能转化为其他形式的能．电饭煲、电水壶工作时——电能转化为内能白炽灯工作时——电能转化为内能和光能电动机、电风扇工作时——电能转化为机械能和内能收音机工作时——电能转化为声能和内能电视机工作时——电能转化为光能、声能和内能C．导线的作用是输送电能(传输电流)．D．开关的作用是控制电流的通、断．2．电路图用电路元件符号表示电路元件实物连接的图，叫做电路图．3．电路的状态A．通路：处处相通的电路叫做通路．B．开路(断路)：在某处断开的电路叫做开路(断路)．C．短路（全短路、部分短路）：导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫做全短路．发生全短路时，电路中的元件会被烧坏，这是不允许的．电路中有多个用电器时，把其中一个或部分用电器的两端用一根导线直接接通，这时该用电器不工作，这种情况叫做部分短路．部分短路是允许的，有时还是必要的．4．电路的连接方式A ．串联把用电器逐个顺次连接起来的电路，叫做串联电路．在串联电路中，电流只有惟一的一条通路，开关控制所有的用电器． B ．并联把用电器并列地接在电路中某两点之间的连接方式叫做并联．该两点叫做电路的分支点，从电源两极到两个分支点之间的那部分电路叫做干路，两个分支点之间的各条电路叫做支路．在并联电路中，每条支路和干路都可构成电流的通路，干路中的开关控制所有的用电器，支路中的开关只控制该支路中的用电器． C ．混联既有串联又有并联的电路，叫做混联电路．不论多么复杂的电路，都是由简单的串联电路和并联电路组成的． 5．电流和电流表的使用 A ．电流 i ．物理意义电流是表示电流强弱的物理量．电流用字母I 表示． ii ．定义每秒通过导体任一横截面的电荷量，叫做电流． 1ii ．定义式和决定式： tQ I说明：该公式适用于任何通电导体，应用时要注意式中的三个量必须对应着同一段时间内的同一段导体，若导体中有正、负自由电荷同时向相反方向作定向移动，则Q=Q 正+Q 负． iv ．单位在国际单位制中，电流的基本单位是安培，简称安，符号为A ．1 A=1 C ／s ． 此外，还有毫安(mA)、微安(μA)． 1 A=103mA l mA=103μA B ．电流表在实验室里，常用电流表来测量电流，电流表的电路元件符号是在使用时应先用大量程进行试触，如电流表示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为准确；在使用时必须把电流表串联在电路中，使电流从“+”接线柱流进，从“一”接线柱流出；绝不允许把电流表直接连接到电源的两极． C 串、并联电路中电流的特点i ．在串联电路中，电流处处相等．n I I I I ==== 21ii ．在并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和．n I I I I +++= 216．电压和电压表的使用 A ．电压 i ．作用电源的作用是维持正、负极间有一定的电压，电压是使导体中的自由电荷定向移动形成电流的原因．电压用字母U 表示．电路中要获得持续电流的充要条件是：①要有电源；②电路为通路． ii ．单位在国际单位制中，电压的基本单位是伏特，简称伏，符号为V ． 此外，还有兆伏(Mv)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)． 1 MV=103kV 1 kV=103V 1 V=103mV 1 mV=103μV B ．电压表在实验室里，常用电压表来测量电压，电压表的电路元件符号是在使用时应先用大量程进行试触，如电压表的示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为准确，在使用时必须把电压表并联在电路中，使电流从“+”接线柱流进，从“一"接线柱流出． C ．电流表与电压表之比较 i ．相同点在无法估计待测量的情况下，都要先用大量程进行试触；在选定电表后使用时都要选择适当的量程，都是让电流从表的“+”接线柱流进，从表的“一”接线柱流出． Ii ．不同点在使用时，电流表应与待测电路串联，电压表应与待测电路并联；电流表不能直接接到电源两极上，电压表可以直接接到电源两极上．在简化电路时，由于电流表的内阻很小可将它看作短路，由于电压表的内阻很大可将它看作断路．D ．串联电池组的电压等于各个电池的电压之和． n U U U U +++= 21E 串、并联电路中电压的特点i ．串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和．n U U U U +++= 21 ii ．并联电路中各支路两端的电压相等．n U U U U ==== 21典例剖析1. (锦州中考)关于生活的一些电路连接，下列判断正确的是 ( ) A.节日的夜晚，装扮天安门城楼的彩灯是串联的B.道路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们是串联的C.一般家庭的卫生闻都要安装照明灯和换气扇，使用时互不影响，它们是并联的D.楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗并且有声音时才能亮，所以声控开关、光控开关及灯是串联的2. (兰州中考)如图所示电路中，电压表V l 、V 2、V 3的示数分别为U 1、U 2、U 3，电流表A l 、A 2的示数分别为I 1、I 2，那么下列关系式正确的是( )21312,.I I U U U A =+= 21312,.I I U U U B === 21321,.I I U U U C <=+ 21312,.I I U U U D >+=3. (鸟鲁木齐中考)如图所示电路，开关闭合时，电压表V l 的读数是4 V ，电压表V 2的读数是6 V ，电流表A 的读数是0.2A.如果把电压表V l 换成电流表A l ，电压表V 2换成电流表A 2，电流表A 换成电压表V ，则电压表的读数是 ( )A. 2 VB. 4 VC. 6 V D ．10 V4. (上海初赛)在如图所示的电路中，闭合电键后，发现灯L 1、L 2都不发光，电流表无示数．为了找出发生故障的原因，现用电压表进行检测，发现b 、c 之间的电压为零，a 、b 间的电压和a 、c 间的电压都为3伏，则电路故障可能是 ( )A. L l 断路B. L 1短路C. L 2断路 D ．L 2短路5.在图中，S为双刀双掷开关，A、B为两个相同的小灯泡，则下列说法中正确的是 ( )A. S接于l、2时，A、B两灯串联B. S接于l、2时，A、B两灯并联C. S接于3、4时，A、B两灯串联 D．S接于3、4时，A、B两灯并联6.(北京东城区中考、河南预赛)某同学连成如图所示电路，电池组的电压为6 V，两个小灯泡的额定电压都是6 V，开关S闭合，灯L l亮，L2不亮，电压表和电流表都有示数．由此可以做出判断；灯L2处可能是＿＿＿＿＿(填“断路”或“短路”)．在原电路的基础上，只改动一处，就可以判断灯L2是否真的损坏．请简述你采用的方法＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，并做出判断：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．7.小明在做“组成串联电路”的实验时，电路连好后，闭合开关，两灯均不亮，经检查，电路连接无误，老师告诉他是一个小灯泡坏了，请你帮助小明，在如图所示的实验器材中任选一种，连入电路、检测出哪只灯泡坏了，请按下面表格的要求填入检测实验的内容．适用器材检测电路路图现象及结论8.这是电工小组在铺设电线时所遇到的问题，在一根已固定好的硬直塑料管内有三根颜色、规格均相同、彼此绝缘的电线，因此无法从伸出塑料管外电线的颜色、粗细等来判别哪两个端点是同一根电线的首尾．现用A、B、C表示一侧的三个端点，D、E、F表示另一侧的三个端点，电工小组想鉴别哪个端点与B同属于一根导线的首尾，但不能把导线抽出，又不损坏塑料管，他们设计了图甲方法一的电路，让P 与B相连，Q分别与D、E、F相连，当小灯泡发光，则该端点与B同属于一根导线的首尾，可是塑料管两端相距十几米，没有足够长的导线，因此无法操作，请你帮他们想一个更好的办法，在方法二上画出电路图并加以说明．现有器材：电池组l个；小灯泡1只；长约0．5 m的导线6根．例5图(1)对方法二的说明：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．(2)电工小组的同学受到启发，用两个颜色不同的小灯泡，设计了图乙的电路．然后分别用导线连接D、E、F，通过观察现象，就可判断出所有导线的首尾．请你完成判断，将判断结果填在下表中．用导线连接现象结论D、E 全不亮D、F 绿灯亮E、F 红灯亮9.(陕西中考、全国初赛)按照我国交通管理的规定，“红灯停、绿灯行、黄灯预备"，小刚在科技活动中设计了一个实验电路，用以模拟十字路口的红绿灯，如图所示．请你分析并回答下面的问题．(1)规定红灯发出的光作为交通的停止信号，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
人教版九年级物理第十三章第3节《比热容》教学设计
人教版九年级物理全册第十三章《内能》第3节《比热容》教学设计一、教材内容分析本节内容比热容是研究热学的一个重要概念，它是描述物质吸放热能力的重要参考依据。
学好比热容为我们进一步深入研究物质的热性能奠定了基础。
二、课标要求：通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象。
三、学情分析在日常生活中，学生对于热现象均有深刻的感受和体会，至于在微观世界层面研究热现象还不曾接触。
学生对于比热容的概念比较陌生，由于在日常教学中我们无法直接观察到物质的微观世界，对于学生学习理解有一定的难度。
因此在教学过程中需要学生充分的展开想象，教师可结合宏观的具体事例进行讲解，并类比密度、速度等概念的学习过程，帮助学生构建起比热容的概念，并学会应用其解决现实生活中的相关问题。
四、教学目标（一）知识与技能1．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
2．会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。
3．会进行物体吸热、放热的简单计算。
（二）过程与方法通过实验探究，建立比热容的概念。
（三）情感态度和价值观利用比热容的知识解释简单的自然现象，加强物理与生活的联系，有利用物理知识解释生活现象的意识。
五、教学重难点本节包括“比热容”和“热量的计算”两部分内容，根据实际生活经验，海边的沙子和海水在太阳的照射下，它们的温度不同，从而提出不同物质，质量相同时，吸收相同热量升高温度不同的研究问题。
通过实验引出比热容的概念，单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量就叫比热容，它反映了不同物质的一种物理属性，它可用于解释生活中吸热升温的一些现象。
本节内容结合生活实际，从分析物理事实到抽象出这个概念，再提升到理解这个概念的内涵，其思维能力的要求是很高的，所以比热容概念和应用是本节教学的一个重点，同时也是难点。
为了加深对比热容概念的理解，可以根据比热容的定义写出比热容的计算式，比热容本身也是利用了比值定义法，可以利用前面学过的密度等概念，类比得出计算式，利用及其公式变形进行计算也是本节的一个重点。
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
八年级物理第十三章知识点大全
八年级物理第十三章知识点大全物理对我们来说并不陌生。
在我们的周围，大至整个宇宙，小至我们身边，无时无刻不在发生种种的物理现象。
接下来WTT 在这里给大家分享一些关于八年级物理第十三章知识点，供大家学习和参考，希望对大家有所帮助。
八年级物理第十三章知识点篇一一、光在同种均匀介质中沿直线传播;1、光线：表示光传播路线的直线;2、光束：在真空中光的传播速度c=3.0×108m/s;3、光的折射定律：光从一介质进入另一介质时，传播路线要发生改变，入射光线和折射光线分居法线的两侧;从光密质进入光疏质时，入射角小于折射角;(1)入射角：图射光线和法线间的加角;(2)折射角：折射光线和法线间的夹角; (2)折射率n=c/v=sini/sinr(大的除以小的);4、光密质：折射率大的介质;5、光疏质：折射率较大的介质;二、全反射：光从光密质进入光疏质时，当入射角大于零界角时，只有反射光线没有折射光线的现象;1、发生全反射的条：(1)光从光密质进入光疏质;(2)入射角大于临界角;2、临界角：当折射角等于90°时的入射角;sinaC=1/n;3、特例：海市蜃楼、光导纤维;三、光的色散：当白光经过三棱镜后能形成彩色个光带，这个现象叫色散;1、发生色散后在光屏上从上至下，依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫;2、从红到紫光的频率由小到大;波长由大到小;3、在同种介质中，折射率由小到大;传播速度由大到小;4、从红光到紫光衍射现象逐渐减弱;篇二1.声音的发生和传播发生体在振动——实验;声音靠介质传播——介质：一切固液气;真空不能传声声速——空气中声速(约340m/s);一般的，固体中速度>液体中速度>气体中速度;声音速度随温度上升而上升回声——回声所需时间和距离;应用计算——和行程问题结合2.音调、响度和音色客观量——频率(注意人听力范围和发声范围)、振幅主观量——音调、响度(高低大小的含义);影响响度的因素：振幅、距离、分散程度音色——作用;音色由发声体本身决定 3.噪声的危害和控制噪声——物理和生活中的噪声(物理-不规则振动，生活-影响工作、学习、休息的声音);噪声等级：分贝(0dB-刚引起听觉);减小噪声方法(声源处、传播过程中、人耳处);四大污染(空气污染、水污染、固体废物污染、噪声污染)1.光源——火把、蜡烛、电灯、恒星(月亮和行星不是光源)2.光的直线传播光的直线传播——条(均一);可在真空中传播;现象(激光准直、影子、小孔成像P78及大树下的光斑、日食、月食);真空中的光速(3×10[sup]8[/sup]m/s)，光年是长度单位3.光的反射反射定律——三线共面;分居两侧;角相等;光路可逆(注意叙述顺序要符合因果关系)镜面反射和漫反射——每一条光线都符合反射定律(现象解释：抛光的金属表面、平静的水面、冰面、玻璃面可看作镜面;其他看作粗糙面，P79图5-40;应根据现象回答)4.平面镜平面镜成像——规律(等距、等大、正立、虚像);能看见(看不见)像的范围;潜望镜5.作图——按有关定律做图 1.光的折射折射——定义(……方向一般发生变化);折射规律(三线共面、两侧、角不等;光路可逆;注意叙述顺序要符合因果关系);现象解释(水中的鱼变浅、水中筷子弯曲、海市蜃楼等)2.光的传播综合问题注意区分折射和反射光线;注意区分不同的影子和像 3.透镜透镜中的名词——主光轴、光心、焦距、焦点(测量焦距的方法)凸透镜、凹透镜对光线的作用——“会聚光线”和“使光线会聚”的区别：“会聚光线”是能聚于一点的光线，“使光线会聚”是光线经过凸透镜后比原来接近主光轴)透镜的原理——多个三棱镜组合;光线在透镜的两个表面发生折射变化了的凸透镜——玻璃球、盛水的圆药瓶、玻璃板上的水滴等黑盒问题 4.凸透镜成像三条特殊光线(过光心-方向不变;平行于主光轴-过光心;过光心的光线-平行于主光轴);像距/像的大小/虚实/正倒和物距的关系;像移动的快慢(依据：光路图);实际应用1.温度计温度计——常见温度计的测温物质、原理、量程(体温计：35~42℃;寒暑表：-20~50℃)使用方法——体温计构造及使用(缩口部分;甩体温计的作用、原理;不甩的后果-只影响测低温)、温度计的使用(注意量程的选择);校正温度计;读数(一般地，读数时不能离开物体)温标——摄氏温标、热力学温标及换算;绝对零度;常见温度2.物态变化熔化和凝固——实验装置(水浴加热);常见晶体、非晶体;熔点、凝固点;图象汽化——蒸发;影响蒸发快慢的因素;沸腾实验装置;蒸发和沸腾的联系、区别(都是汽化;剧烈程度、发生条等);酒精灯的使用(可参照化学相关内容)液化——两种途径(降温一定可使气体液化;压缩可能使气体液化)升华和凝华——实例3.物态变化中的热量传递吸热——固→液→气(即使温度不变也有热量的传递);放热——气→液→固4.其他现象解释——例：P3图0-3、纸锅烧水、“白气”和玻璃上的水珠(液化)、霜、露、晾衣服(蒸发和升华)、樟脑等;电冰箱原理;物态变化中的热量计算;注意名词的写法(汽、气;溶、融、熔;化、华;凝)以及字母(t和T;℃和K)第四章电路 1.摩擦起电两种电荷静电——电荷种类的判断;验电器结构(P45图);电量(单位：库仑C)物质微观结构——原子结构(可与化学中原子概念对照);摩擦起电原因(核外电子的转移)2.电路相应概念电流(及方向：正电荷移动方向);电源;导体、绝缘体;串联、并联;电路中的自由电荷及运动方向;电路图;通路、断路及短路;常见电路(楼道电路;电冰箱电路：第一册P60图4-18)等效电路的判断——先去除电流表/电压表(电流表：短路;电压表：断路)再做判断1.各个物理量(I、U、R、P)的定义、单位(单位符号)及含义、换算电流表、电压表的使用方法(量程及量程的选择、串并联、正负极、能否直接接电源两端)及其构造2.电阻的测量(基本方法及变化);影响电阻的因素;滑动变阻器的构造及使用(P94图7-7);变阻箱的使用及读数(P95图7-9、7-10;电位器);滑动变阻器的变形(如P图7-19)3.欧姆定律及变形(注意物理意义)4.串并联电流、电压、电阻公式(注意条。
第十三章 4 实验：用双缝干涉测量光的波长
4实验：用双缝干涉测量光的波长[学习目标] 1.掌握双缝干涉条纹间距的计算公式及推导过程.2.掌握用双缝干涉测波长的原理、操作、器材及注意事项，3.会利用双缝干涉实验测量单色光的波长，加深对双缝干涉的理解．一、双缝干涉条纹间距的计算[导学探究]如图1所示，两缝间的距离为d，两缝连线中点为O，两缝连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l，屏上有一点P到两缝的距离为r1和r2，用波长为λ的激光照射双缝．若屏上P点是中央亮条纹上侧第k条亮纹，P点到P0点的距离满足什么条件？请阅读课本相关内容，参照下图，写出推导过程．图1答案 x ＝kl d λ.推导过程：Δr ＝r 2－r 1＝kλ≈d sin θ，x ＝l tan θ≈l sin θ，可得x ＝kld λ.[知识梳理] 双缝干涉条纹间距的决定因素及关系式 1．决定双缝干涉条纹间距的关系式推导如图1所示，Δr ＝r 2－r 1＝d sin θ，x ＝l tan θ≈l sin θ，消去sin θ可得r 2－r 1＝d xl .又因为满足条件r 2－r 1＝±kλ是亮条纹，故得x ＝±k ld λ，相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距为：Δx ＝l dλ.2．若双缝到屏的距离用l 表示，双缝间的距离用d 表示，相邻两条亮条纹间的距离用Δx 表示，则入射光的波长为λ＝d Δxl .[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)使用同一双缝实验装置做实验，亮条纹间距与光波波长成正比．(×)(2)根据λ＝d Δxl ，用同一种色光做双缝干涉实验，光波波长随双缝间距的增大而增大．(×)(3)单色光的双缝干涉条纹是等间距明暗相间的条纹．(√)二、实验：用双缝干涉测量光的波长1．实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头．另外还要有学生电源和导线等． 2．实验步骤(1)按如图2所示安装仪器．图2(2)将光源中心、单缝中心、双缝中心都调节在遮光筒的中心轴线上．(3)使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让过滤后的条形光斑恰好落在双缝上，通过调节遮光筒上测量头的目镜，观察单色光的干涉条纹；撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)．(4)再次加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，使分划板的中心刻线对齐某一亮(暗)条纹的中心，记下此时手轮的读数，然后继续转动手轮使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一亮(暗)条纹中心，再次记下此时手轮读数和移过分划板中心刻线的条纹数n .(5)将两次手轮的读数相减，求出n 个亮(暗)条纹间的距离a ，利用公式Δx ＝an －1算出条纹间距，然后利用公式λ＝dl Δx ，求出此单色光的波长λ(d 、l 仪器中都已给出)．(6)换用不同颜色的滤光片，重复步骤(3)、(4)，并求出相应的波长． 3．注意事项(1)单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的中心轴线上，双缝到单缝的距离应相等． (2)测双缝到屏的距离l 时用毫米刻度尺多次测量取平均值．(3)测条纹间距Δx 时，用测量头测出n 条亮(暗)条纹间的距离a ，求出相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx ＝a n －1.一、双缝干涉条纹间距问题例1在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5 mm ，测得双缝到光屏的距离为1.0 m ，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5 mm.则：(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？(2)假如把整个装置放入折射率为43的水中，这时屏上相邻亮条纹的间距为多少？答案 (1)4.0×1014 Hz 7.5×10－7 m (2)1.125×10－3 m解析 (1)相邻两条暗条纹间的距离：Δx ＝7.5×10－35 m ＝1.5 ×10－3 m.根据λ＝dl Δx 得：λ＝0.5×10－31.0×1.5×10－3 m ＝7.5×10－7 m ，由f ＝c λ得此光的频率：f ＝cλ＝ 3.0×1080.75×10－6Hz ＝4.0×1014 Hz.(2)在水中红光的波长λ′＝λn ＝34×7.5×10－7 m ＝5.625×10－7 m ，相邻两条亮条纹间的距离为：Δx ＝l d λ′＝ 1.00.5×10－3×5.625×10－7 m ＝1.125×10－3 m二、实验：用双缝干涉测量光的波长例2在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图3所示．双缝间的距离d＝3 mm.图3(1)若测量红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图4甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.图4答案 见解析解析 (1)要测量红光的波长，应用红色滤光片．由Δx ＝ld λ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx .(2)由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640 mm ， 所以Δx ＝a 2－a 1n －1＝0.6404 mm ＝1.60×10－4 m ，λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m ≈6.86×10－7 m.1．如图所示，A 、B 、C 、D 代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：(1)如果A图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适．(2)如果将B图样的双缝距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(4)如果将A图样的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用________图样表示最合适．答案(1)C(2)D(3)C(4)C解析利用Δx＝ldλ公式，光源由红光换成紫光时，λ变小，相应Δx也变小，(1)中应选C；双缝距离d减小时，Δx变大，(2)中应选D；双缝到屏的距离l变小，得到的图样的Δx变小，(3)中应选C；将装置从空气移入水中时，波长λ减小，Δx也减小，(4)中应选C.2．如图5所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()图5A．a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏B．a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏C．a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏D．a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)________．答案C增加双缝到屏的距离或减小双缝间距解析a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故C正确；由Δx＝ldλ可知，要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距．3．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________(填“＞”“＜”或“＝”)Δx2.若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为________mm.答案＞0.300解析根据Δx＝ldλ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx1比绿光的干涉条纹间距Δx2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx＝a5＝10.55mm＝2.1×10－3 m，再由Δx＝ldλ可以解得d＝0.300 mm.一、选择题1．做双缝干涉实验时，要增大屏上相邻亮条纹之间的距离，可以采取的措施是()A. 减小双缝到屏的距离B. 增大光的频率C. 增大双缝之间的距离D. 增大光的波长答案 D解析由双缝干涉中条纹间距的表达式Δx＝ldλ可知，增大条纹间距Δx，可以增大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d，或者增大光的波长λ，故A、C错，D对；增大光的频率，则减小了光的波长，条纹间距减小，故B错．2．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图1 (甲)所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如(乙) 图所示．他改变的实验条件可能是()图1A. 减小光源到单缝的距离B. 减小双缝之间的距离C. 减小双缝到光屏之间的距离D. 换用频率更高的单色光源答案 B解析改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx＝ldλ可知，要使Δx增大，可增大双缝到光屏之间的距离l，C错误；减小双缝之间的距离d，B对；换用波长更长，即频率更低的单色光，D错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx，A错．3．(多选)利用图2中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是()图2A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄答案ABD解析由条纹间距公式Δx＝ldλ(d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离)，可知：A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．4．(多选)某同学按双缝干涉实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功．若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是()A. 将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B. 将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C. 将单缝向双缝移动少许，其他不动D. 将单缝与双缝的位置互换，其他不动答案ABC解析由Δx＝ldλ知，改变双缝到光屏的距离l仍能得到清晰条纹，只不过条纹间距变化，故A正确．单缝与双缝间的距离对干涉无影响，故C正确．滤光片的作用是得到相干单色光，装在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉，故B正确．5. (多选)关于“双缝干涉测光波的波长”实验，正确的说法是()A．实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B．观察到的白光和干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C．看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的间距比绿条纹的间距大D．测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数答案ACD6．在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中()A．光源与屏之间应依次放置双缝、滤光片、单缝B．光源与屏之间应依次放置滤光片、双缝、单缝C．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变宽D．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄答案 C解析本实验先由滤光片得到单色光，再经单缝必须形成线光源，最后经过双缝，得到频率相同的光，进行干涉，故光源与屏之间应依次放置：滤光片、单缝、双缝，故A、B错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ldλ知，增大双缝到屏间的距离，或减小双缝间距，或换波长较长的光照射，可以增大条纹的间距，从而便于测量．单缝与双缝的间距不影响条纹间距．故C正确，D错误．7．(多选)双缝干涉实验装置如图3所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的绿光换成红光或蓝光，下列讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况．其中正确的是()图3A．O点是红光的亮条纹B．红光的第一条亮条纹在P点的上方C．O点不是蓝光的亮条纹D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方答案AB解析O点到两缝的距离相等，故不论换用红光还是蓝光，O点均为亮条纹，所以A正确，C错误；由Δx＝ldλ可知，红光的波长比绿光的大，条纹间距也比绿光大，因此，红光的第一条亮条纹在P点的上方，B正确；同理，蓝光的波长比绿光的小，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，D错误．8．如图4所示双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹．乙图为换用另一种单色光进行实验的图样，a′为中央亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，则以下说法中正确的是()图4A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短答案 A解析因为条纹间距与波长成正比，乙图中条纹间距大于甲图，故乙图中照射光的波长较长，可能为红光，故A正确．二、非选择题9. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d.(1)若测定绿光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图5所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________．A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离D．增大双缝间距图5 答案(1)绿双缝到屏的距离相邻条纹间距(2)6.4×10－7(3)AB解析(1)由于测量绿光的波长，因此应用绿色滤光片．由Δx＝ldλ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l和条纹间距Δx.(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置读数为x2＝15.6 mm，则条纹间距Δx＝x2－x17≈0.64mm.则λ＝dlΔx＝6.4×10－7 m.10．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图6所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．图6(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A.(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离.在操作步骤②时还应注意：____________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图7甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数______ mm，求得相邻亮条纹的间距Δx为______ mm.图7(4)已知双缝间距d 为2.0×10－4 m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700 m ，由计算式λ＝________，求得所测红光的波长为________ nm.答案 (1)E D B (2)见解析 (3)13.870 2.310(4)d Δx l6.6×102 解析 (1)滤光片E 是用来从白光中选出单色红光的，单缝屏是用来获得线光源的，双缝屏是用来获得相干光源的，最后成像在毛玻璃屏上．所以排列顺序为：C 、E 、D 、B 、A .(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上．(3)测量头的读数应先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为13.870 mm ，图甲读数为2.320 mm ，所以相邻亮条纹间距Δx ＝13.870－2.3205mm ＝2.310 mm. (4)由条纹间距公式Δx ＝l d λ得：λ＝d Δx l代入数据得：λ＝6.6×10－7 m ＝6.6×102 nm.11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图8甲所示，转动手轮，使分划板向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图乙所示．已知双缝间距d ＝1.5 mm ，双缝到屏的距离l ＝1.00 m ，则被测光的波长为多少？图8答案 3.15×10－7 m解析 图甲读数为1.130 mm ，图乙读数为1.760 mm. 相邻两条亮条纹的间距Δx ＝1.760－1.1303mm ＝0.210 mm. 由Δx ＝l d λ得λ＝d Δx l ＝1.5×10－3×0.210×10－31.00 m ＝3.15×10－7 m.。
九年级物理全册 第十三章 第二节 科学探究：物质的比热容(第1课时 初步认识比热容)
第1课时初步认识比热容【教学目标】一、知识与技能1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性.2.尝试用比热容解释简单的自然现象.二、过程与方法1.通过探究，比较不同物质的吸热能力.2.通过上网查阅《气候与热污染》的相关资料，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”.三、情感、态度与价值观利用探究性学习活动，培养学生的实践能力和创新精神，培养解决问题的能力.【教学重点】比热容概念的理解.【教学难点】应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题.【教具准备】铁架台、酒精灯、石棉网、火柴、干沙子、水、煤油、天平、温度计、手表、大烧杯、大试管、玻璃棒等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师利用多媒体课件，播放一段中央电视台一天的天气预报的录像片段，播放前提醒学生特别注意观察我国各省内城市最高气温和最低气温，看看能不能从中发现什么规律.学生思考、讨论，发表各自的看法.师请同学们思考，“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢”？大家通过这节课的学习后，你就会明白.好，下面我们开始探究吧！板书课题：第二节科学探究：物质的比热容【预习指导】阅读课本P39-43文字内容和插图，把基本概念、规律、规定，以及水的比热容大的应用等，用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【交流展示】1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】探究物质吸热或放热规律一、学生小组内部讨论交流，解答下列问题：教师提出问题：咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水？烧水时，水吸收的热量的多少跟哪些因素有关？有怎样的关系？请用你的生活经验来支持你的观点.（这种设置问题的方法，比直接提问水吸收的热量与水的质量和升高的温度是什么关系，更具开放性，能有效培养学生的发散思维.）学生回忆思考，发表各自建议：①水多些时，加热时间要长些；水少些时，加热时间要短些.②加热时间长时，温度升高快些；加热时间短时，温度升高慢些……教师引导学生互相交流、讨论，对回答不完善的地方可补充完善、分析归纳、得出结论.【师生互动归纳总结】（1）水吸收的热量与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多.（2）水吸收的热量与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多.师是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同，它们吸收的热量就相等呢？如课本图13-9（b）使相同质量的铜和铁升高相同温度，需要的热量相同吗？这说明了什么？生：质量相同的铜和铁升高相同的温度，需要的热量不相同，说明物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关.教师引导学生制定计划与设计实验：（1）引导学生选择器材：教师为同学们提供了水、煤油或沙子三种物质，同学们可任意选择.（2）引导学生拟定方案：怎样确定水和煤油（或沙子）吸收的热量是否相同？学生经过讨论认为：通过加热时间的长短来确定.教师强调：必须保证热源相同且较稳定.（运用“转换法”把比较吸热多少转换为比较加热时间长短，更易于操作）（3）让学生合作交流、设计方案.教师加入学生的小组讨论之中，了解学生的思路，适时点拨.各小组学生派代表表述自己的设计思路.教师收集、整理，点评引导，确定比较合理的设计方案，让学生实验.方案一：用相同质量的两种物质（如煤油和水），让它们升高相同的温度，比较加热时间.（实验装置如图所示，注意使两个装置的热源相同且较稳定.）方案二：用相同质量的两种物质，给它们加热相同时间，比较温度升高的多少（实验装置上图同样适用）.设计记录数据的表格.在学生的交流过程中，教师适时提出学生设计、交流时容易忽略的问题，如：a.你们怎样获得质量相同的水和煤油（或沙子）？b.你们怎样使煤油（或沙子）内、外温度达到一致？c.你们采用的热源是否稳定，怎样改进更好？（4）学生根据交流情况，适当修正自己的方案.教师提醒实验时要注意的问题：①为节省实验时间，每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一些，若是选用热水做热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水；②如果两种物质的初温不相等，可通过加热的方式调整一下.（5）学生选取自己方案中所需的实验器材，进行实验，收集数据.以小组为单位进行实验，教师巡回指导，针对学生实验中出现的困难及时给予帮助、存在的问题及时进行纠正.（6）分析与论证：各小组根据实验收集的数据分析归纳，进行交流，得出结论.【师生互动归纳总结】（1）相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同.（2）相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同.（3）质量相同的不同种物质，吸收的热量相同，升高的温度不同.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.比热容的概念及比热容知识应用学生小组内部讨论交流，解答下列问题，教师点拨订正.师 比热容的物理意义是什么？怎样描述比热容？生：比热容是表示质量相等的不同物质具有升高相同的温度，吸收热量的多少不同的特性的物理量，物理学规定，比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）温度的乘积之比.师 比热容的物理量符号是什么？单位及其符号是什么？比热容的计算公式是什么？ 生：比热容的物理量符号是“c ”，单位是焦每千克摄氏度，符号为J/(kg ·℃)，公式为(t t )12Q c m =- 师 阅读课本P42常见物质的比热容表，你有哪些结论？生：（1）每种物质都有自己的比热容，不同物质的比热容一般不同，比热容是物质的一种特性；（2）冰与煤油的比热容相同；（3）水的比热容最大；（4）除汞外，一般液体的比热容比固体的比热容大.教师引导学生回忆：我们已经知道哪些物理量可以反映物质的自身性质，它们有什么特点？生：密度，密度不随物质的质量、体积的多少而改变，也不随位置变化而改变.师 既然比热容是物质的属性，那么，它同样也具有与密度相似的性质.比热容是物质本身的一种属性，与物质的质量、体积多少无关（特别提醒，它还与温度变化无关）.那么请大家思考：把一盆水倒掉三分之一，比热容有无变化？把这盆水由20℃加热到100℃，比热容有无变化？生：（齐声回答）不变.【师生互动归纳总结】（1）比热容是物质的一种特性，它既不随物质的质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化.也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的.（2）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不相同的.如：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，而冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃).教师引导学生思考由之前探究煤油（或沙子）和水的吸热能力的实验中，可以得出什么结论？生1：由表一数据可知水的吸热能力（或比热容）比煤油（或沙子）强，要让它们升高相同的温度，则需对水加热久一些.生2：由表二数据可知加热相同时间时，水的温度上升慢些，煤油（或沙子）温度上升得快些.师同学们回答得很好，下面请同学们列举生产、生活中利用水比热容大的特性的实例.生：生活中汽车用水作为冷却剂，用热水取暖.春天，农民伯伯育秧苗，每到傍晚往田间里灌水，防止秧苗在夜间被冻坏；而白天放出秧苗里的水，便于晒田，促进秧苗生长.师为什么内陆地区的温差比沿海地区的大？生：是因为沿海地区水面大，且水的比热容比泥土沙石的比热容大得多，白天，同样太阳照射时，水吸热升温慢，沙石泥土吸热升温快；夜晚，同样大气温度降低时，水放热降温慢，泥土沙石防热降温快，故内陆地区温差比沿海地区的大.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么.【课后作业】1.请同学们做课本P44作业124.2.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】1.B2.D 4.B1.本节课的教学设计方法让学生体会到“从生活走向物理，从物理走向社会”.在设计此课时，从市民极为关心的天气预报入手，引入新课；紧接着让学生联系他们极为熟悉的烧水现象，探究出影响物体吸收热量多少的两个因素；最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣.2.纵观本节课的设计，不难发现每个环节都是从提出问题入手展开教学的，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，引领学生走向科学知识的殿堂.3.在不违背新课程标准的前提下，在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等.这些设计更有利于培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力.4.为帮助学生理解比热容的概念，努力使本节的教学活动源于生活，服务于生活，帮助学生构建“物理在身边”的理念，从而顺利突破教学难点.在推导热量计算公式时，引导学生由浅入深，由具体数据到归纳计算公式，这样学生容易理解和记住.。
九年级物理第十三章知识点整理
九年级物理第十三章知识点整理：一、分子热运动1.物质的构成-常见的物质是由分子、原子构成的。
-分子很小，通常以10⁻¹⁻m 为单位来量度分子。
2.分子热运动-扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
-例子：闻到花香、墙角放煤时间久了墙壁变黑等。
-扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
-分子的热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
温度越高，分子的热运动越剧烈。
3.分子间的作用力-分子之间存在引力。
-例子：固体很难被拉伸。
-分子之间存在斥力。
-例子：固体和液体很难被压缩。
-分子间的引力和斥力是同时存在的。
当分子间距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间距离稍大时，作用力表现为引力；如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。
二、内能1.内能的概念-构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
-单位：焦耳（J）。
2.影响内能大小的因素-温度：同一物体，温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。
-质量：在温度相同的情况下，物体的质量越大，内能越大。
-体积、状态等也会影响物体的内能。
3.改变内能的两种方式-做功：-对物体做功，物体的内能增加。
例如，摩擦生热、压缩气体等。
-物体对外做功，物体的内能减少。
例如，气体膨胀对外做功等。
-热传递：-条件：存在温度差。
-方向：热量从高温物体传递到低温物体。
-结果：高温物体温度降低，内能减少；低温物体温度升高，内能增加。
三、比热容1.比热容的概念-一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。
-符号：c。
-单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·⁻)。
2.比热容的物理意义-比热容是反映物质吸热或放热本领大小的物理量。
-例如，水的比热容是4.2×10³J/(kg·⁻)，表示质量为1kg 的水温度升高（或降低）1⁻所吸收（或放出）的热量是4.2×10³J。
人教版九年级物理第十三章十七章知识总结
九年级物理知识点总汇第十三章热和能一、分子热运动1：分子动理论的内容是：（1）物质由分子组成；（2）一切物体的分子都在不断地做无规则运动。
（3）分子间存在彼此作用的引力和斥力。
2：扩散：不同的物质在彼此接触时彼此进入对方现象。
扩散现象说明：①、分子在不断地做无规则的运动。
②、分子之间有间隙。
气体、液体、固体均能发生扩散现象。
，扩散快慢与温度有关。
温度越高，扩散越快。
3：分子的热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动温度越高，分子的热运动越猛烈。
二、内能一、内能：组成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
单位：焦耳（J）二、一切物体在任何情况下都有内能；无论是高温的铁水，仍是酷寒的冰块都具有内能。
3、物体的内能大小与温度的关系：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。
4、内能的改变：（1）改变内能的两种方式：做功和热传递。
（2）热量：热传递进程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
A、热传递可以改变物体的内能。
①热传递的方向：热量从高温物体向低温物体传递或从同一物体的高温部份向低温部份传递。
②热传递的条件：有温度差。
热传递传递的是内能（热量），而不是温度。
③热传递进程中，物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。
注意：物体内能改变，温度不必然发生转变。
B 、做功改变物体的内能：①做功可以改变内能：对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的彼此转化。
做功与热传递改变物体的内能是等效的。
三、比热容一、概念：必然质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。
二、概念式:c ＝tm Q 3、单位：J/（kg ·℃）4、物理意义：表示物体吸热或放热的能力的强弱。
五、比热容是物质的一种特性，大小与物质的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
人教版九年级物理上册同步教案 第13章 第3节 比热容
第十三章内能第3节比热容方式一【问题导入】有一句关于新疆的谚语：“早穿棉袄午穿纱,晚上围着火炉吃西瓜。
”为什么新疆的昼夜温差会这么大呢？这与什么有关呢？导入语：要科学地解释这一问题,那就开始我们今天“比热容”的学习吧。
方式二【情景导入】同学们有没有这种生活体验——夏天的中午,在河边玩耍时,脚踩在沙石或泥土路面上与泡在河水里感觉有什么不同？(学生讨论回答)导入语：这是为什么呢？通过学习比热容的知识你就能自己来解答了。
方式三【情景导入】多媒体展示图片：图13－3－1三峡水库的修建大大增加了当地的水域面积,这对当地的气候有无一定的影响？小华在互联网上看到一段资料：“据有关专家预测,我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后,三峡库区的气候会受到一定影响,夏天气温将比原来下降 2 ℃左右,冬天气温将比原来升高 2 ℃左右。
”导入语：专家们为什么会作出这样的预测？通过本节的学习,我们便能揭开谜底。
1．帮助学生建立比热容概念(1)在概念上：可将比热容解释为表示物质吸热本领(能力)的物理量,可利用打比方的方法解释：质,这完全可以将其与密度相类比(例如：一杯水和半杯水的密度是相同的,比热容也是相同的；密度与物体的质量和体积无关,比热容同样与物质的质量和体积无关),从而帮助学生加深理解。
2．利用水的比热容较大的典型实例与相关解释(1)问：在我国的南方地区,为了保护秧苗不受冻,傍晚向秧田里多灌些水,这是为什么？答：这是因为水的比热容比较大,夜间秧田里的水的温度变化小,秧田的温度不致降低太多,秧苗就不致冻坏。
(2)问：为什么说水最适合做冷却剂？答：这是因为水的比热容大。
在温度变化相同时,水吸收的热量较多,冷却效果较好,所以水最适合做冷却剂。
例如：机动车上设有水箱,用水来给机器散热降温。
(3)问：暖气片和暖气管道中为什么用水做传热、散热的物质？答：这是因为水的比热容大。
在温度变化相同时,水吸收或放出的热量较多,在锅炉里吸收的热量多,在室内放出的热量也多。
第十三章内能 知识点总结
第十三章内能第一节分子热运动物质的构成1、定义：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
2、分子的大小：分子的直径很小，通常用10-10m为单位来度量。
（如：草叶上的一滴露珠中含有约1021个水分子。
）3、分子间有间隙：实验探究：将50ml的酒精倒入装有50ml水的试管中，试管颠倒几次，发现两者总体积小于100ml。
实验结论：分子间存在间隙，混合后水分子和酒精分子彼此进入对方的分子间隙中，导致总体积变小。
扩散现象（二氧化氮棕红色）1、定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。
实验：装空气的瓶子在上，装二氧化氮的气体的瓶子在下，中间一块玻璃板隔开。
整个装置不能倒放（防止重力对实验的影响ρ二氧化氮＞ρ空气）现象：抽去玻璃板后两瓶气体颜色变得均匀。
结论：气体的分子在不停地做无规则运动。
（分子运动肉眼看不见，扫地时尘土飞扬不是分子运动）2、扩散现象说明：①：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；②：分子之间有间隔。
分子的热运动1、定义：一切物质的分子都在不停的做无规则的运动。
这种无规则的运动叫做分子的热运动。
2、影响因素：分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
分子间的作用力1、分子间存在相互作用的引力和斥力。
分子间的引力和斥力同时存在。
2、类比法理解分子间的作用力物质三种状态分子结构特点分子动理论：1、常见的物质是由大量的分子、原子构成的；2、物质内的分子在不停地做无规则运动；3、分子之间存在引力和斥力。
第二节内能内能1、定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2、单位：焦耳（J）各种形式的能量的单位都是焦耳。
3、影响内能大小的因素物体内能的改变1、热传递改变物体的内能（1）热量：在热传递过程中，传递能够量的多少叫做热量热量（Q），单位：焦耳（J）（2）热传递改变物体的内能：物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。
（3）在热传递过程中，若不计热量损失，高温物体放出的热量等于低温物体吸收热量，即Q放=Q吸。
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将这四个依次相差π/2的信号，进行整形后，则可在 一个移动一个栅距的周期内得到四个计数脉冲，实现 四倍频细分。
缺点在于光电元件的数目不可能很多，因此细分的 倍数不高
13.1 光栅数字传感器
电阻链细分法
广西大学电气工程学院
个自由度）
数显表
13.1 光栅数字传感器
广西大学电气工程学院
3自由度光栅数显表
13.1 光栅数字传感器
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安装有直线光栅的数控机床加工实况
角编码器 安装在夹 具的端部
切削刀具 被加工工件
光栅扫描头
防护罩内为直线光栅
第十三章 典型参量的测量 广西大学电气工程学院
13.2 流量的测量
13.1 光栅数字传感器
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3、辨向与细分电路
辨向电路
在相隔1/4 B莫尔条纹间距的位置上安放两个光电 元件，获得相位差为90º的两个信号——辨向。
13.1 光栅数字传感器
广西大学电气工程学院
1
2
当码盘右移时，u1滞后 u2 90º，在位置1（C下 降沿），锁存Q=1，计 数器为加法功能，但是 此时与门的输出=0，因 此计数值=0
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介质具有腐蚀性时：
可在节流装置和差压变送器之间装设隔离罐，内 放不与介质有互溶的隔离液来传递压力，或采用喷吹 法等。
13.2.3 流量检测传感器
广西大学电气工程学院
YJLB型一体化节流式流 量计将节流装置和差压变 送器做成一体，继承了节 流装置的优点，结构紧凑， 成套性好，故障率低，使 用安装方便，动态特性好， 提高了测量精度，可满足 各种流量测量的需要
2g
qv aA
p
13.2.3 流量检测传感器
广西大学电气工程学院
4、靶式流量计
靶式流量计是一种适用于测量高粘度、低雷诺数流 体流量的流量测量仪表，例如用于测量重油、沥青、 含固体颗粒的浆液及腐蚀性介质的流量。
流体对靶的作用力
F
k
2
u2 AB
13.2.3 流量检测传感器
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•
对管道内的流体，还必须考虑其流动
状况、流速分布等因素。
13.2.1流量的基本概念
广西大学电气工程学院
生产过程中各种流体的性质各不相同，流体的工
作状态及流体的粘度、腐蚀性、导电性也不同，很难
用一种原理或方法测量不同流体的流量。尤其工业生
产过程，其情况复杂，某些场合的流体是高温、高压，
有时是气液两相或液固两相的混合流体。所以目前流
体积流量(qv)：单位时间内流过某截面的流体的体积。 (工作状态下) 单位: (m3/s )
qm=qvρ 体积流量(qvn)：折算到标准的压力和温度下的体积流 量。（标准状态下）
qvn=qm/ρn qvn=qvρ/ρn
13.2.1流量的基本概念
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• 在流量测量中，必需准确地知道反映被 测流体属性和状态的各种物理参数，如流 体的密度、粘度、压缩系数等。
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现代检测技术
制作
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现代检测技术
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第十三章 典型参量的测量
1.掌握光栅传感器的工作原理及应用 2.掌握流量的测量方法
第十三章 典型参量的测量 广西大学电气工程学院
13.1 光栅传感器
1、光栅的类型和结构
光栅是在基体（玻璃或金属）上刻有均匀分布条纹 的光学元件。用于位移测量的光栅称为计量光栅。
（c）接至差压变送器的压差应该与节流装置前后压 差相一致，这就需要正确安装差压信号管路。
13.2.3 流量检测传感器
介质为液体时：
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差压变送器应装在节流装置下面，取压点应在工 艺管道的中心线以下引出（下倾45°左右），导压管 最好垂直安装，否则也应有一定斜度。当差压变送器 放在节流装置之上时，要装置贮气罐。
13.2.3 流量检测传感器
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介质为气体时：
差压变送器应装在节流装置的上面, 防止导压管内积 聚液滴，取压点应在工艺管道的上半部引出。
13.2.3 流量检测传感器
介质为蒸汽时：
广西大学电气工程学院
应使导压管内充满冷凝液，因此在取压点的出口 处要装设凝液罐，其它安装同液体。
13.2.3 流量检测传感器
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13.1 光栅数字传感器
莫尔条纹的形成及特点
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当指示光栅和标尺光栅的线纹相交一个微小的夹角 时，由于挡光效应(当线纹密度≤50条/mm时)或光的衍 射作用(当线纹密度≥100条/mm时)，在与光栅线纹大 致垂直的方向上(两线纹夹角的等分线上)产生出亮、 暗相间的条纹——称为“莫尔条纹”。
计量光栅分为透射式及反射式两种。前者使光线通 过光栅后产生明暗条纹，后者反射光线并使之产生明 暗条纹。
测量直线位移的光栅为直光栅（长光栅），测量角 位移的光栅为圆光栅。
13.1 光栅数字传感器
广西大学电气工程学院
在直光栅中，若a为刻线宽度，b为缝隙宽度，则W ＝a+b称为光栅的栅距(也称光栅常数)。通常a＝b，或 a：b＝1.1：0.9。
I4 qv 20 4 (qvmax qvmin ) qvmin
13.2.3 流量检测传感器
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要使仪表的指示值与通过管道的实际流量相符， 还必须做到以下几点：
（a）差压变送器的压差和显示仪表的流量标尺有若 干种规格，选择时应与节流装置孔径匹配。
（b）在测量蒸汽和气体流量时，常遇到工作条件的 密度ρ与设计时的密度ρc不相同，这时必须对示数进 行修正。
差压式流量检测系统结构示意图
13.2.3 流量检测传感器
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由流量基本方程式可以看出，被测流量与差压 Δp成平方根关系，对于直接配用差压计显示流量 时，流量标尺是非线性的，为了得到线性刻度，可 加开方运算电路或加开方器。如差压流量变送器带 有开方运算，变送器的输出电流就与流量成线性关 系。显示仪表则显示流量的大小。
由节流元件、引压管路、 三阀组和差压计组成。
13.2.3 流量检测传感器
高压
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低压
(a)
(b)
入 口 部 渐 缩 部喉 部
分
分
(c)
渐 扩部 分
(a) 孔板； (b) 喷嘴； (c) 文丘里管
13.2.3 流量检测传感器
广西大学电气工程学院
（1）测量原理及流量方程
节流式流量计中产生差压的装置称节流装置，其主体是一个流通面积 小于管道截面的局部收缩阻力件，称为节流元件。 当流体流过节流元件时产生节流现象，在节流元件两侧形成压力差， 在节流元件、测压位置、管道条件和流体参数一定的情况下，节流元 件前后压力差的大小与流量有关。
节流元件前后差压与流量之间 的关系，即节流式流量计的流 量方程可由伯努利方程和流动 连续方程推出：
qV KqV p
13.2.3 流量检测传感器
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（2）节流装置的取压方式
• 根据节流装置取压四位置可将取压方式分为理论取压、角接 取压、法兰取压、径距取压与损失取压五种，如图所示。
但是在位置2，此时与 门的输出=1，因此计数 值=+1。
同理：若码盘左移， u1 超前u2 90º，可逆计数 器的计数值=-1。
13.1 光栅数字传感器
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细分电路
若以移过的莫尔条纹的数来确定位移量，其分辨力 为光栅栅距。
为了提高分辨力和测得比栅距更小的位移量，可采 用细分技术：它是在莫尔条纹信号变化的一个周期内， 给出若干个计数脉冲来减小脉冲当量的方法。
量测量的方法很多，测量原理和流量传感器（或称流
量计）也各不相同，从测量方法上一般可分为以下几
大类。
13.2 流量检测传感器 13.2.2 流量检测的主要方法
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1、椭圆齿轮流量计
椭圆齿轮流量计的测量本体由一对相互啮合的椭圆齿轮和 壳体组成，这对椭圆齿轮在流量计进出口两端流体差压作 用下，交替地相互驱动并各自绕轴作非匀角速度的旋转。
每一个输出分别接一个过零触发电路。在触发电 路输出端产生相应的脉冲信号。
13.1 光栅数字传感器
4、光栅数字传感器的应用
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数控机床位置控制框图
13.1 光栅数字传感器
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光栅在机床上的安装位置（2个
自由度）
13.1 光栅数字传感器
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光栅在机床上的安装位置（3
13.1 光栅数字传感器
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光电转换
若用光电元件接收莫尔条纹移动时光强的变化，则 光信号被转换为电信号(电压或电流)输出。
光栅输出电压信号的幅值为光栅位移量x的函数，即
U
U0
Um
sin(2
2 x
W
)
U0—输出信号中的直流分量； Um—输出交流信号的幅值； x—两光栅间的相对位移。
靶式流量计
13.2.3 流量检测传感器
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5．电磁流量计
电磁流量计是工业中测量导电流体常用的流量计，它能够测 量酸、碱、盐溶液以及含有固体颗粒（例如泥浆）或纤维液 体的流量。
YJLB型一体化节流式流量计
13.2.3 流量检测传感器
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3、转子流量计
转子流量计又称浮子流量计。它也是利用节流原理测量流 体的流量，但在测量过程中节流元件前后的差压值基本保 持不变，而通过节流面积的变化反映流量的大小，故也称 恒压降变截面流量计。