1.关于物理的热知识
热其实是一种能量 内能
能量会自发的从高到低转移
温度的高地可以体现能量的高地
X温度变化就是能量变化
为什么会X温度呢?
其实一些公式温度要乘以一个K(K为常数)
但为了方便计算之类的 这个C里面已经包含了K
这个人是穿衣服的~~~ 这个摩擦的热会在高空中以热辐射的形式散发到空气中
可以认为人穿了衣服所
你想下美国的宇航飞机进入大气层的时候,与空气摩擦不是产生很高热么,但飞行器内还是保持正常温度
功的定义是力与力的方向上的有效距离的成绩
摩擦肯定会产生热,钻木取火
设想下你的双脚为一个质点,你运动方向是向前,你的摩擦力也是为前
功是大量粒子以有序的方式传递能量,热是大量粒子以无序的方式传递能量…
2.关于热能的问题
“热能”究竟是什么?林飞达--------------------------------------------------------------------------------关于初中自然科学中的重要概念“热能”的涵义,存在着两种不同的看法:一种认为,热能是物体内大量分子无规则运动的动能和分子之间相互作用的势能的总和,即内能;另一种则认为,热能只是物体内大量分子无规则运动的动能。
浙江省初中《自然科学》课本及相应的《教学参考书》对这个问题也没有明确的阐述。课本中《热能》一节中指出:“物体内大量分子做无规则运动具有的能叫热能”。
这里“热能”既可以理解成分子动能和势能和总和,即内能,也可以理解成只是分子的动能。接着课本指出:“物体的温度越高,热能越大。”
这里的“热能”似乎只是指分子的动能,因为跟分子热运动相联系的是分子的动能。接着在“热传递改变物体热能”一段里又指出:“物体吸收热量,热能增大;物体放出热量,热能减小”。
这个“热能”则应该理解成内能,因为物体吸收或放出热量时,温度不一定改变,所以分子的动能也不一定改变,改变的是物体的内能。《教学参考书》的《热能和化学能》一章的“本章概述”中指出:“本章上承机械运动和机械能,下接电磁运动和电能,讨论是物体的内能,主要学习热能和化学能”。
显然作者把“内能”和“热能”看作两个不同的概念。接着在“参考资料”中说:“热能有两个含义:一是内能;二是物体内大量分子无规则运动的动能。
在初中阶段,要求不十分严格的情况下,编者未用内能这个准确概念,而含糊地用热能这个名词,实际涵义指前者(内能)”。这样,由于对“热能”的不同理解,会对同一个问题作出截然相反的回答。
例如,晶体熔化时热能是否改变?如果认为是前者,则晶体在熔化时要吸收热量,转化为物体的热能,物体的热能增大;如果认为是后者,晶体在熔化时温度不变,分子的平均动能不变,则物体的热能不变。对教学造成一定的混乱。
那么,究竟应该怎样来理解“热能”这个概念呢?下面是笔者的一些不成熟的看法,提出来和各同行们讨论。“热能”是一种通俗说法。
通常把热能看作是能量的一种形式,可以和机械能、电能、化学能等其它形式的能相互转化。例如,物体克服摩擦力做功时,机械能转化为热能;气体膨胀对外做功时,热能转化为机械能。
在这些现象中,一般情况下物体的温度和体积会同时改变,热能应包括分子无规则运动的动能和分子之间相互作用势能的。“热能”作为一个宏观物理量,必须具有确定的值,并且可以用实验进行测定,否则将是毫无意义的。
而分子的动能是无法被单独测定的,只有跟分子热能一起测定,即可以进行测定的是物体的内能。内能的大小可由热力学第一定律来确定:物体内能的变化等于物体吸收的热量和外界对物体所做的功之和。
物体吸收的热量和外界对物体所做的功都可以由实验测定,有确定的值,因此内能的变化也有确定的值,若选取物体的某个状态的内能为零,这样任意状态物体的内能也就确定了。这样定义的内能才有明确的物理意义。
而“物体的内能就是分子的动能和分子的势能总和”只是对内能的微观解释,并不反映物体的内能跟分子的动能和分子势能之间的数量关系,宏观上决不能把分子的动能或分子的势能看作是一个独立的物理量。因为分子的动能或分子势能无法用实验单独测定,没有确定的值。
这一点“热能”和“机械能”有明显的区别,物体的机械能等于动能和势能之和,反映了机械能跟动能和势能之间的数量关系,物体的动能和势能都可以单独测定,是独立的物理量,也可以看作是能量的形式。而分子的动能和势能则不能。
下面,我们从《自然科学》里《热能》一节的教学内容来分析一下“热能”的涵义。这一节的教学内容主要有两点:1、热能的概念。
2、改变热能的方法:做功和热传递。不难看出,第2点实际上就是热力学第一定律的雏形,热力学第一定律是物质运动的基本规律之一,是能的转化和守恒定律的数学形式。
不仅在物理学,还在化学,乃至在整个自然科学里面都有十分重要的意义。尽管在初中阶段还不能定量地讨论这一规律,但通过这一节的教学。
可以让学生了解热力学第一定律的基本思想,应用这些初步知识可以解决一些简单的实际问题,并为今后的进一步学习打下基础,这是十分必要的,是这一节内容的重点。如果把热能理解成仅仅是分子无规则运动的动能,那么做功和热传递改变的仅仅是分子的动能,显然违反了热力学第一定律,是不科学的。
综上所述,笔者以为“热能”应该理解成分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和,即把热能看作是内能的通俗说法。那么是不是应该用科学概念“内能”来代替不严格的说法“热能”呢?目前,许多初中物理教材已用“内能”代替了原来的“热能”。
笔者认为,这也是不合适的。因为在初中阶段,没有学习分子的势能,也就无法理解内能的真正涵义,而采用“内能”这一名词,无疑会大大增加理解的难度,而对学习热力学初步知识,即教材中改变热能的方法没有丝毫的好处,因此是不足取的。
笔者以为,在初中阶段,还是应采用“热能”这个通俗说法,具体的教。
3.写一篇关于物理的科普短文
在水云中,云滴都是小水滴。它们主要是靠继续凝结和互相碰撞并合而增大的。因此,在水云里,云滴要增大到雨滴的大小,首先需要云很厚,云滴浓密,含水量多,这样,它才能继续凝结增长;其次,在水云内还需要存在较强的垂直运动,这样才能增加多次碰撞并合的机会。而在比较薄的和比较稳定的水云中,云滴没有足够的凝结和并合增长的机会,只能引起多云、阴天,不大会下雨。
云的形成主要是由水汽凝结造成的。
在各种不同的云内,其云滴大小的分布是各不相同的,造成云滴大小不均的原因就是周围空气中水汽的转移以及云滴的蒸发。使云滴增长的因素是凝结过程和碰撞并和过程,在只有凝结作用的情况下,云滴的大小是均匀的,但由于水汽的补充,使某些云滴有所增长,再加上并和作用的结果,就使较大的云滴继续增长变大成为雨滴。雨滴受地心引力的作用而下降,当有上升气流时,就会有一个向上的力加在雨滴上,使其下降的速度变慢,并且一些小雨滴还可能被带上去。只有当雨滴增大到一定的程度时,才能下降到地面,形成降雨。
另一方面,江河湖海的水面,以及土壤和动、植物的水分,随时蒸发到空中变成水汽。水汽进入大气后,成云致雨,或凝聚为霜露,然后又返回地面,渗入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸发(升华),再凝结(凝华)下降。
凡是在有利于空气低层冷却的地区,如果水汽充分,风力微和,大气层结稳定,并有大量的凝结核存在,便最容易生成雾。若露点高于0摄氏度,水蒸气可在地面物体的表面上凝结成小水滴,这就是露。
4.【关于能量的科学小故事】
势能与动能牛顿一人在家中的果园中,由于边走路边思考问题,无意间撞到园中的苹果树,这时一个苹果正好砸在牛顿的头上.牛顿突然从问题中醒悟过来,捡起了苹果,这时他又陷入一个问题:为什么苹果会落到地上,而不是飘上天空.最终牛顿提出一个最简单的现象产生的举世定律:万有引力.热能与动能 瓦特是一个智慧非凡的孩子,他勤奋好学,勇于探索,对发明创造最感兴趣.有一天父亲的朋友前来做客,正好看到小瓦特坐在炉子旁边发呆,手里拿着笔和纸,地上有许多画过的图.他好心地说:“小瓦特应该上学了,别光在家用玩耍来打发宝贵的时光了.”父亲莞尔一笑,说:“谢谢你,我的朋友.不过,你还是看看我的儿子在玩什么吧……”原来,小瓦特在设计各种各样的玩具,还画了许多图样,这年小瓦特才刚好 6 岁整,客人吃惊地说:“这孩子真了不起!” 又有一次,家里人全出去了,只留下瓦特一个看门.他呆呆地看着炉子上烧水的茶壶.水快烧开了,壶盖被蒸汽顶起来,一上一下地掀动着……他想:这蒸汽的力量好大啊.如果能制造一个更大的炉子,再用大锅炉烧开水,那产生的水蒸汽肯定会比这个大几十倍、几百倍.用它来做各种机械的动力,不是可以代替许多人力吗?这就是后来人们传说中的“瓦特发明蒸汽机”的故事.小瓦特是这样设想过,只不过真正试制蒸汽机,却是后来的事情动能与电能法拉第电磁感应定律:因磁通量变化产生感应电动势的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象.由于这个现象是法拉第发现的,又称法拉第电磁感应定律.电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义.电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用.能量守恒定律实验:两个瓶子 现在把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让二者同时向下滚动.理论上说,两只瓶子的重量相同,又在同一块木板上下滑,那么两只瓶子受到的外部摩擦阻力应该是一样的,又因为二者从同一高度同时下滑,那么两只瓶子应该同时到达桌面.但实际上你会发现,装水的瓶子将比装沙子的瓶子提前到达终点.为什么会这样呢? 实际上瓶子在起始位置上时具有的能量就是势能,当它开始下滑时势能会转化成动能及摩擦产生的热能,虽然两只瓶子与木板的摩擦是一样的,但沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩擦,这些摩擦产生的热能比装水的瓶子内部摩擦的热能要大,根据能量守恒定律,装沙子的瓶子动能自然就少了,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢.化学:能量的转换如热能和光能的转换等等吧希望可以帮到你~~。
5.需要一篇热能科普文,谢谢
学第一定律是能量守恒和转化定律,它否认了能量的无中生有,所以不需要动力 和燃料就能做功的第一类永动机就成了天方夜谭式的设想。
之后,人们开始考虑 热能转化为功的效率问题,有人设计这样一种机械,它可以从一个热源(比如海 洋、大气层———记者注)无限地取热从而做功,即第二类永动机。 在一些初中物理辅导教材里,我们可以找到更简单明了的说法:第二类永动 机的想法并不违背能量守恒定律,但是违背了热力学第二定律。
克劳修斯于1850年总结出的热力学第二定律指出:没有某种动力的消耗或其 他变化,不可能使热从低温转移到高温。次年,开尔文提出了热力学第二定律的 另一种表述方式,不可能从单一热源吸取热量,使之完全变成有用功而不产生其 他影响。
开尔文的表述更直接指出了第二类永动机的不可能性。 那么,徐业林的“无偏二极管”是不是第二类永动机呢?徐业林对记者说, 某报对“无偏二极管”的报道没有任何不完整和曲解,“在不需要外加电能、化 学能、太阳能等能量的条件下,只要环境温度高于-273℃,该器件就能奇迹般 地输出电流”。
中科院物理所两位研究员看完徐业林的论文和实验样品后,一致 认为徐是在制造“永动机”神话,这与何祚庥、方舟子的观点不谋而合。出于负 责的态度,他们留下了徐业林论文的复印件,并转交给该所一个博士生研究小组 进行讨论。
记者专程参观了徐业林的实验室,并对他进行了访问。徐业林现年67岁, 1962年毕业于兰州大学现代物理系原子核物理专业,后至中科院生物物理所工作, 1994年被评为研究员。
有人从中国维普全文数据库中搜索徐业林从1989年到2004 年发表的论文,只有一篇,就是这次引起争论的《无偏二极管的实验与分析》(发表于《导弹与航天运载技术》杂志2000年第三期)。 徐称,早在上世纪80年代就开始了这项研究,曾在《潜科学》杂志发表有关 论文。
自1996年起,他多次将有关结果上报中央,因为他认为这一发现有重大意 义。据徐说,有关部门曾将他的研究转交中科院物理所鉴定,物理所的结论是 “永动机”、“没有价值”。
除了曾得到生物物理所所长基金1.5万元的资助外, 作者: 国军第四野战军 2006-1-28 19:32 回复此发言 --------------------------------------------------------------------------------2 【转贴】科学调查:“永动机”永不休? 这项研究没有得到徐业林所在单位其他任何资金和设备资助。所有实验经费,是 他“出售自己十余项小发明所得”,而实验室价值百万元的设备,是“被感动的 企业家捐赠”的。
徐业林回忆,他一生曾有另外两大发明,但全被别人认为是“伪科学”。一 是改造收音机电路,仅使用一节电池(当时通常需要4节),可节电80%,他自 称这一发明后来在争议中被评为国家发明四等奖。
另一个是发明了一种光学治疗 仪,可以“把肿瘤照没了”。但他没能证实这种治疗仪能治疗癌症,仅做过68例 临床实验。
后来,有公司生产这种治疗仪用于治疗妇科病,该公司现已倒闭。 徐业林向记者出示了4国专利证书复印件,并称原件在中科院生物物理所科 技处。
当记者向科技处咨询时,该处拒绝透露任何关于徐业林和专利的信息。记 者在发表此文前3周内,多次联系采访该所所长,没得到任何回复。
与此同时,对徐业林和永动机的批评越来越多。 中国科协常委、中国发明协会名誉副理事长、北京机械工业自动化研究所研 究员张开逊认为,徐所说的半导体发电装置实际上是两个反向串联的金属半导体 结,在没有温差的情况下,是不可能发出电的。
中科院物理所的研究小组部分研究生讨论后表示,不认同徐在分析无偏二极 管的原理时提出的猜想、解释以及推论。徐认为是小坑中的强电场导致电子定向 运动,而这不符合现有物理规律,这种定向运动即使存在,也是一次性的瞬态过 程,不会持续自发存在,所以不能作为能量的来源。
再有,单从没有光照,排除 了光生电压的效应,也不能排除在半导体与金属的接触面上物质互扩散等各种机 制所可能导致的能量转化过程(其中当然可以出现吸热的效应),所以单从吸热 和输出电压就得出器件从环境吸热而发电的结论是不对的。至于“如果能将坑的 直径缩小到现在的1%,输出的电流就有可能带动家用小型汽车”就更不成立, 因为电流大小与坑直径大小的关系还不清楚。
大连医科大学中心实验室陈海波通过自己平时实验的经验指出,徐业林所测 到的能量或许不是来自热,而是来自空中的各种频率的电磁波。它产生的电流虽 然很小,但与徐业林的实验数据相比却不小,也是毫安量级的。
至于徐业林所说的“国外也有科学家对小坑电场现象进行了定量计算与实际 测量,证明小坑内确实存在电场”的说法,只是他从一位国外回来的人那里听说, 并没有看过有关材料,也不知道发表在什么杂志上。 在这场辩论中,还有一个不能忽视的问题:4国专利。
徐业林认为,获得专 利足以证明他的实验结果正确。方舟子则说,有专利知识的人都知道,获得专利 并不等于成果就是真实可信的。
美国专利局虽然有规定不批准永动机的专利,但 是经常有不那么明显的永动机设计能够瞒过审核员获得专利,例。
6.关于能量的科学小故事
几百倍。
有一天父亲的朋友前来做客,正好看到小瓦特坐在炉子旁边发呆,手里拿着笔和纸,地上有许多画过的图。他好心地说:“小瓦特应该上学了,别光在家用玩耍来打发宝贵的时光了。
用它来做各种机械的动力:“谢谢你,我的朋友,又因为二者从同一高度同时下滑,那么两只瓶子应该同时到达桌面,那产生的水蒸汽肯定会比这个大几十倍,对发明创造最感兴趣:万有引力。热能与动能 瓦特是一个智慧非凡的孩子,他勤奋好学,勇于探索,捡起了苹果,装沙子的瓶子动能自然就少了,由于边走路边思考问题,无意间撞到园中的苹果树,这时一个苹果正好砸在牛顿的头上。
牛顿突然从问题中醒悟过来。小瓦特是这样设想过:这蒸汽的力量好大啊。
不过,你还是看看我的儿子在玩什么吧……”原来,小瓦特在设计各种各样的玩具,还画了许多图样,这年小瓦特才刚好 6 岁整,客人吃惊地说,这些摩擦产生的热能比装水的瓶子内部摩擦的热能要大,根据能量守恒定律,而且沙子之间还会有摩擦,说,那么两只瓶子受到的外部摩擦阻力应该是一样的,壶盖被蒸汽顶起来,一上一下地掀动着……他想,但沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,不是可以代替许多人力吗,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。由于这个现象是法拉第发现的,又称法拉第电磁感应定律。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。化学。
水快烧开了。理论上说,两只瓶子的重量相同,又在同一块木板上下滑势能与动能牛顿一人在家中的果园中?这就是后来人们传说中的“瓦特发明蒸汽机”的故事、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。
能量守恒定律实验:两个瓶子 现在把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让二者同时向下滚动、磁场之间的联系。电磁感应现象在电工技术,而不是飘上天空,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义,这时他又陷入一个问题:为什么苹果会落到地上,只不过真正试制蒸汽机,却是后来的事情动能与电能法拉第电磁感应定律:因磁通量变化产生感应电动势的现象。
如果能制造一个更大的炉子,再用大锅炉烧开水:“这孩子真了不起!” 又有一次,家里人全出去了,只留下瓦特一个看门。他呆呆地看着炉子上烧水的茶壶。”
父亲莞尔一笑。最终牛顿提出一个最简单的现象产生的举世定律。
但实际上你会发现,装水的瓶子将比装沙子的瓶子提前到达终点。为什么会这样呢? 实际上瓶子在起始位置上时具有的能量就是势能,当它开始下滑时势能会转化成动能及摩擦产生的热能,虽然两只瓶子与木板的摩擦是一样的。
7.急
常听人们有这种说法:触电时人被电吸住了,抽不开。
实际上这个说法是错误的。我们知道,不论是否存在电流, 在一般情况正导线中、电器中的正、负电荷的电量是相等的, 对外的静电作用是相互抵消。 即使局部地方偶尔出现少许正、负电荷但不相等,其静电引力也是微不足道的。如若不然,就会出现下列奇特现象:用手去移动台灯引线,即使不 被吸"住",至少也会明显感到这种"吸"力,照明电线,特别是高压裸线,会"吸住"大量尘土从而形成粗长的的尘土柱。事实上,这些现象都没出现。
但是问题出现了,人手触电时,为什么有时不把手抽回来?难道不想抽回来? 显然是被吸住了抽不回来。对这一提问可用电流的生理效应来解释。
人手触电时,由于电流的刺激,手会由痉挛到麻痹。即使发出抽回手的指令, 无奈手已无法执行这一指令了。调查表明,绝大多数触电死亡者, 都是手的掌心或手指与掌心的同侧部位触电。刚触电时,手因条件反射而弯曲,而弯曲的方向恰使手不自觉地握住了导线。 这样,加长了触电时间,手很快地痉挛以致麻痹。 这时即使想到应松开手指、抽回手臂,已不可能,形似被"吸住"了。如若触电时间再长一点,人的中枢神经都已麻痹,此时更不会抽手了。这些过程都是在较短的时间内发生的。
如手的背面触电,对一般的民用电,则不容易导致死亡, 有经验的电工为了判断用电器是否漏电而手边又无线电笔, 有时就用食指指甲一面去轻触用电器外壳。 若漏电,则食指将因条件反向而弯曲,弯曲的方向又恰是脱离用电器的方向。这样 ,触电时间很短,不致有危险。当然,电压很高,这样作也会发生危险。【人是被电吸住了吗】电磁灶是一种无火的炉灶。接通电源后,灶台上的锅很快就热。
炒莱时,用手触摸灶台却感觉不到热。即使在炒菜的锅底垫下插入一张白纸,也不会燃烧。那么,这种炉灶靠什么烧饭做菜呢?
原来,电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈。当通上高频的交流电时,在台板与铁质锅底之间产生强大的交变磁场;磁感线穿过锅体,通过锅体的磁通量不断发生变化,在锅底产生感应电动势,使锅底产生感应电流。这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状,称为涡流。当涡流受材料电阻的阻碍时,就发出大量的高热,将饭菜煮熟。
电磁灶产生的交变磁场还会使金属锅的分子进行不停歇的运动,造成分子间摩擦生热。涡流热和分子运动的热都是直接发生在锅本身的,基本上没有能量传递的损耗,所以电磁灶的热效率可高达80%,约比煤气灶高出一倍;而且有加热均匀,烹调迅速,节省电力等优点。
电磁灶的加热是使锅壁直接感应发热,所以锅的材料必须是像铁这样的磁性体,一般不能使用玻璃、陶瓷、铝、铜制的锅。但是,可以在铝、铜锅底部包覆一层铁,实现电磁感应加热。在玻璃锅底部刷上一层薄的银涂料,再用一层不导电的玻璃涂层保护,也可起到铁锅底的作用。
电磁灶煮、蒸、炖、炒、煎、炸、涮样样能干。在采用不同烹调方法时,只要调整流过线圈电流的大小,就可以将温度调高调低。
使用电磁灶时,在直径3 m的范围内不要放置电视机、收音机和录像机,以防辐射。【无火炉灶--电磁灶】
8.关于热能的问题
“热能”究竟是什么?林飞达--------------------------------------------------------------------------------关于初中自然科学中的重要概念“热能”的涵义,存在着两种不同的看法:一种认为,热能是物体内大量分子无规则运动的动能和分子之间相互作用的势能的总和,即内能;另一种则认为,热能只是物体内大量分子无规则运动的动能。
浙江省初中《自然科学》课本及相应的《教学参考书》对这个问题也没有明确的阐述。课本中《热能》一节中指出:“物体内大量分子做无规则运动具有的能叫热能”。
这里“热能”既可以理解成分子动能和势能和总和,即内能,也可以理解成只是分子的动能。接着课本指出:“物体的温度越高,热能越大。”
这里的“热能”似乎只是指分子的动能,因为跟分子热运动相联系的是分子的动能。接着在“热传递改变物体热能”一段里又指出:“物体吸收热量,热能增大;物体放出热量,热能减小”。
这个“热能”则应该理解成内能,因为物体吸收或放出热量时,温度不一定改变,所以分子的动能也不一定改变,改变的是物体的内能。《教学参考书》的《热能和化学能》一章的“本章概述”中指出:“本章上承机械运动和机械能,下接电磁运动和电能,讨论是物体的内能,主要学习热能和化学能”。
显然作者把“内能”和“热能”看作两个不同的概念。接着在“参考资料”中说:“热能有两个含义:一是内能;二是物体内大量分子无规则运动的动能。
在初中阶段,要求不十分严格的情况下,编者未用内能这个准确概念,而含糊地用热能这个名词,实际涵义指前者(内能)”。这样,由于对“热能”的不同理解,会对同一个问题作出截然相反的回答。
例如,晶体熔化时热能是否改变?如果认为是前者,则晶体在熔化时要吸收热量,转化为物体的热能,物体的热能增大;如果认为是后者,晶体在熔化时温度不变,分子的平均动能不变,则物体的热能不变。对教学造成一定的混乱。
那么,究竟应该怎样来理解“热能”这个概念呢?下面是笔者的一些不成熟的看法,提出来和各同行们讨论。“热能”是一种通俗说法。
通常把热能看作是能量的一种形式,可以和机械能、电能、化学能等其它形式的能相互转化。例如,物体克服摩擦力做功时,机械能转化为热能;气体膨胀对外做功时,热能转化为机械能。
在这些现象中,一般情况下物体的温度和体积会同时改变,热能应包括分子无规则运动的动能和分子之间相互作用势能的。“热能”作为一个宏观物理量,必须具有确定的值,并且可以用实验进行测定,否则将是毫无意义的。
而分子的动能是无法被单独测定的,只有跟分子热能一起测定,即可以进行测定的是物体的内能。内能的大小可由热力学第一定律来确定:物体内能的变化等于物体吸收的热量和外界对物体所做的功之和。
物体吸收的热量和外界对物体所做的功都可以由实验测定,有确定的值,因此内能的变化也有确定的值,若选取物体的某个状态的内能为零,这样任意状态物体的内能也就确定了。这样定义的内能才有明确的物理意义。
而“物体的内能就是分子的动能和分子的势能总和”只是对内能的微观解释,并不反映物体的内能跟分子的动能和分子势能之间的数量关系,宏观上决不能把分子的动能或分子的势能看作是一个独立的物理量。因为分子的动能或分子势能无法用实验单独测定,没有确定的值。
这一点“热能”和“机械能”有明显的区别,物体的机械能等于动能和势能之和,反映了机械能跟动能和势能之间的数量关系,物体的动能和势能都可以单独测定,是独立的物理量,也可以看作是能量的形式。而分子的动能和势能则不能。
下面,我们从《自然科学》里《热能》一节的教学内容来分析一下“热能”的涵义。这一节的教学内容主要有两点:1、热能的概念。
2、改变热能的方法:做功和热传递。不难看出,第2点实际上就是热力学第一定律的雏形,热力学第一定律是物质运动的基本规律之一,是能的转化和守恒定律的数学形式。
不仅在物理学,还在化学,乃至在整个自然科学里面都有十分重要的意义。尽管在初中阶段还不能定量地讨论这一规律,但通过这一节的教学。
可以让学生了解热力学第一定律的基本思想,应用这些初步知识可以解决一些简单的实际问题,并为今后的进一步学习打下基础,这是十分必要的,是这一节内容的重点。如果把热能理解成仅仅是分子无规则运动的动能,那么做功和热传递改变的仅仅是分子的动能,显然违反了热力学第一定律,是不科学的。
综上所述,笔者以为“热能”应该理解成分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和,即把热能看作是内能的通俗说法。那么是不是应该用科学概念“内能”来代替不严格的说法“热能”呢?目前,许多初中物理教材已用“内能”代替了原来的“热能”。
笔者认为,这也是不合适的。因为在初中阶段,没有学习分子的势能,也就无法理解内能的真正涵义,而采用“内能”这一名词,无疑会大大增加理解的难度,而对学习热力学初步知识,即教材中改变热能的方法没有丝毫的好处,因此是不足取的。
笔者以为,在初中阶段,还是应采用“热能”这个通俗说法,具体的教。
9.有关于物理的10个科学小制作
一、车超重报警器
工作原理:
利用重力能使弹簧变型的原理,让重力使弹性电键接通从而启动报警器。
制作材料:
音乐集成电路一块,导线若干,喇叭一只,电池若干,电键一只,硬纸板,小胶轮四只,胶水纸等。
制作方法:
1、组装好报警器;
2、制作好汽车模型;
3、把组装好的报警器隐藏在汽车模型里;
4、用导线连接好报警器与电键即成。
二、自动给水器
一、工作原理
利用大气压自动控制出水量从而达到自动给水的目的。
二、制作方法
材料准备:
1000ml可乐瓶一个,矿泉水瓶一个,直径0.5厘米的塑料管40厘米。
组装步骤:
1、在矿泉水瓶盖处钻2个直径0.5厘米的孔。
2、把塑料管截成长30厘米作定位水管、10厘米的为供水水管,分别插入,其中一条长的插至瓶底,另一条至瓶口。
3、把可乐瓶取其底部10厘米出裁下作接水盆,在接水盆上、下各钻一个直径0.5厘米的孔。
4、给水管插入下孔,定位水管插入下孔。
5、用铁线把供水瓶和接水盆连接固定即成。
三、声、光婴儿报尿器
一、工作原理:
利用电子触摸片的感应性能来控制音乐集成块和指示灯,从而产生声、光报尿的功效。
二、制作方法:
材料准备:
电池2对、音乐集成块、电子触摸片、指示灯、电线若干、方形纸盒一个、模拟小尿片一块等。
制作步骤:
1、制作一个电路。
2、制作一模拟小尿片。
3、把电子触摸片放入模拟小尿片中。
四、能抓住气球的杯子
材料:
气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许
制作步骤:
1、对气球吹气并且绑好。
2、将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯。
3、热水在杯中停留20秒后,把水倒出来。
4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上。
5 、轻轻把杯子连同气球一块提起。
五、瓶子瘪了
材料:
水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个
制作步骤:
1、将温开水到入瓶子,用手摸摸瓶子,是否感觉到热。
2、把瓶子中的温开水再倒出来,并迅速盖紧瓶子盖。
3、观察瓶子慢慢的瘪了。
工作原理:
1、加热瓶子里的空气,使它压力降低。
2、由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大,所以把瓶子压瘪了。