1、 声学部分声音的产生1、 振动是指物体在某一位置附近做往复运动，往返一次叫振动一次固体、液体、气 体在振动时都能作为声源发声，在生活中所听到的钟声、海浪声和悠扬的笛声，分 别是 由固体（钟） 、液体（海水）和笛子中的气体振动发出的2、 声源的振动通过气体空气 、液体、固体等介质传播到人的耳朵里，被人感知后人就听到了声音3、 声音在传播时需要介质真空不能传声4、 通常声音在不同介质中的传播速度是不同的5、 声音在固体中传播速度最快，在液体中次之，在气体中最慢，即 v 固体 v 液体 v气体 常温下声音在空气中传播的速度是 340m/s基础练习【例 1】 物体能发出声音，是因为它（ ）A做机械运动
2、 B发生振动 C位置发生变化 D做匀速直线运动【例 2】 关于声现象，下列说法正确的是（ ）A人说话时发声是靠空气振动产生的B水中的游鱼会被岸上的脚步声吓跑，说明液体也能传声C固体传声比气体传声慢D常温下声音在液体中传播的速度是 340m/s【例 3】 在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（ ）A大钟的回声 B大钟在继续振动C人的听觉发生“ 暂留”的缘故 D大钟虽停止振动，但空气仍在振动【例 4】 下列现象中与声音的传播无关的是（ ）A人站在地面可听见高空中飞行的飞机的轰鸣声B渔民利用电子发声器诱捕鱼群C通过长途电话可方便地与远方客人交谈D
3、用两个圆盒，一根细棉线制成的 “土电话”可以传声【例 5】 下列说法正确的是（ ）A声音传播时只需要空气 B一切正在发声的物体都在振动C登上月球的宇航员也能面谈 D有振动就一定能听到声音【例 6】 关于声音的传播，下列叙述正确的是（ ）A声音传播时有时不需介质B声音可以在任何条件下传播C声音的传播必须依靠介质D宇航员在太空中必须大声喊叫才能使同伴听见声音【例 7】 在雷雨来临之前，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断这是因为（ ）A雷一个接一个打个不停B双耳效应C雷声经过地面、山岳与云层多次反射造成的D电光的速度比雷声的速度快【例 8】 工人甲在一根较长的空铁管的一端敲一下铁管，工人乙在铁管的另一端
4、贴近管口可以听到（ ）A一次敲击声 B二次敲击声C三次敲击声 D四次敲击声热学基础知识物态变化固态、液态、气态是自然界中通常所见的三种状态同一物质的这三种状态在一定条件下可以相互转化叫物态变化固、液、气三态之间的六种变化形式及吸、放热规律总结为下图：冷冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷1熔化和凝固熔化是物质由固态变为液态的过程凝固是熔化的逆过程固体在熔化过程中吸热，液体在凝固过程中放热固体分晶体和非晶体两类晶体在熔化过程中吸热温度不变，这个温度叫晶体的熔点；液态晶体在凝固时放热温度不变，这个温度叫做凝固点同一种晶体的熔点和凝固点是相同的非晶体
5、在熔化过程中吸热温度不断上升，液态非晶体在凝固过程中放热温度不断下降故非晶体没有一定的熔点和凝固点 晶体的熔点不是固定不变的晶体的熔点与压强间关系是：熔化时体积增大的物质，加压后熔点升高，熔化时体积减小的物质，加压后熔点降低晶体的熔点还与它是否纯净、含有杂质的多少有关含有杂质的晶体熔点降低，如冰上撒盐，熔点降低；不同金属制成的合金，往往比其中熔点最低的那种金属的熔点还要低一些对于熔化和凝固的特点请参考下表：项目物质状态变化 特征 图象 熔点和凝固点熔化 不断吸热，温度保持在熔点不变；固液共存熔化时的温度叫熔点晶体（如海波、冰、各种金属等）凝固 不断放热，温度保持在凝固点不变；固液共存凝固时的温
6、度叫凝固点同种物质的熔点和凝固点相同项目物质状态变化 特征 图象 熔点和凝固点熔化 不断吸热，温度不断升高没有固定熔点非晶体（如蜡、松香、玻璃、沥青等）凝固 不断放热，温度不断下降没有固定凝固点没有确定的熔点和凝固点考试要求内容 基本要求 略高要求 较高要求汽化和液化 沸腾和蒸发升华和凝华知识点睛 物 质 是 由 分 子 组 成 的物 质 结 构 分 子 间 的 相 互 作 用 力分 子 动 理 论 的 初 步 知 识物 质 的 三 态 ： 固 态 、 液 态 、 气 态熔 化凝 固熔 化 和 凝 固 晶 体物 态 变 化 非 晶 体物 态 变 化 汽 化汽 化 和 液 化 液 化升 华升 华
7、 和 凝 华 凝 华冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷2汽化和液化左图：水蒸气遇冷凝结成的小水珠 右图：压缩乙醚蒸气，可以得到液态的乙醚与凝固是熔化的相反过程一样，液化是汽化的相反过程大量实验表明，绝大多数气体在温度降低到足够低时都可以液化在一定温度下，压缩气体的体积也可以使气体液化气体液化时要放热参考资料 ：电冰箱的工作原理目前常用的电冰箱利用了一种既容易汽化又容易液化、常温下 处于气态的物质（以前是氟化物，现在用其他代替了）作 为热的“搬运工”，把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面冰箱先通过压缩机对这种物质进行压缩，使 这种气态的物质放出 热量变成液体，然后 输入到分布在冰箱背面的细管子中
8、，这些液体在失去 强压之后，开始汽化，吸收周围的热量（冰箱内部的热量），又重新变成了气体然后压缩机再将它们压缩成液体再 输入到管子中不断循环，于是就可以降低冰箱里面的温度了简单的说，就是利用了液体汽化时要吸收周围的热量的原理汽化时它吸热，就像搬运工把包裹扛上了肩；液化 时 它放热，就像搬运工把包裹卸了下来水蒸气与水沸腾时水面上方的“白气”水蒸气是无色、无味、透明的气体，人的肉眼是看不见的，因此我们能看见的“白气”一定不是水蒸气水沸腾，是在水的内部和表面同时发生剧烈的汽化现象，要产生大量的水蒸气，这些高温水蒸气在水面上方遇到冷空气便放热液化为小水珠，水面上方的“白气”就是由小水珠聚集而成的可见“
9、白气”是聚在一起的大量小水滴，而不是水蒸气解释“白气”现象，首先要明确“白气”不是水蒸气，是液化现象要弄清楚液化成“白气”的水蒸气是从哪里来的“白气”的产生有两种情况:（1）置于空气中的低温物体周围出现的“白气”是空气中的水蒸气液化而形成的（2）含水的高温物体冒出的“白气”是高温物体上的水先汽化后液化而形成的汽化是从液体转化为气体的过程，液化是汽化的逆过程汽化要吸热，液化要放热汽化有两种方式：蒸发和沸腾，下表是两者异同点的对比蒸发 沸腾发生地点 只在液体表面进行 在液体表面和内部同时进行温度条件 在任何温度下都可发生 在一定温度（沸点）下才能发生不同点 剧烈程度 比较平和 剧烈共同点 都是汽化
10、现象，都需要吸收热量，都是液体变为气体液体沸腾时的温度叫沸点不同的物质沸点不同液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高液体中含有杂质时沸点升高蒸发的快慢和液体自由表面的大小、温度的高低、通风条件都有关系蒸发过程中如果外界不给予补充能量，液体的温度一定下降，液体蒸发有致冷作用使气体液化可通过降温和压缩体积两种途径所有气体在温度降到足够低时都可以液化不同物质各自都有一个特殊的温度叫临界温度临界温度是物质以液态形式出现的最高温度，即高于临界温度时，物质只能以气态形式出现气体的液化温度跟压强有关，气压越大，液化温度越高当气温高于它的临界温度时，无论怎样增大气压，也不能使气体液化【例 1】 夏天扇扇子并不
11、能降低气温，但是人却觉得凉快，这是因为（ ）A扇子扇来了冷空气 B冷空气带走了人体的热量C扇风增加了人体的散热面积 D扇风使人体附近的空气流动加快【例 2】 关于液化和汽化，下列说法中正确的是（ ）A液体蒸发在一定温度下进行 B液体在一定温度下沸腾C液体在一定温度下才能汽化 D液体汽化温度等于气体液化温度【例 3】 夏天湿衣服晾干，这一现象属于下列哪种物态变化（ ）A汽化 B熔化 C液化 D升华【例 4】 冬天嘴里呼出的“白气”与夏天冰棒周围冒出的“白气”（ ）A都是汽化 B都是液化 C一个是液化，一个是蒸发 D一个是液化，一个是凝华【例 5】 下列现象中不属于液化的是（ ）A春天小草上的露水
12、 B夏天冰棒冒“白气”C秋天房顶上的白霜 D冬天人口中呼出的“白气”【例 6】 汽化有两种方式：蒸发和沸腾这两种方式都要吸热，把酒精擦在手背上，会感觉到凉是因为蒸发在任何温度下都能发生，并且只在液体 进行的汽化现象池塘里的水不论在什么温度下，都有汽化成水蒸气的现象存在沸腾是在一定温度，并且在液体的 和 同时进行的剧烈的汽化现象沸点是液体 的温度，不同液体的沸点不同在一标准大气压下，水的沸点是 【例 7】 热总是从温度高的物体传给温度低的物体，如果两个物体温度相同，它们之间就没有热传递，把一块 0的冰投入 0的水里（周围气温也是 0） ，过了一段时间，则（ ）A有些冰熔化成水使水增多 B有些水凝
13、固成冰使冰增多C冰和水的数量都不变 D以上三种情况都有可能【例 8】 把酒精从酒精和水的混合液中分离出来，是利用了它们的（ ）A熔点不同 B凝固点不同C沸点不同 D密度不同【例 9】 修建青藏铁路要穿越某些特殊区域，为了保证路基的稳定，在铁路两侧插了许多叫做“热棒”的柱子，里面装有液态氧 “热棒”的工作原理是：当路基温度上升时，液态氨吸收热量发生_现象变成气态氨，上升到“热棒”的上端，再通过散热片将热量传递给空气，气态氨放出热量发生_现象变成液态氨又流回棒底改变内能的方式一根铁丝，我们将它来回弯折，它的温度会上升，如果我们将铁丝放到火上去烤，温度也会上升可见，物体内能是可以改变的，而且改变的方
14、法不止一种归纳起来，改变物体内能的方法有以下两种：做功和热传递，在改变物体内能上，做功和热传递是等效的（1）热传递只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同为止热传递的实质是内能从高温物体传到低温物体，或者从物体的高温部分传递到低温部分仍以铁丝为例，如果我们将铁丝放到火上去烤，火的温度比铁丝高，所以内能从火传递到铁丝与火的接触部分，使与火接触的部分铁丝的温度上升，而铁丝未与火接触的部分的温度相对较低，内能又将从铁丝的高温部分传递到铁丝的低温部分，所以铁丝未与火接触的部分的温度也会上升在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量所以对于热传递的过程我们也可以说物
15、体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少（2）做功冬天手冷的时候我们只要两手互搓就会暖和了，反复弯折铁丝，铁丝的温度会上升，大量的例子说明做功也可以改变物体的内能如果外界对物体做功，那么物体的内能将增大，如果物体对外界做功物体的内能将减小做功改变物体内能的实质是其他形式的能量与内能之间相互转化的过程常见的通过做功改变物体内能的方法主要有以下几种： 压缩体积，物体内能增加例如：打气筒打气 摩擦生热，物体内能增加例如：钻木取火 锻打物体，物体内能增加例如：铁锤敲击铁块 弯折物体，物体内能增加例如：反复弯折铁丝 气体膨胀做功，物体内能减小例如：蒸汽机内能与机械能的区别内能是不同于机械能的另一种形
16、式的能量，他们的区别和联系如下：（1）他们的影响因素不同内能由物体内分子无规则运动和相互作用的分子间相对位置决定，它与物体的机械运动情况无关机械能是由物体的整体运动状态和物体间相对位置决定的能，它与物体内分子的运动情况无关（2）研究的角度不同内能主要研究的是物体内部分子的运动状态，而机械能研究的是物体作为一个整体的运动状态（3）这两种能是相互独立的同一个物体可以既有机械能又有内能；可以使机械能变化，同时保持内能不变；可以使内能变化，而保持机械能不变；当然也可以让两种能各自变化；一个物体的机械能可以为零但是其内能不可能为零例如：当物体静止（动能为零） 、位于地面（其势能为零）时，物体的机械能为零
17、，但分子的运动永远不会停止，内能不可能为零（4）这两种能是可以互相转化的运动的子弹射入木块，动能减少内能增加，机械能转化为内能炮膛内炸药爆炸产生高温气体，气体膨胀做功将弹丸推出，内能减少机械能增加【例 1】 在下列现象中，哪一个不是由于做功使物体的内能增加的（ ）A铁丝反复弯折，弯折处变热B冬天两手互相来回搓搓手就发热C流星在大气层中高速下落，发出光和热D用酒精灯给烧杯中的水加热【例 2】 爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后， “砰”的一声变成了玉米花，下列说法正确的是（ ）A玉米粒主要是通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加B玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加C玉米粒内水
18、分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变D以上答案都不正确【例 3】 在图所示的现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是【例 4】 用活塞式打气筒给自行车胎打气的过程中，气筒的筒壁通常会发热筒壁发热的原因是 做功和 做功请设计实验证明究竟哪个是主要的发热原因 【例 5】 根据图中提供的信息回答下列问题（1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？回答： ；（2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？回答： ；（3）提出一个与物态变化有关的问题并回答问题： ？回答： 【例 6】 如图所示，把一个薄壁金属管牢固地固定在桌上，里面放一些乙醚，用塞子塞紧，使一根绳子在管外绕几圈并迅速来回拉动，一会儿
19、看到瓶塞被冲开，管口出现雾状“气体”，用能量转化的观点来解释上述现象二、比热容、热量1热量在热传递过程中，物体内能改变的多少可以用热量来量度在热传递的过程中，高温物体放出了热量，内能减少，温度降低；低温物体吸收热量，内能增大，温度升高有些物体吸收热量和放出热量后温度不一定改变，如晶体的熔化和凝固，虽然熔化时吸收了热量，凝固时对外放出了热量，但是温度保持不变，可是他们的内能发生了变化在熔化和凝固过程中都有能量的转移功和热量都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位应该相同，功的单位是焦耳，热量的单位也是焦耳，符号是 J注意：热 量是在热传递的过程中，内能转移的量度热传递的方向是内能从高温物体转移到
20、低温物体，内能转移的多少叫 热量，所以 热量是一个 过 程量，它存在于热传递的过程中，离开热传递谈热量是没有意 义的，所以我 们不能 说某个物体具有或含有多少能量在热学中，温度、内能和热量是本质不同的三个基本物理量初学者往往将它们相互混淆，在学习过程中应注意将它们区别开来（1）热量和内能从分子动理论的观点来看，热传递实质上是内能的转移过程热量是量度在热传递过程中，传递内能多少的物理量例如：两个物体之间发生了热传递，高温物体放出了 100J 的热量，表示它的内能减少了 100J；低温物体吸收了 100J的热量，表示它的内能增加了 100J这就是说，有 100J 的内能从高温物体传给了低温物体由于
21、分子永不停息地做无规则运动，所以物体总是具有内能正如我们用功来量度物体机械能的改变，可以说物体具有机械能，而不能说物体“具有功”一样，我们不能说物体“含有（具有）热量” （2）温度和内能温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度，它与物体内能中分子动能发生联系，一个物体内热运动越剧烈，它的温度就越高，分子动能总和越大内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和对于同一个物体来说，温度升高，分子无规则运动加快，它的内能增加；反之，它的内能减少但是物体的内能不仅与它的温度有关，还与分子数目、物质的种类以及分子间距离等有关，因此，温度高的物体内能不一定
22、多（3）温度和热量从上面的分析可知，温度和热量的意义不同物体间若没有热传递过程发生时，物体虽具有温度，但谈不上“热量” 关于温度与热量，还可以从下列三个方面进一步加深理解物体吸收或放出了热量，它的温度不一定改变例如在晶体熔化或液体沸腾过程中，物体吸热，但不升温；在晶体凝固或气体液化过程中，物体放热，但不降温物体温度改变时，不一定是由于吸收或放出热量因为改变物体的内能有两种方式，用做功的方法和热传递的方法都可以改变物体的内能例如，利用打气筒给自行车轮胎打气，筒壁和气体温度升高是用做功的方法实现的，这时物体并没有吸热在温度改变，而物态不变的情况下，物体吸收或放出的热量的多少，也是跟它升高或降低的温
23、度 的多少有关（物体的质量、比热一定时） ，跟物体的初温t或末温无关2比热容从生活中的经验我们可以知道，用同样大的火烧开半壶水比烧开一壶水用的时间少，将同样多的水烧热也比烧开用的时间少，对不同的物体加热其温度升高的快慢也不一样从上面我们可以知道，物体吸收热量的本领是有差别的所以我们需要用一个物理量来描述这种差别，于是我们定义了比热容这个物理量（1）定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容比热容用符号 c 表示，单位为 J/kg，读作“焦每千克摄氏度” 注意：比热这 个物理量与密度一样，是反映物 质特性的量，它反映的是单位质量的某物质吸热（或放热）
24、而引起温度 变化的特性，每种物质都有自己的比热，不同物质的比热一般是不同的，即使是同种物质，物态不同，比 热也不同物质 的比热 可以由质量、温度变化量、吸放 热的多少来共同量度，但比热不随物质的质量、吸（或放）热的多少以及温度改变量的变化而变化，所以它也可以用于鉴别物质种类（2）热量的计算：比热容的物理意义：以水为例，水的比热容是 ，它表示质量34.210J/kgC是 1kg 的水温度升高 1时吸收的热量为 热量的计算：根据比热容的定义，质量为 m 的物体，温度由 t0 上升（或下降）到 t 时，吸收（或放出）的热量为： 或 比热容反映了物0()Qct吸 ()cmt放体吸热和放热本领的大小，水
25、的比热比较大，所以我们经常利用水来做冷却物体由于水的比热比砂石比热大，所以沿海地区白天温度升高较内地小，晚上温度降低较内地小【例 7】 有关比热，下列说法中正确的是（ ）A比热大的物质的内能大 B比热大的物质具有的热量多C比热大的物质温度高 D以上说法均不正确【例 8】 冬季供暖的暖气是用水做工作物质将热量传递到千家万户，这是利用了水的（ ）A密度大 B比热大 C质量大 D蒸发吸热【例 9】 在四川邛崃窑遗址中出土了一种唐朝的“省油灯 ”，这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯夹层留一小孔，可以从小孔向夹层中加水，灯点燃后，热会由灯盏通过 方式使油的内能增加，温度升高，加快油的 ，增加耗油量在夹层中加水，降低油温，达到省油的目的，这是利用水 的特性，为了更省油，请对这种灯提出一个合理的改进意见： 【例 10】 沿海地区的风通常从大海上吹来，而晚上的风则从陆地上吹去，这叫做海陆风海风和陆风在炎热晴朗的天气较为明显，由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，下面四幅图中正确的是（ ）冷冷DCBA冷冷冷 冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷 冷冷 冷冷冷冷冷冷冷 冷冷冷冷冷冷冷D冷冷冷冷冷冷冷
