微米和纳米科技材料

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第一章 机械运动

基础知识梳理

一、长度和时长的测量

1、长度的单位:在国际单位制中,米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。测量长度的常用工具:刻度尺。刻度尺的使用方法:①注意刻度标尺的零刻度线是否磨损、最小分度值和量程;②测量时刻度尺的刻度线要紧贴被测物体,位置要放正,不得歪斜,零刻度线应对准所测物体的一端;③读数时视线要正对尺面,④读数时要估读到分度值的下一位⑤记录数据时不但要记录数据,还要注明测量单位

2、国际单位制中,时长的基本单位是秒(s)、小时(h)、分(min)

3、测量值和真实值之间的差异叫做误差,我们不能消灭误差,但应尽量减小误差。减少误差方法:多次测量求平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。误差与错误区别:误差不是错误,错误不该发生能够避免,误差永远存在不能避免。

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二、运动的描述

1、运动是宇宙中最普遍的现象,物理学里把物体位置变化叫做机械运动。

2、在研究物体的运动时,选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性

三、运动的快慢

1、物体运动的快慢用速度表示。为了比较物体运动的快慢,采用“相同时长比较路程”或“相同路程比较时长”的方法比较。我们把物体沿着直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。

计算公式:v=S/t

其中:s——路程——米(m);t——时长——秒(s);v——速度——米/秒(m/s)

国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号为m/s或m·s-1,交通运输中常用千米每小时做速度的单位,符号为km/hkm·h-11m/s=3.6km/h。v=S/t,变形可得:s=vt,t=S/v。

四、测量平均速度

1、测量平均速度的测量工具为:刻度尺、秒表

2、停表的使用:读数:表中小圆圈的数字单位为min,大圆圈的数字单位为s。

3、测量原理:平均速度计算公式v=S/t

第二章 声现象

一、声音的产生

1、声音是由物体的振动产生的;(人靠声带振动发声、风声是空气振动发声、弦乐器靠振动发声、鼓靠鼓面振动发声,等等);

2、振动停止,发声停止;但声音并没立即消失。(因为原来发出的声音仍可以继续传播);

3、发声体可以是固体、液体和气体;

二、声音的传播

1、声音的传播需要介质;固体、液体和气体都可以传播声音;一般情况下,声音在固体中传得最快,气体中最慢;

2、真空不能传声;

3、声音以波(声波)的形式传播;

注:有声音物体一定在振动,在振动不一定能听见声音;

4、声速:物体在每秒内传播的距离叫声速,单位是m/s;声速的计算公式是v=S/t;声音在空气中的速度为340m/s;

三、回声

声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵里,人耳听到反射回来的声音叫回声(如:高山的回声,夏天雷声轰鸣不绝,北京的天坛的回音壁)

1、听见回声的条件:原声与回声之间的时长间隔在0.1s以上(教室里听不见回声,小房间声音变大是因为原声与回声重合);

2、回声的利用:测量距离(车到山,海深,冰川到船的距离);

声音传播路程:S=V*T,距离L= S /2(注意:请各位同学一定要认真审题再下结论

四、声音的特性

1、音调:声音的高低叫音调。频率越高,音调越高(频率:物体在每秒内振动的次数,表示物体振动的快慢,单位是赫兹)

2、响度:声音的强弱叫响度;物体振幅越大,响度越强;听者距发声者越远,响度越弱;

3、音色:辨别是什么物体发出的声音,靠音色

五、超声波和次声波

1、人耳感受到声音的频率有一个范围:20Hz~20000Hz,高于20000Hz叫超声波;低于20Hz叫次声波;

2、动物的听觉范围和人不同,大象靠次声波交流,地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波;

六、声音的利用

1、超声波的能量大、频率高用来打结石、清洗钟表等精密仪器;

超声波基本沿直线传播用来回声定位(蝙蝠辨向)制作(声纳系统

2、传递信息(交谈,医生查病时的听疹,B超,敲铁轨听声音等等)

3、传递能量(飞机场帮边的玻璃被震碎,雪山中不能高声说话)

七、噪声的危害和控制

1、噪声

(1)从物理角度上讲,物体做无规则振动时发出的声音叫噪声

(2)从环保角度上讲,凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声

2、乐音:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音;

3、常见噪声来源:飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声;

4、噪声等级:表示声音强弱的单位是分贝。符号dB,超过90dB会损害健康;0dB指人耳刚好能听见的声音;

5、控制噪声:(1)在声源处减弱(安装消声器);(2)在传播过程中减弱(植树、隔音墙)(3)在人耳处减弱(戴耳塞)

第三章 物态变化

一、温度

温度:温度是用来表示物体冷热程度的物理量;

注:热的物体我们说它的温度高,冷的物体我们说它的温度低,若两个物体冷热程度一样,它们的温度也相同;我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠;

2、摄氏温度

(1)温度常用的单位是摄氏度,用符号“℃”表示;

(2)摄氏温度的规定:把一个大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃;把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃;然后把0℃和100℃之间分成100等份,每一等份代表1℃。

(3)摄氏温度的读法:如“5℃”读作“5摄氏度”;“-20℃”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”

二、温度计

1、常用的温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制造的;

温度计的使用(测量液体温度)

(1)使用前要:观察温度计的量程、分度值(每个小刻度表示多少温度),并估测液体温度,不能超过温度计的量程(否则会损坏温度计)

(2)测量时,要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,不能紧靠容器壁和容器底部;

(3)读数时,玻璃泡不能离开被测液、要待温度计的示数稳定后读数,且视线要与温度计中液柱的上表面相平。

三、体温计

体温计:专门用来测量人体温的温度计;

测量范围:35℃~42℃;体温计读数时可以离开人体;

体温计的特殊构成:玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管;

物态变化:物质在固、液、气三种状态之间的变化;固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。物质以什么状态存在跟物体的温度有关。

四、熔化和凝固

1、物质从固态变为液态叫熔化;从液态变为固态叫凝固。

2、熔化和凝固是互为可逆过程;物质熔化时要吸热;凝固时要放热;

3、固体可分为晶体和非晶体

晶体:熔化时有固定温度(熔点)的物质(例如冰、海波、各种金属);非晶体:熔化时没有固定温度的物质(例如蜡、松香、玻璃、沥青)

晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热);熔点:晶体熔化时的温度;

晶体熔化的条件:温度达到熔点;继续吸热;晶体凝固的条件:温度达到凝固点;继续放热;

4、同一晶体的熔点和凝固点相同;

5、晶体的熔化、凝固曲线:

熔化过程:

(1)AB段,物体吸热,温度升高,物体为固态;

(2)BC段,物体吸热,物体温度达到熔点(50℃),开始熔化,但温度不变,物体处在固液共存状态;

(3)CD段,物体吸热,温度升高,物体已经熔化完毕,物体为液态;

凝固过程:

(4)DE段,物体放热,温度降低,物体为液态;

(5)EF 段,物体放热,物体温度达到凝固点( 50℃),开始凝固,但温度不变,物体处在固液共存状态;

(6)FG 段,物体放热,温度降低,物体凝固完毕,物体为固态。

注意:物质熔化和凝固所用时长不一定相同,这与具体条件有关;

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