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  4. 声音的传播增大和减少压强的办法水的比热容的特点及其应用惯性现象

汽车是我们常用的交通工具.请你运用所学的物理知识简要回答下列问题.(1)发动机常用水做却冷剂的主要原因______;(2)汽车的喇叭声是通过______传播到我们耳朵里的;(3)载重汽

一、题文

汽车是我们常用的交通工具.请你运用所学的物理知识简要回答下列问题.
(1)发动机常用水做却冷剂的主要原因______;
(2)汽车的喇叭声是通过______传播到我们耳朵里的;
(3)载重汽车一般安装较多车轮,其目的是______;
(4)为了减少交通事故的发生,可以采用哪些有效措施?(写出两条即可)

考点提示:声音的传播,增大和减少压强的办法,水的比热容的特点及其应用,惯性现象

二、答案

(1)汽车发动机的冷却剂常用水的主要原因是水的比热容大,升高相同的温度,水吸热多;
(2)汽车的喇叭声是通过空气传播到我们的耳朵的;
(3)载重汽车安装较多车轮,是通过增大受力面积的方法减小对地面的压强;
(4)为了减少因惯性造成的交通事故的发生,行车时要保持车距、汽车司机和前排乘客要系安全带等.
故答案为:
(1)水的比热容大;(2)空气(或介质);(3)减小压强;
(4)雨雪天路滑(或拐弯处)减速慢行,保持车距,系安全带等.

三、考点梳理

知名教师分析,《汽车是我们常用的交通工具.请你运用所学的物理知识简要回答下列问题.(1)发动机常用水做却冷剂的主要原因______;(2)汽车的喇叭声是通过______传播到我们耳朵里的;(3)载重汽》这道题主要考你对 声音的传播增大和减少压强的办法水的比热容的特点及其应用惯性现象 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:声音的传播,增大和减少压强的办法,水的比热容的特点及其应用,惯性现象

考点名称:声音的传播
  •  介质
    能够传播声音的物质叫做声的介质。任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。真空不能传声。

    声音的传播
    传播条件声音的传播需要介质,真空不能传声
    介质状态固体隔墙有耳
    液体说话声吓跑游鱼
    气体人与人相互交谈

  • 声波水波类比
    水波(铅笔轻点水面)声波(击鼓)
    振动源铅笔鼓面
    传播介质空气
    现象形成一圈一圈的波动向外传播形成疏密相间的波动向外传播
  • 理想化实验法研究声的传播:
      理想化实验法就是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。在物理学中,我们会经常遇到一些由于受到各种外界因素的影响,不可能直接通过实验进行验证或探究的物理规律。应用这种科学方法探究和认识物理规律时往往分两步:
    (1)根据实验目的尽量创造条件.设计并操作实验,为探究或验证某一物理规律取得可靠的实验事实;

    (2)在获取可靠实验事实的基础上,通过假想在理想状态下进行实验,并通过科学的推理得出实验结果(或结论)。如在“研究声音的传播”实验中,实验现象是:随着罩内空气的不断抽出,听到的铃声越来越弱。但最后还是能听到声音,主要原因是实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了,它能够突破实验条件的限制,抓住主要因素,忽略次要因素,得出结论。
    例 关于下面所示四幅图片的说法中,正确的是 (  )

    A.图片a所示的实验表明,真空不能传声
    B.图片b所示的实验表明,频率越高,音调越低
    C.图片c所示的实验表明,噪声可以在入耳处减弱
    D.图片d中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
    解析 在用抽气机逐渐抽出玻璃罩里面空气的过程中,可以发现里面闹钟发出的声音越来越小,如果玻璃罩里面的空气被抽光,我们就无法听到声音,这说明声音的传播需要空气,进一步研究说明声音的传播需要介质。而B是用转换法表明声音是由振动产生的。C项实验表明音调与物体的振动频率有关。D项中蝙蝠利用回声定位,故A正确。
    答案 A
考点名称:增大和减少压强的办法
  • 增大压强的方法:①当压力一定时,减小受力面积②当受力面积一定时,增大压力③同时增大压力和减小受力面积;

    减小压强的方法:①当压力一定时,增大受力面积②当受力面积一定时,减小压力③同时减小压力和增大受力面积。
  • 增大和减小压强在实际生活中的应用:
    1.增大压强
    (1)刀斧、切削T具的刀都是磨的很薄,钉子、针、锯齿等的尖端加工得很尖等,这些都是用减小受力面积的办法增大压强的。
    (2)刹车时必须用力握住车闸;农民犁地时为了犁的深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压力的办法来增大压强的。

    2.减小压强
    (1)高楼大厦的墙基很宽、坦克和履带式拖拉机、载重汽车装有很大的轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、在烂泥地上铺木板等都是采用增大受力面积的方法来减小压强。
    (2)现代建筑中,广泛采用空心砖来减小对地基的压力等是采用减小压力的办法来减小压强。
考点名称:水的比热容的特点及其应用
  • 水的比热容
    水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。表示的意义:1干克水温度升高(或降低)l℃所吸收(或放出) 的热量是4.2×103焦耳。
  • 水的比热容的应用:
         水的比热容在人们的日常生活和生产中具有重要意义,主要表现在两个方面:一方面是冷却或取暖。南于水的比热容较大,在一般情况下,一定质量的水升高 (或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量比一定质量的其他物质升高(或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量多,所以我们利用水作冷却剂或取暖,作冷却剂时,是让水吸收更多的热量;用来取暖时,是让水放出更多的热量。另一方面,由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳照存海面上,海水在温度升高的过程中吸收大量的热量,所以住在海边的人们并不觉得特别热;冬天,气温降低了海水南于温度降低而放出大量的热量,使沿海气温不致降得太低,所以住往海边的人们觉得特别冷。
考点名称:惯性现象
  • 定义:
    我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,惯性是物体的固有属性.
  • 辨析与区别:
    惯性”与“第一定律”的区别
    “惯性”与“惯性定律”不是同一概念,不能混为一谈。它们的区别:惯性是一切物体固有的属性,是不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题,是一条运动定律,它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性;两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律,是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态,但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍旧表现出来。

    “惯性”与“力”的区别
    “惯性”与“力”不是同一概念,“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别:①物理意义不同;惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力。②构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向和作用点,而大小也没有具体数值,无单位;力是由大小,方向和作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,单位是牛。③惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态。④惯性的大小只与物体的质量有关,而力的大小跟许多因素有关(视力的种类而定)。

    “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系
    物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象。例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了。

    “惯性”与“速度”的区别
    惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快,其惯性越大”是不正确的。运动快的汽车难刹车是因为运动速度越快,物体的运动状态越难改变。可见惯性大小与运动状态并无关系。惯性大小只与物体质量有关。

    惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系
         时效波先生在二十世纪末期论述“生命的产生”时,提出了惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系:“物质是运动的,运动的物质有保持其原有平衡状态(干扰前状态)的属性,即惯性。这里提到的惯性是广义质能意义上的概念,不仅指宏观物体,构成宏观物体、维系着微观结构形态运动着的分子、原子、电子同样具有惯性。物质是运动的,运动的物质之间是相互联系、相互作用的。物质在相互作用的过程中,会发生物质和能量的运动转化,原有的平衡状态(宏观的运动状态、微观的结构形态)就会被改变或打破,形成具有新的运动状态和结构形态的物质。运动的物质有保持原有平衡状态的属性,而运动物质间的相互作用又时刻破坏着平衡,惯性维护平衡与作用造成变化成了物质最基本属性的矛盾统一体。无机物在物质间的相互作用中,只能被动地接受宏观的、微观的冲击和破坏,改变其原有的运动状态和结构形态。如被海水冲刷和风吹日晒的礁石会移动位置和逐渐破碎。原始生命则能为维护自身的平衡状态作出反应,主动地吸收利用物质能量(新陈代谢)来维护有机体的结构形态不受破坏,以维持其原有性能,获得生存。事实上,由碳水化合物构成的蛋白质分子就已经能有选择地从外界吸收营养物并排出分解物,不断与环境中的某些物质进行代谢。”
  • 对惯性的正确认识:
    (1)惯性与物体所处的运动状态无关。对任何物体,无论是运动还是静止,无论是运动状态改变还是不变,物体都具有惯性。不能认为:运动的物体具有惯性,静止的物体不具有惯性或物体运动的速度大,惯性就大

    (2)惯性大小只与物体的质量有有关。物体的质量越大,其运动状态越难改变,我们就说它的惯性越大;物体的质量越小,其运动状态越容易改变,我们就说它的惯性越小。物理学中就用质量来量度物体惯性的大小

    (3)惯性不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作用的物体,单独一个物体不会产生力的作用;每个物体都具有惯性.不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小没有方向,因此不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”,一般只能说“具有惯性”
  • 利用惯性鉴别生、熟鸡蛋:
    例:小刚同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上,用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转,然后用手按住熟鸡蛋立即释放,发现熟鸡蛋静止了;用手按住生鸡蛋立即释放,发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈,如图所示。请用初中物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?

    解析:具体分析过程如下:
    (1)确定研究对象及其原来所处状态:本题的研究对象是熟鸡蛋和生鸡蛋,他们都在桌面上绕竖直轴水平旋转。
    (2)确定物体的哪部分受力改变运动状态:熟鸡蛋是一个整体,用手按住后整体停止运动;生鸡蛋的蛋壳与蛋清、蛋黄是分离的,用手按住后只是蛋壳停止转动。
    (3)确定物体哪部分由于惯性仍保持原来的运动状态:对于熟鸡蛋来说,受力后整体停止运动;对于生鸡蛋来说,壳内的蛋清和蛋黄由于惯性仍会保持原来的运动状态。
    (4)造成的结果:手离开鸡蛋后,熟鸡蛋停止转动,生鸡蛋仍继续转动几圈。
    答案:这是因为熟鸡蛋蛋壳内的物质变成周体与鸡蛋壳连在一起,用手按住立即静止,而生鸡蛋的蛋黄与蛋壳间有蛋清,用手按住转动的生鸡蛋,蛋内的蛋黄由于惯性还要继续转动,所以手松开后,整个生鸡蛋又继续转几圈。

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