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初中物理内能学习 3️⃣要点✅ 一、 内能的本质:“分子广场舞” 1. 来源回顾(分子动理论): · 物质由大量分子、原子构成。 · 分子在永不停息地做无规则运动 → 分子动能。 · 分子间存在引力和斥力 → 分子势能。 2. 内能定义: · 物体内部所有分子动能和分子势能的总和。 · 核心比喻: 就像一个体育场里所有人在开“集体广场舞”,大家的“扭动能量”(动能)和“拉扯能量”(势能)加起来就是总“嗨”能量——内能。 3. 重要结论: · 一切物体,在任何温度下都具有内能。 · 同一物体,温度越高,内能越大(广场舞变迪斯科)。 · 物体状态改变,内能也改变(队形变了,势能变)。 二、 内能的运用:“吃货的能量学” 1. 热量 (Q): · 定义:在热传递过程中,传递内能的多少。 · 强调:是“过程量”,只能说“吸收”或“放出”热量。 2. 比热容 (c) - “吃货属性”: · 定义: 表示物质吸热/放热能力的物理量。 · 生动讲解: · 比热容大(如水): “大胃王”,吃很多“热量”才升温一点。(升温慢,降温也慢) · 比热容小(如铁): “小鸟胃”,吃一点“热量”体温就飙升。(升温快,降温也快) 3. 热量计算公式:“吃货公式” · 公式: Q = c * m * Δt · 形象解读: · Q (总热量): “一共吃了多少卡路里?” · c (比热容): “每个人的食量/消化能力”(物质固有属性)。 · m (质量): “吃饭的人数”。 · Δt (温度变化): “体温升高的度数”。 三、 内能的转化:热机——“四冲程运动会” · 核心思想: 将燃料的内能通过燃烧转化为机械能。 · 四冲程工作原理解析(以汽车发动机为例): 1. 吸气冲程: 开门迎客(吸入燃料混合物)。 2. 压缩冲程: 挤压准备(活塞压缩混合物,机械能→内能)。 3. 做功冲程: (最关键的一步!) 点火爆炸(混合气燃烧,内能→机械能,推动活塞做功)。 4. 排气冲程: 清场送客(排出废气) #物理#初中物理#学习#热门#物理启蒙 @抖音小助手@DOU+小助手
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圈量子引力与弦理论(3)——宇宙需要量子化 恒星和行星是由原子、分子和辐射构成的,它们最终是由标准模型中的基本粒子组成的,这决定了它们是由离散的能量单位组成的,而将原子聚集在一起的力也来自于玻色子等离散虚粒子,原子的结合正是由这些离散虚粒子的交换实现的,因此宇宙是离散的,没有连续的物质和能量,这也是爱因斯坦的广义相对论存在的问题。这样宇宙就有两套规则,量子力学适用于很小的物体,广义相对论适用于很大的物体,但是由于我们生活在同一个现实中,而不是两个不同的现实,即便遵循两种不同的规律,宇宙也应该在某种层面上统一,即这两套规则应该是统一的,这是绝大多数物理学家认为广义相对论不完备的原因。 你可能会问,为什么没人说量子力学不完备,这是因为四种基本力中的三个都由量子力学描述,只有引力缺乏量子描述,不仅仅是力,包括原子和分子在内的绝大多数粒子都可由量子理论来解释,极限地说,量子理论包含了几乎所有的经典物理学,但像广义相对论这样的经典物理学却不包含任何量子效应,我们之所以提出量子理论,是因为经典物理学并不是在所有情况下都适用,而量子理论可以解释更多的观察结果,在过去的90年里,我们认识到量子物理是描述现实的基本语言,这就是为什么人们认为引力需要量子化的原因。#探索宇宙 #量子力学 #相对论 #离散 #科普
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引力透镜成为暗物质研究的主要工具 引力透镜已成为天体研究领域的重要手段,借助它能够发现众多大质量天体,例如一些黑洞。若在某个较小区域出现显著的引力透镜效应,即引力透镜效应的作用范围虽小但效果明显,那就意味着该区域的中心存在一个大质量天体,而这个天体极有可能是质量较大的黑洞。要是在某个较大区域产生了一定程度的引力透镜效应,则表明该区域分布着星系或星系团。倘若在这个区域并未观测到可见的星系或星系团,那么很可能该区域存在一个完全由暗物质构成的星系或星系团。令人惊叹的是,科学家真的发现了这样一个几乎完全由暗物质组成的星系,并依据细微的引力透镜效应勾勒出了这个暗物质星系的轮廓。 随着天文观测技术的飞速发展,科学家能够精确区分细微的引力透镜效应,也就是能够准确测量光线的弯曲程度。这使得科学家能够通过这种效应计算出充当引力透镜的天体质量。这不仅为科学家计算天体质量开辟了新的途径,还进一步推动了天文观测能力的提升。 通过引力透镜计算出的充当引力透镜天体的质量,与通过天体系统的弥散速度计算出的质量性质相同,都属于引力质量。因此,引力透镜效应自然而然地成为计算引力质量的又一有效方法。这对于计算更遥远天体的引力质量尤为重要,因为天体距离太阳系越远,其天体系统的相对运动速度或弥散速度就越难以测量。所以,当距离太阳系达到一定程度时,引力质量只能依靠引力透镜效应来推算。由此可见,引力透镜效应这一天文观测手段具有举足轻重的地位。 对于较远距离的天体系统中的暗物质,科学家主要通过引力透镜效应来进行估测。利用引力透镜效应计算出天体系统的引力质量,再依据光度或距离计算出光度学质量,引力质量与光度学质量的差值即为暗物质质量。凭借这种方法,人们获取了丰富多样的暗物质分布数据。
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