搜索
第九章机械和功一、杠杆1、基础知识杠杆：绕着固定点转动的硬棒。支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。动力：使杠杆转动的力，用F1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。动力臂：支点到动力作用线的距离，用L1表示。阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用L2表示。杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动。2、杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂即：F1L1=F2L2，可变形为：F1：F2=L1：L23、做关于杠杆题时的注意事项：（1）必须先找出并确定支点（2）对力进行分析，从而确定动力和阻力（3）找出动力和阻力的作用线，确定动力臂和阻力臂。4、判断是省力杠杆还是费力杠杆，先确定动力臂和阻力臂，再比较动力臂和阻力臂的大小。动力臂大于阻力臂，动力臂就小于阻力臂，为省力杠杆。反之，为费力杠杆。5、轮轴：由有共同转动轴的大轮和小轮组成，习惯上把大轮叫轮，小轮叫轴。轮轴是杠杆的变形。用R表示轮半径，用r表示轴半径，由杠杆的平衡条件知，F1R=F2r，因为Rr，所以作用在轮上的力F1总是小于轴上的力F2。二、滑轮1、定滑轮与动滑轮定滑轮在使用时，轴不随物体移动。而动滑轮在使用时，轴随物体一起移动。2、定滑轮和动滑轮的工作特点使用定滑轮时不省力，但能改变力的方向。使用动滑轮省一半的力，但要多移动1倍的距离，不能改变力的方向。3、滑轮组（1）即省力又改变力的方向。（2）重物和动滑轮的重力有几段绳子承担，所用的拉力就是它们的总重力的几分之一。拉力作用点移动的距离就是重物移动距离的几倍。三、功1、功：如果对物体用了力，并使物体沿力的方向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功，简称功。2、功的两个要素：力和沿力的方向通过的距离。3、功的大小：功等于作用力跟物体沿力的方向通过的距离的乘积。用公式表示是：W=FsF表示力，单位：牛(N)。s表示距离，单位：米（m）W表示功，单位：牛·米(N·m)，叫做焦耳，简称焦（J）。1J=1N·m。四、功率1、功率：功率是表示做功快慢的物理量，单位时间内完成功的多少叫做功率。2、功率的计算功率的公式：P=W/tW表示功，单位是焦（J）t表示时间，单位是秒（s）P表示功率，单位是焦/秒（J/s），叫做瓦特（W），1W=1J/s。功率的单位还有千瓦（kW）、兆瓦（MW）。1kW=103W，1MW=106W。3、关于功率的推导运算：∵P=W/t，W=Fs（F指力，s指移动的距离，t指时间）∴P==F·s/t又∵v=s/t∴P=F·v五、使用机械能省功吗1、有用功：在使用机械时，机械对物体所作的功是有用的，是必须做的，这部分功叫有用功。用W有用表示。2、额外功：在使用机械时，不可避免地要对机械本身做功和克服摩擦力做功，这部分功叫额外功。用W额外表示。3、总功：有用功与额外功的总和。用W总表示。即：W总=W有用+W额外4、机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用η表示。即：η=W有用/W总，机械效率一般用百分数表示。有用功是总功的一部分，且额外功总是客观存在的，则W有用W总，因此η总是小于1，这表明：使用任何机械都不能省功。六、测滑轮组的机械效率1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n表示。2、确定重物上升的距离，和绳子自由端移动的距离重物的上升距离为：h，则绳子自由端移动的距离就是：nh3、看是否计动滑轮的重力。（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F=(1/n)G物当计动滑轮重力时，拉力F=(1/n)（G物+G轮）4、滑轮组机械效率的计算W有用=G·hW总=F·ss=n·h（1）η=W有用/W总（2)η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/nFh=G/(nF)第十章能及其转化一、机械能1、物体能对外做功，我们就说这个物体就具有能。物体能够做的功越多，它具有的能就越多。2、动能：物体由于运动而具有的能叫动能。物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越多。3、重力势能：受到重力的物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。物体质量越大，位置越高，具有的重力势能就越多。4、弹性势能：具有弹性的物体由于发生形变而具有的能叫做弹性势能。同一弹性物体形变越大，具有的弹性势能就越多。5、机械能：动能和势能统称为机械能。机械能的单位是：焦耳。6、物体的动能和势能是可以相互转化。在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变。7、自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。二、内能1、扩散：两种不同物质自发地彼此进入对方的现象，叫做扩散。扩散现象说明分子是运动的。2、分子动能：分子由于运动而具有的能叫做分子动能。物体的温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大。3、组成物质的分子之间，引力和斥力同时存在。4、分子势能：分子由于它们之间存在着相互作用力而具有的能，叫做分子势能。5、分子运动论的内容是：（1）物质由分子组成；（2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。6、内能：物体内所有分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。7、物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。8、改变物体内能的两种方法：做功和热传递。这两种方法对改变物体的内能是等效的。外界对物体做功，或物体从外界吸收热量，物体的内能增加。反之，物体的内能将减小。三、不同物质的吸热本领一样吗1、热量（Q）：在热传递过程中，物体内能改变的多少（传递能量的多少）叫热量。（物体含有多少热量的说法是错误的）在热传递过程中，物体吸收了多少热量，物体的内能就增加了多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减小了多少。2、比热容（C）不同种类的物质，在质量及温度变化相同时，所吸收（或放出）的热量一般不同，这是由物质本身性质及状态决定的。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。比热容是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变。3、比热容的单位是：焦/(千克?℃)，符号：J/(kg?℃)读作：焦每千克摄氏度。水的比热容是：c=4.2×103焦/(千克?℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。4、热量的计算：①Q吸=cm(t-t0)（Q吸是吸收热量，单位是：焦耳；c是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0是初始温度；t是后来的温度。）②Q放=cm(t0-t)③Q吸=Q放四、热机1、热机：将燃料燃烧时放出的内能转化成机械能的机器，统称为热机。热机的种类很多如：蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机等。2、内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成。四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。3、汽油机和柴油机的区别：在构造上，汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴；在吸取燃料时，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气；在点火方式上，汽油机是点燃式，柴油机是压燃式；在使用上，汽油机比较灵巧，柴油机比较笨重，但柴油机效率高，功率较大，柴油价格比汽油便宜，因此多用在拖拉机、坦克、轮船、载重汽车上。五、火箭1、火箭使用的是喷气式发动机。2、喷气式发动机工作时，在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，从尾部高速喷出，产生很大的反作用力推动机身向前运动。3、喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机（简称为火箭）两类。前者本身只携带燃料，需要利用外界空气来助燃，因此飞行高度受到一定限制。后者本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界空气来助燃，因此飞行高度不受限制。4、火箭是热机的一种，工作时将燃料燃烧时放出的内能转化成机械能。六、燃料的利用和环境保护1、在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，即通常所说的燃烧时放出热量。2、热值：1千克某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量（放出的热量）叫做这种燃料的热值。单位是：焦耳/千克，符号J/kg。气体燃料的热值常用J/m3作单位。3、燃料完全燃烧放出的热量：Q放=qm；（Q放是热量，单位：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m是质量，单位是：千克）4、锅炉的效率燃料在燃烧时，实际上很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的数值要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做锅炉的效率。5、热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要指标。6、在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。7、提高燃料利用率和锅炉的效率的措施：把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，加大受热面积，减少烟气带走的热量等。第十一章简单电路一、认识电路1、最基本的电路是由电源、开关、导线、用电器等部分组成。2、用电器：利用电能工作，把电能转化为其他形式的能的装置叫做用电器。如：电灯，电视机，电动机，电铃等。3、电源：为用电器提供电能的装置叫电源。如发电机，电池等。电源对外供电时，把其他形式的能转化为电能。干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能转化为电能。4、开关：在电路中，控制电路通断的装置叫开关。实验中常用的有单刀单掷开关和单刀双掷开关。开关在连入电路时，应该是断开的，在确认电路连接无误时，再闭合开关。5、导线：把电源、开关、用电器、连接起来起导电作用的金属线。6、电路的三种状态：通路、断路、短路。通路：处处连通的电路，叫做通路（又叫闭合电路）。断路：在某处断开的电路，叫做断路（又称开路）。短路：不经过用电器，直接用导线把电源两极连接起来的电路，叫做短路。用电时一定要避免短路。7、电路图：用规定的符号表示电路中的元器件，把这些符号用代表导线的线段连接起来，就可以表示由实物组成的电路，这种图就叫做电路图。画电路图应该：①使用统一规定的符号；②尽量避免交叉；③连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观。二、组装电路1、电路的连接方式分：串联和并联两种。2、串联电路：电路中的元件依次连接起来，电流流经第一个元件后又依次流经其他的元件。串联电路中，中要有某一个元件断开，整个电路就成为断路。3、并联电路：电路中的一些元件并列地连接在电路中的两点之间，电路中的电流分为几个分支，分别流经几个元件。并联电路中一个支路的用电器断开，其他支路的用电器仍可以正常工作。三、电流1、电流：自然界里只有两种电荷：正电荷和负电荷。当导体中的电荷沿一定方向移动时，导体中就会形成电流。2、电流方向：人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。在电源外部，电流从电源正极流向负极。3、电流用符号是I，国际单位是安培，简称安，符号A，常用单位是：毫安(mA)、微安(µA)。1A=103mA1mA=103µA4、电流表：测量电流大小的仪表。电流表的使用规则：①如果电流表的指针没有指在“0”的位置，需要把指针要调节到“0”的位置；②电流表要串联在电路中；③接线柱的接法要正确，使电流从“+”接线柱入，从“-”接线柱出；④被测电流不要超过电流表的量程；⑤绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上；⑥读数时，视线应与表盘垂直。5、实验室中常用的电流表有两个量程：①0～0.6安，每小格表示的电流值是0.02安；②0～3安，每小格表示的电流值是0.1安。四、电压1、电压(U)：电压是使电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置。电路中有电压不一定有电流，有电流电路的两端必有电压。2、电压的国际单位是伏特，简称伏，符号V；常用单位是：千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(µV)。1kV=103V1V=103mV1mV=103µV3、电压表：测量电路中两点间电压大小的仪表叫做电压表。电压表的使用规则是：①如果电压表的指针没有指在“0”的位置，需要把指针要调节到“0”的位置；②电压表要并联在被测电路的两端；③电流要从电压表的“+”接线柱入，从“-”接线柱出；④被测电压不要超过电压表的量程；⑤读数时，视线应与表