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1、物理学中规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了机械功(简称“做功”)
2、做功的两个必要的因素:
(1)作用在物体上的力;
(2)物体在力的方向上通过的距离。
3、功的计算方法:
定义:力对物体做的功,等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:功=力×距离,即W=F·s
单位:在国际单位制中,功W的单位:牛·米(N·m)或焦耳(J)
1J的物理意义:1N的力,使物体力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。
即:1J=1N×1m=1N·m
注意:在运算过程中,力F的单位:牛(N);距离s的单位:米(m);
4、机械功原理
⑴使用机械只能省力或省距离,但不能省功。
⑵机械功原理是机械的重要定律,是能量守恒在机械中的体现。
5、⑴功率概念:物理学中,把单位时间里做的功叫做功率。
⑵功率的物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
⑶功率计算公式:功率=功/时间
符号表达式:P=W/t推导式p=Fv(F单位是N,V单位是m/s)
⑷功率的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒,功率的单位是焦耳/秒,它有一个专门名称叫瓦特,简称瓦,符号是W,这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的。1W=1J/s
6、⑴机械效率的定义:有用功与总功的比。
⑵公式:
⑶有用功(W有用):克服物体的重力所做的功W=Gh。
⑷额外功(W额外):克服机械自身的重力和摩擦力所做的功。
⑸总功(W总):动力对机械所做的功W=FS。
⑹总功等于用功和额外功的总和,即W总=W有用+W额外。
7、“能量”的概念:物体具有做功的本领,就说物体具有能。
总结:在物理学中,能量和做功有密切的联系,能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多,这个物体的能量就越大。
⑴动能:物体由于运动而具有的能。
⑵重力势能:物体由于被举高而具有的能。
⑶弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。
质量相同时,速度越大的物体能做的功越多,表明它具有的动能越大;
速度相同时,质量越大的物体能做的功越多,表明它具有的动能大。
物体被举得越高,质量越大,它具有的重力势能就越大。
物体具有的动能和势能是可以相互转化的。
8、内能与热量
⑴内能: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叫内能。
⑵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。
⑶热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
⑷改变物体内能的方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。
⑸物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。
⑹物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。
⑺所有能量的单位都是:焦耳。
⑻热量(Q):在热传递过程中,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)
⑼比热(c):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。
⑽比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热就相同。
⑾比热的单位是:焦耳/(千克·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
⑿水的比热是:C=×103焦耳/(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)×103焦耳。
⒀热量的计算:①Q吸==cm(t-t0)=cm△t升(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)=cm△t降
⒁能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
9、内能与热机
⑴燃烧值q:1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。单位是:焦耳/千克。
⑵燃料燃烧放出热量计算:Q放=qm或者Q放=qv;(Q放是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/千克;m是质量,单位是:千克。),有时候气体的热值可以用Q放=qv计算(Q放是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/立方米;v是体积,单位是:立方米。)
⑶利用内能可以加热,也可以做功。
⑷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。一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴飞轮转2周。
⑸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,叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。
⑹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。
10.、静电现象:
⑴摩擦可以使物体带电,带电体具有吸引轻小物体的性质。
⑵摩擦起电实质:电荷从一个物体转移到另一个物体,使物体显示出带电的状态。
⑶正电荷:与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,叫正电荷;负电荷:与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,叫负电荷。
⑷电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
⑸要知道物体是否带电,可使用验电器;验电器的原理:同种电荷互相排斥。
⑹闪电是一种瞬间发生的大规模放电现象。
11、电路:用导线把电源、用电器、开关等连接起来组成的电的路径。
⑴各元件的作用:用电器:利用电来工作。电源:供电;开关:控制电路通断;导线:连接电路,形成电流的路径;
⑵短路:导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。整个电路短路是指电源两端短接,这时整个电路电阻很小,电流很大,电路强烈发热,会损坏电源甚至引起火灾。做实验时,一定要避免短路;家庭用电时也要注意防止短路。
⑶画的电路图说明注意事项:⑴用统一规定的符号;⑵连线要横平竖直;⑶线路要简洁、整齐、美观。
⑷通路是指闭合开关接通电路,电流流过用电器,使用电器进行工作的状态。断路是指电路被切断,电路中没有电流通过的状态。
⑸串联电路、并联电路的区别
(识别串联电路与并联电路的方法:⑴路径法⑵拆除法⑶支点法)
特点
连接方式
开关
有无
分支
用电器
串联
电路
等流(电流处处相等)
分压
用电器
顺次连接
控制整个电路
只有
一条路径
互相
影响
并联
电路
等压
分流(干路中的电流等于各支路电流之和)
用电器
并列连接
干路开关控制整个电路,
支路开关只控制本支路。
至少
两条支路
互不
影响
12、电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为I),国际单位是安培,符号为A。电流方向规定:正电荷运动的方向为电流方向,自由电子移动的方向与电流方向相反。
⑴电流表的读数:一看量程,二算分度值,三读数。
⑵电流表的接法:①电流表必须串联在电路中;②使电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;③通过电流表的电流不能超过其量程;④严禁将电流表与电源或用电器并联。(注意:①在不超过最大测量值的情况下,应尽量使用较小的量程测量,对于同一个电流表来说,量程越小测量结果越精确;②在不能估计被测电流大小的情况下,可先用最大的量程试触,根据情况选用合适的量程。)
⑶串联电路的电流特点:串联电路中的电流处处相等;并联电路中的电流特点:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
13、电压的单位:伏、千伏、毫伏。电源是提供电压的装置,电压使电荷定向移动形成电流原因.
⑴生活中常见的电压值:;一节蓄电池电压2V;我国生活用电电压220V;对人体安全电压≤36V。
⑵串联电路中的电压规律:串联电路中总电压等于各部分电压之和;并联电路中的电压规律:并联电路中各支路的电压相等。
14、物理学中把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。电阻的符号:R
⑴电阻的单位:欧姆;符号:Ω
⑵单位换算关系:1MΩ=1000kΩ1kΩ=1000Ω
15、导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
⑴长度相同、横截面积相同,材料不同,电阻不同;
⑵材料相同、长度相同,横截面积越大,电阻越小。
⑶材料相同、横截面积相同,长度越长,电阻越大;
⑷对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
16、保持阻值不变的电阻简称定值电阻。可以调节变化的电阻简称可变电阻
17、滑动变阻器的结构:
⑴金属杆:金属杆的电阻很小,其两端接线柱间的电阻值几乎为零,可以忽略不计;
⑵电阻丝:圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝,其阻值较大,标牌上所标的“50Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值;
⑶滑片:滑片可以在金属杆上左右移动,滑片的上部与金属杆相连,下端通过电阻丝的接触滑道(刮去绝缘层的部分)与电阻丝相连通。
⑷接线柱:有四个接线柱,一上一下接入电路时,能起到变阻作用。连接电路时,要断开开关,滑动变阻器的滑片要调到阻值最大的位置
⑸滑动变阻器的原理:通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小。
18、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,:I=U/R欧姆定律公式变形式:U=IRR=U/IR
19、欧姆定律的物理意义:揭示了“导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻决定”这一制约关系。
20、伏安法测电阻:把导体接入电路,使导体中通过电流,用电压表测出灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,再用欧姆定律公式算出灯泡的电阻。
电功和电功率
(W):电流所做的功叫电功,
:国际的单位:国际单位:焦耳。常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=×106焦耳。
:电能表(电度表)
:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
=UIt计算电功时注意:①;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
:W=I2Rt;W=Pt;Q=It(Q是电量);
(P):电流在单位时间内做的功。单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦
:P=W/t=UI(式中单位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(s);U→伏(V);I→安(A)
,①如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
:P=I2R和P=U2/R
(U0):用电器正常工作的电压。
(P0):用电器在额定电压下的功率。
(U):实际加在用电器两端的电压。
(P):用电器在实际电压下的功率。
当U>U0时,则P>P0;灯很亮,易烧坏。
当U<U0时,则P<P0;灯很暗,
当U=U0时,则P=P0;正常发光。
(同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。例“220V100W”是表示额定电压是220伏,额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦。)
:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
:Q=I2Rt,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。)
(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q(如电热器,电阻就是这样的。)