内容正文:
九上期中复习知识点梳理
考试范围:第十一章全章,第十二章全章,第十三章前两节
简单机械和功 知识梳理
知识网络
考点明细
考点一、杠杆
1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如羊角锤。
2.杠杆的五要素:
(1)支点:杠杆绕着转动的点,即图中的O点.
(2)动力:使杠杆转动的力,即图中的F1。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,即图中的F2。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,即图中的。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,,即图中的。
3.杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用字母表示为:;杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。
4.杠杆分类:
(1)省力杠杆:>,F1<F2。
这类杠杆的特点是动力臂大于阻力臂,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。
(2)费力杠杆:<,F1>F2。
这类杠杆的特点是动力臂小于阻力臂,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便,也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。
(3)等臂杠杆:=,F1=F2。
这类杠杆的动力臂等于阻力臂,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
微点拨:
1.力臂的画法:
(1)明确支点,用O表示 ;
(2)通过力的作用点沿力的方向画一条直线;
(3)过支点O作该力的作用线的垂线;
(4)用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母(或)。
2.杠杆的平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。
3.杠杆的平衡条件也称为杠杆的原理,最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。
考点二、滑轮
1.定滑轮:
(1)定义:工作时,轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
(2)实质:如图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
(3)作用:不能省力,但可以改变用力方向。
2.动滑轮:
(1)定义:轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。
(2)实质:如图乙所示,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
(3)作用:可以省力,但是不能改变力的方向。
3.滑轮组:
(1)组成:定滑轮和动滑轮
(2)作用:既可以改变力的大小又可以改变力的方向
(3)滑轮组绳子自由端的拉力:(忽略绳子重和摩擦)。
(4)物体上升的高度h与绳子自由端移动的距离s的关系:。
微点拨:
1. 组装滑轮组,在知道或算出滑轮组承担重物的绳子段数情况下,根据“奇动偶定”的原则,先确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上,再由里向外顺次绕线。
2.时间t内,物体上升高度h,绳子自由端移动的距离s;物体移动的速度,绳子自由端移动的速度;所以物体上升的速度与绳子自由端移动的速度关系:。
考点三、功
1.做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况
(1)物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离。此情况叫“劳而无功”。
(2)物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)。此情况叫“不劳无功”。
(3)物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)。此情况叫“垂直无功”。
3.功的计算:
(1)公式:一般式 W=Fs ;常用式 W=Gh(克服重力做功)或W=f阻s(克服摩擦阻力做功)。
(2)单位:焦耳(J)
4.注意事项:
(1)F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着“之”字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)
(2)做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关。
微点拨:
1.判断物体做功的依据:做功的两个必要因素,重点抓住力作用在物体上是否有“成效”。
2.在分析做功情况时还应注意以下几点:
(1)当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功。
(2)一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功。因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。
(3)什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功。
考点四、功率
1.物理意义:表示物体做功的快慢。
2.定义:物体在单位时间内所做的功。
3.计算式:, P 表示功率,W 表示功,t 表示时间,使用公式计算功率时,必须注意W 和t的对应关系。W 为在t时间内所做的功,而t为做W 这么多的功所用的时间。
4.推导式:,式中F为做功的力而v为速度。
5.单位:瓦(W)
微点拨:
1.注意区别功与功率。功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样。只有在做功时间相同时,做功多的就做功快。否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大。也就是说:功率与功和时间两个因素有关。
2.由P=W/t变形为P=Fv可知:功率一定时,力F与速度v成反比。
考点五、机械效率
1.机械效率:有用功与总功的比值叫作机械效率。
2. 公式为:
3.推导式:
(1)竖直方向匀速提升物体时,滑轮组的机械效率:,
忽略绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:,
滑轮组的机械效率:。
(2)斜面的机械效率:,
微点拨:
1.机械效率是有用功在总功中所占的比例,其大小是由有用功和总功共同决定的,在比较机械效率大小时,可采用控制变量法,相同时,越大,越小;相同时,越大,越大。
2.判断有用功和额外功,必须抓住工作的目的,为达到目的必须做的功就是有用功,但对我们没有用而不得不做的功就是额外功。并要注意工作目改变了,有用功和额外功也要发生变化。
3.提高机械的机械效率的方法:改进机械结构,尽量减小机械自重,合理使用机械,按规定进行保养以减小摩擦。
4.需要注意的几个问题:
(1)机械效率只有大小没有单位;
(2)由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于1,通常用百分数表示;
(3)机械效率是标志机械做功性能的好坏的物理量之一,机械效率越高,做的有用功占总功的比例就越大这个机械的做功性能就越好。
机械能和内能 知识梳理
考点明细
考点一、机械能及其相互转化
1、能
能的定义:能对外做功的物体具有能量。
2、机械能
(1)动能 动能是物体由于运动而具有的能。动能的大小与物体的质量及物体运动的速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
(2)势能
①重力势能 物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。势能的大小与物体的质量及物体所处的高度有关。质量相同的物体,所处的高度越高,它的重力势能越大;所处高度相同的物体,质量越大,它的重力势能也越大。
②弹性势能 物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小跟物体的材料以及弹性形变的大小有关,弹性形变越大,物体的弹性势能就越大。
(3) 在一定条件下,动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能。单摆、滚摆的运动充分表明动能和势能可以相互转化。 机械能=动能+势能。
(4)机械能守恒定律 物体具有的势能和动能是可以互相转化的,如果没有摩擦等阻力,那么在势能和动能的相互转化中,机械能的总量保持不变。
机械能守恒定律反映了物体的动能和势能之间可以相互转化,在不存在阻力的条件下,物体动能和势能在相互转化过程中,能的总量保持不变。即动能的减少量恰好等于势能的增加量;反之,势能的减少量恰好等于动能的增加量。
考点二、内能
1、定义:物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能。由于分子之间有一定的距离,也有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
2、单位:焦耳,符号J。
3、影响内能大小的因素:质量、温度、体积、状态。
4、改变内能的方法:
(1)热传递:热传递能量从高温物体传递到低温物体,低温物体内能增加,高温物体内能减少。
(2)做功:外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减小。
要点:
1、一切物体都有内能,同一个物体,它的温度越高,内能越大。物体内能的大小,除与温度有关外,还与物体的体积、状态、质量等因素有关。
2、热量:热传递中,传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量,只能说“吸收”或“释放”了热量,不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳(J)。
3、热传递和做功改变内能是等效的。热传递是能量的转移,做功是能量的转化。
4、内能与机械能的区别
⑴由于物体内部的无规则运动不会停止,因此物体的内能不可能为0;而机械能可能为0。(如一个静止在水平地面的足球,机械能为0但内能不为0)
⑵机械能是宏观的能量,和物体整体的运动速度与是否受力有关;内能是物体内部分子的能量,是微观的能量,和物体的整体无关。
⑶机械能和内能是不同形式的能,它们之间可以互相转化。
考点三: 比热容
1、定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。符号c。公式:c=Q/m△t。
2、单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(㎏·℃)。
3、热量的计算
(1)吸热公式:
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。(t-t0)表示温度的升高量。
(2)放热公式:
式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
要点:
1、比热容是物质本身的一种性质,
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
2、水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。主要表现:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用。
(2)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,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
考点四: 热机
1、定义:利用燃料燃烧释放出能量做功的机械,叫做热机。常见的热机有:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
2、内能利用的两种方式:热传递、做功。
3、内燃机及其工作原理:
①内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机,它们分别用汽油和柴油作为燃料。
②内燃机的工作原理:汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气,用来推动活塞做功。活塞通过连杆使内燃机的飞轮转动,从而带动其他机械转动。
(3)内燃机的四个冲程:
活塞在气缸内往复运动,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程,汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中,汽缸内的活塞往复两次,曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化,在压缩过程中,机械能转化为内能,在做功过程中,内能转化为机械能。
(
柴油机
)
(
汽油机
)
(4)汽油机和柴油机的异同点:
不同点
相同点
项目
汽油机
柴油机
(1)构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧,都是内燃机。
(2)都将内能转化为机械能。
(3)每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
构造
气缸顶部有火花塞
气缸顶部有喷油嘴
点火方式
压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃,称点燃式
压缩冲程末由喷油嘴向气缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧,称压燃式
燃料
汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物
柴油、吸气冲程吸进气缸的只是空气
压缩比
压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/9至1/6
压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/22至1/16
做功
做功冲程初燃气压强为30至50个大气压,温度2000℃至2500℃,高温高压的气体推动活塞做功
做功冲程初燃气压强为50至100个大气压,温度1700℃至2000℃,高温高压的气体推动活塞做功
效率
效率较低20%至30%
效率较高30%至45%
用途
轻便,多用于汽车、飞机、小型农机具
笨重,多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械
考点五:热值与热机效率
1、热值
我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。单位是:J/㎏。
要点:
(1)燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关:
①燃料的种类;
②燃料的质量;
③燃料是否充分燃烧。
(2)燃料完全燃烧放出热量的计算公式:Q放=mq。其中m为燃料的质量,q为燃料的热值。
2、热机的效率
热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫做热机的效率。
要点:
(1)热机的效率是热机性能的一个重要指标,热机的效率越高,它的机械性能就越好。
(2)提高热机效率的途径:
①在设计和制造上,要不断改进和革新,以减少各种能量损失,提高效率。
②在使用上,要正确使用,注意保养。例如加润滑剂以保证良好的润滑,减小摩擦;运动零件之间的间隙要调整得当,减小摩擦和防止漏气。
③充分利用废气带走的能量。例如热电站就是利用废气来供热的,这种既供电又供热的热电站,比一般的火电站,燃料的利用率将大大提高。
简单电路 知识梳理
考点明细
考点一、电路及电路的连接方式
1.电路的构成:电源、用电器,再加上导线,往往还有开关,组成了电流可以流过的路径——电路。
2.三种电路:
(1)通路:接通的电路。
(2)断路:断开的电路。
(3)短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或引起导线的绝缘皮燃烧,很容易引起火灾。
3.电路图:
(1)用电路元件符号表示电路连接的图叫电路图。
(2)常见的元件及其符号:
(3)画电路图应注意的问题:元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。电路图中导线没有长短之分的原则。
4.电路的连接的基本方式:
串联
并联
定义
把用电器逐个顺次连接起来的电路
把用电器并列的连接起来的电路
特征
电路中只有一条电流路径,一处断开所有用电器都停止工作。
电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。
开关作用
控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。
电路图
实例
装饰小彩灯、开关和用电器。
家庭中各用电器、各路灯。
微点拨:
(1)电流分析法:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流,则用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联。
(2)断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响,仍然工作,则这两个用电器为并联。
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