苏科版物理九年级上册基础知识概念汇总
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第十一章《简单机械和功》
1、杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒(杠杆可以是直的,也可以是弯的)。
2、杠杆五要素:①支点(O):杠杆绕着转动的点;②动力(F1):使杠杆转动的力;③阻力(F2):阻碍杠杆转动的力;④动力臂(L1):从支点到动力作用线的距离;⑤阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的距离。(力臂不一定在杠杆上)
3、杠杆处于静止或匀速转动都叫杠杆的平衡。探究杠杆的平衡条件:(1)实验前调节杠杆两端的平衡螺母(向高处调节),使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆重力对实验的影响;(2)在杠杆一边挂上钩码,在另一边挂上钩码(或者用弹簧测力计竖直拉杠杆),使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;(3)进行多次实验的目的是得出普遍规律,防止结论的偶然性。
4、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,写作:F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L1。杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
5、杠杆的分类① 省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆。例如:起子、扳手、撬棍、铡刀等。② 费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆。例如:镊子、钓鱼杆、赛艇的船浆等。③ 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆。例如:天平。
6、注意:(1)省力杠杆省力,但费距离(动力移动的距离较大);(2)费力杠杆费力,但省距离;(3)等臂杠杆不省力也不省距离;(4)既省力又省距离的杠杆是不存在的。
7、力臂的画法:(一找支点,二画线,三连距离,四标记.)
①首先确定支点O;②画动力及阻力的作用线;③从支点O向力的作用线作垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂;④用大括号表示力臂的范围,并在旁边标上字母。
8、最小动力的画法:①找出杠杆上离支点最远的点(动力作用点);②将支点与动力作用点连线(最大力臂);③根据顺逆原则确定动力方向,过动力作用点作力与力臂垂直。
9、杠杆动态平衡中动力大小的判断:①竖直拉力大小不变;②水平拉力逐渐变大;③垂直拉力,杠杆水平前变大,杠杆水平后变小。
10、定滑轮:轴固定不动的滑轮叫定滑轮;特点:不能省力(F=G),也不能省距离(S=h),但可以改变力的方向,相当于一个等臂杠杆(如图甲所示)。
11、动滑轮:轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮;特点:能省一半力(F=G/2),但要费距离(S=2h),不能改变力的方向,相当于一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆(如图乙所示)。
甲 乙
12、滑轮组的特点:可以省力,又可以改变力的方向。若不考虑绳重和摩擦,则滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物体和动滑轮总重的几分之一。
①F=(G物+G动)/n,其中G物表示物体重,G动表示动滑轮重;若也忽略动滑轮重可得:F=G物/n; ②S绳=nh物,其中S绳表示绳子自由端移动的距离,h物表示物体升高的高度,n为承担重物绳子的段数;
③v绳=nv物,其中v绳表示绳子自由端移动的速度;v物表示物体上升的速度,n为承担重物绳子的段数。
13、滑轮组绳子的绕法:两钩用一,偶从定始,奇从动始,动定交替。(若n为偶数,则绳子的固定端挂在定滑轮上;若n为奇数,则绳子的固定端挂在动滑轮上.)
14、斜面是一种费距离但能省力的简单机械(如盘山公路、斜坡等);高度相同时,斜面越长越省力.
15、轮轴是由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴转动的简单机械,使用轮轴可以省力或省距离.(如方向盘、扳手、皮卷尺等)
16、如果对物体作用了力,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。机械功简称功。做功的两个必要因素是:①作用在物体上的力;②在力的方向上通过的距离。
17、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”。
18、功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积。计算公式:W=FS,功的单位:焦耳(J),1J=1N·1m。做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关。
19、功的原理:使用理想机械时,人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功。这个结论叫做功的原理。
20、物体在单位时间内所做的功叫做功率(P),功率是表示物体做功快慢的物理量。定义式:P=W/t,功率的国际单位是瓦特,用符号W表示,1W=1J/s,意义:1s内完成了1J的功。常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等,1kW=1000W,1W=1000mW,中学生正常功率约100W。推导公式:P=FV。
21、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。
22、有用功是对人们有用的功;额外功是对人们没有用,但又不得不做的功;总功是动力所做的功,等于有用功与额外功之和,即W有+W额外=W总。(通常W总=FS)。
23、机械效率是有用功跟总功的比值,用字母η表示。机械效率的公式是:η=W有用/W总×100%。机械效率的值越大,表明有用功在总功中所占的比例越大,做功的效率越高。
24、因为机械本身的摩擦力或重力不可能为零,额外功的总是存在,有用功小于总功,所以任何机械的机械效率都<1。
25、注意机械效率跟功率的区别:机械效率和功率是从不同的方面反映机械性能的物理量,它们之间没有必然的联系。功率大的机器不一定效率高。
26、滑轮组的机械效率与物体的重力、动滑轮的重力、机械内部摩擦有关;与物体上升高度、上升速度、绕绳方式无关。
27、提高滑轮组机械效率的方法:增大物体重力;减小动滑轮重力;减小摩擦。同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越大。
28、机械效率的计算公式:
①用滑轮组竖直提升物体(最后一个公式需在不计绳重和摩擦的条件下使用):
②用滑轮组水平移动物体: ③斜面的机械效率的计算:
第十二章《机械能和内能》
1、能量(简称能):一个物体能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量。能和功的联系:(1)能是物体做功的本领;而做功总是伴随着物体能量的变化. (2)能量的单位和功的单位相同,也是焦耳
2、物体由于运动而具有的能叫动能。运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
3、势能:重力势能和弹性势能统称为势能。
4、物体由于被举高而具有的能。物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
5、物体由于发生弹性形变而具的能。在一定限度内,物体的弹性形变程度越大,它的弹性势能就越大。
6、机械能:动能和势能的统称(机械能=动能+势能)。动能和势能之间可以互相转化的。
7、在势能和动能相互转化中,若考虑摩擦等阻力时,机械能会不断的减少;若不考虑摩擦等阻力时,机械能总量保存不变。
8、人造卫星从近地点转到远地点的过程中,其重力势能将变大,动能变小,速度变小。
9、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。一切物体任何时候都具有内能。
10、内能和机械能是两种不同形式的能。内能是属于物体内部的能,而机械能则是整个物体做机械运动时具有的动能和势能。两者最大的区别就是研究对象的不同。内能的研究对象是微观世界的大量分子,机械能的研究对象往往是宏观世界的整个物体。一切物体都有内能,但不是所有物体都具有机械能。一个物体可以同时具有内能和机械能
11、物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动越快,内能就越大。内能还与物体的种类和状态有关。内能与温度的关系:同一物体的温度改变,内能一定改变;但同一物体的温度不变,内能不一定不变(如冰吸热熔化成水温度不变,但内能增加。)同理:物体的内能改变,温度不一定改变。
12、热传递:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。热传递时,能量从高温处转移到低温处,直至温度相同。发生条件:物体间有温度差。热传递是改变物体内能的方式之一。 13、热量:在热传递过程中,转移能量的多少叫热量(Q),计算公式:Q=cm△t(Q是吸收或放出的热量,单位是焦耳J;c是比热容,单位是J/(kg.℃);m是质量;单位是千克kg;Δt指变化的温度。)
14、热量是一个过程量,只存在于热传递过程中,因此我们在讲热量时只能讲“吸收”或“放出”,不能说“含有”“具有”“热量多”“热量少”,所以物体含有热量的说法是错误的。
15、热量与内能的关系:(1)物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减小。(2)物体内能增加,不一定吸收热量;物体内能减小,不一定放出热量,内能的改变还可以通过做功的方式实现。
16、热量与温度的关系:(1)物体吸收热量,温度并不一定升高;物体放出热量,温度并不一定降低。(如冰熔化过程中吸收热量,内能增加,但温度不变。)(2)物体温度升高,不一定吸收热量;物体温度降低,不一定放出热量,还可以通过做功的方式。
17、水的比热容最大,为4.2×103J/(kg.℃);意义是:1kg水温度升高1℃吸收热量4.2×103J。应用:a.改变环境温度;b.用水作冷却剂。C.用水用取暖剂。物质的比热容与物质的种类和状态有关,与质量、温度、吸收或放出的热量无关。
18、改变物体的内能两种方法:热传递和做功,这两种方法对改变物体的内能是等效的。①热传递:实质是能量的转移;②做功:实质是能量的转化,做功可以改变物体的内能,但做功并不一定改变物体的内能。
19、物体对外做功,物体的内能减少,外界对物体做功,物体的内能增加。
20、热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的机器。在压缩冲程中机械能转化成内能。在做功冲程中内能转化为机械能。
21、汽油机的一个工作循环由吸气冲程(吸进的是汽油和空气的混合气体)、压缩冲程、做功冲程(火花塞点火)、排气冲程四个冲程组成,每个工作循环活塞上下运动2次,曲轴转动2圈,对外做功1次。
22、在热机中,用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所获得的能量之比叫热机的效率。计算公式:η=W/Q放,热机的效率总小于1。
24、热值(q):单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫热值。单位是:J/kg。干木材的热值是1.2×107J/Kg, 其物理意义:1kg干木材完全燃烧放出的热量为1.2×107J。热值是燃料的特性,热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧程度无关。
24、燃料燃烧放出热量计算:Q放=mq;(Q放是放出的热量,单位是焦耳;q是热值,单位是J/kg。)
第十三章《电路初探》
1、简单电路的组成:电源、用电器、导线和开关。电源是持续供电的装置;导线是用来传输电能的装置。开关是控制电路通断的装置。用电器是利用电能工作的装置。
2、电源供电时把其他形式的能转化为电能;最常用的直流电源是电池,电池供电时把化学能转化为电能;直流电源电池有正负两极,分别用“+”“-”表示,当直流电源供电时,电流由电源的正极通过用电器流向负极。