杠杆

1 杠杆

通常把在力的作用下饶固定点转动的硬棒叫做杠杆。

五要素：动力，阻力，动力臂，阻力臂和支点

支点：杠杆的固定点，通常用O表示。

动力：驱使杠杆转动的力，用F1表示。支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，用L1表示。

阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂，用L2表示。

杠杆绕着转动的固定点叫做支点

杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。

从支点到力的作用线的距离叫“力臂

杠杆平衡的条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

公式： F1×L1=F2×L2 F1=F2×L2÷L1

杠杆的分类

第一种是重点在中间，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；L1>L2 F1

例：商品夹子，门，钉书机，跳水板，扳手，开（啤酒）瓶器，（运水泥、砖的）手推车

第二种是力点在中间，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。L1F2

例：镊子，手臂，鱼竿，皮划艇的桨，下颚，锹、扫帚、球棍等以一手为支点，一手为动力的器械。

第三类：支点在动力点和阻力点的中间。称为等臂杠杆。L1=L2 F1=F2既可能省力的，也可能费力的，主要由支点的位置决定，或者说由臂的长度决定。例：跷跷板，天平、摩天轮 定滑轮

实验：研究杠杆平衡的条件

实验器材：带有刻度的杠杆尺、支架、钩码一盒、细线（或挂物环）、弹簧测力计。

①、把杠杆的中点支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；

目地：为了直接在杠杆上读出力臂的大小

② 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重新平衡。可多次实验

普遍的结论：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

需要测量的物理量：动力（牛）、动力臂（米）、阻力（牛）、阻力臂（米）

动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一 2 滑轮

定滑轮

定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向.

定滑轮的特点

通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮，弹簧秤的读数是一样的。可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便。

定滑轮的原理

定滑轮实质是个等臂杠杆，动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。

动滑轮

动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省1/2力多费1倍距离.

动滑轮的特点

使用动滑轮能省一半力，费距离。这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离。

动滑轮的原理

动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。

功的定义

一 机械功的两个必要因素

作用在物体上的力

物体在力的方向上移动的距离

二 功的定义

物理学规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了机械功(简称功)

作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越大，力对物体作的功就越多。

三 功的计算

1.功W等于做功的两个必要因素：作用力F和物体在力的方向上移动的距离s的乘积。W = F s

如果力和物体移动的距离相互垂直，也就是物体在力的方向上没有移动距离，那么这个力就没有做功。

2.功的单位——焦(耳)J

1焦耳=1牛顿·米 1J= 1N·m

四 功率

定义：把单位时间内所做的功叫做功率[1]，功率是比较物体做功快慢的物理量。

用P表示功率，W表示功，t表示做功的时间，则功率可表示为P＝W÷t（功率等于功除以时间）P=F`V 3 在SI制中1瓦＝1焦\秒

1千瓦＝1000瓦 1兆瓦＝1000千瓦

附：另一个功率单位：马力 1马力＝735瓦

五 机械效率

1.有用功

定义：人们利用机械提升重物时，做的功中用来提升重物所必须做的功。

2.总功

定义：人们使用机械实际用的力与这一力在机械上的作用点移动距离的乘积，

即W总=Fs

3.额外功

定义：人们利用机械提升重物时所做的功中，用来克服摩擦阻力和机械自重而做的功。W额=W总-w有用

4.机械效率

定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。用η表示：η=w有用／w总功×100%。

现实生活中机械效率η永远小于1，它标志着一台机械性能的好坏

能 一个物体另一物体做功时所具有的能量。

机械能是动能与部分势能的总和，决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是高度和质量；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。动能与势能可相互转化。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量

动能 单位 J（焦尔）

定义 物体由运动而具有的能，叫做动能。

决定动能大小的因素是物体的质量和速度。

风吹着帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功；运动着的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功．流动的空气和水，运动的钢球，它们能够做功，它们都具有能量。空气、水、钢球是由于运动而能够做功的，它们具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。

影响动能大小因素实验

动能的大小跟哪些因素有关呢？

实验： 让钢球从斜面上静止滚下，打到一个小木块上，

推动木块做功．让同一个钢球从不同高度静止滚下，看哪次木块被推得远．换用质量不同的钢球，让它们从同一高度静止滚下，看哪个钢球把木块推得远．

同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时速度越大，把木块推得越远．在滚下速度相同时，钢球的质量越大，把木块推得越远．

实验结果

实验结果表明，钢球的质量越大，它运动的速度越大，把木块推得越远，对木块做的功越多，表示钢球的动能越大．因此，运动物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越大．

实验方法

（1）控制变量法（2）转换法 4 结论

当物体质量相同时，物体运动速度越大，动能越大。

动物体运动速度相同时，物体质量越大，动能越大。

势能 物体由于被举高或发生弹性形变时具有的能叫做势能。

这里的势能分为重力势能和弹性势能。

重力势能（高度、质量）物体处于某一高度时所具有的势能

物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能（弹性的变化大小）

温度温标

温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，

温标 用来量度物体温度数值的标尺

摄氏温标（°C）1标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0度，水的沸腾温度规定为100度。根据水这两个固定温度点来对玻璃水银温度计进行分度。两点间作100等分，每一份称为1摄氏度。记作1℃。

温度计，是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。利用液体、受温度的影响而热胀冷缩原理制成的。有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、……水银的凝固点是:-39℃

水银温度计的使用

使用温度计时，首先要看清它的量程（测量范围），然后看清它的最小分度值，也就是每一小格所表示的值。要选择适当的温度计测量被测物体的温度。测量时温度计的液泡应与被测物体充分接触，且玻璃泡不能碰到被测物体的侧壁或底部；读数是，温度计不要离开被测物体，且眼睛的视线应与温度计内的液面相平。

常用水银温度计与体温计的区别

1.量程和最小分值不同 水：0度 ——100度 1度

体：35度——42度 0.1度

2.玻璃泡不同 水：短而粗 体：细而长

3.玻璃管不同 体温计的玻璃管下方有一段特细的弯管

分子动理论的基本内容

（1）一切物质都是由分子组成的；

（2）一切分子都在不停地做无规则运动；

（3）分子之间存在着相互作用的引力和斥力。

（4）温度越高分子运动得越剧烈

（5）酒精和水的混合实验说明分子和分子之间存在间隙 下水上酒

分子热运动：分子的无规则运动叫分子的热运动

热传递：是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。

进行条件：两个物体之间或者一个物体的不同部分之间存在温度差

停止条件：两个物体之间或者一个物体的不同部分之间温度相等为止

热传递是能量传递的一种方式，它具体又包括热传导（热的良导体、热的不良导体）、对流和热辐射（热辐射是真空中唯一的热传递方式）三种形式 5 热辐射，它是指受热物体以电磁辐射的形式向外界发射并传送能量的过程。物体温度越高，辐射越强。

热量，指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转移的能量。烧水时,水吸收的热量与水的质量有什么关系?与水温升高的多少有什么关系? 温度相同时水质量越大 吸收的热量就越多.。质量相同时加热后的温度和加热前的温度越大则吸收的热量越多 简言之 质量和升高的温度都和吸收的热量成正比

单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量（或降低1℃所释放的热量）叫做这种物质的比热容。

比热容用符号c表示

比热容是物质的一种特性，它只与物质种类有关，它与Q.、m、ΔT 无关

热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类，

最早的热机：18世纪最早蒸汽机、

高温高压燃气推动活塞做功，利用率低只用10%

内燃机的一个工作循环。

吸气冲程 活塞下行进气门开启，排气门关闭气体油缸和空气吸入；

压缩行程 活塞上行两门紧闭（活塞对气体做功）机械能转化为内能

做功行程 活塞下行两门紧闭（内能转化为机械能）

排气行程 活塞上行排气阀打开，废气经排气门排出。

密度

在物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。其数学表达式为ρ=m/V

密度是物质的一种特性，它不随质量、体积的改变而改变，同种物质的密度不变。

当质量相同时，密度越大体积越小

当密度相同时，质量越大体积越大

当体积相同时，质量越大密度越大

探究物体的质量与体积的关系？

提出问题:质量与体积的关系是什么？

猜想与假设：一.质量增大，体积随之增大 ；二.质量增大，体积随之减小；三.质量增大或减小，体积不变

制定计划与设计实验：豆子若干，量筒，水。试验思路：通过改变物体（豆子）的数量来改变物体（豆子)的质量，通过量筒中水面的高低来反映出物体（豆子）体积的变化

进行试验与收集数据：1.在量筒中加入适量水，记下量筒刻度值V1

2.在量筒中加入适量豆子，记下量筒刻度值V2

3.再加入适量豆子，记下量筒刻度值V3

4.比较V2与V3的大小

分析与论证：比较得V3大于V2，可知当物体的质量增大（豆子的数量增加时）物体的体积随之增大