第一章 機械運動
一、長度和時間的測量
1、測量某個物理量時用來進行比較的标準量叫做單位。為方便交流,國際計量組織制定了一套國際統一的單位,叫國際單位制(簡稱SI)。
2、長度的單位:在國際單位制中,長度的基本單位是米(m),其他單位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、納米(nm)。1km=1 000m;1dm=0.1m;1cm=0.01m;1mm=0.001m;1μm=0.000 001m;1nm=0.000 000 001m。測量長度的常用工具:刻度尺。刻度尺的使用方法:①注意刻度标尺的零刻度線、最小分度值和量程;②測量時刻度尺的刻度線要緊貼被測物體,位置要放正,不得歪斜,零刻度線應對準所測物體的一端;③讀數時視線要垂直于尺面,并且對正觀測點,不能仰視或者俯視。
3、國際單位制中,時間的基本單位是秒(s)。時間的單位還有小時(h)、分(min)。1h=60min 1min=60s。
4、測量值和真實值之間的差異叫做誤差,我們不能消滅誤差,但應盡量減小誤差。誤差的産生與測量儀器、測量方法、測量的人有關。減少誤差方法:多次測量求平均值、選用精密測量工具、改進測量方法。誤差與錯誤區别:誤差不是錯誤,錯誤不該發生能夠避免,誤差永遠存在不能避免。
二、運動的描述
1、運動是宇宙中最普遍的現象,物理學裡把物體位置變化叫做機械運動。
2、在研究物體的運動時,選作标準的物體叫做參照物。參照物的選擇:任何物體都可做參照物,應根據需要選擇合适的參照物(不能選被研究的物體作參照物)。研究地面上物體的運動情況時,通常選地面為參照物。選擇不同的參照物來觀察同一個物體結論可能不同。同一個物體是運動還是靜止取決于所選的參照物,這就是運動和靜止的相對性。
三、運動的快慢
1、物體運動的快慢用速度表示。在相同時間内,物體經過的路程越長,它的速度就越快;物體經過相同的路程,所花的時間越短,速度越快。在勻速直線運動中,速度等于運動物體在單位時間内通過的路程。在物理學中,為了比較物體運動的快慢,采用“相同時間比較路程”的方法,也就是将物體運動的路程除以所用時間。這樣,在比較不同運動物體的快慢時,可以保證時間相同。
計算公式:v=
其中:s——路程——米(m);t——時間——秒(s);v——速度——米/秒(m/s)
國際單位制中,速度的單位是米每秒,符号為m/s或m·s-1,交通運輸中常用千米每小時做速度的單位,符号為km/h或km·h-1,1m/s=3.6km/h。v=,變形可得:s=vt,t=。
2、快慢不變,沿着直線的運動叫勻速直線運動。勻速直線運動是最簡單的機械運動。運動速度變化的運動叫變速運動,變速運動的快慢用平均速度來表示,粗略研究時,也可用速度的公式來計算,平均速度=總路程/總時間。四、測量平均速度
1、停表的使用:第一次按下時,表針開始轉動(啟動);第二次按下時,表針停止轉動(停止);第三次按下時,表針彈回零點(回表)。讀數:表中小圓圈的數字單位為min,大圓圈的數字單位為s。
2、測量原理:平均速度計算公式v=
第二章 聲現象
一、聲音的産生與傳播
1、一切發聲的物體都在振動。用手按住發音的音叉,發音也停止,該現象說明振動停止發聲也停止。振動的物體叫聲源。人說話,唱歌靠聲帶的振動發聲,婉轉的鳥鳴靠鳴膜的振動發聲,清脆的蟋蟀叫聲靠翅膀摩擦的振動發聲,其振動頻率一定在20-20000次/秒之間。
2、聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲。在空氣中,聲音以看不見的聲波來傳播,聲波到達人耳,引起鼓膜振動,人就聽到聲音。氣體、液體、固體都能發聲,空氣能傳播聲音。
3、聲音在介質中的傳播速度簡稱聲速。一般情況下,v固>v液>v氣聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s合1224km/h,在真空中的傳播速度為0m/s。
4、回聲是由于聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。如果回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上人耳能把回聲跟原聲區分開來,此時障礙物到聽者的距離至少為17m。利用:利用回聲可以測定海底深度、冰山距離、敵方潛水艇的遠近測量中要先知道聲音在海水中的傳播速度,測量方法是:測出發出聲音到受到反射回來的聲音訊号的時間t,查出聲音在介質中的傳播速度v,則發聲點距物體S=vt/2。
二、聲音的特性
1、樂音是物體做規則振動時發出的聲音。
2、音調:人感覺到的聲音的高低。用硬紙片在梳子齒上快劃和慢劃時可以發現:劃的快音調高,用同樣大的力撥動粗細不同的橡皮筋時可以發現:橡皮筋振動快發聲音調高。綜合兩個實驗現象你得到的共同結論是:音調跟發聲體振動頻率有關系,頻率越高音調越高;頻率越低音調越低。物體在1s振動的次數叫頻率,物體振動越快 頻率越高。頻率單位次/秒又記作Hz 。
3、響度:人耳感受到的聲音的大小。響度跟發生體的振幅和距發聲距離的遠近有關。物體在振動時,偏離原來位置的最大距離叫振幅。振幅越大響度越大。增大響度的主要方法是:減小聲音的發散。
(1)聲音是由物體的振動産生的;(2)聲音的大小跟發聲體的振幅有關。
4、音色:由物體本身決定。人們根據音色能夠辨别樂器或區分人。
5、區分樂音三要素:聞聲知人——依據不同人的音色來判定;高聲大叫——指響度;高音歌唱家——指音調。
三、聲的利用
可以利用聲來傳播信息和傳遞能量。
四、噪聲的危害和控制
1、當代社會的四大污染:噪聲污染、水污染、大氣污染、固體廢棄物污染。
2、物理學角度看,噪聲是指發聲體做無規則的雜亂無章的振動發出的聲音;環境保護的角度噪聲是指妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音起幹擾作用的聲音。
3、人們用分貝(dB)來劃分聲音等級;聽覺下限0dB;為保護聽力應控制噪聲不超過90dB;為保證工作學習,應控制噪聲不超過70dB;為保證休息和睡眠應控制噪聲不超過50dB。
4、減弱噪聲的方法:在聲源處減弱、在傳播過程中減弱、在人耳處減弱。
第三章 物态變化
一、溫度
1、定義:溫度表示物體的冷熱程度。
2、單位:
①國際單位制中采用熱力學溫度。
②常用單位是攝氏度(℃) 規定:在一個标準大氣壓下冰水混合物的溫度為0度,沸水的溫度為100度,它們之間分成100等份,每一等份叫1攝氏度 某地氣溫-3℃讀做:零下3攝氏度或負3攝氏度
③換算關系T=t + 273K
3、 測量——溫度計(常用液體溫度計)
①溫度計構造:下有玻璃泡,裡盛水銀、煤油、酒精等液體;内有粗細均勻的細玻璃管,在外面的玻璃管上均勻地刻有刻度。
②溫度計的原理:利用液體的熱脹冷縮進行工作。
③分類及比較:
分類 |
實驗用溫度計 |
寒暑表 |
體溫計 |
用途 |
測物體溫度 |
測室溫 |
測體溫 |
量程 |
-20℃~110℃ |
-30℃~50℃ |
35℃~42℃ |
分度值 |
1℃ |
1℃ |
0.1℃ |
所用液體 |
水 銀煤油(紅) |
酒精(紅) |
水銀 |
特殊構造 |
玻璃泡上方有縮口 |
||
使用方法 |
使用時不能甩,測物體時不能離開物體讀數 |
使用前甩可離開人體讀數 |
④常用溫度計的使用方法:
使用前:觀察它的量程,判斷是否适合待測物體的溫度;并認清溫度計的分度值,以便準确讀數。使用時:溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器底或容器壁;溫度計玻璃泡浸入被測液體中稍候一會兒,待溫度計的示數穩定後再讀數;讀數時玻璃泡要繼續留在被測液體中,視線與溫度計中液柱的上表面相平。
二、熔化和凝固
①熔化:
定義:物體從固态變成液态叫熔化。
晶體物質:海波、冰、石英水晶、非晶體物質:松香、石蠟玻璃、瀝青、蜂蠟
食鹽、明礬、奈、各種金屬
熔化圖象:熔化特點:固液共存,吸熱,溫度不變 熔化特點:吸熱,先變軟變稀,最後變為液态溫度不斷上升。
熔點:晶體熔化時的溫度。熔化的條件:(1)達到熔點。(2)繼續吸熱。
凝固:
定義:物質從液态變成固态叫凝固。
凝固圖象:
凝固特點:固液共存,放熱,溫度不變 凝固特點:放熱,逐漸變稠、變黏、變硬、最後成固體,溫度不斷降低。
凝固點:晶體熔化時的溫度凝固的條件:⑴ 達到凝固點。⑵ 繼續放熱。
同種物質的熔點凝固點相同。
三、汽化和液化
①汽化:
定義:物質從液态變為氣态叫汽化。蒸 定義:液體在任何溫度下都能發生的,并且隻在液體表面發生的汽化現象 叫蒸發。
發 影響因素:(1)液體的溫度;(2)液體的表面積;(3)液體表面空氣的流動。
作用:蒸發吸熱(吸外界或自身的熱量),具有制冷作用。
定義:在一定溫度下,在液體内部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。沸 沸點:液體沸騰時的溫度。
騰沸騰條件:(1)達到沸點。(2)繼續吸熱
沸點與氣壓的關系:一切液體的沸點都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高
②液化:定義:物質從氣态變為液态 叫液化。
方法:(1)降低溫度;(2)壓縮體積。
好處:體積縮小便于運輸。
作用:液化放熱
四、升華和凝華
①升華:定義:物質從固态直接變成氣态的過程,吸熱,易升華的物質有:碘、冰、幹冰、樟腦、鎢。
②凝華:定義:物質從氣态直接變成固态的過程,放熱
第四章 光現象
一、光的直線傳播
1、光源:定義:能夠發光的物體叫光源。
分類:自然光源,如太陽、螢火蟲;人造光源,如篝火、蠟燭、油燈、電燈。月亮本身不會發光,它不是光源。
2、規律:光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的。
3、光線是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。早晨,看到剛從地平線升起的太陽的位置比實際位置高,該現象說明:光在非均勻介質中不是沿直線傳播的。
4、應用及現象:
①激光準直。
②影子的形成:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體的後面形成黑色區域即影子。③日食月食的形成:當地球在中間時可形成月食。如圖:在月球後1的位置可看到日全食,在2的位置看到日偏食,在3的位置看到日環食。
④小孔成像:小孔成像實驗早在《墨經》中就有記載小孔成像成倒立的實像,其像的形狀與孔的形狀無關。
5、光速:
光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空氣中速度約為3×108m/s。光在水中速度為真空中光速的3/4,在玻璃中速度為真空中速度的2/3 。
二、光的反射
1、定義:光從一種介質射向另一種介質表面時,一部分光被反射回原來介質的現象叫光的反射。
2、反射定律:三線同面,法線居中,兩角相等,光路可逆.即:反射光線與入射光線、法線在同一平面上,反射光線和入射光線分居于法線的兩側,反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。不發光物體把照在它上面的光反射進入我們的眼睛
3、分類:
(1)鏡面反射:
定義:射到物面上的平行光反射後仍然平行
條件:反射面平滑。
應用:迎着太陽看平靜的水面,特别亮。黑闆“反光”等,都是因為發生了鏡面反射
(2)漫反射:
定義:射到物面上的平行光反射後向着不同的方向,每條光線遵守光的反射定律。
條件:反射面凹凸不平。
應用:能從各個方向看到本身不發光的物體,是由于光射到物體上發生漫反射的緣故。
三、平面鏡成像
1、平面鏡:
成像特點:等大,等距,垂直,虛像
①像、物大小相等
②像、物到鏡面的距離相等。
③像、物的連線與鏡面垂直
④物體在平面鏡裡所成的像是像。
成像原理:光的反射定理;作用:成像、 改變光路。
實像和虛像:
實像:實際光線會聚點所成的像
虛像:反射光線反向延長線的會聚點所成的像
2、球面鏡:
定義:用球面的内表面作反射面。
凹面鏡 性質:凹鏡能把射向它的平行光線會聚在一點;從焦點射向凹鏡的反射光是平行光
應用:太陽竈、手電筒、汽車頭燈。
定義:用球面的外表面做反射面。
凸面鏡 性質:凸鏡對光線起發散作用。凸鏡所成的象是縮小的虛像
應用:汽車後視鏡
四、光的折射
1、折射:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生偏折,這種現象叫做光的折射。當發生折射現象時,一定也發生了反射現象。當光線垂直射向兩種物質的界面時,傳播方向不變。
2、光的折射規律:在折射現象中,折射光線、入射光線和法線都在同一個平面内;光從空氣斜射入水中或其他介質中時,折射光線向法線方向偏折(折射角<入射角);光從水或其他介質中斜射入空氣中時,折射光線向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射現象中,光路是可逆的。在光的折射現象中,入射角增大,折射角也随之增大。在光的折射現象中,介質的密度越小,光速越大,與法線形成的角越大。
3、折射的現象:①從岸上向水中看,水好像很淺,沿着看見魚的方向叉,卻叉不到;從水中看岸上的東西,好像變高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃樓。④彩虹。
從岸邊看水中魚N的光路圖(圖1): 圖中的N點是魚所在的真正位置,N'點是我們看到的魚,從圖中可以得知,我們看到的魚比實際位置高。像點就是兩條折射光線的反向延長線的交點。在完成折射的光路圖時可畫一條垂直于介質交界面的光線,便于繪制。
五、光的色散
1、光的色散:光的色散屬于光的折射現象。1666年,英國物理學家牛頓用玻璃三棱鏡使太陽光發生了色散(圖2)。太陽光通過棱鏡後,被分解成各種顔色的光,用一個白屏來承接,在白屏上就形成一條顔色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的彩帶。牛頓的實驗說明白光是由各種色光混合而成的。
2、色光的三原色:紅、綠、藍。紅、綠、藍三種色光,按不同比例混合,可以産生各種顔色的光。(圖3)
光的色散色光的三原色
顔料的三原色圖2圖3
3、物體的顔色:透明物體的顔色由通過它的色光來決定。如圖4,如果在白屏前放置一塊紅色玻璃,則白屏上其他顔色的光消失,隻留下紅色。這表明,其他色光都被紅色玻璃吸收了,隻有紅光能夠透過。不透明物體的顔色是由它反射的色光決定的。如圖4,如果把一張綠紙貼在白屏上,則在綠紙上看不到彩色光帶,隻有被綠光照射的地方是亮的(反射綠光),其他地方是暗的(不反射光)。如果一個物體能反射所有色光,則該物體呈現白色。如果一個物體能吸收所有色光,則該物體呈現黑色。如果一個物體能透過所有色光,則該物體是無色透明的。
第五章 透鏡及其應用
一、透鏡
1、名詞
薄透鏡:透鏡的厚度遠小于球面的半徑。
主光軸:通過兩個球面球心的直線。
光心:(O)即薄透鏡的中心。性質:通過光心的光線傳播方向不改變。
焦點(F):凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點,這個點叫焦點。
焦距(f):焦點到凸透鏡光心的距離。
區别:凸透鏡:中間厚,兩邊薄;凹透鏡:中間薄,兩邊厚
2、典型光路
3、填表:
名稱 |
又名 |
眼鏡 |
實物形狀 |
光學符号 |
性質 |
凸透鏡 |
會聚透鏡 |
老化鏡 |
對光線有會聚作用 |
||
凹透鏡 |
發散透鏡 |
近視鏡 |
對光線有發散作用 |
二、生活中的透鏡
照相機 |
投影儀 |
放大鏡 |
|
原理 |
凸透鏡成像 |
||
u>2f |
f<u<2f |
u<f |
|
像的性質 |
倒立、縮小的實像 |
倒立、放大的實像 |
正立、放大的虛像 |
光路圖 |
|||
透鏡不動時的調整 |
像偏小:物體靠近相機,暗箱拉長 像偏大:物體遠離相機,暗箱縮短 |
像偏小:物體靠近鏡頭,投影儀遠離屏幕 像偏大:物體遠離鏡頭,投影儀靠近屏幕 |
像偏小:物體稍微遠離透鏡,适當調整眼睛位置 像偏大:物體稍微靠近透鏡,适當調整眼睛位置 |
物體不動時的調整 |
像偏小:相機靠近物體,暗箱拉長 像偏大:相機遠離物體,暗箱縮短 |
像偏小:鏡頭靠近物體(位置降低),投影儀遠離屏幕 像偏大:鏡頭遠離物體(位置提高),投影儀靠近屏幕 |
像偏小:透鏡稍遠離物體,适當調整眼睛位置 像偏大:透鏡稍靠近物體,适當調整眼睛位置 |
其他内容 |
鏡頭相當于一個凸透鏡。 像越小,像中包含的内容越多。 |
鏡頭相當于一個凸透鏡。 投影片要上下左右颠倒放置。 平面鏡的作用:改變光的傳播方向,使得射向天花闆的光能夠在屏幕上成像。 |
實像和虛像(見下圖):照相機和投影儀所成的像,是光通過凸透鏡射出後會聚在那裡所成的,如果把感光膠片放在那裡,真的能記錄下所成的像。這種像叫做實像。物體和實像分别位于凸透鏡的兩側。
凸透鏡成實像情景:光屏能承接到所形成的像,物和實像在凸透鏡兩側。
凸透鏡成虛像情景:光屏不能承接所形成的像,物和虛像在凸透鏡同側。
三、凸透鏡成像的規律
1、實驗:實驗時點燃蠟燭,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大緻在同一高度,目的是:使燭焰的像成在光屏中央。若在實驗時,無論怎樣移動光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蠟燭在焦點以内;②燭焰在焦點上③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度;④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距,成像在很遠的地方,光具座的光屏無法移到該位置。
2、實驗結論:(凸透鏡成像規律)
F分虛實,2f大小,實倒虛正,具體見下表:
物距 |
像的性質 |
像距 |
應用 |
||
倒、正 |
放、縮 |
虛、實 |
|||
u>2f |
倒立 |
縮小 |
實像 |
f |
照相機 |
f |
倒立 |
放大 |
實像 |
v>2f |
幻燈機 |
u |
正立 |
放大 |
虛象 |
|v|>u |
放大鏡 |
3、對規律的進一步認識:
(1)u=f是成實像和虛象,正立像和倒立像,像物同側和異側的分界點。
(2)u=2f是像放大和縮小的分界點
(3)當像距大于物距時成放大的實像(或虛像),當像距小于物距時成倒立縮小的實像。
(4)成實像時:
(5)成虛像時:
當物體從遠處向焦點靠近時,像逐漸變大,遠離凸透鏡
①當u>2f,物體比像移動得快
②當f<u<2f,物體比像移動得慢
四、眼睛和眼鏡
1、成像原理:從物體發出的光線經過晶狀體等一個綜合的凸透鏡在視網膜上行成倒立,縮小的實像,分布在視網膜上的視神經細胞受到光的刺激,把這個信号傳輸給大腦,人就可以看到這個物體了。
2、近視原因:晶體太厚,折光能力強,或眼球在前後方向上太長(用凹透鏡矯正)
遠視原因:晶體太薄,折光能力弱,或眼球在前後方向上太短(用凸透鏡矯正)
明視距離:25cm近點:10cm
五、顯微鏡和望遠鏡
1、顯微鏡:顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡,每組透鏡的作用都相當于一個凸透鏡,靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡,靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。來自被觀察物體的光經過物鏡後成一個放大的實像,道理就像投影儀的鏡頭成像一樣;目鏡的作用則像一個普通的放大鏡,把這個像再放大一次。經過這兩次放大作用,我們就可以看到肉眼看不見的小物體了。
2、望遠鏡:有一種望遠鏡也是由兩組凸透鏡組成的。靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡,靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。我們能不能看清一個物體,它對我們的眼睛所成“視角”的大小十分重要。望遠鏡的物鏡所成的像雖然比原來的物體小,但它離我們的眼睛很近,再加上目鏡的放大作用,視角可以變得很大。
第六章 質量與密度
一、質量
1、物體是由物質組成的。物體所含物質的多少叫質量,用m表示。物體的質量不随物體的形态、狀态、位置、溫度而改變,所以質量是物體本身的一種屬性。質量的單位:千克(kg),常用單位:噸(t)、克(g)、毫克(mg)。1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
2、天平是實驗室測質量的常用工具。當天平平衡後,被測物體的質量等于砝碼的質量加上遊碼所對的刻度值。
3、天平的使用:注意事項:被測物體的質量不能超過天平的稱量(天平所能稱的最大質量);向盤中加減砝碼時要用鑷子,不能用手接觸砝碼,不能把砝碼弄濕、弄髒;潮濕的物體和化學藥品不能直接放在天平的盤中。托盤天平的結構:底座、遊碼、标尺、平衡螺母、橫梁、托盤、分度盤、指針。使用步驟:
①放置——天平應水平放置。
②調節——天平使用前要使橫梁平衡。首先把遊碼放在标尺的“0”刻度處,然後調節橫梁兩端的平衡螺母(移向高端),使橫梁平衡。
③稱量——稱量時應把被測物體放天平的左盤,把砝碼放右盤(先大後小)。遊碼能夠分辨更小的質量,在标尺上向右移動遊碼,就等于在右盤中增加一個更小的砝碼。
二、密度
1、物質的質量與體積的關系:體積相同的不同物質組成的物體的質量一般不同,同種物質組成的物體的質量與它的體積成正比。
2、一種物質的質量與體積的比值是一定的,物質不同,其比值一般不同,這反映了不同物質的不同特性,物理學中用密度表示這種特性。單位體積的某種物質的質量叫做這種物質的密度。
密度的公式:ρ=m/V
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)
m——質量——千克(kg)
V——體積——立方米(m3)
密度的常用單位g/cm3,g/cm3單位大,1g/cm3=1.0×103kg/m3。水的密度為1.0×103kg/m3,讀作1.0×103千克每立方米,它表示物理意義是:1立方米的水的質量為1.0×103千克。
3、密度的應用:鑒别物質:ρ=m/V。
測量不易直接測量的體積:V=m/ρ。
測量不易直接測量的質量:m=ρV。
三、測量物質的密度
1、量筒的使用:液體物質的體積可以用量筒測出。量筒(量杯)的使用方法:
①觀察量筒标度的單位。1L=1dm3 1mL=1cm3
②觀察量筒的最大測量值(量程)和分度值(最小刻度)。
③讀數時,視線與量筒中凹液面的底部相平(或與量筒中凸液面的頂部相平)。
2、測量液體和固體的密度:隻要測量出物質的質量和體積,通過ρ=m/V就能夠算出物質的密度。質量可以用天平測出,液體和形狀不規則的固體的體積可以用量筒或量杯來測量。
四、密度與社會生活
1、密度與溫度:溫度能改變物質的密度,一般物體都是在溫度升高時體積膨脹(即:熱脹冷縮,水在4℃以下是熱縮冷脹),密度變小。
2、密度與物質鑒别:不同物質的密度一般不同,通過測量物質的密度可以鑒别物質。
第七章 力
第1節 力
1、力的作用效果:力可以使物體改變運動狀态,包括使運動的物體靜止、使靜止的物體運動、使物體速度的大小、方向發生改變;力可以使物體發生形變。
物理學中,力的單位是牛頓,簡稱牛,符号是N。
2、力的大小、方向和作用點叫做力的三要素。力的三要素都能影響力的作用效果。
3、在物理學中通常用一根帶箭頭的線段表示力:在受力物體上沿着力的方向畫一條線段,在線段的末端畫一個箭頭表示力的方向,線段的起點或終點表示力的作用點,在同一圖中,力越大,線段越長。有時還在力的示意圖旁邊用數值和單位标出力的大小。
4、一個物體對别的物體施力時,也同時受到後者對它的作用力。也就是說,物體間力的作用是相互的(相互作用力在任何情況下都是大小相等,方向相反,作用在不同物體上)。兩物體相互作用時,施力物體同時也是受力物體,反之,受力物體同時也是施力物體。力不能脫離物體而存在。
第2節 彈力
1、物體受力時發生形變,不受力時又恢複原來的形狀的特性叫做彈性。
物體變形後不能自動恢複原來形狀的特性叫做塑性。
彈簧的彈性有一定的限度,超過這個限度就不能完全複原。
彈力是物體由于彈性形變而産生的力。
2、測量力的大小的工具叫做測力計。
彈簧測力計原理:彈簧受的拉力越大,彈簧的伸長就越長。在彈性限度内,彈簧的伸長跟受到的拉力成正比。
彈簧測力計結構:彈簧、挂構、指針、刻度牌、外殼。
彈簧測力計使用:使用前:①觀察它的量程(測量範圍),加在它上面的力不能超過它的量程。②觀察分度值,即認清它的每一小格表示多少牛。③檢查它的指針是否指在“0”刻度,測量前應該把指針調節到指“0”的位置上。
測量時:注意防止彈簧指針卡住,沿軸線方向用力。
讀數時:視線與刻度面垂直。
第3節 重力
1、宇宙間任何兩個物體,都存在互相吸引的力,這就是萬有引力。由于地球的吸引而使物體受到的力,叫做重力。地球上所有物體都受到重力的作用。重力的施力物體是地球。
2、重力的大小通常叫做重量。
物體所受的重力跟它的質量成正比,它們之間的關系是G=mg。
符号的意義及單位:G——重力——牛頓(N)
M——質量——千克(kg)
g=9.8牛/千克(N/kg)(在要求不很精确的情況下可取g=10N/kg)
3、重力的方向是豎直向下的。應用:重垂線
4、重力在物體上的作用點叫做重心。形狀規則的物體的重心在它的幾何中心。
第八章 運動和力
第1節 牛頓第一定律
1、維持運動需要力嗎?亞裡士多德:如果要使一個物體持續運動,就必須對它施加力的作用。如果這個力被撤銷,物體就會停止運動。伽利略:物體的運動并不需要力來維持,運動之所以會停下來,是因為受到了摩擦阻力。
2、一切物體在沒有受到力的作用的時候,總保持靜止狀态或勻速直線運動狀态(即:一切物體在沒有受到力的作用的時候,運動狀态不會發生改變)。牛頓第一定律是通過分析事實,再進一步概括、推理得出的。
3、物體保持運動狀态不變的特性叫慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。說明:慣性是物體的一種特性。慣性不是力,隻有大小,沒有方向。物體慣性大小隻與質量大小有關,與物體是否受力,運動快慢均無關。一切物體在任何情況下都有慣性。
第2節 二力平衡
1、物體在受到兩個力的作用時,如果能保持靜止狀态或勻速直線運動狀态,那麼這兩個力相互平衡。
2、作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反、并且在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡。
第3節 摩擦力
1、兩個相互接觸的物體,當它們做相對運動時,在接觸面上産生的阻礙相對運動的力叫摩擦力。
2、摩擦分為滑動摩擦和滾動摩擦,滾動摩擦比滑動摩擦小得多。
3、滑動摩擦和滾動摩擦既跟作用在物體表面的壓力有關,又跟接觸面的粗糙程度有關。滑動摩擦力的方向跟物體相對運動方向相反。
我們應增大有益摩擦,減小有害摩擦。增大摩擦的方法:增加接觸面的粗慥程度,增加壓力,變滾動為滑動;減小摩擦的方法:減小接觸面的粗慥程度(使接觸面光滑),減小壓力,使兩個互相接觸的表面分開,變滑動為滾動。
第九章 壓強
第1節 壓強
1、垂直壓在物體表面上的力叫壓力。壓力并不都是由重力引起的,一般壓力不等于重力。把物體放在水平桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力等于物體的重力。
研究影響壓力作用效果因素的實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。
物體單位面積上受到的壓力叫壓強。壓強是表示壓力作用效果的物理量。
壓強公式:p=,其中:p——壓強——帕斯卡(Pa);
F——壓力——牛頓(N)
S——受力面積——米2(m2)。
2、增大壓強的方法:增大壓力、減小受力面積、同時增大壓力和減小受力面積。
減小壓強的方法:減小壓力、增大受力面積、同時減小壓力和增大受力面積。
第2節 液體的壓強
1、液體内部産生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
液體壓強的特點:(1)液體内部朝各個方向都有壓強;(2)在同一深度,各個方向的壓強都相等;(3)深度增大,液體的壓強增大;(4)液體的壓強還與液體的密度有關,在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。
2、液體壓強公式:p=ρgh。
說明:(1)公式适用的條件為:液體。(2)公式中物理量的單位為:p——Pa;ρ——kg/m3;g——N/kg;h——m。(3)從公式中看出:液體的壓強隻與液體的密度和液體的深度有關,而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。
3、上端開口,下部連通的容器叫連通器。原理:連通器裡裝一種液體且液體不流動時,各容器中的液面高度總是相同的。應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等。
第3節 大氣壓強
1、實驗證明:大氣壓強是存在的,大氣壓強通常簡稱大氣壓或氣壓。
2、大氣壓的測量——托裡拆利實驗。
(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管裡灌滿水銀,将管口堵住,然後倒插在水銀槽中放開堵管口的手指後,管内水銀面下降一些就不在下降,這時管内外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理分析:在管内,與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱産生的壓強。
(3)結論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大氣壓的變化而變化)。
(4)說明:
①實驗前玻璃管裡水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置後,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
②本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m
③将玻璃管稍上提或下壓,管内外的高度差不變,将玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
3、标準大氣壓——支持76cm水銀柱的大氣壓叫标準大氣壓。
标準大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa,可支持水柱高約10.3m
4、大氣壓的變化:大氣壓随高度增加而減小,大氣壓随高度的變化是不均勻的,低空大氣壓減小得快,高空減小得慢,且大氣壓的值與地點、天氣、季節的變化有關。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
5、大氣壓的測量:測定大氣壓的儀器叫氣壓計。氣壓計分為水銀氣壓計和無液氣壓計。
大氣壓的應用:活塞式抽水機和離心式抽水機。
第4節 流體壓強與流速的關系
1、流體壓強與流速的關系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
2、飛機的升力:機翼的上下表面存在的壓強差,産生了向上的升力。
第十章 浮力
第1節 浮力
1、浮力是由液體(或氣體)對物體向上和向下壓力差産生的。
第2節 阿基米德原理
1、内容:浸入液體裡的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。
2、公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g。從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關。
3、适用條件:液體(或氣體)。
第3節 物體的浮沉條件及應用
1、浸沒在液體中物體,當它所受的浮力大于重力時,物體上浮;當它所受的浮力小于所受的重力時,物體下沉;當它所受的浮力與所受的重力相等時,物體懸浮在液體中或漂浮在液面上。反之亦然。漂浮在液面上的物體受到的浮力等于受到的重力。
2、浮力的應用
輪船:采用空心的辦法增大排水量。排水量——輪船按設計的要求滿載時排開的水的質量。潛水艇:改變自身重來實現上浮下沉。氣球和飛艇:改變所受浮力的大小,實現上升下降。
第十一章 功和機械能
第1節 功
1、做功的含義:如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,這個力的作用就顯示出成效,力學裡就說這個力做了功。力學裡所說的功包括兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在這個力的方向上移動的距離。不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
2、功的計算:作用在物體上力越大,使物體移動的距離越大,這個力的成效越顯著,說明力所做的功越多。物理學中把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功:
功=力×力的方向上移動的距離
用公式表示:W=FS,符号的意義及單位:W——功——焦耳(J)
F——力——牛頓(N)
S——距離——米(m)
功的單位:焦耳(J),1J=1N·m。
注意:①分清哪個力對物體做功,計算時F就是這個力;②公式中S一定是在力F的方向上通過的距離,必須與F對應。③功的單位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘積(牛·米,不能寫成“焦”)單位搞混。
3、功的原理:使用機械時,人們所做的功,都不會少于不用機械時所做的功,也就是使用任何機械都不省功。
說明:①功的原理是一個普遍的結論,對于任何機械都适用。②功的原理告訴我們,使用機械要省力必須費距離,要省距離必須費力,既省力又省距離的機械是沒有的。③使用機械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、或者可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。④我們做題遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)理想機械:使用機械時人們所做的功(FS)=不用機械時對重物所做的功(Gh)。
第2節 功率
1、物理學中,用功率表示做功的快慢。單位時間内所做的功叫做功率。
2、公式:P=
符号的意義及單位:P——功率——瓦特(W)
W——功——焦耳(J)
T——時間——秒(s)
3、功率的單位是瓦特(簡稱瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW=103W。
第3節 動能和勢能
1、物體能夠對外做功(但不一定做功),表示這個物體具有能量,簡稱能。
2、動能:物體由于運動而具有的能叫做動能。
3、質量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,它的動能也越大。
4、重力勢能和彈性勢能統稱為勢能。
①重力勢能:物體由于被舉高而具有的能量,叫做重力勢能。物體被舉得越高,質量越大,具有的重力勢能也越大。
②彈性勢能:物體由于彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。物體的彈性形變越大,具有的彈性勢能越大。
第4節 機械能及其轉化
1、機械能:動能與勢能統稱為機械能。動能是物體運動時具有的能量,勢能是存儲着的能量。動能和勢能可以互相轉化。如果隻有動能和勢能相互轉化,機械能的總和不變,也就是說機械能是守恒的。
2、動能和重力勢能間的轉化規律:
①質量一定的物體,如果加速下降,則動能增大,重力勢能減小,重力勢能轉化為動能;
②質量一定的物體,如果減速上升,則動能減小,重力勢能增大,動能轉化為重力勢能。
3、動能與彈性勢能間的轉化規律:
①如果一個物體的動能減小,而另一個物體的彈性勢能增大,則動能轉化為彈性勢能;
②如果一個物體的動能增大,而另一個物體的彈性勢能減小,則彈性勢能轉化為動能。
第十二章 簡單機械
第1節 杠杆
1、一根硬棒,在力的作用下能繞着固定點轉動,這根硬棒就是杠杆。
支點——杠杆繞着轉動的點;動力——使杠杆轉動的力;阻力——阻礙杠杆轉動的力;動力臂——從支點到動力作用線的距離;阻力臂——從支點到阻力作用線的距離。
當杠杆在動力和阻力作用下靜止時,我們就說杠杆平衡了。
2、杠杆的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
3、杠杆的應用
省力杠杆:L1>L2 F1<F2 省力費距離;
費力杠杆:L1<L2 F1>F2 費力省距離;
等臂杠杆:L1= L2 F1= F2 不省力、不省距離,能改變力的方向。
等臂杠杆的具體應用:天平。許多稱質量的秤,如杆秤、案秤,都是根據杠杆原理制成的。
第2節 滑輪
1、滑輪分定滑輪和動滑輪兩種。定滑輪在使用時,軸固定不動;動滑輪在使用時,軸随物體一起運動。
定滑輪實質是個等臂杠杆,故定滑輪不省力,但它可以改變力的方向;動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠杆,故動滑輪能省一半力,但不能改變力的方向。
2、把定滑輪和動滑輪組合在一起,就組成滑輪組。
使用滑輪組時,滑輪組用幾段繩子吊着重物,提起重物所用的力就是物體重的幾分之一。且物體升高“h”,則拉力作用點移動“nh”,其中“n”為繩子的段數。
繩子段數的判斷:在動滑輪和定滑輪之間劃一橫線,隻數連接在動滑輪上的繩子段數。
3、使用輪軸時,如果動力作用在輪上則能省力,如果動力作用在軸上,則能省距離。
使用斜面時,斜面高度一定時,斜面越長就會越省力。
第3節 機械效率
1、有用功:對人們有用的功,有用功是必須要做的功。例:提升重物W有用=Gh。
額外功:并非我們需要但又不得不做的功。例:用滑輪組提升重物W額=G動h(G動:表示動滑輪重)。
總功:有用功加額外功的和叫做總功。即動力總共所做的功。
W總=W有用+W額,W總=Fs
2、有用功跟總功的比值叫機械效率。用W總表示總功,W有用表示有用功,η表示機械效率:η=
提高機械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。
說明:機械效率常用百分數表示,有用功是總功中的一部分,有用功小于總功,所以機械效率總小于1。
3、斜面的機械效率:η=
式中:G物體重,h物體被升高的高度,F拉力,s物體沿斜面上升的距離。
最新改版人教版九年級物理知識大綱
第十三章 熱和能
第一節 分子熱運動
1、擴散現象:
定義:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現象。
擴散現象說明:①一切物質的分子都在不停地做無規則的運動;②分子之間有間隙。
固體、液體、氣體都可以發生擴散現象,隻是擴散的快慢不同,氣體間擴散速度最快,固體間擴散速度最慢。
汽化、升華等物态變化過程也屬于擴散現象。
擴散速度與溫度有關,溫度越高,分子無規則運動越劇烈,擴散越快。
由于分子的運動跟溫度有關,所以這種無規則運動叫做分子的熱運動。
2、分子間的作用力:
分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的。
①當分子間距離等于r0(r0=10-10m)時,分子間引力和斥力相等,合力為0,對外不顯力;
②當分子間距離減小,小于r0時,分子間引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子間作用力表現為斥力;
③當分子間距離增大,大于r0時,分子間引力和斥力都減小,但斥力減小得更快,引力大于斥力,分子間作用力表現為引力;
④當分子間距離繼續增大,分子間作用力繼續減小,當分子間距離大于10 r0時,分子間作用力就變得十分微弱,可以忽略了。
第二節 内能
1、内能:
定義:物體内部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的内能。
任何物體在任何情況下都有内能。
内能的單位為焦耳(J)。
内能具有不可測量性。
2、影響物體内能大小的因素:
①溫度:在物體的質量、材料、狀态相同時,物體的溫度升高,内能增大,溫度降低,内能減小;反之,物體的内能增大,溫度卻不一定升高(例如晶體在熔化的過程中要不斷吸熱,内能增大,而溫度卻保持不變),内能減小,溫度也不一定降低(例如晶體在凝固的過程中要不斷放熱,内能減小,而溫度卻保持不變)。
②質量:在物體的溫度、材料、狀态相同時,物體的質量越大,物體的内能越大。
③材料:在溫度、質量和狀态相同時,物體的材料不同,物體的内能可能不同。
④存在狀态:在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀态不同時,物體的内能也可能不同。
3、改變物體内能的方法:做功和熱傳遞。
①做功:
做功可以改變内能:對物體做功物體内能會增加(将機械能轉化為内能)。
物體對外做功物體内能會減少(将内能轉化為機械能)。
做功改變内能的實質:内能和其他形式的能(主要是機械能)的相互轉化的過程。
如果僅通過做功改變内能,可以用做功多少度量内能的改變大小。
②熱傳遞:
定義:熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。
熱量:在熱傳遞過程中,傳遞内能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。(熱量是變化量,隻能說“吸收熱量”或“放出熱量”,不能說“含”、“有”熱量。“傳遞溫度”的說法也是錯的。)
熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,内能減少;低溫物體吸收熱量,溫度升高,内能增加;
注意:
①在熱傳遞過程中,是内能在物體間的轉移,能的形式并未發生改變;
②在熱傳遞過程中,若不計能量損失,則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量;
③因為在熱傳遞過程中傳遞的是能量而不是溫度,所以在熱傳遞過程中,高溫物體降低的溫度不一定等于低溫物體升高的溫度;
④熱傳遞的條件:存在溫度差。如果沒有溫度差,就不會發生熱傳遞。
做功和熱傳遞改變物體内能上是等效的。
第三節 比熱容
1、比熱容:
定義:單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃時吸收(或放出)的熱量。
比熱容用符号c表示,它的單位是焦每千克攝氏度,符号是J/(kg·℃)
比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。
物理意義:水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意義為:1kg的水溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量為4.2×103J。
比熱容是物質的一種特性,比熱容的大小與物體的種類、狀态有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
水常用來調節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
比較比熱容的方法:
①質量相同,升高溫度相同,比較吸收熱量多少(加熱時間):吸收熱量多,比熱容大。
②質量相同,吸收熱量(加熱時間)相同,比較升高溫度:溫度升高慢,比熱容大。
2、熱量的計算公式:
①溫度升高時用:Q吸=cm(t-t0) c=m=t=+t0t0=t-
②溫度降低時用:Q放=cm(t0-t) c=m=t0=+ tt=t0-
③隻給出溫度變化量時用:Q=cm△t c=m=△t=
Q——熱量——焦耳(J);c——比熱容——焦耳每千克攝氏度(J/(kg·℃));m——質量——千克(kg);t——末溫——攝氏度(℃);t0——初溫——攝氏度(℃)
審題時注意“升高(降低)到10℃”還是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是末溫(t),後面的“10℃”是溫度的變化量(△t)。
由公式Q=cm△t可知:物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質量和溫度變化量這三個因素決定的。
第十四章:内能的利用
第一節:内能的利用
内能的利用方式
利用内能來加熱:實質是熱傳遞。
利用内能來做功:實質是内能轉化為機械能。
第二節:熱機
1、熱機:
定義:熱機是利用内能來做功,把内能轉化為機械能的機器。
熱機的種類:蒸汽機、内燃機(汽油機和柴油機)、汽輪機、噴氣發動機等
2、内燃機:
内燃機活塞在汽缸内往複運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程,叫做一個沖程。
四沖程内燃機包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
在單缸四沖程内燃機中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環,每個工作循環曲軸轉2周,活塞上下往複2次,做功1次。
在這四個沖程中隻有做功沖程是燃氣對活塞做功,而其它三個沖程(吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程)是依靠飛輪的慣性來完成的。
壓縮沖程将機械能轉化為内能。
做功沖程是由内能轉化為機械能。
①汽油機工作過程:
②柴油機工作過程:
3、汽油機和柴油機的比較:
①汽油機的氣缸頂部是火花塞;
柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。
②汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;
柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。
③汽油機做功沖程的點火方式是點燃式;
柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。
④柴油機比汽油及效率高,比較經濟,但笨重。
⑤汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。
4、熱值
燃料燃燒,使燃料的化學能轉化為内能。
定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。用符号q表示。
單位:固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克(J/kg)、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米(J/m3)。
熱值是燃料本身的一種特性,隻與燃料的種類有關,與燃料的形态、質量、體積、是否完全燃燒等無關。
公式:、
①Q=qm m=q=
Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料質量——千克(kg)。
②Q=qV V=q=
Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每立方米(J/m3);V——燃料體積——立方米(m3)。
物理意義:酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
第三節:熱機效率
影響燃料有效利用的因素:一是燃料很難完全燃燒,二是燃料燃燒放出的熱量散失很多,隻有一小部分被有效利用。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末狀、用空氣吹進爐膛(提高燃燒的完全程度);以較強的氣流,将煤粉在爐膛裡吹起來燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。
熱機的效率:熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
熱機的效率是熱機性能的一個重要标志,與熱機的功率無關。
公式:
Q總=Q有用= Q總η由于熱機在工作過程中總有能量損失,所以熱機的效率總小于1。
熱機能量損失的主要途徑:廢氣内内、散熱損失、機器損失。
提高熱機效率的途徑:① 使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失;② 機件間保持良好的潤滑,減小摩擦。③在熱機的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
常見熱機的效率:蒸汽機6%~15%、汽油機20%~30%、柴油機30%~45%
内燃機的效率比蒸汽機高,柴油機的效率比汽油機高。
電流與電路
第一節 電荷摩擦起電
1、電荷:
帶電體:物體有了吸引輕小物體的性質,我們就說是物體帶了電(荷)。這樣的物體叫做帶電體。
自然界隻有兩種電荷——被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷(+);被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負電荷(-)。
電荷間的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
帶電體既能吸引不帶電的輕小物體,又能吸引帶異種電荷的帶電體。
電荷:電荷的多少叫做電荷量,簡稱電荷,符号是Q。電荷的單位是庫侖(C)。
2、檢驗物體帶電的方法:
①使用驗電器。
驗電器的構造:金屬球、金屬杆、金屬箔。
驗電器的原理:同種電荷相互排斥。
從驗電器張角的大小,可以判斷所帶電荷的多少。但驗電器不能檢驗帶電體帶的是正電荷還是負電荷。
②利用電荷間的相互作用。
③利用帶電體能吸引輕小物體的性質。
3、使物體帶電的方法:
(1)摩擦起電:
定義:用摩擦的方法使物體帶電。
背景:
宇宙是由物質組成的,物質是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子是由位于中心的原子核和核外的電子組成的,原子核的質量比電子的大得多,幾乎集中了原子的全部質量,原子核帶正電,電子帶負電,電子在原子核的吸引下,繞核高速運動。原子核又是由質子和中子組成的,其中質子帶正電,中子不帶電。
在各種帶電微粒中,電子電荷量的大小是最小的,人們把最小電荷叫做元電荷,通常用符号e表示。任何帶電體所帶電荷都是e的整數倍。6.25×1018個電子所帶電荷等于1C。
在通常情況下,原子核所帶的正電荷與核外所有電子總共帶的負電荷在數量上相等,整個原子呈中性,也就是原子對外不顯帶電的性質。
原因:由于不同物質原子核束縛電子的本領不同。兩個物體相互摩擦時,原子核束縛電子的本領弱的物體,要失去電子,因缺少電子而帶正電,原子核束縛電子的本領強的物體,要得到電子,因為有了多餘電子而帶等量的負電。
注意:①在摩擦起電的過程中隻能轉移帶負電荷的電子;
②摩擦起電的兩個物體将帶上等量異種電荷;
③由同種物質組成的兩物體摩擦不會起電;
④摩擦起電并不是創造電荷,隻是電荷從一個物體轉移到另一個物體,使正負電荷分開,但電荷總量守恒。
能量轉化:機械能-→電能
(2)接觸帶電:物體和帶電體接觸帶了電。(接觸帶電後的兩個物體将帶上同種電荷)
(3)感應帶電:由于帶電體的作用,使帶電體附近的物體帶電。
4、中和:放在一起的等量異種電荷完全抵消的現象。
如果物體所帶正、負電量不等,也會發生中和現象。這時,帶電量多的物體先用部分電荷和帶電量少的物體中和,剩餘的電荷可使兩物體帶同種電荷。
中和不是意味着等量正負電荷被消滅,實際上電荷總量保持不變,隻是等量的正負電荷使物體整體顯不出電性。
5、導體和絕緣體:
容易導電的物體叫做導體;不容易導電的物體叫做絕緣體。
常見的導體:金屬、石墨、人體、大地、濕潤的物體、含雜質的水、酸堿鹽的水溶液等。
常見的絕緣體:橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷、純水、空氣等。
導體容易導電的原因:導體中有大量的自由電荷(既可能是正電荷也可能是負電荷),它們可以脫離原子核的束縛,而在導體内部自由移動。
絕緣體不容易導電的原因:在絕緣體中電荷幾乎都被束縛在原子範圍内,不能自由移動。(絕緣體中有電荷,隻是電荷不能自由移動)
金屬導體容易導電靠的是自由電子;酸堿鹽的水溶液容易導電靠的是正負離子。
導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限,在一定條件下可相互轉化。一定條件下,絕緣體也可變為導體。
絕緣體不能導電但能帶電。
第二節 電流和電路
1、電流
電流的形成:電荷在導體中定向移動形成電流。
電流的方向:把正電荷移動的方向規定為電流的方向。電流的方向與負電荷、電子的移動方向相反。
在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極;在電源内部,電流的方向是從電源的負極流向正極。
3、 電路的構成:電源、開關、用電器、導線。
電源:能夠提供電能的裝置,叫做電源。
幹電池、蓄電池供電時,化學能轉化為電能;發電機發電時,機械能轉化為電能。
持續電流形成的條件:①必須有電源; ②電路必須閉合(通路)。(隻有兩個條件都滿足時,才能有持續電流。)
開關:控制電路的通斷。
用電器:消耗電能,将電能轉化為其他形式能的裝置。
導線——傳導電流,輸送電能。
4、電路的三種狀态:
通路——接通的電路叫通路,此時電路中有電流通過,電路是閉合的。
開路(斷路)——斷開的電路叫斷路,此時電路不閉合,電路中無電流。
短路——不經過用電器而直接用導線把電源正、負極連在一起,電路中會有很大的電流,可能把電源燒壞,或使導線的絕緣皮燃燒引起火災,這是絕對不允許的。用電器兩端直接用導線連接起來的情況也屬于短路(此時電流将直接通過導線而不會通過用電器,用電器不會工作)。
5、電路圖:
常用電路元件的符号:
符号 |
意義 |
符号 |
意義 |
+ |
交叉不相連的導線 |
電鈴 |
|
交叉相連接的導線 |
M |
電動機 |
|
(負極)(正極) |
電池 |
A |
電流表 |
電池組 |
V |
電壓表 |
|
開關 |
電阻 |
||
× |
小燈泡 |
滑動變阻器 |
第三節 串聯和并聯
1、 串聯電路:
把電路元件逐個順次連接起了就組成了串聯電路。
特點:①電流隻有一條路徑;
②各用電器之間互相影響,一個用電器因開路停止工作,其它用電器也不能工作;
③隻需一個開關就能控制整個電路。
2、 并聯電路:
把電路元件并列地連接起來就組成了并聯電路。
電流在分支前和合并後所經過的路徑叫做幹路;分流後到合并前所經過的路徑叫做支路。
特點:①電流兩條或兩條以上的路徑,有幹路、支路之分;
②各用電器之間互不影響,當某一支路為開路時,其它支路仍可為通路;
③幹路開關能控制整個電路,各支路開關控制所在各支路的用電器。
第四節 電流的強弱
1、 電流:
電流是表示電流強弱的物理量,用符号I表示。電流的單位為安培,簡稱安,符号A。比安培小的單位還有毫安(mA)和微安(μA),1A=103mA 1mA=103μA 1A=106μA
電流等于1s内通過導體橫截面的電荷量。
公式: t = Q = I t
其中I表示電流,單位為安培(A);Q表示電荷,單位為庫倫(C);t表示通電的時間,單位為秒(s)。
2、 電流表:
測量電流的儀表叫電流表。符号為A,其内阻很小,可看做零,電流表相當于導線。
電流表的示數:
量程 |
使用接線柱* |
表盤上刻度位置 |
大格代表值 |
小格代表值 |
0~0.6A |
“-”和“0.6” |
下一行 |
0.2A |
0.02A |
0~3A |
“-”和“3” |
上一行 |
1A |
0.1A |
* 部分電流表的三個接線柱分别是“+”、“0.6”和“3”。這時“0.6”和“3”是負接線柱,電流要從“+”流入,再從“0.6”或“3”流出。
正确使用電流表的規則:
①電流表必須和被測的用電器串聯。
如果電流表與用電器并聯,不但測不出流經此用電器的電流,如果電路中沒有别的用電器還會因為電流表直接連到電源的兩極上使電流過大而燒壞電流表。
②“+”“-”接線柱的接法要正确,必須使電流從“+”接線柱流進電流表,從“-”接線柱流出來。
否則電流表的指針會反向偏轉。
③被測電流不能超過電流表量程。若不能預先估計待測電流的大小時,應選用最大量程進行試觸。
若被測電流超過電流表的量程将使指針轉出刻度範圍把指針打彎或把電流表燒壞。在試觸過程中若指針偏轉超過最大值則應斷開開關檢查;如果指針偏轉幅度太小(小于0.6A),會影響讀數的準确性,應選用小量程檔。
④絕對不允許不經過用電器而把電流表直接連到電源的兩極上。
否則将燒壞電流表。
使用電表前,如果指針不指零,可調整中央調零螺旋使指針調零。
第五節 串、并聯電路的電流規律
串聯電路中各處的電流相等。
并聯電路的幹路總電流等于各支路電流之和。
電壓 電阻
第一節 電壓
1、 電壓:
電壓使電路中自由電荷定向移動形成電流,電源是提供電壓的裝置。
電壓的符号是U,單位為伏特(伏,V)。比伏特大的有千伏(kV),比伏特小的有毫伏(mV),1 kV=103 V,1 V=103mV,1 kV=106 mV
要在一段電路中産生電流,它的兩端就要有電壓。
2、 電壓表:
測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表,符号為V,其内阻很大,接入電路上相當于開路。
電壓表的示數:
量程 |
使用接線柱* |
表盤上刻度位置 |
大格代表值 |
小格代表值 |
0~3V |
“-”和“3” |
下一行 |
1V |
0.1V |
0~15V |
“-”和“15” |
上一行 |
5V |
0.5V |
在0~15V量程讀出的示數是指針指向相同位置時,在0~3V量程上讀出的示數的5倍。
* 部分電流表的三個接線柱是“+”、“3”和“15”。這時“3”和“15”是負接線柱,電流要從“+”流入,再從“3”和“15”流出。
正确使用電壓表的規則:
①電壓表必須和被測的用電器并聯。
如果與被測用電器串聯,會因為電壓表内阻很大,此段電路開路而無法測此用電器兩段的電壓。如果被測用電器在支路上,這時電壓表測的是其他支路兩端的電壓;如果被測用電器在幹路上,則整個電路便成開路了,這時電壓表測的是電源電壓。
②“+”“-”接線柱的接法要正确,必須使電流從“+”接線柱流進電壓表,從“-”接線柱流出來。
否則電壓表的指針會反向偏轉。
③被測電壓不能超過電壓表量程。若不能預先估計待測電壓的大小時,應選用最大量程進行試觸。
若被測電壓超過電壓表的量程将使指針轉出刻度範圍把指針打彎或把電壓表燒壞。若指針偏轉超過最大值則應斷開開關檢查;如果指針偏轉幅度太小(小于3V),會影響讀數的準确性,應選用小量程檔。
④電壓表的兩個接線柱可以直接連到電源的兩極上,此時測得的是電源的電壓值。
使用電表前,如果指針不指零,可調整中央調零螺旋使指針調零。
常見的電壓:家庭電路電壓——220V對人體安全的電壓——不高于36V
一節幹電池的電壓——1.5V每節鉛蓄電池電壓——2V
3、電池組電壓特點:
①串聯電池組的電壓等于每節電池電壓之和;
②并聯電池組的電壓跟每節電池的電壓相等。
第二節 串、并聯電路電壓的規律
串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
并聯電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓值。
第三節 電阻
1、 電阻:
導體對電流的阻礙作用叫電阻。符号是R,單位是歐姆,簡稱為歐,符号是Ω,比歐姆大的單位還有兆歐(MΩ)和千歐(kΩ)。1MΩ=103kΩ,1 kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω
常見導體的電阻率從小到大排列,分别是:銀、銅、鋁、鎢、鐵、錳銅合金、鎳鉻合金等。
在電子技術中,要經常用到具有一定電阻值的元件——電阻器,也叫做定值電阻,簡稱電阻,在電路圖中用表示。
2、電阻大小的影響因素:
導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料(電阻率ρ)、長度(L)和橫截面積(S),還與溫度有關。與導體是否連入電路、是否通電,及它的電流、電壓等因素無關。
而且:①導體材料不同,在長度和橫截面積相同時,電阻也一般不同;
②在材料和橫截面積相同時,導體越長,電阻越大;
③在材料和長度相同時,導體的橫截面積越小,電阻越大;
④導體的電阻與導體的溫度有關。對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大。隻有極少數導體電阻随溫度的升高而減小。(例如玻璃)
2、由電阻公式R=ρ可知:
①将粗細均勻的導體均勻拉長n倍,則電阻變為原來的n2倍;
②将粗細均勻的導體折成等長的n段并在一起使用,則電阻變為原來的倍。
第四節 變阻器
1、 滑動變阻器:
電路符号: 變阻器應與被控制的用電器串聯。
原理:通過改變接入電路中電阻線的長度改變電阻,從而改變電路中的電流和電壓,有時還起到保護電路的作用。
銘牌:例如某滑動變阻器标有“50Ω 1A”的字樣,表明該滑動變阻器的最大阻值為50Ω,允許通過的最大電流為1A。
使用滑動變阻器的注意事項(見右圖):
①接線時必須遵循“一上一下”的原則。
②如果選擇“全上”( 如圖中的A、B兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值接近于0,相當于接入一段導線;
③如果選擇“全下”(如圖中的C、D兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值将是最大值且不能改變,相當于接入一段定值電阻。
上述②③兩種錯誤的接法都會使滑動變阻器失去作用。
④當所選擇的下方接線柱(電阻絲兩端的接線柱)在哪一邊,滑動變阻器接入電路的有效電阻就在哪一邊。(例如:A和B相當于同一個接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。選用C接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值将減小;選用D接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值将增大。)
(滑片距離下側已經接線的接線柱越遠,連入電路中的電阻越大)
2、 電阻箱:
電阻箱是一種能夠表示連入電路的阻值的變阻器。
電阻箱的讀數方法:各旋盤對應的指示點(Δ)的示數乘面闆上标記的倍數,然後加在一起,就是接入電路的阻值。
3、 滑動變阻器與電阻箱的比較:
相同點:滑動變阻器和電阻箱都能起到改變電阻,從而改變電路中的電流和電壓的作用。
不同點:①滑動變阻器有4種接法,電阻箱隻有1種接法;
②電阻箱能直接讀出連入電路的阻值,而滑動變阻器不能讀數;
③滑動變阻器能夠逐漸改變連入電路的電阻,而電阻箱不能連續改變連入電路的電阻。
歐姆定律
第一節電阻上的電流跟兩端電壓的關系
當電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。
當電壓一定時,導體的電流跟導體的電阻成反比。
第二節 歐姆定律及其應用
1、歐姆定律
内容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。(德國物理學家歐姆)
公式:I = R=U=IR
U——電壓——伏特(V);R——電阻——歐姆(Ω);I——電流——安培(A)
使用歐姆定律時需注意:R=不能被理解為導體的電阻跟這段導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。因為電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,其大小跟導體的電流和電壓無關。人們隻能是利用這一公式來測量計算導體的電阻而已。
2、電阻的串聯和并聯電路規律的比較
串聯電路 |
并聯電路 |
|
電流特點 |
串聯電路中各處電流相等 |
并聯電路的幹路總電流等于各支路電流之和 |
電壓特點 |
串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和 |
并聯電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓 |
電阻特點 |
串聯電路的總電阻,等于各串聯電阻之和 ;若有n個相同的電阻R0串聯,則總電阻為; 把幾個導體串聯起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯分電阻都大。 |
并聯電阻中總電阻的倒數,等于各并聯電路的倒數之和; 若隻有兩個電阻R1和R2并聯,則總電阻R總=; 若有n個相同的電阻R0并聯,則總電阻為; 把幾個電阻并聯起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯總電阻比每一個并聯分電阻都小。 |
分配特點 |
串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比= |
并聯電路中,電流的分配與電阻成反比 = |
電路作用 |
分壓 |
分流 |
*電路(串聯、并聯)中某個電阻阻值增大,則總電阻随着增大;某個電阻阻值減小,則總電阻随着減小。
第三節 電阻的測量
伏安法測量小燈泡的電阻
【實驗原理】R=
【實驗器材】電源、開關、導線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器。
【實驗電路】【實驗步驟】
①按電路圖連接實物。
②檢查無誤後閉合開關,使小燈泡發光,記錄電壓表和電流表的示數,代入公式R=算出小燈泡的電阻。
③移動滑動變阻器滑片P的位置,多測幾組電壓和電流值,根據R=,計算出每次的電阻值,并求出電阻的平均值。
【實驗表格】
次數 |
電壓U/V |
電流I/A |
電阻R/Ω |
平均值R/Ω |
1 |
||||
2 |
||||
3 |
【注意事項】
①接通電源前應将開關處于斷開狀态,将滑動變阻器的阻值調到最大;
②連好電路後要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路。
第十八章 電功率
第一節 電能
1、電功:
定義:電流所做的功叫電功。電功的符号是W
單位:焦耳(焦,J)。電功的常用單位是度,即千瓦時(kW·h)。1kW·h=3.6×106J
電流做功的過程,實際上就是電能轉化為其他形式能的過程。
公式:①W=UIt U=I=t=
②W=I2Rt I2=I = R= t =
③W=t U2= U= R =t =
④W=UQ U=Q =
⑤W=Pt P=t=
公式中的物理量:
W——電能——焦耳(J) U——電壓——伏特(V) I——電流——安培(A)
t——時間——秒(s) R——電阻——歐姆(Ω) Q——電荷量——庫倫(C)
P——功率——瓦特(W)
3、 電能表:
測量電功的儀表是電能表(也叫電度表)。下圖是一種電能表的表盤。
表盤上的數字表示已經消耗的電能,單位是千瓦時,計數器的最後一位是小數,即1234.5 kW·h。用電能表月底的讀數減去月初的讀數,就表示這個月所消耗的電能。
“220 V”表示這個電能表的額定電壓是220V,應該在220V的電路中使用。
“10(20 A)”表示這個電能表的标定電流為10A,額定最大電流為20 A。
“50 Hz”表示這個電能表在50 Hz的交流電中使用;
“600 revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1千瓦時的電能,電能表上的表盤轉過600轉。
根據轉盤轉數計算電能或根據電能計算轉盤轉數時,可以列比例式:
4、 串并聯電路電功特點:
①在串聯電路和并聯電路中,電流所做的總功等于各用電器電功之和;
②串聯電路中,各用電器的電功與其電阻成正比,即=;
③并聯電路中,各用電器的電功與其電阻成反比,即=(各支路通電時間相同)。
第二節 電功率
1、 電功率:
定義:電流在1秒内所做的功叫電功率。
意義:表示消耗電能的快慢。
符号:P
單位:瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW),1kW=103W
電功率的定義式:P=W=Pt t=
第一種單位:P——電功率——瓦特(W);W——電功——焦耳(J);
t——通電時間——秒(s)。
第二種單位:P——電功率——千瓦(kW);W——電功——千瓦時(kW·h);
t——通電時間——小時(h)。
電功率的計算式:P=UI U=I=
P= I2R I2= I = R=
P=U2= PR U= PR R =
P——電功率——瓦特(W);U——電壓——伏特(V);
I——電流——安培(A); R——電阻——歐姆(Ω)。
2、串并聯電路電功率特點:
④在串聯電路和并聯電路中,總功率等于各用電器電功率之和;
⑤串聯電路中,各用電器的電功率與其電阻成正比,即=;
⑥并聯電路中,各用電器的電功率與其電阻成反比,即=。
3、用電器的額定功率和實際功率
額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。
額定功率:用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
額定電流:用電器在正常工作時的電流叫額定電流。
用電器實際工作時的三種情況:
①U實
②U實>U額 P實>P額——用電器不能正常工作,有可能燒壞。(如果是燈泡,則表現為燈光極亮、刺眼、發白或迅速燒斷燈絲);
③U實=U額 P實=P額——用電器正常工作。
電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。
燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的,與額定電壓和額定功率無關。
額定電壓相同,額定功率不同的燈泡,燈絲越粗,功率越大。
将這兩個燈泡串聯,額定功率大的,實際功率小;将這兩個燈泡并聯,額定功率大的,實際功率大。
串并聯電路P實與R大小的關系
項目 |
串聯電路 |
并聯電路 |
P實與R的關系 |
串聯電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大 |
并聯電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大 |
燈泡發光亮度 |
實際電壓大的P實越大,因此實際電壓大的燈泡較亮 |
通過電流大的P實越大,因此通過電流大的燈泡較亮 |
電阻大的P實越大,因此電阻大的燈泡較亮 |
電阻小的P實越大,因此電阻小的燈泡較亮 |
|
串接上滑動變阻器的小燈泡,變阻器阻值增大時分壓也大,小燈泡實際電壓減小,小燈泡發光較暗 |
并接上滑動變阻器的電燈,由于并聯電路中各部分互不幹擾,所以通過小燈泡所在支路的電流不變,小燈泡發光情況不變 |
第三節 測量小燈泡的電功率
伏安法測小燈泡的功率
【實驗原理】
【實驗步驟】
①按電路圖連接實物。
②檢查無誤後,閉合開關。移動滑片,使小燈泡在額定電壓下發光,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。
③調節滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
④調節滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
【實驗表格】
次數 |
電壓U/V |
電流I/A |
電功率P/W |
發光情況 |
1 |
||||
2 |
||||
3 |
【注意事項】
①接通電源前應将開關處于斷開狀态,将滑動變阻器的阻值調到最大;
②連好電路後要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路;
④不需要計算電功率的平均值。
第四節 焦耳定律及其應用
電流通過導體時電能轉化成熱(電能轉化為内能),這個現象叫做電流的熱效應。
焦耳定律:電流通過導體産生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。(英國物理學家焦耳)
定義式:Q=I2Rt I2= I = R= t =
導出式:①Q=UIt U=I=t=
② Q=t U2= U= R =t =
③Q=Pt P=t=
Q——熱量——焦耳(J); I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω); t——通電時間——秒(s);
P——電功率——瓦特(W); U——電壓——伏特(V)。
有關焦耳定律的注意事項:對于純電阻電路,電流做功消耗的電能全部轉化為内能(Q=W),這時以下公式均成立Q=Uit Q=tQ=Pt;對于非純電阻電路,電能除了轉化為内能,還要轉化為其他形式的能量。求Q時隻能用Q=I2Rt。
利用電熱的例子:熱水器、電飯鍋、電熨鬥、電熱孵化器等。
防止電熱的例子:電視機外殼的散熱窗;計算機内的散熱風扇、電動機外殼的散熱片等。
串并聯電路電功特點:
①在串聯電路和并聯電路中,電流産生的總熱量等于部分電熱之和;
②串聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成正比,即=;
③并聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成反比,即=(各支路通電時間都相同)。
第十九章:生活用電
第一節:家庭電路:
家庭電路的組成:家庭電路由進戶線、電能表、閘刀開關、保險絲、開關、電燈、插座、導線等組成。
家庭電路中各部分電路及作用:
1、進戶線:進戶線有兩條,一條是端線,也叫火線,一條是零線。火線與零線之間的電壓是220V。火線與地面間的電壓為220V。正常情況下,零線之間和地線之間的電壓為0V。
2、電能表:電能表安裝在家庭電路的幹路上,這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。
3、閘刀開關:閘刀開關安裝在家庭電路的幹路上,控制整個電路的通斷。
4、保險絲:
電路符号:
材料:保險絲是由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成的。(原因:保險絲電阻較大,使得電能轉化為熱的功率比較大,保險絲溫度易升高,達到熔點後就自動熔斷。)
保險絲規格:保險絲越粗,額定電流越大。
選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。
連接:保險絲應串聯在家庭電路的幹路上,且一般隻接在火線上。
注意事項:不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替标準的保險絲。因為銅絲的電阻小,産生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。
電能表、閘刀開關和保險絲是按照順序依次連接在家庭電路幹路上的。
5、插座
種類:常見的插座有二孔插座(下圖左)和三孔插座(下圖右)。
安裝:把三腳插頭插在三孔插座裡,在把用電部分連入電路的同時,也把用電器的金屬外殼與大地連接起來,防止了外殼帶電引起的觸電事故。(萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞,使外殼帶電,電流就會流入大地,不緻對人造成傷害。)
6、用電器(電燈)和開關:
家庭電路中各用電器是并聯的。
開關和用電器串聯,開關必須串聯在火線中。
與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線。
7、測電筆:用試電筆可以辨别火線和零線。使用時筆尖接觸被測的導線,手必須接觸筆尾的金屬體。用試電筆測火線時氖管會發光;測零線時不會發光。
8、家庭電路中觸電的原因:一是站在地上的人觸到火線(單線觸電),二是站在絕緣體上的人同時接觸到火線和零線(雙線觸電)。
9、觸電急救常識:發現有人觸電,不能直接去拉觸電人,應首先切斷電源或用絕緣棒使觸電人脫離電源。發生火災時,要首先切斷電源,決不能帶電潑水救火。為了安全用電,要做到不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
第二節:家庭電路中電流過大的原因
家庭電路中電流過大的原因:①發生短路; ②接入電路中的總功率過大。
這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲太細(額定電流過小),也容易燒壞。
電路計算
當遇到帶有電路的題時,首先要識别電路,畫出等效電路圖(如果能夠直接分析,就沒有必要浪費時間畫出等效電路圖)。識别電路、電路分析包括以下内容:
認清用電器(電阻)的連接關系:是串聯還是并聯(目前我們很少研究混聯電路);
認清電路是“通路”、“斷路”還是“斷路”;
認清各個開關分别控制哪個用電器或哪部分電路;
認清滑動變阻器的滑片P移動時将如何改變接入電路中電阻的大小,從而改變電路電流的。(有時,滑動變阻器相當于一端導線或定值電阻,但與滑動變阻器連接的電表會讓我們“鬧心”,這時最好畫等效電路圖進行分析)
認清電流表、電壓表測量的是哪個用電器或哪部分電路的電流、電壓。
可以把電表兩端沿着導線(或跨過開關、電流表)移動,以方便分析。
定性分析的策略
電路定性分析的特點是:沒有定量計算,隻有定性分析,在電源電壓和定值電阻不變的情況下,經過移動滑動變阻器的滑片或開關的連通或斷開從而改變了電路的結構,使電路的總電阻、總電流、分電壓、分電流及分功率等物理量發生了變化。
定性分析的思維順序:
“先看總電阻”(用串、并聯特點)
當滑動變阻器的滑片向左(右)滑動或開關斷開(閉合)時,由串、并聯特點可以推出如下結論:當電路(串、并)中的任何一個電阻變大(小)時,電路的總電阻将變大(小);串聯電路中,越串,總電阻越大;并聯電路中,越并,總電阻越小。
“再看總電流”(用歐姆定律,電源電壓不變)
“串聯看分電壓”先用歐姆定律看定值電阻的電壓,再用串聯特點看另一電阻的分電壓。
“并聯看分電流”先用歐姆定律看定值電阻的電流,再用串聯特點看另一電阻的分電流。
“最後看功率”(用功率公式)
實在難以分析的時候,可以根據題意假設一些用電器(一段電路)的電阻、電流以及它們兩端的電壓。
解計算題時,要注意第二、三部分中公式和規律的運用。
解計算題時,設未知數的技巧是,選電路圖中固定不變的量做未知數,選所求的物理量做未知數。
第三節 安全用電
電壓越高越危險:由歐姆定律
可知,人體的電阻R一定,加在人體身上的電壓越大,通過人體的電流就越大。電流大到一定程度,人就會發生危險。所以電壓越高越危險。高壓觸電的兩種方式:高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。
安全用電的原則:不接觸低壓(小于1000V)帶電體,不靠近高壓(大于1000V)帶電體。
人們把正常接通的電路,即用電器能夠工作的電路叫做通路。電路的兩種主要故障是短路和斷路。
雷電的路徑往往經過地面上凸起的部分。
避雷針
第二十章:電與磁
第一節 磁現象 磁場
1、 磁現象:
磁性:物體能夠吸引鋼鐵、钴、鎳一類物質(吸鐵性)的性質叫磁性。
磁體:具有磁性的物體,叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。
磁體的分類:①形狀:條形磁體、蹄形磁體、針形磁體;②來源:天然磁體(磁鐵礦石)、人造磁體;③保持磁性的時間長短:硬磁體(永磁體)、軟磁體。
磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性最強,中間的磁性最弱。
磁體的指向性:可以在水平面内自由轉動的條形磁體或磁針,靜止後總是一個磁極指南(叫南極,用S表示),另一個磁極指北(叫北極,用N表示)。
無論磁體被摔碎成幾塊,每一塊都有兩個磁極。
磁極間的相互作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。(若兩個物體互相吸引,則有兩種可能:①一個物體有磁性,另一個物體無磁性,但含有鋼鐵、钴、鎳一類物質;②兩個物體都有磁性,且異名磁極相對。)
磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現象叫做磁化。
鋼和軟鐵都能被磁化:軟鐵被磁化後,磁性很容易消失,稱為軟磁性材料;鋼被磁化後,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。
2、磁場:
磁場:磁體周圍的空間存在着磁場。
磁場的基本性質:磁場對放入其中的磁體産生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發生的。
磁場的方向:把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向。
磁場中的不同位置,一般說磁場方向不同。
磁感線:在磁場中畫一些有方向的曲線,任何一點的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一緻。這樣的曲線叫做磁感線。
對磁感線的認識:
①磁感線是在磁場中的一些假想曲線,本身并不存在,作圖時用虛線表示;
②在磁體外部,磁感線都是從磁體的N極出發,回到S極。在磁體内部正好相反。
③磁感線的疏密可以反應磁場的強弱,磁性越強的地方,磁感線越密,磁性越弱的地方,磁感線越稀;
④磁感線在空間内不可能相交。
典型的磁感線:
3、地磁場:
地磁場:地球本身是一個巨大的磁體,在地球周圍的空間存在着磁場,叫做地磁場。
地磁場的北極在地理南極附近;地磁場的南極在地理北極附近。
小磁針能夠指南北是因為受到了地磁場的作用。
地理的兩極和地磁的兩極并不重合,磁針所指的南北方向與地理的南北極方向稍有偏離(地磁偏角),世界上最早記述這一現象的人是我國宋代的學者沈括。(《夢溪筆談》)
第二節 電生磁
1、奧斯特實驗:
最早發現電流磁效應的科學家是丹麥物理學家奧斯特。
奧斯特實驗:
對比甲圖、乙圖,可以說明:通電導線的周圍有磁場;
對比甲圖、丙圖,可以說明:磁場的方向跟電流的方向有關。
2、 通電螺線管的磁場:
通電螺線管外部的磁場方向和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極,通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。
3、安培定則:用右手握螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。
第三節 電磁鐵 電磁繼電器
1、 電磁鐵:
定義:插有鐵芯的通電螺線管。
特點:①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制,通電有磁性,斷電無磁性;
②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制;
③影響電磁鐵磁性強弱的因素:電流大小、線圈匝數、:電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;電流一定時,外形相同的電磁鐵,線圈匝數越多,它的磁性越強。
2、 電磁繼電器:
電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。
電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
電磁繼電器的結構:電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點和靜觸點組成,其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。
3、 揚聲器:
揚聲器是将電信号轉化成聲信号的裝置,它由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構成。
揚聲器的工作原理:線圈通過如圖下所示電流時,受到磁體吸引而向左運動;當線圈通過方向相反的電流時,受到磁體排斥而向右運動。由于通過線圈的電流是交變電流,它的方向不斷變化,線圈就不斷地來回振動,帶動紙盆也來回振動,于是揚聲器就發出了聲音。
第四節 電動機
1、 磁場對通電導線的作用:
①通電導體在磁場裡受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直;
②通電導體在磁場裡受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。(當電流方向或磁感線方向兩者中的一個發生改變時,力的方向也随之改變;當電流方向和磁感線方向兩者同時都發生改變時,力的方向不變。)
③當通電導線與磁感線垂直時,磁場對通電導線的力最大;當通電導線與磁感線平行時,磁場對通電導線沒有力的作用。
2、 電動機:
電動機是根據通電線圈在磁場中因受力而發生轉動的原理制成的,是将電能轉化為機械能的裝置。
電動機是由轉子和定子兩部分組成的。
換向器的作用是每當線圈剛轉過平衡位置時,能自動改變線圈中電流的方向,使線圈連續轉動。
改變電動機轉動方向的方法:改變電流方向(交換電壓接線)或改變磁感線方向(對調磁極)。
提高電動機轉速的方法:增加線圈匝數、增加磁體磁性、增大電流。
第五節 磁生電
1、 電磁感應現象:
英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象。
内容:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就産生電流,這種現象叫做電磁感應,産生的電流叫做感應電流。
導體中感應電流的方向,跟導體的運動方向和磁感線方向有關。(當導體運動方向或磁感線方向兩者中的一個發生改變時,感應電流的方向也随之改變;當導體運動方向和磁感線方向兩者同時都發生改變時,力的方向不變。)
2、發電機:
發電機是根據電磁感應現象制成的,是将機械能轉化為電能的裝置。
發電機是由定子和轉子兩部分組成的。
從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直流電。(DC)
電流方向周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流電。(AC)
在交變電流中,電流在每秒内周期性變化的次數叫做頻率,頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符号為Hz。
我國供生産和生活用的交流電,電壓是220V,頻率是50Hz,周期是0.02s,即1s内有50個周期,交流電的方向每周期改變2次,所以50Hz的交流電電流方向1s内改變100次。
信息的傳遞
第一節:現代順風耳——電話
1、電話——1876年美國發明家貝爾發明了第一部電話
(1)基本結構:主要由話筒和聽筒組成。
(2)工作原理:話筒把聲信号變成變化的電流,電流沿着導線把信息傳到遠方,在另一端,電流使聽筒的膜片振動,攜帶信息的電流又變成了聲音。(話筒把聲信号轉化為電信号;聽筒把電信号轉化為聲信号)
2、電話交換機
為了提高線路的利用率,人們發明了電話交換機。
3、模拟通信和數字通信
模拟信号:聲音轉換成信号電流時,信号電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣,“模仿”着聲信号的“一舉一動”,這種電流傳遞的信号叫做模拟信号,使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
數字信号:用不同符号的不同組合表示的信号叫做數學信号,使用數學信号的通信方式叫做數字通信。
模拟信号容易失真;數字信号抗幹擾能力強,便于加工處理,可以加密。
在電話與交換機之間一般傳遞模拟信号,在交換機之間傳遞數字信号。
第二節:電磁波的海洋
電磁波的産生——導線中電流的迅速變化會在周圍空間激起電磁波。
電磁波可以在真空中傳播,不需要任何介質。
電磁波在真空中的波速為c,大小和光速一樣, c=3×108m/s =3×105km/s
電磁波波速、波長λ和頻率f的關系:
(1)波長:電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離叫做波長,用λ表示,單位是m。波長表示相鄰兩個波峰之間的距離,或相鄰兩個波谷之間的距離。
(2)頻率:一秒内電流振蕩的次數交頻率,用f表示,單位是赫茲(Hz),比赫茲(Hz)大的還有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz
(3)波速:一秒内電磁波傳播的距離,用c表示,單位是m/s。
(4)波長、頻率和波速的關系c=λf λ=f =。
(5)電磁波的波長λ與頻率f成反比。
電磁波中用于廣播、電視和移動電話的是頻率為數百千赫至數百兆赫的那一部分,叫做無線電波(無線電技術中使用的電磁波)。
無線電波特點:無線電波的波長從幾毫米道幾千米,通常根據波長或頻率把無線電波分成幾個波段,包括:長波、中波、短波、微波等,各個波段的無線電波有各自的傳播方式和用途,如下表所示。
波段 |
波長 |
頻率 |
傳播方式 |
主要用途 |
|
長波 |
30000m~3000m |
10 kHz~100 kHz |
地波 |
超遠程無線電通信和導航 |
|
中波 |
3000m~200m |
100 kHz~1500 kHz |
地波和天波 |
調幅(AM)、無線電廣播、電報 |
|
中短波 |
200m~50m |
1500 kHz~6000 kHz |
|||
短波 |
50m~10m |
6 MHz~30 MHz |
天波 |
||
微 波 |
米波(VHF) |
10m~1m |
30 MHz~300 MHz |
近似直線傳播 |
調頻(FM)、無線電廣播、電視、導航 |
分米波(UHF) |
10dm~1dm |
300 MHz~3000 MHz |
直線傳播 |
移動通信、電視、雷達、導航 |
|
厘米波 |
10cm~1cm |
3000 MHz~30000 MHz |
|||
毫米波 |
10mm~1mm |
30000 MHz~300000 MHz |
xkb1.com
第三節:廣播、電視和移動通信
電磁波是傳遞信息的載體。
無線電通信系統由發射裝置和接收裝置兩大部分組成。
1、無線電廣播信号的發射和接受:
無線電廣播信号的發射由廣播電台完成,信号的接受由收音機完成。
2、電視信号的發射與接收:
電視用電磁波傳送圖像信号和聲音信号。電視信号的發射由電視台完成,接收由電視機完成。
3、移動電話:
移動電話由空間的電磁波來傳遞信息。
移動電話機既是無線發射台又是無線電接收台。
移動電話的體積很小,發射功率不大,它的天線也很簡單,靈敏度不高,因此,它和其他用戶的通話要靠較大的固定無線電台轉移,這種固定的電台叫基地台。
4、音頻、視頻、射頻和頻道:
由聲音變成的電信号,它的頻率跟聲音相同,在幾十赫到幾千赫之間,叫做音頻信号。
由圖像變成的電信号,它的頻率在幾赫到幾兆赫之間,叫做視頻信号。
音頻電流和視頻電流在空間激發電磁波的能力很差,需要把它們加載到具有更好的發射能力的電流上,才能發射到天空中,這種電流的頻率更高,這種更高頻率的電流教做射頻電流。
不同的電視台使用不同的射頻範圍進行廣播,以免互相幹擾;這一個個不同的頻率範圍就叫做頻道。
第四節:越來越寬的信息之路
信息理論表明,作為載體的無線電波,頻率越高,在相同時間内傳輸的信息就越多。
1、微波通信
微波的波長在10m~1mm之間,頻率在30 MHz~ 3×105MHz之間。
微波的性質更接近光波,大緻沿直線傳播,不能沿地球繞射,因此,必須每隔50km左右就建設一個微波中繼站。
2、衛星通信
通信衛星相當于微波通信的中繼站。
通信衛星大多是相對地球“靜止”的同步衛星,在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛星,就覆蓋了幾乎全部地球表面,可以實現全球通信。
3、光纖通信
光纖通信是光從光導纖維的一端射入,在内壁上多次反射,從另一端射出,這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。
光導纖維是很細很細的玻璃絲,由内芯和外套兩部分組成。
光纖通信傳送的不是普通的光,而是一種頻率單一、方向高度集中的激光,激光最早是在1960年由美國科學家梅曼發現的。
光纖通信的保密性強,不受外界條件的幹擾,傳播距離遠,容量大。
4、網絡通信
目前使用最頻繁的網絡通信形式是電子郵件。
例如:
世界上最大的計算機網絡,叫做因特網。
計算機之間的聯結,除了使用金屬線外,還使用光纜、通信衛星等各種通信手段。
寬帶網是指頻率較高,能傳輸更多信息的網絡。o
能源與可持續發展
第一節 能源家族
化石能源:煤、石油、天然氣。
生物質能:由生命物質提供的能量稱為生物質能,如:食物、柴薪等。所有生命物質中都含有生物質能。
一次能源:可以從自然界直接獲取的能源為一次能源。如煤、石油、天然氣、風能、水能、潮汐能、太陽能、地熱能、核能、柴薪等。
二次能源:無法從自然界直接獲取,必須通過一次能源的消耗才能得到的能源稱為二次能源。如電能。
不可再生能源:凡是越用越少,不能在短期内從自然界得到補充的能源,都屬于不可再生能源。如煤、石油、天然氣、核能。
可再生能源:可以從自然界中源源不斷地得到的能源,屬于可再生能源。如水能、風能、太陽能、食物、柴薪、地熱能、沼氣、潮汐能等。
按使用開發的時間長短來分類,能源還可以分成常規能源和新能源。如化石能源、水能、風能等數常規能源,核能、太陽能、潮汐能、地熱能屬新能源。
第二節:核能
1、裂變:用中子轟擊較重的原子核,使其裂變為較輕原子核的一種核反應。
核反應堆中的鍊式反應是可控的,原子彈的鍊式反應是不可控的。
核電站利用核能發電,目前核電站中進行的都是核裂變反應。
2、聚變:使較輕原子核結合成為較重的原子核的一種核反應。,也被成為熱核反應。
氫彈爆炸的聚變反應是不可控的。
核能的優點和可能帶來的問題:
①核能的優點:核能将是繼石油、煤和天然氣之後的主要能源。利用核能發電不僅可以節省大量的煤、石油等能,而且用料省,運輸方便。核電站運行時不會産生二氧化碳、二氧化硫和粉塵等對大氣和環境污染的物質,核電是一種比較清潔的能源。
②利用核能可能帶來的問題:如果出現核洩漏會造成嚴重的放射性環境污染。
第三節 太陽能
在太陽的内部,氫原子核在超高溫度條件下發生聚變,釋放出巨大的核能。
大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射除去。
綠色植物的光合作用将太陽能轉化為生物體的化學能。
我們今天使用的煤、石油、天然氣等化石燃料,實際上是來自上億年前地球所接收的太陽能。
太陽能的利用:① 利用集熱器加熱物質(熱傳遞,太陽能轉化為内能);
② 用太陽能電池把太陽能轉化為電能(太陽能轉化為電能)。
太陽能具有取之不盡、用之不竭,清潔無污染等優點。
第四節 能量的轉化和守恒
1、能源革命:
人類曆史上不斷進行着能量轉化技術的進步,就是所謂的能源革命。能源革命導緻了人類文明的躍進。
第一次能源革命:鑽木取火;
第二次能源革命:蒸汽機的發明;
第三次能源革命:核能
能量的轉化和轉移具有方向性。
3、能量守恒定律:
能量既不會憑空消滅,也不會憑空産生,它隻會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。
第五節 能源與可持續發展
煤和石油燃燒時生成的主要污染物是粉塵和有害氣體。
未來的理想能源必須滿足以下四個條件:① 必須足夠豐富,可以保證長期使用;② 必須足夠便宜,可以保證多數人用得起;③ 相關技術必須成熟,可以保證大規模使用;④必須足夠安全、清潔,可以保證不會嚴重影響環境。
解決能源緊張的途徑:由于人類的生存和發展使得能源的消耗量持續增長,因此人類必須不斷地開發和利用新能源,同時增強節能意識,不斷提高能源的利用率,這是目前解決能源緊張的重要途徑。
初 中 物 理 公 式 一 覽 表
物 理 量 |
主 要 公 式 |
主要單位 |
長度(L) |
(1) 用刻度尺測(2)路程 (3) 力的方向上通過的距離:s=(4) 力臂=(5)液體深度 (6)物體厚度h= a= |
Km 、m、dm、cm 、mm等 1km=1000m 1m=100cm |
面積(S) |
(1) 面積公式 S=ab S=a2 S=πR2 = πD2 (2) 體積公式(3) 壓強公式 |
1m2=102dm2 1dm2=102cm2 1cm2=102mm2 |
體積(V) |
(1) 數學公式V正=a3 V長=Sh=abh V柱=Sh V球=πR3 (2) 密度公式 (3)用量筒或量杯V=V2-V1 (4) 阿基米德原理 浸沒時V=V排=F浮/ρ液g部分露出時V排=V物-V露 |
1m3=103dm3 1dm3=103cm3 1cm3=103mm3 |
時間(t) |
(1)速度定義(2)功率 (3)用鐘表測量 |
1h=60min 1min=60s |
速度() |
(1) (2) 則 聲速υ= 340m / s |
1m/s=3.6km/h |
質量(m) |
(1)重力公式 (2)功的公式 (3)密度公式 (4)用天平測量 |
1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg |
密度(ρ) |
(1)有 (2)壓強公式 (3)阿基米德原理F浮=ρ液gV排 則ρ液= |
1g/cm3=1000 kg/m3 |
合力(F) |
(1)同方向F=F1+F2 (2)反方向F= F1-F2(F1>F2) |
N |
壓強(p) |
(1) (适用于一切固體和液體)⑵ 适用于一切液體和側面與底面垂直的固體(長方體、正方體、圓柱體)【注意】1标準大氣壓 = 76 cmHg柱 = 1.01×105 Pa = 10.3 m水柱 |
1Pa=1N/m2 |
浮力(F浮) |
(1) 稱重法 F浮=G-F示 (2) 壓力差法F浮=F向上-F向下 (3) 阿基米德原理法F浮=ρ液gV排 (4) 漂浮或懸浮法F浮=G |
|
動力、阻力 |
則 |
與單位相同即可 |
功(W) |
(1)定義W=Fs 重力做功W=Gh=mgh 摩擦力做功W=fs (2)總功W總=F動s W總=W有+W額 有用功=Gh W有=W總-W額 (3)η= W有=ηW總 W總=(4)W=Pt |
1J=1N.m =1w.s |
機械效率(η) |
(1) η= =(2) η= =(3) 對于滑輪組 η=(n為在動滑輪上的繩子股數) (4) η= = |
由于有用功總小于總功,所以η總小于1 |
拉力(F) |
(1)不計動滑輪和繩重及摩擦時,F=(2)不計繩重及摩擦時(3)一般用(n為在動滑輪上的繩子股數)(4)物體勻速運動,一般F=f (f 一般為摩擦力) |
|
功率(P) |
(1)P= (2) P== (3)從機器的銘牌上讀出 |
1w=1J/s =1N.m/s |
比熱(c) |
(1) Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t) 可統一為Q=cm△t 則 (2) Q放=qm(q為J/kg m用kg) (3) Q放=qV (q為J/ m3 V用m3) (4) 不計熱量的損失時 Q吸=Q放(熱平衡方程) |
C的單位為 J/(Kg.℃),水的比熱為4.2×103J/(Kg. ℃)物理意義為1kg水溫度升高1℃吸收的熱量為4.2×103J |
電荷量(Q) |
(1)定義 則Q=It (2) W=UIt=UQ 則Q=(Q為電荷量) |
Q的單位為C |
電流(I) |
(1) 定義 (Q為電荷量)(2) (3)W=UIt 則 (4)P=UI 則 (P為電功率)(5) 焦耳定律Q=I2Rt 則 (6) 純電阻電路W=UIt=I2Rt 則 (7)P=UI=I2R 則 (8)串聯:I=I1=I2 并聯:I=I1+I2 (9)從電流表上讀出 |
1A=1000mA |
電壓(U) |
(1) (Q為電荷量)(2)U=IR (3) (4) (5)焦耳定律(Q為産生的熱量)則(6 )串聯:U=U1+U2 并聯:U=U1=U2 (7)從電壓表上讀出 |
1KV=1000V, 1V=1000mV。家庭電路為220V,對人體的安全電壓不超過36V |
電阻(R) |
(1) (伏安法測電阻的原理)(2)W=UIt=I2Rt= (3) (4)焦耳定律Q=I2Rt 則(Q為産生的熱量) (5)串聯:R=R1+R2 則R1=R-R2 R2=R-R1 (6)并聯: (7)從歐姆表上讀出或從銘牌上讀出如滑動變阻器上的“10Ω 1A”等字樣。 |
1Ω=1V/A 1MΩ=106Ω 1KΩ=103Ω |
電功(W) |
(1) W=UIt=UQ(Q為電荷量)(2)W=Q= (3)P=則W= (4)當無熱量損失時W=Q= (5)從電能表上讀出(其單位為KWh) |
國際單位為J,電能表上常用單位為KW.h 1KW.h=3.6×106J |
電功率(P) |
(1) (2) P=(3)從用電器上讀出 |
1Kw=1000w 1馬力=735w |
電熱(Q) |
(1) 當不計熱量損失時,Q=W= (2)熱平衡方程Q吸=Q放 |
其單位為J |
通電時間(t) |
(1) (Q為電荷量) (2)W=UIt 則 (3) P=則 (4)Q= 則 |
|
祝同學們在中考中取得優異的成績! |
有話要說...