功和機(jī)械能
1.鑼
1、做功的兩個(gè)必要誘因:作用在物體上的力,以及物體在力的方向上相接的距離(決定是否做功)
2、功的估算:W=FS,單位:焦耳(J):1J=1N·m
3、做功原則:有機(jī)器時(shí),人所做的功不會(huì)多于沒(méi)有機(jī)器時(shí)所做的功。 即:使用任何機(jī)械都不省力。
2、機(jī)械效率
1.估算公式:η=Wy/,可推導(dǎo)出η=Py/
2、機(jī)械效率大于1; 因?yàn)橛杏玫墓ぷ骺偸谴笥诳偣ぷ鳌?span style="display:none">PKv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3、滑輪架的機(jī)械效率:(公式)η=W有/=Gh/(Fs)=G/(nF)=G物/(G物+G動(dòng))。
*小車架的機(jī)械效率——虛擬實(shí)驗(yàn)
3、機(jī)械動(dòng)力
1、功率(P):?jiǎn)挝粫r(shí)間(t)完成的功(W),稱為功率。 單位:瓦特(w)
2.估算公式:P=W/t,變體P=Fv。
3、推論公式:總功率P總=FV拉,有用功率P有=G物V物(速度單位應(yīng)為m/s)
4.動(dòng)能和勢(shì)能
1、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量稱為動(dòng)能。 動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。 (例如:限制汽車的速度,禁止過(guò)度擁擠;具有一定質(zhì)量并以勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能,但動(dòng)能不變)
*動(dòng)能定律——虛擬實(shí)驗(yàn)
* 探索影響動(dòng)能大小的激勵(lì)機(jī)制——虛擬實(shí)驗(yàn)
2. 重力勢(shì)能:物體被舉起而具有的能量。 重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)。 (升空的灰熊重力勢(shì)能不斷減小,動(dòng)能也隨之減小)
3、彈性勢(shì)能:物體因彈性變形而具有的能量。 物體的彈性變形越大,其彈性勢(shì)能就越大。
5.機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1、機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能的結(jié)合。
2、機(jī)械能守恒:只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí),機(jī)械能之和才不變。 人造月球衛(wèi)星繞月球自轉(zhuǎn),機(jī)械能守恒:近地點(diǎn)動(dòng)能最大,重力勢(shì)能最小; 遠(yuǎn)地點(diǎn)具有最大的重力勢(shì)能和最小的動(dòng)能。 近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)移動(dòng),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
典型例子分析:降落傘在空中勻速下落,重力勢(shì)能減小,但動(dòng)能不減小。 重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 此時(shí)機(jī)械能不守恒,但總能量守恒。
熱能
1、分子的熱運(yùn)動(dòng)
一、擴(kuò)散現(xiàn)象的解釋:
(1)所有物質(zhì)的分子都在不斷地做著不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
(2) 分子間存在間隙。
* 二氧化碳的擴(kuò)散——虛擬實(shí)驗(yàn)
2、分子運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)。 溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。 (擴(kuò)散進(jìn)行得更快)
*擴(kuò)散速度與氣溫的關(guān)系——虛擬實(shí)驗(yàn)
3、分子間的吸引力和作用力同時(shí)存在; 吸引力使固體和液體保持一定的體積; 該力使得分子已經(jīng)非常接近的固體和液體難以進(jìn)一步壓縮。
* 分子間存在吸引力——虛擬實(shí)驗(yàn)
二、內(nèi)能
1、內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和稱為內(nèi)能。 (與“機(jī)械能”有本質(zhì)區(qū)別)
2、物體的內(nèi)能與溫度和質(zhì)量有關(guān):物體的溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越快,內(nèi)能越大。
3、任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能。
4、改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和傳熱。 這兩種方法相當(dāng)于改變了物體的內(nèi)能。
(1)傳熱:不同體溫的物體相互接觸,高溫物體溫度下降,內(nèi)能降低,低溫物體濕度升高,內(nèi)能降低。 (條件是溫差,不是內(nèi)能的多少,溫差越大傳熱越快)
(2)做功:對(duì)物體做功時(shí),物體內(nèi)能減小(壓縮行程); 當(dāng)物體做外功時(shí),物體本身的內(nèi)能減少(做功行程)。
*做功改變內(nèi)能——虛擬實(shí)驗(yàn)
5、內(nèi)能、熱量與溫度的關(guān)系:
(1)物體放熱時(shí),其內(nèi)能降低,但其體溫不一定降低。 (例如晶體熔化)[
(2)身體吸收熱量,內(nèi)能減少,體溫不一定升高。 (例如晶體的熔化)
(3)物體溫度下降時(shí),內(nèi)能減小,可能是放熱,也可能是外界對(duì)其做功。 (例如壓縮空氣先導(dǎo))
(4)當(dāng)物體濕度增加時(shí),內(nèi)能降低,這可能是由于吸熱或在外界做功所致。 (例如水蒸氣沖出塞子)
3、比熱容
1、比熱容是物質(zhì)的一種性質(zhì),不隨物質(zhì)的體積、質(zhì)量、形狀、位置、溫度而變化。 只要物質(zhì)的類型和狀態(tài)相同,比熱容就相同。
2、“水的比熱容大”的應(yīng)用或解釋:水作為傳質(zhì)或散熱介質(zhì); 內(nèi)陸地區(qū)溫差大于沿海地區(qū); 海灘和海水晝夜溫度特征和風(fēng)向變化; 水的放熱和升溫比冰慢。
* 比較水和食用油的比熱容——虛擬實(shí)驗(yàn)
3、熱量估算:Q=Cm△t
①Q(mào)吸力=Cm(t-t0)
②Q放=Cm(t0-t)
4.熱機(jī)
1、熱機(jī)原理:燃料燃燒將燃料的物理能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能通過(guò)做功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
*熱機(jī)原理——虛擬實(shí)驗(yàn)
2、內(nèi)燃機(jī)的四沖程:吸氣沖程; 壓縮沖程(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能); 做功沖程(將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能); 排氣沖程。
*四沖程內(nèi)燃機(jī)——虛擬實(shí)驗(yàn)
3、熱值(q):熱值是燃料的一種性質(zhì),不隨燃料的質(zhì)量和是否完全燃燒而改變。
4、燃料燃燒釋放熱量的估算:Q = mq(在估算機(jī)械和熱效率時(shí),一般是總功:η = W / Q )
5、能源的轉(zhuǎn)化與節(jié)約
1、例子:摩擦產(chǎn)生的熱量,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能; 發(fā)電機(jī)發(fā)電,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能; 電機(jī)工作,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能; 動(dòng)物進(jìn)行光合作用,將光能轉(zhuǎn)化為物理能; 燃料燃燒時(shí),物理能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
2、能量守恒定律:能量既不會(huì)突然消失,也不會(huì)突然形成,它只會(huì)從一種方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N方式,或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量能量常數(shù)。 (例如:?jiǎn)螖[)
能源與可持續(xù)性

1.能源
1、不可再生資源:(化石能源、核能)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)從大自然中獲得補(bǔ)充能源。
2、可再生資源:(水、風(fēng)、太陽(yáng)能等)在自然界中可以不斷補(bǔ)充。
2. 核能
1.裂變應(yīng)用:核電站、原子彈。
2.聚變的應(yīng)用:核彈。
熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
1.充電
1、摩擦起電:得電子的物體因電子過(guò)剩而帶負(fù)電,失去電子的物體因缺少電子而帶等量的正電。 它的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。
*摩擦起電——虛擬實(shí)驗(yàn)
2、電荷相互作用定律:同類電荷相互矛盾,異類電荷相互吸引。
* 收費(fèi)互動(dòng)-虛擬實(shí)驗(yàn)
3、驗(yàn)電器的作用:檢驗(yàn)物體是否帶電。 箔張角的大小可以反映電荷的多少,但不能反映所帶電荷的正負(fù)。
4、驗(yàn)電器原理:同種電荷相互沖突。
(兩個(gè)驗(yàn)電器金屬球用帶絕緣柄的金屬棒連接時(shí),電荷轉(zhuǎn)移方向與瞬時(shí)電壓方向相反)
*驗(yàn)電器原理-虛擬實(shí)驗(yàn)
二、電子器件電路符號(hào)
1、晶閘管具有雙向?qū)щ娦裕òl(fā)光晶閘管也能發(fā)光,如家用電器上的指示燈)。
* 晶閘管-虛擬實(shí)驗(yàn)
2.交叉連接和非交叉連接的導(dǎo)體
3、單刀雙擲開(kāi)關(guān)(中間接線端子必須接線,兩邊接線端子分兩路)
三、串并聯(lián)
1、串聯(lián):電壓通路只有一個(gè),故“一斷即斷”。 開(kāi)關(guān)可以同時(shí)控制所有家用電器。 與家電互動(dòng)。
2、并聯(lián):至少有兩條電壓通路,分支開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路。 大道開(kāi)關(guān)只控制這條大道。 各個(gè)大道使用的家電互不影響。 但其中一個(gè)支路漏電會(huì)導(dǎo)致其他路無(wú)電壓通過(guò),所以“一短一短”。
*串并聯(lián)電路-虛擬實(shí)驗(yàn)
4.電流
1、電壓符號(hào):I,單位:A
2、電壓表:0---0.6A(分度值0.02A); 0---3A(分度值0.1A)。 (5 倍關(guān)系)
3、使用:電壓表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中; 讓電壓從“+”端流入分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,從“-”端流出(接電路圖)
*電壓表的使用——虛擬實(shí)驗(yàn)
5、電壓
1、電流符號(hào):U,單位:V
2、常用電流值:干電池:1.5V; 家用電路:220V; 手機(jī):3.7V; 鉛蓄電池:2V; 安全電流:不低于36V。
3、電流表電阻:0-3V(分度值:0.1V)0-15V(分度值:0.5V)。
4. 使用:
(1)與被測(cè)設(shè)備平行;
(2)電壓“+”進(jìn)“-”出;
(3) 不要超出范圍。 (大范圍測(cè)試觸摸,如果檢測(cè)值沒(méi)有超過(guò)小電阻值,就用小電阻值檢測(cè),可以提高檢測(cè)精度)
*電流表的使用——虛擬實(shí)驗(yàn)
6.阻力
內(nèi)阻是導(dǎo)體本身的一種特性,其大小取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、截面積和濕度。
導(dǎo)體內(nèi)阻與電流不成反比,與電壓不成正比,與電流電壓的有無(wú)無(wú)關(guān)。 (歐姆定律變體)
7.壓敏電阻
正確使用:
(1)應(yīng)在電路中串聯(lián)使用;
(2)接線應(yīng)“一上一下”(電阻變化規(guī)律由上端子決定,離上端子遠(yuǎn)內(nèi)阻變大,離上端子內(nèi)阻小)關(guān)閉);
(3)合閘前應(yīng)將電阻調(diào)到最大位置(即電壓最小分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,保護(hù)電路)。
*滑動(dòng)變阻器的使用-虛擬實(shí)驗(yàn)
歐姆定律,電力
1、用電壓表或電流表判斷電路的故障(開(kāi)路或漏電)
(1)電壓示值過(guò)大,一般是電路某處漏電引起
(2)電壓表無(wú)指示,可能是電路開(kāi)路(open )
(3)如果電流表讀數(shù)接近或等于電源電流,家用電器不能工作,電壓表無(wú)讀數(shù),說(shuō)明與電流表并聯(lián)的電路壞了,此時(shí)電源的電流由電流表測(cè)量。
(4)如果電流表讀數(shù)為0,家電能工作,而電壓表讀數(shù)大,說(shuō)明與電流表并聯(lián)的電路漏電,或電流表接觸不良。
2. 歐姆定理,電功率,電功率,電熱
公式:I=U/R; 變體:U=IR,R=U/I
* 歐姆定理 - 虛擬實(shí)驗(yàn)
電能(公式)W=UIt
電功率(公式)P=W/t; 扣除公式:P=UI; 變型 P=I2R=U2/R
* 測(cè)量小燈泡的電功率——虛擬實(shí)驗(yàn)
電加熱(焦耳定理公式)Q=I2Rt,純內(nèi)阻電路(公式):Q=U2/Rt=UIt
*焦耳定理——虛擬實(shí)驗(yàn)
三、串并聯(lián)電路特性

串聯(lián)的“等流分壓”由U=IR求得,各家電的電流之比等于它們的內(nèi)阻之比,即U1:U2=R1:R2。內(nèi)阻變大
*串聯(lián)電路特性-虛擬實(shí)驗(yàn)
并聯(lián)“等壓分流”,因此,各路電壓的比值等于它們內(nèi)阻的比例比,即I1:I2=R2:R1。內(nèi)阻越小
*并聯(lián)電路特性-虛擬實(shí)驗(yàn)
四、電功率在串聯(lián)和并聯(lián)電路中的規(guī)律
家用電器串聯(lián):P1:P2=U1:U2=R1:R2(等電流串聯(lián),內(nèi)阻大功率大)
家用電器并聯(lián):P1:P2=I1:I2=R2:R1(并聯(lián)等壓,內(nèi)阻小,電功率大)
一個(gè)規(guī)則:P=U=2/R,當(dāng)U=U/2時(shí),P=(U/2)2/R=U/2/4R=P/4(當(dāng)內(nèi)阻一定時(shí))
5、綜合電氣問(wèn)題的解決方案
(1)明確電路的連接形式。
可以用“去表法”:電壓表看成一根導(dǎo)線,電流表看成開(kāi)路,然后結(jié)合“節(jié)點(diǎn)法”找出可以合并的節(jié)點(diǎn),這樣可以簡(jiǎn)化電路并便于理解電路中各器件的連接。
(2)明確各水表的檢測(cè)對(duì)象。
(3)結(jié)合滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)或開(kāi)關(guān)的開(kāi)合,分析電路中總內(nèi)阻的變化。 (例如開(kāi)關(guān)和燈并聯(lián))
(4)根據(jù)恒定的電源電流,可以用歐姆定律判斷總電壓的變化。 然后綜合利用串并聯(lián)電路特性來(lái)判斷電壓表和電流表示數(shù)的變化或燈泡亮度(功率)的變化。
解決散熱問(wèn)題,首先要了解電路的連接形式。 閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值。 開(kāi)關(guān)閉合后,會(huì)逐漸減小。 右圖)需要了解電流表示數(shù)是如何變化的(在一些變分題中,電壓表會(huì)接在滑動(dòng)變阻器的兩端,此時(shí)滑動(dòng)電阻減小,電流表示數(shù)也減少,電壓表示的個(gè)數(shù)變小); 此信息通常與圖形相結(jié)合; 估算中使用了歐姆定律和電功率的一些公式和變體。
充分理解圖像信息:注意圖像是成反比還是成正比; 設(shè)備圖像清晰; 注意圖像的兩個(gè)端點(diǎn)和交點(diǎn)的含義。
六、五個(gè)重要實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一:探索導(dǎo)體中的電壓與導(dǎo)體兩端的電流之間的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)二:探索導(dǎo)體中電壓與內(nèi)阻的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)三:定值內(nèi)阻的阻值檢測(cè)(伏安法)
實(shí)驗(yàn)四:檢測(cè)小燈泡的電阻(伏安法)
實(shí)驗(yàn)五:檢測(cè)小燈泡的電功率(伏安法)
在上述實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該分別控制哪些? 滑動(dòng)變阻器的作用有哪些? 如何分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?
七。 多級(jí)電加熱器的問(wèn)題
各檔位在額定電流下工作,根據(jù)P=U2/R:
R越小,P越大(并聯(lián)內(nèi)阻;或只接一個(gè)小電阻值);
R越大,P越小(串聯(lián)內(nèi)阻;或只接一個(gè)較大的內(nèi)阻)。
電與磁
1、磁現(xiàn)象
1、磁鐵之間的相互作用:同名磁鐵相互排斥,異名磁鐵相互吸引。 (比如小N極N極指向電磁鐵的S極)
2.磁場(chǎng)
1、磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)。
2、磁感應(yīng)線不是客觀存在的,而是完美的化學(xué)模型。 磁極外,磁感應(yīng)線是從N極到S極; 在磁極內(nèi)部,磁感應(yīng)線是從S極到N極。 (所以內(nèi)外小n極指向相反)
*磁場(chǎng)、磁感應(yīng)線——虛擬實(shí)驗(yàn)
3、地磁南極靠近地理北極; 地磁北極靠近地理南極。 (小n極靜止時(shí)N極指北,S極手動(dòng))
* 地球磁場(chǎng)——虛擬實(shí)驗(yàn)
3.電磁學(xué)
1、電壓的磁效應(yīng):奧斯特實(shí)驗(yàn)證明“濁線周圍有磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向與電壓的方向有關(guān)”。
* 奧斯特實(shí)驗(yàn)——虛擬實(shí)驗(yàn)
2、確定通電電磁鐵的磁場(chǎng)方向,電源的正極和正極,以及周圍的小n極:
安培定律:用手指捏住電磁鐵,讓四指彎曲到電磁鐵中電流的方向,則大指所指的一端就是電磁鐵的南極(N極)。
*安倍定則 - 虛擬實(shí)驗(yàn)
4.電磁鐵
1、影響電磁鐵磁強(qiáng)弱的誘因: (1)內(nèi)部是否有鐵芯; 如果有鐵芯,則磁性強(qiáng)。 (2)電壓的大小; 外觀一定,電阻一樣,電壓越大,磁性越強(qiáng)。 (3)線圈電阻; 外觀不變,電壓相同,電阻越大,磁性越強(qiáng)。
*電磁鐵-虛擬實(shí)驗(yàn)
2、電磁鐵的特點(diǎn): ①有無(wú)磁性可以通過(guò)電壓的通斷來(lái)控制; ②可以通過(guò)改變線圈的電壓和電阻來(lái)調(diào)節(jié)磁力的強(qiáng)弱; ③可以通過(guò)改變電壓的方向來(lái)改變磁極。
5.電磁保險(xiǎn)絲
本質(zhì)上它是一個(gè)開(kāi)關(guān),通過(guò)電磁鐵來(lái)控制工作電路的通斷。 它是一種通過(guò)小電流、弱電流電路的通斷來(lái)間接控制大電流、大電流電路的裝置。 (注意吸合動(dòng)觸頭和上下靜觸頭的通斷情況)
*磁性保險(xiǎn)絲-虛擬實(shí)驗(yàn)
6.電機(jī)
1、磁場(chǎng)對(duì)電壓的影響:渾濁體在磁場(chǎng)中受到一個(gè)力(電機(jī)原理),力的方向與電壓的方向和電壓的方向有關(guān)磁感應(yīng)線。 (當(dāng)電壓方向或磁感線方向改變時(shí),濁線受力方向改變)
2、換向器的作用:當(dāng)線圈翻轉(zhuǎn)平衡位置時(shí),手動(dòng)改變線圈中電流的方向,使線圈連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
*換向器原理——虛擬實(shí)驗(yàn)
7.發(fā)電機(jī)
電磁感應(yīng):閉合電路中導(dǎo)體的一部分在磁場(chǎng)中切割磁力線而形成電壓的現(xiàn)象; 形成的電壓稱為感應(yīng)電壓(感應(yīng)電壓的方向與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁力線的方向兩者有關(guān),二是感應(yīng)電壓的方向急劇變化,二是兩者同時(shí)變化,感應(yīng)電壓方向不變)
* 電磁感應(yīng)現(xiàn)象——虛擬實(shí)驗(yàn)
8.麥克風(fēng)、喇叭
1.麥克風(fēng):將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。 對(duì)著話筒說(shuō)話,聲音使振膜振動(dòng),推動(dòng)線圈來(lái)回切割磁感應(yīng)線,形成變化的感應(yīng)電壓,送至話筒。 (應(yīng)用了發(fā)電機(jī)的原理)
2.聲音:將聯(lián)通號(hào)碼轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)。 話筒發(fā)出的變化電壓流過(guò)線圈,通過(guò)電纜的線圈被永磁體吸引或抵抗,因而不斷地來(lái)回振動(dòng),推動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)聲。 (應(yīng)用電動(dòng)機(jī)的原理)
信息傳輸
1、電磁波的傳播不需要介質(zhì); 真空可以傳播。 c=λf(c為音速c=3×10m/s;λ為波長(zhǎng),單位為m;f為頻率,單位為Hz。c為定值,λ與f成正比).
2、衛(wèi)星通信:利用微波,利用月球同步衛(wèi)星做中繼站; 3顆衛(wèi)星就可以覆蓋全球。
3、光纖通信:讓攜帶信息的激光在光纖(極細(xì)的玻璃絲)中傳播,借助光的反射; 激光的頻率高,波長(zhǎng)短(微波),攜帶的信息量大。
