总 功 机械效率 有用功与额外功的总和 有用功跟总功的比值 W总?Fs ??W有W总?Gh Fs4、机械能
⑴能的概念:一个物体能够做功,这个物体就具有能量,简称为能。能是表征物体做功本领的物理量,一个物体的能量越大,表明它具有更大的做功本领。能的形式很多,内能、电能、化学能、原子能等,机械能也是能的一种形式。
⑵机械能
①动能: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,它的动能就越大。高中物理将要
1学习动能的表达式为:Ek?mv2
2②势能:势能有重力势能和弹性势能两种形式。
重力势能:物体由于被举高而具有的势能叫重力势能。一个物体如果质量越大,被举得越高,它的重力势能就越大。如果以地面为参考面,一个质量为m的物体,被举的高度为h,则该物体具有的重力势能为:Ep=mgh 弹性势能:物体由于弹性形变而具有的能叫弹性势能。弹性物体的形变量越大,它的弹性势能就越多。 ③机械能:动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能。 ⑶单位:焦耳。
一个物体可以既有动能,又有势能,能量的变化量可以用做功的多少来衡量,因此,机械能的单位跟功的单位相同。
⑷机械能守恒:动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能,在只有动能和势能转化过程中,机械能的总量5、作业
⑴小王用100N的力,将60N的铅球投掷到10m远处,则小王对铅球做的功为( ) A.0 B.103J C.1.36×103J D.条件不足,无法求出
⑵小华用同样大小的力沿水平方向推着木箱在较光滑的地面和粗糙的地面前进了相同的距离,推力对木箱做的功是( )
A.沿光滑地面大 B.沿粗糙地面大 C.做功相同 D.无法判断
⑶一只皮球从高处落下,碰到地面后发生弹性形变,又反弹起来,在下列各过程中,皮球的动能转化为弹性势能的是( )
A.从高处落下刚碰到地面的过程中 B.从碰到地面到形变最大的过程中 C.从皮球形变最大到离开地面的过程中 D.从皮球离开地面到达最高点的过程中 ⑷一个物体在平衡力的作用下( )
A.动能一定不变 B.势能一定不变 C.机械能一定不变 D.以上说法都不对
⑸在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶;第二阶段使杠铃在空中停留3s.下列关于运动员对杠铃做功的说法.正确的是( )
A.他在第一阶段内没做功 B.他在第二阶段内没做功 C.他在两个阶段内都没做功
保持不变,即物体的机械能守恒。
D.他在两个阶段内都做了功
⑹甲乙两台机器,甲的机械效率是80%,乙的机械效率是60%,下面说法正确的是( )
A.甲做功比乙做功多; B.乙做功比甲做功多; C.甲的功率比乙的功率大;
D.若功率相同,在相同的时间里甲的有用功比乙的有用功多。
⑺甲乙两人各把100块砖从一楼搬到五楼,甲需半小时,乙需1小时,两人对砖做功与功率分别为W甲、W乙、
P甲、P乙,那么( ) A.W甲>W乙, P甲>P乙; B.W甲=W乙, P甲=P乙; C.W甲=W乙, P甲>P乙; D.W甲>W乙, P甲=P乙;
⑻将一石子竖直向上抛出,在它上升过程中,不计空气阻力,那么它的( ) A.动能不变,重力势能增加,机械能不变 B. 动能减少,重力势能增加,机械能不变 C.动能减少,重力势能增加,机械能减少 D.动能增加,重力势能减少,机械能增加
⑼如图所示情景是一种蹦极游戏,游戏者将一根有弹性固定在高处,从高处跳下,图中a点是弹性绳自然下垂时绳达的最低点,对于游戏者离开跳台到最低点的过程中,下列
A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者的重力势能一直在减少
C.游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能 D.游戏者到b点时,他的动能为零
⑽小明跳跳绳时所穿的鞋的总质量为0.4kg,她1min跳绳180次,假定每次双脚抬离地面的最大高度均为5cm,
3则每上升一次,她对鞋所做功为_________J。跳跃时若上升时间占每次跳跃时间的,则每上升一次,她对鞋做
10功和平均功率为_________W。(g取10N/kg)
⑾正在一段平直公路上匀速前进的绿化洒水车,它在向公路两旁的花木喷水的过程中,其动能_________,这是因为___________________________.
⑿一台起重机将重3600N的货物提升4m,如果该起重机的机械效率是60%,则:起重机做的有用功是_________J,总功是_________J,额外功是_________J。
⒀一台起重机用3×104N的拉力在0.5min内将一构件向上匀速吊起3m,接着又用0.5min将构件沿水平方向移动3m,求整个过程中起重机拉力所做的功和功率。
a· 的的绳子一端系在身上,另一端下端的位置,b点是游戏者所到说法不正确的是( )
b·
专题四:电路的组成和电流定律
1、摩擦起电、两种电荷
⑴带电体具有吸引轻小物体的性质。 ⑵用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。
⑶两种电荷:自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。物理学规定:用绸布摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
⑷电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。利用这个规律,可以制成检验物体是否带电和粗略检测带电量多少的验电器。
2、导体和绝缘体
⑴导体:容易导电的物体叫做导体。导体导电是因为导体内有大量可以自由移动的电荷。如:金属、石墨、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等。
⑵绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体。绝缘体内不容易导电是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷。如橡胶、玻璃、塑料、油、纯水等。
⑶导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在外界条件变化时,绝缘体可能变成导体,如木棒潮湿时容易导电,烧成红热的玻璃会导电。
3、电路
⑴电路的组成及各元件的作用
电路是由电源、用电器、开关及导线等元件组成的电流的路径。 电源:供电装置,它把其它形式的能转化为电能。
用电器:消耗电能做功的设备,它把电能转化为其它形式的能。 开关:电路接通或断开的控制元件。 导线:输送电能的设备。 ⑵电路的连接状态
通路:处处连通的电路,又叫闭合电路。
开路:断开的电路,又叫断路。电路开路时,电路中没有电流。
短路:电源正负极直接相连的电路叫短路,短路时电路中的电流很大,易烧坏电源,是有害的通路。如果将一根导线直接与用电器的两端并联,将会造成该用电器短路而不工作。
4、描述的几个物理量
⑴电量(Q):电荷的多少叫电量。单位是库仑(C),1个电子或质子的电量为1.60×10-19库仑,1库仑电量等于6.25×1018个电子所带的电量。
⑵电流和电流强度(I)
电流:电荷的定向移动形成电流,物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向跟电流方向相反。
电流强度:表示电流强弱的物理量。
①定义和定义式:1s内通过导体横截面的电荷量。定义式:I?②国际单位:安培(A) ③测量工具:电流表。
电流表的使用:电流表必须串联接入被测电路,并使电流从电流表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出;流入电流表的电流不能超过它的量程;不能把电流表直接接在电源两端,以免烧坏电流表。
⑶电压(U)
① 电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流 A1 A2的原因。
②单位:伏特(V) ③测量工具:电压表。
电压表的使用:电压表必须并联接入在靠近电源正极那端,即使电流从电压表柱流出;电压表两端的电压不能超过它的电压表直接接在电源两端测电源电压。
④常见的一些电压值:一节干电池的电压是1.5V;一节蓄电池的电压是2V;家庭电路的电压是220V;动力电
V1 V2 Q t× L1 L2 A ×
K L2 × V ×L 1 K 被测电路,并使电流从“+”接的“+”接线柱流入,“-”接线是量程;在量程许可时,可以将
× L1 × L2 A
路的电压是380V;对人体的安全电压是不高于36V(注意:在高中物理知识中,以上电池电压值其实是电源的电动势)。
⑷电阻(R)
①意义:表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
②大小的决定因素:电阻是导体本身的一种性质,其大小是由导体的长度、横截面积、材料决定的,还跟导体的温度有关。在其它因素相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大;横截面积越小,电阻越大;金属导体的电阻在温度升高时电阻会增大。
③国际单位:欧姆(Ω),1Ω=1V/A ④滑动变阻器
构造:滑动变阻器主要由瓷管、线圈和滑片组成。 原理:改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻的大用途:改变电路中的电流大小。
连接方法:采用“一上一下”的连接方法(如图)。 ⑤伏安法测电阻 实验原理:R=U/I 实验原理图(如图): 5、欧姆定律
⑴内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,
U⑵表达式:I?
RU变形公式:R?,U?IR
I⑶正确理解欧姆定律及其变形公式
理解欧姆定律中的“成反比”和“成正比”两个关系;当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。
UR?,是导体电阻的定义式,说明电阻等于导体两端的电压的通过它的电流的比值,但导体的电阻R与U和
II无关。特别注意:U=0时,R≠0。
欧姆定律是一条通过实验得到的电流定律,它采用控制变量法研究了电流、电压、电阻之间的关系。控制变量法是用实验来探究一个量随两个(或多个)量变化的关系时,要保持一个(或几个)量不变,只改变一个量,研究这个量与该变量之间的关系。控制变量法是一种极为有用的研究方法,在高中物理实验中常常会用到。
6、串联电路和并联电路的几个特点
电路图
I R1 R1 R2 U 小。
V Rx R K A 跟导体的电阻成反比。
R I
U R2 U2 U I1 I2U1
电流 电压 电阻
I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2
I=I1+I2 U=U1=U2 1/R=1/R1+1/R2
串联电路中的电压与串联电阻成正比,并联电路中的电压与并联电阻成反比。 7、作业: A组:
⑴有A、B、C三个带电小球,如果小球A带正电,小球C吸引小球B,小球B排斥小球A,那么小球B带_________电;小球C带_________电。
⑵物理学成果在军事上有广泛的应用,有一种称为石墨炸弹的武器在战时被用来破坏敌方的供电设施,这种炸
弹不会造成人员伤亡,而是在空中散布大量极细的石墨丝,这些石墨丝是_________(选填“导体”或“绝缘体”);飘落到供电设备上会造成_________(选填“断路”或“短路”),从而使供电系统瘫痪。
⑶电路中有电流的条件是:必须有_________,而且电路_________________。
⑷金属导体中____________移动形成电流,移动的方向与金属导体中的电流方向________。 ⑸在如图1所示的电路中,将开关闭合,则安培表的_________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。 ⑹如图2所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向
右移动时,电流表的示数将( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
⑺如图3所示的电路中
A.若S1、S2和S3都闭合时,则L1和L2并联 B.若S1、S2和S3都闭合时,则L1和L2串联 C.若S1断开、S2和S3都闭合时,则L1和L2串联 D.若S2断开、S1和S3都闭合时,则L1和L2并联 ⑻在图4所示的电路图中,能用电压表正确测出灯
L1 - V + 图3 L1 L2 S1 VR1 示数将_________,伏特表的示数将
R2 A · A P · · S 图1 K 图2
× × S2 S3 L1两端电压的是( )
× - V + L2 × × L1 L2 L2 × × A × L 2L1 × B 图4
- V + C
+ V - L1 × D
⑼如图5所示的电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V。开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下( )
A.滑动变阻器的滑片允许滑到最左端 B.电压表的最小示数是1V
C.电路中允许通过的最大电流是0.6A
D.滑动变阻器滑片移动过程中,电流表先达到最大量程 ⑽如图6所示,电源电压为6V,开关闭合后,电灯L1、量,结果是:Uab=0,Uac=6V,Ubc=0,Uad=6V,发生断路的
A.电路的a L1b部分 B.电路的b L2c部分 C.电路的aEd部分 D.电路的cRSd部分
⑾如图7所示的电路中,电源电压是18伏特且保持不是1.2安培,伏特表的示数是12伏特。求:
⑴R2两端的电压 ⑵R1的电阻值 ⑶R2的电阻值
A R1 V U R2 K S A R1 V P R2 图5
b × L1 E × c L2 L2均不发光,用电压表逐段测部分是( )
R a d S 图6 变,闭合开关K时,安培表的示数
图7