苏教版物理九年级上学期期末复习Word格式文档下载.docx
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(3)作垂线:
从支点O分别向动力作用线和阻力作用线引垂线,画出
垂足,并标上垂直符号,从支点到垂足的距离就是力臂。
力臂通常用实线两端加箭头来表示,或用大括号表示,
并标上字母l1和l2。
注:
如果力的作用线通过支点,则杠杆的力臂为零。
▲知识点2:
探究杠杆的平衡条件
杠杆平衡:
杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动状态时,称为杠杆平衡。
杠杆的平衡条件:
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂,即F1l1=F2l2。
若不满足杠杆的平衡条件,则杠杆向“力×
力臂”较大的一边转动。
▲知识点3:
生活中的杠杆
类型
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
示意图
力臂的大小关系
l1>l2
l1<l2
l1=l2
力的大小关系
F1<F2
F1>F2
F1=F2
力所移动距离
的大小关系
动力移动距离大于
阻力移动距离
动力移动距离小于
动力移动距离等于
特点
省力但费距离
费力但省距离
既不省力也不省距离
应用
剪铁皮用的剪刀、
撬钉子用的羊角锤等
缝纫机踏板、钓鱼竿等
天平
注:
(1)既省力又省距离的杠杆是不存在的。
(2)省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用;
费力杠杆一般用在阻力不大的情况下,
是为了省距离,使用起来方便。
11.2滑轮
定滑轮和动滑轮
滑轮的定义:
周边有槽,能绕轴转动的轮子,叫做滑轮。
滑轮实质上是杠杆的变形。
定滑轮:
使用时轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
动滑轮:
使用时轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。
探究使用定滑轮和动滑轮的特点(见下页)
探究使用滑轮组的特点
定义:
将定滑轮和动滑轮组合起来,就构成了滑轮组。
滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向。
特点:
用滑轮组起吊重物时,滑轮组用几段绳子吊物体,提起物体的力就是物重的几
分之一,F=;
绳子的自由端通过的距离就是物体上升高度的几倍,s=。
一般情况下承担物重的绳子的段数等于与动滑轮相连的绳子的段数,包括连
在动滑轮挂钩(或边框)及从动滑轮引出的拉绳的自由端。
▲知识点4:
轮轴与斜面
由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上组成的装置叫做轮轴。
半径较大的叫做轮,半径较小的叫做轴。
实质:
轮轴可以看作是杠杆的变形。
当把动力施加在轮上,阻力施加在轴上,则动力臂l1=R,阻力臂l2=r,
根据杠杆平衡条件:
F1l1=F2l2,得F1R=F2r,R>r,所以F1<F2,这样,
使用轮轴省力,也能改变力的方向,但费距离。
斜面的作用:
使用斜面时,斜面越长越省力。
定滑轮的特点:
结构
实质
定滑轮的实质是一个可以旋转的等臂杠杆,轴心O点固定不动为支点,其动力臂l1=阻力臂l2=圆的半径r。
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,当匀速提起重物时杠杆处于平衡状态F1=F2=G。
(不计绳重和摩擦)
(1)使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。
(2)用定滑轮提升重物时,动力移动的距离s等于重物移动的距离h。
动滑轮的特点:
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
动滑轮与固定端绳子的相交点O是能够移动的支点,其动力臂l1=2r,阻力臂l2=r。
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,F1=F2,当重物竖直向上(向下)匀速运动或静止时,F2=G,则F1=G。
(1)使用动滑轮省一半力,但不能改变力的方向。
(2)用动滑轮提升重物时,动力移动距离s是重物移动距离h的两倍,即s=2h。
(3)使用动滑轮省一半力的条件:
①拉力作用在绳子自由端;
②滑轮两侧的绳子互相平行;
③不计动滑轮重、绳重和摩擦。
滑轮组绕绳问题的方法:
(1)收尾法:
判断绳子段数时,如果得到的是小数,则将小数进1取整数。
(2)奇动偶定法:
如果绳子的段数是奇数,则绳子起始端应固定在动滑轮上;
如果绳子的段数为偶数,则绳子起始端应固定在定滑轮上。
11.3功
认识斜面
1.=(忽略摩擦阻力)
2.既省力又省距离的机械是不存在的。
功与做功的两个必要因素
1.定义:
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积叫机械功,简称功。
2.公式:
W=F·
s,F是作用在物体上的力,s是物体在力F的方向上通过的距离。
(1)要明确是哪个力对哪个物体做功;
(2)在物体沿着F方向移动s距离的过程中,F始终作用在物体上,注意F与s
的同时性和同向性;
(3)力对物体做功的多少只与F和s两个因素有关,且缺一不可,与物体的运
动状态、物体的质量、支持面是否光滑等无关。
3.单位:
焦耳,简称焦,符号是J,1J=1N·
m。
计算中注意单位的统一。
4.做功的两个必要条件:
(1)对物体要有力的作用;
(2)物体要在力的方向上通过一定的距离。
5.功的原理:
既省力又省距离的机械是不存在的→使用任何机械都不省功。
虽然使用任何机械都不能省功,但使用机械有时可以省力,有时可以改
变力的方向,有时可以省距离,所以我们需要使用机械。
6.不做功的三种情况:
(1)有距离但没有力,例如在忽略摩擦的水平面上匀速滚动的小球;
(2)有力但无距离,例如用力搬重物但未搬起;
(3)力的方向与距离的方向垂直,例如起重机将重物平移一段距离。
做功中的距离是指物体在力的方向上通过的距离,而不是物体运动的距离。
11.4功率
▲知识点:
功率
单位时间内所做的功叫做功率。
2.物理意义:
功率是表示物体做功快慢的物理量。
3.公式:
P=,P表示功率,W表示功,t表示时间。
4.单位:
瓦特,简称瓦,符号W,1W=1。
在工程技术中,常用千瓦()、兆瓦()等作为功率的单位,
1=103W,1=106W。
注意:
(1)功率的大小由做功的多少和做功时间的长短两个因素共同决定。
(2)注意功和时间的对应关系,W是在对应的时间t内完成的。
P=,所求得的功率P表示时间t内的平均功率。
(3)当物体在力F的作用下,以速度v沿力F方向做匀速直线运动时,有:
P===,F表示物体受到的牵引力,v表示物体的速度。
P=F·
v,所求得的功率P表示某一时刻的瞬时功率。
例如:
驾驶功率一定的机车,司机在上坡时总要减速行驶,根据P=F·
v
可知,当功率P一定时,减小车速v,可增大牵引力F,这样更容易上坡。
(4)功与功率的比较,二者是不同的物理概念,不要混淆。
功W
功率P
概念
力与在力的方向上通过的距离的乘积
单位时间内完成的功
物理意义
做功的多少
做功的快慢
公式
s
P=,P=F·
单位
焦
瓦
11.5机械效率
使用机械不省功
使用任何机械都不省功,而且使用机械过程中必须克服机械部件之间的摩擦力或克服
机械自身重力而额外做功。
有用功、额外功、总功
有用功:
对实现目的有用、必须做的功,叫做有用功,记作W有用。
额外功:
人们并不需要、但不得不做的功,叫做额外功,记作W额外。
总功:
有用功与额外功的总和叫做总功,记作W总。
W总=W有用+W额外。
机械效率
在物理学中,将有用功与总功的比值,叫做机械效率。
机械效率=×
100%,即η=×
100%。
3.注意:
(1)机械效率是有用功与总功之比。
它只有大小,没有单位。
机械效率一般用百分数表示。
(2)有用功是总功的一部分,而且对于实际机械,由于额外功的存在,总有
W有用<W总,因而η<100%。
使用任何机械都不能省功。
(3)机械效率是标志机械性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性
能越好。
4.机械效率与功率是完全不同的两个物理量,功率大的机械,机械效率不一定高;
机
械效率高的机械,功率也不一定大,两者之间没有必然联系。
定义
有用功跟总功的比值
单位时间里完成的功
有用功占总功比值的多少
机械做功的快慢
η=×
100%
P=
无单位
瓦(W)
机械效率的计算方法
1.滑轮组机械效率的计算方法
(1)利用滑轮组提升重物
W总=(其中F为作用在绳子自由端的拉力,s为绳子自由端移动的距离)
W有用=(其中G为物体受到的重力,h为物体升高的高度)
100%=×
(2)利用滑轮组在水平面上移动物体
W总=(其中F为作用在绳子自由端的拉力,s为绳子自由端移动的距离)
W有用=s物(其中为物体与水平面间的摩擦力,s物为物体移动的距离)
2.斜面机械效率的计算:
用力F将重为G的物体由斜面底端拉至顶端,
则W总=,W有用=,η=×
▲知识点5:
关于机械效率的几点说明
1.用同一滑轮组提升不同重物,被提升的物体受到的重力越大,机械效率越高。
(有用功占的比例大)
2.用不同的滑轮组提升同一重物,升高相同的高度,动滑轮多的滑轮组的机械效率低。
(额外功占的比例大)
3.同一滑轮组的机械效率不是固定不变的,而是随着不同的工作状态和环境而变化。
4.提高机械效率的方法:
(1)增大有用功在总功中所占的比例,如尽量使机械在满载的情况下工作;
(2)减小额外功在总功中所占的比例,如选用轻质材料,定时润滑减少摩擦。
12.1动能势能机械能
能量
能量:
一个物体如果能够对另一个物体做功,那么这个物体就具有能量。
1.在国际单位制中,能的单位是焦耳,符号是J。
2.功和能的关系
(1)能表示物体做功本领的大小,是一个状态量。
(2)功是能量转化的量度,是一个过程量。
(3)正在做功的物体,一定具有能量;
具有能量的物体,不一定正在做功。
(4)做功的过程,一定伴随着能量的转化。
动能
动能:
物体由于运动而具有的能叫做动能。
(1)一切运动的物体都具有动能。
(2)物体动能的大小与物体的速度和质量有关,物体的速度越大,质量越大,它
具有的动能就越大。
(3)运动的物体除了具有动能外,还可能具有其他形式的能。
势能
1.势能包括弹性势能和重力势能。
2.弹性势能:
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
在一定限度内,物体发生的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。
3.重力势能:
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
(1)物体重力势能的大小与其质量和高度有关,质量越大,高度越高,
物体所具有的重力势能就越大。
(2)考虑物体的重心时要注意:
位于同一水平面上的不同物体,它
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