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1、 第十一、十二章 簡單電路與歐姆定律 一、電荷 1、帶了電（荷）：摩擦過的物體有了吸引物體的輕小物體的性質(zhì)，我們就說物體帶了電。 輕小物體指碎紙屑、頭發(fā)、通草球、灰塵、輕質(zhì)球等。 定義：用摩擦的方法使物體帶電 原因：不同物質(zhì)原子核束縛電子的本領(lǐng)不同 實質(zhì)：電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體使正負電荷分開 能的轉(zhuǎn)化：機械能-→電能 ①摩擦起電 2、使物體帶電的方法： ②接觸帶電：物體和帶電體接觸帶了電。如帶電體與驗電器金屬球接觸使之帶電。 ③感應(yīng)帶電：由于帶電體的作用，使帶電體附近的物體帶電。 3、兩種電荷： 正電荷：規(guī)定：用絲綢摩擦過的玻璃棒所

2、帶的電。 實質(zhì)：物質(zhì)中的原子失去了電子 負電荷：規(guī)定：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電。 實質(zhì)：物質(zhì)中的原子得到了多余的電子 4、電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。 5、驗電器：構(gòu)造：金屬球、金屬桿、金屬箔 作用：檢驗物體是否帶電。 原理：同種電荷相互排斥的原理。 二、電路 分類 ①電源 定義：能夠提供電流的裝置，或把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 作用：在電源的內(nèi)部不斷地聚集正電荷負極聚集負電荷。以持續(xù)對外供電 化學(xué)電池 干電池 蓄電池 充電時，電能—→化

3、學(xué)能 供電時，化學(xué)能—→電能 光電池 發(fā)電機 機械能→電能 光能→電能 1、 組成： ②用電器：定義：用電來工作的設(shè)備。 工作時：將電能—→其他形式的能。 ③開關(guān)：控制電路的通斷。 ④導(dǎo)線：輸送電能 2、三種電路： ①通路：接通的電路，也叫回路。 ②開路：斷開的電路，也叫斷路。 ③短路：定義：電源兩端或用電器兩端直接用導(dǎo)線連接起來。 特征：電源短路，電路中有很大的電流，可能燒壞電源或燒壞導(dǎo)線的絕緣皮，很容易引起火災(zāi)。 3、電路圖：用規(guī)定的符號表示電路連接的圖叫做電路圖。 4、連

4、接方式： 串聯(lián) 并聯(lián) 定義 把元件逐個順次連接起來的電路 把元件并列的連接起來的電路 特征 電路中只有一條電流路徑，一處段開所有用電器都停止工作。 電路中的電流路徑至少有兩條，各支路中的元件獨立工作，互不影響。 開關(guān) 作用 控制整個電路 干路中的開關(guān)控制整個電路。支路中的開關(guān)控制該支路。 電路圖 實例 裝飾小彩燈、開關(guān)和用電器 家庭中各用電器、各路燈 5、識別電路串、并聯(lián)的常用方法：在識別電路時，電流從正極流出，回到負極。若途中不分流則用電器串聯(lián)；若電流在某一處分流，每條支路只有一個用電器，則這些用電器并聯(lián)。

5、 三、電流 1、形成：電荷的定向移動形成電流 注：該處電荷是自由電荷。對金屬來講是自由電子定向移動形成電流；對酸、堿、鹽的水溶液來講，正負離子定向移動形成電流。 2、方向的規(guī)定:把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。 注：在電源外部，電流的方向從電源的正極到負極。 3、獲得持續(xù)電流的條件：電路中有電源 電路為通路 4、電流的三種效應(yīng)。 (1) 、電流的熱效應(yīng)。如白熾燈，電飯鍋等。(2)、電流的磁效應(yīng)，如電鈴等。(3)、電流的化學(xué)效應(yīng)，如電解、電鍍、電池等。 注:電流看不見、摸不著，我們可以通過各種電流的效應(yīng)來判斷它的存在,這里體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換法的科學(xué)思想。 （物理

6、學(xué)中，對于一些看不見、摸不著的物質(zhì)或物理問題我們往往要拋開事物本身，通過觀察和研究它們在自然界中表現(xiàn)出來的外顯特性、現(xiàn)象或產(chǎn)生的效應(yīng)等，去認識事物的方法，在物理學(xué)上稱作這種方法叫轉(zhuǎn)換法） 5、單位：(1)、國際單位： A (2)、常用單位：mA 、μA (3)、換算關(guān)系：1A=1000mA 1mA=1000μA 6、測量： A (1)、儀器：電流表，符號： (2)、方法： ㈠讀數(shù)時應(yīng)做到“兩看清”： 看清接線柱上標的量程，看清每大格電流值和每小格電流值 ㈡ 使用時規(guī)則：兩要、兩不 ① 電流表要串聯(lián)在電路中； ② 電流要從電流表的正接線柱流入，

7、負接線柱流出，否則指針反偏。 ③被測電流不要超過電流表的最大測量值。 　　?、?危害：被測電流超過電流表的最大測量值時，不僅測不出電流值，電流表的指針還會被打彎，甚至表被燒壞。 Ⅱ 選擇量程：實驗室用電流表有兩個量程，0—0.6A 和0—3A。測量時，先選大量程，用開關(guān)試觸，若被測電流在0.6A—3A可 測量 ，若被測電流小于0.6A則 換用小的量程，若被測電流大于3A則換用更大量程的電流表。 ④ 絕對不允許不經(jīng)用電器直接把電流表連到電源兩極上，原因:電流表內(nèi)阻非常小，僅相當于一根導(dǎo)線。 四、電壓 (一)、電壓的作用 1、電壓是形成電流的原因：電壓使電路中的自由電荷定向移動形

8、成了電流。電源是提供電壓的裝置。 2、電路中獲得持續(xù)電流的條件①電路中有電源（或電路兩端有電壓）②電路是連通的。 注：說電壓時，要說“xxx”兩端的電壓，說電流時，要說通過“xxx”的電流。 3、在理解電流、電壓的概念時，通過觀察水流、水壓的模擬實驗幫助我們認識問題，這里使用了科學(xué)研究方法“類比法” （類比是指由一類事物所具有的屬性，可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法） (二)、電壓的單位 1、國際單位： V 常用單位：kV mV 、μV 換算關(guān)系：1Kv＝1000V　1V＝1000 mV 1 mV＝1000μV 2、記住一些電壓值：

9、 一節(jié)干電池1.5V 一節(jié)蓄電池 2V 家庭電壓220V 安全電壓不高于36V (三)、電壓測量： V 1、儀器：電壓表 ，符號： 2、讀數(shù)時，看清接線柱上標的量程，每大格、每小格電壓值 3、使用規(guī)則：兩要、一不 ①電壓表要并聯(lián)在電路中。 ②電流從電壓表的“正接線柱”流入，“負接線柱”流出。否則指針會反偏。 ③被測電壓不要超過電壓表的最大量程。 Ⅰ 危害：被測電壓超過電壓表的最大量程時，不僅測不出電壓值，電壓表的指針還會被打彎甚至燒壞電壓表。 Ⅱ 選擇量程：實驗室用電壓表有兩個量程，0—3V 和0—15V。測量時，先選大量程，用開關(guān)試觸，若

10、被測電壓在3V—15V可 測量 ，若被測電壓小于3V則 換用小的量程。若被測電壓大于15V則換用更大量程的電壓表。 (四)、電流表、電壓表的比較： A 電流表 V 電壓表 異 符號 連接 串聯(lián) 并聯(lián) 直接連接電源 不能 能 量 程 0.6A 3A 3V 15V 每大格 0.2A 1A 1V 5V 每小格 0.02A 0.1A 0.1V 0.5V 內(nèi)阻 很小，幾乎為零 相當于短路 很大 相當于開路 同 調(diào)零；讀數(shù)時看清量程和每大（?。└瘢徽泳€柱流入，負接線柱流出；不能超過最大測量值。

11、 二、電阻 (一)定義及符號： 1、定義：電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。 2、符號：R。 (二)單位： 1、國際單位：歐姆。規(guī)定：如果導(dǎo)體兩端的電壓是1V，通過導(dǎo)體的電流是1A，這段導(dǎo)體的電阻是1Ω。 2、常用單位：千歐、兆歐。 3、換算：1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω 4、了解一些電阻值：手電筒的小燈泡，燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。日常用的白熾燈，燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實驗室用的銅線，電阻小于百分之幾歐。電流表的內(nèi)阻為零點幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。 (三)影響因素： 1、實驗原理：在電壓不變的情況下，通過電流的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化。

12、（也可以用串聯(lián)在電路中小燈泡亮度的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化） 2、實驗方法：控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關(guān)系”時必須指明“相同條件” 3、結(jié)論：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積，還與溫度有關(guān)。 4、結(jié)論理解： ⑴導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體本身的材料、長度、橫截面積決定。與是否接入電路、與外加電壓及通過電流大小等外界因素均無關(guān)，所以導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。 ⑵結(jié)論可總結(jié)成公式R=ρL/S，其中ρ叫電阻率，與導(dǎo)體的材料有關(guān)。記?。害雁y<ρ銅<ρ鋁，ρ錳銅<ρ鎳隔。假如架設(shè)一條輸電線路，一般選鋁導(dǎo)線，因為在相同條件下，鋁的電阻小，

13、減小了輸電線的電能損失；而且鋁導(dǎo)線相對來說價格便宜。 (四)分類 1、定值電阻：電路符號： 。 2、可變電阻（變阻器）：電路符號 。 ⑴滑動變阻器： 構(gòu)造：瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱 結(jié)構(gòu)示意圖： 。 變阻原理：通過改變接入電路中的電阻線的長度來改變電阻。 使用方法：選、串、接、調(diào) 根據(jù)銘牌選擇合適的滑動變阻器；串聯(lián)在電路中；接法：“一上一下” ；接入電路前應(yīng)將電阻調(diào)到最大。 銘牌：某滑動變阻器標有“50Ω1.5A”字樣，50Ω表示滑動變阻器的最大阻值為50Ω或變阻范圍為0-50Ω。1

14、.5A表示滑動變阻器允許通過的最大電流為1.5A. 作用：①通過改變電路中的電阻，逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓②保護電路 應(yīng)用：電位器 優(yōu)缺點：能夠逐漸改變連入電路的電阻，但不能表示連入電路的阻值 注意：①滑動變阻器的銘牌，告訴了我們滑片放在兩端及中點時，變阻器連入電路的電阻。②分析因變阻器滑片的變化引起的動態(tài)電路問題，關(guān)鍵搞清哪段電阻絲連入電路，再分析滑片的滑動導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。 一、歐姆定律。 1、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。 ①提出問題：電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系？ ②制定計劃，設(shè)計實驗：要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，采用的研究方法是：控制變量法。即

15、：保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系；保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。 ③進行實驗，收集數(shù)據(jù)信息：（會進行表格設(shè)計） ④分析論證：（分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系，從中找出物理量間的關(guān)系，這是探究物理規(guī)律的常用方法。） ⑤得出結(jié)論：在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 2、歐姆定律的內(nèi)容：一段導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。 3、數(shù)學(xué)表達式 I=U/R 4、說明：①適用條件：純電阻電路（即用電器工作時，消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能） ②I、U、R對應(yīng) 同

16、一導(dǎo)體或同一段電路，不同時刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不能混用，應(yīng)加角碼區(qū)別。三者單位依次是 A 、V 、Ω ③ 同一導(dǎo)體（即R不變），則I與U 成正比 同一電源（即U不變），則I 與R成反比。 ④R＝U/I 是電阻的量度式，它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I給出，即R 與U、I的比值有關(guān)，但R與外加電壓U 和通過電流I等因素無關(guān)。 5、解電學(xué)題的基本思路 ①認真審題，根據(jù)題意畫出電路圖； ②在電路圖上標出已知量和未知量（必要時加角碼）； ③選擇合適的公式或規(guī)律進行求解。 二、伏安法測電阻 1、定義：用電壓表和電流表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以根據(jù)歐姆定

17、律算出這個導(dǎo)體的電阻，這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法。 V A Rx R′ 2、原理：I=U/R 3、電路圖： （右圖） 4、步驟：①根據(jù)電路圖連接實物。 連接實物時，必須注意 開關(guān)應(yīng)斷開 滑動變阻器 變阻（“一上一下”） 阻值最大（“滑片遠離接線柱”） 串聯(lián)在電路中 電流表 “+”接線柱流入，“-”接線柱流出 量程選擇：算最大電流 I=U/Rx 并聯(lián)在電路中 電壓表 “+”接線柱流入，“-”接線柱流出 量程選擇：看電源電壓 ② 檢查電路無誤后，閉合開關(guān)S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別

18、讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格。 ③算出三次Rx的值，求出平均值。 ④整理器材。 5、討論：⑴本實驗中，滑動變阻器的作用：改變被測電阻兩端的電壓（分壓），同時又保護電路（限流）。 R1 R2 I U ⑵測量結(jié)果偏小是因為：有部分電流通過電壓表，電流表的示數(shù)大于實際通過Rx電流。根據(jù)Rx=U/I電阻偏小。 ⑶如圖是兩電阻的伏安曲線，則R1＞R2 三、串聯(lián)電路的特點： 1、電流：文字：串聯(lián)電路中各處電流都相等。 公式：I=I1=I2 2、電壓：文字：串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路電壓之和。 公式：U=U1+U2 3、電阻：文字：串聯(lián)電路中總

19、電阻等于各部分電路電阻之和。 公式：R=R1+R2 理解：把n段導(dǎo)體串聯(lián)起來，總電阻比任何一段導(dǎo)體的電阻都大，這相當于增加了導(dǎo)體的長度。 特例: n個相同的電阻R0串聯(lián)，則總電阻R=nR0 . 4、分壓定律：文字：串聯(lián)電路中各部分電路兩端電壓與其電阻成正比。 公式：U1/U2=R1/R2 U1:U2= R1:R2 四、并聯(lián)電路的特點： 1、電流：文字：并聯(lián)電路中總電流等于各支路中電流之和。 公式： I=I1+I2 2、電壓：文字：并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都相等。 公式：U=U1=U2 3、電阻：文字：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒

20、數(shù)之和。 公式：1/R=1/R1+1/R2 理解：把n段導(dǎo)體并聯(lián)起來，總電阻比任何一段導(dǎo)體的電阻都小，這相當于導(dǎo)體的橫截面積增大。 R1R2 R1+R2 特例: n個相同的電阻R0并聯(lián)，則總電阻R=R0/n . 求兩個并聯(lián)電阻R1、R2的總電阻R= 4、分流定律：文字：并聯(lián)電路中，流過各支路的電流與其電阻成反比。 字母：I1/I2= R2/R1 (六)、利用電流表、電壓表判斷電路故障 1、電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù)： “電流表示數(shù)正?！北砻髦麟娐窞橥?，“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表，則故障原因可能是：①電壓表損壞；②

21、電壓表接觸不良；③與電壓表并聯(lián)的用電器短路。 2、電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù) “電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通過，“電流表無示數(shù)”說明沒有或幾乎沒有電流流過電流表，則故障原因可能是①電流表短路；②和電壓表并聯(lián)的用電器開路，此時電流表所在電路中串聯(lián)了大電阻（電壓表內(nèi)阻）使電流太小，電流表無明顯示數(shù)。 3、電流表電壓表均無示數(shù) “兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表，除了兩表同時短路外，最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無電流。 第十三章 機械功與機械能 一、功： 1、力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。 2、不做功的三種情況：有力無距

22、離、有距離無力（慣性）、力和距離垂直、。 鞏固：☆某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。 3、力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。 公式：W=FS 4、功的單位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一個雞蛋舉高1m ，做的功大約是0.5 J 。 5、應(yīng)用功的公式注意：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 一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應(yīng)。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。 二、功的原理： 1、內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都

23、不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。 2、說明： （請注意理想情況功的原理可以如何表述？） ①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。 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、也可以改變力的方向，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）= 直接用手對重物所做的功（Gh） 3、應(yīng)用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑 ②理想斜面遵從功的原理；

24、 ③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面與物體間的摩擦為f ，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh 。 三、機械效率： １、有用功：定義：對人們有用的功。 　　　公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總 斜面：W有用= Gh 2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功 公式：W額= W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 斜面：W額=f L 3、總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η

25、 斜面：W總= fL+Gh=FL 4、機械效率：① 定義：有用功跟總功的比值。 η W有用 W總 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = ② 公式： 斜 面： 定滑輪： 動滑輪： 滑輪組 ③ 有用功總小于總功，所以機械效率總小于1

26、 。通常用 百分數(shù) 表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60% 。 ④提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。 η W有用 W總 = Gh FS = 5、機械效率的測量： ① 原 理： ②應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S ③器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需 刻度尺、彈簧測力計。 ④步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。 ⑤結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有： A動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。 B

27、提升重物越重，做的有用功相對就多。 C 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。 四、功率： 1、定義：單位時間里完成的功 P W t = 2、物理意義：表示做功快慢的物理量。 3、公式： = Fv 4、單位：主單位 W 常用單位 kW mW 馬力 換算：1kW=103W 1mW=106 W 1馬力=735W 某小轎車功率66kW，它表示：小轎車１s 內(nèi)做功66000J 5、機械效率和功率的區(qū)別： 功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表

28、示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。 五、機械能 (一)、動能和勢能 1、能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能 理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。 ②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。 2、知識結(jié)構(gòu)： 機 械 能 勢能 重力 勢能 定義：物體由于被舉高而具有的能量。 決定其大小的因素： 物體質(zhì)量越大、舉得越高，勢能就越大 彈性 勢能 定義：發(fā)生形變的物體具有的能量。 決定

29、其大小的因素： 物體彈性形變越大、彈性勢能就越大 動能 定義：物體由于運動而具有的能量 決定其大小的因素： 物體速度越大、質(zhì)量越大，動能就越大 3、探究決定動能大小的因素： ①　猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)； ② 實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量法； ？如何判斷動能大?。嚎葱′撉蚰芡苿幽究熳龉Φ亩嗌? ？如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同； ？如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下； ③分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相

30、同時；速度越大動能越大； 保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大； ④得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。 物體 質(zhì)量m/kg 速度v/(m.s-1) 動能E/J 牛 約600 約0.5 約75 中學(xué)生 約50 約6 約900 練習(xí)：☆右表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對物體動能大小影響較大的是 速度你判斷的依據(jù)：人的質(zhì)量約為牛的1/12，而速度約為牛的12倍此時動能為牛的12倍說明速度對動能影響大 4、機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。 理解：①

31、有動能的物體具有機械能；②有勢能的物體具有機械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。 動能 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化 勢能 彈性勢能 重力勢能 (二)、動能和勢能的轉(zhuǎn)化 1、知識結(jié)構(gòu)： 2、動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律： ①質(zhì)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(zhuǎn)化為動能； ②質(zhì)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(zhuǎn)化為重力勢能； 3、動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為動能。 4、動

32、能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析： ⑴首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素——看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。 ⑵還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。 ⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失——機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失——機械能不守恒。 (三)、水能和風能的利用 機械能的天然資源 風能 水能 攔河筑壩 海水潮汐 直接做功 發(fā)電 1、 知識結(jié)構(gòu)： 2、水電站的工作原

33、理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機，利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。 練習(xí)：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計成上窄下寬？ 答：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。 第十四章 內(nèi)能和熱機 一、內(nèi)能： 1、內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。 2、物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。 3、影響物體內(nèi)能大

34、小的因素：①溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大。②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。③材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。 4、內(nèi)能與機械能不同： 機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關(guān) 內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動，而不是物體的整體運動。 5、熱運動：物體內(nèi)部大量分子

35、的無規(guī)則運動叫做熱運動。 溫度越高擴散越快。溫度越高，分子無規(guī)則運動的速度越大。 二、內(nèi)能的改變： 1、內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)： 物體溫度升高（降低）——物體內(nèi)能增大（減?。?。 物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）——內(nèi)能改變。 反過來，不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。（因為內(nèi)能的變化有多種因素決定） 2、改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。 A、做功改變物體的內(nèi)能： ①做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。 ②做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化 ③如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。 ④解釋事例：圖15.

36、2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時，容器中出現(xiàn)了霧，這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。 B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。 ①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。 ②熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量），而不是溫度。 ③熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；放熱溫度降

37、低，內(nèi)能減少。 ④熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。 C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。 D、溫度、熱量、內(nèi)能 區(qū)別： △溫度：表示物體的冷熱程度。 溫度升高——→內(nèi)能增加 不一定吸熱。如：鉆木取火，摩擦生熱。 △熱量：是一個過程。 吸收熱量 不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。 內(nèi)能不

38、一定增加。如：吸收的熱量全都對外做功，內(nèi)能可能不變。 △內(nèi)能：是一個狀態(tài)量 內(nèi)能增加 不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。 不一定吸熱。如：鉆木取火，摩擦生熱 ☆指出下列各物理名詞中“熱”的含義： 熱傳遞中的“熱”是指：熱量 熱現(xiàn)象中的“熱”是指：溫度 熱膨脹中的“熱”是指：溫度 摩擦生熱中的“熱”是指：內(nèi)能（熱能） 四、比熱容： 1、比熱容：⑴ 定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。 ⑵ 物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。 ⑶比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小

39、與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。 ⑷水的比熱容為4.2103J(kg℃) 表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4.2103J ?、伤Ｕ{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大 2、計算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t） 3、熱平衡方程：不計熱損失 Ｑ吸＝Ｑ放 五、內(nèi)能的利用、熱機 (一)、內(nèi)能的獲得——燃料的燃燒 燃料燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (二)、熱值 1、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。 2、單位：J/kg 3、關(guān)于熱值的理解： ①　對于熱

40、值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。 ② 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。 3、公式：Q＝mq（q為熱值）。 實際中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。 4、酒精的熱值是3

41、.0107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0107J。 煤氣的熱值是3.9107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9107J。 5、火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為：液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸 6、爐子的效率： ①　定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。 ②　公式：η=Q有效/ Q總= cm(t-t0)/ qm′ (三)、內(nèi)能的利用 1、內(nèi)能的利用方式： ⑴ 利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。 ⑵ 利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 2、熱機：定義：利用燃料的燃燒來做功的

42、裝置。 能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 蒸氣機——內(nèi)燃機——噴氣式發(fā)動機 3、內(nèi)燃機：將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。 4、內(nèi)燃機大概的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，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，而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 5、 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。 公式：η=W有用/ Q

43、總= W有用/qm 提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒 盡量減小各種熱量損失 機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。 1、 汽油機和柴油機的比較： 汽油機 柴油機 不 同 點 構(gòu)造： 頂部有一個火花塞。 頂部有一個噴油嘴。 吸氣沖程 吸入汽油與空氣的混合氣體 吸入空氣 點燃方式 點燃式 壓燃式 效率 低 高 應(yīng)用 小型汽車、摩托車 載重汽車、大型拖拉機 相同點 沖程：活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。 第十五章

44、電磁鐵與自動控制 一、磁現(xiàn)象： 1、磁性：磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)（吸鐵性） 2、磁體： 定義：具有磁性的物質(zhì) 分類：永磁體分為 天然磁體、人造磁體 3、磁極：定義：磁體上磁性最強的部分叫磁極。（磁體兩端最強中間最弱） 種類：水平面自由轉(zhuǎn)動的磁體，指南的磁極叫南極（S），指北的磁極叫北極（N） 作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。 說明：最早的指南針叫司南 。一個永磁體分成多部分后，每一部分仍存在兩個磁極。 4、磁化： ① 定義：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。 磁鐵之所以吸引鐵

45、釘是因為鐵釘被磁化后，鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成 異名磁極，異名磁極相互吸引的結(jié)果。 ②鋼和軟鐵的磁化：軟鐵被磁化后，磁性容易消失，稱為軟磁材料。鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用鋼 ，制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。 5、物體是否具有磁性的判斷方法：①根據(jù)磁體的吸鐵性判斷。②根據(jù)磁體的指向性判斷。③根據(jù)磁體相互作用規(guī)律判斷。④根據(jù)磁極的磁性最強判斷。 練習(xí)：☆磁性材料在現(xiàn)代生活中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，音像磁帶、計算機軟盤上的磁性材料就具有硬磁性。（ 填“軟”和“硬”） ☆ 磁懸浮列車底部裝有用超導(dǎo)體線圈饒制的電磁體，利用磁體之間的相互作用，使列車懸浮在軌

46、道的上方以提高運行速度，這種相互作用是指：同名磁極的相互排斥作用。 ☆放在條形磁鐵南極附近的一根鐵棒被磁化后，靠近磁鐵南極的一端是磁北極。 ☆用磁鐵的N極在鋼針上沿同一方向摩擦幾次 鋼針被磁化如圖那么鋼針的右端被磁化成 S極。 二、磁場： 1、定義：磁體周圍存在著的物質(zhì)，它是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。 磁場看不見、摸不著我們可以根據(jù)它所產(chǎn)生的作用來認識它。這里使用的是轉(zhuǎn)換法。通過電流的效應(yīng)認識電流也運用了這種方法。 2、基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。 3、方向規(guī)定：在磁場中的某一點，小磁針北極靜止時所指的方向（小磁針

47、北極所受磁力的方向）就是該點磁場的方向。 4、磁感應(yīng)線： ①定義：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點的磁針北極所指的方向一致。 ②方向：磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。 ③典型磁感線： N S N S N N S S N S ④說明：A、磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線，不是客觀存在的。但磁場客觀存在。 B、用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。 C、磁感線是封閉的曲線。 D、磁感線立體的分布在磁體周圍，而不是平面的。 E、磁感線不相交。 F、磁感線的疏密程度表示磁場的

48、強弱。 5、磁極受力：在磁場中的某點，北極所受磁力的方向跟該點的磁場方向一致，南極所受磁力的方向跟該點的磁場方向相反。 6、分類： Ι、地磁場： ① 定義：在地球周圍的空間里存在的磁場，磁針指南北是因為受到地磁場的作用。 ② 磁極：地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近。 ③ 磁偏角：首先由我國宋代的沈括發(fā)現(xiàn)。 Ⅱ、電流的磁場： ① 奧斯特實驗：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，稱為電流的磁效應(yīng)。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說明：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，且磁場與電流的方向有關(guān)。 ② 通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極性跟電流方向有關(guān)，電流方向與磁極間的關(guān)系可由安培定則來判斷。 ③應(yīng)用：電磁鐵 A、定義：內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線管。 B、工作原理：電流的磁效應(yīng)，通電螺線管插入鐵芯后磁場大大增強。 C、優(yōu)點：磁性有無由電流通斷來控制，磁極由電流方向來控制，磁性強弱由電流大小、線圈匝數(shù)、線圈形狀來控制。 D、應(yīng)用：電磁繼電器、電話 電磁繼電器：實質(zhì)由電磁鐵控制的開關(guān)。應(yīng)用：用低電壓弱電流控制高電壓強電流，進行遠距離操作和自動控制。 電話：組成：話筒、聽筒?；竟ぷ髟恚赫駝?、變化的電流、振動。 13 用心 愛心 專心