題目列表(包括答案和解析)
一個物體不帶電時,是由于物體本身
[ ]
A.沒有電子 B.沒有質(zhì)子
C.缺少電子 D.原子核帶正電總數(shù)和電子總共帶負電數(shù)量相等
人教版第十五章 功和機械能 復習提綱
一、功
1.力學里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:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固:☆某同學踢足球,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=1N·m。把一個雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。
5.應用功的公式注意: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。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?)
、俟Φ脑硎且粋普遍的結(jié)論,對于任何機械都適用。
、诠Φ脑砀嬖V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.應用:斜面
①理想斜面:斜面光滑;
、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑;
、劾硐胄泵婀剑篎L=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=fL
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 斜面:W總= fL+Gh=FL
4.機械效率:①定義:有用功跟總功的比值。
、诠剑
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。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%。
、芴岣邫C械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5.機械效率的測量:
、僭恚
②應測物理量: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。
、懿襟E: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。
、萁Y(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、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。
2.物理意義:表示做功快慢的物理量。
3.公式:
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
。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽
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。
、谝粋物體“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):
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)。
實驗研究:研究對象:小鋼球 方法:控制變量。
·如何判斷動能大。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K做功的多少。
·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;
、艿贸鼋Y(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 |
中學生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習:☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學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。
。ǘ﹦幽芎蛣菽艿霓D(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。
、谫|(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:
、偃绻粋物體的動能減小,而另一個物體的彈性勢能增大,則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
、谌绻粋物體的動能增大,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。
、穷}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。
。ㄈ┧芎惋L能的利用
1.知識結(jié)構(gòu):
2.水電站的工作原理: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:☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么?大壩為什么要設計成上窄下寬?
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。
人教版第十五章 功和機械能 復習提綱
一、功
1.力學里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:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固:☆某同學踢足球,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=1N·m。把一個雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。
5.應用功的公式注意: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。③功的單位“焦”(!っ=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?)
、俟Φ脑硎且粋普遍的結(jié)論,對于任何機械都適用。
、诠Φ脑砀嬖V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。
、凼褂脵C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。
、芪覀冏鲱}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.應用:斜面
、倮硐胄泵妫盒泵婀饣;
、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑恚
、劾硐胄泵婀剑篎L=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=fL
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 斜面:W總= fL+Gh=FL
4.機械效率:①定義:有用功跟總功的比值。
②公式:
斜 面: 定滑輪:
動滑輪: 滑輪組:
、塾杏霉傂∮诳偣,所以機械效率總小于1。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%。
、芴岣邫C械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5.機械效率的測量:
、僭恚
、趹獪y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。
、燮鞑模撼^碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
、懿襟E: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。
、萁Y(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、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。
2.物理意義:表示做功快慢的物理量。
3.公式:
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
。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽
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。
、谝粋物體“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):
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)。
實驗研究:研究對象:小鋼球 方法:控制變量。
·如何判斷動能大。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K做功的多少。
·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 |
中學生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習:☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學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。
。ǘ﹦幽芎蛣菽艿霓D(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。
、谌绻粋物體的動能增大,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.動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析:
、攀紫确治鰶Q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。
、穷}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
1.知識結(jié)構(gòu):
2.水電站的工作原理: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:☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么?大壩為什么要設計成上窄下寬?
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。
法拉第 |
邁克爾·法拉第(MichaelFaraday,1791—1867)是19世紀電磁學領(lǐng)域中最偉大的實驗物理學家。他于1791年9月22日生于倫敦附近的紐因格頓,父親是鐵匠。由于家境貧苦,他只在7歲到9歲讀過兩年小學。12歲當報童,13歲在一家書店當了裝訂書的學徒。他喜歡讀書,利用在書店的條件,讀了許多科學書籍,并動手做了一些簡單的化學實驗。 1812年秋,法拉第有機會聽了著名化學家戴維的四次講演,激起對科學研究的極大興趣。他把戴維的講演精心整理并附上插圖后寄給戴維,希望戴維幫助他實現(xiàn)科學研究的愿望。1813年3月,戴維推薦法拉第到皇家研究院實驗室作了自己的助理實驗員。1813年10月,法拉第跟隨戴維到歐洲大陸進行學術(shù)考察18個月。在這期間他有機會參觀了各國科學家的實驗室,結(jié)交了安培、蓋·呂薩克等著名科學家,了解了他們的科學研究方法;氐接,法拉第就開始了獨立的研究工作,并于1816年發(fā)表了第一篇化學論文,以后又接連發(fā)表了幾篇。 1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應,受到科學界的關(guān)注,促進了科學的發(fā)展。1821年英國《哲學年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章,評述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學實驗的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中,對電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開始轉(zhuǎn)向電磁學的研究。他仔細地分析了電流的磁效應等現(xiàn)象,認為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想:“磁能轉(zhuǎn)化成電”。他在這方面進行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強磁鐵靠近閉合導線或用強電流使另一閉合導線中產(chǎn)生電流,做了大量的實驗,都失敗了。經(jīng)過歷時十年的失敗、再試驗,直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實驗。1831年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應電流的情況概括成五類:變化著的電流;變化著的磁場;運動的恒定電流;運動的磁場;在磁場中運動的導體。他指出:感應電流與原電流的變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導體上的靜電感應類比,把它取名為“電磁感應”。為了解釋電磁感應現(xiàn)象,法拉第曾提出過“電張力”的概念。后來在考慮了電磁感應的各種情況后,認為可以把感應電流的產(chǎn)生歸因于導體“切割磁力線”。在電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應定律。 1833年到1834年,法拉第從實驗得出了電解定律,這是電荷不連續(xù)性的最早的有力證據(jù)。 法拉第的另一貢獻是提出了場的概念。他反對超距作用的說法,設想帶電體、磁體周圍空間存在一種物質(zhì),起到傳遞電、磁力的作用,他把這種物質(zhì)稱為電場、磁場。1852年,他引入了電力線(即電場線)、磁力線(即磁感線)的概念,并用鐵粉顯示了磁棒周圍的磁力線形狀。場的概念和力線的模型,對當時的傳統(tǒng)觀念是一個重大的突破。 法拉第從近距作用的物理圖景出發(fā),還預見了電、磁作用傳播的波動性和它們傳播的非瞬時性。他在1832年3月12日寫給英國皇家學會的一封密封信中,信封上寫著“現(xiàn)在應當收藏在皇家學會檔案館里的一些新觀點”,這封信直到1938年才啟封公布,信中法拉第說明了他的上述新觀點。表現(xiàn)了法拉第深邃的物理洞察力和深刻的物理思想。 法拉第把他做過的實驗整理成《電學實驗研究》一書,書中收集了三千多個條目,詳細記述了他做過的實驗和結(jié)論,是一本珍貴的科學文獻。 法拉第是靠自學成才的科學家,在科學的征途上辛勤奮斗半個多世紀,不求名利。1825年,他參與冶煉不銹鋼材和折光性能良好的重冕玻璃工作,不少公司和廠家出重金聘請法拉第為他們的技術(shù)顧問。面對15萬鎊的財富和沒有報酬的學問,法拉第選擇了后者。1851年,法拉第被一致推選為英國皇家學會會長,他也堅決推辭掉了這個職務。把全身心獻給了科學研究事業(yè),終生過著清貧的日子。 1855年他從皇家學院退休。1867年8月25日在倫敦去世。遵照他“一輩子當一個平凡的邁克爾·法拉第”的意愿,遺體被安葬在海格特公墓。為了紀念他,用他的名字命名電容的單位──法拉。 選自:《物理教師手冊》 |
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