機(jī)械和功基本概念

機(jī)械和功基本概念PAGEPAGE3第四章機(jī)械和功4.1.1杠桿一、知道1、杠桿定義：在力的作用下能夠繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿。2、杠桿的五要素：組成桿桿的示意圖支點(diǎn)o：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)。動力F1：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力。阻力F2：阻礙剛剛轉(zhuǎn)動的力。動力臂L1：從支點(diǎn)到動力作用線的距離。阻力臂L2：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。二、會1、會畫力臂：畫力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽。⑴找支點(diǎn)O；⑵畫力的作用線（虛線）；⑶畫力臂（虛線，過支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線）⑷標(biāo)力臂（大括號）。2、會確定力的方向：動力和阻力的方向不一定相反，但是動力與阻力使杠桿轉(zhuǎn)動效果相反4.1.2杠桿的平衡條件杠桿的平衡：在動力和阻力的作用下，如果杠桿靜止不動或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動，那么杠桿就處于平衡狀態(tài)。探究杠桿的平衡條件：（1）實(shí)驗器材：帶有刻度的杠桿、鐵架臺（支架）、彈簧夾（線）、彈簧測力計、鉤碼（2）實(shí)驗前：調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置上保持平衡（3）探究杠桿平衡條件的步驟:1.把帶有刻度杠桿的中點(diǎn)支到鐵架臺上2.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡（目的：能直接在杠桿上讀出力臂數(shù)值）。3.杠桿兩端掛鉤碼,改變鉤碼的個數(shù)和鉤碼在杠桿上的位置直到杠桿在水平的位置重新平衡4。使用測力計時，它對杠桿施加的力必須豎直向上（保證與杠桿垂直）5。實(shí)驗過程中應(yīng)多次改變力的大小和力臂的大小，使杠桿在水平位置平衡，記錄動力、動力臂、阻力、阻力臂的大小，把數(shù)據(jù)記錄在表格中。（.重復(fù)上述實(shí)驗三次目的得出普遍規(guī)律）（4）實(shí)驗結(jié)論：杠桿的平衡的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂Ｆ１×Ｌ１＝Ｆ２×Ｌ２體在力的方向上移動的距離S的乘積公式：W=F.S1焦=1牛×米4、功的單位：焦耳—簡稱焦5、體會1焦的大小：兩個雞蛋（1牛的力）舉高一米，舉力做的功大約1焦6、不做功的三種情況（1）有力、沒有距離（舉不動）（推物體沒推動）（2）沒有力、有距離（慣性）（某同學(xué)踢足球，球離開腳后繼續(xù)飛行十米的距離，這個過程人沒做功）（3）有力有距離--===有力、有距離但是力與距離互相垂直。（提著水桶水平走100米，這個過程提水桶的力和重力做功都為04.2.2機(jī)械功率1、比較做工快慢的方法：（1）做功時間相同，比較做功的多少。做功多的做功快（2）做相等的功，比較做功所用時間的長短，時間短的做功快（3）當(dāng)功與時間都不等時，比較功與所用時間的比值，比值大的做功快2、功率的意義：表示物體做功快慢的物理量。物體的功率越大，表明它做功就越快。物體的功率越小，表明它做功就越慢。3、功率的概念：單位時間里做的功叫做功率。4、公式：=Fv=FvW=Pt5、在國際單位制中，功W。功的單位是焦，時間t。時間的單位是秒，功率P。功率的單位是焦/秒，簡稱瓦(W)千瓦=1000瓦兆瓦=106瓦6、上海桑塔納小轎車的功率是66千瓦的物理意義：一秒物體所做的功是66000焦7、關(guān)于功與功率：1.做功多的物體功率不一定大.2.功率小的物體做功不一定少.3.功率小的物體做功一定慢.4.做功快的物體功率一定大.4.3機(jī)械能1、能的定義：一個物體能對其它物體做功，這個物體具有能量。簡稱能。2、機(jī)械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。3:勢能：重力勢能與彈性勢能稱為勢能種類：重力勢能和彈力勢能。重力勢能：定義：物體處于某一高度時所具有的能量叫重力勢能決定重力勢能大小的因素：物體的質(zhì)量越大，所處的位置越高，它所具有的重力勢能就越大彈性勢能：定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量，叫彈性勢能。決定彈性勢能大小的因素：物體的彈性形變越大，物體的彈性勢能越大。4．動能：定義：物體由于運(yùn)動而且有的能量叫做功能，決定動能大小的因素：物體的質(zhì)量越大，速度越大，具有的動能就越大。5．機(jī)械能的單位：焦耳6．能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：能量之間的相互轉(zhuǎn)換（或轉(zhuǎn)移）常常是通過做功的過程來實(shí)現(xiàn)。在轉(zhuǎn)化過程中所做的功越多，一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量就越多。能量轉(zhuǎn)化的多少可以用做功來量度。7、知識結(jié)構(gòu)：定義動能決定動能大小的因素機(jī)械重力勢能定義能勢能決定重力勢能大小的因素彈性勢能定義決定彈性勢能大小的因素第五章熱與能5.1.1溫度溫標(biāo)溫度定義：溫度是表示物體冷熱程度的物理量測量溫度具備的條件：一是測量的標(biāo)準(zhǔn)（單位）溫標(biāo)二是測量的工具溫度計溫標(biāo)（1）攝氏溫標(biāo)的規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度為0℃，沸水的溫度為1000℃到100℃之間分成100等分，每一等分表示（2）常用單位：攝氏度，符號用℃表示。3、測量工具：溫度計（1）原理：常用液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的。（2）構(gòu)造：常用液體溫度計的主要部分是一根內(nèi)徑很細(xì)且刻度均勻的玻璃管，管的下方有一個玻璃泡，在管和玻璃泡內(nèi)有適量的液體，液體可以是（水銀、酒精或煤油等）當(dāng)溫度變化時，由于液體熱脹冷縮，管內(nèi)液面的位置就會隨之改變，根據(jù)液面達(dá)到的刻度就可以讀出溫度。（3）實(shí)驗用溫度計的使用方法使用溫度計前，應(yīng)先觀察它的量程，認(rèn)清它的最下分度。溫度計不能用來測量超過它的量程的溫度使用溫度計測量溫度時，須將玻璃泡與被測物體充分接觸，以保證與被測物的溫度相同;測液體溫度時，玻璃泡不要碰到容器底容器壁；待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。讀數(shù)時，溫度計不能離開被測物（體溫計除外）；讀數(shù)時視線要與玻璃管內(nèi)的液面相平。（4）體溫計與實(shí)驗用溫度計相比較：①結(jié)構(gòu)：玻璃泡的上方有個縮口玻璃泡更大毛細(xì)管更細(xì)②測量范圍：35℃~42℃③使用前要甩一甩④要用酒精消毒5.1.2分子動理論一、分子動理論的基本內(nèi)容：1．物體是由大量的分子組成的。2．一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，溫度越高，分子運(yùn)動越激烈。3．分子間同時存在著相互作用的引力和斥力二、擴(kuò)散現(xiàn)象（1）定義：不同的物質(zhì)相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散．（2）表明：一切物體的分子都在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動，分子間有間隙。三、影響分子的運(yùn)動快慢的因素：分子的運(yùn)動跟溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動越激烈。四、分子熱運(yùn)動：分子的運(yùn)動跟溫度有關(guān)，因此通常把分子的運(yùn)動叫做分子熱運(yùn)動。熱量比熱容一、熱傳遞1、定義：熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的現(xiàn)象,叫熱傳遞現(xiàn)象.2、熱傳遞的條件：當(dāng)物體間存在溫度差時才能發(fā)生熱傳遞,當(dāng)溫度相等時熱傳遞現(xiàn)象停止。3、熱傳遞的方式：熱傳導(dǎo)、對流、熱輻射。二、熱量1、為了衡量熱傳遞過程中能量轉(zhuǎn)移的多少,引入熱量，用Q表示熱量,單位焦耳.（J）2、熱量：表示熱傳遞過程中物體吸收或放出的能量多少叫熱量.3、熱傳遞的方向:高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量4、一根火柴棒完全燃燒大約可放出1400焦的熱量.三、物體吸收的熱量與下列因素有關(guān)?（物質(zhì)的種類、升高的溫度、物體的質(zhì)量）（1）表一物質(zhì)質(zhì)量(千克)初溫(℃)末溫（℃）升高的溫度(℃)加熱的時間(分鐘)水1120100805222010080101、質(zhì)量不同的同種物質(zhì)（水），升高相同的溫度，質(zhì)量越大吸收的熱量越多。物體吸收的熱量與物體的質(zhì)量有關(guān)。(2)表二物質(zhì)質(zhì)量(千克)初溫(℃)末溫（℃）升高的溫度加熱的時間水11205030

6分鐘212010080

16分鐘2、質(zhì)量相同的同種物質(zhì)（水），升高的溫度越高，吸收的熱量越多。物體吸收的熱量與升高的溫度有關(guān)。(3)表三液體加熱的時間(分鐘)液體的質(zhì)量(千克)液體的初溫度(℃)液體的末溫度(℃)液體升高的溫度(℃)水201205535煤油1012055353、質(zhì)量相同的不同物質(zhì)（水和煤油），升高相同的溫度，吸收的熱量不同。物體吸收的熱量與物質(zhì)的種類四比熱容1、引入比熱容是為了表示：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同。比熱容是物質(zhì)的一種特性。2、定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)3、單位：焦／(千克·℃)讀做：焦每千克攝氏度4、吸收(或放出)熱量的計算公式Q=cm△tQ：表示吸收（或）放出的熱量。C：表示物質(zhì)的比熱容。m：表示物體的質(zhì)量?！鱰：表示物體升高（或降低）的溫度。5、在常見的物質(zhì)中水的比熱容較大。水的比熱容是4.2×103焦／(千克·℃)：表示質(zhì)量1千克的水，溫度升高1℃，吸收的熱量是4.2×106、不同的物質(zhì)比熱容一般是不同的，比熱容是物質(zhì)的特性之一。（可以鑒別物質(zhì)）思考：1、用“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”來形象地反映新疆吐魯番盆地的氣溫特征．那么是什么原因造成如此奇特的現(xiàn)象呢?吐魯番盆地地處內(nèi)陸，干燥少水。干泥土的比熱是0.84×103焦／(千克·℃)，而水的比熱是4.2×103焦／(千克·℃)，兩者比較就可以得出：質(zhì)量相等的水和干泥土，吸收相等熱量，干泥土溫度升高是水的溫度升高的5倍．所以在同樣的光照(與沿海地區(qū)相比)下，吐魯番地面溫度上升快，到了中午氣溫會很高，最高達(dá)47．8℃，到夜晚放出熱量后，地面溫度下降同樣也很快，降到0℃以下，形成了“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜2、同種物質(zhì)質(zhì)量相同的水加熱時間(分鐘)2468101214升高的溫度(℃)10203040506070結(jié)論:1、質(zhì)量相同的同種物質(zhì)（水），吸收的熱量與升高的溫度成正比。3、同種物質(zhì)（水）升高相同的溫度加熱時間(分鐘)3691215

質(zhì)量（千克）100200300400500

結(jié)論:：同種物質(zhì)（水），升高相同的溫度吸收的熱量與質(zhì)量成正比。4、為了研究物質(zhì)的某種特性，某同學(xué)用水和煤油兩種物質(zhì)做實(shí)驗，下表是實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)及設(shè)法求得的有關(guān)數(shù)據(jù)。物質(zhì)實(shí)驗序號質(zhì)量(千克)升高的溫度(℃)吸收的熱量(焦)水10.055105020.0510210030.10104200煤油40.055525

50.0510105060.10102100（1）分析比較___________可得結(jié)論:質(zhì)量相等的同種物質(zhì)（水或煤油）,吸收的熱量與升高的溫度成正比.（2）分析比較2與3或5與6,可得結(jié)論:___________________.（3）分析比較1與4或2與5或3與6,可得結(jié)論:_____________.（4）綜合分析比較表中數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果,可得結(jié)論:____________________________________________________________________________;_____________________________________________________________________________內(nèi)能一、內(nèi)能1、分子動能：分子因熱運(yùn)動而具有的動能叫做分子動能2、分子勢能：由于分子之間的相互作用而具有的勢能叫做分子勢能3、內(nèi)能：物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和4、內(nèi)能的單位：焦耳5、內(nèi)能大小與什么因素有關(guān)：（1）與溫度有關(guān)：溫度升高內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減少。（2）內(nèi)能還與物體的體積和狀態(tài)有關(guān)（3）與質(zhì)量有關(guān)：溫度和狀態(tài)和體積相同時，質(zhì)量越大內(nèi)能越大二、改變內(nèi)能的方式：1、熱傳遞：（1）吸收熱量內(nèi)能增加，放出熱量內(nèi)能減少（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)；對流；熱輻射（3）實(shí)質(zhì)：是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移2、做功：（1）對物體做功內(nèi)能增加，物體對外做功內(nèi)能減少（2）實(shí)質(zhì)：做功是內(nèi)能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化3、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的5.5熱機(jī)一、熱機(jī)：定義：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的發(fā)動機(jī)成為熱機(jī)熱機(jī)的種類：蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、火箭等二、內(nèi)燃機(jī)1.內(nèi)燃機(jī)和種類:汽油機(jī)和柴油機(jī)(1)汽油機(jī)①構(gòu)造：②工作原理：③汽油機(jī)完整工作過程吸氣沖程：進(jìn)氣門打開排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動，汽油和空氣組成燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。做功沖程：在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿踊钊蛳逻\(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，把廢氣排出氣缸。(2)柴油機(jī)①構(gòu)造②工作原理③柴油機(jī)完整工作過程吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動，將空氣吸進(jìn)氣缸。壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點(diǎn)做功沖程：在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推動活塞向下運(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，把廢氣排出氣缸。（3）汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有什么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？相同點(diǎn)：1．基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。2．每個工件循環(huán)都經(jīng)歷四個沖程：