本文為第四部分能量1,如需整個初中的知識點歸納,請加關注後查看。
本文包括功和功率、簡單機械、機械效率、機械能及其轉化、比熱容熱值、內能熱機
近3年廣東中考考查情況:
2016年計算題考查了功和功率(3分),填空題、作圖題考查了滑輪組、力臂(5分)填空題、綜合題考查了動能、機械效率(9分),計算題考查了熱量的計算(2分),選擇題、填空題考查了內能、熱機(6分)
2017年選擇題、計算題考查了功和功率(5分),作圖題考查了力臂(3分),填空題考查了動能、機械效率(2分),填空題考查了比熱容計算(2分)填空題、綜合題考查分子距離(2分)
2018計算題考查了功率(2分)選擇題、作圖題、計算題考查了滑輪組、力臂、槓桿平衡條件(8分)計算題、綜合題考查了機械效率、機械能及其轉化(4分)綜合題考查了熱量的計算(1分)填空題考查了分子動理論(3分)
知識點歸納:
如果一個力作用在物體上,物體在力的方向上移動了一段距離,就說這個力對物體做了功。做功的兩個必要因素物是作用在物體上的力和物體在力的方向上移動的距離.其計算公式是W=Fs,其中W表示功,F表示力,s表示物體在力的方向上通過的距離。功的單位是焦耳,符號是J。
要注意力做功要同時滿足以上兩大要素,有力無距離(初中不適宜超綱引入位移)比如說舉高重物靜止不動、有距離無力比如說光滑水平面上滑動的冰塊、有路程無距離都是不做功的比如說拉動小車繞了一圈回到原點這些都是沒有做功的或者說做功為0。另外要明確是在力的方向上的距離,像水平方向運動的物體,重力和支持力不做功。功的原理:使用任何機械都不能省功
功率是指單位時間內做功的多少,即功率是描述物體做功快慢的物理量。P=W/t,符號是P,單位是W,1W=1J/s。
一根硬棒在力的作用下能繞著固定點轉動,這硬棒就是槓桿。槓桿包括支點、阻力臂(從支點到阻力作用線的距離)、阻力(阻礙槓桿轉動的力)、動力臂(從支點到動力作用線的距離)、動力(使槓桿轉動的力)五個要素。槓桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2
槓桿的應用:
省力槓桿:L1>L2時F1<F2省力費距離;例如鋼絲鉗、撬棒
費力槓桿:L1<L2時F1>F2費力省距離;鑷子、筷子
等臂槓桿:L1=L2時F1=F2不省力、不省距離,能改變力的方向;天平、蹺蹺板
定滑輪的實質是等臂槓桿,可以改變力的方向,但不省力不省距離。動滑輪的實質是動力臂等於阻力臂2倍的槓桿,可以省一半的力。使用滑輪組時,滑輪組用幾段繩子吊著重物,繩子自由端的拉力就是物重的幾分之一。解題技巧和關鍵,畫力臂是關鍵,要從定義入手即動力臂是支點到動力作用線的距離,阻力臂是支點到阻力作用線的距離,畫出力臂即可套用平衡公式。滑輪組省力情況由承重繩子段數決定,而判斷繩子段數的方法是:遮住定滑輪部分,使它與動滑輪分隔開,即可數出與動滑輪或重物有接觸的繩子段數。使用滑輪組既可省力也可以改變力的方向。
使用機械時,把需要且必須做的功叫做有用功,不需要但又不得不做的功叫做額外功,總共做的功叫做總功。η=W有用/W總×100% ,任何機械的機械效率總<100%
斜面機械效率公式η=W有用/W總×100% =Gh/Fs×100% G為物重,h為斜面豎直高度,F為拉力大小,s為斜面長度
滑輪組機械效率公式(忽略摩擦力與繩重)η=W有用/W總×100% =G/Fn×100% (主要是這個,後面的公式不作要求) =G/(G+G動滑輪) =G/G總 ∵F=1/n·G總 G為物重, h為物體上升的高度, F為拉力大小, s為繩子上升的高度, n是繩子繞數(與動滑輪相連的)。 或: η=W有用/W總 =Gh/G總h =Gh/(G+Go)h =G/(G+Go) G總為動滑輪與物體總重, Go為動滑輪重
斜面的粗糙程度相同時,斜面越陡機械效率越高,若滑輪組豎直放置,影響滑輪組機械效率的因素有物體重力、動滑輪組重力、摩擦阻力;提高機械效率的途徑有:減小機械摩擦,減小機械本身的重力。
物體由於運動而具有的能量叫做動能,動能的大小與物體的質量和物體的運動速度有關,且運動速度對動能的影響較大。質量相同的物體,運動速度越大,動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,動能越大。
物體由於受到重力並處在一定高度時所具有的能叫做重力勢能,重力勢能的大小與物體的質量和物體所處高度有關,同一物體,位置越高,重力勢能越大;同一高度物體,質量越大,重力勢能越大。物體由於發生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能,彈性勢能的大小與物體的質量和物體發生彈性形變的程度和物體的材料、性質有關。重力勢能和彈性勢能是常見的兩種勢能
物體的動能和勢能統稱機械能,動能和勢能可以互相轉化。轉化過程中若只有動能和勢能互相轉化,則機械能的總量不變,即機械能守恆,若存摩擦力等消耗能量的因素,則機械能不守恆,機械能總量要變小。
一定質量的某種物體,在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比,叫做這種物質的比熱容。比熱容用符號c來表示,它的單位是J/(kg·℃),水的比熱容為4.2×10J/(㎏·℃)
熱量的計算公式(1)吸熱公式:Q吸=cm(t-t0)式中c表示物質的比熱容,m表示物質的質量,t0表示物體原來的初溫,t表示吸熱後的終溫,「t-t0」表示溫度的升高,有時可用△t升=t-t0表示,此時吸熱式可寫成:Q吸=cm△t升.(2)放熱公式:Q放=cm(t0-t)式中c、m、t0、t的含義不變,「t0-t」表示溫度的降低,有時可用△t降=t0-t表示,此時放熱公式可寫成Q放=cm△t降.2.熱量計算的一般式:Q=cm△t.△t表示溫度的變化.可見,物體吸收或放出熱量的多少由物體質量、物質比熱容和物體溫度的變化量這三個量的乘積決定,跟物體的溫度的高低無關.
某種燃料完全燃燒放出的人與其質量之比,叫做這種燃料的熱值。公式:燃料完全燃燒放出的熱量Q=mq,符號q 單位J/kg,熱值的影響因素:熱值只與燃料的種類有關
物質是由分子、原子組成的;組成物質的分子在不停地做無規則運動;分子運動的快慢跟溫度有關,溫度越高,分子運動越劇烈。不同物質在相互接觸時彼此進入對方的現象叫做擴散,它表明一切物質的分子在不停的做無規則運動。分子之間存在相互作用的引力和斥力。構成物體的所有分子,其熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能。一切物體不論溫度高低都具有內能。
改變物體內能的方式有做功和熱傳遞。溫度不同的物體互相接觸,低溫物體吸收熱量,溫度通常升高,內能增大;高溫物體放出熱量,溫度通常降低,內能減小。(吸收熱量並不一定溫度改變,有時是狀態改變溫度不變比如晶體熔化,但狀態不改變則溫度肯定改變)
四衝程內燃機的一個工作循環是由吸氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程組成;其中壓縮衝程中機械能轉化為內能,做功衝程中內能轉化為機械能。在四個衝程中做功衝程為機器提供動力。