苏教版物理九年级上学期期末复习.pdf
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1、 苏 教 版 物 理 九 年 级 上 学 期 期 末 复习(共 3 5 页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-2 九年级上期物理期末复习 杠杆 知识点 1:认识杠杆 杠杆的定义:在物理学中,将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。杠杆的五要素:(1)支点:杠杆绕着转动的点,用“O”表示。它可以在杠杆的一端,也可以在杠杆的中间。当杠杆转动时,支点是相对固定的。(2)动力:使杠杆转动的力,用“F1”表示。(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示。(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“l1”表示。(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“l2”表示。力臂的画法
2、:力臂是从支点到力的作用线的距离。画力臂的三步骤:(1)找点:首先在杠杆上确定支点O;(2)画线:分别画出动力作用线和阻力作用线,力的作用线是指过力的 作用点沿力的方向所引的直线,反向延长用虚线。(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。A B O F1 F2 l1 l2 3 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
3、力阻力臂,即F1l1F2l2。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 l1l2 l1l2 l1l2 力的大小关系 F1F2 F1F2 F1F2 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 阻力移动距离 动力移动距离等于 阻力移动距离 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
4、大的情况下,是为了省距离,使用起来方便。O F1 F2 l2 l1 O F1 F2 l2 l1 O F1 F2 l2 l1 4 滑轮 知识点 1: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。知识点 2:探究使用定滑轮和动滑轮的特点(见下页)知识点 3: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 5 分之
5、一,FnG;绳子的自由端通过的距离就是物体上升高度的几倍,snh。注: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 定义: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。特点:当把动力施加在轮上,阻力施加在轴上,则动力臂l1R,阻力臂l2r,根据杠杆平衡条件:F1l1F2l2,得F1RF2r,Rr,所以F1F2,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
6、 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F1l1F2l2,当匀速提起重物时杠杆处于平衡状态F1F2G。(不计绳重和摩擦)特点(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。6 动滑轮的特点:结构 实质 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l12r,阻力臂l2r。根据杠杆平衡条件F1l1F2l2,F121F2,当重物竖直向上(向下)匀速运动或静止时,F2G,则F121G。特点(1)使用动滑轮省一半
7、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s2h。(3)使用动滑轮省一半力的条件:拉力作用在绳子自由端;滑轮两侧的绳子互相平行;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。功 知识点 1:认识斜面 1FsGh(忽略摩擦阻力)2既省力又省距离的机械是不存在的。知识点 2: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
8、。F G s h 7 2公式:WFs,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。注:(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,1J1Nm。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
9、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。注: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。功率 知识点:功率 8 1定义: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:PtW,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,1W1J/s。在工程技术中,常用千瓦(kW)、兆瓦(MW)等作为功率的单位,1k
10、W103W,1MW106W。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。PtW,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:PtWtFsFv,F表示物体受到的牵引力,v表示物体的速度。PFv,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PFv 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
11、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 WFs PtW,PFv 单位 焦 瓦 9 机械效率 知识点 1: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。知识点 2: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。知识点 3:机械效率 1定义:在物理学中,将有用功与总功的比值,叫做机械效率。2公式:机械效率总功有用功100%,即总有用WW1
12、00%。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。10 机械效率 功率 定义 有用功跟总功的比值 单位时间里完成的功 物理意义 有用功占总功比值的多少 机械做功的快慢 公式 总有用WW100%PtW 单位 无单位 瓦(W)知
13、识点 4: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Fs(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Gh(其中G为物体受到的重力,h为物体升高的高度)总有用WW100%FsGh100%(2)利用滑轮组在水平面上移动物体 W总Fs(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Ff s物(其中Ff为物体与水平面间的摩擦力,s物为物体移动的距离)总有用WW100%FssFf物100%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Fl,W有用Gh,总有用WW100%FlGh100%知识点 5:关于机械效
14、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。F G l h 11 (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。动能 势能 机械能 知识点 1: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
15、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。知识点 2:动能 动能:物体由于运动而具有的能叫做动能。12 (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。知识点 3: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
16、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,它们的 重心高度不一定相同。(3)被举高的物体除了具有势能外,还可能具有其他形式的能。知识点 4:机械能 在物理学中,动能和势能统称为机械能。(1)在国际单位制中,机械能的单位是焦耳,符号是 J。(2)动能和势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化。(3)在动能与势能相互转化的过程中,不考虑阻力时,机械能守恒。知识点 5:动能和势能转化的案例单摆 如图所示,使单摆偏离原来的位置
17、 O点到 A 点。当摆球从 A 点向下摆动时,它的速度越来越大,动能逐渐 O A B O13 增大,势能逐渐减小;当摆球到达最低点 O时,它的动能 最大,势能最小。在此过程中,摆球的势能逐渐变成动能。此后,摆球又向 OO的另一侧运动。随着摆球的上升,它 的速度越来越小,动能逐渐转变成势能;当摆球到最高处 B 点时,它的动能为零,势能最大。知识点 6:风能与水能(了解)风能是指风(空气流动形成风)的动能。水能是指水的动能和势能。大海中蕴藏着丰富的机械能,它可以通过不同的形式表现出来,如潮汐能、波浪能、海 流能等。内能 热传递 知识点 1:内能 1内能:物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的
18、总和叫做物体的内能。注:(1)物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动,分子由于热运动而具有的能 14 叫做分子动能;分子间由于存在相互作用力而具有的能叫做分子势能。(2)由于一切物体内分子的热运动永不停息,因此任何一个物体都具有内能。2决定物体内能大小的因素 (1)温度:同一物体,温度越高,分子的热运动越剧烈,内能越大。(2)质量:同样温度的同种物质,状态不变,质量越大,内能越大。(3)材料:质量、温度、状态相同,材料不同,内能也不同。(4)状态:同种物质,质量相同,温度相同,处于气态时的内能大于液态时的内能,液态时的内能大于固态时的内能。3内能与机械能的区别 定义 研究对象 影响因素 存在情
19、况 内能 物体内部所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和。微观粒子 物体的质量、状态、温度、材料等 不能为零,自然界中一切物体都有内能 机械能 物体动能与势能的统称。宏观物体 物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等 可以为零 知识点 2:热传递改变内能的一种方式 1热传递:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。热传递时,能量从高温处转移到低温处,直至温度相同。热传递是改变物体内能的一种方式。2热传递的条件:物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。3热传递的方向:内能从高温物体传给低温物体或从物体的高温部分传给低温部分。4热传递的结果:发生热传递的物体最终将达到温度相同,即
20、热平衡。5热传递的实质:热传递是内能的转移,能量的形式并没有发生变化。15 知识点 3:热量 1热量:物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量,用符号Q表示。在热传递的过程中,高温物体放出热量,内能减小,温度降低;低温物体吸收热量,内能增大,温度升高。注意:(1)有些物体吸收或放出热量后,温度不一定改变,如晶体的熔化和凝固。晶体熔化时吸收热量,内能增加;凝固时放出热量,内能减少。熔化和 凝固过程中都有能量的转移,但晶体的温度保持不变。(2)热量是热传递过程中能量转移的多少,离开热传递过程,谈热量是没有 意义的。所以,我们只能说“物体放出或吸收多少热量”,不能说“物体 含有或具有多少热量”,更不
21、能“比较两个物体热量的大小”。2单位:在国际单位制中,热量的单位与能量的单位相同,都是焦耳,符号是J。3温度&热量&内能 温度 热量 内能 定义 宏观上:表示物体的冷热程度 微观上:反映物体中大量分子无 规则运动的剧烈程度 物体在热传递过程中转移能量的多少。物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。性质 状态量 过程量 状态量 表述“是”“降低”“升高”“放出”“吸收”“具有”“改变”单位 摄氏度()焦耳(J)焦耳(J)关系 热传递可以改变物体的内能,物体吸热,内能增加;物体放热,内能减少。通常情况下,物体吸热,内能增加,温度升高;物体放热,内能减少,温度降低。但有些吸热或放热的过程中,内能
22、变化,温度不变(如晶体的熔化和16 凝固)。物质的比热容 知识点 1:比热容 1定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1所吸收(放出)的热量,叫做这种 物质的比热容。比热容反映不同物质吸、放热本领的强弱,用符号c表示。2单位:比热容单位是焦/(千克),符号为 J/(kg),读做:焦耳每千克摄氏度。3举例:水的比热容是103J/(kg),其物理意义是:质量为 1kg 的水温度每升高(降低)1,所吸收(放出)的热量为103J。4比热容是物质的一种物理属性,其大小取决于物质本身,与物体的质量、温度以及 吸收或放出热量的多少均无关。同种物质的比热容相同,而不同物质的比热容一般不同。5比热容的物理意义
23、 两个角物质的吸(放)热本领 物质温度改变的难易程度 17 度 具体说明 比热容大表示吸(放)热本领强 比热容大表示温度难改变 比热容小表示吸(放)热本领弱 比热容小表示温度易改变 解释 质量相等的不同物质升高(降低)相同的温度,比热容越大,吸收(放出)的热量越多;比热容越小,吸收(放出)的热量越少。质量相等的不同物质吸收(放出)相同的热量,比热容越大,温度升高(降低)越少;比热容越小,温度升高(降低)越多。6水的比热容的应用 常见物质中,水的比热容比较大,吸收(放出)相同的热量,水升高(降低)的温度比较少。由这一特点产生了许多自然现象和生活应用,例如:(1)内陆地区昼夜温差大,沿海地区昼夜温
24、差小。(2)汽车发动机的冷却循环用水作为工作物质。(3)北方地区冬季供应的“暖气”用水作为工作物质。知识点 2:热量的计算 1热量的计算公式 设物质的比热容为c,物体的质量为m,初温度为t0,末温度为t。(1)当物体温度升高时,所吸收的热量为:Q吸cm(tt0)(2)当物体温度降低时,所放出的热量为:Q放cm(t0t)2公式中各物理量的单位:热量Q的单位是焦耳(J),比热容c的单位是焦/(千克)J/(kg),质量m的单位是千克(kg),温度(t0或t)的单位是摄氏度()。3注意:18 (1)由热量计算的公式可知,物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比 热容和物体温度的变化量决定,与物体
25、温度的高低无关。(2)计算时要注意将各物理量的单位统一成国际单位制中的单位。(3)公式适用于物态不发生变化时,物体升温(降温)过程中吸热(放热)的计算,如果存在物态变化,则不能使用这两个公式,例如冰熔化为水。(4)当发生热传递的两个物体达到热平衡时,两物体温度相等。此时,高温物体放 出的热量等于低温物体吸收的热量,即Q放Q吸。(不计热量损失)机械能与内能的相互转化 知识点 1:做功改变物体内能的另一种方式 做功是改变物体内能的另一种方式。对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。19 改变物体内能的两种方式做功和热传递 实质 条件 方式(方法)热传递 内能的转移 不同的物体或物
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