能量轉化與守恒
費力杠桿 動力臂小于阻力臂,l1<l2 動力大于阻力,f1>f2 釣魚桿
等臂杠桿 動力臂等于阻力臂,l1=l2 動力等于阻力,fl=f2 天平
5.滑輪
(1)定滑輪的結構和作用
工作時軸固定不動的滑輪叫定滑輪,定滑輪的實質是等臂杠桿,不能省力但能改變力的方向。
(2)動滑輪的結構和作用
動滑輪的實質是l1=2l2的省力杠桿,能省一半的力但不能改變力的方向。
(3)滑輪組的作用
滑輪組既可省力也可改變力的方向。使用滑輪組時,滑輪組用n段繩子拉物體,拉物體所用的力f就是物重的n分之一,即f=g/n,其中n表示拉物體的繩子數。
6.功率
(1)功率的概念
功率是用來描述物體做功快慢的物理量。
(2)功率的單位
瓦特,簡稱瓦,符號是w。
(3)功率的公式 p=w/t p=fv
機器的功率是指機器對外做功時輸出的功率,每臺機器都有各自最大限度的輸出功率,對于需確定功率的機器,由p=fv,可知牽引力跟速度成反比。
(4)機械效率、有用功、額外功、總功及其關系
有用功 對人們有用的功瞻,即機械克服有用阻力做的功
額外功 對人們沒用又不得不做的功‰,即機械克服額外阻力做的功
總功 有用功與額外功的總和,即:w總=w有+w額
機械效率 有用功與總功的比值或者說有用功在總功中所占的比例。即:η=w有/w總=w有/w有+w額
(5)有關機械效率的注意點
①機械效率通常用百分比表示,沒有單位。實際機械的效率總是小于1,即η<1(理想機械時:因為w額=0, w有 =w總,所以才有η=l)。
②總功是人們利用機械時,動力對機械做的功。如果動力為f,動力方向上通過的距離為s,則:w總=fs。
③在實際計算中,利用機械提升物體時,有用功w有=gh;沿水平面使物體勻速運動時,有用功等于克服摩擦做的功,即w有=fs。在計算η時,根據題目條件正確確定w有和w總是解題的關鍵。
④機械效率的大小取決于w有與w總的比值,它與利用機械是否省力無關。有時與w有的大小也無直接關系,w有大,η不一定就大。
7.電功與電功率、熱量
(1)電功的概念
電流做功的過程就是電能轉化為其他形式能的過程。
(2)電功的單位與公式
計算公式為w=uit,單位為焦耳(簡稱焦,符號為j)、千瓦時(kw•h)。
換算:1 kw•h=3.6× 106j。
(3)電功率
①電功率是用來表示電流做功快慢的物理量。
②計算公式:p=w/t、p=ui。單位:瓦特(簡稱瓦,符號為w),千瓦(kw)。1 kw=1000 w
③測定小燈泡的電功率實驗:
.原理:p=ui;電路圖;步驟。
.測定小燈泡額定功率時,應調節滑動變阻器,使伏特表讀數為額定電壓u額時,再讀出安培表示數i額,代入p額=u額i額中計算。
(4)焦耳定律
焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。其數學表達式為:q=i2rt,單位為焦。
(5)電熱器的原理和應用
電熱器的原理是電流的熱效應。電熱器的主要組成部分是電阻率大、熔點高的合金發熱體。
(6)電功、電功率、熱量的比較
物理量名稱 表達式 單位及符號、 換算關系 注意
電功形 w=ult
w=pt 焦(j),千瓦時(kw•h)