人教版第十五章   功和機(jī)械能 復(fù)習(xí)提綱  

　　一、功

 　1．力學(xué)里的功包括兩個(gè)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(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，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(xué)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(gè)雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。

 　　5．應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。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(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。

 　　2．說明：（請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？）

 　�、俟Φ脑�理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。

 　�、诠Φ脑�理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。

 　　③使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)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(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功（FS）=直接用手對(duì)重物所做的功（Gh）。

 　　3．應(yīng)用：斜面

 　　①理想斜面：斜面光滑；

 　�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑�理；

 　�、劾硐胄泵婀�式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長(zhǎng)；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(duì)物體做功Gh。

 　　三、機(jī)械效率

 　　1．有用功：定義：對(duì)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(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組） 　　斜面：W_額=fL

 　　3．總功：定義：有用功加額外功或動(dòng)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(jī)械效率：①定義：有用功跟總功的比值。

 　�、诠�式： 

 　　斜 面：                     定滑輪：

 　　動(dòng)滑輪：        滑輪組：

 　　③有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。

 　　④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。

 　　5．機(jī)械效率的測(cè)量：

 　�、僭�理：

 　�、趹�(yīng)測(cè)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(dòng)的距離S。

 　　③器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。

 　　④步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。

 　�、萁Y(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：

 　　A、動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。

 　　B、提升重物越重，做的有用功相對(duì)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(jī)械效率。

 　　四、功率

 　　1．定義：?jiǎn)挝粫r(shí)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(jī)械效率和功率的區(qū)別：

 　　功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。

 　　五、機(jī)械能

 　　（一）動(dòng)能和勢(shì)能

 　　1．能量：一個(gè)物體能夠做功，我們就說這個(gè)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�(gè)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(shí)結(jié)構(gòu)：

 　　3．探究決定動(dòng)能大小的因素：

 　　①猜想：動(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。

 　　實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象：小鋼球  方法：控制變量。

 　　·如何判斷動(dòng)能大�。嚎葱′撉蚰芡苿�(dòng)木塊做功的多少。

 　　·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同。

 　　·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。

 　�、鄯治鰵w納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí)；速度越大動(dòng)能越大。

 　　保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí)；質(zhì)量越大動(dòng)能越大；

 　�、艿贸鼋Y(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。

 　　練習(xí)：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時(shí)的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對(duì)物體動(dòng)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(shí)動(dòng)能為牛的12倍，說明速度對(duì)動(dòng)能影響大。

4．機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。

　　理解：①有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；②有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；③同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。

　�。ǘ�）動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

　　1．知識(shí)結(jié)構(gòu)：

　　2．動(dòng)能和重力勢(shì)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(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

　�、谫|(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。

　　3．動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

 　　①如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。

 　�、谌绻�一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

 　　4．動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問題的分析：

 　�、攀紫确治鰶Q定動(dòng)能大小的因素，決定重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）大小的因素──看動(dòng)能和重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）如何變化。

 　�、七�要注意動(dòng)能和勢(shì)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(bǔ)充或沒有能量損失），則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。

 　　⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒有能量損失──機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機(jī)械能不守恒。

　�。ㄈ�）水能和風(fēng)能的利用

 　　1．知識(shí)結(jié)構(gòu)：

 　　2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時(shí)把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

 　　練習(xí)：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計(jì)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(shì)能，水下落時(shí)能轉(zhuǎn)化為更多的動(dòng)能，通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。

人教版第十五章   功和機(jī)械能 復(fù)習(xí)提綱  

　　一、功

 　1．力學(xué)里的功包括兩個(gè)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(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，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(xué)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(gè)雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。

 　　5．應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。③功的單位“焦”（�！っ�=焦），不要和力和力臂的乘積（�！っ祝�不能寫成“焦”）單位搞混。

 　　二、功的原理

 　　1．內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。

 　　2．說明：（請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？）

 　�、俟Φ脑�理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。

 　�、诠Φ脑�理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。

 　　③使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)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(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功（FS）=直接用手對(duì)重物所做的功（Gh）。

 　　3．應(yīng)用：斜面

 　�、倮硐胄泵妫盒泵婀饣�；

 　　②理想斜面遵從功的原理；

 　�、劾硐胄泵婀�式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長(zhǎng)；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(duì)物體做功Gh。

 　　三、機(jī)械效率

 　　1．有用功：定義：對(duì)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(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組） 　　斜面：W_額=fL

 　　3．總功：定義：有用功加額外功或動(dòng)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(jī)械效率：①定義：有用功跟總功的比值。

 　�、诠�式： 

 　　斜 面：                     定滑輪：

 　　動(dòng)滑輪：        滑輪組：

 　　③有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。

 　　④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。

 　　5．機(jī)械效率的測(cè)量：

 　�、僭�理：

 　�、趹�(yīng)測(cè)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(dòng)的距離S。

 　�、燮鞑模撼�鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。

 　　④步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。

 　�、萁Y(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：

 　　A、動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。

 　　B、提升重物越重，做的有用功相對(duì)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(jī)械效率。

 　　四、功率

 　　1．定義：?jiǎn)挝粫r(shí)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(jī)械效率和功率的區(qū)別：

 　　功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。

 　　五、機(jī)械能

 　�。ㄒ唬﹦�(dòng)能和勢(shì)能

 　　1．能量：一個(gè)物體能夠做功，我們就說這個(gè)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。

 　　②一個(gè)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(shí)結(jié)構(gòu)：

 　　3．探究決定動(dòng)能大小的因素：

 　　①猜想：動(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。

 　　實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象：小鋼球  方法：控制變量。

 　　·如何判斷動(dòng)能大�。嚎葱′撉蚰芡苿�(dòng)木塊做功的多少。

 　　·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同。

 　　·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。

 　�、鄯治鰵w納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí)；速度越大動(dòng)能越大。

 　　保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí)；質(zhì)量越大動(dòng)能越大；

 　　④得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。

 　　練習(xí)：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時(shí)的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對(duì)物體動(dòng)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(shí)動(dòng)能為牛的12倍，說明速度對(duì)動(dòng)能影響大。

4．機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。

　　理解：①有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；②有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；③同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。

　�。ǘ�）動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

　　1．知識(shí)結(jié)構(gòu)：

　　2．動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

　�、儋|(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

　　②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。

　　3．動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

 　�、偃绻�一個(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。

 　　②如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

 　　4．動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問題的分析：

 　　⑴首先分析決定動(dòng)能大小的因素，決定重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）大小的因素──看動(dòng)能和重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）如何變化。

 　　⑵還要注意動(dòng)能和勢(shì)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(bǔ)充或沒有能量損失），則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。

 　�、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒有能量損失──機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機(jī)械能不守恒。

　�。ㄈ�）水能和風(fēng)能的利用

 　　1．知識(shí)結(jié)構(gòu)：

 　　2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時(shí)把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

 　　練習(xí)：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計(jì)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(shì)能，水下落時(shí)能轉(zhuǎn)化為更多的動(dòng)能，通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。

力學(xué)綜合計(jì)算題分類例析

綜觀歷年各省市中考題，不難發(fā)現(xiàn)，力學(xué)計(jì)算大多以綜合題的形式出現(xiàn)，單獨(dú)用一個(gè)知識(shí)點(diǎn)只對(duì)某一個(gè)物理量（如密度、壓強(qiáng)等）進(jìn)行求解的力學(xué)計(jì)算題已很少見了，絕大部分力學(xué)的計(jì)算題都有一定的綜合性。綜合題的優(yōu)點(diǎn)是：一方面能考查學(xué)生分析、理解和推理的思維能力，另一方面考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和知識(shí)遷移能力。這完全符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和目標(biāo)，所以這種題型在今后的中考中仍將占有很重要的位置。本專題從以下幾個(gè)方面對(duì)這類計(jì)算題進(jìn)行分析探究。以指導(dǎo)同學(xué)們解題時(shí)抓住要點(diǎn)，一舉突破。

一.思路和方法

1.讀懂題意或圖示，明確已知量和所求量。

有些新題型會(huì)出現(xiàn)一些新名詞或概念，有的已知條件比較隱蔽，應(yīng)該努力挖掘出對(duì)解題有用的信息。

2.分析研究對(duì)象所處的狀態(tài)或物理過程，找出已知量和未知量之間的聯(lián)系。

為了幫助分析，通常對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析并畫出受力圖，確定哪些力構(gòu)成平衡力，根據(jù)平衡條件建立平衡方程式，這是很關(guān)鍵的一步。

3.明確題目所描述的對(duì)象和過程涉及到哪些知識(shí)點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)墓�式或�?guī)律進(jìn)行計(jì)算。

①求壓強(qiáng)時(shí)可用，兩個(gè)公式進(jìn)行求解。但后一個(gè)公式一般用來求解液體壓強(qiáng)，只有豎直放置的柱體對(duì)支承面產(chǎn)生壓強(qiáng)，才能用來解。

②計(jì)算浮力的方法有很多：（1）阿基米德原理；（2）彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力（G與F分別為物體在空氣中稱和在液體中稱時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)）；（3）平衡法：物體處于漂浮或懸�。唬�4）壓力差法：。根據(jù)已知條件和研究對(duì)象所處的狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)墓�式求浮力�?/p>

③求滑輪組的機(jī)械效率也有兩個(gè)公式：和。當(dāng)滑輪組豎直提升物體時(shí)就用前者，當(dāng)滑輪組水平拉物體時(shí)就用后者。

4.驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果

對(duì)答案進(jìn)行檢驗(yàn)，看過程有無錯(cuò)誤，看結(jié)果是否符合實(shí)際。

二.熱點(diǎn)問題歸類

熱點(diǎn)一：密度、壓強(qiáng)和浮力的綜合。

例1.某電梯公寓樓約40m，完成此建筑物需要澆鑄鋼筋混凝土，還需要使用其他建筑材料，混凝土密度為，取。求：（1）已知自來水的密度為，若要從地面向樓頂提供自來水，加壓設(shè)備至少需要給施加多大的壓強(qiáng)？（不考慮大氣壓強(qiáng)）

（2）測(cè)量表明，該樓的地基所承受的壓強(qiáng)不得超過，若地基與地面的接觸面積為，則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設(shè)備等物資及進(jìn)入大樓的人員的總質(zhì)量不得超過多少？

解析：這是一道密度和壓強(qiáng)的綜合題，根據(jù)公式。（1）小題立即解決。（2）小題中要求質(zhì)量，則可以先求出最大重力，然后求出最大質(zhì)量，最后減去已有的質(zhì)量即可，具體解法如下：

（1）

（2）設(shè)混凝土、其他建筑材料和其余部分的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，總重量為G

當(dāng)m3最大時(shí)，G最大，大樓對(duì)地基的壓力F最大，地基所承受的壓強(qiáng)達(dá)到最大值。

所以

所以

例2.去年南京市對(duì)大明湖進(jìn)行了首次換水清淤，換水后大明湖水清澈見底，魚兒歡暢。愛湖小分隊(duì)的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識(shí)對(duì)湖水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。他們通過調(diào)查，了解到大明湖周邊主要污染源很容易導(dǎo)致湖水密度變大，而密度達(dá)到的水域就不適宜湖里魚類生存，他們就想到做一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)來監(jiān)控湖水密度。為此找來一根長(zhǎng)為1.2m粗細(xì)均勻的木條，在底端嵌入適量重物，使其能直立漂浮水中，做好相應(yīng)的標(biāo)記后就可以監(jiān)測(cè)湖水的密度了，測(cè)量得該簡(jiǎn)易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5kg。（g取10N/kg）

（1）先將該木條放入足夠深的清水中，測(cè)得木條露出水面0.2m，在水面處畫上白線，請(qǐng)計(jì)算此時(shí)木條底端受到的水的壓強(qiáng)及木條受到的浮力。

（2）請(qǐng)通過計(jì)算說明應(yīng)在木條的什么位置畫上表示污水密度達(dá)到時(shí)的紅線，以監(jiān)測(cè)湖水密度是否超標(biāo)。

解析：此題是一道運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的好題，綜合的知識(shí)有壓強(qiáng)、浮力和二力平衡等。（1）木條底端受到水的壓強(qiáng)可直接用來求；又因木條處于漂浮狀態(tài)，故可用二力平衡法求浮力。

由于木條處于漂浮狀態(tài)，所以：

（2）此題實(shí)際上是求木條浸入污水的深度h，要求深度必先求，因?yàn)�，可通過浮力算出。又因木條的橫截面積S未知，深度h似乎無法求出，但我們要善于利用（1）小題的條件，找到兩者的相同之處，即在清水中和污水中都處于漂浮狀態(tài)，兩者受到的浮力相等，所以

，即，所以：

熱點(diǎn)二：速度、功率和效率的綜合

例3.如圖1所示，物體重20N，在拉力F的作用下，以0.5m/s的速度沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，物體與地面的摩擦力是物重的0.2倍，求：

（1）不記滑輪、繩重和滑輪組的摩擦，拉力的大小及拉力的功率。

（2）若拉力為2.5N，該滑輪組的機(jī)械效率。

圖1

解析：在不計(jì)摩擦的情況下，可直接用滑輪組省力公式求拉力，不過不是，而應(yīng)該是（是物體A與地面的摩擦）。因?yàn)閷?duì)物體的拉力不是等于物體的重量，而是等于地面對(duì)物體的摩擦力。相應(yīng)地，求這種水平裝置的滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算公式也應(yīng)該是，而不是。拉力的功率可進(jìn)行如下推導(dǎo)：

（1）拉力的大小：

拉力的功率：

（2）

熱點(diǎn)三：壓強(qiáng)或浮力與杠桿類相結(jié)合的綜合題

例4.圖2是小明設(shè)計(jì)的一個(gè)用水槽來儲(chǔ)存二次用水的沖廁裝置。帶有浮球的橫桿AB（B為浮球的中心）能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，倒“T”形閥門C底部為厚度不計(jì)的橡膠片，上部為不計(jì)粗細(xì)的直桿，進(jìn)水口的橫截面積為4cm2，浮球的體積為100cm3，OB是OA長(zhǎng)度的6倍，AB桿左端壓在閥門C上，閥門C堵住進(jìn)水口時(shí)，AB桿水平，浮球頂部和溢水口相平，不考慮閥門C、橫桿AB及浮球受到的重力。（）求：

（1）浮球浸沒時(shí)，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？

（2）為了防止水從溢水口溢出，水槽中的水面與溢水口的高度差不能超過多少？

圖2

解析：本題又是一道力學(xué)綜合題，描述的物理情境較為復(fù)雜，所以分析審題是關(guān)鍵，尤其是要把這個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖看懂，搞清楚它的工作過程和原理，解題過程如下：

（1）當(dāng)球全部浸沒水中時(shí)：

橫桿B端受力等于浮球所受浮力，即：

運(yùn)用杠桿平衡條件：

，因?yàn)?/p>

所以A端受力為：

（2）水恰能從溢水口流出時(shí)水槽中的水面距溢水口的高度差是允許的最大值。此時(shí)，浮球全部浸沒，閥門C受到水槽中的水向上的壓力和水箱中水向下的壓力及浮球浸沒時(shí)杠桿A端對(duì)閥門C向下的壓力相互平衡，即：

                                         ①

設(shè)水槽中的水面距閥門C底部橡膠片的高度為H，溢水口到閥門C底部橡膠片的高度為h，則：

                                             ②

                                              ③

把②③式代入①中，有

整理得：

人教版第九章   電與磁 復(fù)習(xí)提綱

一、磁現(xiàn)象

1、磁性：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)叫做磁性。

2、磁體：具有磁性的物體稱為磁體。

3、磁體的性質(zhì)：吸鐵性、指向性

4、磁極：磁體上兩端磁性最強(qiáng)的部位叫磁極。任何磁體都有北極（N極）和南極（S極）。

5、磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

6、判斷一個(gè)物體是不是磁體的方法：

①根據(jù)吸鐵性；

②根據(jù)指向性；

③根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律；

④根據(jù)磁體兩極磁性最強(qiáng)，中間最弱。

7 、磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程電磁化。

去磁：使具有磁性的物體失去磁性的過程叫去磁。

容易失去磁性的物體叫做軟磁體；不容易失去磁性的物體叫做永磁體或硬磁體。

二、磁場(chǎng)

1、磁場(chǎng)：磁體周圍存在的一種看不見、摸不著，能夠使磁針偏轉(zhuǎn)的物質(zhì)。磁極間的相互作用就是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。

2、磁場(chǎng)方向：放在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

3、基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。

4、磁感線：為了形象直觀地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，根據(jù)鐵屑的排列情況，在磁場(chǎng)中畫出的一些帶箭頭的曲線。

注意：

①磁場(chǎng)是真實(shí)存在于磁體周圍的一種物質(zhì)；而磁感線是人們?yōu)榱搜芯看艌?chǎng)方便，假想出來的一種模型，它并不真實(shí)存在。

②磁體周圍的磁感線都是從北極出發(fā)回到磁體的南極，在磁體內(nèi)部磁感線從磁體的南極出發(fā)回到北極�？梢姶鸥芯�是一組閉合的曲線。

③磁感線的疏密可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁體兩極處磁感線最密，表示磁極處磁場(chǎng)最強(qiáng)。

④磁感線布滿磁體周圍的所有空間并且不相交。磁感線的形狀可以是直的，也可以是彎曲的。

⑤磁感線的方向：磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極的指向一致也就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

⑥不同磁體周圍磁感線以及同名磁極間、異名磁極間的磁場(chǎng)分布分別如圖所示。

5、地磁場(chǎng)：地球周圍的磁場(chǎng)。地磁的兩極與地理的兩極不重合，它們之間稍有偏離，最早發(fā)現(xiàn)地磁的兩極與地理的兩極不重合的是我國(guó)宋代學(xué)者沈括。

三、電生磁

1、電流的磁效應(yīng)：

①通電導(dǎo)線的周圍有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向跟電流方向有關(guān)，這就是電流的磁效應(yīng)。

②奧斯特實(shí)驗(yàn)：第一個(gè)揭示了電和磁有聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)，奧斯特在世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的聯(lián)系。

奧斯特實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；電流的磁場(chǎng)文秘和電流的方向有關(guān)。

2、通電螺線管的磁場(chǎng)：通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體相似，它也有N、S極，它的N、S極與螺線管上電流的方向有關(guān)，可以用安培定則來判斷。

安培定則的內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。

判斷方法：

1. 標(biāo)出螺線管上電流的環(huán)繞方向；
2. 用右握住螺線管，讓四指彎向電流的方向；

③大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。

影響螺線管極性的因素：螺線管的極性和電流的方向與螺線管的纏繞方法有關(guān)。

通電螺線管的外部磁感線由N極到S極，在內(nèi)部由S極到N極。

3、關(guān)于通電螺線管的作圖

關(guān)于通電螺線管的題目有三種類型：第一種是已知電源的正、負(fù)極和繞線方法來判斷螺線管的極性；第二種是已知螺線管的極性和繞線方法來判斷電源的正、負(fù)極；第三種是已知電源的正、負(fù)極和螺線管的極性畫螺線管的繞線情況。解決這三種問題，應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手：

①記住常見的幾種磁感線分布情況。

②磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向和該點(diǎn)的磁感線方向。

③磁感線是閉合曲線：磁體外部的磁感線都是從磁體的北（N）極出發(fā)回到磁體的南（S）極；在磁體內(nèi)部磁感線從磁體的南極出發(fā)回到北極。

④對(duì)于通電螺線關(guān)健是根據(jù)N、S極或電源的“+”、“－”極判斷出螺線管的電流方向，繞時(shí)的繞線線形狀應(yīng)像“S”或反“S”，螺線管朝向讀者的一側(cè)應(yīng)畫導(dǎo)線，內(nèi)側(cè)不畫導(dǎo)線，最后將導(dǎo)線跟電源連接志閉合電路 。

四、電磁鐵

1、電磁鐵：帶有鐵心的通電螺線管叫做電磁鐵。

2、電磁鐵的工作原理：電磁鐵是內(nèi)部插有鐵心的螺線管，當(dāng)通電螺線管插入鐵心后，由于鐵心被磁化，產(chǎn)生了與原螺線管磁場(chǎng)方向一致的磁場(chǎng)，因而它的磁性比原來強(qiáng)得多。電磁鐵就是利用電流的磁效應(yīng)和通電螺線管中插入鐵心生磁性大大增強(qiáng)的原理工作的。

②影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有電流的大小、線圈匝數(shù)、有無鐵心等。線圈匝數(shù)一定時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)；結(jié)構(gòu)相同的電磁鐵，電流一定，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。有鐵芯時(shí)比無鐵芯磁性強(qiáng)。

五、電磁繼電器  揚(yáng)聲器

1、電磁繼電器：是利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置，實(shí)質(zhì)是由電磁鐵控制電路工作的開關(guān)。

構(gòu)造：電磁鐵、銜鐵、彈簧、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)。

電路組成：低壓控制電路；高壓工作電路。

工作原理：電磁鐵通電時(shí)具有磁性吸引銜鐵，使動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸，工作電路閉合，電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來切斷電路。

2、揚(yáng)聲器：是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)的一種裝置。

構(gòu)造：永磁體、線圈、紙盆。

工作原理：當(dāng)線圈中通過交變電流時(shí)，線圈的磁性大小及方向不斷變化，受到永磁體的吸引和排斥來回變化，帶動(dòng)紙盆來回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。

其發(fā)聲原理可表示為：變化的電流—變化的磁場(chǎng)—紙盆的振動(dòng)—聲音。

六、電動(dòng)機(jī)

1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用：通電導(dǎo)線大磁場(chǎng)中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向或磁感線的方向變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反。

2、左手定則：張開左手，讓四指與大拇指垂直，讓磁感線垂直穿過掌心，四指指向電流方向，大拇指馬提尼克指的方向就是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的方向。

3、通電線圈在磁場(chǎng)中會(huì)受力發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

4、電動(dòng)機(jī)

①工作原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，其能量轉(zhuǎn)化過程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

②種類：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)

③直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造：磁體、線圈、換向器、電刷。

④換向器：由兩個(gè)銅制半環(huán)構(gòu)成。

作用：每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中電流方向使線圈能沿著同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

⑤轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由電流大小決定。

⑥電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向由電流方向和磁場(chǎng)方向決定。

⑦能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

⑧電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單；控制方便；體積小；無污染；效率高。

七、磁生電

1、 電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系，發(fā)明了發(fā)電機(jī)。

感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線方向有關(guān)。

2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：電路必須是閉合的；部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

3、發(fā)電機(jī)：

①制成原理：利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的

②能量的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

③分類：直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)

④交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：轉(zhuǎn)子、定子、2個(gè)銅環(huán)、2個(gè)電刷。

4、交流電和直流電：

①交流電：大小和方向周期性變化的電流。符號(hào)AC。

②直流電：電流方向不變的電流。符號(hào)DC。

5、我國(guó)供生產(chǎn)和生活用的是交流電，頻率是50Hz，周期是0.02s，電流在每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性變化的次數(shù)是50次，在1秒內(nèi)電流方向變化100次。

八、電磁現(xiàn)象作圖

1、已知磁體的磁極畫磁感線方向或通電螺線管中電流方向。

2、根據(jù)磁感線方向確定磁極，標(biāo)出通電螺線管的磁極或電流方向。

3、根據(jù)題中或圖中的已知條件，畫出螺線管線圈的繞法。

4、根據(jù)圖中通電螺線管的電流方向，標(biāo)出磁極、磁場(chǎng)中某點(diǎn)的小磁針的極性，以及另一個(gè)通電螺線管的磁極或線圈的繞法。

5、根據(jù)要求完成電磁繼電器線路的連接。