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分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；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，人們所做的功，都不會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：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）

 　　①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適用。

 　�、诠Φ脑�理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費距離，要省距離必須費力，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，是因為使用機(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，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。

 　　3．應(yīng)用：斜面

 　�、倮硐胄泵妫盒泵婀饣�；

 　�、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；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做功就大于直接對物體做功Gh。

 　　三、機(jī)械效率

 　　1．有用功：定義：對人們有用的功。

 　　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h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 　　斜面：W_額=fL

 　　3．總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功

 　　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%。

 　�、芴岣邫C(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)械效率的測量：

 　�、僭�理：

 　　②應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。

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

 　　④步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(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、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。

 　　B、提升重物越重，做的有用功相對就多。

 　　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：單位時間里完成的功。

 　　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)械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(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﹦幽芎蛣菽�

 　　1．能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。

 　　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�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．知識結(jié)構(gòu)：

 　　3．探究決定動能大小的因素：

 　�、俨孪耄簞幽艽笮∨c物體質(zhì)量和速度有關(guān)。

 　　實驗研究：研究對象：小鋼球  方法：控制變量。

 　　·如何判斷動能大�。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K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)斜面底端時速度大小相同。

 　　·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。

 　　③分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。

 　　保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；

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

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

4．機(jī)械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。

　　理解：①有動能的物體具有機(jī)械能；②有勢能的物體具有機(jī)械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機(jī)械能。

　�。ǘ�）動能和勢能的轉(zhuǎn)化

　　1．知識結(jié)構(gòu)：

　　2．動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

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

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

　　3．動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

 　�、偃绻�一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

 　�、谌绻�一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。

 　　4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：

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

 　　⑵還要注意動能和勢能相互轉(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），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。

 　�、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動”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．知識結(jié)構(gòu)：

 　　2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動發(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，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，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分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；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，人們所做的功，都不會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：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）

 　�、俟Φ脑�理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適用。

 　　②功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。

 　�、凼褂脵C(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機(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，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。

 　　3．應(yīng)用：斜面

 　�、倮硐胄泵妫盒泵婀饣�；

 　�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑�理；

 　　③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；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做功就大于直接對物體做功Gh。

 　　三、機(jī)械效率

 　　1．有用功：定義：對人們有用的功。

 　　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h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 　　斜面：W_額=fL

 　　3．總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功

 　　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：

 　　動滑輪：        滑輪組：

 　�、塾杏霉�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%。

 　�、芴岣邫C(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)械效率的測量：

 　　①原理：

 　�、趹�(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。

 　　③器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計。

 　　④步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(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、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。

 　　B、提升重物越重，做的有用功相對就多。

 　　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：單位時間里完成的功。

 　　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)械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(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﹦幽芎蛣菽�

 　　1．能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。

 　　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�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．知識結(jié)構(gòu)：

 　　3．探究決定動能大小的因素：

 　�、俨孪耄簞幽艽笮∨c物體質(zhì)量和速度有關(guān)。

 　　實驗研究：研究對象：小鋼球  方法：控制變量。

 　　·如何判斷動能大�。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K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)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。

 　　保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；

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

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

4．機(jī)械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。

　　理解：①有動能的物體具有機(jī)械能；②有勢能的物體具有機(jī)械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機(jī)械能。

　�。ǘ�）動能和勢能的轉(zhuǎn)化

　　1．知識結(jié)構(gòu)：

　　2．動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

　　①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

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

　　3．動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

 　�、偃绻�一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

 　�、谌绻�一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。

 　　4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：

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

 　�、七�要注意動能和勢能相互轉(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），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。

 　�、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動”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．知識結(jié)構(gòu)：

 　　2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動發(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，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，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)計算大多以綜合題的形式出現(xiàn)，單獨用一個知識點只對某一個物理量（如密度、壓強(qiáng)等）進(jìn)行求解的力學(xué)計算題已很少見了，絕大部分力學(xué)的計算題都有一定的綜合性。綜合題的優(yōu)點是：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)生綜合運用知識的能力和知識遷移能力。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。本專題從以下幾個方面對這類計算題進(jìn)行分析探究。以指導(dǎo)同學(xué)們解題時抓住要點，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)該努力挖掘出對解題有用的信息。

2.分析研究對象所處的狀態(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，通常對研究對象進(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象和過程涉及到哪些知識點，選擇適當(dāng)?shù)墓�式或�?guī)律進(jìn)行計算。

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

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

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

4.驗證計算結(jié)果

對答案進(jìn)行檢驗，看過程有無錯誤，看結(jié)果是否符合實際。

二.熱點問題歸類

熱點一：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，G最大，大樓對地基的壓力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。愛湖小分隊的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識對湖水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。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，他們就想到做一個簡易的密度計來監(jiān)控湖水密度。為此找來一根長為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)測湖水的密度了，測量得該簡易密度計的總質(zhì)量為0.5kg。（g取10N/kg）

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

（2）請通過計算說明應(yīng)在木條的什么位置畫上表示污水密度達(dá)到時的紅線，以監(jiān)測湖水密度是否超標(biāo)。

解析：此題是一道運用知識解決實際問題的好題，綜合的知識有壓強(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）此題實際上是求木條浸入污水的深度h，要求深度必先求，因為，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動，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）。因為對物體的拉力不是等于物體的重量，而是等于地面對物體的摩擦力。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)計的一個用水槽來儲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點轉(zhuǎn)動，倒“T”形閥門C底部為厚度不計的橡膠片，上部為不計粗細(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長度的6倍，AB桿左端壓在閥門C上，閥門C堵住進(jìn)水口時，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，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：

橫桿B端受力等于浮球所受浮力，即：

運用杠桿平衡條件：

，因為

所以A端受力為：

（2）水恰能從溢水口流出時水槽中的水面距溢水口的高度差是允許的最大值。此時，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杠桿A端對閥門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

1、磁場：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發(fā)生的。

2、磁場方向：放在磁場中某點的小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。

3、基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。

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

注意：

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

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的強(qiáng)弱，磁體兩極處磁感線最密，表示磁極處磁場最強(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：磁感線上任意一點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極的指向一致也就是該點的磁場方向。

⑥不同磁體周圍磁感線以及同名磁極間、異名磁極間的磁場分布分別如圖所示。

5、地磁場：地球周圍的磁場。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，磁場的方向跟電流方向有關(guān)，這就是電流的磁效應(yīng)。

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

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

2、通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場與條形磁體相似，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)從以下幾點入手：

①記住常見的幾種磁感線分布情況。

②磁場中的小磁針靜止時N極的指向為該點的磁場方向和該點的磁感線方向。

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方向一致的磁場，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，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)。有鐵芯時比無鐵芯磁性強(qiáng)。

五、電磁繼電器  揚聲器

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、動觸點、靜觸點。

電路組成：低壓控制電路；高壓工作電路。

工作原理：電磁鐵通電時具有磁性吸引銜鐵，使動觸點和靜觸點接觸，工作電路閉合，電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來切斷電路。

2、揚聲器：是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置。

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，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，帶動紙盆來回振動，于是揚聲器就發(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—紙盆的振動—聲音。

六、電動機(jī)

1、磁場對通電導(dǎo)線的作用：通電導(dǎo)線大磁場中要受到力的作用，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，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對通電導(dǎo)線的作用力的方向。

3、通電線圈在磁場中會受力發(fā)生轉(zhuǎn)動。

4、電動機(jī)

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

②種類：直流電動機(jī)、交流電動機(jī)

③直流電動機(jī)構(gòu)造：磁體、線圈、換向器、電刷。

④換向器：由兩個銅制半環(huán)構(gòu)成。

作用：每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動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。

⑤轉(zhuǎn)速：電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由電流大小決定。

⑥電動機(jī)的轉(zhuǎn)動的方向由電流方向和磁場方向決定。

⑦能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

⑧電動機(jī)優(yōu)點：構(gòu)造簡單；控制方便；體積�。粺o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)體在磁場中作切割磁感線運動產(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)體做切割磁感線運動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)體在磁場中做切割磁感線運動。

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個銅環(huán)、2個電刷。

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AC。

②直流電：電流方向不變的電流。符號DC。

5、我國供生產(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、磁場中某點的小磁針的極性，以及另一個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。