功的计算公式:
功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。
单位:
国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。
在利用该公式进行计算时的注意点:
(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;
(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;
(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
燃料的热值:
定义 |
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 |
物理意义 |
反映燃料燃烧放热本领的物理量 |
单位 |
J/kg或J/m3(气体) |
单位意义 |
例:干木柴热值1.2×107J/kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J |
性质 |
热值是燃料的一种特性 |
燃料燃烧放热公式 |
Q放=mq 或Q放=v·q m代表质量,单位kg q代表热值,单位J/kg V代表体积,单位m3 Q放代表放出的热量,单位J |
热值概念的理解:(1)燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质,也就是说它是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽,1kg的某种燃料,只有在完全燃烧的情况下,放出的热量才等于这种燃料的热值,若该燃料在燃烧时没有完全燃烧,放出的热量就比对应的热值小。
燃料及其燃烧
能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质,叫做燃料。
燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧的过程中,燃料的化学能转化为内能,这就是我们常说的释放能量,然后,转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.
说明:按照状态,燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。
热机的效率:η=W
有用/Q
总×100%,其中W
有用指用来做有用功的能量,Q
总指完全燃烧释放的能量。
提高热机效率的途径:(1)燃料尽可能燃烧
(2)尽量减少各类热量的损失
(3)在热机的设计和制造上,采取先进技术
(4)使用时,注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
机械效率、热效率、热机的效率的计算方法:效率问题是中考的热点问题,例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。
1.机械效率:
,其中W
有用指有用功,即对人们有用的功;W
总指利用机械做的总功。
2.热效率:
,其中Q
有用指有效利用的热量, E指总能量。如果是炉子,则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q
总=mq);如果是太阳能热水器,则E为太阳射入的总能量;如果是电热器,则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
3.热机的效率:
,其中W
有用指用来做有用功的那部分能量,Q
总指燃料完全燃烧释放的能量。
温室效应和热岛效应 1.温室效应:温室效应指的是地球表面一些气体 (如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后,转化成内能释放到地球表面而不能散去.于是造成地表温度升高的效应。
2.热岛效应:起城市“热岛效应”的主要原因有:
①工厂、交通工具等散发出大量的热量;
②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小,相同日照条件下升温快;
③城市中水少,使热量不能被充分吸收;
④楼群林立.难以形成空气对流,主要的改进措施有:植树造林、建绿地和人工湖等。
计算公式:
v=。其中v表示速度,s表示路程,t表示通过这段路程所用的时间。
巧选参照物简化速度的计算:
恰当地选择参照物,可使某些关于速度计算的复杂问题变得简单。像超车、错车,漂流物问题等都可以这样试试!不要形成定势,只盯着地面或地面上静止的物体做参照物!
例1在一列以18m/s的速度匀速行驶的火车上,某乘客以2m/s的速度在车厢内行走(车厢长 20m).下列说法正确的是( )
A.乘客用ls的时间从车厢头走到车厢尾
B.乘客用11s的时间从车厢头走到车厢尾
C.乘客用10s的时间从车厢头走到车厢尾
D,乘客用1.25s的时间从车厢头走到车厢尾
解析研究地面上运动的物体我们首先想到的参照物是地面。本题如果以地面为参照物,火车和乘客都在运动,问题很复杂,如果我们选取匀速行驶的火车为参照物,问题就会简单许多,只剩下一个相对于参照物运动的物体——乘客,无论乘客从车头走到车尾,或从车尾走到车头,相对车厢走的路程都是车厢长 20m,相对于车的速度为2m/s,由速度公式的变形,可求出时间,则乘客无论从车头走到 车尾或从车尾走到车头所需时间均相等,故正确答案为C。
答案:C
比值类问题解决方法:
求比值的问题,把所给条件写成比的形式后,根据速度公式或者其变形公式,把所要求的硅用比值表示出来,化简,代入数据,计算得出结果。
例甲乙两匀速直线运动的物体的速度之比勾 4:3,运动的时间之比为4:1,则两车通过的路程之比为 ( )
A.4:3
B.4:l
C. 3:4
D.16:3
解析:有速度公式变形得s=vt,利用速度公式来求路程之比。
答案:D
定义:物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡.
二力平衡的条件:同物:两个力作用在同一物体上
等值:两个力大小相等
反向:两个力方向相反
共线:两个力在同一直线上
说明:①二力平衡时要求四个条件同时具备,缺一不可。
②判断二力是否平衡既可用二力平衡条件来判断,也可根据物体是否处于平衡状态来确定受到的力是否平衡
隐含“二力平衡”的变形题: 考查二力平衡与平衡状态的试题很多,形式变化多样,有一些条件很直接,而有时具有隐蔽性,但始终遵循平衡力和平衡状态的对应关系,准确把握这一关系,适应多变题型。题型多以填空题、选择题的形式出现。
例:如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4N
B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N
C.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0N
D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N
解析:本题考查弹簧测力计的原理,弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端),叫做固定端;另一端与挂钩相连,叫做自由端。测量时,使固定端不动,拉力拉挂钩使弹簧伸长,拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计的示数就越大,也就是说,弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小,是一端的力的大小,而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。而把弹簧测力计作为研究对象,在一对平衡力作用下,合力是零。
答案:D
二力平衡的判断方法:
判断一对力是否是平衡力,有两种方法。一种是根据二力平衡条件判断,只要两个力“同体、等大、反向、共线”,那么,这两个力就是一对平衡力。另一种是根据物体的运动状态是否改变判断,如果物体在某一方向上受到一对力而运动状态保持不变,那么这一对力就是平衡力,反之,就不是平衡力。
例1一本物理书静止在水平桌面七,下列各对力中属于平衡力的是()
A.书对地球的引力和地球对书的引力
B.书受到的重力和桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力和书受到的重力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
解析:互为平衡力的两个力应满足:受力物体相同,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。A 项中的两个力的受力物体不同,是一对相互作用力;B 项重力和支持力四个条件都符合,是平衡力;C项中的两个力不满足受力物体相同和方向相反的条件,不是平衡力;D项中的两个力的受力物体不同,施力物体和受力物体刚好相反,是一对相互作用力。
答案:B
二力平衡的意义:
二力平衡是力的分析的最简单、最基本的情况,若一物体处于二力平衡状态,我们了解了其中一个力,对另一个力也就了如指掌。如图所示,一物体放在水平桌面上,它将受到重力和桌面对它的支持力,物体处于平衡状态。我们知道了物体的重力,根据等大、反向、共线的关系,也就知道了支持力,的大小、方向及作用点。
二力平衡的作用效果:
二力平衡的效果不仅使物体保持平衡状态,还使物体发生了形变(只不过有时效果不明显,但形变还是有的,如静止在地面上的物体受重力和地面支持力的作用,发生了微小形变)。因此,两个力并不是完全抵消而没有产生任何力的作用效果。
补充:(1)物体在两平衡力作用下处于平衡状态,若再加一对或多对平衡力,物体将仍然处于平衡状态。
(2)平衡力可以通过受力图形象地描绘出来。
二力平衡的应用: (1)用弹簧测力计测量物体所受重力时,就是利用二力平衡条件。
(2)放在桌面上的花瓶受到竖直向下的重力和桌面对他竖直向上的支持力,二力平衡。
(3)悬挂着的吊灯,受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力,二力平衡。
(4)在水平道路上匀速直线运动的汽车,水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力,二力平衡。
(5)在竖直方向,汽车受到向下的重力和路面对它向上的支持力,二力平衡。