红外线:
定义 |
在光谱的红光以外,有一种看不见的光,频率范围:1012—5×1014Hz |
特点 |
一切物体都在不停地辐射红,物体的温度越高,辐射的红外线越多,红外线热作用越强 |
应用 |
(1)诊断病情,拍摄“热谱图” (2)红外线夜视仪 (3)红外线遥控器 (4)红外线烤箱 |
光纤通信:
光不但能够沿直线传播,而且可以沿着弯曲的水流和玻璃丝传播。
为了减少传输损耗,我们现在用高纯度的石英玻璃制成光导纤维来传递光信号。光纤也可以像电缆一样做成多芯的光缆。
光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传输,光纤通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好。
计算公式:
P=F/S,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米
2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米
2。
对压强公式的理解:1.此公式适用于任何情况,即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m
2。在计算物体的压强时,只有当F的单位为N,S 的单位为m
2时,压强的单位才能是Pa,因此在计算中必须统一单位。
3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×10
4Pa,它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为1.5× 10
4N。
4.公式中的,是压力而不是重力。即使在某些情况下,压力在数值上等于物体所受的重力,也不应把公式直接写成
,而应先注明F=G得:
。
5.公式中的受力面积S,是指受力物体发生形变的那部分面积,也就是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。如图所示,一个圆台形物体置于水平地面上,分别采用A、B两种方式放置,对地面的压力不变,但图A中受力面积是S2,图B中受力面积为S1,而它们都与水平地面的面积大小无关。
6. 由公式推导出F=pS和
可用于计算压力和受力面积的大小。
巧用求柱体压强: 将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强
,所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强,只与固体的密度和高度有关,而与固体的重力、体积和底面积因素无关,应用公式
就给解这类题带来很大方便。
例1如图所示,两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3:1,高度相同,则它们对水平地面的压强之比为( )
A.3:1B.1:3C.1:1D.9:l
解析:本题是分析圆柱体的压强,可直接利用公式
进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同,所以压强相同,选项C正确。
答案:C
功的定义:
必须有作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功;
功的两个要素:
一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
以下三种情况下力对物体不做功:(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如:某同学踢足球,球离开脚后飞出10m远,足球飞出10m 远的过程中,人做功为零。
(2)物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功。如:一辆汽车停止在路边,一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。
(3)物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到手的提力作用,但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平面上走得再远,手的提力对水桶也没有做功。
功和机械能知识梳理:
如何判断力对物体是否做功: 判断力对物体是否做功,可以从物体在力的作用下,在该力的方向上是否移动了距离来进行判断。
如冰块在光滑冰面上匀速滑动,水平方向上没有受到力的作用,只是在竖直方向上受重力和支持力;因此,水平方向上没有力对冰块做功,而竖直方向上,重力、支持力的方向都与冰块运动的方向垂直,所以重力、支持力也没有对冰块做功。
人用力推车,对车有水平推力,且车沿水平方向通过了距离,符合做功的两个要素,推力做了功。
例1教学大楼每层楼高为3m,小明提着一重 50N的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平走廊走了4m进入教室,从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为( )
A.0J B.300J C.450J D.500J
解析:本题包括两个过程,一是小明将50N的箱子提高6m,人对箱子的拉力是50N,箱子在拉力方向上移动6m的距离,根据W=Fs=50N×6m= 300J;另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m,拉力和箱子移动距离的方向垂直,在这一过程中人没有做功。
答案:B
使用任何机械都不省功。
功的原理:
1.忽略机械自重和摩擦时,使用简单机械所做的功等于不使用机械而直接用手做的功。或者说使用机械不省功。如果直接用手把重为G的物体提升一个高度h,手使用的力就是G,手移动的距离就是h。手做的功是W1=G·h。如图所示,使用动滑轮,手用的力变了G/2(不考虑动滑轮的重及摩擦),手移动的距离变了2h。
使用动滑轮时手做的功Gh。可见,W2=W1,即有:使用机械时对物体做的功等于不使用机械时而直接对物体做的功。结论:在不考虑机械的重力和相关的摩擦力时,使用机械不省功——功的原理。
2.功的原理对于任何机械都适用,它是成立在一种“理想化的状态”前提下的。例如,杠杆、滑轮都是不考虑机械自身的重力及工作时的摩擦力,而这些又都是客观存在的,所以在应用功的原理进行计算时,是一种“理想化”状态下的计算。
3.使用简单机械可以省力,或者可以省距离,但省力必然费距离,省距离必然费力,即力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量。例如,动滑轮做功,由于有两根绳子承重,所以可以省一半的力,但绳端却要移动两倍的距离,因此,将功定义为力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。有时使用机械,即不省力,也不费力,但可以使做功方便,如改变力的方向。
机械效率的定义:
有用功跟总功的比值叫做机械效率;
计算公式:η=
机械效率的意义:(1)机械效率的功率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性能越好。
(2)机械效率的高度并不决定使用机械是省力还是费力,效率高只说明有用功在总功所占的比例;省力还是费力是指做一定的有用功时,所用动力的大小。机械效率高不一定省力。
功,功率和机械效率的比较:
物理量 |
物理意义 |
定义 |
符号 |
公式 |
单位 |
说明 |
功 |
做功即能量的转化 |
有力作用在物体上,并且物体在力的方向上移动了一段距离,就说力对物体做了功 |
W |
W=Fs |
J |
l. 功率大小由功和时间共同决定,单独强调某一方面是错误的 2.功率和机械效率是两个不同的物理量,它们之问没有直接关系 |
功率 |
做功快慢 |
单位时间内完成的功 |
P |
|
W(国际单位) kW,MW(常用单位) |
机械效率 |
反映机械性能的物理量 |
有用功占总功的总值 |
η |
|
无 |
汽车的机械效率和功率: 机械效率与功率是两个完全不同的概念。
这两个物理量是从不同方面反映机械性能的,它们之间没有必然的联系。
功率大表示机械做功快;机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高。内燃机车功率可以达到几千千瓦,但效率只有30%r~ 40%,反之,机械效率高的机械功率不一定大。安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%,但功率却只有凡瓦特。