简单机械、功和机械能、内能、热机知识点

功和机械能第1节功

1、功的初步概念如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功

2、功包含的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离

3、功的计算功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功=力、力的方向上的距离）

4、功的计算公式W=Fs用厂表示力，单位是牛（N）,用s表示距离，单位是米（m）,功的符号是W,单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J,lJ=lN m・

5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=G7l；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fSo

6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时（而直接用手）所做的功，也就是说使用任何机械都不省功

6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（国）等于直接用手所做的功（G/z）,这是一种理想情况，也是最简单的情况第2节功率

1、功率的物理意义表示物体做功的快慢

2、功率的定义单位时间内所做的功W

3、计算公式尸=7=尸羽其中W代表功，单位是焦（J）;£代表时间，单位是秒（s）；F代表拉力，单位是牛（s）；v代表速度，单位是m/s；P代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W

4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W）、千瓦（kW）lkW=103Wo1W=1J/S第3节动能和势能

一、能的概念如果一.物体能够对外做功，我们就说它具有能量能量和功的单位都是焦耳具有能量的物体不一定正在做功,做功的物体一定具有能量

二、动能

1、定义物体由于运动而具有的能叫做动能

2、影响动能大小的因素是物体的质量和物体运动的速度.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大

3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体（不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速）动能不变物体是否具有动能的标志是是否在运动

二、势能

1、势能包括重力势能和弹性势能

2、重力势能

（1）定义物体由于高度所决定的能，叫做重力势能

（2）影响重力势能大小的因素是物体的质量和被举的高度.质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大；被举得高度相同的物体，质量越大，重力势能越大

（3）一般认为，水平地面上的物体重力势能为零位置升高且质量一定的物体（不论匀速升高，还是加速升高，或减速升高，只要是升高）重力势能在增大，位置降低且质量一定的物体（不论匀速降低，还是加速降低，或减速降低，只要是降低）重力势能在减小，高度不变且质量一定的物体重力势能不变

3、弹性势能

（1）定义物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能

（2）影响弹性势能大小的因素是弹性形变的大小（对同一个弹性物体而言）

（3）对同一弹簧或同一橡皮筋来讲（在一定弹性范围内）形变越大，弹性势能越大物体是否具有弹性势能的标志:是否发生弹性形变第4节机械能及其转化

1、机械能动能与势能统称为机械能动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量动能和势能可以互相转化如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，也就是说机械能是守恒的

2、动能和重力势能间的转化规律

①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能

3、动能与弹性势能间的转化规律

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能

4、自然界中可供人类利用的机械能源有水能和风能.大型水电站通过修筑拦河坝来提高水位，从而增大水的重力势能,以便在发电时把更多的机械能转化为电能简单机械第1节杠杆

1、定义一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆

2、五要素一点、二力、两力臂（

①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“0”表示

②二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上动力是使杠杆转动的力，一般用“尸产表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“尸2”表示

③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“2”表示）

3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是动力x动力臂=阻力x阻力臂；公式FiLi=F2L

204、杠杆的应用

（1）省力杠杆（省力费距离，如撬棒、恻刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪LIL2,FIF2刀）

（2）费力杠杆LiL（费力省距离，如人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆）29FIF2

（3）等臂杠杆心=七，拈=尸2（不省力、不省距离，能改变力的方向等臂杠杆的具体应用天平.许多称质量的秤,如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的）第2节滑轮

1、滑轮是变形的杠杆

2、定滑轮

①定义中间的轴固定不动的滑轮

②实质等臂杠杆

③特点使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向

④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）b=G物绳子自由端移动距离*（或速度UF）二重物移动的距离SG（或速度UG）

3、动滑轮

①定义和重物一起移动的滑轮（可上下移动，也可左右移动）

②实质动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆

③特点使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向」

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则物F GI2物只忽略轮轴间的摩擦则，拉力F=»（G物+G动）绳子自由端移动距离（或打）=2倍的SF重物移动的距离SG（或羽G）

4、滑轮组

①定义定滑轮、动滑轮组合成滑轮组

②特点使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力尸=G物只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=K（G物+G动）绳子自由端移动距离（或打）SF=〃倍的重物移动的距离（或汽）SG

④组装滑轮组方法首先根据公式〃=马t求出绳子的股数然后根据“奇动偶定”的原则结合题目的具体要F求组装滑轮第3节机械效率

1、有用功定义对人们有用的功公式W=Gk（提升重物）=亚总一亚额=〃%总有用斜•面\W有用=

2、额外功定义并非我们需要但又不得不做的功公式亚额=W总一W有用=6动入（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）皿额=儿定义有用功加额外功或动力所做的功公式亚总=W有用+W额=？5=用斜面W总=/L+G/z=^L

4、机械效率定义有用功跟总功的比值Ghr/=—斜面:—FLGh_Gh_G_定滑轮:~FS~~Fh~~Gh GhG动滑轮:~FS~~F2h~^FGh GhG滑轮组:FS FnhnF公式:

5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1通常用百分数表示某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%o

6、提高机械效率的方法减小机械自重、减小机件间的摩擦

7、机械效率的测量:

（1）原理〃=也里=包%FS

（2）应测物理量钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S

（3）器材除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计

（4）步骤必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的保证测力计示数大小不变

（5）结论影响滑轮组机械效率高低的主要因素有

①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多

②提升重物越重，做的有用功相对就多

③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多

8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率分子动理论与内能

1、分子动理论的基本内容

（1）物质由大量分子构成，分子间存在间隙；

（2）分子在永不停息的做无规则运动；

（3）分子间同时存在相互作用的引力和斥力

2、内能物体内部所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和

（1）内能的大小与所有分子运动的平均速度和分子间距离有关，表现为物体内能的大小与温度和物体体积有关

（2）内能改变的两种方法做功和热传递

3、比热容1kg的某种物质，温度上升1℃吸收的热量，叫做这种物质的比热容用符号c表示

（1）比热容是表示“质量相等的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量不相等”的这一物质的特性比热容的大小反映了物质改变的难易程度

（2）比热容是物质的一种特性，它和物体的质量、体积、温度等因素无关，只和物体的种类和状态有关

（3）比热容的单位焦/（千克摄氏度），符号J/（kg-℃）o・

（4）利用水的比热容大，可用水做冷却剂和取暖剂调节气候等

4、热量计算公式

（1）吸热公式Q吸=cm（t-to）其中C表示这种物质的比热容，t表示末温，方o表示初温，t-to表示物体升高的温度，用△方表示t-to,则吸=C7△方o

（2）放热公式Qxcm（t（rt）其中方.一%表示物体降低的温度，用△方表示t-t,则放二c必方

5、热值计算公式Q0放=mq,其中m表示燃料的质量，q表示燃料的热值，Q放表示完全燃烧某种燃料放出的热量改变世界的热机

（1）内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，也叫汽油机

（2）汽油机的构造排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杠曲轴

（3）汽油机的工作原理活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程、吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向外运动，汽油和空气的混合物进入气缸压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞向内运动，燃料混合物被压缩做功冲程在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体高温高压的气体推动活塞向外运动，带动曲轴转动，对外做功排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向内运动，把废气排出汽缸四冲程内燃机的一个循环包括四个冲程，活塞往复两次，曲轴转两圈，飞轮转两四圈

（4）汽油机和柴油机的区别

①柴油机与汽油机的相同点都是内燃机（都是燃料在汽缸中燃烧，将内能转化为机械能的机器）；汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是在压缩冲程末；一个工作循环都要经历四个冲程（曲轴和飞轮转两周,对外做功一次；排气冲程排出的废气相同）；启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来

②柴油机与汽油机的不同点详见下面表格项目汽油机柴油机A、构造不同汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴B、燃料不同汽油柴油C、吸气冲程吸入汽油和空气中的混合物柴油机的吸气冲程中只吸入空气D、压缩比能的转化机械能一内能能的转化机械能---内能E、点火方式点燃式压燃式F、做功冲程高温高压气体推动活塞做功高温高压气体推动活塞做功G、效率效率低20%-30%效率高30%-45%H、应用自重轻便，主要用于汽车、飞机体笨重，主要用于载重汽车、机、摩托车等火车、轮船。