Jiangsu Ciencia y Tecnología Edición 1. Revisión de la suma de máquinas simples, trabajo mecánico, energía mecánica y energía interna en el tercer grado de física de la escuela secundaria
Repasar la. suma de máquinas simples, función mecánica y energía interna
1. Las máquinas simples pueden cambiar la magnitud y dirección de la fuerza;
2. /p>
3. Trabajo mecánico;
4. Potencia
5. El concepto de eficiencia mecánica;
6. práctica
2. Enfoque y dificultad de la enseñanza:
Puntos clave:
1. Condiciones y aplicaciones del equilibrio de palancas;
2. Trabajo mecánico;
3. Potencia;
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4. El concepto de eficiencia mecánica;
5. p>
Dificultades:
1. Dibujo del brazo de momento;
2. Condiciones y aplicaciones del equilibrio de palanca;
3. /p>
4. Potencia;
5. Bloque de polea Eficiencia mecánica de Una varilla dura que gira alrededor de un punto fijo bajo acción se llama palanca. La palanca puede ser recta, curvada u otras deformaciones, como una bola redonda, etc.
2. Cinco elementos de una palanca:
A. Fulcro: el punto alrededor del cual gira la palanca, frecuentemente representado por la letra "O".
B. Potencia: la fuerza que hace girar la palanca, frecuentemente representada por la letra "F1"
C. representado por la letra "F2";
D. Brazo de potencia: la distancia vertical desde el punto de apoyo a la línea de acción, a menudo representada por la letra "L1".
E. Brazo de resistencia: la distancia vertical desde el punto de apoyo hasta la línea de resistencia, a menudo representada por la letra "L2".
3. Condiciones para el equilibrio de palanca A. Expresión verbal: potencia multiplicada por el brazo de potencia es igual a resistencia multiplicada por el brazo de resistencia, expresada como:
F1×L1＝F2×L2
4. Clasificación de los puntos de apoyo de la palanca:
A. Palanca sin esfuerzo: el brazo de potencia es más grande que el brazo de resistencia. Cuando la palanca está equilibrada, la potencia es menor que la resistencia.
B. Palanca sin esfuerzo: potencia El brazo es más pequeño que el brazo de resistencia Cuando la palanca está equilibrada, la potencia es mayor que la resistencia
C. al brazo de resistencia Cuando la palanca está equilibrada, la potencia es igual a la resistencia
(2) Polea
1 Polea fija
A. : Una polea cuyo eje queda fijo durante su uso se denomina polea fija.
B. Es esencialmente una palanca de brazos iguales deformada.
C. Características: Utilizar una polea fija no ahorra esfuerzo ni distancia, pero puede cambiar la dirección de la fuerza.
2. Polea móvil
A. Definición: Una polea cuyo eje se mueve junto con el objeto que se tira se llama polea móvil.
B. Esencia: La esencia de la polea móvil es una palanca que ahorra mano de obra.
C. Características: El uso de una polea móvil puede ahorrar esfuerzo pero no puede cambiar la dirección de la fuerza.
3. Bloque de polea
A. Una máquina compuesta por una polea móvil y una polea fija. El uso de un bloque de polea no solo puede cambiar la dirección de la fuerza sino también ahorrar esfuerzo. .
B. Cuando se utiliza un bloque de polea, la polea móvil es tirada por varios tramos de cuerda y la fuerza utilizada para levantar el objeto es una fracción de la gravedad sobre el objeto.
(3) Trabajo
1. Los dos factores necesarios para realizar un trabajo son (1) la fuerza que actúa sobre el objeto (2) la distancia que recorre el objeto en la dirección del fuerza
p>
2. La fórmula de cálculo del trabajo es W=Fs y la unidad de trabajo es 1J=1Nm.
(4) Potencia
1. En física, el trabajo realizado por unidad de tiempo se llama potencia y la fórmula es. La unidad de potencia es w.
2. El trabajo que tiene valor de utilización se llama trabajo útil, el trabajo que no tiene valor de utilización pero que debe realizarse se llama trabajo extra y el trabajo realizado por una fuerza externa. la máquina se llama trabajo total La expresión de relación Para W total = W útil + W extra.
(5) Eficiencia mecánica
1. La relación entre el trabajo útil y el trabajo total se denomina eficiencia mecánica, representada por la letra η, y la fórmula η=
<. p>2. En el experimento para medir la eficiencia mecánica del bloque de polea, el principio experimental es la fórmula η =. La herramienta de medición utilizada es un dinamómetro. Las cantidades físicas que se medirán son el peso del objeto y la fuerza de tracción. el dinamómetro de resorte, se debe tirar verticalmente hacia arriba a una velocidad uniforme.Esquema de revisión de "Calor y energía" (1)
1. Movimiento térmico de moléculas
1. La materia está formada por moléculas. Si la molécula se considera una esfera, su diámetro se mide entre 10 y 10 m.
2． Las moléculas de todos los objetos se mueven constantemente de forma irregular.
①Difusión: Fenómeno por el que diferentes sustancias entran entre sí cuando entran en contacto entre sí.
②Explicación del fenómeno de difusión: A. Hay espacios entre las moléculas. B. Las moléculas están en movimiento constante e irregular.
③El propósito de colocar dióxido de nitrógeno debajo del dispositivo en el libro de texto es evitar que la difusión de dióxido de nitrógeno se confunda con el resultado de la gravedad. Fenómeno experimental: cuando se mezclan dos botellas de gas, el color se vuelve uniforme. Conclusión: las moléculas de gas se mueven constantemente.
④ Los sólidos, líquidos y gases pueden difundirse, y la velocidad de difusión está relacionada con la temperatura.
⑤ Debe distinguirse el movimiento molecular y el movimiento de objetos: la difusión, la evaporación, etc. son el resultado del movimiento molecular, mientras que la convección de polvo, líquido y gas voladores es el resultado del movimiento de los objetos.
3. Hay fuerzas de atracción y repulsión que interactúan entre moléculas.
① Cuando la distancia entre moléculas d = distancia de equilibrio r entre moléculas, atracción = repulsión.
②Cuando d＜r, gravedad＜repulsión, la repulsión juega un papel importante. Los sólidos y los líquidos son difíciles de comprimir porque: la repulsión entre moléculas juega un papel importante.
③Cuando d>r, gravedad>repulsión, la gravedad juega el papel principal. Los sólidos son difíciles de romper, escribir con bolígrafos y pegar cosas con pegamento se debe a que la gravedad entre las moléculas juega un papel importante.
④Cuando d>10r, la fuerza entre moléculas es muy débil y puede ignorarse.
La razón por la que un espejo roto no se puede volver a unir es que la distancia entre los bloques del espejo es mucho mayor que el rango de fuerza entre las moléculas, y el espejo no se puede mantener unido gracias a la fuerza entre las moléculas.
2. Energía interna
1. Energía interna: la suma de la energía cinética y la energía potencial molecular de todas las moléculas dentro de un objeto que se mueven aleatoriamente se llama energía interna del objeto.
2． Los objetos tienen energía interna bajo cualquier circunstancia: dado que las moléculas dentro del objeto se mueven constantemente y hay interacciones entre las moléculas, la energía interna existe incondicionalmente. Ya sea hierro fundido caliente o hielo frío.
3. Factores que afectan la energía interna de un objeto: ① Temperatura: cuando la masa, el material y el estado del objeto son iguales, cuanto mayor es la temperatura, mayor es la energía interna del objeto ② Masa: cuando la temperatura, el material; , y el estado del objeto son iguales, la masa del objeto es mayor, mayor es la energía interna del objeto ③ Material: cuando la temperatura, la masa y el estado del objeto son iguales, la energía interna del objeto; puede ser diferente si el material del objeto es diferente ④ Estado de existencia: cuando la temperatura y la masa material del objeto son las mismas, el estado en el que existe el objeto En diferentes momentos, la energía interna del objeto también puede ser diferente; .
4. La energía interna se diferencia de la energía mecánica:
La energía mecánica es macroscópica y es la energía que posee el movimiento de un objeto en su conjunto. Su tamaño está relacionado con el movimiento mecánico.
La energía interna es microscópica y es la suma de la energía de todas las moléculas del interior de un objeto que realizan movimientos irregulares. La cantidad de energía interna está relacionada con la velocidad del movimiento aleatorio de las moléculas y la interacción de las moléculas. Este movimiento irregular es el movimiento de moléculas dentro del objeto, no el movimiento general del objeto.
5. Movimiento térmico: el movimiento irregular de una gran cantidad de moléculas dentro de un objeto se llama movimiento térmico.
Cuanto mayor sea la temperatura, más rápida será la difusión. Cuanto mayor es la temperatura, más rápido se mueven aleatoriamente las moléculas.
3. Cambios en la energía interna
1. Manifestaciones externas de cambios en la energía interna:
La temperatura del objeto aumenta (disminuye) - la energía interna del objeto aumenta (disminuye).
Cambios en el estado de existencia de los objetos (fusión, vaporización, sublimación) - cambios en la energía interna.
Por el contrario, no se puede decir que los cambios en la energía interna conduzcan inevitablemente a cambios de temperatura. (Porque los cambios en la energía interna están determinados por muchos factores)
2. Métodos de cambio de energía interna: trabajo y transferencia de calor.
A. Hacer un trabajo cambia la energía interna de un objeto:
① Hacer un trabajo puede cambiar la energía interna: Hacer un trabajo sobre un objeto aumentará la energía interna del objeto. Cuando un objeto realiza trabajo en el exterior, la energía interna del objeto disminuirá.
②La esencia de realizar trabajo para cambiar la energía interna es la conversión mutua de la energía interna y otras formas de energía.
③Si la energía interna cambia solo mediante el trabajo, el cambio en la energía interna se puede medir por la cantidad de trabajo realizado. (W=△E)
④Ejemplo de explicación: En la Figura 15.2-5 A se ve el algodón quemándose. Esto se debe a que el pistón comprime el aire para realizar trabajo, lo que aumenta la energía interna del aire y aumenta la temperatura. La linterna de algodón hace que el algodón se queme. Perforar leña para hacer fuego: Se frota la madera entre sí y las personas realizan trabajos sobre la madera, lo que aumenta su energía interna, aumenta su temperatura y llega al punto de ignición de la madera para quemarla. En la Figura 15.2-5 B se ve que cuando el tapón salta, aparece niebla en el recipiente. Esto se debe a que el aire en la botella empuja el tapón para realizar trabajo sobre el tapón, lo que reduce la energía interna y la temperatura, provocando el vapor de agua. licuarse y condensarse en pequeñas partículas de agua.
B. La transferencia de calor puede cambiar la energía interna de un objeto.
① La transferencia de calor es el fenómeno de la transferencia de calor de un objeto de alta temperatura a un objeto de baja temperatura o de una parte de alta temperatura a una parte de baja temperatura del mismo objeto.
②La condición para la transferencia de calor es una diferencia de temperatura, y los métodos de transferencia son: conducción, convección y radiación. La transferencia de calor transfiere energía interna (calor), no temperatura.
③ Durante el proceso de transferencia de calor, el objeto absorbe calor, la temperatura aumenta y la energía interna aumenta; la temperatura exotérmica disminuye y la energía interna disminuye.
④ Durante el proceso de transferencia de calor, la cantidad de energía transferida se llama calor y la unidad de calor son julios. La esencia de la transferencia de calor es la transferencia de energía interna.
C. La diferencia entre trabajo y transferencia de calor al cambiar la energía interna: Dado que tienen el mismo efecto al cambiar la energía interna, el trabajo y la transferencia de calor son equivalentes al cambiar la energía interna de un objeto. Sin embargo, los cambios en la energía interna causados por el trabajo y la transferencia de calor son esencialmente diferentes. La forma de la energía en el primero cambia, mientras que la forma de la energía en el segundo permanece sin cambios.
D. La diferencia entre temperatura, calor y energía interna:
☆Señale el significado de "calor" en los siguientes términos físicos:
" en transferencia de calor" "Calor" se refiere a: calor;
El "calor" en los fenómenos térmicos se refiere a: temperatura;
El "calor" en la expansión térmica se refiere a: temperatura;
El "calor" en la generación de calor por fricción se refiere a: energía interna (energía térmica).