功、功率与机械效率
功
共包括两个必要的因素: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.
公式:W=Fs
单位:若力F的单位用N,距离s的单位用m,则功的单位为N·m,专门名称为J,1J=1N·m
功的原理:使用任何机械都不省功,这就是功的原理.
功率
定义:单位时间内完成的功叫功率.它表示做功的快慢,功率大,做功快.
公式:P=W/t或P=W/t=Fs/t=Fv, F与v同向.
单位:若W的单位用J, t的单位用s(或F的单位用N，v的单位用m/s),则P的单位为J/s，专门名称为W，1W=1J/s.

机械效率
定义:有用功和总功的比值叫机械效率.
公式: η= W有/W总×100%, W有是人们利用机械时对人们有用的功. W额是并非人们需要但又不得不做的功. W总(总功)是有用功加上额外功,是总共做的功, 即W总=W有+W额.∴η= W有/W总= W有/(W有+W额)<100%.

效率η常用百分数表示,没有单位.效率大表示W有占W总的百分比大,因而机械效率是表示一个机械性能好坏的指标之一,但同一机械的机械效率η并不是恒定的,在不同情形下,η也会发生变化.
提高机械效率的方法:减小额外功或增大有用功.如减小机械摩擦、减轻机械的重力或增大机械所提重物的重力等都是提高机械效率的有效方法.
组合机械的机械效率.当多个机械组合使用时,其机械效率为每个机械的机械效率的乘积,即η=η1·η2……ηn.

II电功、电功率
电功
概念:电流可以做功,电流所做的功叫电功.
单位:①国际单位:焦耳,简称焦.1J=1V·A·s
②常用单位:千瓦时(俗称度).1kW·h
电功的测量:①测量工具:电能表
②读数方法:电能表计数器上前后两次读数之差.
电功率

概念:电流在单位时间内所做的功叫电功率.

单位:瓦、千瓦,1kW=1000W
公式:W=UIt=Pt P=UI=W/t推广式:W=I2Rt=U2/R P=U2/R=I2R R=U2/P等
注:推广式仅限纯电阻电路

电流做功的本质

电流做功的本质是把电能转化为其他形式的能量,电流做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程.电流做了多少焦的功,就消耗了多少焦的电能,就获得了多少焦其他形式的能量.

额定功率与实际功率的理解:

额定电压指用电器正常工作时的电压,额定功率是用电器在额定电压下的功率,如“PZ220-100”的灯泡指其额定电压为220V,在220V电压下工作的功率为100W.实际功率指用电器在实际电压下工作的功率,只有当实际电压与额定电压相等时,实际功率才等于额定功率.在不考虑灯泡电阻变化的情况下,它们之间的关系是P实/P额=(U实/U额)2.

电热

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比, 跟通电时间成正比,这个结论叫焦耳定律. 公式是Q=I2Rt . 热量的单位是焦(J). 电热器是利用电来加热的设备. 如电炉、电烙铁、电熨斗等.

III简单机械

杠杆

杠杆平衡条件:动力×动力臂＝阻力×阻力臂.写成F1l1= F2l2或F2/F1=l1/l2,这是杠杆处于平衡(即杠杆处于静止或匀速转动)时所遵循的规律.由此可将杠杆分为三类:

⑴l1>l2时叫省力杠杆.其特点是省了力但费了距离,如瓶盖起子、 手推车等.
⑵l1<l2时叫费力杠杆.其特点是费了力但省了距离,如钓鱼竿、筷 子、缝纫机脚踏板等.
⑶l1=l2时叫等臂杠杆.其特点是不省力也不费力,不省距离也不费距离,如天平、定滑轮等.

滑轮

滑轮是周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子.

滑轮是杠杆的变形.

定滑轮:实质是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆.定滑轮不省力,但能改变动力的方向.

动滑轮:实质是动力臂为阻力臂的两倍的杠杆.使用动滑轮能省一半的力,即F=1/2G总=1/2(G物+G轮).但费了两倍的距离,即s=2h,且不能改变动力的方向.

滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成.通常滑轮组既能改变动力方向又能省力,省力的情况是F=1/n(G物+G轮),其中n为承担重物和动滑轮重力的绳子的段数,F为身子自由端的拉力.滑轮组省力的同时却费距离,即s=nh,其中s为绳子的自由端移动的距离,h为滑轮组掉起重物上升的高度.不计摩擦时,其效率η=G/(g+G0).

斜面

用来把物体提升一段高度.不计摩擦时,Fl=Gh.计摩擦时,Fl=Gh+fl.此时,η=Gh/Fl=(Fl-fl)/Fl=(F-f)/F

IV能量及转化

1、一个物体能够做功,我们就说它具用能. 物体由于运动而具有的能叫动能. 动能跟物体的速度和质量有关,运动物体的速度越大、质量越大,动能越大. 一切运动的物体都具有动能.
2、势能分重力势能和弹性势能. 举高的物体具有的能叫重力势能. 物体的质量越大,举得越高,重力势能越大. 发生弹性形变的物体具有的能,叫弹性势能. 物体弹性形变越大,它具有的弹性势能越大.
3、动能和势能(重力势能和弹性势能)统称为机械能.动能、重力势能和弹性势能之间可以相互转化.在动能和势能的相互转化过程中,如果再没有阻力的条件下,机械能的总量保持不变,即机械能守恒.如果有了摩擦等阻力作用,那么在动能、势能的相互转化过程中机械能的总量会变化并转化为其他形式的能.
4、动能和势能的相互转化是通过物体受的重力或弹力做功的过程而实现的.力作多少功就有多少功就有等量的机械能发生转移或转化.
5、由于运动具有相对性,所以物体的动能也有相对性,是相对于确定的参照系.物体动能大小跟物体的质量(m)和物体运动速度(v)有关,质量越大,速度越大,动能就越大.经实验和理论研究表明,动能大小EK=1/2mv2其单位为焦耳(J).
6、重力势能是由于物体被举高而具有的能.重力势能的大小跟物体相对于地面的高度(h)及物体的质量(m)大小有关.物体越高,质量越大,所具有的重力势能也越大.经实验和理论研究表明:物体的重力势能Ep=mgh其单位为焦耳(J).
7、弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能,弹性势能跟物体弹性的强弱、形变量的大小有关.实验表明:物体弹性越强,形变量越大，所以具有的弹性势能也越大，其单位也为焦耳(J).

V内能及内能的改变
按照分子理论,内能是物体内所有分子的动能和势能的总和,因此一切物体都有内能.
物体的内能跟物体的温度和体积都有关系,比较物体的内能时,要同时比较温度和体积.
改变内能的方式有两种:做功和热传递.它们在改变物体的内能上是等效的.做功改变内能时,内能的变化用做功的数值来度量:外界对物体做多少功,物体的内能就增加多少;物体对外界做多少功,物体的内能就减少多少;其实质是内能和其他形式的能之间的转化.热传递是高温物体把热量传递给低温物体的现象,或从一个物体的高温部分转移到低温部分的过程.其条件是两个物体或同一物体的不同部分要有温度差.热传递的实质是物体间内能的转移.

VI比热的探究
比热的概念、单位:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容,简称比热.比热的单位是焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃),物理意义为某物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量.比热容与密度类似,都是表示物质特征的物理量.物质不同,比热容一般不同.它与物质的种类有关,比热容的大小标志着物质温度改变的难易程度.它是一种特性.与物质的形状、质量、体积、位置、温度的变化以及吸热（或放热）的多少无关，c=Q/mΔt只是比热容的计算式.由此我们可以利用比热容值来鉴别物质,但应注意的是，同一种物质在不同状态下的比热容可能不同，如水和冰的比热容就不同.
公式: Q吸=cm(t - t0)和Q放=cm(t0 - t)合写成Q=cmΔt.表示物体吸收(或放出)的热量跟物质的比热容、物体升高(或降低)的温度有关,它仅适用于计算物体状态(固、液、气)不变,温度变化时吸收(或放出)的热量.用此公式时应注意各量的统一性及单位的统一性，并注意区分“升高”、“升高了”、“升高到”、“降低”、“降低了”、“降低到”等容易弄混的几个概念.在热传递的过程中,热量总是从高温物体传递给低温物体，直到参加热传递的所有物体温度全都相等为止.这种现象叫热平衡.实验证明,无热量损失时,热传递过程中有公式Q吸总=Q放总,可写成c1m1(t - t01)=c2m2(t02 - t).有热量损失时有Q吸总+ Q损失=Q放总.这两个等式就是热平衡方程.热平衡方程反映了在热传递过程中的能量守恒.

VII内能的利用

燃料燃烧放出的热量是获得内能的重要途径,燃料燃烧放出热量的过程是化学能转化为内能,从而获得内能的过程.1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.用q表示燃料的热值.单位有J/kg和J/m3两种.“完全燃烧”是燃料经过燃烧后完全变成了另外一些物质.

机械能 分子动理论 内能
1. 一个物体能够做功，我们就说它具用能. 物体由于运动而具有的能叫动能. 动能跟物体的速度和质量有关，运动物体的速度越大、质量越大，动能越大. 一切运动的物体都具有动能.
2. 势能分重力势能和弹性势能. 举高的物体具有的能叫重力势能. 物体的质量越大，举得越高，重力势能越大. 发生弹性形变的物体具有的能，叫弹性势能. 物体弹性形变越大，它具有的弹性势能越大.
3. 动能和势能统称为机械能. 能、功、热量的单位都是焦耳. 动能和势能可以相互转化. 分子动理论的基本知识：①物质由分子组成，分子极其微小. ②分子做永不停息的无规则运动. ③分子之间有相互作用的引力和斥力.
4. 不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫扩散. 扩散现象说明了分子做永不停息的无规则运动.
5. 物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能. 一切物体都有内能. 物体的内能跟温度有关. 温度越高，物体内部分子的无规则运动越激烈，物体的内能越大. 温度越高，扩散越快.
6. 物体内大量分子的无规则运动叫热运动，内能也叫热量. 两种改变物体内能的方法是：做功和热传递. 对物体做功物体的内能增加，物体对外做功物体的内能减小；物体吸收热量，物体的内能增加，物体对外放热，物体的内能减小.
7. 单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量叫这种物质的比热容，简称比热. 比热的单位是焦/(千克·℃). 水的比热是4.2×103焦/(千克·℃). 它的物理意义是：1千克水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是4.2×103焦. 水的比热最大. 所以沿海地方的气温变化没有内陆那样显著.
8. Q吸=cm(t - t0)；Q放=cm(t0 - t)；或合写成Q=cmΔt. 热平衡时有Q吸=Q放即c1m1(t - t01)=c2m2(t02 - t).
9. 能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化成为其他形式，或者从一个物体转移到另一上物体，而在转化的过程中，能量的总量保持不变. 这个规律叫能量守恒定律. 内能的利用中，可以利用内能来加热，利用内能来做功.
10. 1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值. 热值的单位是：焦/千克. 氢的热值(最大)是1.4 ×108焦/千克，它表示的物理意义是：1千克氢完全燃烧放出的热量是1.4 ×108焦.



电 学
1. 摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电. 用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电.
2. 自然界存在着两种电荷，正电和负电. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.
3. 电荷的多少叫电量. 电荷的符号是“Q”，单位是库仑，简称库，用符号“C”表示.
4. 摩擦起电的原因是电荷发生转移. 电子带负电. 失去电子带正电；得到电子带负电.
5. 电荷的定向移动形成电流. 把正电荷移动的方向规定为电流的方向. 能够提供持续供电的装制叫电源. 干电池、铅蓄电池都是电源. 直流电源的作用是在电源内部不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷. 干电池、蓄电池对外供电时，是化学能转化为电能.
6. 容易导电的物体叫导体. 金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等都是导体；不容易导电的物体叫绝缘体. 橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等是绝缘体. 导体和绝缘体之间没有绝对的界限. 金属导电，靠的就是自由电子导电 .
7. 把电源、用电器、开关等用导线连接起来组成的电流的路径叫电路. 接通的电路电通路；断开的电路电开路；不经用电器而直接把导线连在电源两端叫短路. 用符号表示电路的连接的图叫电路图. 把元件逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路. 把元件并列地连接起来的电路叫并联电路.
8. 电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量 . "I"表示电流, "Q"表示电量, "t"表示时间，则 I= . 1安=1库/秒. 1安（A）=1000毫安(mA)；1毫安(mA)=1000微安(μA)；
9. 测量电流的仪表叫电流表. 实验室用的电流表一般有两个量程和三个接线柱，两个量程分别是 0～0 .6安和 0～3安；接0～0 .6安时每大格为0.2安，每小格为0.02安；接0～3安时每大格为1安，每小格为0.1安.
10. 电流表使用时：①电流表要串联在电路中；②“+”、“－”接线柱接法要正确；③被测电流不要超过电流表的量程；④绝对不允许不经用电器而把电流表直接连到电源的两极上.
11.电压使电路中形成电流. 电压用符号“ U”表示，单位是伏，用“ V”表示. 1千伏(kV)=1000伏(V); 1伏(V)=1000毫伏(mV)；1毫伏(mV)=1000微伏(μV). 一节干电池的电压为1.5伏 ，电子手表用氧化银电池每个也是1.5伏，铅蓄电池每个2伏 ，家庭电路电压为220伏 ，对人体的安全电压为不超过 36伏.
12. 测量电压的仪表叫电压表. 实验室用的电压表一般有两个量程和三个接线柱，两个量程分别是 0～3伏和 0～15伏；接0～3伏时每大格为1伏，每小格为0.1伏；接0～15伏时每大格为5伏，每小格为0.5伏.
13. 电压表使用时：①电流压表要并联在电路中；②“+”、“－”接线柱接法要正确；③被测电压不要超过电压表的量程.
14. 导体对电流的阻碍作用叫电阻. 电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定导体的材料、长度和横截面积. 电阻的符号是“R”，单位是“欧姆”，单位符号是“Ω”. 1兆欧(MΩ)=1000千欧(kΩ)；1千欧(kΩ)=1000欧(Ω).
15. 变阻器的作用是：改变电阻线在电路中的长度，就可以逐渐改变电阻，从而逐渐改变电流. 达到控制电路的目的.



欧姆定律
16. 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比. 这个结论叫欧姆定律. 用公式表示是:I=U/R


电功和电功率
17. 电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积. 公式是W=UIt. 电功的单位是“焦”.另外，1度=1千瓦时=3.6×106焦, “度”也是电功的单位.
18. 电流在单位时间内所做的功叫电功率. 公式是P=UI. 用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率. 如"PZ220V 100W"表示的是额定电压为220伏，额定功率是100瓦.
19. 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比， 跟通电时间成正比，这个结论叫焦耳定律. 公式是Q=I2Rt . 热量的单位是“焦”. 电热器是利用电来加热的设备. 如电炉、电烙铁、电熨斗等.
20. 家庭电路的两根电线，一根叫火线，一根叫零线. 火线和零线之间有220伏的电压，零线是接地的. 测量家庭电路中一定时间内消耗多少电能的仪表叫电能表. 它的单位是“度”.
21. 保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成. 它的作用是：在电路中的电流达到危险程度以前，自动切断电路. 更换保险丝时，应选用额定电流等于或稍大于正常工作时的电流的保险丝. 绝不能用铜丝代替保险丝.
22. 电路中电流过大的原因是：①发生短路；②用电器的总功率过大. 插座分两孔插座和三孔插座.
23. 测电笔的使用是：用手接触笔尾的金属体，笔尖接触电线，氖管发光的是火线，不发光的是零线.
24. 安全用电的原则是：不接触低压带电体；不靠近高压带电体. 特别要警惕不带电的物体带了电，应该绝缘的物体导了电.



电 磁
1. 永磁体包括人造磁体和天然磁体. 在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一端指南（叫南极），一端指北（叫北极）. 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引. 原来没有磁性的物质得到磁性的过程叫磁化. 铁棒磁化后的磁性易消失，叫软磁铁；钢棒磁化后的磁性不易消失，叫硬磁铁.
2. 磁体周围空间存在着磁场. 磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用, 因此可用小磁针鉴别某空间是否存在磁场.
3. 人们为了形象地描述磁场引入了磁感线(实际并不存在)。（采用了模型法）磁感线的疏密表示该处磁场的强弱，磁感线的方向（即切线方向）表示该处磁场方向。在磁体外部磁感线从北极出发回到南极，在磁体内部磁感线从南极指向北极。磁感线都是闭合曲线。
4．可以用安培定则（右手螺旋定则：右手握住导线，让伸直的大拇指方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁场方向）来判定电流产生的磁场方向。对于通电螺线管，用右手四个手指的环绕方向表示螺线管上的电流方向，则大拇指指向即为通电螺线管的N极。
5．电磁铁与永磁体相比有很多优点，它可以通过调整电流的有无、强弱、方向，达到控制磁场的有无、强弱、方向。利用电磁铁做成的电磁继电器（电铃）在自动控制和远距离操纵上常有应用。
6．通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向跟电流方向和磁感线方向有关。
7．直流电动机就是利用通电线圈在磁场里受到力的作用发生转动而制作的。在这一过程里把电能转化为机械能。在直流电动机里利用换向器改变线圈中电流方向，使线圈在磁场力作用下持续沿同一方向转动。
8．闭合回路的一部分导体，在磁场中作切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象。产生感应电流的条件是：一是电路闭合；二是导体做“切割”磁感线运动，即导体运动方向不能与磁感线平行。
9．发电机是利用闭合线圈在磁场中作切割磁感线转动时，产生感应电流的原理制成的，它是把机械能转化为电能的装置。
10.电池分化学电池（正极是铜帽碳棒）、水果电池、伏打电池（有里程碑意义，是真正意义上的电池）、蓄电池（有铅和硫酸，污染大）、太阳能电池（无污染，利用可再生能源），燃料电池
发电厂发电有以下几种方式：火力发电，水利发电，风力发电，核能发电，潮汐发电等。