苏教版物理九年级上学期期末复习.docx

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苏教版物理九年级上学期期末复习

九年级上期物理期末复习

11.1杠杆

▲知识点1：

认识杠杆

杠杆的定义：

在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。

杠杆的五要素：

（1）支点：

杠杆绕着转动的点，用“O”表示。

它可以在杠杆的一端，

也可以在杠杆的中间。

当杠杆转动时，支点是相对固定的。

（2）动力：

使杠杆转动的力，用“F1”表示。

（3）阻力：

阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。

（4）动力臂：

从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。

（5）阻力臂：

从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2”表示。

✧力臂的画法：

力臂是从支点到力的作用线的距离。

画力臂的三步骤：

（1）找点：

首先在杠杆上确定支点O；

（2）画线：

分别画出动力作用线和阻力作用线，力的作用线是指过力的

作用点沿力的方向所引的直线，反向延长用虚线。

（3）作垂线：

从支点O分别向动力作用线和阻力作用线引垂线，画出

垂足，并标上垂直符号，从支点到垂足的距离就是力臂。

力臂通常用实线两端加箭头来表示，或用大括号表示，

并标上字母l1和l2。

注：

如果力的作用线通过支点，则杠杆的力臂为零。

▲知识点2：

探究杠杆的平衡条件

杠杆平衡：

杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动状态时，称为杠杆平衡。

杠杆的平衡条件：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2。

若不满足杠杆的平衡条件，则杠杆向“力×力臂”较大的一边转动。

▲知识点3：

生活中的杠杆

类型

省力杠杆

费力杠杆

等臂杠杆

示意图

力臂的大小关系

l1＞l2

l1＜l2

l1＝l2

力的大小关系

F1＜F2

F1＞F2

F1＝F2

力所移动距离

的大小关系

动力移动距离大于

阻力移动距离

动力移动距离小于

阻力移动距离

动力移动距离等于

阻力移动距离

特点

省力但费距离

费力但省距离

既不省力也不省距离

应用

剪铁皮用的剪刀、

撬钉子用的羊角锤等

缝纫机踏板、钓鱼竿等

天平

注：

（1）既省力又省距离的杠杆是不存在的。

（2）省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用；费力杠杆一般用在阻力不大的情况下，

是为了省距离，使用起来方便。

11.2滑轮

▲知识点1：

定滑轮和动滑轮

滑轮的定义：

周边有槽，能绕轴转动的轮子，叫做滑轮。

滑轮实质上是杠杆的变形。

定滑轮：

使用时轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。

动滑轮：

使用时轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。

▲知识点2：

探究使用定滑轮和动滑轮的特点（见下页）

▲知识点3：

探究使用滑轮组的特点

定义：

将定滑轮和动滑轮组合起来，就构成了滑轮组。

滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。

特点：

用滑轮组起吊重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，提起物体的力就是物重的几

分之一，F＝

；绳子的自由端通过的距离就是物体上升高度的几倍，s＝nh。

注：

一般情况下承担物重的绳子的段数等于与动滑轮相连的绳子的段数，包括连

在动滑轮挂钩（或边框）及从动滑轮引出的拉绳的自由端。

▲知识点4：

轮轴与斜面

定义：

由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上组成的装置叫做轮轴。

半径较大的叫做轮，半径较小的叫做轴。

实质：

轮轴可以看作是杠杆的变形。

特点：

当把动力施加在轮上，阻力施加在轴上，则动力臂l1＝R，阻力臂l2＝r，

根据杠杆平衡条件：

F1l1＝F2l2，得F1R＝F2r，R＞r，所以F1＜F2，这样，

使用轮轴省力，也能改变力的方向，但费距离。

斜面的作用：

使用斜面时，斜面越长越省力。

定滑轮的特点：

结构

实质

定滑轮的实质是一个可以旋转的等臂杠杆，轴心O点固定不动为支点，其动力臂l1＝阻力臂l2＝圆的半径r。

根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，当匀速提起重物时杠杆处于平衡状态F1＝F2＝G。

（不计绳重和摩擦）

特点

（1）使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。

（2）用定滑轮提升重物时，动力移动的距离s等于重物移动的距离h。

动滑轮的特点：

结构

实质

动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。

动滑轮与固定端绳子的相交点O是能够移动的支点，其动力臂l1＝2r，阻力臂l2＝r。

根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，F1＝

F2，当重物竖直向上（向下）匀速运动或静止时，F2＝G，则F1＝

G。

特点

（1）使用动滑轮省一半力，但不能改变力的方向。

（2）用动滑轮提升重物时，动力移动距离s是重物移动距离h的两倍，即s＝2h。

（3）使用动滑轮省一半力的条件：

①拉力作用在绳子自由端；②滑轮两侧的绳子互相平行；③不计动滑轮重、绳重和摩擦。

滑轮组绕绳问题的方法：

（1）收尾法：

判断绳子段数时，如果得到的是小数，则将小数进1取整数。

（2）奇动偶定法：

如果绳子的段数是奇数，则绳子起始端应固定在动滑轮上；

如果绳子的段数为偶数，则绳子起始端应固定在定滑轮上。

11.3功

▲知识点1：

认识斜面

1．Fs＝Gh（忽略摩擦阻力）

2．既省力又省距离的机械是不存在的。

▲知识点2：

功与做功的两个必要因素

1．定义：

力与物体在力的方向上通过的距离的乘积叫机械功，简称功。

2．公式：

W＝F·s，F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的距离。

注：

（1）要明确是哪个力对哪个物体做功；

（2）在物体沿着F方向移动s距离的过程中，F始终作用在物体上，注意F与s

的同时性和同向性；

（3）力对物体做功的多少只与F和s两个因素有关，且缺一不可，与物体的运

动状态、物体的质量、支持面是否光滑等无关。

3．单位：

焦耳，简称焦，符号是J，1J＝1N·m。

计算中注意单位的统一。

4．做功的两个必要条件：

（1）对物体要有力的作用；

（2）物体要在力的方向上通过一定的距离。

5．功的原理：

既省力又省距离的机械是不存在的→使用任何机械都不省功。

虽然使用任何机械都不能省功，但使用机械有时可以省力，有时可以改

变力的方向，有时可以省距离，所以我们需要使用机械。

6．不做功的三种情况：

（1）有距离但没有力，例如在忽略摩擦的水平面上匀速滚动的小球；

（2）有力但无距离，例如用力搬重物但未搬起；

（3）力的方向与距离的方向垂直，例如起重机将重物平移一段距离。

注：

做功中的距离是指物体在力的方向上通过的距离，而不是物体运动的距离。

11.4功率

▲知识点：

功率

1．定义：

单位时间内所做的功叫做功率。

2．物理意义：

功率是表示物体做功快慢的物理量。

3．公式：

P＝

，P表示功率，W表示功，t表示时间。

4．单位：

瓦特，简称瓦，符号W，1W＝1J/s。

在工程技术中，常用千瓦（kW）、兆瓦（MW）等作为功率的单位，

1kW＝103W，1MW＝106W。

注意：

（1）功率的大小由做功的多少和做功时间的长短两个因素共同决定。

（2）注意功和时间的对应关系，W是在对应的时间t内完成的。

P＝

，所求得的功率P表示时间t内的平均功率。

（3）当物体在力F的作用下，以速度v沿力F方向做匀速直线运动时，有：

P＝

＝

＝Fv，F表示物体受到的牵引力，v表示物体的速度。

P＝F·v，所求得的功率P表示某一时刻的瞬时功率。

例如：

驾驶功率一定的机车，司机在上坡时总要减速行驶，根据P＝F·v

可知，当功率P一定时，减小车速v，可增大牵引力F，这样更容易上坡。

（4）功与功率的比较，二者是不同的物理概念，不要混淆。

功W

功率P

概念

力与在力的方向上通过的距离的乘积

单位时间内完成的功

物理意义

做功的多少

做功的快慢

公式

W＝F·s

P＝

，P＝F·v

单位

焦

瓦

11.5机械效率

▲知识点1：

使用机械不省功

使用任何机械都不省功，而且使用机械过程中必须克服机械部件之间的摩擦力或克服

机械自身重力而额外做功。

▲知识点2：

有用功、额外功、总功

有用功：

对实现目的有用、必须做的功，叫做有用功，记作W有用。

额外功：

人们并不需要、但不得不做的功，叫做额外功，记作W额外。

总功：

有用功与额外功的总和叫做总功，记作W总。

W总＝W有用＋W额外。

▲知识点3：

机械效率

1．定义：

在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。

2．公式：

机械效率＝

×100%，即η＝

×100%。

3．注意：

（1）机械效率是有用功与总功之比。

它只有大小，没有单位。

机械效率一般用百分数表示。

（2）有用功是总功的一部分，而且对于实际机械，由于额外功的存在，总有

W有用＜W总，因而η＜100%。

使用任何机械都不能省功。

（3）机械效率是标志机械性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性

能越好。

4．机械效率与功率是完全不同的两个物理量，功率大的机械，机械效率不一定高；机

械效率高的机械，功率也不一定大，两者之间没有必然联系。

机械效率

功率

定义

有用功跟总功的比值

单位时间里完成的功

物理意义

有用功占总功比值的多少

机械做功的快慢

公式

η＝

×100%

P＝

单位

无单位

瓦（W）

▲知识点4：

机械效率的计算方法

1．滑轮组机械效率的计算方法

（1）利用滑轮组提升重物

W总＝Fs（其中F为作用在绳子自由端的拉力，s为绳子自由端移动的距离）

W有用＝Gh（其中G为物体受到的重力，h为物体升高的高度）

η＝

×100%＝

×100%

（2）利用滑轮组在水平面上移动物体

W总＝Fs（其中F为作用在绳子自由端的拉力，s为绳子自由端移动的距离）

W有用＝Ffs物（其中Ff为物体与水平面间的摩擦力，s物为物体移动的距离）

η＝

×100%＝

×100%

2．斜面机械效率的计算：

用力F将重为G的物体由斜面底端拉至顶端，

则W总＝Fl，W有用＝Gh，η＝

×100%＝

×100%

▲知识点5：

关于机械效率的几点说明

1．用同一滑轮组提升不同重物，被提升的物体受到的重力越大，机械效率越高。

（有用功占的比例大）

2．用不同的滑轮组提升同一重物，升高相同的高度，动滑轮多的滑轮组的机械效率低。

（额外功占的比例大）

3．同一滑轮组的机械效率不是固定不变的，而是随着不同的工作状态和环境而变化。

4．提高机械效率的方法：

（1）增大有用功在总功中所占的比例，如尽量使机械在满载的情况下工作；

（2）减小额外功在总功中所占的比例，如选用轻质材料，定时润滑减少摩擦。

12.1动能势能机械能

▲知识点1：

能量

能量：

一个物体如果能够对另一个物体做功，那么这个物体就具有能量。

1．在国际单位制中，能的单位是焦耳，符号是J。

2．功和能的关系

（1）能表示物体做功本领的大小，是一个状态量。

（2）功是能量转化的量度，是一个过程量。

（3）正在做功的物体，一定具有能量；具有能量的物体，不一定正在做功。

（4）做功的过程，一定伴随着能量的转化。

▲知识点2：

动能

动能：

物体由于运动而具有的能叫做动能。

（1）一切运动的物体都具有动能。

（2）物体动能的大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，它

具有的动能就越大。

（3）运动的物体除了具有动能外，还可能具有其他形式的能。

▲知识点3：

势能

1．势能包括弹性势能和重力势能。

2．弹性势能：

物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

在一定限度内，物体发生的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。

3．重力势能：

物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。

（1）物体重力势能的大小与其质量和高度有关，质量越大，高度越高，

物体所具有的重力势能就越大。

（2）考虑物体的重心时要注意：

位于同一水平面上的不同物体，它们的

重心高度不一定相同。

（3）被举高的物体除了具有势能外，还可能具有其他形式的能。

▲知识点4：

机械能

在物理学中，动能和势能统称为机械能。

（1）在国际单位制中，机械能的单位是焦耳，符号是J。

（2）动能和势能（包括重力势能和弹性势能）可以相互转化。

（3）在动能与势能相互转化的过程中，不考虑阻力时，机械能守恒。

▲知识点5：

动能和势能转化的案例——单摆

如图所示，使单摆偏离原来的位置O’点到A点。

当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越大，动能逐渐

增大，势能逐渐减小；当摆球到达最低点O’时，它的动能

最大，势能最小。

在此过程中，摆球的势能逐渐变成动能。

此后，摆球又向OO’的另一侧运动。

随着摆球的上升，它

的速度越来越小，动能逐渐转变成势能；当摆球到最高处

B点时，它的动能为零，势能最大。

▲知识点6：

风能与水能（了解）

风能是指风（空气流动形成风）的动能。

水能是指水的动能和势能。

大海中蕴藏着丰富的机械能，它可以通过不同的形式表现出来，如潮汐能、波浪能、海

流能等。

12.2内能热传递

▲知识点1：

内能

1．内能：

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做物体的内能。

注：

（1）物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动，分子由于热运动而具有的能

叫做分子动能；分子间由于存在相互作用力而具有的能叫做分子势能。

（2）由于一切物体内分子的热运动永不停息，因此任何一个物体都具有内能。

2．决定物体内能大小的因素

（1）温度：

同一物体，温度越高，分子的热运动越剧烈，内能越大。

（2）质量：

同样温度的同种物质，状态不变，质量越大，内能越大。

（3）材料：

质量、温度、状态相同，材料不同，内能也不同。

（4）状态：

同种物质，质量相同，温度相同，处于气态时的内能大于液态时的内能，

液态时的内能大于固态时的内能。

3．内能与机械能的区别

定义

研究对象

影响因素

存在情况

内能

物体内部所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和。

微观粒子

物体的质量、状态、温度、材料等

不能为零，自然界中一切物体都有内能

机械能

物体动能与势能的统称。

宏观物体

物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等

可以为零

▲知识点2：

热传递——改变内能的一种方式

1．热传递：

当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。

热传递时，

能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。

热传递是改变物体内能的一种方式。

2．热传递的条件：

物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。

3．热传递的方向：

内能从高温物体传给低温物体或从物体的高温部分传给低温部分。

4．热传递的结果：

发生热传递的物体最终将达到温度相同，即热平衡。

5．热传递的实质：

热传递是内能的转移，能量的形式并没有发生变化。

▲知识点3：

热量

1．热量：

物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量，用符号Q表示。

在热传递的过程中，高温物体放出热量，内能减小，温度降低；

低温物体吸收热量，内能增大，温度升高。

注意：

（1）有些物体吸收或放出热量后，温度不一定改变，如晶体的熔化和凝固。

晶体熔化时吸收热量，内能增加；凝固时放出热量，内能减少。

熔化和

凝固过程中都有能量的转移，但晶体的温度保持不变。

（2）热量是热传递过程中能量转移的多少，离开热传递过程，谈热量是没有

意义的。

所以，我们只能说“物体放出或吸收多少热量”，不能说“物体

含有或具有多少热量”，更不能“比较两个物体热量的大小”。

2．单位：

在国际单位制中，热量的单位与能量的单位相同，都是焦耳，符号是J。

3．温度&热量&内能

温度

热量

内能

定义

宏观上：

表示物体的冷热程度

微观上：

反映物体中大量分子无

规则运动的剧烈程度

物体在热传递过程中转移能量的多少。

物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。

性质

状态量

过程量

状态量

表述

“是”“降低”“升高”

“放出”“吸收”

“具有”“改变”

单位

摄氏度（℃）

焦耳（J）

焦耳（J）

关系

热传递可以改变物体的内能，物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。

通常情况下，物体吸热，内能增加，温度升高；物体放热，内能减少，温度降低。

但有些吸热或放热的过程中，内能变化，温度不变（如晶体的熔化和凝固）。

12.3物质的比热容

▲知识点1：

比热容

1．定义：

单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量，叫做这种

物质的比热容。

比热容反映不同物质吸、放热本领的强弱，用符号c表示。

2．单位：

比热容单位是焦/（千克·℃），符号为J/（kg·℃），读做：

焦耳每千克摄氏度。

3．举例：

水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），其物理意义是：

质量为1kg的水温度每升高（降低）1℃，所吸收（放出）的热量为4.2×103J。

4．比热容是物质的一种物理属性，其大小取决于物质本身，与物体的质量、温度以及

吸收或放出热量的多少均无关。

同种物质的比热容相同，而不同物质的比热容一般不同。

5．比热容的物理意义

两个角度

物质的吸（放）热本领

物质温度改变的难易程度

具体说明

比热容大表示吸（放）热本领强

比热容大表示温度难改变

比热容小表示吸（放）热本领弱

比热容小表示温度易改变

解释

质量相等的不同物质升高（降低）相同的温度，比热容越大，吸收（放出）的热量越多；比热容越小，吸收（放出）的热量越少。

质量相等的不同物质吸收（放出）相同的热量，比热容越大，温度升高（降低）越少；比热容越小，温度升高（降低）越多。

6．水的比热容的应用

常见物质中，水的比热容比较大，吸收（放出）相同的热量，水升高（降低）

的温度比较少。

由这一特点产生了许多自然现象和生活应用，例如：

（1）内陆地区昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。

（2）汽车发动机的冷却循环用水作为工作物质。

（3）北方地区冬季供应的“暖气”用水作为工作物质。

▲知识点2：

热量的计算

1．热量的计算公式

设物质的比热容为c，物体的质量为m，初温度为t0，末温度为t。

（1）当物体温度升高时，所吸收的热量为：

Q吸＝cm（t－t0）

（2）当物体温度降低时，所放出的热量为：

Q放＝cm（t0－t）

2．公式中各物理量的单位：

热量Q的单位是焦耳（J），比热容c的单位是焦/（千克·℃）[J/（kg·℃）]，

质量m的单位是千克（kg），温度（t0或t）的单位是摄氏度（℃）。

3．注意：

（1）由热量计算的公式可知，物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比

热容和物体温度的变化量决定，与物体温度的高低无关。

（2）计算时要注意将各物理量的单位统一成国际单位制中的单位。

（3）公式适用于物态不发生变化时，物体升温（降温）过程中吸热（放热）的计算，

如果存在物态变化，则不能使用这两个公式，例如冰熔化为水。

（4）当发生热传递的两个物体达到热平衡时，两物体温度相等。

此时，高温物体放

出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q放＝Q吸。

（不计热量损失）

12.4机械能与内能的相互转化

▲知识点1：

做功——改变物体内能的另一种方式

做功是改变物体内能的另一种方式。

对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。

改变物体内能的两种方式——做功和热传递

实质

条件

方式（方法）

热传递

内能的转移

不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差

传导、对流、辐射

做功

其他形式的能（主要是机械能）与内能之间的相互转化

外界对物体做功，物体的内能增加，其他形式的能转化为内能

压缩体积、摩擦生热

锻打物体、拧弯物体

物体对外做功，物体的内能减少，内能转化为其他形式的能

气体膨胀、爆破

▲知识点2：

热机

1．热力发动机简称热机，它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能

的装置。

最常见的热机是内燃机，常用的内燃机是四冲程的汽油机和柴油机。

2．汽油机的工作过程

（1）汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的

过程叫做冲程。

（2）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：

吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排

气冲程。

其中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程。

汽油机完成一个工作循环，活塞经历4个冲程，曲轴（飞轮）旋转2圈，活塞

往复运动2次，燃气对外做功1次。

汽油机的一个工作循环

冲程名称

图示

进气门

排气门

活塞运动方向

冲程的作用

能的转化

吸气冲程

打开

关闭

向下

燃料和空气的混合

气体被吸入汽缸

压缩冲程

关闭

关闭

向上

燃料混合气体被

压缩，温度升高

机械能转化为内能

做功冲程

关闭

关闭

向下

当活塞快到汽缸顶端时，火花塞打火，使混合气体猛烈燃烧产生高温、高压的燃气，推动活塞向下运动。

内能转化为机械能

排气冲程

关闭

打开

向上

将废气排出汽缸

▲知识点3：

燃料的热值

1．定义：

单位质量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。

2．单位：

焦耳/千克，即“J/kg”，读做“焦耳每千克”。

3．公式：

q＝

，

Q表示燃料完全燃烧放出的热量，m表示燃料的质量，q表示该燃料的热值。

4．物理意义：

表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。

如木炭的热值为3.4×107J/kg，表示1kg木炭完全燃烧所放出的热量是3.4×107J。

5．热值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。

它是燃料本身的一种属性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是

否完全燃烧均没有关系。

同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。

6．质量为m的燃料完全燃烧放出的热量为：

Q放＝mq。

（1）只有燃料完全燃烧时放出的热量，才能用Q放＝mq进行计算，不要与物体温度

降低时的放热公式Q放＝cm（t0－t）混淆。

（2）计算时要看清燃料的种类、是否完全燃烧等关键词。

7．热机的效率：

用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比，

η＝

×100%。

由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。

热机能量的损失：

（1）燃料未能完全燃烧损失的能量；

（2）废气排放损失的能量；

（3）机械散热损失的能量；

（4）克服摩擦做功损失的能量。

13.1初识家用电器和电路

▲知识点1：

用电器与电源

1．用电器是利用电能进行工作的装置。

它可以将电能转化为其他形式的能。

2．电源是能持续供电的装置。

它可以将其他形式的能转化为电能。

（1）电源的种类：

直流电源&交流电源

（2）直流电源用符号表示，最常用的直流电源是电池。

直流电源有正、负两极，正极用“＋”表示，负极用“－”表示。

当直流电源对用电器供电时，电流由电源的正极通过用电器流向负极。

▲知识点2：

电路

1．电路是用导线把电源、用电器、开关等元件连接起来组成的电流路径。

2．得到持续电流的两个条件：

（1）电路中有电源；

（2）电路必须是通路。

3．电路各组成部分的作用：

（1）电源：

提供持续电流；

（2）用电器：

利用电能来工作；

（3）开关：

控制电流的通断；（4）导线：

连接电路，输送电能。

4．电路的三种状态：