人教版高中物理选修2-2知识精讲
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课本目录
第1章 物体的平衡
第1节 共点力平衡条件的应用
第2节 平动和转动
第3节 力矩和力偶
第4节 力矩的平衡条件
第5节 刚体平衡的条件
第6节 物体平衡的稳定性
第2章 材料与结构
第1节 物体的形变
第2节 弹性形变与范性形变
第3节 常见承重结构
第3章 机械与传动装置
第1节 常见的传动装置
第2节 能自锁的传动装置
第3节 液压传动
第4节 常用机构
第5节 机械
第4章 热 机
第1节 热机原理 热机效率
第2节 活塞式内燃机
第3节 蒸汽轮机 燃气轮机
第4节 喷气发动机
第5章 制冷机
第1节 制冷机的原理
第2节 电冰箱
第3节 空调器
课题研究
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知识点总结
平衡条件的应用
题目
1、一横截面为等腰三角形的斜面体放在地面上，斜面的倾角均为30°，两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙放在斜面体上，如图所示，斜面体在地面上静止而两滑块刚好沿斜面匀速下滑;假设一切接触面均有摩擦，在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F1、F2，且F1>F2，则两滑块在下滑的过程中
A.滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大
B.地面对斜面体的摩擦力向右
C.滑块甲对斜面体的压力增大
D.斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和
解析
本题考查了平衡条件的应用，意在考查考生应用物理规律处理问题的能力。滑块甲、乙沿斜面体匀速下滑时，三者都处于平衡状态，故对三者整体受力分析，整体受重力和支持力，不受摩擦力，故地面对斜面体的支持力大小为三者重力之和，当在两滑块上施加外力后，两滑块对斜面体的压力和摩擦力均不变，斜面体的受力情况不变，故斜面体仍保持静止，与地面间没有摩擦力，根据牛顿第三定律可知斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和，D正确。
答案
D
平动和转动
什么是平动?当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，在运动中始终保持它的方向不变，这种运动叫做“平动”。
运动物体上，除转动轴上各点外，其他各点都绕同一转动轴线作大小不同的圆周运动，这种运动叫做“转动”。
在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O(0，0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动，下列说法中正确的是( )
A、前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动
B、后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向
C、4s末物体坐标为(6m，2m)
D、4s末物体坐标为(4m，2m)
【考点】运动的合成和分解;平动与转动;物体做曲线运动的条件.
一个质量为4kg的物体在水平面上受到一个水平拉力F的作用，已知物体与地面的摩擦因素为0.2，求拉力在3秒内对物体所做的功?摩擦力对物体做了多少功?(g取10m/s2 )
【考点】功的计算;平动与转动.
力矩和力偶
力矩是一个向量，可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变的力。
力偶是作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力，可以理解为力矩的代数和。
力偶中两个力之间的垂直距离d 称为力偶臂。力偶中的力F与力偶臂d 的乘积称为力偶矩。
区别是力偶就只有两个方向,力距可以多个力多个方向。
力矩是指(力的大小)乘以(选取的点到力作用线的垂直距离)，即为这个力对这一点取的力矩的大小。
一般，将作用于同一刚体上的大小相等，方向相反但不共线的两个平行力组成的力系，称为力偶，可用垂直于力偶平面的矢量来表示。力偶为矢量，力偶是一种只有合转矩(所有转矩的总合)，没有合力的力系统。
力矩是一个向量，可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变的力
力偶是作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力，可以理解为力矩的代数和。
力偶中两个力之间的垂直距离d 称为力偶臂。力偶中的力F与力偶臂d 的乘积称为力偶矩。
他们的区别是力偶就只有两个方向,力距可以多个力多个方向.
力矩的平衡条件
力矩平衡的平衡条件
(1)有固定转动轴的物体的平衡是指物体静止，或绕转轴匀速转动;
(2)有固定转动轴物体的平衡条件是合力矩为零，即∑Fx=0，也就是顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和。
一般平衡条件：
合力为零，合力矩同时为零，即∑Fx=0，∑Fy=0，∑M=0。
具体如下：
1、简介
力矩可以使物体向不同的方向转动。如果这两个力矩的大小相等，杠杆将保持平衡。这是我们在初中学过的杠杆平衡条件，是力矩平衡的最简单的情形。如果把把物体向逆时针方向转动的力矩规定为正力矩，使物体向顺时针方向转动的力矩规定为负力矩，则有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和为零。
2、原理定义
力矩可以使物体向不同的方向转动。如果这两个力矩的大小相等，杠杆将保持平衡。这是我们在初中学过的杠杆平衡条件，是力矩平衡的最简单的情形。如果把把物体向逆时针方向转动的力矩规定为正力矩，使物体向顺时针方向转动的力矩规定为负力矩，则有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和为零。
3、主要案例
弹簧支吊架主要是以力矩平衡原理为依据来进行设计的。在负载位移规定的范围之内，负载力矩以及弹簧力矩始终都保持着平衡。所以，使用恒吊支撑的管道以及设备发生位移的时候，能够获得恒定的支承力，不会给管道以及设备带来任何的附加应力。恒吊通常都是在需要减少位移应力的地方来使用。
(1)有固定转动轴的物体的平衡是指物体静止，或绕转轴匀速转动;
(2)有固定转动轴物体的平衡条件是合力矩为零，即∑Fx=0，也就是顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和。
一般平衡条件：
合力为零，合力矩同时为零，即∑Fx=0，∑Fy=0，∑M=0。
刚体平衡的条件
判断题：刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件而非充分条件
由刚化公理：若可变形体在已知力系作用下处于平衡状态,则如将这个已变形但平衡的物体变为刚体,其平衡不受影响.因此刚体平衡只是变形体平衡的必要条件,而非充分条件.
作用在同一直线刚体上的两个力使刚体与平衡的充分必要条件是这两个力________,_________________.
作用在同一直线刚体上的两个力使刚体与平衡的充分必要条件是：大小相等，方向相反，并且作用在同一物体上。
分析及过程：
平衡力的四个条件是：
作用在同一直线上;
作用在同一物体上;
大小相等;
方向相反。
所以：作用在同一直线刚体上的两个力使刚体与平衡的充分必要条件是：大小相等，方向相反，并且作用在同一物体上。
物体平衡的稳定性
物体的平衡分为三类：
稳定平衡 处于平衡状态的物体，当受到外界的扰动而偏离平衡位置时，如果外力或外力矩促使物体回到原平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡，处于稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心一般是升高的。
不稳定平衡 处于平衡状态的物体，当受到外界的扰动而偏离平衡位置时，如果外力或外力矩促使物体偏离原来的平衡位置，这样的平衡叫不稳定平衡，处于不稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心一般是降低的。
随遇平衡 处于平衡状态的物体，当受到外界扰动而偏离平衡位置时，物体受到的合外力或合力矩没有变化，这样的平衡叫随遇平衡，处于随遇平衡的物体，偏离平衡位置后，重心高度不变。
在平动方面，物体不同方面上可以处于不同的平衡状态，在转动方面，对不同方向的转轴可以处于不同的平衡状态。例如，一个位于光滑水平面上的直管底部的质点，受到平行于管轴方向的扰动时，处于随遇平衡状态;受到与轴垂直方向的扰动时，处于稳定平衡状态，一细棒，当它直立于水平桌面时，是不稳定平衡，当它平放在水平桌面时，是随遇平衡。
稳度
物体稳定的程度叫稳度，一般说来，使一个物体的平衡遭到破坏所需的能量越多，这个平衡的稳度就越高。稳度与重心的高度及支面的大小有关，重心越低，支面越大，稳度越大。
物体的形变
物体形变的概念
物体的形状和体积的改变叫做形变
1.形变产生的原因是受到了外力作用.任何物体在外力的作用下都能发生形变.只是形变的明显程度不同.有的比较明显,比如弹簧的伸长或缩短,可以直接看出.有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察到,如利用激光发射法演示坚硬桌面的微小形变,利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变.都是把形变放大以利观察.把微小形变放大以利于观察或测量的试验方法,叫“微量放大法”这是物理学中研究问题的一种重要方法.
2.形变的分类①形变可否恢复原状分：A.弹性形变,在外力作用停止后,能够恢复原来形状的形变,如弹簧.钢条在通常情况下发生的形变叫做弹性形变.B.塑性形变,在外力停止作用后,不能恢复原来形状的形变,如保险丝.橡皮泥等发生的形变都叫做塑性形变(非弹性形变)
弹性形变与范性形变
一个弹簧被拉长后回不来了。
一团橡皮泥被捏扁后回不来了。
都应该是范性形变，但是我觉得“弹簧”那个例子既有范性形变又有弹性形变，它又不是完全保持拉长状？
形变分为弹性形变和塑性形变两类，有的物体不能发生弹性形变，如橡皮泥，捏成什么样就是什么样，而有的物体可以发生弹性形变。但物体具有的弹性都有一定的弹性限度，当外力过大时，就会使物体的弹性丧失，继续施力，此时物体发生塑性形变，即不会恢复原状的形变。如用力拉弹簧，在弹性限度内弹簧发生弹性形变，松手后会恢复原长，但如果继续拉超过限度，弹簧弹性丧失，弹簧就不会恢复原长，此时它发生的是塑性形变。
常见承重结构
1、砖墙承重，叫做砖混结构
常用于7层以下的普通多层住宅
优点：造价低，施工简单快捷。
缺点：不适合复杂的建筑形式，层高、房间大小等构造要求严格，抗震能力稍弱。
2、混凝土梁柱承重，叫做框架结构
常用于10层以下的多层公共建筑，比如办公楼，商场等。在非地震区也用于高层建筑。
优点：室内空间大，可以满足复杂的建筑形式，抗震能力稍强。房间隔墙可以随意拆改。
缺点：框架柱尺寸过大，不适合民用住宅。在地震区很难超过7层。
3、混凝土梁和混凝土墙承重，叫做剪力墙结构
常用于普通高层住宅，和房型非常复杂的多层洋房和别墅。
优点：承重结构为片状的混凝土墙体，房间不见柱子的棱角，比框架结构更适合用于住宅。混凝土墙体的抗震能力最强，房屋安全度很高。
缺点：混凝土用量多，自重大，总高度通常无法超过150m。混凝土墙体为高强度承重墙体，房间不能拆改。
4、框架结构掺加部分混凝土墙，叫做框架剪力墙结构
常用于高层的办公楼、商场和酒店。
优点：室内空间的使用以及房间隔墙的拆改，和框架结构一样灵活多变。抗震性能与纯剪力墙结构一样坚固。
缺点：混凝土用量多，自重大，总高度通常无法超过150m。
5、钢柱、钢梁承重，叫做钢结构
常用于厂房、超高层民用建筑和地标建筑
优点：自重轻，施工快。可以修建到500多米甚至更高的高度。因为是柔性结构，地震破坏力对它影响较小。
缺点：钢材害怕腐蚀，建筑保养困难，而且保养费用昂贵。钢材最怕高温，火灾是钢结构房屋的天敌(世贸大厦就是飞机撞击产生的大火，将整栋建筑烧塌的)。
6、框架剪力墙结构中的框架柱内用型钢钢材，或在柱子外侧包裹型钢钢材，叫做混合结构
常用于超高层民用建筑和地标建筑
优点：混凝土结构掺加大型型钢钢材，可以有效减小混凝土柱子的尺寸，减少结构自重，并加强柱子的抗震和承重性能。可以比普通框架剪力墙结构修得更高，最高可以修建到300米甚至更高的高度。
缺点：因为综合了框架剪力墙结构和钢结构的优点，此类结构在150米~300米的建筑中广泛使用，缺点较少。
常见的传动装置
走时准确的机械手表的时针、分针、秒针都在匀速转动，A.B.C分别是时针、分针、秒针针尖上的点，则以下比例关系正确的是：
AA.B.C三点做圆周运动的周期之比为1∶60∶3600
BA.B.C三点做圆周运动的周期之比为720∶60∶1
CA.B.C三点做圆周运动的角速度之比为1∶12∶720
DA.B.C三点做圆周运动的角速度之比为720∶12∶1
正确答案
B,C
质量为m的质点沿半径为r的圆周运动，速度大小恒为v，则
[ ]
A质点运动的角速度为vr
B质点沿圆周运动一圈所用的时间为2πv/r
C质点所受的合力大小为mr2v
D质点所受的合力一定沿半径指向圆心
正确答案
A
甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的加速度之比为2:1，线速度之比为2:3，那么下列说法中正确的是
[ ]
A它们的半径之比为2:3
B它们的半径之比为1:2
C它们的周期之比为2:3
D它们的周期之比为1:3
甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的加速度之比为2:1，线速度之比为2:3，那么下列说法中正确的是
[ ]
A它们的半径之比为2:3
B它们的半径之比为1:2
C它们的周期之比为2:3
D它们的周期之比为1:3
甲、乙两个物体，甲放在汕头，乙放在北京，它们都随着地球一起绕地轴自转，下列说法正确的是
[ ]
A它们的周期相等，甲的线速度较大
B乙的角速度较小，甲的线速度较大
C它们的角速度和线速度均相等
D它们的角速度相等，乙的线速度较小
正确答案
A,D
能自锁的传动装置
带有自锁能力的传动装置有哪些,如涡杆涡轮?
螺杆，丝杠，凸轮，偰铁，槽轮，
实际上，谐波传动也能自锁的!
传动机构中都有哪些具有自锁性能?
蜗轮蜗杆传动;螺杆螺母传动(滚珠螺杆不行);摇杆、滑块为主动件时的四杆机构，等。
一般棘轮棘爪机构用的比较多，或有的凸轮机构，还有一些卡笋机构，行程开关或接近开关。蜗轮蜗杆传动;螺杆螺母传动(滚珠螺杆不行);摇杆、滑块为主动件时的四杆机构，偏心轮，斜块，螺纹等等一般原理是利用死点或摩擦力。
液压传动
液压是机械行业、机电行业的一个名词。液压可以用动力传动方式，成为液压传动。液压也可用作控制方式称为液压控制。
液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来传递动力。
液压控制是以有压力液体作为控制信号传递方式的控制。用液压技术构成的控制系统称为液压控制系统。液压控制通常包括液压开环控制和液压闭环控制。液压闭环控制也就是液压伺服控制，它构成液压伺服系统，通常包括电气液压伺服系统(电液伺服系统)和机械液压伺服系统(机液伺服系统，或机液伺服机构)等。
一个完整的液压系统由五个部分组成，即能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、液体介质。液压由于其传递动力大，易于传递及配置等特点，在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件(液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，从而获得需要的直线往复运动或回转运动。液压系统的能源装置(液压泵)的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能。
液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁o尼斯克(GoConstantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后，日本迅速发展液压传动，1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。
液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
液压系统组成
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能。动力元件指液压系统中的液压泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。
执行元件的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。执行元件有液压缸和液压马达。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。
根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等,它们起连接、储油、过滤和测量油液压力等辅助作用，可参考《液压传动》《液压系统设计丛书》。
工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。液压系统就是通过其实现运动和动力传递的。
液压元件可分为动力元件和控制元件以及执行元件三大类。尽管都是液压元件，它们的自身功能和安装使用的技术要求也不尽相同，现分别介绍如下：
动力元件：指的是各种液压泵，齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。
1、齿轮油泵和串联泵(包括外啮合与内啮合)两种结构型式。
2、叶片油泵(包括单级泵、变量泵、双级泵、双联泵)。
3、柱塞油泵，又分为轴向柱塞油泵和径向柱塞油泵，轴向柱塞泵有定量泵、变量泵、(变量泵又分为手动变量与压力补偿变量、伺服变量等多种)从结构上又分为端面配油和阀式配油两种配油方式，而径向柱塞泵的配油型式，基本上为阀式配油。);
执行元件：液压缸和液压马达，液压缸有活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸;液压马达有齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达;
控制元件：方向控制阀、单向阀、换向阀;
压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等;
流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀;
辅助元件：除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件{主要包括： 各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式，sae法兰)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等}及油箱等，它们同样十分重要。
优点
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点：
1、液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。
2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快[2]。
3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)。
4、可自动实现过载保护。
5、一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。
6、很容易实现直线运动。
7、很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。
常用机构
1、运动副的概念
运动副：
平面运动副：
2、运动副的类型
1）_____副：
概念：两构件通过____与________组成的运动副称为_____副。
特点：由于____副是_________，在承受载荷时_________，便于_________，故不易_______。
分类：按照两构件允许相对运动的形式不同分为___________、__________
举例：
2）____副：
概念：两构件以_____或______的形式相接触组成的运动副称为_______副。
特点 ：由于____副是以_______________，其接触部分的__________，故易磨损。
举例：
3、平面连杆机构
1）平面连杆机构是由若干________和_______组成的平面机构。
2）最常见的平面连杆机构是________________________。其中，全部运动副都是___________的____________________和含有一个_______的四杆机构应用最为广泛。
4、铰链四杆机构
1）在铰链四杆机构中，与机架相连的构件称为________，不与机架相连的构件称为______。
2）连架杆相对于机架能作_______运动的称为_______，不能作______运动的称为摇杆。
3）根据两连架杆中曲柄的数目，铰链四杆机构分为_______基本形式。
5、曲柄摇杆机构
1）两连架杆分别为______和________的铰链四杆机构，称为_________________。
2）特点：它可将__________的连续______，转换为______摇杆的______________。
3）举例：
6、双曲柄机构
1）两连架杆均为______的铰链四杆机构，称为______________。
2）特点：主动曲柄_____转动，从动曲柄一般为______转动。
3）举例：
4）平行四边形机构：
概念：_______与________的_______相等、两个______长度_______且______相同的_________机构。
特点：该机构的_______曲柄与______曲柄______相同，_____作____动，常用于多个_______轴间的传动。
举例：
5）逆平行四边形机构
概念：连杆与机架的______相等，两个______长度________但______相反的_______机构。
特点：该机构的_______曲柄作________运动，________作_____运动，可代替_______________机构。
举例：
7、双摇杆机构
概念：两_________都为_______的铰链四杆机构，称为________机构。
特点：将_____摇杆的_____________，经连杆转变为_______摇杆的_____________。
举例：
8、铰链四杆机构类型的判定
１）铰链四杆机构中是否存在＿＿＿＿，取决于各＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
２）连架杆成为曲柄必须满足的条件：
条件一：
条件二：
３）如果满足杆长和条件，铰链四杆机构的形式取决于＿＿＿＿＿＿：
以＿＿＿＿＿＿作＿＿＿，为＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
以＿＿＿＿＿＿作＿＿＿，为＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
以＿＿＿＿＿＿作＿＿＿，为＿＿＿＿＿＿＿＿＿
４）如果不满足杆长和条件，铰链四杆机构为＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
９、含有一个移动副的四杆机构
１）曲柄滑块机构
A、由＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿组成的机构，称为曲柄滑块机构。
B、滑块上＿＿＿＿＿＿＿＿＿的移动导路线通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿的，称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
C、与曲柄＿＿＿＿＿＿＿有偏心距的，称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿
D、应用：
曲柄滑块机构可将＿＿＿＿＿＿的＿＿＿＿＿＿＿，经连杆转换为＿＿＿＿＿＿＿的＿＿＿＿＿＿＿，应用在＿＿＿＿＿＿＿中；
也可将＿＿＿＿＿＿＿的＿＿＿＿＿＿＿，经连杆转换为＿＿＿＿＿＿＿的＿＿＿＿＿＿＿＿＿，应用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿等机械中。
2）摇杆滑块机构
A、将图6-22a（对心曲柄滑块机构）的______________作为机架，BC杆成为绕铰链C摆动的______，AC杆成为______作_____________，就得到____________________。
B、应用：
3）曲柄摇块机构
A、将图6-22a（对心曲柄滑块机构）的______________作为机架，构件BC成为为_______，就得到____________________。
B、应用：
4）导杆机构
A、将图6-22a（对心曲柄滑块机构）的______________作为机架，构件BC成为为_______，构件3沿连架构4（又称_________）移动并作__________，就得到____________________。
B、若_________， 导杆4能作_______运动，称为__________________________
应用：
C、若_________， 导杆4能作_______运动，称为__________________________
应用：
10、平面四杆机构的基本特性
1）急回特性
目的：
概念：
急回特性的程度，可用____和____的比值____来表达，称为______________________。
行程速度变化系数与____________有关。
极位夹角：
θ>0°，则_________，机构具有_______________；
θ=0°，则_________，机构无______________。θ越大，_____________特性越明显，但机构的___________下降。通常K取__________。
2）压力角与传动角
压力角α：
传动角γ：
压力角α和传动角γ在机构运动过程中是__________。压力角α愈_____或传动角γ越____,对机构的传动愈有利；反之，会使__________中的压力_______，_______加剧，降低机构的________________。因此，压力角α不能太大或传动角γ不能太小，规定工作行程中的最小传动角γmin≥_____________.
3）死点位置
条件：若曲柄摇杆机构以______为主动件，而______为从动件，由于______处于极限位置，_____与_____共线，摇杆经连杆传递到______上的作用力，刚好通过______回转中心，γ=_____，无法使______转动。
避免“死点”的方法：
a、
b、
利用“死点”的应用：
11、凸轮机构的组成
凸轮机构是由具有一定轮廓的凸或凹槽的_______、__________和__________所组成的_______机构。
12、凸轮机构的类型
1）按照凸轮的形状分
A、
B、
C、
2）按照从动件的形状分
A、
B、
C、
3）按照从动件的运动形式分
A、
B、
4）按照凸轮与从动件的锁合方式分
锁合：
A、
B、
13、凸轮机构的应用
A、
B、
C、
14、凸轮机构的特点
凸轮机构主要用于_______运动形式，它将_____的___________或_____转换为_______的______或_______的往复移动或摆动。
只要适当地设计凸轮的_____________，可使从动件获得________预定的运动规律。
凸轮机构结构________、________。但因为凸轮与从动轮之间是_______接触，易于_______，所有一般用于______________的场合。另外，受凸轮尺寸的限制，也不适用于要求______________________的场合。
15、间歇运动机构
1）概念：
2）应用广泛的两种间歇运动机构：
3）棘轮机构的特点：
4）棘轮机构的应用：
5）棘轮机构的特点：
6）棘轮机构的应用：
机械能
考点1.功
1.功的公式：W=Fscosθ
0≤θ< 90° 力F对物体做正功,
θ= 90° 力F对物体不做功,
90°<θ≤180° 力F对物体做负功。
特别注意：
①公式只适用于恒力做功
② F和S是对应同一个物体的;
③某力做的功仅由F、S和q决定, 与其它力是否存在以及物体的 运动情况都无关。
2.重力的功：WG=mgh ——只 跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。
3.摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力)
摩擦力可以做负功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功 ，
一对静摩擦力的总功一定等于0，一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS
4.弹力的功
(1)弹力对物体可以做正功可以不做功，也可以做负功。
(2)弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx12– 1/2 kx22(x1、x2为弹簧的形变量)
5.合力的功——有两种方法：
(1)先求出合力，然后求总功，表达式为
ΣW=ΣF×S ×cosθ
(2)合力的功等于各分力所做功的代数和，即
ΣW=W1+W2+W3+……
6.变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积
(1)一般用动能定理 W合=ΔEK求之 ;
(2)也可用(微元法)无限分小法来求, 过程无限分小后， 可认为每小段是恒力做功
(3)还可用F-S图线下的“面积”计算.
(4)或先寻求F对S的平均作用力
7.做功意义的理解问题：解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点,做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化
考点2.功率
1. 定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。
2. 计算式：P=Fvcos θ , 其中θ是力F与速度v间的夹角。用该公式时，要求F为恒力。
(1)当v为即时速度时，对应的P为即时功率;
(2)当v为平均速度时，对应的P为平均功率。
(3)重力的功率可表示为 PG=mgv⊥ ，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。
(4)若力和速度在一条直线上,上式可简化为 Pt=F·vt
考点3.动能
1. 定义：物体由于运动而具有的能叫动能
2. 表达式为:
3.动能和动量的关系：动能是用以描述机械运动的状态量。动量是从机械运动出发量化机械运动的状态,动量确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多久;动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化机械运动的状态，动能确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多远。
考点4.动能定理
1.定义：合外力所做的总功等于物体动能的变化量. —— 这个结论叫做动能定理.
2.表达式：，
式中W合是各个外力对物体做功的总和，ΔEK是做功过程中始末两个状态动能的增量.
3.推导：动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得：
在牛顿第二定律 F=ma 两端同乘以合外力方向上的位移s，即可得
4. 对动能定理的理解：
①如果物体受到几个力的共同作用，则(1)式中的 W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功. W合=W1+W2+W3+……
②应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关.即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节.
③动能定理的研究对象是质点.
④动能定理对变力做功情况也适用.动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的,但对变力做功情况亦适用. 动能定理可用于求变力的功、曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题.
⑤对合外力的功 (总功) 的理解
⑴可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力在几段位移中的功,还可以是几个力在几段位移中的功
⑵求总功有两种方法：
一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为
ΣW=ΣF×S ×cos q q为合外力与位移的夹角
另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，即ΣW=W1+W2+W3+……
考点5.重力做功的特点与重力势能
1. 重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关，当重力为的物体从A点运动到B点，无论走过怎样的路径，只要A、B两点间竖直高度差为h，重力mg所做的功均为
2. 重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其表达式为：，其中h为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的选取可以是任意的，一般是取地面为重力势能的零势面。由于零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而不同，但物体经历的某一过程中重力势能的变化却与零势面的选取无关。
3. 重力做功与重力势能变化间的关系：重力做的功总等于重力势能的减少量，即
a. 重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功 - ΔEP= WG
b. 克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功 ΔEP= - WG
考点6.弹性势能
1. 发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能
2.弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，EP′= 1/2×kx2
3. 弹性势能的变化与弹力做功的关系:
弹力所做的功，等于弹性势能减少. W弹= - ΔEP′
考点7.机械能守恒定律
1. 机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除了重力势能外还有弹性势能。所谓弹性势能批量的是物体由于发生弹性形变而具有的能。
2、机械能守恒守律：只有重力做功和弹力做功时，动能和重力势能、弹性势能间相互转换，但机械能的总量保持不变，这就是所谓的机械能守恒定律。
3 、机械能守恒定律的适用条件：
(1)对单个物体，只有重力或弹力做功.
(2)对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递, 机械能也没有转变成其它形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒.
(3)定律既适用于一个物体(实为一个物体与地球组成的系统)，又适用于几个物体组成的物体系，但前提必须满足机械能守恒的条件.
考点8：功能关系——功是能量转化的量度
⑴ 重力所做的功等于重力势能的减少
⑵ 电场力所做的功等于电势能的减少
⑶ 弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少
⑷ 合外力所做的功等于动能的增加
⑸ 只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒
⑹ 重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加 WF= E2-E1= ΔE
⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少ΔE = fΔS( ΔS为相对滑动的距离)
⑻ 克服安培力所做的功等于感应电能的增加
热机原理、热机效率
热机原理：燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能，内能做功又转化成机械能。
内燃机：燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。
常见内燃机：汽油机和柴油机。
内燃机的四个冲程：1、吸气冲程;2、压缩冲程(机械能转化为内能);3、做功冲程内能转化为机械能);4、排气冲程。
热值(q)：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫燃烧的热值。单位是J/kg或J/m3。
燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm;
热值是物质的一种特殊属性
热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。的热机的效率是热机性能的一个重要指标
在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
内燃机
内燃机定义：
将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的喷气式发动机，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
常见的有柴油机和汽油机，通过将内能转化为机械能，是通过做功改变内能。
内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：
吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
常用术语
常有术语工作循环：内燃机热能和机械能的转换，通过活塞在气缸中的，连续的进气，压缩，动力和排气过程。每台机器的过程称为一个工作循环。
活塞冲程：上、下止点之间的最小直线距离，称为活塞的行程(或活塞冲程)，曲轴与连杆大端的连接中心到曲轴的旋转中心之间的最小直线距离称为曲柄的旋转半径。
上止点和下止点：活塞在气缸中移动时，最高的点叫上止点(或叫上死点)，最低的叫下止点。
工作容积：活塞从上止点运动到下一个点，称为气缸容积(活塞排量移)。
压缩比：就是发动机混合气体被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示空气充满气缸，气压缩比越大，表明活塞运动时，在一定的范围内气体被压缩得越厉害，其气体的温度和压力就越高，内燃机的效率也越高。
使用误区
1、循环加注润滑油或不同品质的油掺兑使用
2、选用的润滑油粘度较高
3、单向流量控制阀或通风软管损坏后随意拆除
4、大容量的蓄电池寿命长
5、随意加添电解液
6、随便调高发电机的端电压
7、空气滤清器长期短路或随便更换不同规格的滤
8、经常在大功率、高温状态下熄火
9、高压油泵内的润滑油加注或更换不合理
10、喷油器喷油压力调整过高
11、随意拆除散热器上的空气蒸气阀
12、随意更换火花塞
热机原理、热机效率
热机原理：燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能，内能做功又转化成机械能。
内燃机：燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。
常见内燃机：汽油机和柴油机。
内燃机的四个冲程：1、吸气冲程;2、压缩冲程(机械能转化为内能);3、做功冲程内能转化为机械能);4、排气冲程。
热值(q)：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫燃烧的热值。单位是J/kg或J/m3。
燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm;
热值是物质的一种特殊属性
热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。的热机的效率是热机性能的一个重要指标
在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
喷气发动机
1、单转子涡轮喷气发动机是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和喷管五大部件组成。
2、工作原理：足够量的空气，通过进气道以最小的流动损失顺利地引入压气机;压气机以高速旋转的叶片对空气作功压缩空气，提高空气的压力;高压空气在燃烧室内和燃油混合，燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的燃气;高温高压的燃气首先在涡轮内膨胀，推动涡轮旋转，去带动压气机;然后燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，提高燃气的速度，使燃气以较高的速度喷出，产生推力。
3、几个重要的参数：
1)涡轮前燃气总温：这是个关键的参数，也是一个受限制的参数。它的高低表示了发动机性能的高低，在使用过程中它不应超过允许的最高值，否则要对发动机进行检查和维修。
2)发动机排气温度：EGT，它是发动机重要的监控参数，它的高低反映了涡轮前燃气总温的高低。
3)发动机的压力比：EPR，是指低压涡轮后的总压与低压压气机进口处的总压之比，对同一类型的发动机来说，EPR高，表明发动机的推力就大。
习题题目
(2011•陕西二模)我国的国土范围在东西方向上大致分布在东经70°到东经135°之间，所以我国发射的同步通信卫星一般定点在赤道上空3.6万公里，东经100°附近.假设某颗通信卫星计划定点在赤道上空东经110°的位置.经测量刚进入轨道时位于赤道上空3.6万公里东经90°处.为了把它调整到东经110°处，可以先短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整同步卫星的高度，改变其速度，使其“漂移”到某一位置后，再短时间启动发动机调整卫星的高度，最终使其定点在110°的同步卫星高度.两次调整高度的方向依次是( )
A、向下、向上
B、向上、向下
C、向上、向上
D、向下、向下
制冷机的原理
制冷机的工作原理：
①压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环，按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机(以液压蒸发制冷为基础，制冷剂要发生周期性的气-液相变)和气体压缩式制冷机(以高压气体膨胀制冷为基础，制冷剂始终处于气体状态)两种，现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用最广。
②吸收式制冷机。依靠吸收器-发生器组(热化学压缩器)的作用完成制冷循环，又可分为氨水吸收式、溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。
③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器(喷射式压缩器)的作用完成制冷循环。
④半导体制冷器。利用半导体的热-电效应制取冷量。
电冰箱
微电脑温控器由变压整流、温度检测和运行控制三个部分组成。
1.电冰箱的微电脑温控器变压整流部分
市电220v经变压器b1降压至9v，d01一d04组成全波整流电路，将来自b1的9v交流电整流。c01一c04是滤波电容，然后经三端稳压器7805.将比9v稳压成5v输出，供给芯片mc68hc05(以下简称icd)和lm324运算器及其周围的元件。整流后的直流电压还用于三个继电器jl、j2、j3及其配套控制元件bg2一bg4和d06一d08。
2.电冰箱的微电脑温控器温度检测部分
控制电路板插槽cn2中的5、7、8脚分别连接了冷冻室感温头、冷藏室感温头和化霜感温头等三个信号元件，三个热敏电阻分另ij检测冷冻室、冷藏室和蒸发器的温度，当三个温度变化时，热敏电阻的产生变化.相应地icl的信号输入脚的电平产生变化。热敏电阻将冰箱的温度变化转换成电平信号.并将此信号传递给控制元件。r01一r04、c08和c11分别将来自冷冻室和冷藏室电乎变化中的高低频杂波过滤，减少干扰，提高信号强度。cn2中的1—4脚分别连接了两个可变电阻w2l、w22.用以控制冷葱室和冷冻室的室内温度。两个可变电阻的信号输入到icl的22脚和21脚，作为汇1对冷藏室、冷冻室感温信号输入脚24、23信号的比较基准.从而确定电冰箱的开与停或风门的开与闭。
3.电冰箱的微电脑温控器运行控制部分;电冰箱运行状态.完全由icl控制，其如下。
电冰箱环境温度设定为32℃.由温度微调控制元件w21和w22分别设定冰箱冷冻室和冷藏室内的温度，当冷冻室湿度微调旋钮对应刻度为“弱”、“中”、“强”时，设定冷冻室温度为-20℃～-18℃、-22℃～-20℃、-22℃～-24℃。当冷藏室温度微调旋钮对应刻废为“弱”、“中”、“强”时，设定冷藏室温度为7℃～9℃、5℃～7℃、3℃～5℃。icl以此作为判断条件.对两个感温元件传来的信号进行判断并决定动作。
当冷藏室温度不符合要求时.如果此时冷藏室风门处于关闭状态.icl接通继电器j1和j2(在接通jl后，风门电机开始转动，当风门打开到位时，风门位置开关接通，向icl发出信号，芯片接到信号后，关闭门，风门电机停止转动，完成打开风门动作)，令冷藏室电动风门打开，压缩机和冷冻室风扇正常运转。
当冷藏宣温度达到要求而冷冻室未达到使用要求时，icl继续接通继电器j2并发出信号，令风门关闭(其工作原理和开门相同).此时压缩机继续运转而关闭冷藏室的送风风门。
当冷冻室和冷藏室均达到使用温度时.icl断开j2，今压缩机停止运转。在汇1内部没有计时器，计算冷冻室温度低于一3(时压缩机的运转时间，当压缩机的运转时间累计达到12小时，icl断开j2关闭压缩机.同时接通j3，对冷陈室蒸发器进行加热化霜。在蒸发器出口的储液器安装有热敏电阻。当储掖器温度达到一定值(6℃左右)时.汇l根据运算元件lm324传来的信号，切断j3.终止化霜过程。
从制冷系统工作正常判断，微电脑icl正常，用三用表检测wli及r05—r07电阻正常，而lm324的7脚与线路板焊接不实.造成输入列汇1的信号不准.所以有时不能自动开机。由于该电冰箱长期在厨房内使用，加之南方地区较潮湿，重新焊接后试机观察.再未出现此故障。
空调器
目前的家用空调主要有三种：壁挂式空调、立柜式空调和窗式空调。
壁挂式空调和立柜式空调都是由室内机和室外机组成。室内机主要由蒸发器、送风系统、控制器和外壳组成。室外机主要由送风系统(风叶和电机)、冷凝器、压缩机、管路系统、电路和外壳等组成。
窗机主要由蒸发器、冷凝器、压缩机、管路系统、电器控制系统和外壳组成。
空调的工作原理(冷暖分体式)：接通电源，室内机、室外机开始工作。进行制冷运行时，来自室内机热交换器(蒸发器和冷凝器的统称)的低温、低压制冷剂(氟立昂)蒸汽被压缩机吸入，压缩成高温高压汽体，然后排入室外机热交换器，通过轴流风扇的作用，与室外空气进行热交换而成为制冷剂液体，再经过毛细管节流、降压、降温后进入室内换热器，在室内机离心风扇的作用下，与室内空气进行热交换而成为低压制冷剂汽体，如此周而复始地不断循环而达到制冷的目的。当进行制热运行时，电磁四通换向阀动作，使制冷剂按制冷过程的逆过程进行循环，制冷剂在室内机换热器中放出热量，在室外机换热器吸收热量，进行热泵制热循环，从而达到制热的目的。
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