第七章力
一
力
1、力的概念:力是物体对物体的作用。
2、力的单位:牛顿,简称牛,用N表示。力的感性认识:拿两个蛋黄所用的力大概1N。
3、力的作用疗效:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。
说明:物体的运动状态是否改变通常指:物体的运动快慢是否改变(速率大小的改变)和
物体的运动方向是否改变
4、力的三要素:力的大小、方向、和作用点;它们都能影响力的作用疗效。
5、力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示下来,
若果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长
6、力形成的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有互相作用(可以不接触)。
7、力的性质:物体间力的作用是互相的。
两物体互相作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
二
弹力
1、弹力
①弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复到原先的形状的性质叫弹性。
②塑性:物体受力发生形变,形变后不能恢复原先形状的性质叫塑性。
③弹力:物体因为发生弹性形变而遭到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关
弹力形成的重要条件:发生弹性形变;两物体互相接触;
生活中的弹力:拉力,支持力,压力,推力;
2:弹簧测力计
①结构:弹簧、挂钩、指针、刻度、外壳
②作用:检测力的大小
③原理:在弹性限度内,弹簧遭到的拉力越大,它的伸长量就越长。
(在弹性限度内,弹簧的伸长跟遭到的拉力成反比)
④对于弹簧测力计的使用
(1)看清阻值和分度值;(2)要检测表针是否指在零刻度,倘若不是,则要调零;
(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,表针是否回到零刻度;
(4)使用时力要顺着弹簧的轴线方向,注意避免表针、弹簧与秤壳接触。检测力时不能超过
弹簧测力计的阻值。(5)读数时视线与刻度面垂直
说明:化学实验中,有些数学量的大小是不宜直接观察的,但它变化时造成其他化学量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不宜观察的量,是制做检测仪器的一种思路。这些科学方式称做“转换法”。借助这些方式制做的仪器有:体温计、弹簧测力计等。
三
重力
1、重力的概念:因为月球的吸引而使物体受的力叫重力。重力的施力物体是:月球。
2、重力大小的叫重量,物体所受的重力跟质量成反比。
公式:G=mg其中g=9.8N/kg,它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。在要求不很精确的情况下,可取g=10N/kg。
3、重力的方向:竖直向上。其应用是重垂线、水平仪分别检测墙是否竖直和桌面是否水平。
4、重力的作用点——重心
重力在物体上的作用点叫重心。玉质均匀外观规则物体的重心,在它的几何中心上。
如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。圆形薄木板的重心在两条对角线的交点。
第八章力和运动
一
牛顿第一定理
1、牛顿第一定理:
⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定理,其内容是:
一切物体在没有遭到力的作用的时侯,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
⑵说明:
A、牛顿第一定理是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括下来的,且经受住了实践的检验,所以已成为你们公认的热学基本定理之一。并且我们周围不受力是不可能的,因而不可能用实验来直接证明牛顿第一定理。
B、牛顿第一定理的内涵:物体不受力,原先静止的物体将保持静止状态,原先运动的物体,不管原先做哪些运动,物体都将做匀速直线运动.
C、牛顿第一定理告诉我们:物体做匀速直线运动可以不须要力,即力与运动状态无关,所以力不是形成或维持运动的诱因。
2、惯性:⑴定义:物体保持原先运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速率等皆无关。
借助惯性:短跑运动员的助跑;使劲可以将石头甩出很远;骑单车蹬几下后可以让它滑行。
避免惯性带来的害处:大型货车后排旅客要系安全带;汽车行使要保持距离。
二
二力平衡
1、定义:物体在遭到两个力的作用时,假若能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
2、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
3.物体在不受力或遭到平衡力作用下就会保持静止状态或匀速直线运动状态。即平衡状态.
4、平衡力与互相斥力比较:
相同点:①大小相等;②方向相反;③作用在一条直线上。
不同点:平衡力作用在一个物体上,可以是不同性质的力;互相斥力作用在不同物体上,是相同性质的力。
5、力和运动状态的关系:
物体受力条件
物体运动状态
说明
受平衡力
力不是形成(维持)运动的诱因
受非平衡力
力是改变物体运动状态的诱因
物体运动状态的改变,是指速率大小的改变和运动方向的改变。
三
滑动磨擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们做相对滑动时,在接触面上会形成一种制约相对运动的力,这些力称作滑动磨擦力。
2、摩擦力分类:静磨擦力、滑动磨擦力、滚动磨擦力。
3、摩擦力的方向:磨擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
4、、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动磨擦比滑动磨擦小得多。
5、滑动磨擦力:①测量原理:二力平衡条件
②测量方式:把铁块置于水平长木板上,用弹簧测力计水平拉铁块,使铁块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动磨擦力的大小。
③结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动磨擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙,滑动磨擦力越大。
该研究采用了控制变量法。由前两推论可概括为:滑动磨擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动磨擦力的大小与接触面大小、运动速率大小等无关。
7、应用:
①增大磨擦力的方式有:减小压力、接触面变粗糙、变滚动磨擦为滑动磨擦。
②减小磨擦的方式有:降低压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
第九章浮力
一
浮力
1、压力:
⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
注意:压力并不都是由重力造成的,一般把物体放到水平面上时弹簧弹力做功的公式,假若物体不受其他力,则F=G
⑵方向:压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体。
2、研究影响压力作用疗效诱因的实验:
⑴课本P30图9.1—3中,甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大,压力作用疗效越显著。乙、丙说明:压力相同时、受力面积越小压力作用疗效越显著。
概括这两次实验推论是:压力的作用疗效与压力和受力面积大小有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法。
3、压强:⑴定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫浮力。
⑵公式:p=推论公式:F=PS、S=
⑶单位:压力F的单位:牛顿(N),面积S的单位:米2(m2),浮力p的单位:帕斯卡(Pa)。
(4)应用:增大浮力。如:高铁重轨铺轨枕、坦克安装轮式、书包带较宽等。
减小浮力。如:铁钉做得很细、菜刀刀口很薄。
二

液体的浮力
1、液体浮力的特征:
⑴液体对容器底和侧壁都有浮力,
⑵液体内部向各个方向都有浮力;
⑶液体的浮力随深度的降低而减小;在同一深度,液体向各个方向的浮力都相等;
⑷不同液体的浮力与液体的密度有关。
2、液体浮力的估算公式:p=ρgh
使用该公式解题时,密度ρ的单位用kg/m3,浮力p的单位用帕斯卡(Pa)。
浮力
公式
p=ρgh
适用范围
通用公式:通常固体
通常液体
通常思路
水平面:F=Gp=
先p=ρgh再F=PS
特殊思路
圆锥形物体p=ρgh
规则容器装液体:F=Gp=
3、连通器:
⑴定义:下端开口,上部相连通的容器。
⑵原理:连通器里装一种液体,在液体不流动时,各容器的液面保持相平。
⑶应用:茶杯、船闸、锅炉水位计、乳牛手动喂水器、等都是按照连通器的原理来工作的。
三、大气浮力1、大气压的存在——实验证明:历史上知名的实验——马德堡半球实验。
2、大气压的检测:托里拆利实验。
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口塞住,之后倒插在水银槽中放开堵管口的右手后,管内水银面增长一些就不在增长,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理剖析:在管内与管外液手相平的地方取一液片,由于液体不动故液片遭到上下的浮力平衡。即向下的大气压=水银柱形成的浮力。
(3)推论:大气压p0===1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则检测结果偏小。
B、本实验若把水银改成水,则须要玻璃管的宽度为10.3m
C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,宽度变长。
D、标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压===1.01×105Pa
3、大气压的检测工具:气压计。分类:水银气压计和无液气压计
4、大气压的特征:空气内部向各个方向都有浮力;大气压随高度降低而降低。
5、沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压降低时增加,气压减小时下降。
6、应用:活塞式抽水机和离心式抽水机。
四
流体浮力与流速的关系
1:在二氧化碳和液体中,流速越大的位置浮力越小。
客机的升力:客机前进时,因为翼型上下不对称上凸下平,进气道上方空气流速大,浮力较小,下方流速小,浮力较大,翼型上下表面存在浮力差,这就形成了向下的升力。
第十章压强
一
压强
1:压强:一切浸在液体或二氧化碳里的物体,都遭到液体或二氧化碳对它竖直向下的力,这个力叫压强。
压强形成的缘由:浸在液体中的物体遭到液体对它的向下和向上的压力差。
压强方向:总是竖直向下的。施力物体:液(气)体
二
阿基米德原理
1.阿基米德原理:浸在液体中的物体遭到向下的压强,压强的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.方向:竖直向下
3.阿基米德原理公式:
三
物体的沉浮条件及应用
物体运动状态
物体运动方向
力的关系
V排与V物
密度关系
下沉
向上
F浮ρ液
悬浮
静止在液体表面
F浮=G物
V排物
ρ物>ρ液
4.从阿基米德原理可知:压强的只决定于液体的密度、物体排液的容积(物体溶入液体的容积),与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。
10.3物体的沉浮条件的应用:
1.压强的应用
1)客轮是采用空心的方式来减小压强的。货轮的排水量:客轮满载时排沸水的质量。客轮从河边驶向海里,因为水的密度变大,客轮溶入水的容积会变小,所以会下浮一些,可是遭到的压强不变(仍然等于货轮所受的重力)。
2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现下浮或下潜。
3)汽球和飞艇是靠充入密度大于的二氧化碳来改变压强。
4)密度计是悬浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
2、浮力的估算:
1)压力差法:F浮=F向下-F向上
2)称量法:F浮=G物-F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,通常选用此方式)
3)悬浮漂浮法:F浮=G物
4)阿基米德法:F浮=G排=ρ液gV排(当题目中出现容积条件时,通常选用此方式)
第十一章功和机械能
一
功
1、做功的涵义:假如一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上联通了一段距离,这个力的作用就显示出成效,热学里就说这个力做了功。热学里所说的功包括两个必要诱因:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上联通的距离。不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
2、功的估算:作用在物体上力越大,使物体联通的距离越大,这个力的成效越明显,说明力所做的功越多。化学学中把力与在力的方向上联通的距离的乘积称作功:功=力×力的方向上联通的距离
用公式表示:W=FS,
符号的意义及单位:
W——功——焦耳(J)
F——力——牛顿(N)
S——距离——米(m)
功的单位:焦耳(J),1J=1N·m。
注意:①分清那个力对物体做功,估算时F就是这个力;②公式中S一定是在力F的方向上通过的距离,必须与F对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
3、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会多于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
说明:
①功的原理是一个普遍的推论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们,使用机械要省力必须费距离,要省距离必须吃力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械似乎不能省功,但人类依然使用,是由于使用机械或则可以省力、或者可以省距离、或者可以改变力的方向,给人类工作带来好多便捷。
④我们做题遇见的多是理想机械(忽视磨擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时人们所做的功(FS)=不用机械时对重物所做的功(Gh)。
二
功率
1、定义:功与做功所用时间之比。
2、物理意义:表示做功快慢的数学量。
3、定义公式:P=

使用该公式解题时,功W的单位:焦(J),时间t的单位:秒(s),功率P的单位:瓦(W)。
4、单位:主单位:W,常用单位kW,它们间的换算关系是:1kW=103W
5、推导公式:P=Fυ;公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在力F的方向上运动的速率。使用该公式解题时,功率P的单位:瓦(W),力F的单位:牛(N),速率υ的单位:米/秒(m/s)。
三
动能和势能
1、能量:物体才能对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。
理解:
①能量表示物体做功本领大小的数学量;能量可以用才能做功的多少来评判。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。
2、动能
①定义:物体因为运动而具有的能,称作动能。
②决定动能大小的诱因:
动能的大小与质量和速率有关。质量相同的物体,运动的速率越大,它的动能越大;运动速率相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
3、重力势能
①物体因为高度所决定的能,称作重力势能。
②决定重力势能大小的诱因:重力势能的大小与物体的质量和物体被抬起的高度有关。
高度相同的物体,物体的质量越大,重力势能越大;质量相同的物体,物体的高度越高,重力势能越大。
4、弹性势能
物体因为发生弹性形变而具有的能称作弹性势能。物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
四
机械能及其转化
1:机械能:动能和势能的合称。(机械能=动能+势能)单位是:J
动能和势能之间可以相互转化的。方法有:动能和重力势能之间可互相转化;动能和弹性势能之间可互相转化。
2:机械能守恒:只有动能和势能的互相转化,机械能的总和保持不变。人造月球卫星绕月球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。
第十二章简单机械
一
杠杆
1、定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点转动,这根硬棒称作杠杆。
判定一个物体是不是杠杆,须要满足三个条件,即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻力)和转动(绕固定点)。
杠杆可以是直的弹簧弹力做功的公式,也可以是弯的,甚至是任意形状的,只要在力的作用下能绕固定点转动,且是硬物体,都可称为杠杆。
2、杠杆的五要素:
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。
③阻力:阻挠杠杆转动的力。用字母F2表示。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。
3、研究杠杆的平衡条件:
①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
②实验前:应调节杠杆两端的螺丝,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以便捷的从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式:F1L1=F2L2也可写成:F1/F2=L2/L1
4、应用:三种杠杆:
名称
结构特点
特点
应用举例
省力杠杆
动力臂小于阻力臂
(L1>L2,F1
省力、费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、
钢丝钳、手伞车、花枝剪子
吃力杠杆
动力臂大于阻力臂
(L1
吃力、省距离
缝纫机踏板、起重臂、人的手臂、
理发剪子、钓鱼杆、镊子、船桨
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
(L1=L2,F1=F2)
不省力、不费劲
天平,定滑轮
1、滑轮是变型的杠杆。
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并且能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计车钩间磨擦)F=G物。绳子自由端联通距离SF(或速率vF)=重物联通的距离SG(或速率vG)
3、动滑轮:
①定义:和重物一起联通的滑轮。(可上下联通,也可左右联通)
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(不计轴间磨擦和动滑轮重力)则:只忽视车钩间的磨擦则,拉力。绳子自由端联通距离SF(或vF)=2倍的重物联通的距离SG(或vG)
4、滑车架
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑车架。②特点:使用滑车架既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑车架(不计车钩间的磨擦和动滑轮的重力)拉力。只忽视车钩间的磨擦,则拉力。绳子自由端联通距离SF(或vF)=n倍的重物联通的距离SG(或vG)。
④组装滑车架方式:首先依照公式求出绳子的股数。之后按照“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
第3节机械效率
1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提高重物)=W总-W额=ηW总
斜面:W有用=Gh
2、额外功:定义:并非我们须要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽视车钩磨擦的动滑轮、滑车架)
斜面:W额=fL
3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS=
4、机械效率:定义:有用功跟总功的比值。
公式:定滑轮:
动滑轮:滑车架:
5、有用功总大于总功,所以机械效率总大于1。一般用百分率表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
6、提高机械效率的方式:减少机械自重、减小机件间的磨擦。
7、机械效率的检测:
(1)原理:
(2)应测化学量:钩码重力G、钩码提高的高度h、拉力F、绳的自由端联通的距离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:必须匀速带动弹簧测力计使钩码下降,目的:保证测力计示数大小不变。
(5)推论:影响滑车架机械效率高低的主要诱因有:
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,若各类磨擦越大做的额外功就多。
8、绕线方式和重物提高高度不影响滑轮机械效率
