第七章
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:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
3、力的作用效果:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。(速度大小的改变或运动方向的改变)
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效果 。
5、力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长
6、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
7、力的性质:物体间力的作用是相互的。
两物体相互作用时,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来的形状的性质叫弹性。
②塑性:物体受力发生形变,形变后不能恢复原来形状的性质叫塑性。
③弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关
弹力产生的重要条件:发生弹性形变;两物体相互接触;
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:测量力的大小
③原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,它的伸长量就越长。
(在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比)
④对于弹簧测力计的使用
(1) 认清 量程 和 分度值 ;
(2)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;
(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;
(4) 使用时力要沿着弹簧的轴线方向,注意防止指针、弹簧与秤壳接触。测量力时不能超过弹簧测力计的量程。
(5)读数时视线与刻度面垂直
说明:物理实验中,这种科学方法称做“转换法”。利用这种方法制作的仪器有:温度计、弹簧测力计等。
三、重力、
1、重力的概念:由于地球的吸引而使物体受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。
2、重力大小的叫重量,物体所受的重力跟质量成 正比 。
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:竖直向下 。其应用是重垂线、水平仪分别检查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。质地均匀外形规则物体的重心,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。方形薄木板的重心在两条对角线的交点
第八章
牛顿第一定律
1、牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2、惯性:一切物体都保持原来运动状态的特性,我们把物体保持物体运动状态不变的特性叫做惯性。牛顿第一运动定律也叫做惯性定律。
二力平衡
1、平衡状态:物体受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态。
2、平衡力:使物体处于平衡状态的各对力。
3、二力平衡的条件:
(1)作用在同一物体上;
(2)大小相等;
(3)方向相反;
(4)作用在同一直线上。
摩擦力
1、摩擦力:两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
2、摩擦力产生的条件:
两物体相互接触;
两物体发生相对运动或相对运动趋势;
两物体相互挤压发生形变,有弹力;
④两物体的接触面粗糙。
3、摩擦力的作用效果:阻碍物体相对运动。
4、摩擦力的方向:与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。
3、影响摩擦力大小的因素:
①作用在物体表面上的压力。表面受到的压力越大摩擦力越大。
②接触面的粗糙程度。接触面越粗糙摩擦力越大
第九章
9.1、压强:
一压力
1、定义:垂直压在物体表面的力叫压力。
2、方向:垂直于受力面
3、大小:只有当物体在水平面时自然静止时,物体对水平支持面的压力才与物体受至的重力在数值上相等,有F=G=mg但压力并不是重力
二压强
1、压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
2、物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。
3、定义:物体单位面积上受到的压力叫压强.
4、公式:P=F/S
5、单位:帕斯卡(pa)1pa = 1N/m
意义:表示物体(地面、桌面等)在每平方米的受力面积上受到的压力是1牛顿。
7、增大压强的方法:1)增大压力2)减小受力面积
8、减小压强的方法: 1)减小压力2)增大受力面积
9.2、液体压强
1、产生原因:液体受到重力作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有流动性,对容器侧壁有压强。
2、液体压强的特点:
1)液体对容器的底部和侧壁有压强, 液体内部朝各个方向都有压强;
2)各个方向的压强随着深度增加而增大;
3)在同一深度,各个方向的压强是相等;
4)在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体密度越大, 压强越大。
3、液体压强的公式:P=ρgh
注意: 液体压强只与液体的密度和液体的深度有关, 而与液体的体积、质量无关。与浸入液体中物体的密度无关(深度不是高度)
4、连通器:上端开口、下端连通的容器。
特点:连通器里的液体不流动时, 各容器中的液面总保持相平,即各容器的液体深度总是相等。
9.3、大气压强
1、大气对浸在其中的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
2、产生原因:气体受到重力,且有流动性,故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。
3、著名的证明大气压存在的实验:马德堡半球实验
4、首次准确测出大气压值的实验:托里拆利实验
一标准大气压等于1900px高水银柱产生的压强,即P0=1.013×105Pa,在粗略计算时,标准大气压可以取105帕斯卡,约支持10m高的水柱。
5、大气压随高度的增加而减小,在海拔3000米内,每升高10m,大气压就减小100Pa;大气压还受气候的影响。
6、气压计和种类:水银气压计、金属盒气压计(无液气压计)
9.4、流体压强与流速的关系
1.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小
3.应用:
1)乘客候车要站在安全线外;
2)飞机机翼做成流线型,上表面空气流动的速度比下表面快,因而上表面压强小,下表面压强大,在机翼上下表面就存在着压强差,从而获得向上的升力.
第十章
10.1浮力(F浮)
1、定义:浸在液体(或气体)中的物体会受到向上托的力,叫浮力。
2、浮力的方向是竖直向上的。
3、产生原因:由液体(或气体)对物体向上和向下的压力差。
4、探究影响浮力大小的因素实验,控制变量法
10.2阿基米德原理
1.实验:浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2;
②把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1,(计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1)并且收集物体所排开的液体;
③测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3,计算出物体排开液体所受的重力G排=G3-G2。
2.内容:
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
3.公式:F浮=G排=ρ液gV排
4.从阿基米德原理可知:浮力的只决定于液体的密度、物体排液的体积(物体浸入液体的体积),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物体的浮沉条件及应用:
1、物体的浮沉条件:
状态 F浮与G物 V排与V物 ρ物与ρ液
上浮 F浮>G物 V排=V物 ρ物<ρ液
下沉 F浮<G物 V排=V物 ρ物>ρ液
悬浮 F浮=G物 V排=V物 ρ物=ρ液
漂浮 F浮=G物 V排<V物 ρ物<ρ液
2.浮力的应用
1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的;靠改变自身体积的大小来改变浮力的。
4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
4、浮力的计算:
压力差法:F浮=F向上-F向下
称量法:F浮=G物-F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法)
漂浮悬浮法:F浮=G物
阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法)
十一章
一、功
1、做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:
(1)有力无距离
(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直
(3)有距离无力
3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式 W=FS=Pt
4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J)
5、常见的功:克服重力做功:W=Gh
克服阻力(摩擦力)做功:W=fs
二、功的原理:使用任何机械都不省功
说明:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
3、应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑(不计摩擦)
②理想斜面公式:FL=Gh
③实际斜面:斜面粗糙(考虑摩擦)
若斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh
三、功率:单位时间内做的功—P(单位:W)
1、公式:
2、单位:瓦特,简称瓦,符号W,常用单位 kW ,MW, 马力
换算:1kW=103W 1MW=106 W 1马力=735W
3、物理意义:表示做功快慢的物理量(与机械效率无关)。
4、机械中的功率
四、机械能
能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
1、机械能:动能和势能统称为机械能。
决定动能大小的因素:质量和速度;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
十二章
一、杠杆
定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
五要素──组成杠杆示意图。
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:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。
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。
画力臂方法:⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。
杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
杠杆的平衡条件(或原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
公式F1L1=F2L2也可写成:F1/F2=L2/L1。
解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4.应用:
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
二、滑轮
1.定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆。
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G。
绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)
2.动滑轮:
①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是: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(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=G只忽略轮轴间的摩擦则,拉力F=(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
3.滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=G。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=(G物+G动)。绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)。
④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
三、机械效率:
1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:W有用= Gh
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功
公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W额=f L
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= W有用/η
斜面:W总=fL+Gh=FL
4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
公式:
斜 面:
定滑轮:
动滑轮:
③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用百分数 表示。某滑轮 机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:
原 理