第七章 力
一、力:力是物體對(duì)物體的作用。有“力”就一定涉及到兩個(gè)物體。
物體間力的作用是相互的。 一個(gè)物體對(duì)別的物體施力時(shí),也同時(shí)受到后者對(duì)它的力。
2、力的作用效果:力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),還可以改變物體的形狀。
物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化指運(yùn)動(dòng)快慢或運(yùn)動(dòng)方向的變化。運(yùn)動(dòng)快慢指由動(dòng)到靜、靜到動(dòng)、快到慢、慢到快;運(yùn)動(dòng)方向指由直線到曲線、由曲線到直線等;
物體形變指伸長(zhǎng)、縮短、彎曲、扭轉(zhuǎn)等。
3、力的單位是:牛頓(N),1N大約是你拿起兩個(gè)雞蛋所用的力。
4、力的三要素是:力的大小、方向、作用點(diǎn);它們都能影響力的作用效果。
5、力的示意圖:只畫一個(gè)長(zhǎng)度適當(dāng),沿力的方向帶箭頭的線段來表示力就可以了。
二、彈力 彈簧測(cè)力計(jì)
1、彈性:物體受力發(fā)生形變,不受力時(shí)又恢復(fù)到原來的形狀,物體的這種性質(zhì)叫彈性。
2、彈力:物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。
3、彈簧測(cè)力計(jì):
1)原理:在彈性限度內(nèi),彈簧收受到的拉力越大,它的伸長(zhǎng)就越長(zhǎng)。
2)使用:
(1)認(rèn)清分度值和量程;
(2)要檢查指針是否指在零刻度,如果不是,則要調(diào)零;
(3)輕拉秤鉤幾次,看每次松手后,指針是否回到零刻度;
(4)測(cè)量時(shí)力要沿著彈簧的軸線方向,測(cè)量力時(shí)不能超過彈簧秤的量程。
三、重力
1、萬有引力:宇宙間任何兩個(gè)物體,大到天體,小到灰塵之間,都存在互相吸引的力。
2、重力:由于地球的吸引而使物體受到的力。
1)重力的大小叫重量,物體受到的重力跟它的質(zhì)量成正比。重力公式:G=mg. 質(zhì)量公式:m=G/g
2)重力的方向:豎直向下(指向地心)。
3)重力的作用點(diǎn)(重心):地球吸引物體的每一個(gè)部分,但是,對(duì)于整個(gè)物體,重力的作用好像作用在一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)叫重心。(形狀規(guī)則、質(zhì)地均勻的物體的重心在它的幾何中心)
第八章 力與運(yùn)動(dòng)
一、牛頓第一定律
1、幾種觀點(diǎn):亞里士多德觀點(diǎn):物體運(yùn)動(dòng)需要力來維持。伽利略觀點(diǎn):物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來維持,運(yùn)動(dòng)之所以停下來,是因?yàn)槭艿搅俗枇ψ饔谩?
2、牛頓第一定律(慣性定律):一切物體在沒有收到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(牛頓第一定律是在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的推理而概括出來的,因而不能用實(shí)驗(yàn)來證明這一定律)。
3、慣性:物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì).
一切物體在任何情況下都有慣性;慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)。
二、二力平衡
1、平衡力:物體在力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),是因?yàn)槲矬w受到的是平衡力。
2、二力平衡:物體受到兩個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這兩個(gè)力平衡。
3、二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。(二力平衡時(shí)合力為零)。
物體在不受力或受到平衡力作用下都會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
三、摩擦力
1、摩擦力:兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們做相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))時(shí),就會(huì)在接觸面處產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫摩擦力。
2、摩擦力的方向:和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
3、決定滑動(dòng)摩擦力大小的因素:
1)壓力(壓力越大,摩擦力越大);
2)接觸面的粗糙程度(接觸面越粗糙,摩擦力越大)。而與接觸面大小和速度無關(guān)。
4、摩擦的分類:
1)靜摩擦:有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),沒有發(fā)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。
2)動(dòng)摩擦:
(1)滑動(dòng)摩擦:一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦;
(2)滾動(dòng)摩擦:輪狀或球狀物體滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦,通常情況下,滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小。
5、增大摩擦力方法:使接觸面粗糙些和增大壓力。
6、減小有害摩擦方法:
1)使接觸面光滑;2)減小壓力;
3)用滾動(dòng)代替滑動(dòng);
4)使接觸面分開(加潤(rùn)滑油、形成氣墊)。 第九章 壓強(qiáng)
一、壓強(qiáng)
1、壓力:垂直壓在物體表面的力。
水平面:F=G
2、壓力的作用效果:(實(shí)驗(yàn)采用控制變量法)跟壓力、受力面積的大小有關(guān)。
3、壓強(qiáng):物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。
4、壓強(qiáng)公式:P=F/S,壓力公式:F=PS受力面積S=F/P,式中P是壓強(qiáng)、單位是:Pa,F(xiàn)是壓力、單位是:N, S是受力面積
5、增大壓強(qiáng)方法:
(1)S不變,F(xiàn)增大; (2)F不變,S減小;
(3)同時(shí)把F增大,S減小。 減小壓強(qiáng)方法則相反。
二、液體的壓強(qiáng)
1、液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因:是由于液體受到重力,液體具有流動(dòng)性。
2、液體壓強(qiáng)特點(diǎn):
(1)液體對(duì)容器底和壁都有壓強(qiáng),
(2)液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);
(3)液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大,在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;
(4)不同液體的壓強(qiáng)還跟密度有關(guān)系。
3、液體壓強(qiáng)計(jì)算:P=ρgh (ρ是液體密度,單位是kg/m3;g=9.8N/kg;h是深度,指液體自由液面到液體內(nèi)部某點(diǎn)的豎直距離,單位是m。)
據(jù)液體壓強(qiáng)公式:P=ρgh ,液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān),而與液體的體積和質(zhì)量等無關(guān)。
4、連通器:上端開口、下部相連通的容器。
5、連通器原理:連通器如果只裝一種液體,在液體不流動(dòng)時(shí),各容器中的液面總保持相平。
6、連通器的應(yīng)用:船閘、鍋爐水位計(jì)、茶壺、下水管道。
三、大氣壓強(qiáng)
1、證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
2、大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因:空氣受到重力作用,具有流動(dòng)性而產(chǎn)生的,
3、測(cè)定大氣壓強(qiáng)值的實(shí)驗(yàn)是:托里拆利實(shí)驗(yàn)4、測(cè)定大氣壓的儀器是:氣壓計(jì)。常見氣壓計(jì)有水銀氣壓計(jì)和無液(金屬盒)氣壓計(jì)。
5、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:把等于760mm水銀柱的大氣壓。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mm汞柱=1.013×10 Pa。
6、大氣壓的變化:和高度、天氣等有關(guān);大氣壓強(qiáng)隨高度的增大而減小。
7、沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系:一切液體的沸點(diǎn),都是氣壓減小時(shí)降低,氣壓增大時(shí)升高。
8、應(yīng)用:抽水機(jī)是利用大氣壓把水從低處抽到高處的。
四、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
1、在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
2、飛機(jī)的升力:飛機(jī)前進(jìn)時(shí),由于機(jī)翼上下不對(duì)稱,機(jī)翼上方空氣流速大,壓強(qiáng)較小,下方流速小,壓強(qiáng)較大,機(jī)翼上下表面存在壓強(qiáng)差,這就產(chǎn)生了向上的升力。
第十章 浮力
1、浮力:浸在液體或氣體里的物體,都受到液體或氣體對(duì)它豎直向上的力。
2、浮力產(chǎn)生的原因:浸在液體中的物體受到液體對(duì)它的向上和向下的壓力差。
3、浮力方向總是豎直向上的。
4、物體沉浮條件:(開始是浸沒在液體中)
方法一:比較浮力與物體重力大小的關(guān)系
(1) F浮<G下沉;
(2) F浮>G 上浮(最后漂浮,此時(shí)F浮=G)
(3) F浮=G 懸浮或漂浮
方法二:比較物體的密度與液體的密度大小的關(guān)系
(1)ρ物>ρ液 下沉;
(2)ρ物<ρ液 上浮;
(3)ρ物=ρ液 懸浮。(不會(huì)漂浮)
5、阿基米德原理:浸入液體里的物體受到的浮力,大小等于它排開的液體所受的重力。阿基米德原理公式:F浮=G排=ρ液gV排
6、計(jì)算浮力方法有:
(1)稱量法:F浮=G-F ,(G是物體受到重力,F(xiàn)是物體浸入液體中彈簧秤的讀數(shù))
(2)壓力差法:F浮=F向上-F向下
(3)阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排
(4)平衡法:F浮=G物 (適合漂浮、懸浮)
7、浮力利用
(1)輪船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排開更多的水。
排水量:輪船按照設(shè)計(jì)要求,滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。排水量=輪船的總質(zhì)量
(2)潛水艇:通過改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)沉浮。
(3)氣球和飛艇:充入密度小于空氣的氣體。
(4)密度計(jì):測(cè)量液體密度的儀器,利用物體漂浮在液面的條件工作(F浮=G),刻度值上小下大。
第十一章 功和機(jī)械能
一、功
1、做功的兩個(gè)必要因素:作用在物體上的力,物體在力的方向上移動(dòng)的距離
2、功的計(jì)算:力與力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。
水平方向:W=FS 豎直方向:W=Gh
推導(dǎo)公式:F=W/s s=W/F W=Pt
3、單位:焦耳(J) 1J=1Nm
二、功率
1、功率(P):?jiǎn)挝粫r(shí)間(t)里完成的功(W),叫功率。功率是用來表示做功的快慢的。
2、計(jì)算公式:P=W/t 單位:J/s
瓦特(w) 1W=1J/s
推導(dǎo)公式:P=Fv
三、動(dòng)能和勢(shì)能
1、能量:一個(gè)物體能夠做功,這個(gè)物體就具有能(能量)。能做的功越多,能量就越大。
2、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。
質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)速度越大,它的動(dòng)能就越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能就越大;其中,速度對(duì)物體的動(dòng)能影響較大。 注:對(duì)車速限制,防止動(dòng)能太大。
3、勢(shì)能:重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。
1)重力勢(shì)能:物體由于被舉高而具有的能。
質(zhì)量相同的物體,高度越高,重力勢(shì)能越大;高度相同的物體,質(zhì)量越大,重力勢(shì)能越大。
2)彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具的能。
物體的彈性形變?cè)酱螅膹椥詣?shì)能就越大。
四、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
4、機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱。
(機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能)單位是:J
5、動(dòng)能和勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化的。
1)動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可相互轉(zhuǎn)化;例:上拋的球。
2)動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可相互轉(zhuǎn)化。 例:落地的皮球被彈起。
3)機(jī)械能與其它能量間的轉(zhuǎn)化。例:水利發(fā)電是由水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械能守恒;近地點(diǎn)動(dòng)能最大,重力勢(shì)能最小;遠(yuǎn)地點(diǎn)重力勢(shì)能最大,動(dòng)能最小。近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械
一、杠桿
1)幾個(gè)概念
杠桿:在力的作用下能夠繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的堅(jiān)實(shí)物體都可以看作杠桿;
支點(diǎn)(O):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐點(diǎn);
動(dòng)力(F1):使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力;(一般為人的施力端)
阻力(F2):阻礙杠桿的力;(一般為重物端)
力的作用線:通過過力的作用點(diǎn)且沿力的方向的直線。
動(dòng)力臂(L1):從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。
阻力臂(L2):從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。
2)杠桿平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 表示為:F1×L1=F2×L2
作用在杠桿上的力與其力臂成反比,所以要使作用在某杠桿端的力“最小”,則要求作用在該端的力的力臂“最長(zhǎng)”。
3)杠桿的分類
分 類
關(guān) 系
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
應(yīng)用
省力杠桿
L1>L2
省力
費(fèi)距離
板手
費(fèi)力杠桿
L1<L2
省距離
費(fèi)力
理發(fā)剪
等臂杠桿
L1=L2
既不省力,也不省距離
天平
4)杠桿的作圖
與杠桿有關(guān)的作圖題一般有兩種情況:一是給出力的方向,要求畫出力臂;二是只給出施力點(diǎn),要求畫出在該點(diǎn)用最省的力的“力的方向”和“力臂”。
注意:畫力臂時(shí),一定記得要從支點(diǎn)畫出,并一定要與力的作用線垂直。
二、滑輪
1)滑輪的類型及定義
定滑輪:使用時(shí)滑輪位置固定不變;
動(dòng)滑輪:作用時(shí)滑輪的位置跟被拉動(dòng)的物體一起運(yùn)動(dòng);
2)滑輪的特點(diǎn)
分類
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
實(shí)質(zhì)
定滑輪
可改變動(dòng)力的方向
不省力
相當(dāng)于等臂杠桿
動(dòng)滑輪
省一半的力
不方便改變動(dòng)力的方向
相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂等于阻力臂2倍的杠桿
3)滑輪組:既可省力,也方便改變動(dòng)力的方向。
滑輪組的省力規(guī)律:承擔(dān)重物的繩子為n段時(shí),作用在繩子自由端的動(dòng)力F就是重物G的n分之一(F=G/n),同時(shí),動(dòng)力F移動(dòng)的距離S就是重物提升的距離h的n倍(S=nh)。
3、斜面:是一個(gè)省力的機(jī)械。
斜面的省力規(guī)律:斜面長(zhǎng)L是斜面高h(yuǎn)的n倍,那么,拉力F就是重物G的n分之一,也就是斜面越長(zhǎng)拉力越小。
三、機(jī)械效率
1、有用功:為實(shí)現(xiàn)人們的目的,對(duì)人們有用,無論采用什么辦法都必須做的功。
2、額外功:對(duì)人們沒用,不得不做的功(通常克服機(jī)械的重力和機(jī)件之間的摩擦做的功)。
3、總功:有用功和額外功的總和。
4、機(jī)械效率
1)有用功跟總功的比值。(即分析有用功占總功的幾分之幾。)
2)計(jì)算公式:η=W有用/W總
導(dǎo)公式: W有用=W總η W總=W有用/η
3)注意:機(jī)械效率小于1,因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Α?br>滑輪組的機(jī)械效率:η=W有用/W總=Gh/FS
斜面的機(jī)械效率: η=W有用/W總=Gh/FL
四、功的原理:
使用機(jī)械時(shí)人們所做的功,都不會(huì)少于不用機(jī)械時(shí)所做的功。即:使用任何機(jī)械都不省功。