第七章 运动和力 一、牛顿第一定律(又叫惯性定律) 1、阻力对物体运动的影响实验:让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下 说明:1、实验方法:控制变量法 2、同一高度下滑:是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度 3、转化法:阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现 2、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 3、牛顿第一定律是通过实验事实和科学推理得出的,它不可能用实验来直接验证。 4、惯性 ⑴定义:物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性 ⑵性质:惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体在任何时候、任何情况下都有惯性。 ⑶惯性不是力,不能说惯性力的作用,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的形状、速度、物体是否受力等因素均无关。 ⑷防止惯性的现象:汽车安装安全气囊,汽车安装安全带。 ⑸利用惯性的现象:跳远助跑可提高成绩, 拍打衣服可除尘。 ⑹解释现象:例:汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒? 汽车刹车前,乘客与汽车一起处于运动状态,当刹车时,乘客的脚由于受摩擦力作用,随汽车突然停止,而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态,继续向汽车行驶的方向运动,所以……. 二、二力平衡 1、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态时。 2、平衡力:物体处于平衡状态时,受到的力叫平衡力。 3、二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、力的作用线在同一直线上,这两个力就彼此平衡。 (同物、等大、反向、共线) 4、二力平衡条件的应用: ⑴根据受力情况判断物体的运动状态: ①当物体不受任何力作用时,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态(平衡状态) ②当物体受平衡力作用时,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态(平衡状态) ③当物体受非平衡力作用时,物体的运动状态一定发生改变。 ⑵根据物体的运动状态判断物体的受力情况。 ①当物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态)时,物体不受力或受到平衡力。 注意:判断物体受平衡力时,先判断物体在什么方向(水平方向还是竖直方向)处于平衡状态,再判断物体在什么方向受到平衡力。 ②当物体处于非平衡状态(加速或减速运动、方向改变)时,物体受到非平衡力的作用。 5、物体保持平衡状态的条件:不受力或受平衡力 6、力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。 第八章 压强 压强: ㈠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、作用点:作用在受力面上 4、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 说明:有:F=G=mg但压力并不是重力 ㈡压强(物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量) 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、定义:物体单位面积上受到的压力叫压强. 3、公式: P=F/S 4、单位:帕斯卡(pa) 1pa = 1N/m2 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。 6、增大有益压强的方法:(1)增大压力 举例:用力切菜易切断些 (2)减小受力面积 举例:磨刀不误砍柴工 7、减小无益压强的方法: (1)减小压力 举例:车辆行驶要限载 (2)增大受力面积 举例:铁轨铺在路枕上,雪橇很长很宽 (三)液体压强 1、产生原因:容器底部有压强:液体受到重力作用;容器侧壁有压强,液体由于具有流动性。 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)液体对各个方向的压强随着液体深度增加而增大; (3)在同一深度,液体向各个方向的压强是相等的; (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=ρ液gh 注意: 液体压强只与液体的密度和液体的深度有关,与液体的体积、质量、浸入液体中物体的密度均无关 当固体的形状是柱体时,压强也可以用此公式进行推算:P=ρ固gh 计算液体对容器的压力时,必须先由公式P=ρgh算出压强,再由公式 P=F/S,得到压力 F=PS 。 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。 应用举例: 船闸、茶壶、锅炉的水位计。 (四)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。其它证明大气压存在的现象:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料 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760mm高水银柱产生的压强,即:P0=1.013×105Pa,在粗略计算可以取105Pa,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) 7、大气压的应用实例:抽水机抽水、用吸管吸饮料、注射器吸药液。 8、液体的沸点随液体表面的气压增大而增大。(应用:高压锅) 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; 第九章 浮力 一、浮力 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、方向:总是竖直向上的。 3、产生原因:由液体(或气体)对物体向上和向下的压力差。 4、通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体排开液体中的体积和液体的密度有关 (1)与物体排开液体中的体积具体关系:液体的密度一定,物体排开液体中的体积越大,浮力就越大。 (2)与液体的密度具体关系:物体排开液体中的体积一定,液体的密度越大,浮力就越大。 二、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:浸入液体中的物体受到液体向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力 3.公式:F浮=G排=ρ液gV排(决定式) 4.从阿基米德原理可知:浮力的大小只决定于液体的密度、物体排开液体的体积 与物体的形状、密度、质量、体积、液体的深度、运动状态均无关 三、物体的浮沉条件及应用: 1、物体的浮沉条件: 2.浮力的应用 1)轮船是采用挖空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,轮船排开水的体积会变小,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改变浮力。 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: 1)压力差法:F浮=F向上-F向下 2)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) 3)漂浮悬浮法:F浮=G物 4)阿基米德法:F浮=G排=ρ液gV排(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法) 第十章 功和机械能 第1节 功 1、功的初步概念:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力做了功。 2、功包含的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离。 3、功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积(功=力×力的方向上的距离)。 4、功的计算公式:W=Fs 用F表示力,单位是牛(N),用s表示距离,单位是米(m),功的符号是W,单位是牛•米,它有一个专门的名称叫焦耳,焦耳的符号是J,1 J=1 N•m。 5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs。 6、功的原理;使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。 6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh),这是一种理想情况情。 第2节 功率 1、功率的物理意义:表示物体做功的快慢。 2、功率的定义:单位时间内所做的功。 3、计算公式:P=t(W)=Fv 其中W代表功,单位是焦(J);t代表时间,单位是秒(s);F代表拉力,单位是牛(s);v代表速度,单位是m/s; P代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。 4、功率的单位是瓦特(简称瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW=103W。 第3节 动能和势能 一、能的概念 如果一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。能量和功的单位都是焦耳(J)。 具有能量的物体不一定正在做功,做功的物体一定具有能量。 二、动能 1、定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。 2、影响动能大小的因素是:物体的质量和物体运动的速度.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。 3、一切运动的物体都具有动能,静止的物体动能为零,匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降,匀速前进、匀速后退,只要是匀速)动能不变。物体是否具有动能的标志是:是否在运动。 二、势能 1、势能包括重力势能和弹性势能。 2、重力势能: (1)定义:物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。 (2)影响重力势能大小的因素是:物体的质量和被举的高度.质量相同的物体,被举得越高,重力势能越大;被举得高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。 (3)一般认为,水平地面上的物体重力势能为零。位置升高且质量一定的物体(不论匀速升高,还是加速升高,或减速升高,只要是升高)重力势能在增大,位置降低且质量一定的物体(不论匀速降低,还是加速降低,或减速降低,只要是降低)重力势能在减小,高度不变且质量一定的物体重力势能不变。 3、弹性势能: (1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 (2)影响弹性势能大小的因素是:弹性形变的大小(对同一个弹性物体而言)。 (3)对同一弹簧或同一橡皮筋(在一定弹性范围内)形变越大,弹性势能越大。物体是否具有弹性势能的标志:是否发生弹性形变。 第4节 机械能及其转化 1、机械能:动能与势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量。动能和势能可以互相转化。如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,也就是说机械能是守恒的。 2、动能和重力势能间的转化规律: ①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能; 在现代文化影响下,当今大学生对新鲜事物是最为敏感的群体,他们最渴望为社会主流承认又最喜欢标新立异,他们追随时尚,同时也在制造时尚。"DIY自制饰品"已成为一种时尚的生活方式和态度。在"DIY自制饰品"过程中实现自己的个性化追求,这在年轻的学生一代中尤为突出。"DIY自制饰品"的形式多种多样,对于动手能力强的学生来说更受欢迎。②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。 二、资料网址:3、动能与弹性势能间的转化规律: ①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能; ②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。 (3) 心态问题4、自然界中可供人类利用的机械能源有水能和风能.大型水电站通过修筑拦河坝来提高水位,从而增大水的重力势能,以便在发电时把更多的机械能转化为电能。 Beadwrks公司还组织各国的"芝自制饰品店"定期进行作品交流,体现东方女性聪慧的作品曾在其他国家大受欢迎;同样,自各国作品也曾无数次启发过中国姑娘们的灵感,这里更是创作的源泉。第十一章 简单机械 第1节 杠杆 在我们学校大约有4000多名学生,其中女生约占90%以上。按每十人一件饰品计算,大概需要360多件。这对于开设饰品市场是很有利的。女生成为消费人群的主体。1、定义: 一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。 三、主要竞争者分析2、五要素:一点、二力、两力臂。(①"一点"即支点,杠杆绕着转动的点,用"O"表示。②"二力"即动力和阻力,它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力,一般用"F1"表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用"F2"表示。③"两力臂"即动力臂和阻力臂,动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用"L1"表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用"L2"表示。) 300元以下 9 18%3、杠杆的平衡(杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡)条件是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂; 8、你是如何得志DIY手工艺制品的?公式:F1L1=F2L2 成功秘诀:好市口+个性经营4、杠杆的应用 送人□ 有实用价值□ 装饰□(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2(省力费距离。如:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。) (2)费力杠杆:L1