第3章 运动和力 知识提纲(素材)

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第3章 运动和力 知识提纲(素材)

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《运动和力》知识提纲
一.参照物
1.机械运动:空间位置不断的发生变化的运动叫做机械运动。
2.参照物:描述一个物体是运动还是静止,需要选取其他物体,选取的物体就是参照物。
3.运动的判断:相对于参照物距离,方向没有变化为静止,二者只要变化一个就为运动。
4.参照物的选取:
(1)参照物的选取是随机的:选择一个非自身的物体做参考系
(2)参照物是假定不动的:选择后假定参照物不动。
二.机械运动的分类
1.直线运动:
(1)匀速直线运动:速度的大小和方向不发生变化的运动。
(2)变速直线运动:速度的大小发生变化,方向可能来回变化。
2.曲线运动:运动方向发生变化的运动。
三.速度
1.运动快慢的比较:
(1)相同时间比较运动距离 (2)相同距离比较运动时间
2.速度:表示物体运动快慢的物理量
(1)大小:物体运动得越快,则速度越大;物体运动得越慢,则速度越小。
(2)定义:物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
(3)公式:速度=路程/时间
用v表示速度,s表示路程,t表示时间,计算速度的公式可表示为v=s/t。
(4)单位:常用的速度单位是米/秒和千米/时。“1 米/秒”的意义:如果物体在1秒内通过的路程是1米,它的速度就是1米/秒。换算关系:1米/秒=3.6千米/时。
3.路程时间图像与速度时间图像
1.路程与时间图像:斜率大小表示速度大小,水平表示静止不动。
2.速度与时间图像:图像和时间夹的面积表示路程大小,水平表示匀速,向上倾斜为加速。
四.力与力的作用效果
1.什么是力:力是一个物体与另一个物体的作用
2.施力物体:物体对其他物体有力的作用
3.受力物体:物体受到其他物体的力的作用
4.力的作用效果:
(1)改变物体的运动状态:使物体不在处于静止或运输直线运动的情况。
(2)改变物体的形状:使物体形状发生变化(可能有些变化过于微小,需要放大才能看见)
五.力的作用是相互的
1.相互作用力:两个物体之间有着力的作用时,施力物体同时也是受力物体,这就是力的作用是相互的。
2.相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上、同时产生同时消失。
六.力的测量
1.力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
2.弹性弹力
(1)弹性形变:物体受到力的作用时会发生形变,撤去力恢复到原来的形状的形变。
(2)弹力: 发生弹性形变时,想要恢复到原来形状产生对其他物体的作用力。
3.测力计
(1)胡克定律:胡克实验得出同一弹簧的弹力大小与形变量成正比。
(2)影响弹簧弹力的大小因素:弹簧材质、粗细、长短(控制变量),伸长量。
(3)测量力大小的工具叫做测力计:弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
七.力的三要素与图示
1.力的三要素:大小、方向、作用点
2.力的三要素均影响力的作用效果。
3.力的示意图:科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力,在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头 表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图(前图)。
4.力的图示:后图表示力的图示
八.重力及其方向
1.重力:物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力,通常用字母G表示。
2.重力的方向:重力的方向总是竖直向下。
3.重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一叫做物体的重心。
4.确定重心的方法
(1)有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。
(2)不规则薄板状物体的重心可用悬挂法得到。
九.重力的大小
1..重力与质量的关系式G=mg
通常g取9.8牛/千克,表示质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛。
粗略计算时,g值也可以取10牛/千克。
2.相同物体在不同星球重力不同
十.牛顿第一定律
1.力与运动的认识:古希腊哲学家亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。而伽利略却认为,力不是维持物体运动的原因。
2.伽利略的实验(左图):
3.探究结论:实验结果表明,水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,通过距离越远,速度减小得越慢。
(6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力,它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。
4.前人对力与运动的探究及成果
伽利略认为:如果物体在运动中不受力的作用,它的速度将保持不变
笛卡尔认为:如果运动物体不受到任何力的作用,将永远沿原来的方向做匀速直线运动
5.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
十一.力与运动的关系
1.物体在不受力或受平衡力时运动状态不改变
2.当受力方向(现在理解为一个力)与运动方向一致时,物体做加速运动
3..当受力方向(现在理解为一个力)与运动方向相反时,物体做减速运动
4.当受力方向(现在理解为一个力)与运动方向不在同一条直线上,物体做曲线运动。
十二.惯性
1.定义:我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性
2.惯性是一切物体的属性,惯性大小只与物体的质量有关。
3.与惯性有关的现象:刹车或撞车人向前倾,球飞出去继续向前。
4.惯性的利用:通过甩动将水珠甩出,拍打衣服带走灰尘,用力使锤头贴紧。
5.惯性的危害与防治:
刹车时车速过快:导致撞车(需要保持车距) 刹车过急:乘客前倾甚至飞出(系好安全带)
转弯时车速过快:脱轨或侧翻(减速慢行)
十三.二力平衡
1.一对平衡力:当一个物体受到两个力的作用可以保持平静止或匀速直线运动时,这两个力叫一对平衡力
2.二力平衡的条件探究:
(1)大小相等:受力平衡要力的大小相等
(2)方向相反:对于一个物体的两个力方向相反才能平衡
(3)作用在同一直线上:作用在同一直线上的两个力才能平衡
(4)作用在同一物体上:满足以上三个条件的力还得作用在同一物体上。
3.一对平衡力与相互作用力
十四.摩擦力的存在
1.存在摩擦力的现象:
(1)木块在木板上滑动一段距离就会停下来
(2)手在桌面上拖动感觉的阻力
2.摩擦力的定义:两个物体相互接触,一个物体对另一个物体沿着接触面方向的运动的力。
3.摩擦力产生的条件:
(1)相互接触并挤压(有弹力作用) (2)有相对运动趋势 (3)接触面粗糙
4.摩擦力的方向:与相对运动趋势方向相反(与运动方向无必然联系)。
5.摩擦力对生活的影响:走路需要依靠摩擦力,拿起物体需要摩擦力,摩擦力时时刻刻都在影响我们生活。
6.摩擦力的分类:
(1)静摩擦力:没有发生相对运动但是有相对运动趋势而产生的摩擦力
(2)滑动摩擦力:发生相对滑动,有阻碍运动趋势产生的摩擦力
(3)滚动摩擦力:发生相对滚动,有阻碍运动趋势产生的摩擦力
十五.摩擦力大小的影响因素
1.摩擦力的测量:利用二力平衡的原理进行测量读数
2.测量滑动摩擦力方式的对比:方案一需要匀速直线运动,方案二只要运动就可以
3.影响滑动摩擦力大小的因素:利用如图所示的方式探究摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积大小、速度大小。
4.结论:影响滑动摩擦力大小的因素有表面正压力大小、接触面粗糙程度有关,与速度大小,接触面积大小无关。
十六.增大或减小摩擦力:
1.目的:增大有益摩擦,减小有害摩擦;
2.增大摩擦的方式:增大压力、增加接触面的粗糙程度,变滚动为滑动。
3.减小摩擦的方式:减小压力、减弱接触面粗糙程度(润滑油),变滑动为滚动,将界面分隔开。
十七.受力分析
1.受力分析的步骤:
(1)确定分析的对象 (2)找出相关的力 (3)判断运动状态 (4)得出结论
2.整体法与隔离法
(1)整体法:把多个物体看成一个整体,以整体所受力进行受力分析,内部物体之间的相互作用力不考虑其中,只考虑外力对物体的作用。
(2)隔离法:单独对某一个物体单独进行受力分析,与其他物体隔离开,物体间的相互作用均需要考虑。
(3)假设法:假设是否存在这个力,然后进行受力分析,如满足运动状态,即假设成立。
3.以运动和力关系分析物体受力是否平衡,进行后续的力的合成与大小判断。
十八.压力的作用效果
1.压力:垂直于物体接触面,由于发生形变产生的力。
2.压力的方向:压力方向与弹力方向一致,垂直于接触面。
3.物体压力与重力的关系
4.压力的作用效果影响因素:(观察凹陷程度比较)
(1)与接触面积有关:比较乙丙可得 (2)与压力大小有关:比较甲乙可得
2.压强:
(1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。
(2)公式:压强=压力/受力面积 公式 P=F/S (P表示压强,F表示压力,S表示受力面积)。
(3)单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2,帕斯卡是一个很小的单位, 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。
3.切割法:采用横切、竖切、斜切和挖空等方式切割,比较先后的压强大小
4.比例法:已知两个物体的体积、棱长、压强、质量等,通过比较计算二者压强、
5.切割法公式应用特点:
(1)横切特点:是受力面积S是不变的;
切相同质量m时:用P=F/S;
切相同体积V时:把它转化为m,用P=F/S;也可以把它转化为h,用P=
切相同厚度d时,用P=
(2)横切互相叠放:底面积是不变的,最好用公式P=F/S来解,把相应的压力表示出来最重要。其中切相同质量时,由于总压力不变,受力面积也不变,所以此时总压强是不变的。
(3)竖切:对于规则柱状体P=,所以压强不变。竖切要紧扣这点做题。
(4 )竖切互相叠放:当两物体以前压强相等时,根据竖切不变,,
6.改变压强的方式:(注意控制变量)
(1)增大压强:减小接触面积或增大压力
(2)减小压强:减小压力或增大接触面积
十九.液体的压强
1.液体压强的测量:利用压强计进行测量。
2.探究液体压强的影响因素:
(1)将压强计放在同一液体同一深度,方向不同发现压强大小一致
(2)将压强计放在同一液体,相同方向,不同深度发现压强大小与深度有关
(3)将压强计放在不同液体,相同深度,发现压强大小与液体密度有关
3.液体压强的计算公式:P=ρgh
4.连通器:上端开口,底部相通的管道,盛放相同液体时液面高度一定相等
5.液面相平的原因:如图所示,设想容器底部有一薄塑料片CD,当液体不流动时,薄片CD处于静止,则其受力平衡,即 ,F左是薄片左边的液体对它的压力,F右是薄片右边的液体对它的压力。可知 ,对于薄片CD,其受力面积一定,即 ,故 ,由液体压强公式得: 。当连通器里注入的是同种液体(例如水)时, ,得: ,即液面(水面)相平。

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