初中物理人教版八下物理笔记

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初中物理人教版八下物理笔记

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7.1力
一、力(F)
1.定义:力是物体(施力)对物体(受力)的作用
2.理解:①力不能脱离物体而存在.
②施力物体同时也是受力物体
③力的产生与是否接触无关(接触不一定有力,不接触不一定无力)
3.力的单位:牛顿(牛)符号:N
4.估算:①托起2个鸡蛋的力大约是1N
②中学生体重500N
③八年下物理教材约2N
④一个苹果约2N
二、力的作用效果
1.力可以改变物体的运动状态
2.力可以改变物体的形状 (力可以使物体发生形变)
补充:运动状态不变—静止或匀速直线运动
三、影响力的作用效果的因素
力的三要素 1.力的大小 2.力的方向 3.力的作用点
四、力的示意图:用一根带箭头的线段,把力的三要素表示出来
线段的长短:力的大小,(同一个图中两个力线段长的力大)
箭头: 力的方向
线段的起点:力的作用点(一定在受力物体上)
物体间力的作用是相互的
大小相等 同时产生
一对相互作用力 方向相反 → 同时消失
在同一直线上 同增同减
作用在两物体上
举例:“以卵击石”石头对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对石头的作用力
画力的示意图
①一定:(作用点)→作用点在受力物体上
②二画:(线和箭头)
③三标:(力的符号和大小)
7.2弹力
一、弹性、塑性;弹性形变、塑性形变
1.弹性:物体发生形变后可以恢复到原来形状的性质
2.塑性:物体发生形变不能恢复到原来形状的性质
3.弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能恢复到原来的形状
4.弹性形变:物体在弹性限度内发生的形变叫弹性形变
弹性限度:
①物体发生弹性形变和塑性形变的分界点
②保护物体结构不发生变化的极限值
二、弹力
1.定义:物体由于发生弹性形变而产生的力
2.产生条件:①相互接触并挤压
②发生弹性形变
拉力、推力、压力、支持力都属于弹力
三、弹簧测力计
1.构造:主要由刻度盘,弹簧,拉环,挂钩(显示的力是作用在挂钩上的力)
2.原理:在弹性限度内,弹簧伸长量与所受拉力成正比.
3.图像:
弹簧原长Lo
L身长=原长+伸长
ΔL伸长量(变化量)=L-Lo
4.使用:量程界
分度值
调零:在力的方向上进行调零
5.注意: (1)使用前来回拉动几次,避免产生摩擦
(2)力的方向与弹簧轴线保持一致
(3)指针静止读数,视线与刻度盘垂直
例题:
7.3重力
一、重力
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力
2.施力物体:地球
3.受力物体:地表附近的一切物体
4.符号:G 单位:N.
吸引力不是重力,重力只是吸引力一个分支
二、重力大小 注:重量不是质量,是重力大小
1.测量工具:天平、弹簧测力计
2.图像:
3.结论:
(1)物体所受重力与其质量成正比.(不能颠倒)
(2)物体的重力和它的质量比值为定值9.8N/kg≈10N/kg
4.9.8N/kg表示:1kg物体所受重力9.8N
5.公式:G=mg 变形公式 m =
三、重力方向
1.竖直向下(指向地心)
2.应用:铅重线或重垂线(原理:重力方向竖直向下)
四、重心
1.重心:重力的作用点
2.重心的位置
①形状规则,密度均匀的物体:几何中心
②形状不规则,密度不均匀的物体:会偏向质量较大的位置
③重心可以不在物体上
④重心位置可以变化
五、稳度的提高
1.降低重心
2.扩大支面
六、重力示意图
8.1牛顿第一定律
亚里土多德:力是维持物体运动的原因指明了研究方向.力是改变物体运动状态的原因
伽利略:力不是维持物体运动的原因:力是改变物体运动状态的原因
笛卡尔:运动方向不变
实验:探究阻力对物体运动的影响:
1.要求:同一小车,同一斜面:同一高度,自由滑下(静止滑下)
2.目的:小车到达水平面速度相同.
3.方法:控制变量法,科学推理法(理想实验法)、转换法
4.结论:平面越光滑小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,小车运动路程越长
5.推论:运动的物体,不受力时将永远做匀速直线运动.
二、牛顿第一定律
1.一切物体(适用范围)在没有受到力的作用时(成立条件),总保持静止或匀速直线运动
状态(结果)
2.理解:静止的物体不受力时,保持静止状态;运动的物体不受力时做匀速直线运动
3.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,用推理的方法概括出来的,不能用实验直接证明(没有不受力的物体)
4.力是改变物体运动状态的原因
四、惯性:(是一种属性,保持运动状态不改变)
1.惯性是维持物体运动状态不变的原因
2.定义:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
与牛顿第一定律状态相同,所以又叫惯性定律
原来的运动状态 ①静止 ②匀速直线运动状态
3.性质①一种属性(质量也是属性)是一切物体在任何情况下都具有的一种性质
②惯性只与质量有关,质量越大,惯性越大,运动状态越难改变,与速度天关
例:桌子比椅子惯性大,在搬的时候能体会到,桌子难搬,因为要改变其运动状态)
火车进站滑行,百米赛跑不能马停下来,粉笔抛出去还会运动
※③惯性不是力,要说成具有惯性或由于惯性,绝对不能说成受到惯性或受到惯性作用
4.惯性的利用: ①将东西扔出去 ②将衣服上的灰尘拍打掉 ③洗手后用力甩干
5.惯性的防范: ①系安全带 ②头枕
解释惯性现象
1.确定研究对象,即明确研究哪个物体
2.确定被研究物体原来的状态,是运动还是静止
3.确定被研究物体或物体的某部分,在外力作用下改变了原来的运动状态
4.由于惯性,被研究物体式物体的某一部分将保持原来的状态
8.2.二力平衡
一、平衡
1.平衡:一个物体在几个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态,这几个力就叫平衡力
2.平衡状态 静止状态 运动状态不变
匀速直线运动状态
注:匀速圆周运动不是平衡状态
3.二力平衡:如果一个物体在两个力的作用下处于平衡状态
二、探究:二力平衡条件的特点
1.实验过程中为了便于操作,小车应处于静止状态
2.(1)桌面要光滑。
小车代替木块 减小摩擦力对实验的影响.
轻质塑料片代替小车。
(2)轻质塑料片.减小重力对实验的影响
3.(1)分别将质量相等和不等砝码放在左右两盘
目的:验证平衡大小相等.①通过改变钩码个数或砝码大小,来改变两边拉力大小
②称:两侧的力大小不等,有时小车也会静止,是因为有摩擦力
(2)分别将质量相等的砝码放到左右两盘,或把两个去码放到一个盘
目的:验证平衡的两个力方向相反
(3)将小车扭转一个角度,松手后,小车将会扭转回来
目的:验证平衡的两个力作用在同一直线上.
(4)将小车(塑料片)从中间分开,小车(塑料片)向两侧运动
目的:验证平衡的两个力作用在同一物体上
4.结论:①作用在同一物体上的两力,如果:②大小相等,③方向相反④并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡
平衡力 大小相等
大小,作用点相同 方向相反
(重力和支持力) 作用在同一直线上
作用在同一物体上
三、应用:
1.以力判断运动状态
(1)物体受平衡力 静止 匀速直线运动
(2)物体受非平衡力:运动状态一定改变
注:有力作用在物体上,运动状态,不一定改变
2.以运动状态判断力
(1)静止 或匀速直线运动 ①平衡力 ②不受力
(2)运动状态改变,一定受到非平衡力
补充:
合力:一个力产生的效果与另外两个力共同作用产生的效果完全相同,这个力就叫另外两个力的的合力
(1)方向相同两个力 F1,F2. F合 = F1+F2,方向不变
(2)方向相反两个力,F1,F2, F合 = 丨F1-F2丨 方向与力大的方向相同
力与运动关系
(1)物体受平衡力(合力为零,相当于不受力)物体静止或匀速直线运动
(2)物体受非平衡力(合力不为零)
①与运动方向相同→加速
②与运动方向相反 →减速
③与运动方向成角度 →曲线
8、3.摩擦力
导入:手拿水杯 搓手
1、符号:摩擦力(Ff) F摩 f
2.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动(要发生或已经发生)时,在接触面
会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力。
3、条件 相互接触且挤压
有相对运动或相对运动的趋势
接触面粗糙
4、种类:静摩擦 动摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦:
5、方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反
例:①人走路:前脚f前向后,后脚的f后向前(动力)
②人骑车:前轮的f向后,后轮f向前(动力)
③车辆:驱动轮的f向前,从动轮的向后
6、作用点:在接触面(可画在受力物体的重心上)
二、摩擦力的大小
1、在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦大
2、静摩擦力:等于物体发生相对运动趋势的力的大小
3、滑动摩擦力:根据二力平衡,用弹簧测力计测量
注:摩擦力可以是阻力,也可是动力. 例如(人走路时,摩擦力是提供人向前的动力)
3、实验:探究影响滑动摩擦力大小的因素
①.测量工具:弹簧测力计
②.方法:控制变量法,转换法,
③.原理:二力平衡(条件)
④.要求: 使木块在水平方向做匀速直线运动. 要求的目的:使拉力与滑动摩擦力成为一对平衡力.
⑤.结论:
(1)由甲,乙、:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(2)由乙、丙,在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)甲、丁,滑动摩擦力大小与接触面积天关
(4)戊:将物块一次切下去一半来探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,与甲图对比,不能得出正确结论;原因是:没有控制压力一定 解决办法:将切去部分放木块上方.
(5)甲图一次以3m/s匀速拉动,一次以5m/s匀速拉动,探究,滑动摩擦力与速度是否有关
结论:滑动摩擦力大小与速度无关(与拉力大小,方向也没关)
压力不是重力 压力可以在数值上等于重力,也可以小于或大于重力,或者与重力毫无关系
滑动f的大小的影响因素(1)压力的大小(2)接触面的粗糙程度
7.缺点:很难保持匀速,且示数不稳定
8.改进:静止,但受滑动摩擦力的作用 不需要匀速拉动,示数稳定
三、摩擦的利用与防止
增大压力 (车闸,张紧缝纫机的皮带 门松了在门缝夹纸等)
增大摩擦 增大接触面粗糙程度(防滑链,轮胎表面花纹,镁粉)
变滚动为滑动.(刹车等)
减小压力(体操运动员握单杠不能太紧)
减小摩擦 减小接触面粗糙程度(除去接触面上的铁锈,机器上的接触面加工的很光滑)
压力一定,变滑动为滚动(推动重物时,在重物下垫圆木,使用滚动轴承)
分离接触面(如加润滑油,磁悬浮列车,气垫船、冰刀下的冰化水等)
9.1压强
一、压力(不是重力)
1.定义:物理学中把垂直压在物体表面的力称为压力,
2.产生条件:相互接触挤压
3.方向:垂直于受压面并指向受压物体
4.作用点:受压物体的表面
二、影响:压力作用效果(压强)的因素
1.猜想:压力大小,受力面积大小
2.方法:控制变量法,转换法
3.设计实验,通过观察海棉的凹陷程度(陷入沙子的深度),体现压力的作用效果(转换法)
4.结论
①受力面积相同时,压力越大压力的作用效果越明显
②压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
三、压强(P)
1.物理意义:表示压力作用效果的物理量(压强越大,压力作用效果越明显)
2.定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强
(压强在数值上等于物体单位面积上所受压力)
3.公式:
P = 变形式 F=PS S =
4.单位:帕斯卡(帕)符号:Pa
单位统一 F→N S→m P→Pa 1Pa=1N/m
单位换算 1kPa=103Pa 1MPa=106Pa
5.1Pa的意义:1m 的面积上受到的压力为1N
6.估算:①人双脚站立时对地面的压强约1.5×104pa
②一张报纸铺在地面上时对地面压强的0.5Pa
四、如何增大或减小压强
减小压强
受力面积一定,减小压力 :货车限载、空心砖
压力一定,增大受力面积 :高楼大夏墙基很宽、载重汽车轮子宽且多、枕木,滑雪板
减小压力同时增大受力面积:书包少装物品,并选用背带较宽书包;卡车限载并增加车轮数量
增大压强
受力面积一定,增大压力:压路机上碾子质量大、利用重锤钉钉子、刹车时用力握住车闸
压力一定,减小受力面积:刀斧的刀片薄、注射器针头,冰刀,破窗锤
增大压力同时减小受力面积:砍柴时,斧头锋利,同时加大力量、用力按图钉帽
9.2液体压强
液体压强产生的原因: 1.液体对容器底有压强-液体有重力
2.液体对容易壁有压强--液体具有流动性、
一、液体压强的特点:
1.实验器材:压强计(不是连通器)
2.压强的大小,通过U形管两端的液面高度差来反映(转换法)
3.方法:控制变量法
4.实验结论:
(1)液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度向各个方向的压强相等
(2)液体密度相同时,深度越深,压强越大.
(3)在液体深度相同时,液体密度越大,压强越大
二.液体压强的大小,(只与液体密度和深度有关)与容器形状粗细、流体重力,质量等均无关系)
1.公式:p=ρgh → 深度:“自由液面到压强点的竖直距离
2.单位:ρ→kg/m3 g→10N/kg h→m P=Pa
3.压强公式 P = 普遍适用, 多用于固体
p=ρgh(适用于液体和特殊情况下固体
适用于固体条件 ①形状规则、上下粗细相同
②密度均匀 ③放在水平面上
液体对容器底压强和压力
即先 p=ρgh 求出压强 再用 F=pS求出压力
三、连通器:
1.上端开口.下端连通的容器叫做连通器 (压强计不是连通器)
2.特点:当液体不流动时,连通器各部分液面高度相平(与容罢形状,粗细等无关)
3.应用:茶壶,锅炉水位计,排水管U形反水弯,乳牛自动吸水器 三峡“船闸”
9.3大气压强
一、大气压强(大气压,气压)
1.地球周围的空气对浸在它里面的物体产生的压强
2.产生原因:受重力,且具有流动性。
3.存在 (1)马德堡半球实验 ①大气压存在(最早)
②大气压很大
(2)覆水杯 ①大气压的存在
②大气向各个方向都有压强.
(3)瓶吞蛋
(4)铁桶被压扁:在铁桶内放少量水,用火加热、沸腾之后把桶口堵住,浇冷水
二、大气压的测量(托里拆利实验)
1.试管中装满水银,用手指将管口堵住,倒插入水银槽中
目的:排水管内空气,倒置后液面为真空
2.用水银面的高度差表示大气压的大小(转换法)
3.大气压支持管内水银柱不会落下(760mm)→竖直高度
Po=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.76m=1.013×105 Pa
1标准大气压=760mmHg=1.013×105Pa)
粗略计算中:标准大气压取1.0×105Pa (1m 面积上受到大气的压力为105N)
4.大气压与管的粗细,长短,是否倾斜,提压,形状等无关
5.特殊情况:(1)若进入少量空气,测量值偏小(水银柱低于760mm)
(2)若不小心,把玻璃管顶部弄破,水银将退回到玻璃槽中,直至液面相平
标准大气压能支持约10.3m高的水柱(用水银不用水)
h水 = = = 10.336 m
1.大气压的影响因素:季节,天气,温度、高度
(季节:冬天气压高 ; 天气:晴天气压高)
①高度越高,气压越低(高山上支持水银柱低于76mm
②高山上煮鸡蛋煮不熟,高山上气压低,沸点低
③高压锅原理:气压高,沸点高(不是大气压的应用)
④一定质量的气体 体积不变,温度升高,压强变大
温度不变,体积减小,压强变大
粗测大气压.
原理:P =
器材:弹簧测力计,刻度尺,吸盘
步骤:(1)用弹簧测力计测出吸盘刚被拉开时,拉力大小F
(2)用刻度尺测吸盘的直径为d
(3)大气压表达式:P =
误差较大原因:吸盘内有残余空气(偏小)
用注射器粗测大气压.
原理:
器材:弹簧测力计、刻度尺、橡皮帽、注射器
步骤:(1)把注射器的活塞推至注射器的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔
(2)观察并记录注射器上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的有刻度部分的长度l
(3)大气压表达式:p =
误差较大原因:注射器内有残余空气(偏小)受摩擦力作用
三.气压计,测量大气压的仪器
1.水银气压计:比较准确但携带不方便 常用在气象站和实验室
2.金属盒气压计:无液气压计,便于携带 氧气瓶和灭火器。
自制气压计:不能测出大气压的值(和托里拆利相反)
P内=Po+P水
液柱上升,大气压减小,高度增大(你在往山上走) 巧诀:你走我也走
四、生活中的应用:
1.注射器将药液吸进管内(钢笔吸墨水) 注:将药液注入体内不是大气压应用
2.吸盘(拔罐)
3.用吸管吸饮料
4.水壶盖上的小孔
5.活塞式抽水机(压水井),离心抽水机(水泵)
9.4流体压强与流速的关系
一、液体压强与流速的关系
1.流体:流动的液体和气体统称为流体
2.结论:流体在流速大的位置压强小 流体在流速小的位置压强大
举例:(1)向竖直放置的两张纸中间吹气现象:两纸向中间靠拢.
(2)把纸条放在嘴边,用力从纸条上方向前吹气。现象:纸条向上飘动
(3)在水面上放两只小船,用水管向两船之间的水域冲水 现象:小纸船向中间靠拢.
(4)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手托住乒乓球:然后从漏斗口向下用力吹气,当他手
移开时,现象、乒乓球没有下落 反过来现象:乒乓球没有上升
判断生活中流体流速大小关系技巧:流体在较狭窄的地方流速大;在较宽阔的地方流速小。
二、飞机的升力.
1.机翼的形状:上凸下平
2.升力产生原因:机翼上下表面压力差:
机翼的形状上凸下平的,机翼上方的空气流速大,压强小,下方的空气流速小压强大,形成一个向上的压强差,从而有一个向上的压力差,这就是升力的产生原因.
三、简答题:思路:哪一位置流速大、压强小.哪一位置流速小,压强大, 产生一个向哪的压力差,所以..
1.人必须站在安全线以外的区域候车
答:当列车建进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,人和车之间流速大,压强小,人外侧流速小,压强大,会产生一个向内侧的压强差,产生一个向内侧的压力差.
2.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的容帘会飘风向窗外,
答:风沿窗处的墙面吹过时,窗外空气流速大,压强小,窗内空气流速小,压强大,产生一个向外的压强差.所以窗帘向外飘。
3.我国海军护航编队,一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航
答:两船并排行驶时,两船之间的流体流速大,压强小,两侧流体流速小,压强大,产生一个指向内侧的压强差,有碰撞危险。
举例:1、车行驶时落叶向是间靠拢
2、风筝上升
3、龙卷风
10.1浮力
一、浮力(F浮)
1.定义:浸在液体(气体)中的物体,受到液体(气体)向上的力叫做浮力.
2.单位:N
3.方向:总是竖直向上(作用点在重心)
4.浮力的大小:F浮=G-F示(两次利用弹簧测力计)→称重法
5.浮力的产生原因:上下表面的压力差.(原因法)
F浮=F向上(下表面受到向上压力)-F向下(上表面受到向下压力)
①当物体部分浸入液体中时,上表面受到液体向下的压力为O,即F向下=0
此时:F浮=F向上 漂浮:F浮=G(平衡法)
②若浸在液体中的物体下表面与容器底部紧密接触,物体将不再受浮力的作用
例如:钉入泥土中的木桩庄,水中的桥墩,多年的沉船
③F浮=F向上-F向下=P2S-P1S=ρ液gh2s-ρ液gh1s
二、探究浮力大小与哪些因素有关(ρ液、V排/V浸)
1.实验器林、弹簧测力计,烧杯
2.方法:控制变量法、转换法、称重法:F浮=G-F示
3.①浮力大小与物体浸没的深度无关
②排开液体的体积一定时,液体密度越大,浮力越大
③液体密度一定时,排开液体体积越大,浮力越大
④浮力的大小与物体的密度无关,物体重力无关
4.(1)F浮与物块下表面到水面的距离h的关系图像 (2)弹簧测力计的示数与深度的关系图像.
10.2.阿基米德原理.
一、阿基米德的灵感.
物体浸在液体中的体积是物体排开液体的体积.
物体体积不等于物体排开液体的体积. V物≠V排
当物体浸没在液体中,物体的体积等于它排开液体的体积
当物体没浸没时,物体体积大于它排开液体的体积,
结论:物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,所受浮力越大.
二、浮力大小.
1.探究:浮力大小跟排开液体所受重力的关系
①器材:弹簧测力计,小石块.细线.溢水杯、小桶,水.
②步骤 (1)测出小石块重力G石
(2)测出空桶重力G桶
(3)溢水杯装满水,把小石块缓缓放入杯中,读出弹簧测力计示数,用小桶收集溢出的水.
(4)测出小桶和排开水的总重力G总、比较浮力和排开水的重力的关系.
(5)换用不同质量的块,重复步骤
③结论:浸在液体中的物体,受到浮力大小与它排开的液体所受重力大小相同
注:①水要加满:注入溢水杯中的水的液面必须至溢水口,只有这样,溢出水的体积=石块排开水的体积
②加水技巧:可先将溢水林中多加些水.水从溢水杯口溢出,
③缓慢浸入:将石块浸入溢水杯中时,要缓慢浸入,浸入后手不要晃动
④先测小桶重,再测小桶和溢出水的总重,可避免因桶内水有残留造成误差
⑤.多次实验使实验结论具有普遍性
三、阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小于它排开液体的重力
2.公式:F浮=G排=m排g=ρ液v排g 也适用气体F浮=ρ气v排g
F浮 : N ρ液 :kg/m3 G排 :排开水的重力 V排 :排开液体的体积
3.计算浮力大小的方法
①称重法:F浮=G-F示
②压差法:F浮=F向上-F向下
③公式法:F浮=ρ液v排g
④平衡法:F浮=G (漂浮或是悬浮时、二力平衡)
4.称重法计算物体密度
F浮=G-F F浮=G排=m排g=ρ液v排g
v排 = = v物(浸没) = = ρ物 = = = ρ液
10.3.物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉条件.
1、物体浸没在液体中
静止 漂浮 F浮=G V排ρ物
动态 上浮 F浮>G V排=V物 ρ液>ρ物 最终漂浮
静止 悬浮 F浮=G V排=V物 ρ液=ρ物
动态 下沉 F浮静止 沉底 F浮2、对物体浮沉条件的理解 该规律适用
(1)物体在液体中的浮沉不取决于受到浮力的大小,而取决于物体所受浮力与重力大小的关系
(2)物体浸没在液体中当F浮>G时,物体在液体中向上运动(上浮)物体将有一部分露出液面,物体所受浮力也随之减小,有到减小到F浮=G时,物体不再上浮。物体上浮是由不平衡状态到平衡状态
(3)物体浸没在液体中,当F浮物体在重力、浮力、支持力作用下处于平衡状态G物 =F浮+F支
悬浮:物体处于浸没状态.可停留在液面下任何位置
二、浮力的应用
1.轮船
(1)原理:增大排开水的体积,增大受到浮力.
(2)特点:
①始终漂浮在水面上,F浮=G
②只要重力不变,无论在海水还是河水,F浮都不变,(在海水中V排小)但吃水线不同
③排水量:满载时排开水的质量 m排=m船+m货
潜水艇.
(1)原理:改变自身重力,实现上浮和下沉
(2)特点: ①浸没在水中的潜水艇V排始终不变.即F浮不变
②若要下沉,可以向水舱充水使F浮若要上浮,可以用压缩空气将水船内水排出使F浮>G
③在潜水艇浮出水面的过程中.V排减小.则F浮减小
气球和飞艇
(1)原理:靠充入或排出密度较小的气体来实现升降
(2)特点:① F浮=ρ空气gv排 G球=ρ空气gv+ G壳 当F浮>G球 气球升上天空
②若使其降回地面,放出部分气体,使排开空气体积减小 F浮③热气球内气体是燃烧加热而体积膨胀的热空气。当热空气冷却,自身重力变大,热气球落回地面
4.密度计:测定液体密度,在任何液体中都竖直漂浮.
(1)原理:物体漂浮 受力平衡F浮=ρ液gv排
(2)当液体密度大时V排小.密度计露在外部的体积大.密度刻度值上小下大
(3)读数:xx×103千克/m3 (是水密度的倍数)
减小浮力②减小物体排开液体(气体)的体积
如:加清水减小盐水密度
如:飞艇降落,减小气囊体积,使飞艇排开空气体积减小
应用(盐水选种)
1.1功(W)
一、力学中的功. 例:人推车,车向前移动 ;提水桶,桶向上移动
1.做功的两个要因素!
①.作用在物体上的力
②.物体在这个力的方向上移动的距离.
说法 ①施力物体做了功
②力的方向与物体移动方向相反 即物体克服力做功(重力、摩擦力)
2.三种不做功的情况、.
①有距离无力(不劳无功):踢足球后,球在水平面上滚动过程中.没有功(由于惯性)
②有力无距离 (劳而无功):人推车车设动.搬石头,没搬动
③力与移动方向垂直(垂直无功):物体在水平方向上移动一段距离,但重力方向上没有距离
※移动方向与力的方向垂直,即力对物体没有做功
延伸:“物体在力的方向上移动距离”. 物体做动,物体移动方向不一定非要与力的方向完全一致
移动方向和力的方向有夹角(≠90°)时,力也对物体做功。 简答:是否做功。
二、功的计算
1.功的计算公式:等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积
功=力×物体在力的方向上移动距离.
W=F S 变形式:F= S= 即 W=Gh.重力做功或克服重力做功
2.单位:F→N S→m. W→N m.→J 焦耳,焦 1J=1N m(单位统一)
1J的物理意义:1N的力作用在物体上,物体沿力的方向移动1m.
对公式的理解
同向性:S是物体在力下的方下上移动的距离.
同体性:F和必须对应同一物体
同时性:公式中的力下在使物体沿着力下的方向移动距离了的始终作用在物体上.在撤去后物体移动距离不计算在
做,功的两种情况
①力的方向和物体运动方向一致→力对物体做功
②方向相反-克服某个力做功克服重力做功 例:重力坚自向下,物体向上运动
克服摩擦力做功:物体由于惯性在滑动,摩擦力的方问与物体运动方向相反
11.2.功率(P)
.
比较做功快慢的方法(功率) ①相同时间比较做功的多少
②做功多少相同,比较时间,
二、功率:功与做功所用时间之比.(P). 数值上等于单位时间内做的功.
1.表达式:P = (定义式)
2.单位: W-J. t-s p-w 瓦特 或 J/s lW=1J/s 常用kW、MW 1kw=103w
3.物理意义:(1)表示物体做功快慢的物理量,功率越大,表示物体做功越快
(2).功率大小表示物体单位时间做功的多少.
4.理解: (1)做功“多少”与“快慢“不一样,做功多不一定做功快,做功少不一定做功慢
(2).P = 用的是比值定义法.
(3).采用相同时间比较做功多少.符合思维习惯、图像
注:一般叙述”单位时间内,物体做功越多,功率越大
对P = 的理解
①.W一定是对应的时间内完成的.
②由P = 计算出的功率是平均功争
③.变形式:W=Pt,t=
推导公式:P = = = F =Fv P = = =
即功率大小等于作用在物体上的力与速度的乘积
由p=Fv可知 当P一定时,速度越小,F越大,
当F一定,P越大,v越大,
当v一定,P越大,F越大
单位:F-N.V-m/s.P-W.(即F与v成反比).
汽车在上坡时,减速慢行是增大牵引力.
三、功率的测量.(测自己上楼的功率).
1.实验原理P = (即要测W、t W=Gh → 测重力G,高度h)
2.器材:体重计、皮尺、计时器.
3.步骤: ①测出自己的质量以,求出自己的重力G.
②用皮尺测出楼高(所上的)h.或测一个台阶高度的.”即h=nh。
③用停表测出自已上楼所用时间t.
即P = = = = =
4.注: ①测量功率时,登楼做功是克服人自身重力做功.
②测楼高度不测楼梯长度
生活中的功率:①优秀运动员短时间运动的功率≈1kw
②小轿车的功率达几十或几百kW.
③电力机车和内燃机车功率几千千瓦.
④.万吨级货轮.功率≈一万千瓦以上.
11.3动能和势能
一、能量:(描述一个物体能够做功本领大小的物理量)
1.定义:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称“能”
2.单位:焦耳J
3.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大
4.功与能的区别与联系 区别:功:过程量 ; 能:状态量
联系:能量越大,物体具有做功的本领就越大
5.分类: 机械能 包括 动能 和 势能 (重力势能、弹性势能)
二、动能:物体由于运动而具有的能
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关(m,v)强究对象:小球.
1.方法:控制变量法;转换法
2.观察:本块被撞后移动的距离
3.过程和结论
(1)同一钢球,从同一斜面的不同高度处滚下(高度越高,到达水平面速度越大
结论:质量相同的物体,运动速度越大,动能越大
(2)让质量不同的钢球从斜面同一高度由静止滑下
目的:到达水平面速度相同
结论:运动速度相同的物体.质量越大,动能越大
注意:质量和速度是影响动能大小的因素,但速度对动能的影响大
例1.为什么对机动车的最高行驶速度进行限制
机动车质量一定,速度越快,动能越大,不容易刹车,容易出现交通事故
例2.为什么在同样道路,不同车型限制车速不同
动能大小与物体的质量和速度有关.在同样道路上大型车质量大。若以同样速度行驶,大型车动能大.危险性大,限制大型车速度小一些。
三、势能
1.重力势能:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
实验:探究重力势能与哪些因素有关(m、h)
(1)方法:控制变量法,转换法
(2)观察:木桩陷入的深度
(3)结论 ①物体质量相同时,物体高度越高,重力势能越大
②物体高度相同时,物体质量越大,重力势能越大
2.弹性势能,物体由于发生弹性形变而具有的能 物体弹性形变程度越大,物体的弹性势能越大、
11.4机械能及其转化
一、机械能
1.动能和势能统称为机械能
2.机械能=动能+势能
二、机械能转化:一种形式能在减小,同时另一种形成能在增大。我们就说减小的能转化成增加的能
(1)动能和重力势能的相互转化
单摆/滚摆:下降:重力势能转化为动能 上升 动能转化为重力势能
人造卫星远地点到近地点(相当于下降):重力势能转化为动能
人造卫星近地点到远地点(相当于上升):动能转化为重力势能
(2)动能和弹性势能的相互转化
① 射箭:弓的弹性势能转化为箭的动能
② 运动的铁球压缩弹簧:动能转化为弹性势能 弹簧恢复将铁球弹开:弹性势能转化为动能
三、机械能守恒
在只有动能和势能的转化过程中,机械能的总量保持不变 (有摩擦时,机械能不宁恒)
三、机械能守恒
在只有动能和势能的转化过程中,机械能的总和保持不变,或者说机械能守恒。
有其他力做功,机械能不守恒。
例:摩擦力做功,机械能减少 汽车匀速上斜坡,机械能增加
四、水能和风能的利用:
1、水能 、风能都属于自然界中的机械能
2、水力发电修建很高的拦河坝,目的是提高水位,从而提高水的重力势能,流下时转化为更多的动能,发出更多的电
12.1 杠杆
一、杠杆:
1.定义:一根硬棒在力的作用下能绕着固定点0转动,这根硬棒就是杠杆
2.杠杆的五要素:
(1)支点(0):杜杆绕着转动的固定点
(2)动力(F1)使杠杆转动的力
(3)阻力(F2):阻碍杠杆转动的力
(4)动力臂(L1)支点到动力作用线的距离
(5)阻力臂(L2)支点到阻力作用线的距离
力臂的作图题:一找点,二画线,三作垂线段 四 标箭头式括号
二、杠杆平衡条件
1.杠杆平衡:静止或匀速转动
2.实验时,杠杆处于静止状态,也就是平衡状态
3.杠杆水平平衡:便于测力臂(力臂在杠杆上)
4.如何调节,哪侧高向哪调
5.支点在杠杆中间:消除杠杆自身重力对实验的影响
(重力作用线过支点O,力臂为0)
6.结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂 FlL1=F2L2
7.钩码换成弹簧测力计斜拉,弹簧测力计示数比竖直拉动时,变大(力臂减小)
8.每侧钩码同线,防止力和力臂数目太多
三、杠杆分类
1.省力杠杆:省力,费距离 L1>L2 F12.等臂杠杆:不省力,不费距离L1=L2 F1=F2
3.费力杠杆:费力,省距离L1F2
举例:(1)省力杠杆: 撬杠,压水井把子,羊角锤,铡刀,独轮手推车,瓶起子,
核桃来,铁皮剪,刹车闸
(2)费力杠杆:钓鱼杆,船浆,笔,筷子,镊子,夹子,理发剪,起重机
(3)等臂杠杆:天平,定滑轮,翘板
简答题:
1.剪树枝时如何更省力
①树枝靠近支点在 在F2和L1一定时,减小L2,F1减小
②手远离支点 在F2和L2一定时,增大L1,F1减小
12.2.滑轮
一、定滑轮
1.滑轮的轴固定不动的叫定滑轮
2.实质:等臂杠杆
3.特点:不省力,也不费距离
4.关系式:F=G(忽略绳重,Ff 匀速拉动)
h=s(始终成立)
5.好处:可以改变力的方向
6.力的方向不影响力的大小
二、动滑轮
1.滑轮的轴随物体一起运动
2.实质:动力臂是阻力臂2倍的省力杆
3.特点:省一半力,但费2倍的距离,不能改变力的方向
4.关系式: F= G物 (理想,忽略G动,G绳,Ff)
F = (G物+G动)(忽略G绳Ff)
S=2h(始终成立)
5.好处:省力.
6.力的方向影响力的大小(竖直向上拉最省力
动滑轮一定省力该说法错误
三、滑轮组
1.特点:既省力也可以改变力的方向,但费距离
2.规律:(n为承担物重的绳子段数)
S=nh 始终成立
F = G总 = (G物+G动) 忽略绳重 Ff时成立
①求绳子段数:根据省力情况:用n = 来求
根据移动距离的关系n = 来求
②确定动滑轮个数:若n为奇数,需要 (n-1)个动滑轮
若n为偶粒,需要 n个动滑轮
③确定定滑轮个数
若n为偶数时:需要改变力的方向,定滑轮与动滑轮个数相同
若不需要改变力的方向,定滑轮个数比动滑轮少一个
若n为奇数时:需要改变力的方向,定滑轮个数比动滑轮少一个
若不需要改变力的方向,定滑轮个数与动滑轮相等
④确定绳子的起点: 若n为奇数,绳子的起点在动滑轮上(奇动)
若n为偶数:绳子的起点在定滑轮上(偶定)
四、斜面和轮轴
1.斜面
(1)省力,费距离
(2)斜面高度一定,斜面越长/缓 越省力
(3)应用:螺纹,盘山公路
2.轮轴
(1)两个半径不同的轮固定在同一轴上,半径大的叫轮,半径小的叫轴
(2)特点:动力作用在轮上省力,动力作用在轴上费力
(3)应用:门把手,钥匙,方向盘,螺丝刀,扳手,自行车
12.4机械效率
一、三种功:(W,J)
1.有用功(W有):对人们有用的功 例:提升重物 W有=Gh
2.额处功:(W额):人们不需要而又不得不做的功
3.总功:(W总):有用功和额外功的总和 例:运用机械时动力F所做功 W总=Fs
4.三者关系:W总=W有+W额
注:使用任何机械都不能省功.
二、机械效率:(表示机械性能的好坏,与做功快慢.多少无关)
1.机械效率:有用功与总功的比值
2.公式:η = = (1)η总是小于1 (2)η常用百分数表示 (3)η没有单位
2/3≈66.7% 3/4≈75% 4/5≈80% 5/6≈83.3%
拓展η =1- (有用功占总功的比例,与额外功与总动比例之和为1)
3.如响提高机械效率:
(1)W总一定时:W有↑(W额↓)
(2)W有一定时,W总↓(W额↓) (W额↓)减G动 或 减GF
(3)W额一定时,W总↑(W有在W总中所占的比例大)
4.提高机械效率的方法.
(1)尽量减小额外功,采取减轻机械本身的质量,和加润滑油减小摩擦的方法
(2)W额一定时,利用机械在绳子承受拉力的范围内 尽可能增加每次提起的重物的质量
三、探究影响滑轮组机械效率的因素(与sh无关)
1.原理η = = 由于s=nh(始终成立)η = = =
在不计绳重和摩擦情况下 W有=G物h W总=G物h+G动h
η = ==
2.测量工具:
弹簧测力计(Gh) 刻度尺(可无)
3.要求:竖直向上匀速拉动。(保证拉力大小恒定且最小)
4.影响因素:
①同一滑轮组:与被提升物体重力有关,被提升物体越重,机械效率越高。
②不同滑轮组:神提升物体重力相同时,动滑轮重力越小,机械效率越高
四、探究影响斜面机械效率的因素
斜面的机械效率:W有=Gh W额=fs W总=Fs
η = = η = =
h为斜面高,S为斜面长,G为物重,F为沿斜面对物体的拉力
提高斜面机械效率
①减少斜面的粗糙程度,斜面越光滑机械效率越高
②增大斜面的倾斜程度,斜面越倾斜机械效率越高

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