資源簡介

第七章 力
一、力
1.力的作用效果：(1)力可以改變物體的運動狀態。 (2)力可以使物體發生形變。
注：物體運動狀態的改變指物體的運動方向或速度大小的改變或二者同時改變，或者物體由靜止到運動或由運動到靜止。形變是指形狀發生改變。
2.力的概念
(1)力是物體對物體的作用，力不能脫離物體而存在。一切物體都受力的作用。
(2)有的力必須是物體之間相互接觸才能產生，比如物體間的推、拉、提、壓等力，
但有的力物體不接觸也能產生，比如重力、磁極間、電荷間的相互作用力等。
(3)力的單位：牛頓，簡稱：牛，符號是N。
(4)力的三要素：力的大小、方向、作用點叫做力的三要素。都會影響力的作用效果。
3.力的示意圖
(1)用力的示意圖可以把力的三要素表示出來。
(2)作力的示意圖的要領：
①確定受力物體、力的作用點和力的方向；
②從力的作用點沿力的方向畫力的作用線，用箭頭表示力的方向；
③力的作用點可用線段的起點，也可用線段的終點來表示；
④表示力的方向的箭頭，必須畫在線段的末端。
4.物體間力的作用是相互的，比如甲、乙兩個物體間產生了力的作用，那么甲對乙施加一個力的同時，乙也對甲施加了一個力。
由此我們認識到：①力總是成對出現的；②相互作用的兩個物體互為施力物體和受力物體。
二、彈力
1.彈性和塑性：(1)在受力時會發生形變，不受力時，又恢復到原來的形狀，物體的這種性質叫做彈性；
(2)在受力時會發生形變，不受力時，形變不能自動地恢復到原來的形狀，物體的這種性質叫做塑性。
2.彈力
(1)彈力是物體由于發生彈性形變而產生的力。壓力、支持力、拉力等的實質都是彈力。
(2)彈力的大小、方向和產生的條件：
①彈力的大小：與物體的材料、形變程度等因素有關。
②彈力的方向：跟形變的方向相反，與物體恢復形變的方向一致。
③彈力產生的條件：物體相互接觸，發生彈性形變。
3.彈簧測力計
(1)測力計：測量力的大小的工具叫做測力計。
(2)彈簧測力計的原理：彈簧所受拉力越大彈簧的伸長就越長；
在彈性限度內，彈簧的伸長與所受到的拉力成正比。
(3)彈簧測力計的使用：
①測量前，先觀察彈簧測力計的指針是否指在零刻度線的位置，如果不是，則需校零；所測的力不能大于彈簧測力計的測量限度，以免損壞測力計。
②觀察彈簧測力計的分度值和測量范圍，估計被測力的大小，被測力不能超過測力計的量程。
③測量時，拉力的方向應沿著彈簧的軸線方向，且與被測力的方向在同一直線。
④讀數時，視線應與指針對應的刻度線垂直。
三、重力
1.重力的定義：由于地球的吸引而使物體受到的力，叫做重力。地球上的所有物體都受到重力的作用。
2.重力的大小
(1)重力也叫重量。
(2)重力與質量的關系：物體所受的重力跟它的質量成正比。
公式：G=mg，式中，G是重力，單位牛頓(N)；m是質量，單位千克(kg)。g=9.8N/kg。
(3)重力隨物體位置的改變而改變，同一物體在靠近地球兩極處重力最大，靠近赤道處重力最小。
3.重力的方向
(1)重力的方向：豎直向下。
(2)應用：重垂線，檢驗墻壁是否豎直。
4.重心：
(1)重力的作用點叫重心。
(2)規則物體的重心在物體的幾何中心上。有的物體的重心在物體上，也有的物體的重心在物體以外。
5.萬有引力：宇宙間任何兩個物體，大到天體，小到灰塵之間，都存在互相吸引的力，這就是萬有引力。
第八章 運動和力
一、牛頓第一定律
1.牛頓第一定律
(1)內容：一切物體在沒有受到外力作用時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。
(2)牛頓第一定律不可能簡單的從實驗中得出，它是通過實驗為基礎、通過分析和科學推理得到的。
(3)力是改變物體運動狀態的原因，慣性是維持物體運動的原因。
(4)探究牛頓第一定律中，每次都要讓小車從同一斜面上同一高度滑下，其目的是使小車滑至水平面上的初速度相等。
(5)牛頓第一定律的意義：
①揭示運動和力的關系。
②證實了力的作用效果：力是改變物體運動狀態的原因。
③認識到慣性也是物體的一種特性。
2.慣性
(1)慣性：一切物體保持原有運動狀態不變的性質叫做慣性。
(2)對“慣性”的理解需注意的地方：
①“一切物體”包括受力或不受力、運動或靜止的所有固體、液體氣體。
②慣性是物體本身所固有的一種屬性，不是一種力，所以說“物體受到慣性”或“物體受到慣性力”等，都是錯誤的。
③要把“牛頓第一定律”和物體的“慣性”區別開來，
前者揭示了物體不受外力時遵循的運動規律，后者表明的是物體的屬性。
④慣性有有利的一面，也有有害的一面，我們有時要利用慣性，有時要防止慣性帶來的危害，但并不是“產生”慣性或“消滅”慣性。
⑤同一個物體不論是靜止還是運動、運動快還是運動慢，不論受力還是不受力，都具有慣性，而且慣性大小是不變的。慣性只與物體的質量有關，質量大的物體慣性大，而與物體的運動狀態無關。
(3)在解釋一些常見的慣性現象時，可以按以下來分析作答：
①確定研究對象。 ②弄清研究對象原來處于什么樣的運動狀態。
③發生了什么樣的情況變化。 ④由于慣性研究對象保持原來的運動狀態于是出現了什么現象。
二、二力平衡
1.力的平衡
(1)平衡狀態：物體受到兩個力(或多個力)作用時，如果能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們就說物體處 于平衡狀態。
(2)平衡力：使物體處于平衡狀態的兩個力（或多個力）叫做平衡力。
(3)二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。二力平衡的條件可以簡單記為：同物、等大、反向、共線。物體受到兩個力的作用時，如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，則這兩個力平衡。
2.一對平衡力和一對相互作用力的比較
平衡力（二力平衡） 相互作用力
相同點 兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上
不同點 作用在同一個物體上
沒有時間關系 作用在不同物體上
同時產生，同時消失
3.二力平衡的應用
(1)己知一個力的大小和方向，可確定另一個力的大小和方向。
(2)根據物體的受力情況，判斷物體是否處于平衡狀態或尋求物體平衡的方法、措施。
4.力和運動的關系
不受外力 靜止狀態
受平衡力的作用 運動狀態不變
（合力為零） 勻速直線運動
受力情況 運動狀態
速度大小改變
受非平衡力的作用 運動狀態改變
（合力不為零） 運動方向改變（拐彎）
三、摩擦力
1.摩擦力 兩個相互接觸的物體，當它們將要發生或已經發生相對運動時在接觸面產生一種阻礙相對運動的力。
2.摩擦力產生的條件
(1)兩物接觸并擠壓。(2)接觸面粗糙。(3)將要發生或已經發生相對運動。
3.摩擦力的分類
(1)靜摩擦力：將要發生相對運動時產生的摩擦力叫靜摩擦力。
(2)滑動摩擦力：相對運動屬于滑動，則產生的摩擦力叫滑動摩擦力。
(3)滾動摩擦力：相對運動屬于滾動，則產生的摩擦力叫滾動摩擦力。
4.靜摩擦力
(1)大小：0﹤f≦Fmax（最大靜摩擦力）(2)方向：與相對運動趨勢方向相反。
5.滑動摩擦力
(1)決定因素：物體間的壓力大小、接觸面的粗糙程度。
(2)方向：與相對運動方向相反。
(3)探究方法：控制變量法。
(4)在測量滑動摩擦力的實驗中，用彈簧測力計沿水平勻速直線拉動木塊。根據二力平衡知識，可知彈簧測力計對木塊的拉力大小與木塊受到的滑動摩擦力大小相等。
6.增大與減小摩擦的方法
(1)增大摩擦的主要方法：①增大壓力；②增大接觸面的粗糙程度；③變滾動為滑動。
(2)減小摩擦的主要方法：①減少壓力；②減小接觸面的粗糙程度；③用滾動代替滑動；④使接觸面分離(加潤滑油、用氣墊的方法)。
第九章 壓強
一、壓強
1.壓強：
(1)壓力：
①產生原因：由于物體相互接觸擠壓而產生的力。
②壓力是垂直作用在物體表面上的力。
③方向：垂直于接觸面。
④壓力與重力的關系：力的產生原因不一定是由于重力引起的，所以壓力大小不一定等于重力。只有當物體放置于水平地面上時壓力才等于重力。
(2)壓強是表示壓力作用效果的一個物理量，它的大小與壓力大小和受力面積有關。
(3)壓強的定義：物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強。
(4)公式：p=F/S。式中p表示壓強，單位是帕斯卡；F表示壓力，單位是牛頓；S表示受力面積，單位是平方米。
(5)國際單位：帕斯卡，簡稱帕，符號是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意義是：lm2的面積上受到的壓力是1N。
2.增大和減小壓強的方法
(1)增大壓強的方法：①增大壓力：②減小受力面積。
(2)減小壓強的方法：①減小壓力：②增大受力面積。
二、液體的壓強
1.液體壓強產生的原因：由于重力的作用，并且液體具有流動性，因此發發生擠壓而產生的。
2.液體壓強的特點
(1)液體向各個方向都有壓強。
(2)同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強相等。
(3)同種液體中，深度越深，液體壓強越大。
(4)在深度相同時，液體密度越大，液體壓強越大。
3.液體壓強的大小
(1)液體壓強與液體密度和液體深度有關。
(2)公式：p=ρgh。式中，
p表示液體壓強，單位帕斯卡(Pa)；ρ表示液體密度，單位是千克每立方米(kg/m3）；h表示液體深度，單位是米(m)。
3.連通器——液體壓強的實際應用
(1)原理：連通器里的液體在不流動時，各容器中的液面高度總是相同的。
(2)應用：水壺、鍋爐水位計、水塔、船鬧、下水道的彎管。世界上最大的人造連通器是三峽船閘。
三、大氣壓強
1.大氣壓產生的原因：由于重力的作用，并且空氣具有流動性，因此發生擠壓而產生的。
2.馬德堡半球實驗證明了大氣壓強是存在的，并且大氣壓強很大。
3.大氣壓的測量——托里拆利實驗
(1)實驗方法：在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，用于指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中。放開于指，管內水銀面下降到一定高度時就不再下降，這時測出管內外水銀面高度差約為76cm。
(2)計算大氣壓的數值：p0=p水銀=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以，標準大氣壓的數值為：P0=1.013Xl05Pa=760mmHg。
(3)以下操作對實驗沒有影響 ①玻璃管是否傾斜；②玻璃管的粗細；
③在不離開水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置。
(4)若實驗中玻璃管內不慎漏有少量空氣，液體高度減小，則測量值要比真實值偏小。
(5)這個實驗利用了等效替換的思想和方法。
3.影響大氣壓的因素：高度、天氣等。在海拔3000m以內，大約每升高10m，大氣壓減小100Pa。
4.氣壓計——測定大氣壓的儀器。種類：水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計)。
5.大氣壓的應用：抽水機等。一切抽吸液體的過程都是由于大氣壓強的作用。
四、流體壓強與流速的關系
1.在氣體和液體中，流速越大的位置壓強越小。
2.飛機的升力的產生：飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當飛機在機場跑道上滑行時，流過機翼上方的空氣速度快、壓強小，流過機翼下方的空氣速度慢、壓強大。機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。
第十章 浮力
一、浮力
1.當物體浸在液體或氣體中時會受到一個豎直向上的托力，這個力就是浮力。
2.浮力產生的原因：上、下表面受到液體對其的壓力差，這就是浮力產生的原因。
3.稱重法測量浮力：浮力=物體重力-物體在液體中的彈簧秤讀數，即F浮=G-F′
4.決定浮力大小的因素：物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的體積有關、跟液體的密度有關。與浸沒在液體中的深度無關。
二、阿基米德原理
1.阿基米德原理：浸在液體里的物體受的浮力，大小等于它排開的液體受的重力。公式：F浮=G排。
(1)根據阿基米德原理可得出計算浮力大小的數學表達式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。
(2)阿基米德原理既適用于液體也適用于氣體。
2.正確理解阿基米德原理
⑴阿基米德原理闡明了浮力的三要素：浮力作用點在浸在液體（或氣體）的物體上，其方向是豎直向上，其大小等于物體所排開的液體（或氣體）受到的重力，即F浮=G排液。
⑵“浸在”既包括物體全部體積都沒入液體里，也包括物體的一部分體積在液體里面而另一部分體積露出液面的情況；“浸沒”指全部體積都在液體里，阿基米德原理對浸沒和部分體積浸在液體中都適用。
⑶“排開液體的體積”V排和物體的體積V物，它們在數值上不一定相等。
當物體浸沒在液體里時，V排=V物 ，此時，物體在這種液體中受到浮力最大。
如果物體只有一部分體積浸在液體里，則V排＜V物 ，這時V物=V排+V露。
⑷根據阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排-。即F浮的大小只跟ρ液、V排有關，而與物體自身的重力、體積、密度、形狀無關。浸沒在液體里的物體受到的浮力不隨物體在液體中的深度的變化而改變。
⑸阿基米德原理也適用于氣體：F浮=ρ氣gV排，浸在大氣里的物體，V排=V物。例如：熱氣球受到大氣的浮力會上升。
三、物體的浮沉條件及應用
1.浸在液體中物體的浮沉條件
(1)物體上浮、下沉是運動過程，此時物體受非平衡力作用。下沉的結果是沉到液體底部，上浮的結果是浮出液面，最后漂浮在液面。
(2)漂浮與懸浮的共同點都是浮力等于重力。但漂浮是物體在液面的平衡狀態，物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒在液體內部的平衡狀態，整個物體浸沒在液體中。
F浮與G物的關系 ρ液與ρ物的關系
漂浮 F浮＝G物 ρ液﹥ρ物
上浮 F浮﹥G物 ρ液﹥ρ物
懸浮 F浮＝G物 ρ液＝ρ物
下沉 F浮﹤G物 ρ液﹤ρ物
2.應用
(1)輪船
①原理：把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船，使它排開水的體積增大，從而來增大它所受的浮力，故輪船能漂浮在水面上。
②排水量：輪船滿載時排開的水的質量。m排＝m船+m滿載時的貨物
(2)潛水艇
原理：潛水艇體積一定，靠水艙充水或排水來改變自身重力，使重力小于、大于或等于浮力來實現上浮、下潛或懸浮的。
(3)氣球和氣艇
原理：氣球和飛艇體內充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣)，
通過改變氣囊里的氣體質量來改變自身體積，從而改變所受浮力大小。
3.浮力大小的計算方法：①稱量法：F浮=G-F拉； ②壓力差法：F浮=F向上-F向下；
③阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排； ④平衡法：F浮=G物（懸浮或漂浮）
第十一章 功和機械能
一、功
1、功
(1)力學中的功：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向移動了一段距離，這個力的作用就顯示出成效，力學里就說這個力做了功。
(2)功的兩個因素：一個是作用在物體上的力，另一個是物體在這個力的方向上通過的距離。兩因素缺一不可。
(3)不做功的三種情況：①有力無距離；②有距離無力；③有力有距離，但是力垂直距離。
2、功的計算
(1)計算公式：物理學中，功等于力與力的方向上移動的距離的乘積。即：W=Fs。
(2)符號的意義及單位：W表示功，單位是焦耳(J)，1J=1N·m；F表示力，單位是牛頓(N)；s表示距離，單位是米(m)。
(3)計算時應注意的事項：
①分清是哪個力對物體做功，即明確公式中的F。
②公式中的“s”是在力F的方向上通過的距離，必須與“F”對應。
③F、s的單位分別是N、m，得出的功的單位才是J。
二、功率
1、功率的概念：功率是表示物體做功快慢的物理量。
2、功率
(1)定義：功與做功所用的時間叫做功率，用符號“P”表示。
單位是瓦特（W）常用單位還有kW。1kW=103W。
(2)公式：P=W/t。式中P表示功率，單位是瓦特；W表示功，單位是焦耳；t表示時間，單位是秒。
三、動能和勢能
1、能量（1）物體能夠對外做功，表示這個物體具有能量，簡稱能。（2）單位：焦耳（J）
2、動能
(1)定義：物體由于運動而具有的能，叫做功能。
(2)影響動能大小的因素：①物體的質量；②物體運動的速度。物體的質量越大，運動速度越大，物體具有的動能就越大。
3、重力勢能
(1)定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。
(2)影響重力勢能大小的因素：①物體的質量；②物體被舉高的高度。物體的質量越大，被舉得越高，具有的重力勢能就越大。
4、彈性勢能
(1)定義：物體由于發生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能。
(2)影響彈性勢能大小的因素：物體發生彈性形變的程度。物體的彈性形變程度越大，具有的彈性勢能就越大。
四、機械能及其轉化
1、機械能(1)定義：動能和勢能統稱為機械能。機械能是最常見的一種形式的能量。(2)單位：J。
2、動能和勢能的轉化
(1)在一定的條件下，動能和勢能可以互相轉化。
(2)如果只有動能和勢能香菇轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但是機械能的總和不變，或者說機械能是守恒的。
(3)在分析動能和勢能轉化的實例時，首先要明確研究對象是在哪一個過程中，再分析物體質量、運動速度、高度、彈性形變程度的變化情況，從而確定能的變化和轉化情況。
3、水能和風能的利用
(1)從能量的角度來看，自然界的流水和風都是具有大量機械能的天然資源。讓水流沖擊水輪轉動，用來汲水、磨粉；船靠風力鼓起帆來推動航行。到19世紀，人類開始利用水能發電。
(2)修筑攔河壩來提高上游的水位，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發出的電就越多。風能也可以用來發電，風吹動風車可以帶動發電機發電。
4.人造地球衛星
(1)人造地球衛星沿橢圓軌道繞地運行，所以存在動能和勢能。
(2)衛星在大氣層外運行，不受空氣阻力，只有動能和勢能的轉化，因此機械能守恒。
(3)當衛星從遠地點向近地點運動時，它的勢能減小、動能增大；當衛星從近地點向遠地點運動時，它的勢能增大、動能減小。
第十二章 簡單機械
一、杠桿
1.杠桿
(1)杠桿：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿。
(2)杠桿的五要素：
①支點：杠桿繞著轉動的固定點(O)；
②動力：使杠桿轉動的力(F1)；③阻力：阻礙杠桿轉動的力(F2)；
④動力臂：從支點到動力作用線的距離(l1)；⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離(l2)。
2.杠桿的平衡條件
(1)杠桿的平衡：當有兩個力或幾個力作用在杠桿上時，杠桿能保持靜止或勻速轉動，則我們說杠桿平衡。
(2)杠桿平衡的條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2
(3)在探究杠桿的平衡條件實驗中，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，此時杠桿自重的力臂為0；給杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，目的是方便直接從杠桿上讀出力臂的大小；實驗中要多次試驗的目的是獲取多組實驗數據歸納出物理規律。
3.杠桿的應用
(1)省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿，省力但費距離。
(2)費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿，費力但省距離。
(3)等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿，既不省力也不費力。
二、滑輪
1.定滑輪
(1)實質：是一個等臂杠桿。支點是轉動軸，動力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑。
(2)特點：不能省力，但可以改變動力的方向。
2.動滑輪
(1)實質：是一個動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。支點是上端固定的那段繩子與動滑輪相切的點，動力臂是滑輪的直徑，阻力臂是滑輪的半徑。
(2)特點：能省一半的力，但不能改變動力的方向，且多費一倍的距離。
3.滑輪組
(1)連接：兩種方式，繩子可以先從定滑輪繞起，也可以先從動滑輪繞起。
(2)作用：既可以省力又可以改變動力的方向，但是費距離。
(3)省力情況：由實際連接在動滑輪上的繩子段數決定。繩子段數：“動奇定偶”。
拉力 ，繩子自由端移動的距離s=nh，其中n是繩子的段數，h是物體移動的高度。
4.輪軸和斜面
(1)輪軸：實質是可以連續旋轉的杠桿，是一種省力機械。輪和軸的中心是支點，作用在軸上的力是阻力F2，作用在輪上的力是動力F1，軸半徑r，輪半徑R，則有F1R=F2r，因為R>r，所以F1(2)斜面：是一種省力機械。斜面的坡度越小，省力越多。
三、機械效率
1、有用功——W有用：使用機械時，對人們有用的功叫有用功。
也就是人們不用機械而直接用手時必須做的功。在提升物體時，W有用=Gh。
2、額外功——W額外
(1)使用機械時，對人們沒有用但又不得不做的功叫額外功。
(2)額外功的主要來源：
①提升物體時，克服機械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機械的摩擦所做的功。
3、總功——W總：
(1)人們在使用機械做功的過程中實際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的總和。即：W總= W有用+ W額外。
(2)若人對機械的動力為F，則：W總=F?s
4、機械效率——η
(1)定義：有用功與總功的比值叫機械效率。
(2)公式：η= W有用/ W總。
(3)機械效率總是小于1。
(4)提高機械效率的方法：①改進結構，使它更合理、更輕巧；②經常保養，使機械處于良好的狀態。
(3)功率與機械效率的區別：
①二者是兩個不同的概念：功率表示物體做功的快慢；機械效率表示機械做功的效率。
②它們之間的物理意義不同，也沒有直接的聯系，功率大的機械效率不一定大，機械效率高的機械，功率也不一定大。
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