初中物理知识笔记.docx

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初中物理知识笔记

物理笔记

什么是物理？

物理是一门与我们生活密切相关的科学，它研究力、热、声光、电，等等。

※科学研究的三个要素：

1）科学发现原于观察。

2）科学探究必须提出疑问和假设。

3）实验探究要用科学的方法。

观察：

即用我们的感官去感知事物或现象的特征。

控制变量法：

每一次只让一个因素改变而保持其他因素不变的方法。

测量：

※测量的目的：

进行可靠的定量比较。

首先要有一个公认的比较标准，这个标准叫做单位。

其次要有合适的测量工具或仪器。

国际单位制（SI）

定量

单位

测量工具

长度（l）

米（m）

刻度尺

质量（m）

千克（kg）

秤

时间（t）

秒（s）

停表

CHAPTER1AtomandGalaxy

第一章从原子到星系

宇宙：

“宇”指广袤无垠的空间。

“宙”指无穷无尽的时间。

§1.1原子模型

汤姆逊，提出原子葡萄干蛋糕模型。

卢瑟福，提出原子行星模型。

原子葡萄干蛋糕模型：

正电荷向液体一样均匀的分布在原子里，电子则浸在其中。

原子行星模型：

汤姆逊的学生英国物理学家卢瑟福在实验中发现原子中全部正电荷和绝大部分质量都集中在原子内一个极小的空间区域，称为原子核。

他设想电子像行星环绕太阳运转一样在原子核外绕原子核旋转。

“行星模型”否定了“葡萄干蛋糕模型”，但也并不是完美的，以后的实验进一步表明，原子中的电子不像行星环绕太阳旋转时那样有固定的轨道，而是形成电子云。

原子结构：

中子：

在核子内，不带电。

质子：

在核子内，带正电。

核子（原子核）：

由带正电的质子和不带电的中子组成的。

电子：

在核子外形成电子云，带负电。

原子：

由原子核和核外绕核高速旋转的带负电的电子所组成。

核子大小：

10-14~10-15

原子大小：

10-10

核子集中了原子几乎全部的质量。

庄子首先提出物质无限可分：

一尺之槌，日取其半，万事不竭……

已发现的基本粒子最小单元：

夸克

第一个被人类发现的基本粒子：

电子

纳米（nm），1nm=10-9m

§1.2核能

核能：

蕴藏在原子核中的能量，原子核发生变化时，从核内部释放出的能量

放射现象：

放射现象来自放射性元素原子核内部。

原子核的变化

1）核裂变：

由一个慢中子轰击一个原子放出两个中子，在产生链式反应。

2）核聚变：

在超高温高压条件下两个较轻的原子核聚合成一个较重的原子核。

§1.3地球太阳系

地球直径：

12800km

月球（地球的卫星）距地球380000km

§1.4银河系宇宙

星系：

宇宙中由一大群运动着的恒星，大量的气体和尘埃组成的物质系统。

星云：

银河系中许许多多的雾状天体。

河外星系：

存在于银河系之外的雾状星云。

CHAPTER２Sound

第二章声

声学是研究声音的发生和传播过程以及其特征、规律、应用，的物理学分支。

§2.1声波的产生和传播

※声波：

发声的体振动在介质中的传播。

声波特征：

1）声波是疏密波。

2）声波无法在真空中传播，这是因为真空中没有物质粒子，所以振动物体无法在真空中产生疏密状的声波。

3）声波在15℃的空气中传播的速度为340m/s

4）声速与空气中的温度成正比。

声速：

声音的传播速度

声波的反射：

回音

人类声波的接收：

耳

人耳接受声波流程

声波→振动耳膜→振动听小骨→振动耳蜗→振动耳蜗内液体→神经

§2.2声音的特征

1）※响度：

人耳感觉声音的强弱程度。

影响响度的因素：

I.与发声体的振动幅度有关，响度与振动大小成正比。

II.响度和人耳离发声体的远近有关，响度与人耳离发声体的距离成反比。

III.声音的能量越分散（声音在传播中能量衰减）听到的声音就越轻。

[使声音集中向某个方向传播，可以减少声音分散，增大响度]

2）音调：

影响音调高低的因素：

I.频率（f）（i.e.物体每秒钟振动的次数）[发声体震动次数∝声音频率∝音调]

II.发声体结构

频率（f），单位：

赫兹（Hz），简称：

赫

3）音色：

多种频率的组合

CHAPTER3Light

第三章光

§3.1平面镜成像

※平面镜成像的4个特点：

（1）

1）平面镜所成的像是虚像

2）像和物体到平面镜的距离相等

3）像和物体的大小相等

4）像和物体关于平面镜对称

补充说明：

光源：

能自行发光的物体。

光在同一种介质中，沿直线传播。

光的反射定律

如图

（2）

（2）

点O为入射点

ON为法线（现实中不存在，用虚线表示）

AO为入射光线，BO为反射光线。

∠AON为入射角，∠BON为反射角

光的反射定律：

1）反射角等于入射角。

2）反射光线与入射光线分居法线两侧。

3）反射光线、入射光线、法线在同一平面上。

§3.2光的折射

光的折射：

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折现象。

（3）

如图（3）AO是入射光线OB是折射光线，过折射点O作分界面的垂线NN’称为法线；入射光线和法线的夹角称为入射角i，折射光线和法线的夹角称为折射角r。

NB：

当光从空气中斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角r小于入射角i。

减小入射角，折射角也随之减小。

反之亦然。

（折射角∝入射角）

NB:

当入射角i=0°（i.e.光线垂直于界面射入）时，折射角r=0°，光线不发生偏折。

实验表明，不同介质对光的折射本领是不同的。

（e.g.:

玻璃对光的折射本领比水强）

实验证明：

在光的折射中光路是可逆的，从水斜射入空气的光线将偏离法线。

（4）

§3.3光的全反射

光的全反射：

当光从一种介质斜射入空气，入射光线与法线的夹角（入射角）增大到一定值时，在空气中的折射光线全部回到那一种介质中，这种现象称为光的全反射。

（只有当光从水或玻璃之类的介质中斜射入空气中时才会发生全反射现象）

全反射过程图（5）（6）（7）

§3.4透镜成像

（8）

※凸透镜：

中央比边缘厚。

由于凸透镜对光源具有汇聚（将光源向主光轴靠拢）作用，所以凸透镜亦称汇聚透镜。

凸透镜球面越凸，焦距就越短，对光线的汇聚作用越明显。

（9）

凹透镜：

中央比边缘薄。

由于凹透镜对光源具有发散（将光源向主光轴偏离）作用，所以凹透镜亦称发散透镜。

如图（9）平行于主光轴的光线过透镜后折射光线的延长线过焦点。

（10）

如图（10）通过透镜球面的球心C1、C2的直线称为透镜的主光轴，透镜主光轴上的O点称为透镜的光心。

通过光心的光线不改变方向，而任何其他方向的光线，经过透镜后都要发生偏折。

※凸透镜成像的特点:

1）

如图汇聚在主光轴上的一点F，该点称为凸透镜的焦点。

透镜两侧各有一个焦点。

从光心到焦点的距离称为焦距，用f表示。

（11）

u（物距）>2f

f

像的性质：

倒立，缩小，实像

应用：

照相机、望远镜的物镜的成像。

2）

（12）

f

v>2f

像的性质：

倒立，放大，实像

应用：

幻灯机、投影仪、显微镜的目镜的成像。

3）

（13）

u

物体与物像同侧

像的性质：

正立，放大，虚像

应用：

放大镜的成像。

§3.5光的色散

（14）

（15）

光谱：

由红、橙、黄、绿、蓝、绽、紫，连续排列的七色光带。

单色光：

光，经过三棱镜，它不能再发生色散这种色光称为单色光。

复色光：

由几种单色光合成的光。

三原色光：

红、绿、蓝。

颜色：

1）透明体的颜色取决于能透过它的色光的颜色。

2）不透明体的颜色取决于它所能反射色光的颜色。

CHAPTER4Motionandforce

第四章运动和力

§4.1机械运动

※机械运动：

一个物体相对于另一个物体的位置变化称为机械运动，简称运动。

位置变化：

指距离和方向的变化

自然界中一切物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的。

※参照物：

用来判断物体A是否运动的参照物体B即为参照物。

§4.2匀速直线运动

路程：

运动物体通过的路径长度

※匀速直线运动：

物体沿直线运动时，如果在任意相等时间内通过的路程相等，这种运动就称为匀速直线运动。

※速度：

做运速直线运动的物体单位时间内通过的路程。

速度是表示物体快慢的物理量。

速度（v），单位：

米/秒（m/s）[读作：

米每秒]

※单位换算：

Xm/s×3.6=Xkm/hr

Xkm/hr÷3.6=Xm/s

比较速度大小的两种方法：

1）在相同时间内，比较通过的路程的长短。

2）在相同路程内，比较所用的时间的长短。

§4.3变速直线运动

略

§4.4力力的图示

※物体间力的作用是相互的。

※任何里都不能离开物体而存在，力是物体间的相互作用。

物体间：

要有两个或两个以上的物体。

（必须有施力物体，受力物体）

相互：

1）同时产生；同时消失；大小相等；方向相反。

2）作用在两个不同的物体上。

※力的作用效果：

1）可以使物体发生形变。

2）可以使物体的运动状态发生改变。

I.物体运动速度的大小改变。

II.物体运动速度的方向改变。

※力的三要素（i.e.力的作用效果）：

1）力的大小。

2）力的方向。

3）力的作用点。

力的图示：

用一个带箭头的直线表示力的三要素。

（16）

1）比例线段。

2）方向箭头。

3）作用点。

力（F），单位：

牛顿（N），简称：

牛

测量力的工具：

测力计，实验弹簧秤。

NB:

测量力时要先观察测力工具的最大测量范围；以及最小刻度。

最小刻度：

指相邻两刻度间，单位数量大小。

§4.5重力力的平衡

※重力（G）：

由于地球（月球及其他星球）的吸引而使物体受到的力。

重力的方向总是竖直向下的。

怎样判断线或面，是否竖直或水平？

重垂线：

由于悬挂重物，总是竖直下垂的线。

所以：

与重垂线平行的线或面都是竖直的；与重垂线垂直的线或面都是水平的。

重力的大小：

Mugs

重力=质量×比例系数（g）

比例系数：

比例系数记为g，在SI单位制中g的单位是牛/千克（N/kg），地球各地比例系数是不同的（各星球的比例系数也不尽相同），我们可以粗略地把地球上的比例系数记作9.8N/kg。

G=mg

※力的平衡：

作用在同一物体上的两个力，只有当它们沿着同一条直线，且大小相等、方向相反时，它们才能使物体保持平衡状态。

重心：

物体各部分所受重力的等效作用点。

确定物体的重心：

1）质量均匀的几何物体，其重心在物体的几何重心上。

2）质量或者形状不均匀的物体可以用“悬挂法”测重心。

（先找两个悬挂点，分别用重垂线悬挂，描出两次悬挂重垂线轨迹，最后两次轨迹的焦点为重心）

§4.6惯性惯性定律

※惯性：

一切物体，不论是静止还是运动都具有维持原来运动状态（静止也是一种运动状态）的性质。

惯性是物体本身固有的属性。

※惯性定律（牛顿第一定律）：

一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

CHAPTER5WorkandMachines

第五章功和机械

§5.1机械功

※机械功：

当一个力作用在物体上，并且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力队物体做了机械功。

影响机械功大小的因素：

1）与力的大小以及在该力方向上通过的距离有关。

2）作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越大，力对物体所做的功就越多。

（s&F∝W）

物体所做的功=作用力×物体在力的方向上移动的距离

W=F×s

功（W），单位：

焦耳（J），简称：

焦

1J=1N×M

功率：

单位时间内所做的功。

功率是比较做功快慢的物理量。

功率=功/时间

P=W/t

功率（P），单位：

瓦特（w），简称：

瓦

1W=1J/s

拓展：

1千瓦（kw）=103w

1兆瓦（mw）=106w

1马力（i.e.匹）=735w

P=W/t=F×s/t

∵S=v×t

∴P=F×v

§5.2机械能

一个物体能对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。

※势能：

1）重力势能：

物体由于被举高而具有的势能。

（物体质量&所处高度∝重力势能）

2）弹性势能：

物体由于弹性形变而具有的势能。

（弹性形变程度∝弹性势能）

3）动能：

物体由于运动而具有的能量。

（m&v∝动能）

§5.3简单机械

杠杆：

在力的作用下绕固定点转动的硬棒。

（17）

如图（17）固定点O称为支点，促使杠杆转动的力F1成为动力，阻碍杠杆转动的力F2称为阻力，从支点到动力作用线（通过力的作用点沿力的方向所引的直线）的垂直距离l1称为动力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离l2称为阻力臂。

※杠杆的平衡条件：

杠杆平衡状态：

杠杆静止不动或绕支点匀速转动。

条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

i.e.F1l1=F2l2或F1/F2=l2//l1

滑轮：

滑轮是周边有槽、能绕着轴转动的小轮。

滑轮可分为定滑轮与动滑轮。

1）定滑轮：

如图（18），使用时，轴固定不动的滑轮称为定滑轮。

（18）

定滑轮可以看作是一个等臂杠杆，因此使用定滑轮并不能省力，但可以改变用力的方向。

2）动滑轮：

如图（19），使用时，轴随物体一起移动的滑轮称为动滑轮。

（19）

动滑轮可以看作是一个省力杠杆，使用动滑轮可以省一半的力。

§5.4功的原理

功的原理：

动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功，即使用任何机械都不能省功。

机械效率：

有用功在总功中所占的比例称为机械效率。

总功（输入功）=有用功（输出功）+额外功

机械效率=（有用功/总功）×100%

η=（W有用/W总）×100%

CHAPTER6Pressure

第六章压力与压强

§6.1密度

只有比较相同体积的不同物质的质量才有意义。

※密度：

通常情况下，某种物质的质量与体积的比值是一个确定的值，它表示某种物质单位的质量（定义），物理学中把这个比值成为物质的密度。

密度的性质：

1）物质的密度与物质质量多少、体积大小无关。

2）对于不同的物质，密度通常是不同的。

3）密度表示了物质本身的特性。

密度=质量/体积

ρ=m/V

密度（ρ），单位：

千克/立方米（kg/m3）[读作：

千克每立方米]

拓展：

STP情况下：

水的体积

水的质量

1m3

1t

1l（i.e.dm3）

1kg

1ml（i.e.cm3）

1g

§6.2阿基米德原理

※浮力：

浸在液体中的物体受到液体的向上的拖力。

阿基米德原理：

当物体全部或部分浸没在液体中时，它会受到向上的浮力。

浮力的大小等于它所排开这部分液体所收的重力的大小。

由原理可得出：

F浮=G排

G排=ρ液×V排×g

F浮=ρ液×V排×g

※影响浮力大小的因素：

1）与排开液体的密度以及排开液体的体积有关。

2）排开液体的密度越大，排开液体的体积越大，物体所受的浮力就越大。

（ρ液&V排∝F浮）

物体沉浮的条件：

F浮与G物的大小关系

物体的状态

F浮>G物

上浮

F浮=G物

悬浮

F浮

下沉

在漂浮、悬浮、下沉三种不同状态下F浮与G物的大小关系以及V排与V物的大小关系：

物体的状态

F浮与G物的大小关系

V排与V物的大小关系

漂浮

F浮=G物

V排

悬浮

F浮=G物

V排=V物

下沉

F浮

V排=V物

§6.3压强

压力：

垂直作用在物体表面的力。

压力产生的原因：

物体间的相互挤压，由形变而产生的弹性力。

压力与重力：

1）压力与重力无必然联系。

2）当物体放在水平面上时，压力=重力。

压力的作用效果：

使物体表面发生形变。

压强：

物理单位受力面积上的压力。

※影响压力作用效果的因素：

1）当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。

（S受力∝1/p）

2）当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。

（F压∝p）

所以：

压强=压力/受力面积

p=F/S

压强（p），单位：

帕斯卡（Pa），简称：

帕

1Pa=1N/m2

改变压强的方法：

1）减小压力或增大受力面积都可以减小压强。

2）增大压力或减小受力面积都可以增大压强。

§6.4液体对压强的传递

帕斯卡定律：

加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。

液压传动：

利用液体来传递动力。

§6.5液体内部的压强

影响液体内部压强的因素：

1）在同种液体内部，深度越大该处的压强也越大。

（h∝p）

2）在不同液体内部同一深度处，密度大的液体压强大。

（ρ∝p）

NB:

在同一深度处的液体内部，各方向的压强相等。

所以：

液体内部压强=液体密度×比例系数×距离液面的距离

p=ρgh

浮力的产生：

浸在液体中的物体，上下表面所受的压强差产生了浮力。

连通器：

几个底部相通，上部开口或相通的容器组成了连通器。

连容器应用：

如船闸、液位计都是连通器的应用。

§6.6大气压强

大气压强为什么会产生？

因为大气受重力作用，所以大气对于处于其中的物体产生压强。

大气压强的测定：

（20）

原理：

p液=大气压（p0）

i.e.长试管中内外液面的高度差，等于所产生的液体的内部压强。

影响大气压强的因素：

1）海拔高度

2）温度

3）湿度

CHAPTER7HeatandEnergy

第七章热与能

§7.1温度与温标

温度：

客观表示物体冷热程度。

液体温度计原理：

液体的热胀冷缩。

拓展：

除了液体温度计还有：

电阻温度计、液晶温度计、红外温度计etc.。

摄氏温度（℃）：

创始人：

瑞典科学家摄尔西斯（1742年提出）

摄氏温度定标法则：

摄氏温标规定，在1标准大气压下，冰水混合物的温度为0摄氏度；沸水的温度为100摄氏度。

布朗运动：

悬浮在液体或气体中的颗粒所做的无规则运动。

NB:

布朗运动是永不停止的，小颗粒不断的运动着，且温度越高，运动越剧烈。

布朗运动的实质其实是液体或气体分子的运动。

运动的剧烈程度其实反映了物体具有能量的多少。

拓展：

热传递：

热传递的三种形式：

物态

热传递形式

固体

热传导，热辐射

液体

热对流，热辐射

气体

热对流，热辐射

※热传递：

指由高温向低温传递热的现象。

※热传递的条件：

物体间存在温度差。

※热传递的原则：

1）高温物体放出热量，自身温度降低。

2）低温物体吸收热量，自身温度升高。

§7.2热量比热容

※热量：

表示在热传递过程中，物体吸收或放出能量的多少。

热量（Q），单位：

焦耳（J），简称：

焦

※比热容：

单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。

NB:

比热容是物质的一种特性。

比热容的值与物质种类有关；比热容与m以及温度的变化量（∆t）无关；不同物质比热容通常是不同的。

比热容（c），单位：

焦耳/（千克∙摄氏度）[J/（kg∙℃）]{读作：

焦耳每千克摄氏度或焦每千克摄氏度}

拓展：

一些常见物质的比热容：

水

4.18×103

水银

0.138×103

铜

0.385×103

干燥泥土

0.84×103

钢铁

0.452×103

煤油

2.137×103

花岗岩

0.800×103

甘油

2.23×103

铝

0.900×103

酒精

2.43×103

石蜡

（2.1~2.9）×103

冰

2.1×103

单位：

J/（kg∙℃）

§7.3内能

热运动：

物体内大量分子的无规则运动。

分子动能：

分子因热运动而具有的动能。

分子势能：

由于分子之间的相互作用而具有的势能成为分子势能。

分子之间的相互作用：

吸引力、排斥力。

内能：

所有分子动能和分子势能的总合。

改变物体内能的方式：

物体内能可以通过做功和热传递两种不同的方式来实现，且做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。

做功是内能于其他形式的能转化的过程。

热传递的三种方式传导、对流和辐射都是物体间内能转移的过程。

§7.4热机

热机：

燃料燃烧时，将储存的化学能转化为蒸汽或燃气的内能，各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机统称为热机。

内燃机：

内燃机将燃料在内燃机的汽缸内直接燃烧，产生高温高压燃气推动活塞做功。

（内燃机燃料的利用率为25%~40%）

四冲程汽油机：

四冲程汽油机是最早的内燃机它有四个冲程。

（21）

1）吸气冲程：

活塞向下运动，进气阀门开启，空气和汽油的混合气体进入汽缸。

2）压缩冲程：

两个阀门都关闭。

活塞向上运动，将混合气体压缩至原来体积的1/8左右。

3）做功冲程：

汽缸顶端的电火花塞通电点火，混合气体爆发性燃烧，高温高压气体向下推动活塞做功。

在此过程中，燃气的内能部分转化为机械能。

4）排气冲程：

活塞向上运动，排气阀开启，废气被排出汽缸。

拓展：

柴油机：

柴油机也是内燃机的一种。

它的特点是功率大，但是排出的废气多，噪音大。

柴油机的基本工作原理是：

吸气冲程中，只有空气通过进气阀进入汽缸。

压缩冲程中，活塞将空气压缩到原体积的1/16左右，使空气压强增加，从而使温度升高至柴油燃点。

此时喷油嘴喷出雾状柴油，达到燃点的柴油立即燃烧，使汽缸内的气体压强大大增加，从而有力地推动活塞对外做功。

汽轮发动机：

汽轮发动机包括蒸汽轮机和燃气轮机。

它们通过高温高压的水蒸气或燃烧燃料产生的燃气推动一系列涡轮叶片旋转，从而带动发电机或其他大型机械工作。

喷气发动机：

空气从喷气发动机的前部进入，并被涡轮机压缩。

压缩空气进入燃烧室与燃料混合后燃烧，高温高压燃气向后部喷射产生推进力。

它们的工作过程可归纳为:

进气、压缩、燃烧、排气。

喷气式飞机靠喷气发动机提供的动力飞行。

火箭发动机：

火箭发动机除带有燃料（如液态氢）之外，还带有助燃剂（如液态氧），因此它可以在地球大气层外工作。

燃料和助燃剂混合燃烧产生的高温高压燃气向后喷出，产生巨大的推进力。

CHAPTER8ElectricityandMagnetism

第八章电与磁

§8.1欧姆定律

电荷电流：

人类对电最早的认识来自摩擦产生的静电。

电量：

电荷的基本单元是电子，物体所带的电量Q都是电子电量的整倍数。

电量（Q），单位：

库仑（C），简称：

库

拓展：

1C的电量相当于6.25×1018个电子所带的电荷量。

自由电子：

在金属导体中有大量脱离原子核束缚、可在原子外自由移动的电子。

电荷的定向移动：

大量自由电荷同时向一个方向移动。

NB:

由于电源正极的吸引，导体中的自由电子便会同时向电源的正极移动。

然而，在电子发现以前，物理学家就已规定电流的方向是从电源的正极通过导体流向负极，这一规定沿用至今。

所以，电流的方向恰好与自由电子定向移动的方向相反。

※电流强度：

物理学中用电流强度（简称电流）这个物理量来表示电流的强弱，符号为I，它等于每秒内通过导体横截面的电量。

所以：

I=Q/t

电流强度（I），单位：

安培（A），简称：

安

1A=1C/s

拓展：

1毫安（mA）＝10-3A

1微安（μA）=10-6A

不同用电器正常工作时电流大小：

电器

电流

电子手表

约2μA

小型手电筒

约0.2A

小型收音机

约0.4A

电视机

约0.5A

电吹风

约2.5A

电饭煲

约3A

电热水壶

约6A

电焊机

约100~200A

※电流表：

测量电流的仪器是电流表，使用时应将它串联在被测电路中，电流表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源正极