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初二下物理讲义docx
第一讲力
(一)力
1、定义:
力是物体对物体的作用。
说明
(1)一个力的产生一定有施力物体和受力物体,且同时存在。
(2)单独一个物体不能产生力的作用。
(3)力的作用可发生在相互接触的物体间,也可以发生在不直接接触的物体间。
2、力的单位:
牛顿(N)
3、力的作用效果有两个:
(1)力可以改变物体的运动状态。
由静止一运动
―►静止
力可以使物体速度大小改变
j速度方向改变
举例:
用力推小车,小车由静止变为运动;守门员接住飞来的足球。
(2)力可以改变物体的形状。
举例:
用力压弹簧,弹簧变形;用力拉弓弓变形。
判断力的存在可通过力的作用效果来判断。
4、力的三要素:
如、方宜、作用点。
它们都能影响力的作用效果。
5、画力的示意图。
(“三定”“三标”)
"三定”
(1)定点;(作用点)
(2)定方向;(方向)
(3)定长度。
(大小)
“三标”
(1)标箭头;
(2)标力的符号;
(3)标力的数值和单位。
6、物体间力的作用是相互的。
(二)弹力
1、弹性:
物体受力发生形变不受力自动恢复原来形状的特性;塑性:
物体受力发生形变不受力不能自动恢复原来形状的特性。
2、弹力的定义:
物体由于发生彈性形变而产生的力。
(如压力,支持力,拉力)力的命名:
力的产生条件:
弹力、重力、浮力
力的作用效果:
压力,支持力,拉力
3、产生条件:
发生弹性形变。
4、判断是否产生弹力:
(1)物体间是否直接接触;
(2)是否有形变:
“消除法”即假想无弹力,看研究对象是否会改变原來的运动状态,若会改变原來的运动状态,则有弹力;否则,就不存在弹力。
5、弹簧测力计
(1)、用途:
测量力的大小。
(2)、构造:
(三)重力
1、产生原因:
由于地球与物体间存在吸引力。
2、定义:
由于地球吸引而使物体受到的力;用字母互表示。
3、施力物体:
地球
4、重力方向:
竖直向下
5、重力的大小:
G=mg其中r=9.8N/kg,
9.8N/kg物理意义:
质量为1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。
注:
重力的大小与物体的质量、地理位置有关,即质量越大,物体受到的重力越大;在地球上,越靠近赤道,物体受到的重力越小,越靠近两极,物体受到的重力越大。
应用:
重垂线
1原理:
是利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的。
2作用:
检查墙壁是否竖直,桌面是否水平。
6、作用点:
重址(质地均匀的物体的重心在它的儿何中心。
)
7、为了研究问题的方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在重心上。
同一物体同时受到儿个力时,作用点也都画在重心上。
8、重力和质量的区别于联系:
质量
重力
区别
概念
物体所含物质的多少
由于地球的吸引而使物体受到的力
符号
m
G
量性
标里
矢量
单位
kg
N
大小与地理位置的关系
无关
有关
公式
m=PV
G=mg
测量工具
天平、秤
弹簧测力计
联系
G=mg
第二讲运动和力
(一)牛顿第一定律
1、内容:
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态。
2、说明:
(1)原来静止的物体,不受力时,总保持静止状态,原来运动的物体,不受力时,总保持匀速直线运动状态。
(惯性定律)
(2)力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
(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。
3、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。
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。
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?
答:
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,称为平衡状态。
2、二力平衡条件:
同物、等大、反向、同线
3、力与运动的关系
条件
力的方向与物体的运动方向
物体所处的运动状态
不受力或受平衡力(合力为零)
静止或匀速直线运动状态
运动状态不变
合力不为零
相同
速度增大,并做直线运动
运动状态一定改变
相反
速度减小,仍做直线运动
不一致
运动方向改变,做曲线运动
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。
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。
4、平衡力与相互作用力的区别
作用力和反作用力
相互平衡的两个力
相同点
人小
相等
相等
方向
相反,且在-条直线上
相反,且在一条直线上
区别
作用对象
在不同物体上
在同一物体上
作用时间
同时产生,同时消失
没有时间关系
力的作用效果
不能抵消
可以抵消
力的性质
一定相同
可能相同,可能不同
(三)摩擦力
1、产生条件(判断依据):
(1)相互接触,且接触面粗糙;
(2)有相对运动或有相对运动的趋势。
2、摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
3、摩擦力的分类
分类
产生条件
特点
静摩擦力
两个物体相互接触且有运动趋势时,接触面阻碍物体运动的力为静摩擦力。
a、随外力的增大而增大
b、随运动趋势强弱变化在0至最大静摩擦力fM之间变化,但跟接触面上的正压力N无直接关系。
滑动摩擦力
物体滑动时,接触血阻碍物体运动的力为滑动摩擦力。
公式:
f=UN
a、与正压力的大小有关;
b、与接触面的粗糙程度有
关。
滚动摩擦力
物体滚动时,接触面阻碍物体运动的力为滚动摩擦力。
4、摩擦与生活
(2)增大接触而的粗糙程度。
举例:
鞋底的花纹
(2)减小接触面的粗糙程度。
举例:
冰壶运动
(3)用代替滑动摩擦举例:
滚动轴承
(4)使两接触面分离举例:
加润滑油、气垫船
第三讲压强
(一)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、人小:
只有当物体在水平面时自然静止时,物体对水平支持而的压力才与物体受到的重力在数值上相等,有:
F=G=mg但压力并不是总等于重力
(二)压强
1、物理意义:
圧强是表示压力作用效果的物理量。
2、定义:
物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强
3、公式:
P=F/S
举例:
用力切菜易切断举例:
磨刀不误砍柴功
举例:
车辆行驶要限载举例:
铁轨铺在路枕上
4、单位:
帕斯卡(pa)lpa=lN/m2
5、增大压强的方法:
1)增大压力
2)减小受力面积
6、减小压强的方法:
2)减小压力
2)增大受力面积
(三)液体压强
1、产生原因:
液体受到重力作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有流动性,对容器侧壁有压强。
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)液体的压强随着深度增加而增大;
(3)在同一深度,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=pgh
注意:
(1)液体压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的体积、质量无关。
与浸入液体中物体的密度无关(深度不是高度)
(2)公式P=gh中,p的单位用“kg/m",h的单位用“m”,P的单位才能是“Pa”。
(3)公式P=F/S是压强的定义式,对固体、液体和气体都适用;公式P=pgh只适用于液体。
4、液体产生的压力与液体重力的关系
容器形状(底面积相等)
容器底部的压力F(容器内装有等质量的溶液)
容器底部的丿玉强
上大下小
F P=pgh 上下一样大,为柱体 F=G液 上小下大 F>G液 注意: 计算液体对容器的压力时,必须先由公式P=gh算出压强,再由公式P二F/S,得到压力F=PSo 5、连通器: 上端开口、下端连通的容器。 特点: 连通器里如果只有一种液体,在液体不流动时,各容器屮的液面总保持相平,即各容器的液体深度总是担箋。 应用举例: 船闸、茶壶、锅炉的水位计。 例题: 连通器里装有同种液体,在不流动时,各容器中的液面,如果连通器装的是不 同液体,那么密度小的液体的液面比密度大的液体液而. (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屮的物体产生压强。 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76cm高水银柱产生的压强,即Po=l.O13xlO5Pa,约支持10m高的水柱。 5、大气压的特点: (1)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lOOPa; (2)大气压还受天气、气候的影响。 (3)液体的沸点随液体表面的气压增大而增大。 (应用: 高压锅) 6、气圧计和种类: 水银气压计、金属盒气压计(无液气压计) 7、大气圧的应用实例: 抽水机抽水、用吸管吸饮料、注射器吸药液。 (五)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而快,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; 第四讲浮力 (一)浮力(F浮) 1、定义: 浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,叫浮力。 浮力的施力物体是: 2、浮力的方向是竖直向上的。 3、产生原因: 由液体(或气体)对物体向上和向下的压力差。 以浸没在水中的正方体为例,从它六个面受到水的压强和压力来对比分析一下,如下表: 位置 深度 压强 压力 前后两个面 相等 左右两个面 相等 上下两个面 上表面深度小于下表面深度 (二)阿基米德原理 1、内容: 浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力。 2、公式: F浮=6排=卩液gV排 3、从阿基米德原理可知: 浮力的大小只决定于液体的密度、物体排液的体积(物体浸入液体的体积),与物体的其它因素无关无关。 4、物体的浮沉条件及应用: (1)、物体的浮沉条件: 处于静态,受平衡力作用 (2)、浮力的应用 1)轮船是采用空心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,轮船浸入水的体积会变小,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E艇是靠充入密度小于空气的气体来改变浮力o 4)密度计是邃浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大化 5)盐水选种。 5、浮力的计算: 压力差法: F浮二F向上向下 称量法: F沪G^F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法) 漂浮悬浮法: F浮二G物 阿基米德法: F沪G沪p酒gV排(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法) 第五讲功和机械能 (一)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。 注意: (1)一、作用在物体上的力,二、物体在这个力的方向上移动的距离,这两点是力做功的必要因素,缺一不可。 请判断下列情况,力对物体是否做功(是否有成效): a)用推力推物理没有推动,推力是否做功; b)用推力将置于水平面上的物理推动后撤去推力,物体将继续沿原来的运动方向滑行一段 距离。 撤去外力后,物体在滑行的阶段推力是否做功; c)表演杂技“顶碗”时,演员头顶着碗在水平舞台上行走,他的头对碗的支持力对碗是否 做功。 (2)要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。 3、功的计算公式: W=Fs(功=力><力的方向上的距离) F表示力,单位是牛(N),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,lJ=lN*mo 注意: (1)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方。 (2)W二Fs公式屮的F是物体移动距离s时,始终作用在物体上•且大小不变的力。 4、功的原理: 使用机械吋,人们所做的功,都不会少于不使用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。 注意: 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,也是最简单的情况。 (二)功率 1、功率的物理意义: 表示力对物体做功的快慢。 2、功率的左义: 单位时间内所做的功。 3、计算公式: P=— 其屮W代表功,单位是焦(J);t代表吋I'可,单位是秒(s);P代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。 注意: (1)功率公式变形式帀学¥二刊 F代表拉力,单位是N;v代表物体在拉力F作用下的即吋速度,单位是m/so (2)P二Fv表示的物理意义: a)当物体的功率一定时,它受到的牵引力越大,速度越大; b)当物体的牵引力一定时,功率与速度成正比; c)当物体的速度一定时,牵引力越大,它的功率越大。 应用: 功率一定的机车,有经验的司机在上坡时要降低速度,目的是增大牵引力,使机车更容易上坡。 4、功率的单位是瓦特(简称瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s>lkW=103Wo 5、功与功率的区别 功 功率 意义 力和在力的方向上移动距离的乘积 单位吋间内做的功 公式 W=Fs p=—厂t 单位 焦(J)、度(kW・h) 瓦(W)、千瓦(kW) 与效率的关系 n=w有/w总 n=p有/P总 联系 W=Pt (三)动能和势能 1、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。 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。 2、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。 3、势能 (1)、势能包括重力势能和弹性势能。 (2)、重力势能: (a)定义: 物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。 (b)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。 (c)--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: (a)定义: 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 (b)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)。 (c)对同一弹簧或同一橡皮筋來讲(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。 (四)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; 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。 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。 4、自然界中可供人类利用的能源有水能和风能.大型水电站通过修筑拦河坝來提高水位,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。 第六讲简单机械 (一)杠杆 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。 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“仇”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用作2〃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“S"表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“S"表示。 )注意: 力臂的画法: 一找点,二画线,三找垂线段。 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x动力臂=阻力X阻力臂; 公式: =F2L2。 4、杠杆的应用 (1)省力杠杆: b>S,F1VF2(省力费距离,如: 撬棒、钏刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。 ) (2)费力杠杆: Fi>F2(费力省距离,如: 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆。 ) (3)等臂杠杆: S=L2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向等臂杠杆的具体应用: 天平.许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。 ) 5、找最小动力 (1)阻力F2和阻力臂1_2—定时,由F]L1=F2L2可知,动力臂L]越长,动力F1就越小。 (2)阻力F2和动力臂―一定时,由F1L1=F2L2可知,阻力臂越短,动力就越小。 (二)滑轮 1、滑轮是变形的杠杆。 2、定滑轮: 1定义: 中间的轴固定不动的滑轮。 2实质: 等臂杠杆。 3特点: 使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 4对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)NG物。 绳子自由端移动距离Sf(或速度*)二重物移 动的距离Sg(或速度%) 3、动滑轮: 1定义: 和重物一起移动的滑轮。 (可上下移动,也可左右移动) 2 实质: 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 3特点: 使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。 4对滑轮进行受力分析(只忽略轮轴间的摩擦): 则,拉力F=+(G物+G动) 绳子自由端移动距离Sf(或vF)=2倍的重物移动的距离Sg(或%) 4、滑轮组 1定义: 定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 2特点: 使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。 3对滑伦组进行受力分析(只忽略轮轴间的摩擦), 则拉力F VG)o (G*"如。 绳子自由端移动距离Sf(或vF)=n倍的重物移动的距离Sg(或注意: n的大小与动滑轮相联系的绳子的股数一致。 4组装滑轮组方法: 首先根据公式物严)求出绳子的股数。 然后根据〃奇动偶定〃的原则。 结合题目的具体要求组装滑轮。 注意: 无论对于单个滑轮还是滑轮组,我们把握以下几点: (1)将动滑轮和物体看成是一个整体,对整体进行受力分析; (2)一根绳子上拉力处处相等; (3)省力必费距离,费力必省距离; (4)拉绳子的时间和物体移动的时间相等。 5、轮轴 1定义: 由一个轮(R)和一个轴(rj组成,并且都绕固定的轴转动。 (R>r) 2特点: (1)轮轴实质上是一个可连续转动的杠杆。 (2)若动力作用在轮上,可以省力; 若动力作用在轴上则费力。 6、斜面 ①定义: 斜面是一种可以省力的简单机械,但必须多移动距离。 ②原理: FL=Gh(在不计摩擦的条件下成立) F: 沿斜面的拉力 G: 物体重力 L: 斜面长 h: 斜而髙 从公式可知: 斜面越反越省力。 (三)机械效率 有用功 额外功 总功 机械效率 定义 对人们有用的功 并非我们需要但又不得不做的功 有用功加额外功或动力所做的功 有用功跟总功的比值 公式 W有用=Gh(提升重物)=W总一W额 =r/W总 W«<=w总—I/V有用=6动力(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 则总=*有用+ W额=竹= 叫用 % 单位 J J J 无单位 注息: 1、额外功主要是由于克服机械本身的重力和摩擦力而做的功,是我们利用机械时不得不做的。 2、有用功总小于总功,所以机械效率总小于通常用百分数表示。 某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。 3、提高机械效率的力法: 减小机械自重、减小机械间的摩擦。 4、机械效率: 定义: 有用功跟总功的比值。 公式: 〃二巴但 % 斜面: 〃二 定滑轮: 〃二 动滑轮: 7= 滑轮组: 〃二 〃厶力SGFGFGFGF 一一一一- GF G7 一一力鈴创F2
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