物理知识归纳总结

时间:2025-06-19 11:11:06 晶敏 物理 我要投稿

物理知识归纳总结

  1.磁性:物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。

物理知识归纳总结

  2.磁体:具有磁性的物体叫磁体。它有指向性:指南北。

  3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。

  ①任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极)

  ②磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。

  4.磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。

  5.磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。

  6.磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用。

  7.磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

  8.磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极。(磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交)

  9.磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。

  10.地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们的交角称磁偏角,这是我国学者:沈括最早记述这一现象。)

  11.奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场。

  12.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)。

  13.安培定则的易记易用:入线见,手正握;入线不见,手反握。大拇指指的一端是北极(N极)。

  14.通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。

  15.电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。

  16.电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变。

  17.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作,利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。

  18.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。

  19.产生感生电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动。

  20.感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关。

  21.电磁感应现象中是机械能转化为电能。

  22.发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子。

  23.高压输电的原理:保持输出功率不变,提高输电电压,同时减小电流,从而减小电能的损失。

  24.磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用。是由电能转化为机械能。应用是制成电动机。

  25.通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关。

  26.直流电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。

  27.交流电:周期性改变电流方向的电流。

  28.直流电:电流方向不改变的电流。

  物理知识的记忆方法

  1.理象记忆法:如当车起初和刹车时,人向后、前倾倒的现象,采记忆惯性概念。

  2.浓缩记忆法:如光的反射定律可浓缩成“三线共面、两角相等,平面镜成像规律可浓缩为”物像对称、左右相反”。

  3.口诀记忆洁:如“物体有惯性,惯性物属性,大小看质量,不论动与静”。

  4.比较记忆法:如惯性与惯性定律、像与影、蒸发与沸腾、压力与压强、串联与并联等,比较区别与联系,找出异同。

  5.公式记忆法:如记住了gng的公式W=F.S,就有助于记住gng的概念、gng的计算方法、做gng的两个必要因素。

  6.单位记忆法:如记往了密度的单位是千克/米3,就容易知道密度的概念是:单位体积的某种物质的质量。

  7.推导记忆法:如推导液体内部压强的计算公式。即:P=F/S=G/S=g/s=pvg/s=pshg/=pgh。

  8.归类记忆法:如单位时间通过的路程叫速度,单位时间里做gng的多少叫gng率,单位体积的某种物质的质量叫密度,单位面积上受到的压力叫压强等,都可以归纳为“单位……的……叫……”类。

  9.顾名思义记忆法:如根据“浮力”、“拉力”、“支持力”等名称,易记住这些力的方向。

  10.反义记忆法:如正、负电荷,同种电荷相吸,异种电荷相斥。磁场中同极相斥,异极相吸。两种电荷可独立存在,而两种磁极不可单极独立存在。

  11.因果(条件)记忆法:如判定使用左、右手定则的条件时,可根据由于在磁场中有电流,而产生力,就用左手定则;若是由于受力在磁场中运动,而产生电流,就用右手定则。

  12.图表记忆法:可采用小卡片、转动纸板、列表格等方式,将知识内容分类归纳小结编成图表记忆。

  13.实践记忆法:如制作测力计,可以帮助同学们记在弹簧的伸长与外力成正比的知识。

  第七章力

  一、力

  1、力的概念:力是物体对物体的作用。

  2、力的单位:牛顿,简称牛,用N表示。力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。

  3、力的作用效果:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。

  说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢是否改变(速度大小的改变)和物体的运动方向是否改变

  4、力的三要素:力的大小、方向、和作用点;它们都能影响力的作用效果。

  5、力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长

  6、力产生的条件:

  ①必须有两个或两个以上的物体。

  ②物体间必须有相互作用(可以不接触)。

  7、力的性质:物体间力的作用是相互的。

  两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。

  二、弹力

  1、弹力

  ①弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复到原来的形状的性质叫弹性。

  ②塑性:物体受力发生形变,形变后不能恢复原来形状的性质叫塑性。

  ③弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关弹力产生的重要条件:发生弹性形变;两物体相互接触;生活中的弹力:拉力,支持力,压力,推力;2:弹簧测力计

  ①结构:弹簧、挂钩、指针、刻度、外壳

  ②作用:测量力的大小

  ③原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,它的伸长量就越长。(在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比)

  ④对于弹簧测力计的使用

  (1)认清量程和分度值;

  (2)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;

  (3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;

  (4)使用时力要沿着弹簧的轴线方向,注意防止指针、弹簧与秤壳接触。测量力时不能超过弹簧测力计的量程。

  (5)读数时视线与刻度面垂直说明:物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转换法”。利用这种方法制作的仪器有:温度计、弹簧测力计等。

  三、重力、

  1、重力的概念:由于地球的吸引而使物体受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。

  2、重力大小的叫重量,物体所受的重力跟质量成正比。

  公式:G=mg其中g=9.8N/kg,它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。在要求不很精确的情况下,可取g=10N/kg。

  3、重力的方向:竖直向下。其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和桌面是否水平。

  4、重力的作用点重心

  重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点

  第八章力和运动

  一、牛顿第一定律

  1、牛顿第一定律:

  ⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。

  ⑵说明:

  A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验,所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。

  B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.

  C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。

  2、惯性:

  ⑴定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。

  ⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。

  利用惯性:跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止惯性带来的危害:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离。

  二、二力平衡

  1、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。

  2、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上

  3.物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。即平衡状态.

  4、平衡力与相互作用力比较:

  相同点:①大小相等;②方向相反;③作用在一条直线上。

  不同点:平衡力作用在一个物体上,可以是不同性质的力;相互作用力作用在不同物体上,是相同性质的力。

  5、力和运动状态的关系:物体受力条件受平衡力物体运动状态静止匀速运动受非平衡力运动快慢改变运动方向改变运动状态不变说明力不是产生(维持)运动的原因运动状态改变力是改变物体运动状态的原因物体运动状态的改变,是指速度大小的改变和运动方向的改变。

  三、滑动摩擦力

  1、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。

  2、摩擦力分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。

  3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。

  4、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

  5、滑动摩擦力:

  ①测量原理:二力平衡条件

  ②测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。

  ③结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。

  7、应用:

  ①增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动摩擦为滑动摩擦。

  ②减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。

  第九章压强

  一、压强

  1、压力:

  ⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。注意:压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在水平面上时,如果物体不受其他力,则F=G

  ⑵方向:压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体。

  2、研究影响压力作用效果因素的实验:

  ⑴课本P30图9.13中,甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。乙、丙说明:压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。

  概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积大小有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法。

  3、压强:⑴定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。⑵公式:p=

  FF推导公式:F=PS、S=SP2(

  ⑶单位:压力F的单位:牛顿(N),面积S的单位:米

  m2)

  ,压强p的单位:帕斯卡(Pa)。

  (4)应用:减小压强。如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。液体的深度:液体中的某点增大压强。如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄。

  二、液体的压强

  到液面下的距离叫做该点在液体中的深度

  1、液体压强的特点:

  ⑴液体对容器底和侧壁都有压强,

  ⑵液体内部向各个方向都有压强;

  ⑶液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;

  ⑷不同液体的压强与液体的密度有关。

  2、液体压强的计算公式:p=ρgh

  使用该公式解题时,密度ρ的单位用kg/m3,压强p的单位用帕斯卡(Pa)。压强公式适用范围一般思路特殊思路通用公式:一般固体水平面:F=Gp=p=ρgh一般液体FS先p=ρgh再F=PS规则容器装液体:F=Gp=圆柱形物体p=ρghFS3、连通器:

  ⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。

  ⑵原理:连通器里装一种液体,在液体不流动时,各容器的液面保持相平。

  ⑶应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、等都是根据连通器的原理来工作的。

  三、大气压强

  1、大气压的存在实验证明:历史上著名的实验马德堡半球实验。

  2、大气压的测量:托里拆利实验。

  (1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。

  (2)原理分析:在管内与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。

  (3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)

  A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。

  B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m

  C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。

  D、标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×10Pa

  3、大气压的测量工具:气压计。分类:水银气压计和无液气压计

  4、大气压的特点:空气内部向各个方向都有压强;大气压随高度增加而减小。

  5、沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升5高。

  6、应用:活塞式抽水机和离心式抽水机。

  四、流体压强与流速的关系

  1:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。飞机的升力:飞机前进时,由于机翼上下不对称上凸下平,机翼上方空气流速大,压强较小,下方流速小,压强较大,机翼上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。

  第十章浮力

  一、浮力

  1:浮力:一切浸在液体或气体里的物体,都受到液体或气体对它竖直向上的力,这个力叫浮力。

  浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。浮力方向:总是竖直向上的。施力物体:液(气)体

  二、阿基米德原理

  1.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

  2.方向:竖直向上

  3.阿基米德原理公式:F浮G排

  三、物体的浮沉条件及应用

  物体运动状态下沉悬浮上浮漂浮

  物体运动方向力的关系向下静止在液体内部向上静止在液体表面F浮G物F浮=G物V排与V物V排=V物V排ρ液4.从阿基米德原理可知:浮力的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),与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。

  10.3物体的浮沉条件的应用:

  1.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)气球和飞艇是靠充入密度小于的气体来改变浮力。

  4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。

  2、浮力的计算:

  1)压力差法:F浮=F

  2)称量法:F此方法)

  3)漂浮悬浮法:F浮=G

  物浮

  向上

  -F向下

  =G物-F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用

  4)阿基米德法:F浮=G排=ρ

  选用此方法)

  液

  gV排(当题目中出现体积条件时,一般

  第十一章功和机械能

  一、功

  1、做功的含义: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,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。力学里所说的功包括两个必要因素: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。不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

  2、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功:功=力×力的方向上移动的距离

  用公式表示:W=FS,符号的意义及单位:W功焦耳(J)

  F力牛顿(N)S距离米(m)

  功的单位:焦耳(J),1J=1Nm。

  注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力F的方

  向上通过的距离,必须与F对应。③功的单位“焦”(牛米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛米,不能写成“焦”)单位搞混。

  3、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功。

  说明:

  ①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。

  ②功的原理告诉我们,使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。

  ③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、或者可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。

  ④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时人们所做的功(FS)=不用机械时对重物所做的功(Gh)。

  二、功率

  1、定义:功与做功所用时间之比。

  2、物理意义:表示做功快慢的物理量。

  3、定义公式:P=

  Wt使用该公式解题时,功W的单位:焦(J),时间t的单位:秒(s),功率P的单位:瓦(W)。

  4、单位:主单位:W,常用单位kW,它们间的换算关系是:1kW=103W

  5、推导公式:P=Fυ;公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在力F的方向上运动的速度。使用该公式解题时,功率P的单位:瓦(W),力F的单位:牛(N),速度υ的单位:米/秒(m/s)。

  三、动能和势能

  1、能量:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。

  理解:

  ①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。

  ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。

  2、动能

  ①定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。

  ②决定动能大小的因素:

  动能的大小与质量和速度有关。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,它的动能也越大。

  3、重力势能

  ①物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。

  ②决定重力势能大小的因素:重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。高度相同的物体,物体的质量越大,重力势能越大;质量相同的物体,物体的高度越高,重力势能越大。

  4、弹性势能

  物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。

  四、机械能及其转化

  1:机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:J动能和势能之间可以互相转化的。

  方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。

  2:机械能守恒:只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持不变。

  人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。

  第十二章简单机械

  一、杠杆

  1、定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点转动,这根硬棒叫做杠杆。判断一个物体是不是杠杆,需要满足三个条件,即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻力)和转动(绕固定点)。

  杠杆可以是直的,也可以是弯的,甚至是任意形状的,只要在力的作用下能绕固定点转动,L1且是硬物体,都可称为杠杆。O

  F1L2F22、杠杆的五要素:

  ①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。

  力的作用线:通过力③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。

  的作用点沿力的方向④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。

  所画的直线⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。

  3、研究杠杆的平衡条件:

  ①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。

  ②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。

  ③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式:F1L1=F2L2也可写成:F1/F2=L2/L14、应用:三种杠杆:名称省力杠杆结构特征动力臂大于阻力臂(L1>L2,F1

  (G物G动)④组装滑轮组方法:首先根据公式n求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”

  F的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。

  第3节机械效率

  1、有用功:定义:对人们有用的功。

  公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总斜面:W有用=Gh

  2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。

  公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额=fL

  3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功

  公式:W总=W有用+W额=FS=

  公式:=W有用

  GhGhGFSFhF4、机械效率:定义:有用功跟总功的比值。

  W有用W总GhGhGGhGhG动滑轮:=滑轮组:=FSF2h2FFSFnhnF5、有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。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%。

  6、提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。

  7、机械效率的测量:

  (1)原理:=定滑轮:=W有用W总GhFS

  (2)应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。

  (3)器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

  (4)步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。

  (5)结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:

  ①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。

  ②提升重物越重,做的有用功相对就多。

  ③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。

  8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率

  第四章 牛顿运动定律

  第一节 牛顿第一定律理想实验的魅力牛顿物理学的基石惯性定律牛顿第一定律(惯性定律)

  定义:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它变这种状态。惯性定义:物体所具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性与质量描述物体惯性的物理量是它们的质量。质量是标量,只有大小,没有方向。质量单位:千克(kg)

  第二节 实验:探究加速度与力、质量的关系加速度与力的关系基本思路:保持物体质量不变,测量物体在不同的力的作用下的加速度,分析加速度与力的关系。加速度与质量的关系基本思路:保持物体所受的力相同,测量不同质量的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。制定实验方案时的两个问题怎样由实验结果得出结论aF,a1/m

  第三节 牛顿第二定律牛顿第二定律定义:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。公式:F=kma k是比例系数,F指的是物体所受的合力。力的单位牛顿年第二定律的物理表达式:F=ma力的单位:千克米每二次方秒。

  第四节 力学单位制基本量:被选定的、可以利用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量。基本单位:基本量的单位。导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其它物理量的单位。单位制:由基本单位和导出单位组成。国际单位制(SI):1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。

  第五节 牛顿第三定律作用力和反作用力定义:物体间相互作用的这一对力。作用力和反作用力总是互相依存、同时存在的。牛顿第三定律定义:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

  第六节 用牛顿运动定律解决问题(一)从受力确定运动情况从运动情况确定受力第七节 用牛顿运动定律解决问题(二)共点力的平衡条件平衡状态:一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时所处的状态。在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。超重和失重超重定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。加速度方向:竖直向上。失重定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。加速度方向:竖直向下。从动力学看自由落体运动物体时从静止开始下落的,即运动的初速度是0。运动过程中它只受重力的作用。

  一、与电学知识有关的现象

  1.电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。

  2.排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。

  3.电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。

  4.微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。

  5.厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。

  6.厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。

  二、与力学知识有关的现象

  1.电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。

  2.菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。

  3.菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。

  4.菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。

  5.火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。

  6.往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。

  7.磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。

  三、与热学知识有关的现象

  (一)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象

  1.使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。

  2.锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。

  3.炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。

  4.滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,容易破裂。

  5.往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。

  6.炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。

  7.冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增大,从而推开瓶塞。

  8.冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫,是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。

  9.冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使玻璃杯破裂。

  10.煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。

  (二)与物体状态变化有关的现象

  1.液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时,通过减压阀,液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧。

  2.用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏。若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。

  3.烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。

  4.用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于100℃,而锅内食物为100℃,离开火炉后,锅内食物能从锅底吸收热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为100℃为止。

  5.用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提高了煮食物的温度。

  6.夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,说明空气中水蒸气含量较高,湿度较大,这正是下雨的前兆。

  7.煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不能提高水温,结果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了。

  8.冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。

  9.油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来。这是因为水的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。

  10.当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声。

  11.当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度降至沸点以下。加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热。把汤扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度降低,倒入锅内后,它又从沸汤中吸热,使锅中汤温度降低。

  (三)与热学中的分子热运动有关的现象

  1.腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是因为温度越高,盐的离子运动越快的缘故。

  2.长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是因为分子永不停息地做无规则的运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,所以刮去一层,仍可看到里面呈黑色。

  我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象,联系到我们学过的物理知识,去分析和解释这些现象,就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。

  物理作为一门大众的学科,在生活中的应用数不胜数,厨房中的物理知识应用真可谓冰山一角,我们必须更加努力的学习,积累物理知识,提高自己的科学技术水平,这样才能使我们的生活变得更美好。

  声音的产生——传播的介质——声波和声速——声音的特性——声的利用

  无声的根源,是因为它还没产生。

  一切正在发声的都在振动。为什么一切正在发声的物体都在振动?

  我们可以通过拨动张紧的橡皮筋,观察它的变化;或者边说话,边用手摸颈前喉头的部分。观察、体验、总结。通过实验证明了橡皮筋嗡嗡作响时,在振动;说话时声带在振动。

  对于人类而言,声音产生了,即使是有一定的距离却能够听见,是因为声音还需要通过传播的介质才能进入人耳。介质是什么?

  可以通过一张桌子做实验,一个同学轻敲桌子(不要是附近的同学听到敲击声),另一个同学把耳朵贴在桌面上;可以一个同学距离另一个同学有一定距离,对话;可以一个同学在水中闭气,快速说一句话,而另一个同学在旁边听。通过实验证明,传声的介质可以是气体、固体、液体。而另一个实验:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽离其中的空气,在进气。可知抽气声音由大变小直到消失;进气声音由小变大。证明了真空不能传声。

  在人类听见声音的时候,总是“先来后到”,总要等待一段时间或者更长才听见。这是为什么?

  例如远处一道闪电划过漆黑的夜空,过了一会儿才听见隆隆的雷声。其实声速也离不开介质种类和介质温度。经过测试,15摄氏度的空气中声速是340米每秒。知道在山崖喊话之后听到的是回声。当障碍物离人较远时,发出的声音经过较长的时间(大于0.1秒)回到耳边;障碍物离太近时,声波很快被反射回来。(V=340m/s)(d=1/2s=1/2vt)

  对于有听力的生物而言,声音的特性对于是否听到声音有很大影响。特性是什么?

  声音分有音调(声的高低~频率);响度(声的强弱~振幅);音色(声的分辨~材料和结构)

  声音也分次声波和超声波。根据有科学性的研究表明,生物听到声音频率也是有范围的。例如:大多数人类大约能听到20HZ到20000HZ,人类设为低于20HZ的声叫做超声波,高于20000HZ叫做次声波。猫听到的范围为60~65000HZ,狗听到的范围为15~50000HZ。

  声的利用,有时候是除了可以传递信息,还可以传递能量。怎么利用声?

  信息:利用声音进行交流。例如发生地震台风等,即使在几千千米以外,用灵敏的声学仪器,也可以接收到次声波,再处理信息,确定它的方位和强度。

  能量:利用超声波。把被清洗的物体放在清洗液里,超声波穿过液体并引起激烈振动,振动把物体上的污垢敲击下来却不会损坏被洗的物体。

  所谓声的利用中“无声”,是存在于人类听不到的范围内,称之为“无声”。

  其实世界并非“无声”,“无声的世界”只是一个环节或是物体没有产生振动、介质置于真空、声速未到的时间、生物能听到的范围、传播人类听不见的信息或能量。

  鸡蛋中的物理知识

  1、液体蒸发吸热

  实验:把刚煮熟的鸡蛋从锅内捞出,直接用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受。过一会儿,当蛋壳上的水干了后,感到比刚捞上时更烫了。

  分析:因为刚刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜,开始时,水膜蒸发吸热,使蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫。经过一段时间,水膜蒸发完毕。由鸡蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度重新升高,所以感到更烫手。

  2、热胀冷缩的性质

  实验:把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中,待完全冷却后,再捞起剥落。

  分析:首先,鸡蛋刚浸入冷水中,蛋壳直接遇冷收缩,而蛋白温度下降不大,收缩也较小,这时主要表现为蛋壳在收缩。其次,由于不同物质热胀冷缩性质的差异性,当整个蛋都完全冷却时,组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大,收缩程度更明显,造成蛋白蛋壳相互脱离,剥蛋壳就更方便了。

  3、验证大气压存在

  实验:选一只口径略小于鸡蛋的瓶子,在瓶底热上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内,接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后,蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。

  分析:酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀,部分气体被排出。当蛋堵住瓶口,火焰熄灭后,瓶内气体由于温度下降,压强变小,低于瓶外的大气压。在大气压作用下,有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内。

  4、浮沉现象

  实验:把一只去壳鸡蛋,浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底。捞出鸡蛋往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐溶液。再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手后,鸡蛋却缓缓上浮。

  分析:物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系。浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积,根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系。因为蛋的密度略微比清水的密度大,当蛋浸入清水中时,所受重力大于浮力,所以蛋将下沉。当浸没在盐水中时,由于盐水密度比蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以蛋将上浮。

  5、惯性、摩擦阻力现象

  实验:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。

  分析:生鸡蛋的壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用,使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,外力作用时旋转时,整个蛋就能迅速转动。

  6、物体的稳定平衡

  实验:选用一只生鸡蛋,在小头一端开个孔并清除干净壳内的蛋清蛋黄。沿小孔滑入一块重物。以蛋壳的大头端为底部,扶好蛋壳。点燃一只蜡烛,滴入烛油,把重物封存在蛋壳底部。烛油大约封存至整个蛋壳高度的四分之一即可。把制好的蛋壳推倒后,蛋壳能自动立起。制成一个“不倒翁”。

  分析:在空蛋壳的底端封存的重物和烛油,使整个蛋体的重心移近蛋壳的底部,重心起低,稳定性越好。当蛋壳倾斜,偏离平衡位置时,使蛋体的重心升高。因为蛋壳底端是球形的,在蛋体的自身重力作用下,蛋体又恢复到原来的平衡位置上。

  7、分子运动现象

  实验:外壳完好的蛋,埋入食盐中腌制一段时间,可以制成一只咸蛋。虽然蛋壳仍然完好,但连内部的蛋黄都变咸了。

  分析:因为物质的分子间存在间隙,而且分子不停地做无规则运动,所以食盐分子扩散到蛋黄中,使蛋黄也变咸。

  记忆物理知识十三法

  1.理象记忆法:如当车起初和刹车时,人向后、前倾倒的现象,采记忆惯性概念。

  2.浓缩记忆法:如光的反射定律可浓缩成“三线共面、两角相等,平面镜成像规律可浓缩为”物像对称、左右相反”。

  3.口诀记忆洁:如“物体有惯性,惯性物属性,大小看质量,不论动与静”。

  4.比较记忆法:如惯性与惯性定律、像与影、蒸发与沸腾、压力与压强、串联与并联等,比较区别与联系,找出异同。

  5.公式记忆法:如记住了功的公式w=f.s,就有助于记住功的概念、功的计算方法、做功的两个必要因素。

  6.单位记忆法:如记往了密度的单位是千克/米3,就容易知道密度的概念是:单位体积的某种物质的质量。

  7.推导记忆法:如推导液体内部压强的计算公式。即:p=f/s=g/s=mg/s=pvg/s=pshg/=pgh。

  8.归类记忆法:如单位时间通过的路程叫速度,单位时间里做功的多少叫功率,单位体积的某种物质的质量叫密度,单位面积上受到的压力叫压强等,都可以归纳为“单位……的……叫……”类。

  9.顾名思义记忆法:如根据“浮力”、“拉力”、“支持力”等名称,易记住这些力的方向。

  10.反义记忆法:如正、负电荷,同种电荷相吸,异种电荷相斥。磁场中同极相斥,异极相吸。两种电荷可独立存在,而两种磁极不可单极独立存在。

  11.因果(条件)记忆法:如判定使用左、右手定则的条件时,可根据由于在磁场中有电流,而产生力,就用左手定则;若是由于受力在磁场中运动,而产生电流,就用右手定则。

  12.图表记忆法:可采用小卡片、转动纸板、列表格等方式,将知识内容分类归纳小结编成图表记忆。

  13.实践记忆法:如制作测力计,可以帮助同学们记在弹簧的伸长与外力成正比的知识。

  记忆的方法,千法万法都应当在理解的基础上运用,要活记活用,不可死记硬背。

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