初二下物理讲义
第一讲 力
(一)力
1、定义: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:
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
由运动 静止
力可以使物体 速度大小改变 运动状态改变 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:、、
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。
(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:(如压力,支持力,拉力)
3、产生条件:。
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来的运动状态,若会改变原来的运动状态,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:
(3)原理及使用方法:
(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
3、施力物体:
4、 重力方向: 5、重力的大小: 其中g =,
9.8N/kg物理意义:
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:(质地均匀的物体的重心在它的几何中心。)
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。
同一物体同时受到几个力时,作用点也都画在重心上。
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:
2、二力平衡条件:同物、等大、反向、同线
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。
(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。
4、摩擦与生活 A 、增大有益摩擦:(1)增大压力;举例:骑自行车时为了减速捏车闸
(2)增大接触面的粗糙程度。举例:鞋底的花纹
B 、减小有害摩擦:(1)减小压力;举例; 禁止超载
(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: 2、方向:3、作用点:
4、大小:只有当物体在水平面时自然静止时,物体对水平支持面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:压强是表示的物理量。
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
4、单位: 1pa = 1N/m2
5、增大压强的方法:1) 举例:2) 举例:
6、减小压强的方法: 1) 举例:2) 举例:
(三)液体压强
1、产生原因:液体受到作用,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:
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 =ρgh中,ρ的单位用“kg/m3”,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 =ρgh只适用于液体。
压力 F=PS 。
5、连通器:
特点:连通器里如果只有一种液体,在液体不流动时, 各容器中的液面总保持相平, 即各容器的液体深度总是相等。
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面______.
(四)大气压强
1、大气对浸在其中的物体产生的压强叫,简称大气压。
2、产生原因:气体,且有,故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。
3、著名的证明大气压存在的实验:
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:
一标准大气压等于76cm 高水银柱产生的压强,即P 0=1.013×105Pa ,约支持柱。
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, 每升高大气压就减小; (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、气压计和种类:
7、大气压的应用实例:。
(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,
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面快,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
3、产生原因:由液体(或气体)对物体向上和向下的。
(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
=G排=ρ液gV 排
3、从阿基米德原理可知:浮力的大小只决定于、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:
(2)、浮力的应用
1) 轮船是采用河里驶入海里,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) 潜水艇是靠来实现上浮或下潜。
3) 气球和飞艇是靠来改变浮力。 4) 密度计是在液面上来工作的,它的刻度是。 5) 盐水选种。
5、浮力的计算: 压力差法:F 浮=F向上-F 向下
称量法:F 浮=G物-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=G物
阿基米德法:F 浮=G排=ρ液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 ,1 J=1 N•m。 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=fs。
(2)W=Fs公式中的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:使用机械时,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:
2、功率的定义:
W
3、计算公式:P =t 其中W 代表功,单位是焦(J );t 代表时间,单位是秒(s ); P 代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W 。 注意:
W W
(1)功率公式变形式P =t =t =Fv
F 代表拉力,单位是N ;v 代表物体在拉力F 作用下的即时速度,单位是m/s。
(2)P=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、1kW=103W 。
(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 )一般认为,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来讲(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来提高水位,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“F 1”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F 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“L 1”表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“L 2”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×动力臂=阻力×阻力臂;
公式:F 1L 1=F 2L 2。
4、杠杆的应用
(1)省力杠杆:L 1>L 2,F 1<F 2(省力费距离,如:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。)
(2)费力杠杆:L 1
(3)等臂杠杆:L 1=L 2,F 1=F 2(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F 2和阻力臂L 2一定时,由F 1L 1
(2)阻力F 2和动力臂L 1一定时,由F 1L 1=F 2L 2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)F =G 物。绳子自由端移动距离S F (或速度v F )=重物移
动的距离S G (或速度v G )
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
绳子自由端移动距离S F (或v F )=2倍的重物移动的距离S G (或v G )
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对滑轮组进行受力分析(只忽略轮轴间的摩擦),
则拉力。绳子自由端移动距离S F (或v F )=n 倍的重物移动的距离S G (或v G )。
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n =
(G 物+G 动)
F
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(r)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 :斜面高
从公式可知:斜面越长越省力。
(三)机械效率
F 1
h
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。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、提高机械效率的方法:。
4、机械效率:定义:。 公 式:η=
W 有用
W 总Gh
斜 面:η=
FL
Gh Gh G
== 定滑轮:η=
FS Fh F Gh Gh G
==动滑轮:η= FS F 2h 2F Gh Gh G
==滑轮组:η= FS Fnh nF