第十一章《多彩的物質(zhì)世界》

一、宇宙和微觀世界

1、宇宙由物質(zhì)組成的，物質(zhì)處于不停的運動和發(fā)展中。

   (1)宇宙的宏觀模型：宇宙物質(zhì)－→（從大到?。河钪妫y河系－→太陽系－→地球－→地球上

的萬物）。

   (2)太陽系由八大星系組成依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星組成。

   (3)討論宇宙時，通常用光年作長度單位。1光年＝9.46x10¹⁵m＝9.46x10¹²km.

2、物質(zhì)是由分子組成的 。

(1)分子是保持物質(zhì)性質(zhì)的最小粒子，物質(zhì)的性質(zhì)是由它的分子決定的.

(2)分子很小，分子大小約為10^－10m＝0.1nm.只有借助電子顯微鏡才能觀察。

注意：我們用眼睛看到的運動都不是分子運動。

3、原子結(jié)構(gòu)：

(1)物質(zhì)由分子組成，而分子又由原子組成。

(2)原子是由原子中心的原子核和核外電子組成。原子結(jié)構(gòu)與太陽系相似。

(3)原子核是由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。

(4)物質(zhì)微觀模型是：物質(zhì)→分子→原子→原子核(質(zhì)子（帶正電）＋中子（不帶電）)＋與核外電子（帶負(fù)電）。

(5)光年和納米都是長度單位：1光年＝9.46x10¹⁵m   1納米＝10^-9m

4、  固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型:

狀態(tài)   分子排列情況  分子間相互作用力     分子運動情況             宏觀特征

固態(tài)   排列十分緊密      很大        只能在自身平衡位置附近    有一定的體積和形狀、無

做無規(guī)則運動              流動性不易被壓縮

液態(tài)    沒有固定位置   比固態(tài)小       運動比較自由             沒有一定的形狀、有一定

的體積、有流動性、不易

被壓縮

氣態(tài) 極度散亂、間距很大  極小         以高速向四面八方運動       沒有一定的體積和形狀、有流動性、容易被壓縮

注意：（1）物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時，體積顯著變大；一般物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時（水除外），體積

變小。

        （2）物質(zhì)的狀態(tài)變化主要是由于：構(gòu)成物質(zhì)的分子在排列方式上發(fā)生了變化。

5、納米科技

(1)納米科技是納米尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù)，研究對象是一堆分子或單個的原子、分子。

(2)科學(xué)工作者正在通過對分子或原子的操縱，實現(xiàn)心中的理想。

二、質(zhì)量：

（一）、質(zhì)量：

1、定義：物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量，用字母“m”表示。

注意：質(zhì)量是物體的一種屬性，其大小只與物體中所含物質(zhì)的多少有關(guān)，與物體的形狀、狀態(tài)、位置、溫度無關(guān)，質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)、位置、溫度的變化而變化。

2、物質(zhì)與物體的區(qū)別：

(1)物質(zhì)是構(gòu)成物體的材料，一種物質(zhì)可以組成不同的物體如：鐵是物質(zhì)，它可以組成各種不同

的物體。

      (2)物體是指具有一定形狀，占據(jù)一定空間有體積和質(zhì)量的實物，一種物體可以由不同物質(zhì)組成。   

3、單位：國際單位制：主單位kg ，常用單位：噸（t）  克（g）   毫克（mg ）

單位換算：  1t=10³kg=10⁶g=10⁹mg

（二）、質(zhì)量的測量工具：

1、測量工具：天平、臺秤、桿秤、電子秤、案秤

2、天平使用方法：

（1）、放：把天平放在水平臺上或水平桌面上。

（2）、撥：把游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度處。

（3）、調(diào)：調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使天平橫梁水平位置平衡。

a、調(diào)節(jié)原則是：左偏右移、右偏左移。

b、判斷橫梁平衡的方法：指針靜止時，指針指在分度盤中央線上；指針運動時，看它在分度盤中央線兩端擺動幅度是否一樣。

（4）、測：被測物體放在天平左盤，用鑷子向天平右盤加減砝碼（加減砝碼原則：先大后小）并調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，直到天平恢復(fù)平衡。

（5）、讀：被測物體的質(zhì)量＝右盤中砝碼的總質(zhì)量＋游碼在標(biāo)尺上所對應(yīng)的刻度值。

注意：當(dāng)左碼右物時，被測物體的質(zhì)量＝右盤中砝碼的總質(zhì)量-游碼在標(biāo)尺上所對應(yīng)的刻度值。

（6）、收：稱完后，把被測物體取下，用鑷子把砝碼放回砝碼盒。

3、使用注意事項：

（1）所測物體質(zhì)量不能超過天平的測量范圍。

（2）必須用鑷子加減砝碼。

（3）必須左物右碼。

（4）潮濕的物品和化學(xué)藥品不能直接放在天平的托盤里。

（5）天平砝碼的設(shè)置與人民幣一樣。

4、特別注意：

(1)若游碼沒有撥到0刻度就開始測量，相當(dāng)于左盤中已有物體，則測量結(jié)果比真實值偏大。

(2)若天平?jīng)]有調(diào)節(jié)平衡，指針若偏左，也相當(dāng)于左盤已有物體，則測量結(jié)果比真實值偏大。

(3)若砝碼生銹，則測量結(jié)果比真實值偏小；若砝碼磨塤，則測量結(jié)果比真實值偏大。

（三）、液體與小物體質(zhì)量的測量：

1、液體質(zhì)量的測量

（1）先用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1。

（2）再用天平測出空燒杯和待測液體的總質(zhì)量m總。

（3）待測液體質(zhì)量m=m總－m1

2、小物體質(zhì)量的測量

（1）先用天平測出一定數(shù)量的小物體的總質(zhì)量m總。

（2）則小物體質(zhì)量＝m總/一定數(shù)量。

三、密度：

（一）、密度：

1、定義：單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。用字母“ρ”表示。

2、公式：   變形公式       m =ρV    ρ——密度——千克每立方米（kg/m³ ）  

3、單位：

（1）、主單位kg/m³，常用單位g/cm³。這兩個單位比較：g/cm³單位大。

（2）、單位換算關(guān)系：1g/cm³=10³kg/m³     1kg/m³=10^-3g/cm³       

（3）、水的密度為1.0×10³kg/m³，讀作1.0×10³千克每立方米，它表示物理意義是：1立方米的水的質(zhì)量為1.0×10³千克。

注意：人的密度與水的密度相似。

（二）、理解密度：密度是物質(zhì)的一種特性。

1、同種材料，同種物質(zhì)，ρ不變，m與 V成正比；物體的密度ρ與物體的質(zhì)量、體積、形狀無關(guān)，但密度與物質(zhì)的種類、溫度、壓強、狀態(tài)有關(guān)。不同物質(zhì)密度一般不同。

2、質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，密度ρ與體積成反比；體積相同的不同物質(zhì)密度ρ與質(zhì)量成正比。

3、物體通常具有熱脹冷縮的性質(zhì)（水除外），溫度升高時體積變大，密度變小；溫度降低時體積變小，密度變大。

4、對于氣體，密度還與壓強有關(guān)，壓強變大，密度變大，反之變小。

（三）、密度的計算：

1、判斷空、實心球的方法：（已鐵球為例）

（1）比較密度法：

        具體做法是：根據(jù)題中已知條件，求出球的密度。ρ球=m球/V球，若ρ球＝ρ鐵，則該球是實心；若ρ球<ρ鐵,則該球是空心。

（2）比較體積法：

 具體做法是：先算出與球同質(zhì)量的實心鐵球的體積，V鐵＝m球/ρ鐵。若V球＝V鐵，則該球是實心；若V球>V鐵，則則該球是空心。

2、鑒別物質(zhì)：密度是物質(zhì)的特性之一，不同物質(zhì)密度一般不同，可用密度鑒別物質(zhì)。

3、求質(zhì)量：由于條件限制，有些物體體積容易測量但不便測量質(zhì)量用公式m=ρV算出它的質(zhì)量。

4、求體積：由于條件限制，有些物體質(zhì)量容易測量但不便測量體積用公式V=m/ρ算出它的體積。

四、密度的測量：用托盤天平測質(zhì)量，量筒（量杯）測固體或液體的體積。

（一）、量筒（量杯）：

1、用途：測量液體體積（間接地可測固體體積）。

2、使用方法：

（1）、“看”：看它的量程和分度值。單位：毫升（ml）

（2）、“放”：放在水平臺上。

（3）、“讀”：讀數(shù)時，視線要和凹液面的底部、凸液面頂部相平。

3、體積單位換算：

1ml=1cm³=1×10^-6m³     1L=1dm³=1×10^-3m³。

（二）、液體密度的測量：

1、原理：ρ=m/V

2、測量步驟：

（1）、用天平測液體和燒杯的總質(zhì)量m1 。

（2）、把燒杯中的液體倒入量筒中一部分，讀出量筒內(nèi)液體的體積V。

（3）、稱出燒杯和杯中剩余液體的質(zhì)量m2 。

（4）、得出液體的密度ρ液=（m1-m2）/ V 。

特別注意：若用天平先測出空燒杯的質(zhì)量，然后往燒杯中倒入一些待測液體，并測出燒杯與待測液體的總質(zhì)量，再將燒杯中的待測液體倒入量筒測其體積，因燒杯上會沾有一部分液體，造成所測的體積偏小，密度值偏大。

（三）、固體密度的測量步驟：（密度比水大的固體）

1、用天平測出待測固體的質(zhì)量m。

2、往量筒內(nèi)倒入適量的水（適量指：不能太多，也不能太少，以能淹沒被測物體為準(zhǔn)），并測出量筒內(nèi)水的體積V1。

3、用細(xì)線把被測物體系住，放入量筒水中，測出總體積V2。

4、則被測物體密度ρ物＝m/ V2- V1。

注意：密度比水小的固體密度的測量方法：（常采用壓入法、助沉法）

          所有步驟與固體密度的測量步驟一樣，只是在第③步中加上用細(xì)鐵絲把被測物體壓入水中。

五、密度與社會生活：

1、密度與社會生活：

 ⑴、交通工具、航空器材，常采用高強度、低密度的合金材料。

⑵、產(chǎn)品包裝，常采用密度小的泡沫塑料作填充物。

2、水的反常膨脹：

 ⑴、4攝氏度時，水的密度最大，高于4攝氏度時，水的密度隨著溫度升高而降低；低于4攝氏度時，水的密度隨著溫度降低而降低。

第十二章《運動和力》

一、運動的描述：

（一）、參照物 ：

1、定義：為研究物體的運動假定不動的物體叫做參照物。

2、任何物體都可做參照物，但不能選擇物體本身；被選作標(biāo)準(zhǔn)的參照物我們認(rèn)為它是假定不動的 ；

通常情況下，我們默認(rèn)的參照物是地面或相對地面不動的物體。如：房屋、樹木。

3、選擇不同的參照物來觀察同一個物體結(jié)論可能不同。同一個物體是運動還是靜止取決于所選的

參照物，這就是運動和靜止的相對性。

4、判斷物體運動狀態(tài)的關(guān)鍵是看物體相對參照物相對位置是否發(fā)生了改變。

（二）、機械運動 ：

1、 定義：物理學(xué)里把物體位置變化叫做機械運動。 自然界中的一切物體都在做機械運動、

    2、特點：機械運動是宇宙中最普遍的現(xiàn)象。

（三）、運動與靜止的相對性：

    1、宇宙中的一切物體都是運動的，絕對靜止的物體是不存在的。

    2、我們所說的運動與靜止都是相對的，都是相對與別的物體而言的。

    3、相對靜止的特點：

      （1）、兩物體運動方向相同。

      （2）、兩物體運動快慢相同。

    4、相對運動的特點：

       只要有一點不滿足相對靜止的特點，就是相對運動。
（四）、判斷物體運動狀態(tài)的步驟：

    1、選定一個參照物。

    2、觀察比較物體與參照物之間的位置有無發(fā)生變化。

    3、若位置發(fā)生了變化，則說明物體相對與參照物是運動的；若位置沒有發(fā)生變化，則說明物體相對與參照物是靜止的。

二、運動的快慢：

（一）、比較物體運動快慢的方法：

 1、時間相同路程長則運動快

2、路程相同時間短則運動快

 3、比較單位時間內(nèi)通過的路程。

（二）、速度：

1、定義：速度等于運動物體在單位時間內(nèi)所通過的路程。

2、速度物理意義：速度是表示物體運動快慢的物理量

3、速度單位：

（1）、國際單位制中 m/s        

（2）、 常用單位km/h   兩單位中m/s 單位大。

（3）、換算：1m/s=3.6km/h

換算技巧： 當(dāng)m/s化km/h時，原數(shù)值乘以3、6  ；當(dāng)km/h化m/s時，原數(shù)值除以3、6。

同理：g/cm³化kg/m³時，原數(shù)值乘以10³ ；kg/m³化g/cm³時，原數(shù)值除以10³ 。              

（4）、計算公式：     V—速度—米每秒（m/s）   s—路程—米（m）   t—時間—秒（s）

注意：（1）、用此公式計算，各物理量必須全部采用國際單位。

          （2）、物理學(xué)上常采用相同時間比較路程的方法來判斷物體運動的快慢。

          （3）、正常人步行的速度約為1.1m/s.

（三）、 勻速直線運動：

1、定義：快慢不變，沿著直線的運動叫勻速直線運動。

2、注意：在勻速運動中速度始終不變。

（四）、變速運動與平均速度：

1、定義：運動速度變化的運動叫變速運動。

2、平均速度：= 總路程/總時間 (注意：中間的休息時間也要算在總時間內(nèi))

3、平均速度的物理意義：是用來粗略描述變速運動平均快慢的物理量。

注意：（1）、平均速度不同與速度的平均值。

（2）、過橋問題時，總路程＝車長＋橋長。

4、特殊情況的平均速度求法：

(1)、以不同的速度經(jīng)過兩段相同的路程的平均速度V=2V1V2/V1+V2;

(2)、以不同的速度經(jīng)過兩段相同的時間的平均速度V＝（V1+V2）/2

三、長度、時間及其測量

（一）、長度

1、長度的測量是最基本的測量，最常用的工具是刻度尺。

2、長度的單位

（1）、長度的國際單位是米，用符號m表示。我們走兩步的距離約是 1m，課桌的高度約0.75m。

（2）、長度的常用單位還有km、dm、cm、mm、um，

（3）、單位換算它們關(guān)系是：1km＝1000m＝10³m；1dm＝0.1m＝10^-1m   1cm＝0.01m＝10^-2m；

1mm＝0.001m＝10^-3m   1m＝10⁶um；1um＝10^-6m。

3、刻度尺的正確使用：正確使用刻度尺：

（一）、使用前：做到三觀察。

（1）、觀察它的零刻度線在哪？是否磨損。

（2）、觀察它的量程。

（3）、觀察它的分度值多少。分度值越小，準(zhǔn)確度越高。測量能達(dá)到的準(zhǔn)確程度由刻度尺最小

刻度決定。

（二）、使用時：做到五對。

（1）、選對：選擇合適的刻度尺。

（2）、放對：尺的位置應(yīng)放正，不能歪斜，其刻度線應(yīng)緊貼被測物體，零刻度線應(yīng)與物體的開始端對準(zhǔn)，零刻度線磨損的，要任選一點作為零刻度線，讀數(shù)時：結(jié)果應(yīng)減去所任選零刻度線以前的部分。

（3）、看對：讀數(shù)時：視線應(yīng)與尺面垂直。

（4）、讀對：讀數(shù)時，除讀出分度值以上的準(zhǔn)確值外，還要讀出分度值的下一位數(shù)值（估計值）。

（5）、記對：記錄結(jié)果應(yīng)包括準(zhǔn)確值，估計值和單位。

4、長度的特殊測量方法：

（1）累積法：把尺寸很小的物體累積起來，聚成可以用刻度尺來測量的數(shù)量后，再測量出它的總

長度，然后除以這些小物體的個數(shù)，就可以得出小物體的長度。如測量細(xì)銅絲的直徑，測量一頁紙的厚度。

（2）平移法：方法如 （a）測硬幣直徑； （b）測乒乓球直徑；（c）測鉛筆長度。

（3）替代法：有些物體長度不方便用刻度尺直接測量的，就可用其他物體代替測量。

(4)、棉線法、滾動法。

（二）、時間

1、國際單位：:秒(S) 常用單位：時（h）

2、測量工具: 古代: 日晷、沙漏、滴漏、脈搏等

現(xiàn)代:秒表、機械鐘、石英鐘、電子表等

3、秒表的使用方法：三按

  一按：表針啟動；二按：表針停止； 三按：表針歸零。

（三）、誤差與錯誤

1、誤差：測量值與真實值之間的差異，叫誤差。誤差是不可避免的，它只能盡量減少。

常用減少誤差的方法是：

（1）、多次測量求平均值。

（2）、選擇更精密的測量儀器。

（3）、選擇合適的測量方法。

2、錯誤：是由于不遵守測量儀器的使用方法或者由于讀數(shù)記錄時粗心造成的，錯誤可以避免。

四、力

（一）、力

1、力的概念：力是物體對物體的作用。

注意：（1）、力不能離開物體而單獨存在，單個物體不產(chǎn)生力。

（2）、物體間有力的作用，必定存在兩個物體：一個施力物體，一個受力物體。

（3）、產(chǎn)生力的兩個物體不一定要相互接觸，相互接觸的物體不一定有力的作用。

2、力的作用效果：

（1）、力可以改變物體的運動狀態(tài)。

注意：運動狀態(tài)的改變是指：物體運動速度的改變、運動方向的改變或者兩者同時改變。

（2）、力可以改變物體的形狀。

3、力的作用效果影響因素：（力的三要素）

  力的作用效果與力的大小、力的方向、力的作用點有關(guān)。

4、力的單位：國際單位  牛頓 簡稱“?！?用字母N表示。

力的感性認(rèn)識：拿兩個雞蛋所用的力大約1N。成年人的重力是500N

5、力的性質(zhì)：物體間力的作用是相互的。

（1）、相互作用力在任何情況下都是大小相等，方向相反，作用點在同一直線上，作用在兩個物

體上。

（2）、兩物體相互作用時，施力物體同時也是受力物體，反之，受力物體同時也是施力物體。

注意：相互作用力與二力平衡力的區(qū)別：

  （1）、他們的兩個力都是大小相等，方向相反，作用點在同一直線上。

  （2）、相互作用力的兩個力分別作用在兩個物體上；而二力平衡力的兩個力則作用在同一

物體上。

6、力的表示法：

  力的示意圖：

（1）、定義：用一根帶箭頭的線段來表示力，在線段的末端標(biāo)上箭頭表示力的方向，用線段的起點或者終點來表示力的作用點。

（2）、畫法：(1)、先確定受力物體，通常用方框和圓圈表示。

              (2)、確定力的作用點，物體同時受到幾個力作用，在分析物體受力或畫物體重力時，作用點一般畫在物體的重心上；在分析單個力時，應(yīng)畫在兩物體接觸面上。

             （3）、從力的作用點，沿力的方向，用線段畫出力的作用線。

             （4）、在線段末端畫上箭頭，表示力的方向，并標(biāo)上力的大小、符號及單位。

                   重力用G 、摩擦力、阻力用f 、支持力用F支 、其余的力用F表示。

五、牛頓第一定律：

（一）、伽利略斜面實驗：

1、三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是：保證小車開始沿著平面運動的速度相同。

2、實驗得出得結(jié)論：在同樣條件下，平面越光滑，小車前進(jìn)地越遠(yuǎn)。

3、推論一：如果運動物體不受力，它將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運動下去。

4、推論二：物體不受力，可以保持原運動狀態(tài)不變。

5、結(jié)論：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。

（二）、牛頓第一定律：

1、牛頓總結(jié)了伽利略、笛卡兒等人的研究成果，得出了牛頓第一定律，（牛頓第一定律是在經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理而概括出來的，因而不能用實驗來證明這一定律）。

2、其內(nèi)容是：一切物體在沒有受到力的作用的時候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。

（三）、慣性：

    1、定義：物體具有保持原運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。

       注意：（1）、一切物體在任何情況下都具有慣性。

            （2）、慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的，質(zhì)量越大、慣性越大，慣性的大小與物體是否受力、處于何種狀態(tài)及物體運動速度的大小均無關(guān)。

            （3）、慣性不是力，不能說慣性力或受到慣性作用。

2、慣性與慣性定律的區(qū)別：

（1）、慣性是物體本身的一種屬性，而慣性定律是物體不受力時遵循的運動規(guī)律。

（2）、任何物體在任何情況下都有慣性，（即不管物體受不受力、受平衡力還是非平衡力），物體受非平衡力時，慣性表現(xiàn)為“阻礙”運動狀態(tài)的變化；慣性定律成立是有條件的。

3、慣性現(xiàn)象的解釋步驟：

    (1)、先看兩物體原來處于何種運動狀態(tài)。

    (2)、再看其中一個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化。

    (3)、另一個物體由于慣性保持原來的運動狀態(tài)。

    (4)、所以出現(xiàn)了什么情況。

4、利用慣性知識判斷物體運動狀態(tài)時應(yīng)注意：

    (1)、列車在做勻速直線運動或靜止時，列車上的人或物相對列車靜止，在列車上面不管做什么運動，效果都是一樣的。

    (2)、列車加速或啟動時，由于慣性，列車上的人與物運動方向與列車的運動方向相反。

    (3)、列車減速時，由于慣性，列車上的人與物運動方向與列車的運動方向相同。

5、慣性的利用與防止。

（1）、利用：跳遠(yuǎn)運動員的助跑；洗衣機脫水；射擊、投鉛球；拍打衣服上的灰塵；騎自行車蹬幾下后可以讓它滑行。

（2）、防止：小型客車前排乘客要系安全帶、小車上安有安全氣囊；車輛行使要保持距離；車輛嚴(yán)禁超載；車輛轉(zhuǎn)彎時應(yīng)減速。

六、二力平衡：

1、定義：物體在受到兩個力的作用時，如果能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)稱二力平衡。

2、二力平衡條件：二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個力在一條直線上 。

 判斷兩個力是相互作用力還是平衡力關(guān)鍵看：這兩個力滿足誰的四個條件。

3、平衡力與相互作用力比較：

相同點：①大小相等②方向相反③作用在一條直線上

不同點：平衡力作用在同一個物體上可以是不同性質(zhì)的力；相互力作用在不同物體上是相同性

質(zhì)的力。

4、二力平衡時物體的運動狀態(tài)：處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)

5、應(yīng)用：（1）、可以根據(jù)平衡力來判斷物體處于何種狀態(tài)。

          （2）、可以根據(jù)二力平衡條件來判斷兩力是不是一對平衡力。

          （3）、已知平衡力中的一個力的大小、方向，可以判斷出另一個力的大小和方向。

6、合力：

（1）、作用在同一直線、方向相同的兩個力的合力：，F_合＝F₁＋F₂，合力方向與兩力相同。

（2）、作用在同一直線、方向相反的兩個力的合力：，F_合＝︳F₁－F₂ ︳合力方向與力大F₁相同。

補充：（1）、靜止在水平面上的物體，它的重力與支持力是一對平衡力。壓力與支持力是一對相互作用力。

         （2）、在水平面上勻速運動的物體，拉力（牽引力）與摩擦力是一對平衡力。

第十三章《力和機械》

一、彈力與彈簧測力計

（一）彈力：

1、彈性:物體受力發(fā)生形變，失去力又恢復(fù)到原來的形狀的性質(zhì)叫彈性。（如：彈簧、橡皮筋）

2、塑性:在受力時發(fā)生形變，失去力時不能恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)叫塑性。（如：橡皮泥、面團(tuán)）

3、彈力:物體由于發(fā)生彈性形變而受到的力叫彈力,常見的壓力、支持力、拉力、推力、張力都是。

4、彈力的大小與彈性形變的大小和物體本身的材料有關(guān) 。

   5、彈性限度：物體的彈性都有一定的限度，超過這個限度，物體就無法恢復(fù)原來的形狀。

（二）彈簧測力計:

   1、用途：彈簧測力計，測量力的大小的工具。

2、工作原理：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與所受的拉力成正比。

  注意：彈簧的伸長不是彈簧被拉開后的長度，兩者關(guān)系是：彈簧的伸長＝彈簧被拉開后的長度－彈簧原來的長度。

3、使用方法：

使用前：三“看”。看量程、看分度值、看指針是否指零，若不在要調(diào)零；

使用時：（1）、測力前，最好輕拉彈簧幾次，避免彈簧被外殼卡住。

       （2）、使用時，應(yīng)用手提住提環(huán)或把提環(huán)固定在墻上，絕不能用手捏住外殼。

       （3）、使用時，拉力方向應(yīng)與彈簧的軸線方向一致，也就是說：一定要讓彈簧的伸長方向與測力計所測的力方向一致。

(4)、讀數(shù)時：要當(dāng)指針穩(wěn)定后，且視線與指針?biāo)缚潭染€垂直，讀法與刻度尺相似，但注意不能估讀，最后在數(shù)值后注明單位N。讀數(shù)=掛鉤受力。

4、注意事項：加在彈簧測力計上的力不許超過它的最大量程

5、特別注意：

（1）、測力計受力靜止時，它的兩端都受到力的作用，但測力計示數(shù)只表示其中一個力的大小。

（2）、彈簧的伸長是各個部分都在伸長，若彈簧斷了，去掉斷的部分，剩余部分受到同樣大小的力伸長的長度比原來的要短，因此測量值偏小。

（3）、把測力計倒過來使用，測力計的示數(shù)表示的是物體的重力與測力計重力的和，物體的重力＝測力計的示數(shù)－測力計的自身重力。

二、重力：               

（一）、重力的由來：

1、重力的概念：地面附近的物體，由于地球的吸引而受的力叫重力。

（1）、重力的施力物體是：地球，受力物體是：地面附近的物體。

（2）、地面附近的一切物體都受重力作用。

（3）、重力是非接觸力，在空中運動或靜止的物體，所受重力與原來相同。

（4）、在空中運動的物體，若不考慮空氣阻力，它只受到重力的作用。

2、重力的大?。海ㄖ亓褪峭ǔＫf的重量，他不同與質(zhì)量）。

（1）、重力大小的計算公式G=mg 其中g(shù)=9.8N/kg 它表示質(zhì)量為1kg 的物體所受的重力為9.8N。

（2）、g在不同的星體上，數(shù)值不同，在月球上g的取值約為地球上的1/6.

（3）g的大小還與地球緯度有關(guān)，緯度越高，g的取值越大。

3、重力的方向：總是豎直向下 。（或者說總是指向地心）。

應(yīng)用：是重垂線、水平儀分別檢查墻是否豎直和 面是否水平。

4、重力的作用點——重心：

注意：（1）、規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心。

        （2）、物體的重心不一定都在物體上，（如：圓環(huán)）

5、重心與物體穩(wěn)定性的關(guān)系：物體重心越低，物體越穩(wěn)定。

三、摩擦力：

（一）、摩擦力：

1、定義：兩個互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已發(fā)生相對運動時，就會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力就叫摩擦力。

2、分類：（1）、滑動摩擦（如：用鉛筆、鋼筆寫字）。

（2）、滾動摩擦（如：用圓珠筆寫字）。

（3）、靜摩擦（如：用力推物體，沒有動）

3、摩擦力的方向：摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反，有時起阻力作用，有時起動力作用。

 注意：（1）、相對運動的方向與運動的方向是不一樣的。

      （2）摩擦力方向不一定與物體運動方向相反。如：人走路時，地面對鞋底的摩擦力方向就與人運動的方向相同。

      （3）自行車向前運動時 ，后輪受到的摩擦力方向向前，前輪受到的摩擦力方向向后。

（4）、兩個相互接觸的物體相對地面做勻速運動時，彼此間不產(chǎn)生摩擦力。

4、摩擦力的大小：

（1）、靜摩擦力大小應(yīng)通過受力分析，結(jié)合二力平衡求得 。

（2）、運動物體的摩擦力始終等于勻速運動時的摩擦力。

（3）、運動的物體只有在勻速直線運動時，物體所受拉力才等于摩擦力。

5、在相同條件（壓力、接觸面粗糙程度相同）下，滾動摩擦比滑動摩擦小得多。

（二）、影響滑動摩擦力大小的因素：

滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。還與接觸面材料有關(guān)，與物體運動速度、物體所受拉力的大小、接觸面積的大小無關(guān)。

（三）、增大與減小摩擦力的方法：

1、增大摩擦力的方法有：增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動為滑動。

2、減小摩擦的方法有：減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動（滾動軸承）、使接觸面彼此分開（加潤滑油、氣墊、磁懸浮）。

注意：

（1）、體操運動員在比賽前手上涂鎂粉，他是通過增大接觸面的粗糙程度以達(dá)到增大摩擦力目的。

 （2）、體操運動員在做回環(huán)動作時，手不能握的太緊，是通過減小壓力以達(dá)到減小摩擦力的目的。

四、杠桿：

（一）、杠桿：

1．杠桿定義：一根在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒就叫杠桿。杠桿可以是直的，也可以是

彎的。

2、杠桿五要素：

      （1）、支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點（O）     （2）、動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力（F₁）

      （3）、阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力（F₂）      （4）、動力臂：從支點到動力的作用線的距離（L₁）。   

（5）、阻力臂：從支點到阻力作用線的距離（L₂）

3、杠桿的分類、特點及應(yīng)用：

名稱           結(jié) 構(gòu)特 征          特點                     應(yīng)用舉例

省力杠桿      動力臂大于阻力臂    省力、費距離     撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、

鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀

費力杠桿     動力臂小于阻力臂    費力、省距離      縫紉機踏板、起重臂、人的前臂、

理發(fā)剪刀、釣魚桿

等臂杠桿     動力臂等于阻力臂    不省力、不費力    天平，定滑輪

判斷杠桿是什么類型的關(guān)鍵是：比較動力臂與阻力臂的大小關(guān)系。

（二）、力臂的畫法；

1、找出支點O。

 2、通過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線，用虛直線表示。

 3、從支點向力的作用線作垂線，并畫出垂足。

 4、用花括號或兩端帶箭頭的線段表示出支點到垂足的距離，并標(biāo)上相應(yīng)的符號L₁、L₂。

注意：（1）、力臂是支點到力作用線的距離，而不是支點到力作用點的距離。

（2）、支點在直杠桿一端時，動力與阻力方向相反。

（3）、支點在直杠桿上任意一點時動力與阻力方向相同。

（三）、探究杠桿平衡的條件：

1、實驗器材：等臂支架（帶有刻度）、等重的鉤碼若干、鐵架臺、彈簧測力計。

2、杠桿平衡實驗應(yīng)注意：

 （1）、實驗前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平方向保持平衡，調(diào)節(jié)原則是：左偏右移、右偏左移。這樣做的目的是：為了便于直接從杠桿上讀出力臂的大小。

 （2）、杠桿水平方向平衡時，杠桿的重心與杠桿的支點完全重合，此時杠桿的力臂為零。

 （3）、在實驗過程中絕對不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。

 （4）、實驗時要多測幾組數(shù)據(jù)，這樣做的目的是：為了是實驗結(jié)論具有普遍性。

3、杠桿平衡的條件：、動力×動力臂＝阻力×阻力臂.或?qū)懽鳎篎₁L₁＝F₂L₂  或?qū)懗?。這個平衡條件也就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。由平衡條件可知：力與力臂成反比，力大的，力臂小。

4、補充：（1）、判斷杠桿是否平衡關(guān)鍵看力和力臂的乘積是否相等。

        （2）、杠桿的轉(zhuǎn)動效果取決與力和力臂的乘積大小，那邊乘積大向那邊轉(zhuǎn)動。

五、其他簡單機械:

（一）、 定滑輪：

1、定義：中間的軸固定不動的滑輪。

2、實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：等臂杠桿

3、特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。S=h     F拉=G物

  S—繩自由端移動的距離—m                h—重物上升的高度—m

F拉—作用力的大小—N                   G物—物體重力—N

注意：（1）、使用定滑輪時，向各個方向的拉力都相等。

       （2）、使用定滑輪不能提起比自己重的物體。

（二）、動滑輪：

1、定義：軸和重物一起移動的滑輪。

2、實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。

3、特點：使用動滑輪能省一半的力，但要多移動一倍的距離，不能改變動力的方向。

     S=2h     F拉=G/2  G＝(G物+G動)    G動—指動滑輪重  

注意：（1）、使用動滑輪豎直方向拉時，動力臂最大，最省力。

   （2）、使用動滑輪不一定都省力(當(dāng)力作用在滑輪軸上時，就變成了費力)。                      

（三）、 滑輪組

1、定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。

2、特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向，但要多移動距離。

            S=nh     F拉=G/n  G＝（G物+G動） n—指承擔(dān)重物繩子的段數(shù)

3、判斷承擔(dān)重物繩子的段數(shù)的方法：在動滑輪與定滑輪之間畫一條線，把它們分開，看繞在動滑輪上繩子的段數(shù)，就是承擔(dān)重物繩子的段數(shù)

4、滑輪組的組裝方法：

（1）、先確定承擔(dān)重物的繩子段數(shù)n，由公式：F拉＝G/n得，n=G/F拉，來確定繩子的段數(shù)，若計算結(jié)果是小數(shù)，應(yīng)進(jìn)一，取整數(shù)。

（2）組裝原則：偶定奇動、先里后外、先大后小。

5、滑輪組滑輪個數(shù)的判斷方法：

若不改變作用力方向，滑輪總個數(shù)＝n－1  ；若改變作用力方向，滑輪總個數(shù)＝n

(四)、輪軸和斜面

1、斜面特點：省力但費距

FL＝Gh 或  。斜面長是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一。斜面越緩越省力。

第十四章《壓力和壓強》

一、壓強：

（一）、壓力：

1、 定義：物理學(xué)上把垂直壓在物體表面上的力叫壓力。

注意： 壓力并不一定等于重力，通常把物體放在水平桌面上時，如果物體不受其他力，則壓力F = 物體的重力G

2、壓力的作用點：在被壓物體表面。

3、研究影響壓力作用效果因素的實驗：

(1)、課本甲、乙說明：受力面積相同時，壓力越大壓力作用效果越明顯。

(2)、乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。

(3)、概括這兩次實驗結(jié)論是：壓力的作用效果與壓力大小和受力面積大小有關(guān)。

(4)、本實驗研究問題時，采用了控制變量法和 對比法。它是通過觀察泡沫塑料的凹陷程度來反映壓力作用效果的。

（二）、壓強：

1、 定義：物體單位面積上受到的壓力叫壓強。用字母“P”表示。

2、 物理意義：壓強是表示物體所受壓力作用效果的物理量 。

3、 公式 p=F/ S 其中各量的單位分別是：p：帕斯卡（Pa）；  F：牛頓（N）   S：米²（m²）。

S—指受力面積，兩物體接觸的公共部分  F=PS  面積單位換算：

面積換算：  1cm²=1×10^-4m²， 1mm²=1×10^-6m²。

注意:用此公式計算時，各物理量要全部使用國際單位。

4、 1Pa的物理意義：每平方米面積上受到的壓力為1N。

5、改變壓強大小方法：

（1）、減小壓力或增大受力面積，可以減小壓強

（2）、增大壓力或減小受力面積，可以增大壓強。

注意：在現(xiàn)實中，物體的壓力是無法改變的，通常采用改變受力面積的大小來改變壓強的大小。

補充：物理中與人有關(guān)需特別注意的幾個物理量：

  （1）、正常人的身高約為165cm。           

（2）、人的質(zhì)量約為50kg。

（3）、人的重力約為500N。                

（4）、人的密度約為1.0x10³kg/m³ 。

（5）、人對地面的壓力約為500N。          

（6）、人的體積約為50dm³。

（7）、人站在地面上對地面的壓強約為1x10⁴pa、走路時約為2 x10⁴pa。

（8）、人步行速度約為1.1m/s。

（9）、人爬樓的功率約為100W。            

（10）、人把物理課本從地面撿到課桌上做功約為2J。

二、液體內(nèi)部壓強：測量液體內(nèi)部壓強：使用液體壓強計（U型管壓強計）。

（一）、液體壓強產(chǎn)生的原因：

1、由于液體有重力，對容器底產(chǎn)生壓強。

2、由于液體流動性，對器壁產(chǎn)生壓強。

（二）、液體壓強特點：

1、液體對容器底和壁都有壓強。

2、液體內(nèi)部在同一深度，液體向各個方向的壓強都相等。

3、液體的壓強隨深度增加而增大。

4、不同液體的壓強還跟液體密度有關(guān)系。在深度相同時，液體密度越大，壓強也越大。   

（三）、液體壓強計算：

1、計算公式：p＝ρgh，（ρ是液體密度，單位是kg/m³；g＝9.8N/kg；h是深度，指液體自由液面到液體內(nèi)部某點的豎直距離，單位是m。）

2、據(jù)液體壓強公式： ，液體的壓強與液體的密度和深度有關(guān)，而與液體的體積、質(zhì)量及容器的形狀無關(guān)。

注意：（1）、用此公式計算時，各物理量要全部使用國際單位。

       （2）、此公式對于質(zhì)地均勻、豎直方向上下粗細(xì)一樣的固體，對底部壓強的計算也可以使用。此公式的ρ指固體密度、h指固體高度。

（四）、連通器：

1、定義：上端開口、下部相連通的容器。

2、連通器原理：如果只裝一種液體，在液體不流動時，各容器中的液面總保持相平。

3、連通器的應(yīng)用：茶壺、鍋爐水位計、自來水管、船閘、抽水機等。

抽水機是利用大氣壓把水從低處抽到高處的。在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，抽水機最多可把水抽到

10.2m高

三、大氣壓強：

（一）、大氣壓強：

1、定義：大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強。測定大氣壓的儀器：氣壓計。

2、產(chǎn)生的原因：空氣受重力且具有流動性。

3、證明大氣壓存在的實驗：（1）、歷史著名的馬德堡半球?qū)嶒灐?/P>

（2）、瓶吞蛋實驗。

（3）、覆杯實驗等。

（二）、大氣壓的測量：

1、最早測出大氣壓值的科學(xué)家是托里拆利。

2、托里拆利實驗證明1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可支持760mm高的水銀柱。

3、托里拆利管傾斜后，水銀柱高度不變，長度變長。

4、在管不離開水銀面時，管內(nèi)的水銀柱高度與管的粗細(xì)、形狀、長短、傾斜角度、管是否被提起一些還是壓入一些均無關(guān)。

5、 1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大小等于1.013x10⁵Pa，粗略計算取1x10⁵pa。

1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓＝76厘米水銀柱高＝1.01×10⁵帕＝10.336米水柱高 。

（三）、大氣壓的變化規(guī)律：

1、大氣壓隨高度的增加而減小，在海拔3000米以內(nèi)，每升高10米，大氣壓值減小100Pa.

應(yīng)用：飛機上的高度表。

2、大氣壓還與季節(jié)和天氣的變化有關(guān)。應(yīng)用：天氣預(yù)報。

3、沸點隨氣壓的改變而改變：氣壓減小時，水的沸點降低,氣壓增大時，水的沸點升高。

應(yīng)用：高壓鍋。

4、大氣壓的應(yīng)用：用吸管吸飲料、抽水機抽水、吸盤掛物、輸液、針筒吸藥水等。

注意：用注射器注射藥液和用打氣筒打氣不是大氣壓的應(yīng)用。

四、流體壓強與流速的關(guān)系：

（一）、流體壓強與流速的關(guān)系：

1、流體的壓強與流速的關(guān)系：在氣體和液體中，流速越大的位置壓強越小。

2、常見的現(xiàn)象：

（1）、粗細(xì)不均的水管中，管細(xì)的地方流速大，壓強小：管粗的地方流速小，壓強大。

  （2）、飛機在空中飛行。

  （3）、飛奔的汽車與火車具有“吸力”。

（二）、飛機升力的產(chǎn)生原因：

1、飛機能夠升空是由于飛機的機翼上下表面產(chǎn)生了壓強差。

2、飛機機翼通常設(shè)計成上面圓拱形、下面平直形，該形狀在飛機飛行時，在相同時間內(nèi)，機翼上方氣流通過的路程較長，因而流速較大，它對機翼的壓強較??；機翼下方氣流通過的路程較短，因而流速較小，它對機翼的壓強較大，因此在機翼上下表面產(chǎn)生了壓強差，這就產(chǎn)生了向上的升力。

（三）、流體壓強與流速關(guān)系在現(xiàn)實中的應(yīng)用:

1、火車站設(shè)立安全線。

2、飛機升空。

五、浮力

（一）、浮力及產(chǎn)生原因

1、浮力定義：浸在液體（或氣體）中的物體受到液體（或氣體）對它向上托的力叫浮力。

2、浮力方向：總是豎直向上；

3、產(chǎn)生原因：液體對物體的上、下表面產(chǎn)生了壓力差。

4、判斷物體是否受到浮力關(guān)鍵取決于物體下表面有沒有受到液體或氣體對它向上的壓力，當(dāng)物體的下表面與容器底充分接觸時，該物體不受浮力。

（二）、浮力計算公式：

1、稱重法：F浮=G－F拉  G-物體在空氣中的重力  F拉－物體在液體中時測力計的示數(shù)。

2、壓力差法：F浮=F向上－F向下

3、阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力大小等于它排開的液體受到的重力。（浸沒在氣體里的物體受到的浮力大小等于它排開氣體受到的重力）。F浮= G物=ρ液gV排（V排表示被物體排開液體的體積）。

由公式可知，浮力只與液體密度和被物體排開液體的體積有關(guān)，而與放入液體中的物體的重力、密度、體積、形狀、所處位置和全部浸沒時的深度均無關(guān)。

注意：在物體沒有全部浸沒前，物體所受的浮力大小與物體浸入的深度有關(guān)。

4、利用浮沉條件（平衡法）F?。紾物。（適合漂浮、懸?。?。

注意：在求物體在某種液體中所受浮力的大小時，若題中沒有告訴物體在液體中所處的狀態(tài)時，應(yīng)先判斷出物體所處的狀態(tài)，然后再選擇合適的計算方法來求。

（三）、物體沉浮條件：判斷浸沒在液體中物體的沉浮關(guān)鍵取決于物體的重力與物體所受浮力的大小

關(guān)系。

1、當(dāng)ρ液>ρ物時：F浮>G物，物體上浮，最終漂浮在液面上，此時，F(xiàn)浮＝G物。

2、當(dāng)ρ液＝ρ物時： F?。紾物，物體懸浮或漂浮。

3、當(dāng)ρ液<ρ物時：F浮<G物，物體下沉，結(jié)果物體靜止在液體底部。

注意：ρ物指物體的密度，物體密度不同于物質(zhì)的密度，只有實心物體的密度等于物質(zhì)的密度。

六、浮力的利用：

1、輪船：

（1）、原理：用密度大于水的材料做成空心，使它能排開更多的水從而增大輪船所受的浮力。

（2）、輪船的大小用排水量來表示。排水量是指輪船滿載時，排開水的質(zhì)量。

輪船的排水量＝輪船自身的重力＋所載物體的重力。

（3）、輪船始終處于漂浮，所以所受浮力等于輪船的重力。

2、潛水艇：

（1）、原理：通過改變自身的重力來實現(xiàn)沉浮。

（2）、它是通過向水艙內(nèi)充水或排水來改變自身重力，從而達(dá)到沉浮目的的。

3、氣球和飛艇：

（1）、原理：通過改變自身的體積來實現(xiàn)升降的。

（2）、氣球和飛艇里充的是密度小于空氣的氣體。它通過充氣或放氣來實現(xiàn)升降的。

（3）、熱氣球充入的是熱空氣。它是通過對氣球內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱或停止加熱來實現(xiàn)升降的。

4、密度計：

（1）、原理：它是根據(jù)漂浮時，它所受的浮力等于自身重力。

（2）、同一密度計在不同液體中所受浮力是相等的。

（3）、密度計的刻度上小下大。

第十五章  功和機械能

一、功：

（一）、功：

1、功的定義：

（1）、力學(xué)上：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下移動了一段距離，這個了

就做了功。

（2）、物理學(xué)上：把力與力的方向上移動的距離的乘積叫做功。

2、判斷物體是否做功的兩個必要因素：

（1）、是有作用在物體上的力；

（2）、是物體在力的方向上通過了距離。

3、現(xiàn)實中看似做功而不做功的幾種特殊情況：

（1）、物體雖然移動了距離，但沒有受到力的作用，也就是說：物體是靠慣性移動了一段距離。如：關(guān)閉發(fā)動機后，車仍然向前行駛，此時就沒有做功。

（2）、物體受到力的作用，但在力的方向上沒有移動距離。如：用力推物體，物體沒有動。

（3）、物體受到力的作用，也移動了距離，但不在力的方向上。也就是說物體運動的方向與力的方向垂直。如：提著一桶水在水平路上走了一段距離。

（二）、功的計算：

1、功的計算：功（W）等于力（F）跟物體在力的方向上通過的距離（s）的乘積。（功＝力×距離）

2、功的公式：W＝Fs；   W－→功－→焦（J）；      F－→物體所受力的大?。ｎD（N）；

S－→物體在力的方向上移動的距離－→米（m）。

注意：功的大小只與力的大小和在力的方向上移動距離的大小有關(guān)，與物體的運動情況、運動速度的大小無關(guān)。

3、功的單位：國際單位 焦（J）   （1J ＝1N·m）。

4、功的原理：使用機械時，人們所做的功，都等于不用機械而直接用手所做的功，也就是說使用任何機械都不省功。

二、機械效率：

（一）、有用功、額外功、總功：

1、有用功：工作時對人們有用的功。用“W有用”表示。

（1）、豎直方向：W有用＝Gh  G－→物體的重力    h-→物體上升的高度。

（2）、水平方向：W有用＝FS   F－→水平方向力的大小  S－→水平方向物體移動的距離。

2、額外功：工作時為了完成有用功而不得不做的功。用“W額外”表示。

常見的額外功有：(1)、提升重物時，克服機械自重和容器而做的功。

               （2）、克服機械摩擦所做的功。

3、總功：動力對機械所做的功。用“W總”表示。

（1）、W總＝W有用＋W額外。

（2）、對于滑輪來說，總功等于繩自由端的力與繩自由端移動距離的乘積。

（二）、機械效率：

1、定義：有用功跟總功的比值叫機械效率。

2、計算公式：

3、物理意義：它是反映物體做功性能好壞的物理量。

注意：（1）、機械效率總小于1，由于有用功總小于總功。

     （2）、機械效率用百分?jǐn)?shù)表示。

     （3）、機械效率的高低與功率大小無關(guān)。

4、提高機械效率的方法：

 （1）、在有用功一定時，減小額外功。

（2）、在額外功一定時，增大有用功。

5、提高機械效率可采取的措施:

 (1)、改進(jìn)機械結(jié)構(gòu)，盡量減小因機械自重而做的額外功。

（2）、合理使用機械，定時潤滑，減小因克服摩擦力而做的額外功。

（3）、同一滑輪組，可通過增大物重的方式來增大有用功。

（三）、常見機械的機械效率解題技巧：

1、滑輪類：

 （1）、豎直方向放置時，計算公式：    

 G→物重      h→物體移動的距離          F→繩自由端的拉力 

S→繩自由端移動的距離               n→承擔(dān)物重的繩子段數(shù)

（2）、水平方向放置時，，計算公式： 

        f→物體與地面的摩擦力            S物→物體移動的距離 

 F→繩自由端的拉力                S繩→繩自由端移動的距離

注意：（1）、同一滑輪組的機械效率不是固定不變的，它隨著所提物重的增加而增大。

           （2）、在計算滑輪組所做有用功時：

滑輪組豎直放置時, W有用＝Gh;

水平放置時，W有用＝fS。

2、斜面類計算公式：

G→物重        h→斜面的高度           F→沿斜面的力  

      L→斜面的長度                    f→物體與斜面的摩擦力

3、杠桿類：     F阻→阻力的大小  F動→動力的大小

 h2→阻力作用點移動的距離  h1→動力作用點移動的距離    L1→動力臂    L2→阻力臂

4、其他機械類   

W輸出→機器對外做的有用功        W輸入→機器對外做的總功

三、功率：

1、定義：單位時間內(nèi)所做的功叫做功率。用符號“P”表示。

2、物理意義：它是表示物體做功快慢的物理量。

注意：（1）、功率只反映物體做功的快慢，不反映物體做功的多少。

        （2）、功率的大小是由時間和做功的多少共同決定的，與機械效率高低無關(guān)。

  3、單位：

(1)、國際單位是 瓦特 簡稱“瓦” 用字母“W”表示。

   （2）、常用單位：千瓦（KW） 兆瓦（MW）馬力

   （3）、單位換算;  1KW=10³W   1MW=10⁶W  1馬力＝735W

4、計算公式：（1）、。單位：P→瓦（W）；W→焦（J）；t→秒（s）。（1瓦＝1焦/秒）。

              （2）、P=FV   (當(dāng)物體在力F作用下，以速度V做勻速直線運動時運用)。

                    F→單位：N        V→單位：m/s

   注意：用上述公式計算時，各物理量要全部使用國際單位。

補充：與人有關(guān)功率的測量：

 （1）、所需器材：秒表、卷尺、體重計。

（2）、所需要測的物理量：人的質(zhì)量（m） 、人升高的高度（h）、人升高所用的時間（t）。

（3）、表達(dá)式：

四、動能與勢能：

（一）、能量：所有能量的單位都是：焦耳。

    1、定義：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能量，簡稱能。如：流動的水、行駛的汽車、被舉起的重物。

2、能夠做功不同與做了功，能夠做功是指物體具有做功的本領(lǐng)，但不一定它做了功。

（二）、動能：

    1、定義：物體由于運動而具有的能量。用“W動”表示。

       注意：一切運動物體都具有動能。

2、影響動能大小的因素：（巧計：W動＝ mv²）

（1）、物體的質(zhì)量。

（2）、物體運動的速度。

（三）、勢能：

1、重力勢能：

 （1）、定義：物體由于被舉高而具有的能量。

（2）、影響重力勢能大小的因素：（巧計：W勢＝mgh）

    (1)、物體的質(zhì)量   (2)、物體被舉起的高度（高度指物體距參考平面的高度）。

2、彈性勢能：

 （1）、定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。

（2）影響因素：物體發(fā)生彈性形變的程度。彈性形變程度越大，彈性勢能越大。

3、重力勢能與彈性勢能統(tǒng)稱勢能。即：勢能＝重力勢能＋彈性勢能。

（四）、判斷物體具有那種能的技巧：

1、判斷物體是否具有動能，關(guān)鍵看物體是否在運動。

2、判斷物體是否具有重力勢能，關(guān)鍵看物體相對與參考面是否有高度。

3、判斷物體是否具有彈性勢能，關(guān)鍵看物體有沒有發(fā)生彈性形變。

五、機械能及其轉(zhuǎn)化：

（一）、機械能定義：動能與勢能統(tǒng)稱機械能。即：機械能＝動能＋勢能。

（二）、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化：

1、實質(zhì)：一個物體，它的動能增大同時，它的勢能相應(yīng)的減小。

注意：動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體上。

2、動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化過程：舉例說明。

 （1）、滾擺、單擺：

     (1)、從高處向地處運動時：重力勢能轉(zhuǎn)化成動能。

     (2)、從地處向高處運動時：動能轉(zhuǎn)化成重力勢能。

（2）、人造地球衛(wèi)星：

    (1)、從近地點向遠(yuǎn)地點運動時，動能轉(zhuǎn)化成重力勢能。

(2)、從遠(yuǎn)地點向近地點運動時，重力勢能轉(zhuǎn)化成動能。

     (3)、衛(wèi)星在近地點的動能最大，在遠(yuǎn)地點的重力勢能最大。

注意：在衛(wèi)星發(fā)射上空過程中，它的動能與重力勢能都在不斷增大。

3、動能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化：如：拉弓射箭、籃球著地又彈起。

 （1）、拉弓射箭：拉弓的過程，動能轉(zhuǎn)化成彈性勢能；射箭的過程，彈性勢能轉(zhuǎn)化成動能。

 （2）、籃球著地又彈起：籃球著地的過程，動能轉(zhuǎn)化成彈性勢能；彈起的過程，彈性勢能轉(zhuǎn)化成

動能。

注意：動能與勢能的轉(zhuǎn)化是有一定條件的，只有它們中有一種能在增加，另一種能在減小時，

才發(fā)生轉(zhuǎn)化。

（三）、機械能守恒定律：

   1、內(nèi)容：在動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，若沒有能量的損失或其他形式能的補充，換句話說：在動能與勢能的轉(zhuǎn)化過程中，機械能是不變的、是守恒的。

       注意：在實際生活中，動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，要受到摩擦力和其他阻力，其中一部分機械能會轉(zhuǎn)化成其他形式的能，所以機械能會變小。如：小孩從滑梯上滑下，機械能就變小，因一部分機械能因摩擦轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。

補充：物體受到平衡力時，機械能的變化規(guī)律：

1、若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，其動能為零、勢能保持不變、機械能也保持不變。

2、若物體處于勻速運動狀態(tài)，因速度不變、質(zhì)量不變，它的動能就不變。但重力勢能的變化有三種情況：

（1）、水平運動時：重力勢能不變，其機械能也保持不變。

（2）、向上運動時：重力勢能變大，其機械能也變大。

（3）。向下運動時：重力勢能變小，其機械能也變小。

第十六章　熱和能

一、分子熱運動：

（一）、分子運動論的內(nèi)容是：

1、物質(zhì)由分子組成；                 

 2、一切物體的分子都永不停息地做無規(guī)則運動。

3、分子間存在相互作用的引力和斥力。

4、分子間存在間隙。

（二）、擴散：

1、定義：不同物質(zhì)相互接觸，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。

2、擴散的條件：（1）、不同物質(zhì)。  （2）、相互接觸。

注意：

（1）、擴散現(xiàn)象只能發(fā)生在不同物質(zhì)之間，同種物質(zhì)不能發(fā)生擴散。

   （2）、擴散現(xiàn)象只能在不同物質(zhì)相互接觸時，才能發(fā)生擴散，不相互接觸不能發(fā)生擴散。

   （3）、固體、液體、氣體之間都能發(fā)生擴散現(xiàn)象。

   （4）、任何用眼睛直接觀察到的現(xiàn)象都不是擴散現(xiàn)象。

   （5）、任何物質(zhì)在任何狀態(tài)下都能發(fā)生擴散現(xiàn)象，但氣體間擴散的最快，固體間擴散的最慢。

3、擴散現(xiàn)象表明：

（1）、一切物質(zhì)都在不停的做無規(guī)則運動，并且溫度越高，分子運動的越劇烈，擴散的越快。

（2）、分子間存在間隙。

4、影響分子擴散快慢的因素是：溫度。

（三）、分子間作用力：

1、分子間同時存在著引力和斥力。對外表現(xiàn)的效果與分子間的距離大小有關(guān)。

2、分子間的引力與斥力是同時存在、同時消失的。

3、分子間的引力使得固體和液體都具有一定的體積。

4、分子間的斥力使得固體和液體很難被壓縮。

5、當(dāng)分子間的距離特別大時，分子間作用力就非常微弱，可忽略不計。如：破鏡不能重圓。

二、內(nèi)能：

（一）、內(nèi)能：

    1、定義：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能 和分子勢能的總和叫內(nèi)能。（內(nèi)能也稱熱能）。

    2、影響內(nèi)能大小的因素：物體內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、體積、狀態(tài)有關(guān)。物體的溫度越高，分子運動速度越快，內(nèi)能就越大。

  注意：（1）、一切物體都具有內(nèi)能，但物體不一定都具有機械能。

            （2）、溫度不是決定物體內(nèi)能的唯一因素，當(dāng)物體的質(zhì)量、狀態(tài)、體積發(fā)生變化時，它

的內(nèi)能也變化。

（二）、改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。

   1、熱傳遞：

    （1）、定義：溫度不同的物體相互接觸，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低，這個過程叫

熱傳遞。這個過程中，低溫物體內(nèi)能增加，高溫物體內(nèi)能減少。

    （2）、發(fā)生條件：不同物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差。

    （3）、熱傳遞實質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。該過程能的形式不發(fā)生改變。

（4）、在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，內(nèi)能減小，溫度降低；低溫物體吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度升高。

（5）、結(jié)果：熱平衡。

2、做功：

 （1）、物體對外做功，物體的內(nèi)能減小，溫度降低；外界對物體做功，物體的內(nèi)能增大，溫

度升高。

（2）、常見外界對物體做功的方法有：(1)、鍛打  （2）、摩擦   (3)、壓縮體積  (4)、擰彎

（3）、做功的實質(zhì)：能的轉(zhuǎn)化。該過程能的形式發(fā)生改變

注意：做功和熱傳遞，這兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的。也就是說一個物體內(nèi)能增加了，它可以通過做功來實現(xiàn)，也可以通過熱傳遞來實現(xiàn)。

（三）、熱量：

1、熱量（Q）定義：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫熱量。

  注意：（1）、熱量只能用吸收或放出來表示。

       （2）、溫度只能用升高或降低來表示。

       （3）、內(nèi)能只能用增加或減少來表示。

       （4）、物體本身沒有熱量，絕對不能說某物體具有多少熱量，也不能比較兩物體

含有熱量的多

三、比熱容：

（一）、比熱容（c）：

1、定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量叫做這種

物質(zhì)的比熱容

2、比熱容的大小與物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān)，與物質(zhì)的體積、質(zhì)量、形狀、位置、溫度均無關(guān)。

3、比熱容的單位是：J/（kg·℃），讀作：焦耳每千克攝氏度。

4、水的比熱容是：c＝4.2×10³J/（kg·℃），它表示的物理意義是：每kg的水當(dāng)溫度升高（或降低）1℃時，吸收（或放出）的熱量是4.2×10³J。

注意：（1）、比熱容是物質(zhì)的一種屬性，任何物質(zhì)都有自己的比熱容。

     （2）、不同物質(zhì)的比熱容一般不同。

     （3）、同種物質(zhì)在狀態(tài)不變時，比熱容一般相同；同種物質(zhì)在狀態(tài)改變時，它的比熱容也發(fā)

生改變。

     （4）、液體物質(zhì)的比熱容一般大于固體物質(zhì)的比熱容。

     （5）、水的比熱容最大。

5、比熱容的應(yīng)用：（1）、用水來冷卻汽車發(fā)動機。

                （2）、北方冬天用熱水循環(huán)供暖。

                （3）、初春傍晚，在田里灌水防止秧苗凍壞。

（二）、熱量的計算：

（1）Q_吸    ＝cm（t－t₀）＝cm△t_升 （Q_吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱容，單位是：J/（kg·℃）；m是質(zhì)量；t₀ 是初始溫度；t 是后來的溫度，即末溫。

（2）Q_放 ＝cm（t₀－t）＝cm△t_降

（3）Q_吸       ＝Q_放（也叫熱平衡方程。如果高溫物體放出的熱量全部被低溫物體吸收，在不計熱損失時才能使用）

注意：（1）、用上述公式計算時，各物理量要全部使用國際單位。

     （2）、文字?jǐn)⑹鲋械纳摺⑸吡?、降低、降低了多少℃，對?yīng)的是溫度的變化量；升高到或降低到多少℃，對應(yīng)的是末溫。

四、熱機：

（一）、熱機：

1、定義：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。（如：內(nèi)燃機、蒸汽機、汽輪機、噴氣式發(fā)動機）。

2、特點：都是把燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，再通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。

3、沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動時，從氣缸一端運動到另一端就叫一個沖程。

4、內(nèi)燃機可分為汽油機和柴油機，它們一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。一個工作循環(huán)中對外做功1次，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)2周。

5、判斷沖程的方法：（兩看）一看：活塞的運動情況。     二看氣門的開閉情況。

  具體是：（1）、若活塞向下運動，則可能是吸氣或做功沖程。若兩氣門都關(guān)閉，則是做功沖程；若進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉，則是吸氣沖程。

         （2）、若活塞向上運動，則可能是壓縮或排氣沖程。若兩氣門都關(guān)閉，則是壓縮沖程；若進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開，則是排氣沖程。

6、各沖程的能量轉(zhuǎn)化：

   壓縮沖程：把機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。      做功沖程：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能。

（二）、燃料的熱值：

1、定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符合“q”表示。

注意：（1）、在表述燃料熱值的物理意義時，必須強調(diào)完全燃燒。

     （2）、熱值是燃料的一種性質(zhì)，它的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均無關(guān)。

2、單位是：焦耳/千克（J/kg）     氣體時 J/m³。

3、燃料燃燒放出熱量計算：Q_放  ＝mq

（Q_放 是熱量，  單位是J ；      q是熱值，單位是J/kg；       m 是質(zhì)量，單位是kg。）

4、提高燃料利用率的方法：

 （1）、加大送風(fēng)量，使燃料完全燃燒。

 （2）、把固體燃料粉碎，增大燃料與空氣的接觸面積。

（3）、加大受熱面積，減少因煙氣帶走的熱量。如：城市集中供熱。

（三）、熱機的效率：

    1、定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。

熱機的效率是熱機性能的一個重要指標(biāo)。在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

    2、提高熱機效率的途徑：

     （1）、盡量使燃料完全燃燒。     （2）、盡量減少因煙氣帶走的熱量。

     （3）合理利用散熱。            （4）、加潤滑油，減少因克服摩擦而做的額外功。

五、能量的轉(zhuǎn)化與守恒：

   1、常見的能有：內(nèi)能、機械能、化學(xué)能、光能、電能等。

2、能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。

第十七章  能源與可持續(xù)發(fā)展

一、能源家族：

 （一）、能源的分類：

   1、按能源產(chǎn)生的方式：

    （1）、一次能源：是指可以從自然界直接獲取的能源。

如：太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、海洋能、生物質(zhì)能、化石能源。

         (1)、煤、石油、天然氣又稱為化石能源。

         (2)、木材、各種食物又稱為生物質(zhì)能。

   （2）、二次能源：無法從自然界直接獲得，必須通過消耗一次能源而得到的能源。

      如：電能、煤油、汽油、沼氣、煤氣。

  2、按能源能否再生：

（1）、可再生能源：如：風(fēng)能、太陽能、水能、電能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋?/P>

（2）、不可再生能源：如：煤、石油、天然氣、汽油、核能。

3、按人類開發(fā)的早晚：

 （1）、常規(guī)能源：如：汽油、煤、石油、天然氣、水能、電能、風(fēng)能。

（2）、新能源：如：核能、太陽能、沼氣能、潮汐能、地?zé)崮?、可燃冰?/P>

（二）、解決能源問題：

  1、根本出路：必須依靠高新科技。

  2、解決措施：（1）、開發(fā)新能源。  （2）、節(jié)約能源。

二、核能：

 （一）、核裂變：

     1、核裂變又叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

     2、核裂變的應(yīng)用：

      （1）、對核裂變不人為加以控制——原子彈。

      （1）、對核裂變?nèi)藶榧右钥刂啤穗娬尽?/P>

3、核電站的核心設(shè)備是——核反應(yīng)堆。

注意：核電站運行不當(dāng)，可能造成核輻射，帶來核污染，核廢料難以處理。

（二）、核聚變：

1、核聚變又叫熱核反應(yīng)。

2、核聚變的應(yīng)用：

 （1）、對核聚變不人為加以控制——氫彈。

 （2）、對核聚變?nèi)藶榧右钥刂?，可以為人們提供能量?/P>

 （3）、常見的氚核、氫核、氦核易發(fā)生核聚變。月球是核聚變原料的寶庫。上面有大量氦核。

三、太陽能：太陽是一個巨大的核能火爐。

（一）、太陽能：

   1、太陽能是人類能源的寶庫。

（1）、化石能源歸根到底來源與太陽能。

（2）、綠色植物進(jìn)行光合作用是將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。

2、太陽能特點：分布廣泛、獲取方便、安全清潔、無污染。

（二）、太陽能的利用：

   1、間接利用：人們開發(fā)利用的煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能都是在間接利用太陽能。

   2、直接利用：（1）、把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。如：太陽能熱水器。

               （2）、把太陽能轉(zhuǎn)化成電能。如：太陽能電池板。

四、能源革命：

（一）、三次能源革命：

1、第一次能源革命：從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變。

即：鉆木取火，從而使人類大量使用柴薪能源。

2、第二次能源革命：從利用柴薪能源向使用煤、石油、天然氣等化石能源的轉(zhuǎn)變。

蒸汽機的發(fā)明是導(dǎo)火線。

  3、第三次能源革命：是發(fā)明了可控核能的釋放裝置——核反應(yīng)堆。從而逐漸開始使用核能。

  4、電能的利用是人類進(jìn)入現(xiàn)代文明社會的標(biāo)志。

（二）、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的。