知识点1:力的概念 1.力的作用效果
力能改变物体的 运动状态 ;力能改变物体的 形状 (或说成“力能使物体发生 形变 ”)。 2.力的定义
力是物体对物体的 作用 。力不能单独存在。
(力发生在 两 个物体之间:一个是 施力 物体、一个是 受力 物体。) 3.力的物理量符号: F 。 4.力的单位
力的单位是 牛顿 .简称 牛 .符号是 F 。
托起两个鸡蛋的力大约为 1N .托起一个苹果的力大约是 1N——2N 。 5.力的 三 要素(影响力的 作用效果 的因素) 大小 、 方向 、 作用点 。 6.物体间力的作用是 相互 的。 知识点2:弹力 1.弹性和塑性
①弹性:受力时物体会发生 弹性形变 .不受力时又恢复到原来的形状的性质。 如:弹簧、气球、钢尺、橡皮筋、球类等。
②塑性:受力时物体会发生 塑性形变 .不受力时不能自动恢复原来的形状的性质。 如:橡皮泥、面团等。
2.弹力产生条件:① 相互接触 ; ② 发生弹性形变 。 3.常见弹力:拉力、推力、压力、支持力等。 4.测量工具:弹簧测力计 (实验室中常用)
(1)构造:主要由弹簧、指针、提环、挂钩和刻度板组成。
(2)工作原理:在弹性限度内.弹簧的伸长量与 所受拉力大小 成正比。 (3)正确使用:
①观察:测量前应该先观察 量程 和 分度值 ;
②调试:用手拉动几次挂钩.避免摩擦或被卡壳;并确认指针对准 零刻度线 .若有偏差.必须校零; ③测量:测量过程中.要使弹簧测力计内弹簧轴线方向(伸长方向)跟所测力的方向在同一条直线上; ④读数:保持弹簧测力计处于静止或匀速直线运动状态时读数.视线应于刻度线相平。 知识点3:重力
1.地球附近的物体.由于地球的吸引而使物体受到的力叫 重力 .用符号 G 表示。
2.重力的大小可用弹簧测力计来测量。当物体静止时.弹簧测力计的读数即所受重力。物体所受的重力跟它的 成正比.即G=mg,式中g= kg 。
3.重力的方向总是 竖直向下 。应用:建筑工人在砌墙时常常用铅垂线来确定竖直的方向.以此来检查所砌的墙壁是否竖直。
4.重力在物体上的作用点叫做 重心 。 知识点4:牛顿第一定律
1. 一切物体在没有受到力的作用时.总保持 静止 状态或 匀速直线运动 状态。这就 是著名的牛顿第一定律.也叫 惯性 定律。
【注意】(1)定律是在大量实验的基础上.通过推理概括得出的.不能直接用实验验证。 (2)“不受外力”是定律成立的条件.这是一种理想情况。它也包含物体在某 一方向上不受外力的情况。牛顿第一定律是建立在实验的基础上.经过推
理得出的。
(3)“或”是指一个物体只能处于一种状态.到底处于哪种状态.由原来的状 态决定.原来静止就保持静止.原来运动就保持匀速直线运动状态。 2. 物体保持运动状态不变的性质叫做 惯性 。
【注意】(1)惯性是指物体总有保持自己原来状态(速度)的本性.不能克服和避免。惯 性是物体本身的固有性质.一切物体都具有 惯性 。
(2)惯性与物体所处的运动状态无关.对任何物体.无论它是运动还是静止.无 论是运动状态改变还是不变.物体都有惯性。
(3)惯性大小只与物体的 质量 有关.质量越大.惯性越大。与外界因素无关. 物体惯性大小就是指改变物体运动状态的难易程度。
(4)惯性不是力。惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质.惯性 和力是两个不同的概念。不要说“受到惯性”“惯性作用”。 3.惯性现象解释步骤
(1)明确研究的是哪个物体.它原来处于怎样的运动状态;
(2)当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在与该物体有关联的其他物体上)时. 这一部分的运动状态的变化情况;
(3)该物体另一部分由于惯性仍保持原来的运动状态; (4)最后会出现什么现象。 知识点5:摩擦力 1.定义:
两个相互接触的物体.当它们将要或已经发生 相对运动 时.会在接触面上产生 阻碍 物体相对运动的力.这就是摩擦力。 2.产生条件:
(1)相互接触且相互 挤压 ; (2)接触面 粗糙 ;
(3)将要或已经发生 相对运动 。 3.种类:
滑动摩擦力 、 滚动摩擦力 、 静摩擦力 。 4.方向:
与物体相对运动的方向 相反 。 5.影响滑动摩擦力大小的因素: (1) 压力大小 ; (2) 接触面粗糙 。
6. 静摩擦力的大小:根据二力平衡知识求解。 7. 增大摩擦力的方法: (1) 增大 压力; (2)使接触面 粗糙 ;
(3)变 滚动摩擦力 为 滑动摩擦力 。 8. 减小摩擦力的方法: (1) 减小 压力; (2)使接触面 光滑 ;
(3)变 滑动摩擦力 为 滚动摩擦力 ; (4)使接触面 分离 。
知识点6:力的合成和受力分析
1.力的合成:
(1)合力:如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同.这个力就叫做那两个力的合力。 (2)力的合成:求几个力的合力叫力的合成。
(3)分力:如果几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同.那么这几个力就叫做那个力的分力。 2.同一直线上二力的合成:
(1)同一直线上方向相同的二力的合成:
合力大小等于这二力大小 之和 .即F合= F1+F2 ; 合力方向与这两个力的方向 相同 。 (2)同一直线上方向相反的二力的合成:
合力大小等于这二力大小 之差的绝对值 .即F合= |F1-F2| ; 合力的方向与 较大的力 的方向相同。 3.受力分析:
要分析出物体所受的一切力.做到不丢力、不多力。每找到一个力.必须保证能找到这个力的施力物体和受力物体。
为保证受力分析的准确性与完整性.可选用以下推荐的方法: 一重(重力);
二弹(支持力、压力、拉力、推力);
三摩擦(静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力);
四其它(以上都分析完.再分析是否有其它力的存在。例如:磁场力、电场力等)。 知识点7:二力平衡和相互作用力
1.定义:一个物体在两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态.我们就说这两个力平衡.或二力平衡。 【注意】以上定义的逆命题“物体受平衡力作用时.保持静止状态或匀速直线运动状态”也成立.即: 物体受平衡力作用 保持静止或匀速直线运动状态
2.条件:作用在物体间的二个力如果大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.如果能保持静止状态或匀速直线运动状态.我们就说物体处于平衡状态。(同体、等值、反向、共线) 【注意】判断是否为二力平衡时.以上四个条件.缺一不可.必须同时满足。 【比较】平衡力和相互作用力 相同点 不同点 表示类型 同体(同物) A→B←C 平衡力 相互作用力 等值、反向、共线 不同体(异物) A→B,B→A 3.力和运动关系
(1)不受力→物体的运动状态保持不变 (2)受平衡力→物体的运动状态保持不变 (3)受非平衡力→物体的运动状态将改变:
①合力与运动方向相同→物体做加速运动 ②合力与运动方向相反→物体做减速运动
③合力与运动方向不在同一条直线上→物体做曲线运动 知识点8:固体压强 1. 压力
(1)定义:由于物体间的挤压而 垂直 作用在接触面上的力叫做压力。 (2)大小:由物体的形变程度决定。
【说明】只有在水平面上时压力才等于重力.即F压 = G。 2. 探究压力的作用效果跟什么因素有关
(1)方法: 控制变量法(转换法) (2)影响因素:压力大小和受力面积大小 3. 压强
(1)定义:物体所受 压力 大小与 受力面积 之比叫做压强。
【理解】压强是比较压力效果的物理量。物体单位面积上受到的压力越大, 压力产生的效果越显著,也就是压强越大。
(2)公式: 如果用p表示压强, F表示压力, S表示受力面积。 Fp【注意】①公式中F是压力.而不是重力.但在某种情况下.压力在数值上等于重力.如物体S放在水平面上就是这样。
②公式中的S是受力面积.它是施力物体挤压受力物体时.二者相互挤压接触的面积.而不是其他面积。 ③压力F和受力面积S之间不存在因果关系。但压强p和F、S之间却有密切的关系:在S一定时.p与F成 正比 ;在F一定时.p与S成 反比 。
2
④在国际单位制中压强的单位是帕斯卡(Pa).应用公式p=F/S计算时.单位要统一.特别是面积的单位必须用m。
2
(3)单位: 压强的单位是“牛每平方米”(N/m)。在国际单位制中叫做“帕斯卡”.简称“帕”.用符号“Pa”表示。
2
【例如】p=300 N/m=300 Pa。它表示每平方米面积上受到的压力是300牛。一张纸放在桌面上,说明纸对桌面的压强大约是 1Pa ,帕斯卡是一个很小的压强单位。 4. 压强应用
(1)减小压强的方法:
①当压力F一定时.增大受力面积S; ②-当受力面积S一定时.减小压力F;
③在条件允许的情况下.可以同时减小压力F和增大受力面积S。 (2)增大压强的方法:
①当压力F一定时.减小受力面积S; ②当受力面积S一定时.增大压力F;
③在条件允许的情况下.可以同时增大压力F和减小受力面积S。 知识点9:液体压强
1. 液体内部的压强的规律:
(1)液体对容器底和侧壁都有压强.液体内部向各个方向都有 压强 。 (2)在同一深度.液体向各个方向的压强 都相同 。 (3)液体内部的压强随 深度 的增加而 增大 。 (4)深度相同时. 液体密度 越大.压强越大。 2. 液体压强的计算公式:P=ρgh
【注意问题】(1) 式中p表示液体的压强.ρ表示 液体密度 .h表示 深度 .g是常数kg。
3
(2) 式中ρ液的单位一定要用 kg/m .h的单位要用m.计算出压强的单位才是Pa。
(3) 式中h表示深度.而不是高度.深度和高度这两个概念是有区别的.深度是指从液体的自由面到计算压强的那一点之间的 竖直 距离.即深度是由上往下量的.高度是指液体中某一点到底部的竖直距离.即高度是由下往上量的。
(4) 式中g是常数.所以压强p液只与液体密度ρ液和深度h有关。与液体的重力、体积、形状等因素均无关.所以在比较液体压强的大小时.要紧紧抓住液体的密度和深度这两个量来讨论。
(5) p液=ρ液gh只适用于液体以及 规则柱体 对水平面的压强.而p=F/S是压强的定义式.适用于固体、液体和气体。
(6) 解题技巧:
①在盛有液体的容器中.液体对容器底部的压力、压强遵循液体压力、压强规律。即先计算p(p=ρgh).再计算
F(F=pS)。
②容器对水平桌面的压力、压强遵循固体压力、压强规律。即先计算F(F=G液+G容器).再计算p(p=F/S)。 3. 连通器:
(1)定义:上端开口.下部相连通的容器。
(2)原理:连通器里装一种液体且液体不流动时.各容器的液面保持 相平 。
(3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。 知识点10:浮力基础及浮沉条件
1、定义:一切浸入液体的物体都受到液体对它向上的力叫浮力。
【注意】(1)浸入有两个含义:①部分浸入(漂在液体表面.一部分留在外面) ②浸没(完全浸没)
(2)不只是浸入液体中的物体受到浮力.浸入气体的物体一样受到浮力 2、施力物体: 液体 (或 气体 ) 3、方向: 竖直向下
4、称重法求浮力: F浮=G-F拉
【注意】只能测量质量较小的物体.需要使用弹簧测力计 5、产生原因:物体上下表面的 压力差 (F向上>F向下) 6、压力差法求浮力: F浮=F向上-F向下
【注意】(1)只需要分析物体所受浮力.不用再考虑物体所受压强差 (2)再次印证浮力方向是竖直向上的
(3)此公式只能适用于规则物体(如正方体、长方体、圆柱体)
7、浮沉条件:
名称 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉入底部 状态/过程 过程 状态 状态 过程 状态
浮力和重力关系 F浮 > G F浮 = G F浮 = G F浮 < G F浮+F支=G 密度关系 ρ物<ρ液 ρ物<ρ液 ρ物=ρ液 ρ物>ρ液 ρ物>ρ液 知识点11:机械功(功) 1.功的定义:在力学力.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.就说这个力对物体做了 功 。
2.做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的 力 ;
(2)物体在这个力的方向上移动的 距离 。 3.三种不做功的情况:(1)有 距离 无 力 ;(例如:踢出去的足球.在水平草地上滚 动了一段距离。) (2)有 力 无 距离 ;(例如:推而不动;搬而不起。)
(3)有力.有距离.但力与运动方向 垂直 。(例如:手提水桶水平前进。) 4.物理量符号: W 5.功的计算:(1)功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 乘积 。 (2)计算公式: W=Fs 。
(3)注意:①物体可能会同时受到多个力的作用.在计算前一定要明确要计算的是哪个力做的功; ②物体移动的距离必须和这个力的方向一致;
③力的单位是N.距离的单位是m.如果单位不统一.要在计算前进行单位换算;
④功的大小与物体做的是匀速运动还是变速运动、所处的环境是平面还是斜面无关。 6.单位:焦耳.简称焦.符号为 J 。
7. 功的原理:使用任何机械都 不省功 。 知识点12:功率
1.物理意义: 在物理学中.用功率表示做功的 快慢 。 2.定义: 功 与 做功所用时间 之比叫做功率。 它在数值上等于单位时间内所做的功。 3.物理量符号: P 。
4.单位:基本单位是瓦特.简称瓦.符号为W。
工程技术上还常用千瓦(kW)作为功率的单位。
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1kW= 1×10 W;1MW= 1×10 W。 5.计算公式:PW。 t 各个符号的意义及单位要求:P——功率——单位用“瓦(W)” W——功 ——单位用“焦(J)” t——时间——单位用“秒(s)”
6. 知识延伸:若物体在恒定不变的力F的作用下.以速度v做匀速直线运动.则P= Fv 。 推导过程:PWFsFv tt知识点13:机械能
1.能量
(1)物体能够对外 做功 .我们就说这个物体具有 能量 .简称能。 (2)能量的单位与功的单位相同.也是 焦耳 .符号为 J 。 2.动能
(1)定义:物体由于 运动 而具有的能.叫做动能。 (2)一切运动的物体都具有动能。
(3)影响动能大小的因素:①物体的 质量 ;
②物体运动的 速度 。 【注意】质量相同的物体.运动速度越大.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)定义:物体由于高度所决定的能.叫做重力势能。 (2)影响重力势能大小的因素:①物体的 质量 ;
②物体被举高的 高度 。
【注意】在质量一定时.物体被举得越高.重力势能越大;在高度一定时.物体的质量越大.重力势能越大。 4.弹性势能
(1)定义:物体由于发生 发生弹性形变 而具有的能.叫做弹性势能。
(2)影响弹性势能大小的因素:物体的 弹性形变 越大.它具有的弹性势能就越大。 5.机械能
(1)定义: 动 能、 重力势 能和 弹性势 能统称为机械能。 (2)一个物体的机械能=动能+势能 6.机械能的变化 (1)机械能 不变 :如果只有动能和势能相互转化.尽管动能、势能的大小会变化.但机械能的总和不变.或者说.机械能是守恒的。(无摩擦阻力) (2)如果有摩擦.则机械能 减小 。
例如.在现实生活中.我们看到荡秋千越荡越低、单摆越摆越低。 (3)如果有外力对物体做功.物体的机械能 增大 。 例如.火箭发射、踢足球、随电梯上升的人。 知识点14:杠杆
1.杠杆的概念:在 力 的作用下绕 固定点 转动的硬棒。 注意点:①在力的作用下;②绕固定点转动;③硬棒; 2.杠杆的五要素: F1 F F2 ①支点“O”:绕固定点转动的点; l1 G ②动力“F1”:使杠杆转动的力; ③阻力“F2”:阻碍杠杆转动的力;
④动力臂“l1”:支点到 动力作用线 的垂直距离; O l2 ⑤阻力臂“l2”:支点到 阻力作用线 的垂直距离; 3.力臂:
①关于力臂的概念.我们应注意以下几点: a.力臂是支点到力的作用线的垂直距离;
b.某一力作用在杠杆上.若其作用点不变.但力的作用方向改变.那么力臂一般也要 改变 ; c.力臂 不一定 在杠杆上;(一定/不一定) d.若力的作用线过支点.则它的力臂为 0 ; ②画力臂的一般步骤(常考画图题): a.找出支点O;
b.作出力的作用线.注意.延长线用虚线;
c.从支点作力的作用线的垂线.注意.垂线用虚线.并标上垂直符号; d.力臂即支点到垂足的距离.用大括号标注.并标上l1或l2; 4.杠杆的平衡
(1)概念:若杠杆在力的作用下处于 静止 状态.我们就说它平衡了; 注意:当杠杆匀速转动也属于平衡状态; (2)研究杠杆平衡条件的实验:
①实验时.应注意以下几点:调节杠杆自身.使它静止时处于 平衡 位置.每次都要求杠杆静止时处于水平位置.这样力臂的数值就能杠杆上直接读出;
F=10牛 O F=10牛 F=10牛
L=3厘米×6=18厘米 L=3厘米×6=18厘米 L=3厘米×6=18厘米 F=10牛 G=10牛 G=10牛 G=10牛 L=3厘米×6=18厘米
F=20牛 F=30牛 ②实验数据:设计表格.分析数据
L=3厘米×3=9厘米 L=3厘米×2=6厘米 222212211
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1③实验结论:杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;也叫杠杆原理;即即公式表示为: F1l1=F2l2 ; (3)杠杆平衡条件的应用: 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆 不省力 也不费力 概念 特点 实例 动力臂大于阻力臂的杠杆 省了力. 但费了距离 撬棒、铡刀、 瓶起子、 动力臂小于阻力臂的杠杆 费了力. 但省了距离 镊子、筷子、船桨、钓鱼竿、天平、跷跷板、定滑轮 理发剪刀 知识点15:滑轮 1.定滑轮:
(1)定义:中间的轴固定不动的滑轮。
l2 l1 (2)实质:定滑轮的实质是: 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 绳子自由端移动距离:s绳=s物 F2 F1 绳子自由端移动速度:v绳=v物 2.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:动滑轮的实质是: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。 F1 (4)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=1/2G l1 只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G物+G动) 绳子自由端移动距离:s绳=2s物
l2 绳子自由端移动速度:v绳=2v物 F2 3.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)理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=(1/n)G 。 只忽略轮轴间的摩擦.则拉力F=1/n(G物+G动) 绳子自由端移动距离:s绳=ns物 绳子自由端移动速度:v绳=nv物
(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。
(5)滑轮组省力情况:几段绳子承担重物和动滑轮的总重.提起重物所用力就是物重的几分之一。 知识点16:机械效率基础 1.有用功:(1)定义:对人们有用的.必须要做的功.叫有用功; (2)用W有表示。 2.额外功:(1)定义:对人们没用的.但又不得不做的功.叫额外功; (2)用W额表示。 3.总功:(1)定义:有用功与额外功之和是总共做的功.叫总功; (2)用W总表示;
(3)W总=W有+W额 4.机械效率:(1) 有用 功跟 总 功的比值叫做机械效率; (2)物理量符号:(读作yita) (3)计算公式: W有 W总 (4)注意:①总小于1(或100%); ②通常用百分数表示;
机械部分公式汇总
③没有单位。 1.杠杆:平衡条件F1l1F2l2
2.滑轮:(1)定滑轮:FG物,s绳h物,v绳v物
121 (3)滑轮组:F(G物G动),s绳ns物,v绳nv物
n3.功: (1)WFs (2)WPt
WW4.功率:(1)P (2)PFv
tt (2)动滑轮:F(G物G动),s绳2s物,v绳2v物 4.机械效率:(1)基本公式:W有 W总 (2)变形公式:W有W有 W总W有W额①W有Gh②W总FsW有GhGW总FsnFW有W有GW总W有W额GG动 (3)竖直方向使用滑轮组:③
④不计绳重和摩擦:W额G动h ①W有fs物 (4)水平方向使用滑轮组:②W总Fs绳
W有fs物f③W总Fs绳nF①W有Gh (5)斜面问题:②W总Fs
③W有GhW总Fs
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