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1、十一、多彩的物质世界十一、多彩的物质世界 1、质量的单位 物体所含物质的多少,叫做物体的质量。国际单位制中,质量的主单位是“千克 ()” 。比千克大的单位有“吨(t)” ,比千克小的单位有“克(g) ” “毫克(mg)” 质量是物体的属性,即 物体的质量不会随物体的形状、状态、位置的变化而变化。例如:2 千克水结成冰后,冰的质量是 2 千克;把 6 千克的仪器运到月球上去,质量还是 6 千克;测量物体质量的仪器有:杠秤、磅秤、台 秤、托盘秤、案秤、电子秤、天平等。在物理实验室常用的仪器是天平。 2、天平的调节及使用 天平主要有两种:托盘天平、学生天平。天平的原理是:等臂杠杆平衡时, 动力与阻力
2、的大小相等。使用天平前必须要对天平进行调节,才能使用天平测物体的质量。托盘 天平的调节步骤:首先将天平置于水平桌面上;再将游码移到标尺左端的零刻线处;最后调节天平横 梁两端的平衡螺母,直至天平横梁平衡。使用天平的注意事项:不能超过称量;保持天平干燥、清 洁 。测固体质量时,或将物体直接放入天平盘内。物体放在天平左盘内,砝码放在天平右边盘内。 测物体质量时,应先估测物体的质量,再从大到小地选用适当的砝码,约所测的数值小于最小砝码 的值,再选用游码。调节游码、加减砝码等都应采用镊子,不能直接用手拿。 3、密度的概念 单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。公式:=m/V 单位:主单 位是“千克
3、/米3”即“kg/m3” ,还有“克/厘米3”即“g/cm3。 “克/厘米3”比“千克/米3”这个单位要大。1 g/cm3 = 103 kg/m3 公式中的单位对应: m kg 、V m3 kg/m3 、 mg 、 V cm3 、 g/cm3 密度是物质的性质,只要物质不变,其密度也不会变。由同种物质组成的不同的物体, 其密度是一样的。 4、水的密度 大小:= 1 g/cm3=103kg/m3 1 g/cm3 的物理含义是:1cm3 的水的质量是 1 g。或质 量为 1 g 水的体积是 1cm3。 5、用量筒测体积 利用量筒测量液体的体积时,读数时眼睛视线应与凹液面最低处水平。用量筒 测较小体
4、积的固体的体积时,应该用“排液法”将固体浸没。若固体可以漂浮在液体表面,可以采用 “针压法“和“沉锥法” 。 6、用天平和量筒测固体和液体的密度 实验原理是:=m/V 需要测量的数据主要有:质量 m、 体积 V 需要的主要仪器有:天平(砝码) 、量筒。先后步骤要清楚。 十二、运动和力十二、运动和力 1、力的概念 力的定义:力是物体对物体的作用;测量力的大小的工具就是测力计,弹簧测力计 是实验室常用的工具。 2、物体间力的作用是相互的。 3、力的效果:可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态。 4、力的单位:牛顿(N)两个鸡蛋的重力大约就是 1N。 2、力的三要素:力的大小、力的方向、力的作用
5、点 5、力的图示 用一根带箭头的线段来表示一定大小的力,叫做力的图示。力的图示与力的示意图 的区别就在于,力的图示对线段的长短要求严格。而力的示意图主要是为了表示所物体所受力的情况, 对箭头的长短未作要求。单个力的图示,作用点要选在大致的实际位置比较合理, 对于一个物体 所受几个力的图示, 作用点要选在共同的一点,这一点往往为物体的重心。 6、惯性定律: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。 7、二力平衡的条件 概念:一个物体受到几个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态, 这几个力就是平衡的。二力平衡的条件:作用在同一个物体上、两个力的作用线在同一直线上、大
6、 小相等、方向相反。 十三、力和机械十三、力和机械 1、弹簧测力计的使用 2、重力 定义:地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。任何物体的重力的施力物 体是都是地球。任何物体所受重力的方向都是竖直向下的。任何物体所受重力的作用点都是在物 体的重心上。 3、重力的大小跟质量的关系,重力的方向 重力与质量的关系是:物体所受重力跟它的质量成 正比。G = mg g = 9.8 N/kg。其物理含义是:质量为 1kg 的物体所受重力是 9.8 N。一个物体 位置改变了,它的重力就改变了。严格来说,一个物体在地球的不同地方,其重力大小也不一样; 从这一点上来说,重力与质量是不同的。一个物体在月
7、球上的重力是它在地球上的重力的 1/6。 重力的效果是:使物体能落回地面。 4、合力的概念:如果一个力产生的效果跟两个力共同作用的效果相同,这个力就是两个力的合力。5、同一直线上二力的合成 两个力 F1、F2 方向相同时,合力 F= F1+F2,方向与 F1、F2 相同。 两个力 F1、F2 方向相同时,合力 F= F1F2(F1F2) ,方向与 F1 相同。当两个大小相等, 方向相反时,合力为零。 6、跟滑动摩擦有关的因素 摩擦力:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动和要发生相对 运动时,在接触面上产生的一种物体相对运动的力,叫做摩擦力。因素:压力的大小、接触面 的粗糙程度。增大有益摩擦的
8、方法:增大压力的大小、使接触面粗糙些 减小有害摩擦的方法: 减小压力的大小、使接触面光滑些、用滚动来代替滑动、使两个相互接触的摩擦面分开(使用润滑 油、气垫)增大有益摩擦的实例:用力握紧杯子防止杯子滑落、用力握紧拔河绳、张紧皮带、 车轮表 面的花纹、钳子口上的刻纹、北方的冬天在铁轨上洒沙铺草、单车把手上套有橡刺的套子、 洗脸时用毛巾而不用棉布。减小有害摩擦的:滚动轴承、农民用光滑的犁、活塞内壁光滑。 7、力臂的概念 在力的作用下,能够绕固定点转动的硬棒就叫做杠杆。支点:杠杆绕着转动 的点。动力:使杠杆转动的力。阻力:阻碍杠杆转动的力。动力臂:从支点到动力作用线 的距离。阻力臂:从支点到阻力作用
9、线的距离。 8、杠杆的平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂 省力杠杆:特点是动力臂大于阻力臂(L 1L2) 效果是动力小于阻力(F1F2) 费力杠杆:特点是动力臂小于阻力臂(L 1L2)效果是动力大于阻力(F1F2) 等臂杠杆:特点是动力臂等于阻力臂(L 1= L2) 效果是动力等于阻力 (F1 = F2 ) 9、定滑轮、动滑轮、滑轮组 定滑轮:实质是变形的等臂杠杆;优点是可以改变力的方向,缺 点是不能改变力的大小。动滑轮:实质是变形的动力臂等于阻力臂的 2 倍的杠杆;优点是可以 省一半力,缺点是不能改变力的方向。滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成,既可以省力又可以改 变力的方向。 10、组装简单的滑轮组
10、:关键是判断重物与动滑轮由几段绳子承担。 十四、压强和浮力十四、压强和浮力 1、压力的概念 物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。压力的效果是改变物体的 形状。压力的效果与压力的大小、受力面积的大小有关。 2、压强的概念物体单位面积上受到的压力叫做压强。压强定义式:P=F/S 作用:表示压 力效果的物理量。通过比较相同面积上所受压力的大小来比较效果。单位:帕斯卡(Pa)1 帕 = 1 牛顿/米2 增大压强的方法:受力面积一定时,增大压力。压力一定时,减小受力面积。减小压强的方法:受力面积一定时,减小压力。压力一定时,增大受力面积。增大压强的实例: 束紧腰带、刀口要锋利、图钉尖比图钉帽的面
11、积小很多。减小压强的实例:背包带应比较宽、 房屋地基要比墙壁宽、履带式车。 3、液体内部压强的计算公式 液体内部压强产生的原因:液体有重力、液体具有流动性。 液 体压强的特点:液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,各个方向压强相等;深度增大,液体 的压强增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。液 体内部压强公式:p =gh(h 的物理意义是“深度”而不是高度)由公式可知:液体内部压强只与 液体的密度和深度有关,与液体总重和体积无关。 4、连通器的原理原理:连通器中盛同种液体,在不流动的时候,各容器中的液面总保持相平。 应用:船闸、 “U”形管、锅炉水位器、茶
12、壶、涵洞、自来水装置等。 5、大气压强的现象:最早证明大气压存在的实验是“马德堡半球实验”。 最先测出大气压值的 实验是“托里拆利实验”。 1 标准大气压= 76 厘米高水银柱= 1.01105Pa 1 标准大气压可以 支持 76 厘米高水银柱,可以支持 10.3 米高水柱。 6、大气压随高度的变化规律:高度越高,大气压越低。在海拔 2000 米以内,每上升 12 米,大气压 约下降 1 毫米汞柱,约合 133 帕斯卡。 7、气体压强跟体积的关系 一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。 在高山 地区,在高海拔地区,气压降低,水的沸点降低,只能用高压锅才能煮熟米饭。 8、浮力产生的
13、原因:浸在液体或气体中的物体上下表面存在压力差(浸在液体或气体中的物体上表 面所受压力大于上表面所受压力) 。 9、阿基米德原理 浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 公式:F浮 =G 排 =液g V排 此原理同样适用于气体。 10、物体的浮沉条件:物体的浮沉决定于物体受到的重力和受到的浮力的大小。 11、F浮 G排 时物体上浮 F浮 = G排 时物体悬浮 F浮G排 时物体下沉 12、浮力的计算 测量法:F浮 = G物 F示 压力差法:F浮 =F下 F上 公式法:F浮 =G排 =液 g V 排 漂浮法:F浮 =G 物 (V排V物)悬浮法:F浮 =G物 (V排V
14、物) 13、轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理 轮船漂浮在水面上,F浮 =G船,船从河里驶到海里, 就会上浮一些。 气球、飞艇靠改变自身体积来改变来所受浮力,从而达到上升与下降的目的的。 潜水艇靠改变自身重力,来实现上浮与下潜的。 十五、功和机械能十五、功和机械能 1、做功的两个必要因素 因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离 没有功存 在的几种情况 :没有力存在、物体静止、物体通过的距离与力的方向垂直。 2、功的计算公式:W = FS 功的单位:焦耳(J) 3、功率的概念 作用:描述物体做功的快慢。 定义:物体在单位时间内完成的功。公式:P=W/ t 单位:瓦特(W) 常用单位还
15、有:千瓦(kW) 1 千瓦=1000 瓦特 4、功的原理 原理:使用任何机械都不省功。应用功的原理解题的基本步骤:使用机械所做的功 W1,不使用机械直接用手所做的功 W2根据功的原理:W1= W2 5、有用功与总功 对人们有用的功就是有用功 W有用 对人们没有用但不得不做的功 W额外 总共所做的功 W总 对于提升物体来说:W有用=Gh W总= W有用+ W 额外 对于用滑轮组提升重物来说:有 n 段绳子承担,s = nh 对于用动滑轮提升重物来说:s = 2h 6、机械效率 有用功与总功的比值。公式:=W有用/W总 1,常用百分数表示。 提高 机械效率的方法:改进结构、 经常保养、定时润滑。总之,努力减小 W额外 机械效率与功率是 两个不同的概念,不能说机械效率高的功率大。 7、动能和重力势能 物体能够做功就具有能。能够做的功越多,具有的能越大。 物体由于运动 而具有的能叫动能。 一切运动的物体都具有动能。 动能大小与物体的质量和 运动速度有关。 高 处的物体具有的能, 叫重力势能。 重力势能的大小与物体的质量和所处位置的高度有关。 8、弹性势能:发生