初中物理基本概念概要 一、測(cè)量 ⒈長(zhǎng)度L:主單位:米;測(cè)量工具:刻度尺;測(cè)量時(shí)要估讀到最小刻度的下一位;光年的單位是長(zhǎng)度單位。
⒉時(shí)間t:主單位:秒;測(cè)量工具:鐘表;實(shí)驗(yàn)室中用停表。1時(shí)=3600秒,1秒=1000毫秒。
⒊質(zhì)量m:物體中所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量。主單位:千克; 測(cè)量工具:秤;實(shí)驗(yàn)室用托盤(pán)天平。
二、機(jī)械運(yùn)動(dòng) ⒈機(jī)械運(yùn)動(dòng):物體位置發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)。 參照物:判斷一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)必須選取另一個(gè)物體作標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫參照物。
⒉勻速直線運(yùn)動(dòng): ①比較運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法:a 比較在相等時(shí)間里通過(guò)的路程。b 比較通過(guò)相等路程所需的時(shí)間。
②公式: 1米/秒=3.6千米/時(shí)。 三、力 ⒈力F:力是物體對(duì)物體的作用。
物體間力的作用總是相互的。 力的單位:牛頓(N)。
測(cè)量力的儀器:測(cè)力器;實(shí)驗(yàn)室使用彈簧秤。 力的作用效果:使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。
物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變是指物體的速度大小或運(yùn)動(dòng)方向改變。 ⒉力的三要素:力的大小、方向、作用點(diǎn)叫做力的三要素。
力的圖示,要作標(biāo)度;力的示意圖,不作標(biāo)度。 ⒊重力G:由于地球吸引而使物體受到的力。
方向:豎直向下。 重力和質(zhì)量關(guān)系:G=mg m=G/g g=9.8牛/千克。
讀法:9.8牛每千克,表示質(zhì)量為1千克物體所受重力為9.8牛。 重心:重力的作用點(diǎn)叫做物體的重心。
規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心。 ⒋二力平衡條件:作用在同一物體;兩力大小相等,方向相反;作用在一直線上。
物體在二力平衡下,可以靜止,也可以作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 物體的平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
處于平衡狀態(tài)的物體所受外力的合力為零。 ⒌同一直線二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向與F1、F2方向相同; 方向相反:合力F=F1-F2,合力方向與大的力方向相同。
⒍相同條件下,滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多。 滑動(dòng)摩擦力與正壓力,接觸面材料性質(zhì)和粗糙程度有關(guān)。
【滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、靜摩擦】 7.牛頓第一定律也稱(chēng)為慣性定律其內(nèi)容是:一切物體在不受外力作用時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 慣性:物體具有保持原來(lái)的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。
四、密度 ⒈密度ρ:某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量,密度是物質(zhì)的一種特性。 公式: m=ρV 國(guó)際單位:千克/米3 ,常用單位:克/厘米3, 關(guān)系:1克/厘米3=1*103千克/米3;ρ水=1*103千克/米3; 讀法:103千克每立方米,表示1立方米水的質(zhì)量為103千克。
⒉密度測(cè)定:用托盤(pán)天平測(cè)質(zhì)量,量筒測(cè)固體或液體的體積。 面積單位換算: 1厘米2=1*10-4米2, 1毫米2=1*10-6米2。
五、壓強(qiáng) ⒈壓強(qiáng)P:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強(qiáng)。 壓力F:垂直作用在物體表面上的力,單位:牛(N)。
壓力產(chǎn)生的效果用壓強(qiáng)大小表示,跟壓力大小、受力面積大小有關(guān)。 壓強(qiáng)單位:牛/米2;專(zhuān)門(mén)名稱(chēng):帕斯卡(Pa) 公式: F=PS 【S:受力面積,兩物體接觸的公共部分;單位:米2?!?/p>
改變壓強(qiáng)大小方法:①減小壓力或增大受力面積,可以減小壓強(qiáng);②增大壓力或減小受力面積,可以增大壓強(qiáng)。 ⒉液體內(nèi)部壓強(qiáng):【測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng):使用液體壓強(qiáng)計(jì)(U型管壓強(qiáng)計(jì))?!?/p>
產(chǎn)生原因:由于液體有重力,對(duì)容器底產(chǎn)生壓強(qiáng);由于液體流動(dòng)性,對(duì)器壁產(chǎn)生壓強(qiáng)。 規(guī)律:①同一深度處,各個(gè)方向上壓強(qiáng)大小相等②深度越大,壓強(qiáng)也越大③不同液體同一深度處,液體密度大的,壓強(qiáng)也大。
[深度h,液面到液體某點(diǎn)的豎直高度。] 公式:P=ρgh h:?jiǎn)挝唬好祝?ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。
⒊大氣壓強(qiáng):大氣受到重力作用產(chǎn)生壓強(qiáng),證明大氣壓存在且很大的是馬德堡半球?qū)嶒?yàn),測(cè)定大氣壓強(qiáng)數(shù)值的是托里拆利(意大利科學(xué)家)。托里拆利管傾斜后,水銀柱高度不變,長(zhǎng)度變長(zhǎng)。
1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=76厘米水銀柱高=1.01*105帕=10.336米水柱高 測(cè)定大氣壓的儀器:氣壓計(jì)(水銀氣壓計(jì)、盒式氣壓計(jì))。 大氣壓強(qiáng)隨高度變化規(guī)律:海拔越高,氣壓越小,即隨高度增加而減小,沸點(diǎn)也降低。
六、浮力 1.浮力及產(chǎn)生原因:浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對(duì)它向上托的力叫浮力。方向:豎直向上;原因:液體對(duì)物體的上、下壓力差。
2.阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力。 即F浮=G液排=ρ液gV排。
(V排表示物體排開(kāi)液體的體積) 3.浮力計(jì)算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下壓力差 4.當(dāng)物體漂浮時(shí):F浮=G物 且 ρ物G物 且 ρ物<ρ液 當(dāng)物體下沉?xí)r:F浮ρ液 七、簡(jiǎn)單機(jī)械 ⒈杠桿平衡條件:F1l1=F2l2。力臂:從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離 通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端螺母使杠桿處于水位置的目的:便于直接測(cè)定動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)度。
定滑輪:相當(dāng)于等臂杠桿,不能省力,但能改變用力的方向。 動(dòng)滑輪:相當(dāng)于動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿,能省一半力,但不能改變用力方向。
⒉功:兩個(gè)必要因素:①作用在物體上的力;②物體在力方向上通過(guò)距離。W=FS 功的單位:焦耳 3.功率:物體在單位時(shí)間里所做的功。
表示物體做功的快慢的物理量,即功率大的物體做功快。 W=Pt。
高一物理必修2 復(fù)習(xí)提綱二、曲線運(yùn)動(dòng)1、深刻理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特點(diǎn)(1)曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟其速度方向不在一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
(2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):○1在曲線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向,就是通過(guò)這一點(diǎn)的曲線的切線方向。②曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)的速度方向是不斷變化的。
○3做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其所受的合外力一定不為零,一定具有加速度。2、深刻理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)往往是由幾個(gè)獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)合成的,由已知的分運(yùn)動(dòng)求跟它們等效的合運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的合成;由已知的合運(yùn)動(dòng)求跟它等效的分運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的分解。
運(yùn)動(dòng)的合成與分解基本關(guān)系:○1分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性;○2運(yùn)動(dòng)的等效性(合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等效替代關(guān)系,不能并存);○3運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性;○4運(yùn)動(dòng)的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四邊形定則。)3.深刻理解平拋物體的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(1).物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件:只受重力作用,初速度不為零且沿水平方向。
物體受恒力作用,且初速度與恒力垂直,物體做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。(2).平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法通常,可以把平拋運(yùn)動(dòng)看作為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合動(dòng)動(dòng):一個(gè)是水平方向(垂直于恒力方向)的勻速直線運(yùn)動(dòng),一個(gè)是豎直方向(沿著恒力方向)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
(3).平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以?huà)伋鳇c(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平初速度V0方向?yàn)檠豿軸正方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向,建立如圖所示的坐標(biāo)系,在該坐標(biāo)系下,對(duì)任一時(shí)刻t.①位移分位移 , ,合位移 , . 為合位移與x軸夾角.②速度分速度 , Vy=gt, 合速度 , . 為合速度V與x軸夾角(4).平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力的作用,故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。三、圓周運(yùn)動(dòng)1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)1. 定義:相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度都相等的圓周運(yùn)動(dòng)。
2. 描述圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量:(1) 線速度V:大小為通過(guò)的弧長(zhǎng)跟所用時(shí)間的比值,方向?yàn)閳A弧該點(diǎn)的切線方向:v=s/t;(2) 角速度:大小為半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間的比值,有方向(暫不研究)。ω=φ/t(3) 周期T:沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間;頻率f=1/T(4) 轉(zhuǎn)速n:每秒鐘完成圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)。
3. 線速度、角速度、周期、頻率之間的關(guān)系: f=1/T, ω=2π/T=2πf, v=2πr/T =2πrf =ωr4.注意:ω、T、f三個(gè)量中任一個(gè)確定,其余兩個(gè)也就確定,但v還和r有關(guān);固定在同一根轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的物體其角速度相等;用皮帶傳動(dòng)的皮帶輪輪緣(皮帶觸點(diǎn))線速度大小相等。2.向心力和向心加速度1. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力總是指向圓心,作用效果只是使物體速度方向發(fā)生變化。
2. 向心力:使物體速度方向發(fā)生變化的合外力。它是個(gè)變力;向心力是根據(jù)力的作用效果命名的,不是性質(zhì)力。
3. 向心力的大小跟物體質(zhì)量、圓周半徑和運(yùn)動(dòng)的角速度有關(guān) F=mω2r=mv2/r4. 向心加速度:向心力產(chǎn)生的加速度,只是描述線速度方向變化的快慢。公式:a=F/m=ω2r=v2/r=(2πf)2r 方向:總是指向圓心,時(shí)刻在變化,是一個(gè)變加速度。
5.圓周運(yùn)動(dòng)中向心力的特點(diǎn):① 勻速圓周運(yùn)動(dòng):由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向變化而速度大小不變,故只存在向心加速度,物體受到外力的合力就是向心力??梢?jiàn),合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直且指向圓心,是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件。
② 變速圓周運(yùn)動(dòng):速度大小發(fā)生變化,向心加速度和向心力都會(huì)相應(yīng)變化,求物體在某一點(diǎn)受到的向心力時(shí),應(yīng)使用該點(diǎn)的瞬時(shí)速度,在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,合外力不僅大小隨時(shí)間改變,其方向也不沿半徑指向圓心,合外力沿半徑方向的分力提供向心力,使物體產(chǎn)生向心加速度,改變速度的方向,合外力沿軌道切線方向的分力,使物體產(chǎn)生切向加速度,改變速度的大小。3.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析1. 向心力可以是幾個(gè)力的合力,也可是某個(gè)力的分力,是個(gè)效果力。
2. 火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題:外軌略高于內(nèi)軌,使得火車(chē)所受重力和支持力的合力F合提供向心力:F合=mg tgθ=mv2/R 如果火車(chē)不按照規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎,會(huì)對(duì)鐵軌造成一定損害。3. 汽車(chē)過(guò)拱橋問(wèn)題:汽車(chē)以速度v過(guò)圓弧半徑為R的橋面最高點(diǎn)時(shí),汽車(chē)對(duì)橋的壓力等于G-mv2/R,小于汽車(chē)的重量;通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力等于G + mv2/R,大于汽車(chē)的重量。
4.圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題:關(guān)于臨界問(wèn)題總是出現(xiàn)在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng),一般情況下,只討論最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況:① 如圖所示,沒(méi)有物體支撐的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的情況:<1>; 臨界條件:小球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力;(或軌道的彈力)剛好等于零,小球的重力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,即 ,上式中的 是小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度,通常叫臨界速度 。<2>; 能過(guò)最高點(diǎn)的條件: (此時(shí)繩、軌道對(duì)球分別產(chǎn)生拉力、壓力)。
<3>; 不能過(guò)最高點(diǎn)的條件: (實(shí)際上球還沒(méi)有到最高點(diǎn)就脫離了軌道)。② 如圖所示,有物體支撐的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的情況:<1>; 臨界條件:由于硬桿和管壁的支撐作用,小球恰能達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度 。
<2>; 如圖所示的小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),輕桿對(duì)小球。
一, 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)----- 直線運(yùn)動(dòng) 1)勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1.平均速度V平=S / t (定義式) 2.有用推論Vt 2 –V0 2=2as 3.中間時(shí)刻速度 Vt / 2= V平=(V t + V o) / 2 4.末速度V=Vo+at 5.中間位置速度Vs / 2=[(V_o2 + V_t2) / 2] 1/2 6.位移S= V平t=V o t + at2 / 2=V t / 2 t 7.加速度a=(V_t - V_o) / t 以V_o為正方向,a與V_o同向(加速)a>0;反向則a<0 8.實(shí)驗(yàn)用推論ΔS=aT2 ΔS為相鄰連續(xù)相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差 9.主要物理量及單位:初速(V_o):m/ s 加速度(a):m/ s2 末速度(Vt):m/ s 時(shí)間(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米 速度單位換算: 1m/ s=3.6Km/ h 注:(1)平均速度是矢量。
(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(V_t - V_o)/ t只是量度式,不是決定式。
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/ 2) 自由落體 1.初速度V_o =0 2.末速度V_t = g t 3.下落高度h=gt2 / 2(從V_o 位置向下計(jì)算) 4.推論V t2 = 2gh 注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),遵循勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 (2)a=g=9.8≈10m/s2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。
3) 豎直上拋 1.位移S=V_o t – gt 2 / 2 2.末速度V_t = V_o – g t (g=9.8≈10 m / s2 ) 3.有用推論V_t 2 - V_o 2 = - 2 g S 4.上升最大高度H_max=V_o 2 / (2g) (拋出點(diǎn)算起) 5.往返時(shí)間t=2V_o / g (從拋出落回原位置的時(shí)間) 注:(1)全過(guò)程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng),以向上為正方向,加速度取負(fù)值。(2)分段處理:向上為勻減速運(yùn)動(dòng),向下為自由落體運(yùn)動(dòng),具有對(duì)稱(chēng)性。
(3)上升與下落過(guò)程具有對(duì)稱(chēng)性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。 平拋運(yùn)動(dòng) 1.水平方向速度V_x= V_o 2.豎直方向速度V_y=gt 3.水平方向位移S_x= V_o t 4.豎直方向位移S_y=gt2 / 2 5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2S_y / g)1/2 (通常又表示為(2h/g) 1/2 ) 6.合速度V_t=(V_x2+V_y2) 1/2=[ V_o2 + (gt)2 ] 1/2 合速度方向與水平夾角β: tgβ=V_y / V_x = gt / V_o 7.合位移S=(S_x2+ S_y2) 1/2 , 位移方向與水平夾角α: tgα=S_y / S_x=gt / (2V_o) 注:(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。
(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(S_y)決定與水平拋出速度無(wú)關(guān)。(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα 。
(4)在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵。(5)曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 1.線速度V=s / t=2πR / T 2.角速度ω=Φ / t = 2π / T= 2πf 3.向心加速度a=V2 / R=ω2 R=(2π/T)2 R 4.向心力F心=mV2 / R=mω2 R=m(2π/ T)2 R 5.周期與頻率T=1 / f 6.角速度與線速度的關(guān)系V=ωR 7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn (此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同) 8.主要物理量及單位: 弧長(zhǎng)(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 頻率(f):赫(Hz) 周期(T):秒(s) 轉(zhuǎn)速(n):r / s 半徑(R):米(m) 線速度(V):m / s 角速度(ω):rad / s 向心加速度:m / s2 注:(1)向心力可以由具體某個(gè)力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直。(2)做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動(dòng)能保持不變,但動(dòng)量不斷改變。
3)萬(wàn)有引力 1.開(kāi)普勒第三定律T2 / R3=K(4π2 / GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質(zhì)量無(wú)關(guān)) 2.萬(wàn)有引力定律F=Gm_1m_2 / r2 G=6.67*10-11N·m2 / kg2方向在它們的連線上 3.天體上的重力和重力加速度GMm/R2=mg g=GM/R2 R:天體半徑(m) 4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R3)1/2 T=2π(R3/GM)1/2 5.第一(二、三)宇宙速度V_1=(g地 r地)1/2=7.9Km/s V_2=11.2Km/s V_3=16.7Km/s 6.地球同步衛(wèi)星GMm / (R+h)2=m4π2 (R+h) / T2 h≈36000 km/h:距地球表面的高度 注:(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供,F(xiàn)心=F萬(wàn)。(2)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等。
(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同。(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小。
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9Km/S。 三、力(常見(jiàn)的力、力矩、力的合成與分解) 1)常見(jiàn)的力 1.重力G=mg方向豎直向下g=9.8 m/s2 ≈10 m/s2 作用點(diǎn)在重心 適用于地球表面附近 2.胡克定律F=kX 方向沿恢復(fù)形變方向 k:勁度系數(shù)(N/m) X:形變量(m) 3.滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn) 與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 μ:摩擦因數(shù) N:正壓力(N) 4.靜摩擦力0≤f靜≤fm 與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反 fm為最大靜摩擦力 5.萬(wàn)有引力F=G m_1m_2 / r2 G=6.67*10-11 N·m2/kg2 方向在它們的連線上。
(一)功
1. 功的概念:一個(gè)物體受到力的作用,如果在力的方向上發(fā)生一段位移,力就對(duì)物體做了功。
2. 功的兩個(gè)不可缺少的因素:力和在力的方向上發(fā)生的位移。
3. 功的計(jì)算公式:
(1)F和s同方向情況:W=Fs 。
(2)F和s不同方向的情況: 。( 為F與s的夾角)
4. 功的單位:焦耳(牛?米),符號(hào)J,(N?m)
5. 功的正負(fù)判定方法:功是表示力對(duì)空間積累效果的物理量,只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量,功的正負(fù)既不是描述方向也不是描述大小而有另外意義。
(1)當(dāng) 時(shí), ,W為正值,力對(duì)物體做正功,力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起推動(dòng)作用。
(2)當(dāng) 時(shí), ,W=0,力對(duì)物體不做功,力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)既不推動(dòng)也不阻礙。
(3)當(dāng) 時(shí), ,W為負(fù)值,力對(duì)物體做負(fù)功或者說(shuō)物體克服力F做功,力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。
6. 在曲線運(yùn)動(dòng)中,功的正負(fù)判定方法:看力F與速度v的夾角 。
7. 注意:講“功”,一定要指明是哪個(gè)力對(duì)那個(gè)物體的功,功是標(biāo)量。
8. 恒力做功的求法: 中的F是恒力,求恒力所做的功只要找出F、s、即可。
9. 合力做功(總功)的求法:一種方法是先求出合力再用 求總功,另一種方法是 即總功等于各個(gè)力做功的代數(shù)和,這兩種方法都要求先對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析,后一種方法還要求把各個(gè)功的正負(fù)號(hào)代入運(yùn)算。
10. 一些變力(指大小不變,方向改變,如滑動(dòng)摩擦阻力,空氣阻力),在物體做曲線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,這些力雖然方向變,但每時(shí)每刻與速度反向,此時(shí)可化成恒力做功,方法是分段考慮,然后求和。
(二)功率
1. 功率的概念:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫功率。功率是表示做功快慢的物理量,是標(biāo)量。單位是瓦(W)。
2. 功率的計(jì)算方法(平均功率和瞬時(shí)功率的求法)。
是平均功率,對(duì)功率 ,當(dāng)v為平均速度時(shí),P為平均功率,當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí),P為瞬時(shí)功率,因此求功率時(shí)要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功率。對(duì)于力F與速度v不在同一直線時(shí),不能直接用 而應(yīng)用 。
3. 機(jī)械額定功率概念:機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率。
4. 機(jī)車(chē)以恒定功率起動(dòng)情況:P一定,v變大,F(xiàn)變小,a變小,當(dāng)a=0時(shí),v 不變,機(jī)車(chē)勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí) ,而 為機(jī)車(chē)行駛的最大速度。
5. 機(jī)車(chē)以加速度a勻加速起動(dòng)情況:a一定,F(xiàn)也一定,P隨v增大而增大,當(dāng)P達(dá)到 后,F(xiàn)、a不能維持,開(kāi)始減小,但速度還要增大,直到 , 達(dá)最大 。
(三)動(dòng)能,動(dòng)能定理
1. 能的概念:粗淺地說(shuō),如果一個(gè)物體能夠?qū)ν饨缱龉Γ覀兙驼f(shuō)物體具有能量。能量有各種不同的形式。
2. 功和能的關(guān)系:各種不同形式的能可通過(guò)做功來(lái)轉(zhuǎn)化,能轉(zhuǎn)化的多少通過(guò)功來(lái)量度,即功是能轉(zhuǎn)化的量度。
注意:功是過(guò)程量,能是狀態(tài)量。
3. 動(dòng)能定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。
4. 動(dòng)能表達(dá)式: 。
5. 注意:動(dòng)能是狀態(tài)量,只與運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量以及速率有關(guān),而與其運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),能是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向,單位是焦耳(J)。
6. 動(dòng)能與動(dòng)量的聯(lián)系:∵ 和 ,∴
(注意:動(dòng)量是矢量,兩個(gè)矢量相同,必須要大小、方向相同)。
7. 動(dòng)能定理的推導(dǎo):設(shè)物體質(zhì)量為m,初速度為 ,在與運(yùn)動(dòng)方向同向的恒定合外力F作用下,發(fā)生一段位移s,速度增加到 。
由 和 聯(lián)立解得: 。
8. 動(dòng)能定理公式: 。
注意:W為外力做功的代數(shù)和, 是物體動(dòng)能的增量; 為正值時(shí),說(shuō)明物體動(dòng)能增加, 為負(fù)值時(shí),說(shuō)明物體動(dòng)能減少,涉及質(zhì)點(diǎn)的位移與速度關(guān)系問(wèn)題時(shí),可優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理。
9. 應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行解題的一般步聚:
(1)確定研究對(duì)象,明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程;
(2)分析物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況,明確各個(gè)力是否做功,是正功還是負(fù)功;
(3)明確起始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動(dòng)能(可分段、亦可對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程)。
(4)用 列方程求解。
一、聲音的發(fā)生與傳播1、一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。
用手按住發(fā)音的音叉,發(fā)音也停止,該現(xiàn)象說(shuō)明振動(dòng)停止發(fā)聲也停止。振動(dòng)的物體叫聲源。
2、聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲。在空氣中,聲音以看不見(jiàn)的聲波來(lái)傳播,聲波到達(dá)人耳,引起鼓膜振動(dòng),人就聽(tīng)到聲音。
3、聲音在介質(zhì)中的傳播速度簡(jiǎn)稱(chēng)聲速。一般情況下,v固>v液>v氣 聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s合1224km/h,在真空中的傳播速度為0m/s。
4、回聲是由于聲音在傳播過(guò)程中遇到障礙物被反射回來(lái)而形成的。如果回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上人耳能把回聲跟原聲區(qū)分開(kāi)來(lái),此時(shí)障礙物到聽(tīng)者的距離至少為17m。
在屋子里談話(huà)比在曠野里聽(tīng)起來(lái)響亮,原因是屋子空間比較小造成回聲到達(dá)人耳比原聲晚不足0.1二、我們?cè)鯓勇?tīng)到聲音1、聲音在耳朵里的傳播途徑: 外界傳來(lái)的聲音引起鼓膜振動(dòng),這種振動(dòng)經(jīng)聽(tīng)小骨及其他組織傳給聽(tīng)覺(jué)神經(jīng),聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)把信號(hào)傳給大腦,人就聽(tīng)到了聲音.2、耳聾:分為神經(jīng)性耳聾和傳導(dǎo)性耳聾.3、骨傳導(dǎo):聲音的傳導(dǎo)不僅僅可以用耳朵,還可以經(jīng)頭骨、頜骨傳到聽(tīng)覺(jué)神經(jīng),引起聽(tīng)覺(jué)。這種聲音的傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)。
一些失去聽(tīng)力的人可以用這種方法聽(tīng)到聲音。4、雙耳效應(yīng):人有兩只耳朵,而不是一只。
聲源到兩只耳朵的距離一般不同,聲音傳到兩只耳朵的時(shí)刻、強(qiáng)弱及其他特征也就不同。這些差異就是判斷聲源方向的重要基礎(chǔ)。
這就是雙耳效應(yīng).三、樂(lè)音及三個(gè)特征1、樂(lè)音是物體做規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音。2、音調(diào):人感覺(jué)到的聲音的高低。
用硬紙片在梳子齒上快劃和慢劃時(shí)可以發(fā)現(xiàn):劃的快音調(diào)高,用同樣大的力撥動(dòng)粗細(xì)不同的橡皮筋時(shí)可以發(fā)現(xiàn):橡皮筋振動(dòng)快發(fā)聲音調(diào)高。綜合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象你得到的共同結(jié)論是:音調(diào)跟發(fā)聲體振動(dòng)頻率有關(guān)系,頻率越高音調(diào)越高;頻率越低音調(diào)越低。
物體在1s振動(dòng)的次數(shù)叫頻率,物體振動(dòng)越快 頻率越高。頻率單位次/秒又記作Hz 。
3、響度:人耳感受到的聲音的大小。響度跟發(fā)生體的振幅和距發(fā)聲距離的遠(yuǎn)近有關(guān)。
物體在振動(dòng)時(shí),偏離原來(lái)位置的最大距離叫振幅。振幅越大響度越大。
增大響度的主要方法是:減小聲音的發(fā)散。4、音色:由物體本身決定。
人們根據(jù)音色能夠辨別樂(lè)器或區(qū)分人。5、區(qū)分樂(lè)音三要素:聞聲知人--依據(jù)不同人的音色來(lái)判定;高聲大叫--指響度;高音歌唱家--指音調(diào)。
四、噪聲的危害和控制1、當(dāng)代社會(huì)的四大污染:噪聲污染、水污染、大氣污染、固體廢棄物污染。2、物理學(xué)角度看,噪聲是指發(fā)聲體做無(wú)規(guī)則的雜亂無(wú)章的振動(dòng)發(fā)出的聲音;環(huán)境保護(hù)的角度噪聲是指妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,以及對(duì)人們要聽(tīng)的聲音起干擾作用的聲音。
3、人們用分貝(dB)來(lái)劃分聲音等級(jí);聽(tīng)覺(jué)下限0dB;為保護(hù)聽(tīng)力應(yīng)控制噪聲不超過(guò)90dB;為保證工作學(xué)習(xí),應(yīng)控制噪聲不超過(guò)70dB;為保證休息和睡眠應(yīng)控制噪聲不超過(guò)50dB 。4、減弱噪聲的方法:在聲源處減弱、在傳播過(guò)程中減弱、在人耳處減弱。
五、聲的利用可以利用聲來(lái)傳播信息和傳遞能量第二章《光現(xiàn)象》復(fù)習(xí)提綱一、光的直線傳播1、光源:定義:能夠發(fā)光的物體叫光源。 分類(lèi):自然光源,如 太陽(yáng)、螢火蟲(chóng);人造光源,如 篝火、蠟燭、油燈、電燈。
月亮 本身不會(huì)發(fā)光,它不是光源。2、規(guī)律:光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
3、光線是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。4、應(yīng)用及現(xiàn)象:① 激光準(zhǔn)直。
②影子的形成:光在傳播過(guò)程中,遇到不透明的物體,在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。③日食月食的形成:當(dāng)?shù)厍?在中間時(shí)可形成月食。
④ 小孔成像:小孔成像實(shí)驗(yàn)早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)像,其像的形狀與孔的形狀無(wú) 關(guān)。5、光速:光在真空中速度C=3*108m/s=3*105km/s;光在空氣中速度約為3*108m/s。
光在水中速度為真空中光速的3/4,在玻璃中速度為真空中速度的2/3 。二、光的反射1、定義:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí),一部分光被反射回原來(lái)介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
2、反射定律:三線同面,法線居中,兩角相等,光路可逆.即:反射光線與入射光線、法線在同一平面上,反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè),反射角等于入射角。光的反射過(guò)程中光路是可逆的。
3、分類(lèi):⑴ 鏡面反射: 定義:射到物面上的平行光反射后仍然平行 條件:反射面 平滑。
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