初中物理力學(xué)知識(shí)大全
力學(xué)是中學(xué)物理最重要的組成部分,也是學(xué)好物理的基礎(chǔ)知識(shí)。
一、力的作用效果
1、力的概念:力是物體對(duì)物體的作用。
2力的性質(zhì):物體間力的作用是相互的(相互作用力在任何情況下都是大小相等,方向相反,作用在不同物體上)。兩物體相互作用時(shí),施力物體同時(shí)也是受力物體,反之,受力物體同時(shí)也是施力物體。
3、力的作用效果:力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。力可以改變物體的形狀。
4、力的單位:國際單位制中力的單位是牛頓簡(jiǎn)稱牛,用N 表示。
力的感性認(rèn)識(shí):拿兩個(gè)雞蛋所用的力大約1N。
5、力的測(cè)量:
⑴測(cè)力計(jì):測(cè)量力的大小的工具。
(2)彈簧測(cè)力計(jì): 實(shí)驗(yàn)室測(cè)量力的工具
6、力的三要素:力的大小、方向、和作用點(diǎn)。
7、力的表示法
二、慣性和慣性定律:
1、牛頓第一定律:
?、排nD第一定律內(nèi)容是:一切物體在沒有受到力的作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2、慣性:
?、哦x:物體保持原來狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。
?、普f明:慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性。
3.二力平衡:
(1)、定義:物體在受到兩個(gè)力的作用時(shí),如果能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)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(gè)力在一條直線上
4、力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系:
力不是產(chǎn)生(維持)運(yùn)動(dòng)的原因
受非平衡力 ,合力不為0
力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
三、 功
1、力學(xué)中的功
①做功的含義:如果一個(gè)力作用在物體上,物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離,力學(xué)里就說這個(gè)力做了功。
?、诹W(xué)里所說的功包括兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離。
?、鄄蛔龉Φ娜N情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直.
2、功的計(jì)算:
?、傥锢韺W(xué)中把力與在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積叫做功。
?、诠剑篧=FS ③功的單位:焦耳(J),1J= 1N·m 。
④注意:①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力;②公式中S 一定是在力的方向上通過的距離,強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。③ 功的單位“焦”(牛·米 = 焦),不要把力和力臂的乘積(牛·米,不能寫成“焦”)單位搞混。
3.功率
?、傥锢硪饬x:功率是表示做功快慢的物理量。
?、诙x:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率
?、酃剑篜=W/t ; P=FV
④國際單位單位:瓦特(W)、
其它常用單位:千瓦(kW) 兆瓦(KW) 1W=1J/s 1kW=103W 1MW=103KW
四、機(jī)械效率
1、有用功和額外功
?、儆杏霉Χx:對(duì)物體所做的功是有用的,有用功是必須要做的功。
例:提升重物W有=Gh
②額外功:
額外功定義:提升重物時(shí),不可避免要對(duì)動(dòng)滑輪做功和克服繩與輪摩擦做功,并非我們需要但又不得不做的功
例:用滑輪組提升重物W額= G動(dòng)h(G動(dòng):表示動(dòng)滑輪重)
③總功:
總功定義:有用功加額外功的和叫做總功。即繩自由端端動(dòng)力所做的功。
公式:W總=W有+W額, W總=FS繩
2、機(jī)械效率
?、俣x:有用功跟總功的比值。反映有用功占總功的比例
②公式:η=W有/W總
?、厶岣邫C(jī)械效率的方法:減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。
?、苷f明:機(jī)械效率常用百分?jǐn)?shù)表示,機(jī)械效率總小于1
五、 壓強(qiáng)
1、壓力:
?、俣x:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
?、趬毫Σ⒉欢际怯芍亓σ鸬?,通常把物體放在桌面上時(shí),如果物體不受其他力,則壓力F = 物體的重力G
③研究影響壓力作用效果因素的實(shí)驗(yàn):
課本甲、乙說明:受力面積相同時(shí),壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時(shí)、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。
3、壓強(qiáng):
?、俣x:物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。
?、谖锢硪饬x:壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量
?、酃?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)。
?、軌簭?qiáng)單位Pa的認(rèn)識(shí):一張報(bào)紙平放時(shí)對(duì)桌子的壓力約0.5Pa 。成人站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為:1.5×104Pa 。
?、菰龃蠡驕p小壓強(qiáng)的方法:改變壓力大小、改變受力面積大
小、同時(shí)改變前二者.
六、液體的壓強(qiáng)
1、液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因:液體受重力且具有流動(dòng)性
2、液體壓強(qiáng)的規(guī)律:
?、乓后w內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng);
?、?在同一深度,各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等;
?、?深度增大,液體的壓強(qiáng)增大;
⑷液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān),在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。3、液體壓強(qiáng)公式:p=ρgh
?、?、公式適用的條件為:液體
⑵、公式中物理量的單位為:p:Pa;g:N/kg;h:m
?、?、從公式中看出:液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān),而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。著名的帕斯卡破桶實(shí)驗(yàn)充分說明這一點(diǎn)。
4、連通器: ⑴定義:上端開口,下部相連通的容器
?、圃恚哼B通器里裝一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器的液面保持相平
⑶應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
七、大氣壓的測(cè)定——托里拆利實(shí)驗(yàn)。
?、?實(shí)驗(yàn)過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不在下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。
⑵ 原理分析:在管內(nèi),與管外液面相平的地方取一液片,因?yàn)橐后w不動(dòng)故液片受到上下的壓強(qiáng)平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
⑶ 結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
?、取≌f明:
a實(shí)驗(yàn)前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測(cè)量結(jié)果偏小。
b本實(shí)驗(yàn)若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3 m
c將玻璃管稍上提或下壓,管內(nèi)外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
2、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓——支持76cm水銀柱的大氣壓叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa ,可支持水柱高約10.3m
3、大氣壓的變化
大氣壓隨高度增加而減小,在海拔2000米內(nèi)可近似地認(rèn)為高度每升高12米大氣壓約減小1毫米貢柱,大氣壓隨高度的變化是不均勻的,低空大氣壓減小得快,高空減小得慢,且大氣壓的值與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)、的變化有關(guān)。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
3、測(cè)量工具:
⑴ 定義:測(cè)定大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)。
?、?分類:水銀氣壓計(jì)和無液氣壓計(jì)
4、應(yīng)用:活塞式抽水機(jī)和離心水泵。、
八、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
1、氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
九、1、浮力的大小
浸在液體中的物體所受的浮力,大小等于它排開的液體所受的重力,這就是著名的阿基米德原理(同樣適用于氣體)。
2、公式:F浮 = G排=ρ液V排g
從公式中可以看出:液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。
十、浮力的應(yīng)用
1、物體的浮沉條件:
浸在液體中的物體,當(dāng)它所受的浮力大于重力時(shí),物體上浮;當(dāng)它所受的浮力小于重力時(shí),物體下沉;當(dāng)它所受的浮力等于重力時(shí),懸浮在液體中,或漂浮在液面上。
2、浮力的應(yīng)用
輪船:采用空心的辦法增大排水量。
潛水艇:改變自身重來實(shí)現(xiàn)上浮下沉。
氣球和飛艇:改變所受浮力的大小,實(shí)現(xiàn)上升下降。