中职物理课件

1、第一章 运动和力1.1 运动的描述1.2 匀变速直线运动1.3 重力、弹力与摩擦力1.4 力的合成与分解1.5 牛顿运动定律 1.1运动的描述1.1.1 机械运动定义：指物体之间或同一物体各部分之间相对位置随时间的变动。1.平动机械运动有平动和转动两种基本运动。平动是指物体在运动过程中，物体上的各点运动状况都相同的运动。气缸里活塞运动车载升降机1.1运动的描述1.1.1 机械运动2.参照物在研究机械运动时，人们事先选定的、假设不动的，作为基准的物体叫作参照物。通常情况下，多以地面为参照物。火车行驶时相对于窗外的树，即选取窗外的树为参照物，火车是运动的；相对于火车里的人，即选取火车里的人为参照物

2、，火车是静止的。1.1运动的描述1.1.1 机械运动在物体处于平动状态，其大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，近似地把该物体看作是一个具有质量大小而形状可以忽略不计的点。这种在理想状态下，用来代替物体的有质量的点，叫作质点。3.质点例：2012年我国开通北起北京、南至广州的京广铁路客运专线，铁路全长2298km。而8节高铁列车的长度是200m，这个长度相对于铁路全长是微不足道的。因此，在研究京广铁路客运专线上运行的高铁列车的运动情况时，就可以将列车看作是一个质点来进行研究。1.1运动的描述1.1.2 描述运动的量1.时刻和时间时刻是指一瞬间，在时间轴上用点来表示。时间是

3、指两个时刻之间的间隔，在时间轴上用线段来表示。例如 乘坐火车时列车员播报列车时刻表：“火车13:30从北京出发，16:00到达郑州，全程运行2小时30分钟。”时刻、时间、位移、路程、速度、速率等量，这些量有矢量和标量之分。时刻：“13:30”和“16:00”时间：两个时刻间隔的“2小时30分钟”时间的单位是秒，用s表示。1.1运动的描述1.1.2 描述运动的量2.矢量和标量既有数值大小（包括有关的单位），又有方向。矢量可以用有向线段表示。矢量标量只有大小，没有方向。如温度、质量。1.1运动的描述1.1.2 描述运动的量3.位移和路程位移由初位置到末位置的有向线段，其大小与路径无关，方向由起点指

4、向终点。位移是矢量，用字母s表示，单位为米，用m表示。路程路程则是质点运动轨迹的长度，与位移不同，路程只有大小没有方向，是标量。路程的单位同位移一样，也是米（m）。若物体在运动过程中经过一段时间后回到原处，路程不为0，而位移等于0。1.1运动的描述1.1.2 描述运动的量4.速度和速率比较物体运动快慢时间相同：比较位移的大小，位移越大，运动得越快。位移相同：比较所用时间的长短，时间越短，运动得越快。在直线运动中，速度等于位移（s）和发生位移所用时间（t）的比值，用v表示。即:1.1运动的描述1.1.2 描述运动的量4.速度和速率平均速度指某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值。（矢量）即瞬时

5、速度指物体经过某一时刻或者某一位置的速度。（矢量）速度的大小叫作速率（标量）平均速度的大小叫作平均速率（标量）1.1运动的描述1.1.2 描述运动的量4.速度和速率例题1 2009年8月16日，牙买加“飞人”博尔特在柏林百米短跑世锦赛上以9.58 s的成绩夺得冠军，并创造了新的世界纪录。请问，他在比赛中的平均速度是多少？解：1.2匀变速直线运动定义：如果做直线运动的物体，在任意相等的时间内速度的变化相等，这种运动就叫作匀变速直线运动。假设一辆汽车沿一条直线从静止开始做匀变速直线运动，汽车5 s末的速度是18 km/h，10 s末的速度是36 km/h，15 s末的速度是54 km/h1.2匀变

6、速直线运动1.2.1 加速度在匀变速直线运动中，速度的改变量与发生此改变所用时间的比值，叫作匀变速直线运动的加速度。a为加速度， 为末速度， 为初速度，t为时间例：迫击炮可在0.005s内将炮弹的速度从0提升到250m/s。求炮弹加速度。例：运动员投掷铅球时，铅球的速度可在0.2s内由0加速到17m/s。求铅球加速度。加速度单位：m/s21.2匀变速直线运动1.2.1 加速度例题2 一辆汽车在行驶过程中因遇到突发事件紧急刹车，刹车前的速度是15 m/s，经过3.0 s汽车停下来，求汽车紧急刹车的加速度。解：a为负值，表示加速度的方向与汽车初速度方向相反，汽车做匀减速直线运动。1.2匀变速直线运

7、动1.2.2 匀变速直线运动的规律1.速度公式已知运动的初速度、加速度，根据加速度的公式：当初速度为0，则例题3 一辆汽车做匀变速直线运动，已知其初速度大小为36km/h，加速度大小为2m/s2，则其5 s末的速度大小是多少？(注意单位换算)解：1.2匀变速直线运动1.2.2 匀变速直线运动的规律2.位移公式在匀变速直线运动中，加速度是恒定不变的，所以在一段时间内的平均速度就可以表示为这段时间的位移就是平均速度与时间的乘积，即1.2匀变速直线运动1.2.2 匀变速直线运动的规律2.位移公式二式综合，即可得到：匀变速直线运动的位移公式例题4 一小球以20 m/s的速度沿光滑斜面向上做匀减速直线运

8、动，加速度大小为5m/s2。如果斜面足够长，那么小球6s内的位移是多少？解：1.2匀变速直线运动1.2.2 匀变速直线运动的规律3.速度与位移的关系联立速度公式与位移公式，消去t，即例题5 原来静止的小车，用0.3m/s2的加速度从0.6 m长的斜面顶端向下运动，求它到达底端时的速度。解：若初速度为0，即，则1.2匀变速直线运动1.2.3 自由落体运动定义：物体在只有重力的作用下由静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。1.重力加速度只有重力加速度，通常用g来表示。g= 9.8 m/s22.自由落体运动在自由落体运动中，初速度v0 =0，加速度a=g ，自由落体的速度公式：位移公式：1.3重力、

9、弹力与摩擦力1.3.1 力1.力的概念力是物体间的相互作用。手拉弹簧人推自行车力的单位是牛顿，简称牛，符号为N。力的三要素：力的大小、方向、作用点1.3重力、弹力与摩擦力1.3.1 力2.力的图示和示意图在研究力学问题时，常用有向线段表示力。力的图示：线段按照一定的比例画出，长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾或箭头表示力的作用点。力的示意图：不要求表示力的大小，只是根据力的作用点和方向，把物体受到的力表示出来。如：用大小为50 N，方向为与水平方向夹角是45的力去拉箱子。力的图示力的示意图1.3重力、弹力与摩擦力1.3.2 重力1.重力的概念通常，人们把处于地面附近的物体受到的地球引力叫

10、作重力，用符号G表示。物体所受重力的大小和物体的质量m成正比。重力与质量的关系：g：重力加速度1.3重力、弹力与摩擦力1.3.2 重力2.重力的方向重力的方向：竖直向下。3.重心定义：对一个物体来说，它的每个部分都受到重力的作用，但是从其作用效果来看，各部分受到的重力都作用于一点，即重心。1.3重力、弹力与摩擦力1.3.3 弹力1.弹力的概念定义：发生了形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫作弹力。挤压气球手压弹簧1.3重力、弹力与摩擦力1.3.3 弹力2.弹力的产生条件是物体必须发生形变两个物体必须接触两个条件3.胡克定律当弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸

11、长（或缩短）的长度x成正比，即k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛每米，写作N/m。1.3重力、弹力与摩擦力1.3.4 摩擦力定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，在它们的接触面上就会产生阻碍它们相对运动的力，这种力叫作摩擦力。摩擦力滚动摩擦力静摩擦力动摩擦力滑动摩擦力1.3重力、弹力与摩擦力1.静摩擦力定义：当相互接触的两个物体相对静止，但是存在着相对运动的趋势时，在接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力，这个力就是静摩擦力。最大静摩擦力：使物体刚要开始运动所需要的最小外力。手握瓶子皮带运输机2.滑动摩擦力定义：两个有相对运动的物体在接触面上产生的阻碍它们相对运动的力就叫

12、作滑动摩擦力。1.3重力、弹力与摩擦力产生条件：两物体接触； 接触面粗糙；两个物体互相间有挤压；物体间有相对运动。滑动摩擦力的方向与接触面相切，与物体的相对运动方向相反。如图：滑动摩擦力Ff 的大小与外力无关，只跟接触面之间正压力N的大小成正比，它们之间的关系为2.滑动摩擦力1.3重力、弹力与摩擦力是比例常数，称为动摩擦因数。3.摩擦力的应用1.3重力、弹力与摩擦力增大摩擦力的办法：增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎上刻上较深的花纹、矿泉水瓶盖侧面刻上条纹等；增大压力，如为防止皮带打滑，可把皮带拉紧一些。减小摩擦力的方法：减小压力；使接触面变得光滑；将滑动变为滚动；添加润滑油、气垫等方法使接触面

13、分离。1.4力的合成与分解1.4.1 力的合成1.合力橡皮筋AB自然伸长时如图（a）所示，当用如图（b）所示的两个力F1和F2共同拉住它的B端时，它会延长到O点；当用如图（c）所示的一个力F拉住橡皮筋的B端，也能将其拉至O点。用不同的力拉伸橡皮筋1.4力的合成与分解1.4.1 力的合成1.合力定义：如果几个力同时作用产生的效果与某一个力单独作用产生的效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，而求几个力的合力的过程叫作力的合成。一个物体受到几个外力的作用，如果这几个力有共同的作用点或者这几个力的作用线交于一点，这几个外力就称为共点力。1.4力的合成与分解1.4.1 力的合成2.力的平行四边形法则如

14、果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示，如图力的平行四边形法则1.4力的合成与分解2.力的平行四边形法则当处在同一直线上的两个力合成时:若两个力同向，则合力的大小为若两个力反向，则合力的大小为1.4力的合成与分解2.力的平行四边形法则互成角度的两个力合成时，若两个分力的大小固定不变，只有夹角改变，则合力随夹角变化的情况。如图：两个力成一定角度时的合力结论：1.4力的合成与分解2.力的平行四边形法则如果求两个以上的力的合成，也可以应用平行四边形法则：可以先求出任意两个力的合力F，然后再求出F，与第三个力的合力F。依此类推，直到

15、求出所有力的合力为止。如图：多个力的合成1.4力的合成与分解1.4.2 力的分解如果一个力作用于某一物体上，它对物体产生的效果跟另外几个力同时作用于同一物体而共同产生的效果相同，这几个力就是那个力的分力。已知合力，求其分力的过程，叫作力的分解。力的分解是力的合成的逆运算。问：在力的分解中，已知合力，即平行四边形的对角线，可以画出无数个平行四边形，而平行四边形的邻边就是分力，究竟哪一对才是我们需要的分力呢？1.4力的合成与分解1.4.2 力的分解例题6 对一水平面上的木块施加斜向上的力F，如图a所示。若已知力的大小F及其与水平方向的夹角 ，对这个力进行分解。解：图a图b如图b所示，将F分解为水平

16、向右的力和竖直向上的力。根据三角关系，可以得出1.5牛顿运动定律艾萨克牛顿演示实验：伽利略斜面实验 详见课本P28 定义： 一切物体总是保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止，这就是牛顿第一定律。 由于我们总是把物体保持原来运动状态的性质叫作惯性，因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。突然刹车产生的惯性1.5.1 牛顿第一定律1.5牛顿运动定律演示实验：加速度与物体受力和物体质量的关系 详见课本P29P30 1.5.2 牛顿第二定律定义：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同，这就是牛顿第二定律。在国际单位制中，规定使

17、质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力是1 N，即:1.5牛顿运动定律1.5.2 牛顿第二定律例题7 一辆卡车空载时质量为4.0103 kg，满载时质量为12.0103 kg。卡车空载时在一作用力F作用下可产生0.3m/s2的加速度，那么在同样的力作用下，卡车满载时的加速度是多少？解：由题意可知m1=4.0103 kg，m2=12.0103 kg，a1=0.3 m/s2,根据牛顿第二定律，设卡车满载时的加速度为a2 ， 可得1.5牛顿运动定律1.5.2 牛顿第二定律例题8 质量为40 kg的物体，在F=200 N的水平拉力作用下，沿地面滑动。如果物体受到的阻力为100 N，求物体所得到

18、的加速度。解：由题意可知，m=40 kg，F=200 N，f=100 N，根据物体受力分析，可知根据牛顿第二定律，可得1.5牛顿运动定律1.5.3 牛顿第三定律演示实验：观察作用力与反作用力大小的关系 详见课本P31 一个物体对另一个物体施加力的同时，另一个物体必定也同时对这个物体施加力。物体间相互作用的这一对力，称为作用力和反作用力。1.5牛顿运动定律1.5.3 牛顿第三定律定义：两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上的。这就是牛顿第三定律。公式表示：F和 分别表示作用力和反作用力，负号表示它们的方向相反。注意以下几点:作用力和和反作用力是性质相同的力。如果作用

19、力是弹力，其反作用力也是弹力；如果作用力是摩擦力，其反作用力也是摩擦力。作用力和反作用力分别作用在两个物体上，产生各自的效果，既不能平衡，也不能抵消。作用力和反作用力总是成对出现，同时产生，同时消失。例题9 试分析图a中，作用在电灯上的力，并指出各力的反作用力。解： 电灯受力分析如图b所示1.5牛顿运动定律1.5.3 牛顿第三定律图a图b电灯所受重力G的反作用力是电灯对地球的吸引力，作用在地球上；拉力F的反作用力是电灯对吊绳的拉力，作用在吊绳上。例题10 在以2.5 m/s2的加速度匀加速上升的电梯中，体重为40 kg的一个人站在测力计上，在电梯匀加速上升的过程中，测力计的示数是多少？（g取1

20、0 m/s2）1.5牛顿运动定律1.5.3 牛顿第三定律解： 已知，a=2.5m/s2,m=40 kg，根据牛顿第二定律，得因此，测力计的读数为 。1.5牛顿运动定律1.5.4 国际单位制中力学物理量单位长度的单位：千米、米、分米、厘米、毫米、微米和纳米等；时间的单位：小时、分、秒和毫秒等；质量的单位：吨、千克、克和毫克等。力学常用的长度、时间和质量的单位在国际单位制中是基本单位，其他经过推导得出的单位是导出单位。如，根据速度公式 ，位移s使用m作为单位，时间t使用s作为单位，就可以推导出速度的单位为m/s。类似地，可进一步推导出加速度的单位是m/s2。（1）在研究机械运动时，人们事先选定的、

21、假设不动的，作为基准的物体叫作参照物。（2）在理想状态下，用来代替物体的有质量的点，叫作质点。（3）时刻是指一瞬间，时间是指两个时刻之间的间隔。（4）既要有数值大小（包括有关的单位），又要有方向才能完全确定的量是矢量。只具有数值大小（包括有关的单位），而不具有方向性的量是标量。（5）位移是由初位置到末位置的有向线段，它是矢量。路程则是质点运动轨迹的长度，与位移不同，路程只有大小没有方向，它是标量。（6）速度等于位移和发生位移所用时间的比值，它分为平均速度和瞬时速度。速度的大小叫作速率。本 章 小 结1.运动的描述2.匀变速直线运动本 章 小 结（1）如果做直线运动的物体，在任意相等的时间内速度

22、的变化相等，这种运动就叫作匀变速直线运动。（2）加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量，它的计算公式为匀变速直线运动的速度公式为 位移公式为（3）物体在只有重力的作用下由静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。（1）处于地面附近的物体受到的地球引力叫作重力。（2）发生了形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫作弹力。（3）两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，在它们的接触面上就会产生阻碍它们相对运动的力，这种力叫作摩擦力。摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力，动摩擦力又分为滑动摩擦力和滚动摩擦力。滑动摩擦力的大小

23、与外力无关，只跟接触面之间的正压力N的大小成正比，它们之间的关系为摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动（趋势）方向相反。本 章 小 结3重力、弹力与摩擦力（1）求几个力的合力的过程，叫作力的合成。两个互成角度的力合成时，遵循力的平行四边形法则。（2）已知合力，求其分力的过程，叫作力的分解。力的分解是力的合成的逆运算，也遵循平行四边形法则。本 章 小 结4力的合成与分解（1）一切物体总是保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止，这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律也叫作惯性定律。（2）物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外

24、力的方向相同，这就是牛顿第二定律，即（3）两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上的，这就是牛顿第三定律。（4）力学常用的长度、时间和质量的单位在国际单位制中是基本单位，其他经过推导得出的单位是导出单位。本 章 小 结5牛顿运动定律2.1 功与功率2.2 动能定理2.3 机械能守恒定律及其应用第二章 功和能2.1功与功率2.1.1 功1.功的概念定义：一个物体受到力的作用，并且在力的方向上产生了位移，我们就说这个力对物体做了功。推汽车，汽车没有被推动，没有发生位移，人就没有做功提水桶前进，力的方向上没有位移，人没有做功问：举重运动员把杠铃举起来，他是否做了功？举起来

25、后举着杠铃不动，此时是否做了功？2.1功与功率2.1.1 功2.功的计算F：力的大小 s：位移 W：F对物体做的功功是标量，单位是焦耳，简称焦，用符号J表示。2.1功与功率当物体的运动方向与力的方向成一定的角度时：2.功的计算2.1功与功率当物体的运动方向与力的方向成一定的角度时：2.功的计算在物体发生位移s的过程中:分力F2与位移垂直，物体在F2方向没有发生位移，分力F2所做的功为0；分力F1所做的功W等于F1s，而F1=Fcos, 因此2.1功与功率当物体的运动方向与力的方向成一定的角度时：2.功的计算总结：恒力对物体做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移间夹角的余弦这三者的乘积。2.

26、1功与功率3.正功和负功功是标量，没有方向，但有正负当 时， ， ，力的方向和位移的方向相同，力对物体做正功。当 时， ，W为正值，力对物体做正功。当 时， ，W=0，力和位移方向垂直，力对物体不做功。当 时， ，W为负值，力对物体做负功。当 时， ， ，力和位移方向相反，力对物体做负功。如果 中F是几个力的合力，那么式中的 是合力方向与物体位移方向间的夹角，W就是合力做的功，合力做的功等于各个分力做功的代数和。2.1功与功率3.正功和负功例题1 物体重98 N，在与水平方向成37向上的拉力作用下沿水平面移动10 m。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.20，拉力的大小为100 N，求： 作用

27、在物体上的各力对物体做的总功； 合力对物体做的功。解： 拉力F做的功为:摩擦力Ff 的大小为摩擦力做的功为 合力做的功为2.1功与功率2.1.2 功率1.功率的概念定义：一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫作功率。功率来表示物体做功的快慢。用P表示功率，则功率是标量，单位：瓦特（瓦），用符号W表示。常用千瓦作为功率的单位，写作kW， 。2.1功与功率2.1.2 功率2.功率的计算把 代入功率的公式，可得到 ，而 ，因此，当功率一定时，速度和牵引力成反比，要增大牵引力就要减小速度。如果既要保证一定的速度又要有足够大的牵引力，就必须提高发动机的功率。2.1功与功率2.1.2 功率2.功

28、率的计算例题2 已知列车的总质量是500 t，额定功率是600 kW，设列车在运动过程中所受阻力均为车重的0.010倍。请问： 当列车以1 m/s、10 m/s的速度匀速行驶时，机车实际输出的功率是多少？ 列车的极限速度是多少？解： 列车的牵引力为因此，当列车以1 m/s，10 m/s的速度匀速行驶时，机车实际输出的功率分别为2.1功与功率2.1.2 功率2.功率的计算例题2 已知列车的总质量是500 t，额定功率是600 kW，设列车在运动过程中所受阻力均为车重的0.010倍。请问： 当列车以1 m/s、10 m/s的速度匀速行驶时，机车实际输出的功率是多少？ 列车的极限速度是多少？解： 由

29、得知列车的牵引力则，2.2动能定理一个物体能够做功，就说明它具有能量，简称能。河水推动水车风推动风车演示实验： 探究动能与物体质量、速度的关系 详见课本P44 2.2动能定理2.2.1 动能物体由于运动而具有的能量叫作动能。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。 表示物体的动能，则，动能是标量，单位：焦（耳），符号为J。2.2动能定理2.2.1 动能例题3 我国发射的第一颗人造卫星，质量为173 kg，轨道速度为7.2 km/s，则这颗卫星的动能是多少？解：根据动能的定义，卫星的动能是2.2动能定理2.2.2 动能定理如果有力对物体做了功，那么物体的动能如何变化呢？如图，设一个质量为m的物

30、体，初速度是 ，在恒定的水平力F的作用下，产生了水平位移s，物体的末速度变为 。恒力推物体运动2.2动能定理2.2.2 动能定理在这一运动过程中，外力对物体做了功W，物体的动能发生了变化。外力F所做的功为又根据牛顿第二定律而综上即可得到即合外力对物体做的功等于物体动能的增量，这个结论就叫作动能定理。2.2动能定理2.2.2 动能定理例题4 质量为3 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为 ，在大小为9 N的水平恒力F作用下由静止开始运动。当物体向前运动8 m后撤去恒力F，请问物体还能滑出多远？（g取10 m/s2）解：在外力F作用下，对物体运动过程使用动能定理，假设在撤去F时物体的速度大小为

31、，位移 ，则有：撤去外力F后，对物体运动过程使用动能定理，假设物体还能向前滑出位移的大小为 ，则2.2动能定理2.2.2 动能定理例题4 质量为3 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为 ，在大小为9 N的水平恒力F作用下由静止开始运动。当物体向前运动8 m后撤去恒力F，请问物体还能滑出多远？（g取10 m/s2）解：二式相加，即可得到即2.3机械能守恒定律及其应用2.3.1 势能1.重力势能动能和势能统称为机械能，通常用E来表示。机械能可以从一种形式转化为另一种形式。势能重力势能弹性势能定义：把物体由于被举高而具有的能量叫作重力势能。演示实验： 探究重力势能与物体质量、高度的关系 详见课本P

32、49-50 2.3机械能守恒定律及其应用2.3.1 势能1.重力势能实验表明，物体所处的位置越高，质量越大，其重力势能就越大。则有：重力势能是标量，其单位与功的单位相同，都写作J。可以看出：物体距地面越高，重力势能越大；反之，就越小。若物体质量为m，距地面高度为h，用 表示物体在h高度的重力势能，2.3机械能守恒定律及其应用1.重力势能例题5 某建筑工地使用的打桩机，在打桩的过程中需要将300 kg的重锤举到距地面20 m高的地方，那么重锤此时的重力势能是多少？下落到距地面15 m高时，其重力势能减少了多少？落到地面之后，其重力势能是多少？解：在20 m高处重锤的重力势能为下落到15 m高时，

33、其减少的重力势能为落到地面时，高度 为0，所以重力势能为2.3机械能守恒定律及其应用2.3.1 势能2.弹性势能定义：物体由于发生了弹性形变所具有的能量叫作弹性势能。演示实验： 探究影响弹性势能的因素 详见课本P50-51 用力拉弹簧物体发生单位形变量时所产生的弹力大小叫作劲度系数或弹性系数，用符号k表示。弹性势能可以写作：k为劲度系数，x为形变量。2.3机械能守恒定律及其应用2.3.2 机械能守恒定律1.机械能的相互转化在物体自由落体过程中：重力对物体做功，物体的高度下降，其重力势能减少；与此同时，物体的速度越来越大，物体的动能增加。说明，物体的重力势能动能。竖直向上抛出一个小球：小球在上升

34、过程中，重力做负功，其速度越来越小，其动能减小；而它的高度增加，其重力势能增加，说明，物体的动能重力势能。2.3机械能守恒定律及其应用2.3.2 机械能守恒定律2.机械能守恒定律演示实验： 观察动能与势能的相互转化 详见课本P51-52 小球摆动结论:在只有重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（弹性势能）发生互相转化，机械能的总量保持不变。这个叫作机械能守恒定律。2.3机械能守恒定律及其应用2.3.2 机械能守恒定律2.机械能守恒定律若一个质量为m的物体，从高度为h1的地方下落到高度为h2的地方，速度从v1增加到v2，如左图所示。物体下落在此过程中，物体减少的重力势能等于其增加的动

35、能，动能和重力势能之和不变，可表示为:2.3机械能守恒定律及其应用2.机械能守恒定律例题6 某人把质量为1 kg的小球从距离地面10 m高的地方斜向上抛出，小球抛出时的速度大小为5 m/s，不计空气阻力，则小球落地时的速度是多少？（g取10 m/s2）解：已知小球的质量m=1kg，初速度v1=5 m/s，高度h1=10 m，取地面为零势能面，根据机械能守恒定律，则即解得（1）力对物体做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移间夹角的余弦这三者的乘积，即本 章 小 结1.功与功率功是标量，没有方向，但有正负。（2）一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫作功率，功率还等于力和物体运动速度

36、的乘积，即（1）物体由于运动而具有的能量叫作动能，其大小为本 章 小 结2.动能定理（2）合外力对物体做的功等于物体动能的增量，这个结论就叫作动能定理，即（1）我们把物体由于被举高而具有的能量叫作重力势能，其大小为本 章 小 结3.机械能守恒定律（2）物体由于发生了弹性形变所具有的能量叫作弹性势能，其大小为（3）在只有重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（弹性势能）发生互相转化，机械能的总量保持不变。这个结论叫作机械能守恒定律。第三章 热现象及能量守恒3.1 分子动理论3.2 能量守恒定律及其应用3.1分子动理论3.1.1 分子动理论的基本内容分子动理论又称分子运动论。主要包括三点

37、：宏观物体是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。（1）宏观物体是由大量分子组成的。分子是构成物质并保持物质化学性质的最小粒子。分子之间是有间隙的。3.1分子动理论3.1.1 分子动理论的基本内容（2）分子在永不停息地做无规则运动。扩散现象是指不同物质互相接触，彼此进入对方的现象。悬浮在液体中的小颗粒所做的永不停息的无规则运动叫作布朗运动。布朗运动示例分子无规则的运动称为热运动。（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。物体的分子之间存在着引力。分子之间存在着斥力。分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。3.1分子动理论3.1.2 气体的状态参量温度、压强和

38、体积是用来描述气体状态的物理量，被称为气体的状态参量。1.温度温标：表示温度数值温度是用来表示物体冷热程度的物理量。摄氏温标（符号为t，单位：摄氏度，写作。）热力学温标（又叫绝对温标）（符号为T，单位：开尔文，写作K。）热力学温标和摄氏温标之间的数值关系为3.1分子动理论3.1.2 气体的状态参量1.温度用来测定温度的仪器叫作温度计。(水银温度计、酒精温度计、半导体温度计、热电温度计、光学温度计、光度计.)使用温度计测液体温度时的注意事项：（1）使用前观察温度计的量程和分度值。（2）使用时温度计的玻璃泡要完全浸入液体中，不能碰到容器壁或容器底部。（3）要等示数稳定后再读数。（4）读数时玻璃泡要

39、继续留在被测液体中，视线要与温度计中液柱上表面相平。3.1分子动理论3.1.2 气体的状态参量2.压强气体的压强就是气体垂直作用在器壁单位面积上的压力。气体对器壁各个方向上的压强相等。压强，单位：帕斯卡，简称帕，用符号Pa来表示。气体的压强需要用气压计来测定。（水银气压计、金属盒气压计、电子气压计、水银压强计.）3.1分子动理论3.1.3 热力学能1.热力学能的定义由于分子运动和分子间相互作用而具有的动能和势能的总和叫作物体的热力学能。2.热力学能的改变方法做功热传递12外界对物体做功，物体热力学能增加物体对外界做功，物体热力学能减少其他形式的能与热力学能的互相转化外界向物体传递热量，物体热力

40、学能增加物体向外界传递热量，物体热力学能减少物体之间热力学能的转移3.2能量守恒定律及其应用3.2.1 热力学第一定律物体从外界吸收的热量：Q，外界对物体做的功：W，物体热力学能的增加： ，则：热力学第一定律：物体热力学能的增加等于外界向它传递的热量与外界对它做功的和。外界向物体传递热量，则Q为正；物体向外界传递热量，则Q为负；外界对物体做功，则W为正；物体对外界做功，则W为负；物体的热力学能增加，则 ；物体的热力学能减少，则 。3.2能量守恒定律及其应用3.2.1 热力学第一定律例题1 一定量的气体从外界吸收了 的热量，热力学能增加了 ，请问是气体对外做功还是外界对气体做功？做了多少功？解：

41、由热力学第一定律，得W是负值，表示气体对外界做了功，一共做了 的功。3.2能量守恒定律及其应用3.2.2 能量守恒定律1.能量的转换太阳能发电是将太阳能转化为电能电能也可以通过各种用电器转化为机械能、热力学能和光能等。摩擦生热是通过克服摩擦力做功将机械能转化为热力学能3.2能量守恒定律及其应用3.2.2 能量守恒定律2.能量守恒定律在能量转化和转移的过程中，其总量保持不变，这就是能量守恒定律。随着能量守恒定律的发现，人们认识到，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能创造能量，因此永动机是不可能实现的。某种永动机3.能源与可持续发展1.分子动理论本 章 小 结（1）宏观物体是

42、由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。（2）温度是用来表示物体冷热程度的物理量。温度数值的表示方法叫作温标。常用的温标有摄氏温标和热力学温标，热力学温标也叫作绝对温标。热力学温标和摄氏温标之间的数值关系为（3）气体的压强就是气体垂直作用在器壁单位面积上的压力。（4）我们把由于分子运动和分子间相互作用而具有的动能和势能的总和叫作物体的热力学能。所有物体都具有热力学能，物体的热力学能与物体的温度和体积都有关。改变物体的热力学能有做功和热传递两种方法。（1）热力学第一定律：物体热力学能的增加等于外界向它传递的热量与外界对它做功的和，即（2）能量守恒定律：能量

43、既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在能量转化和转移的过程中，其总量保持不变。本 章 小 结2能量守恒定律4.1 电阻定律4.2 全电路欧姆定律第四章 直流电及其应用4.1电阻定律4.1.1 电流1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。要形成电流，必须要有大量能够自由移动的电荷，即自由电荷。当导体两端存在电压时，将产生电场，导体中的自由电荷就在电场力的作用下发生定向移动，形成了电流。如图。正、负电荷的移动都可以形成电流。习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。4.1电阻定律4.1.1 电流2.电流强度通过导体横截面的电荷量q跟通过

44、这些电荷量所用时间t的比值叫作电流强度，简称电流。用I表示电流，则有电流单位：安培（安），写作A。电流常用单位：毫安（mA）和微安（A）。4.1电阻定律4.1.2 部分电路欧姆定律1.部分电路欧姆定律自由电荷在导体中的移动并非是直线运动，而经常与导体内部的离子、原子频繁发生碰撞，从而受到阻碍，这种阻碍作用就叫作电阻。电阻单位:欧姆（欧），写作 。部分电路欧姆定律：（简称欧姆定律）导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。4.1电阻定律4.1.2 部分电路欧姆定律2.伏安特性曲线对金属导体来说，其电阻固定，它的伏安特性曲线就是通过坐标原点的直线，如图。金属导体的伏安特性曲线用

45、纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，画出的U-I图像叫作伏安特性曲线。具有这种伏安特性的元件叫作线性元件。4.1电阻定律4.1.3 电阻定律1.电阻定律演示实验： 探究电阻与材料、横截面积和长度的关系 详见课本P73对同种材料的导体，横截面积S一定时，电阻R与长度L成正比，即对同种材料的导体，长度L一定时，电阻R与横截面积S成反比，即电阻定律:在一定温度下，导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比比例常数 称为材料的电阻率。电阻率的单位是欧米（ ）。4.1电阻定律4.1.3 电阻定律1.电阻定律例题1 有一段镍铬合金的电阻丝，横截面积为 ，长为 ，在其两端加上大小为 的电压时，通

46、过它的电流大小为 ，求这条电阻丝的电阻率。解：根据欧姆定律，电阻丝的电阻为根据电阻定律的公式,可得4.1电阻定律4.1.3 电阻定律2.超导体 大多数金属当温度降低到绝对零度附近时，它们的电阻会突然减小到0，这种现象被称为超导现象。 电阻为0的导体叫作超导体。 导体由普通状态向超导态转变时的温度称为超导转变温度或超导临界温度。永久磁体在超导态锡盘上飘起磁悬浮列车4.2全电路欧姆定律4.2.1 电源电动势1.电源电源就是把其他形式的能转化为电能的装置。常见的电源是电池电池放电时能输出的总电荷量，即电池的容量。单位：安培小时（ ）或毫安小时（ ）（干电池、锌汞电池、铅蓄电池、锂电池和太阳能电池.）

47、7号电池蓄电池4.2全电路欧姆定律4.2.1 电源电动势2.电动势电动势：表示电源把其他形式的能转化为电能的能力。（电源本身的属性）电动势用符号E表示，单位：伏，写作V。电源内部由导体组成，也有电阻，这个电阻叫作电源的内阻，用r表示，它是电源内部导体对电流的阻碍作用。不接用电器时，电源两极间电压就等于电源的电动势。4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律用电器、导线组成外电路，即图中虚线框以外部分；外电路的电阻叫作外电阻，用R表示；电源内部是内电路，即图中虚线框以内部分；内电路的电阻叫作内阻，用r表示。闭合电路用导线把电源和用电器连接起来，就组成了闭合电路。4.2全电路欧姆定律4.2.2

48、 全电路欧姆定律在闭合电路中，电源的内阻分得的电压叫作内电压；外电阻分得的电压（通常也用U表示）叫作外电压，通常也叫作端电压。内电压与外电压之和就是电源的电动势，即设闭合电路中的电流为I，外电阻为R，内阻为r，即所以有全电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟电路的总电阻成反比。根据部分电路欧姆定律，有4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律演示实验：探究闭合电路中电流与端电压、外电阻的关系 详见课本P79这是因为，在电源电动势E和内阻r不变的情况下，电阻R变大，则电路总电阻变大，电路中的电流减小；由于电流减小，所以内阻分得的内电压 也减小，而电动势不变，由于端电压为 ，所

49、以端电压不断增大。实验电路图随着电阻R的增大，电流I逐渐减小，端电压U逐渐增大。4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律图a 断路图b 短路外电路断开时的情况叫作断路，如图a所示。此时，电路中电流I为0，因此内阻分得的电压也为0，端电压U就等于电动势E。此时，外电路的电阻等于0，端电压也就等于0，电路中的电流 。当外电路如图b所示时，这种情况叫作短路。4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律例题2 已知电路中电源电动势 ，内阻 ，外电阻 ，则电路中的电流和端电压分别是多少？解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流为端电压为也可根据欧姆定律计算端电压，即4.2全电路欧姆定律4.2.2 全

50、电路欧姆定律例题3 如图所示的电路中，电源的内阻不可忽视。已知电阻 ， 。当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20 A；当电键S接位置2时，电流表的示数为0.25 A。求电源电动势E和内阻r。解：根据全电路欧姆定律，得代入数据，得解方程组，得（1）通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫作电流强度，简称电流。用I表示电流，则有（2）导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。这就是部分电路欧姆定律，简称欧姆定律，可用公式表示为（3）在一定温度下，导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，这就是电阻定律，可用公式表示为本 章 小 结1电阻定律（

51、1）电源是把其他形式的能转化为电能的装置。（2）电源电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的能力。（3）闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟电路的总电阻成反比，这就是全电路欧姆定律，可用公式表示为本 章 小 结2全电路欧姆定律第五章 电与磁及其应用5.1 电荷与电场5.2 电势能、电势与电势差5.3 磁 场5.4 磁场对电流的作用5.5 电磁感应5.6 交流电及安全用电5.1电荷与电场5.1.1 电 荷演示实验：观察摩擦起电现象 自然界存在两种性质不同的电荷，即正电荷和负电荷。电荷最基本的性质：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。电荷的多少叫作电荷量（电量），符号Q或q。电量单位：库，符号

52、为C。用塑料尺与衣服摩擦几下，然后将塑料尺靠近纸屑，观察会发生什么现象。5.1电荷与电场1.元电荷5.1.1 电 荷元电荷（e）:最小的电荷量。最小电荷量就是电子和质子所带的电荷量。元电荷的大小：2.点电荷若带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于它们的形状、大小可以忽略不计，就可以把它们看作是一个几何点，这样的带电体就是点电荷。元电荷的精确数值是由美国科学家密立根于1917年用实验测得的。5.1电荷与电场3.静电现象5.1.1 电 荷静电现象：当两种不同的物体互相摩擦时，一个物体上受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是，得到电子的物体带负电，失去电子的物体则带正电。这也是摩擦起电的原

53、因。静电感应：将一个导体靠近一个带电体，导体中的自由电荷会趋向或远离带电体，使得导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。静电技术的应用：静电复印5.1电荷与电场4.电荷守恒定律5.1.1 电 荷电荷守恒定律：电荷只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。摩擦起电的过程、感应起电均符合电荷守恒定律。5.1电荷与电场1.电场5.1.2 电 场电场是一种客观存在的，看不见、摸不着的特殊物质。电场对处在其中的电荷有力的作用，这种力叫作电场力。电荷之间的相互作用是通过电场实现的。电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷

54、B的作用；同时，电荷B的电场对电荷A也有力的作用。5.1电荷与电场2.电场强度5.1.2 电 场定义：放入电场中某点的检验电荷受到的电场力F与其电荷量q的比值叫作该点的电场强度。电场强度：简称场强，用符号E来表示，单位：牛每库（N/C）。矢量。物理学中规定：电场中某点的电场强度与正电荷在该点所受的电场力的方向相同。例题1 在电场中放入电荷量为 的电荷，受到的电场力为 ，这一点的电场强度是多少？若改用电荷量为 的检验电荷放入该点，则它受到的电场力是多少？解：5.1电荷与电场2.电场强度5.1.2 电 场由电场强度的定义可得该点的电场强度大小为在该点放入新电荷受到的电场力大小为5.1电荷与电场3电

55、场线5.1.2 电 场英国物理学家法拉第提出了用电场线表示电场的方法。即：在电场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线上任一点的切线方向就表示该点的场强方向，这些线就叫作电场线。电场线的疏密程度与该处场强大小成正比；它始于正电荷（或无限远处），止于负电荷（或无限远处），不闭合，不相交。法拉第5.1电荷与电场3电场线5.1.2 电 场单个电荷的电场线分布图两个等量电荷的电场线分布图5.1电荷与电场4匀强电场5.1.2 电 场在电场的某一区域内，如果各点的电场强度大小和方向都相同，这个区域的电场就叫作匀强电场。如左图所示：两块面积相同、正对放置的平行金属板，分别带上等量异种电荷时，板间的电场（两板边缘

56、附近除外），就是匀强电场。匀强电场匀强电场的电场线是一组等间距的、互相平行的直线。5.2电势能、电势与电势差1电势能5.2.1 概 述演示实验：观察带电体在电场中的运动 详见课本P94电势能：电场中的电荷由于受到电场力的作用而具有的能量。用 表示。重力对物体做正功，物体的重力势能减少；重力对物体做负功，物体的重力势能增加。同样地，电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加。5.2电势能、电势与电势差1电势能5.2.1 概 述如果用 表示电荷由A点运动到B点时电场力所做的功， 、 分别表示电荷在A点和B点的电势能，则它们之间的关系为当 为正值时， ，表明电场力做正

57、功，电势能减少；当 为负值时， ，表明电场力做负功，电势能增加。5.2电势能、电势与电势差2电势5.2.1 概 述为直观地比较电荷在电场中电势能的大小，把放在电场中某一点的电荷所具有的电势能与电荷量q的比值叫作这一点的电势。电势是标量，单位：伏，写作V。等势线：电场中电势相同的各点构成的线。如右图：虚线是点电荷电场的等势线5.2电势能、电势与电势差3电势差5.2.1 概 述电场中任意两点的电势之差，叫作这两点的电势差，也就是直流电路的电压。若A、B两点的电势分别为 、 ，则这两点之间的电势差为电势差是标量，单位：伏，写作V。电势差与零电势点的选取无关。电势差用符号U表示。5.2电势能、电势与电

58、势差3电势差例题2 如图所示，在匀强电场中，有A、B、C、D这4个点，设D点为零电势点，则A、B、C这3点的电势分别为30 V、20 V、10 V，试回答以下问题。 B、C两点间的电势差是多少？ 若选取A点为零电势点，则B、C、D这3点的电势分别是多少？ 若选取A点为零电势点，则B、C两点间的电势差是多少？解： B、C两点间的电势差为5.2电势能、电势与电势差3电势差5.2.1 概 述解： 若已知A点的新电势 ，要求B点的新电势 ，可以用B点相对A点的电势差 加上A点的新电势 求得，即同理，也可以用同样的方法求得C、D的新电势，即5.2电势能、电势与电势差5.2.2 匀强电场中电势差与电场强度

59、的关系在匀强电场中，沿电场强度方向的两点间的电势差等于电场强度与这两点间的距离的乘积，即在匀强电场中，若A、B两点间的电势差为 ，距离为d，电场强度为E则，也可以写作电场强度单位：写作V/m5.2电势能、电势与电势差5.2.2 匀强电场中电势差与电场强度的关系例题3 如图所示，两块平行的金属板A、B相距5.0cm，用10 V的直流电源对两金属板通电，则两板之间的电场强度是多少？方向如何？解：由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得由于A板接电源负极，所以电场强度的方向是由B板指向A板。5.3磁 场5.3.1 磁 场1磁场同电场一样，存在于磁体周围的看不见的特殊物质，叫作磁场。磁场对放入其中的磁体

60、有力的作用，这个力叫作磁场力。演示实验：观察带电体在电场中的运动 详见课本P94物理学中规定，可以自由转动的小磁针在磁场某一位置静止时，它的N极（即北极）所指的方向就是该点的磁场方向。5.3磁 场5.3.1 磁 场2磁感线所谓磁感线，就是在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，如图所示。磁感线是假想的曲线，并不客观存在。磁场方向5.3磁 场5.3.1 磁 场2磁感线条形磁铁和马蹄形磁铁的磁感线分布情况从图中可以看出，磁感线的特点是磁铁外部的磁感线从N极发出，进入S极（即南极），在空中不相交。在磁场中磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。5.3磁 场5.3.1 磁 场3