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文档简介
声现象
1声的产生:声是由物体的振动而产生的。
振动停止发声也停止,但声可以继续传播。
2声的传播:声的传播需要介质。
声在固体中传播最快;在气体中传播最慢;在真空中不能传播(推理法)。
15tle的空气中声速为340m/s。
声速受介质的温度和介质种类两个因素影响,与声的频率无关。
人耳能听到声音要具备三个条件:发声体的振动;有介质传播;完好的听觉器官。
人可以通过空气传导和骨传导两种途径感知声音。
声音在传播过程中遇到墙壁等障碍物时会发生反射,形成回声。
人耳能区分空气中的回声和原声的时间间隔是至少0.1s,距离至少为17m。
3声音的特性:音调、响度、音色
音调一一指声音的高低
决定因素:发声体的振动频率(物体在每秒内振动的次数,单位是Hz)
频率决定于发声体的长短、粗细、薄厚松紧。
响度一一指声音的强弱
决定因素:发声体振动的振幅及距离发声体的远近。
振幅又决定于给物体施加的力度。
音色一一指声音的品质
决定因素:发声体本身的材料和结构。
特例:买瓷碗时,人们常会敲一敲碗,通过声音来判断碗是否有破损,既用到了音调也用到
了音色。
实验一、探究音调与物体振动的频率的关系(控制变量法)
实验器材:钢尺(或音叉小皮锤共鸣箱)。
实验过程:将一把尺子的一端紧压在桌面上改变其伸出桌面的长度,用相同力度拨动尺子,
观察尺子振动快慢与尺子音调高低。
实验结论:其他条件一定时,发声体振动频率越高,音调越高
实验二、探究响度与物体振动的幅度的关系(控制变量法)
实验器材:钢尺(若用音叉、小皮锤、共鸣箱、乒乓球完成此实验用到转换法)
实验步骤:将一把尺子的一端紧压在桌面上保证其伸出的长度不变,用不同力度拨动尺子,
观察尺子振动幅度,并比较声音响度大小。
实验结论:其他条件一定时,发声体振动的振幅越大,响度越大。
4噪声:
1从物理学的角度来看噪声是发声体做无规则振动时发出的声音,
从环境保护的角度来看,凡是妨碍人们正常休息,学习和工作的声音,以及对人们要听到的
声音产生干扰的声音都属于噪声。
2噪声的防治:
从声的产生、声的传播、声的接收三个环节进行防治。
即:控制噪声有三个途径一一在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱。
例如:排气筒上安消声器;植树造林;工人戴耳罩。
5超声和次声:人耳听不到的声,超出了人耳的听觉频率范围。
频率高于20000Hz的声为超声波(蝙蝠、声呐系统、海豚等可发出并接收超声)。
频率低于20Hz的声为次声波(海啸,大象等可发出次声)。
6声的作用:
传递信息:如:人说话交流;利用声呐系统的超声波可探测海深,潜艇位置等。
传递能量:超声清洗钟表、切除体内结石。
7回声测距:S=vt(S为两物距离,v为声在对应介质中的速度)
站在两山间大喊一声,第一次回声1s后听到,第二次2s后听到则两山相距约多远?
站在一座山前大喊一声,1s后听到回声,则人距离山约有多远?
光现象
1光的产生:能够发光的物体叫做光源
光线:带箭
自然光源:太阳,星星,萤火虫…头的直线
人造光源:蜡烛,电灯…表示光的
传播方向
月亮不会发光所以不是光源
和径迹。
(模型法)
2光的传播
光在真空中也能传播(光的传播不需要介质)。
光在真空中传播最快为3X108m/s=3XIf/km/s。
光在空气中传播速度比真空中慢但可近似为3X108m/s。
光在固体中传播最慢。
光速与光的种类无关。
光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播。
光的反射:光由一种介质射向另一种介质时,一部分光返回原介质发生反射。
光的折射:光由一种介质射向另一种介质时,一部分光进入另一种介质发生折射。
光的色散:光通过棱镜折射后会被分解为红橙黄绿蓝靛紫的现象叫光的色散。
2.1光的直线传播
光在同一种均匀介质中沿直线传播。
能说明光的直线传播的例子:
小孔成像(树荫下的光斑);日食月食;影子的形成等。
光的直线传播的应用:
排队看齐;射击瞄准;激光准直等。
实验三、小孔成像
结论:呈倒立的实像,像的大小决定于蜡烛到小孔的距离及光屏到小孔的距离(孔应该适当
小),说明光在空气中是沿直线传播的。
2.2光的反射
平面镜成像、水中的倒影、潜望镜、光污染、晃眼、能看到不发光的物体、汽车后视镜(凸
面镜)、太阳灶做饭(凹面镜)、人能看到物体的颜色,一定是物体表面反射了这种色光进入
了人眼(晚上看到物体都是黑色的原因:没有光进入人眼)。
实验四、探究光的反射规律
实验器材:激光光源,可折叠硬纸板,量角器,尺子,笔等
实验过程:
1改变入射角大小,记录对应的反射角
2把反射光所在的硬纸板向后(或向前)折,观察是否在纸板上有反射光出现
实验结论:
反射角等于入射角
反射光线与入射光线、法线在同一个平面上;
反射光线和与入射光线分居法线两侧;
实验注意事项:
多次实验目的是避免偶然性,得出普遍结论。
若发现记录的反射角与入射角互余,可能是误将反射光与镜面的夹角当成了反射角
二切光的反射光遵循光的反射定律,
平行光(如太阳光)射到光滑平整的表面时,反射光也平行,且向着同一方向;这样的反射
称为镜面反射(黑板反光)
平行光(如太阳光)射到凹凸不平的表面时,反射光不平行,且向着四面八方;这样的反射
称为称为漫反射(能看到黑板上的字)
平面镜成像
实验五、探究平面镜成像特点:
器材:玻璃板、两只大小完全相同的蜡烛、刻度尺、光屏、火柴等
实验过程结论:平面镜成像特点:
像与物大小相等;
像与物的连线与平面镜垂直;
像与物到平面镜的距离相等;
像是正立的虚像
平面镜成像原理:
光的反射(成像原理见右图):
光点发出的光经平面镜反射后,反射光的反向延长线一定过像点。
实验过程中的注意事项:
1玻璃板代替平面镜:便于确定像的位置。
2用两根蜡烛:便于确定像的位置。
3用大小完全相同的蜡烛:便于比较像与物的大小(
4玻璃板必须垂直于水平桌面放置:便于比较像与物到平面镜的距离。
5在桌面上无论怎样移动蜡烛B都无法与A的像重合:玻璃板没有与水平面垂直。
6不用厚玻璃板的原因:两个表面使光反射成两个不重合的像。
7蜡烛最好点燃在较暗的教室中实验较好:可以有更多的蜡烛的反射光进入人眼。
附知识应用1
2.3光的折射
水中的鱼、筷子等照相机、投影仪、放大镜、海市蜃楼、星星眨眼、炎热夏天路面上汽车的
倒影、池水看起来变浅
光的折射定律:三线共面,法线居中,两角关系:
当光由光疏(光速较大)介质进入光密(光速较小)介质时,入射角大于折射角
当光由光密(光速较小)介质进入光疏(光速较大)介质时,入射角小于折射角
即:不论光从空气进水还是从水进空气都是空气中的角大
由于光的折射会使池水看起来变浅,筷子看起来变弯。
由于光的折射会使岸上的树看起来变高(试作图分析)
练:试确定法线MN和分界面AB
AO为入射光线,B0为折射光线A0为入射光线,B0为折射光线
由空气中射向水中由水中射向空气中
2.3.1透镜及凸透镜
①透镜的概念
凸透镜:中间厚边缘薄的透镜
凹透镜:中间薄边缘厚的透镜
光心:过光心的光线传播方向不变
主光轴:球心的连线
焦点:平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚的一点
焦距:焦点到光心的距离
②透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用
会聚不一定成为会聚光束,只要折射光线比原光线靠近主光轴即为会聚;
发散不一定成为发散光束,只要折射光线比原光线远离主光轴即为发散;
完成光路:
平行于主光轴的光,经凸透镜后的折射光线过焦点
从焦点发出的光,经凸透镜后的折射光线平行于主光轴
过光心的光线经过凸透镜时传播方向不变
平行于主光轴的光,经凹透镜后的折射光线的反向延长线过虚焦点
反向延长线过虚焦点的光,经凹透镜后的折射光线平行于主光轴
过光心的光线经过凹透镜时传播方向不变
③凹透镜成像规律:
正立、缩小、虚像如防盗门上的猫眼儿。
④凸透镜成像规律:
实验六、探究凸透镜成像规律:
器材:蜡烛,凸透镜(选焦距较小的),带刻度尺的光具座,光屏,火柴等。凸透镜成像规
律:
⑤
tA
PF:F
(5②苞④母’
②
③
其中V为像到透镜的距离,U为物体到透镜的距离,f为透镜焦距。
(照相机)u>2f倒立缩小实像,像与物体在透镜异侧,f<V<2f
u=2f倒立等大实像,像与物体在透镜异侧,v=2f
(投影仪)f<u<2f倒立放大实像,像与物体在透镜异侧,v〉2f。
u=f不成像
(放大镜)0<u<f正立放大虚像,像与物体在透镜同侧,V>U。
实像时:物远像近像变小(大小小)(大头像改为全身像)
物近像远像变大(小大大)
虚像时:物远像远像变大;(大大大)用放大镜时,镜离物越远,则像越大
物近像近像变小;(小小小)
u=f处即焦点是虚实、倒正的分界点
u=2f处即二倍焦距处是大小的分界点
物距大于像距:照相机
物距小于像距:投影仪放大镜
例:照过全身像,要得到大头像应该如何操作相机。照相机机远离人,镜头缩短。
投影仪的像要变大,应该是投影仪远离屏幕,镜头靠近投影片。
高空照相,物体离的非常远,镜头与底片距离近似等于焦距
实验注意事项:
1实验前需调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一水平直线上:使实像始终成在光屏中
央。
2实像:是实际光的会聚形成;能用光屏承接、能用眼睛直接通过透镜观测;
3虚像:不是实际光的会聚形成;不能用光屏承接、能用眼睛直接通过透镜观测;
4无论怎样移动光屏都在光屏上成不出像的原因:可能是虚像、可能不成像、可能是像距太
大而光具座长度有限、可能是三者中心不在同一水平直线上。
5蜡烛烧短的过程中,光屏上的像会向上移动;此时可将光屏调高或将透镜调低使像回到光
屏中央。
2.3.2眼球和眼镜
好像一架照相机(视网膜上呈倒立缩小的实像)
晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,
视网膜相当于光屏
看近处物体时睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大
看远处物体时睫状体放松,晶状体变薄,对光的偏折能力变小
近视眼:
表现:远处物体的像呈在视网膜前
原因一一晶状体太厚或眼球前后方向上太长
矫正一一戴凹透镜使光发散一些(近视镜)
远视眼:
表现:近处物体的像将呈在视网膜后
原因一一晶状体太薄或眼球前后方向上太短
矫正一一戴凸透镜使光会聚一些(老花镜)
矫正:戴凸透镜使光会聚一些(近视镜)
2.3.4显微镜和望远镜:
目镜和物镜都由凸透镜组成,目镜的作用都相当于放大镜把像放大
显微镜的物镜相当于投影仪得到放大实像
望远镜的物镜相当于照相机得到缩小实像
望远镜优点:使人对像的视角变大;比瞳孔收集更多的光
望远镜的物镜可用凹面镜代替以收集更多的来自于星体的光;
2.4光的色散
彩虹就是被空中的水滴色散而产生的,路面上的彩色油膜等。
太阳光通过棱镜后在白色光屏上呈现出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光的过程。
(实际还有红外线及紫外线)
彩虹就是被空中的水滴色散而产生的,路面上的彩色油膜等。
色光的三原色:红、绿、蓝。
电视的光就是三原色混合而成的,
三原色叠加为白色,
红绿叠加为黄,红蓝叠加为品红,蓝绿叠加为青色
看不见的光:红外线和紫外线
红外线:光谱中红光以外的是红外线,
一切物体都可以辐射红外线,且温度越高辐射的红外线越强。
应用:红外线夜视仪,红外线测温仪,电视遥控器(利用波长较长特点)。(能看到红灯是由
于伴随有红光产生)。
红外线烤箱(利应用热效应特点)
紫外线:光谱中紫光以外的是紫外线
自然中的紫外线大多来自于太阳
应用:帮助人体合成维生素D一补钙,
使荧光物质发光一一验钞
紫外线能杀死微生物一一灭菌
防止:过度照射会得皮肤癌;涂防晒油,打防晒伞。
思考:
1、平面镜成像实验装置中会产生光的折射现象吗?小孔成像实验呢?
2、凸透镜成像规律的实验装置中会产生光的反射现象吗?人看到光屏上的像、人看到自己
同侧的物体在透镜上成像利用了光的什么现象?
热学
1温度
表示物体的冷热程度。
标准大气压下,冰水混合物的温度为0°C、沸水的温度为100°C
在0°C-loot之间平均分成100等份每一等份为1°C
体温计:量程35°c——42°C分度值0.1°C。
玻璃泡与玻璃管间有一根细管。
用法特点:
用前甩一甩。
使水银由于惯性回到玻璃泡。
可以离开人体读数。
实验用温度计:量程-20°C——110°C分度值1°C
(1)玻璃泡浸没在被测液体中,不要碰到容器底和容器壁
(2)待示数稳定后再读数
(3)读数时视线应与温度计内的液柱的上表面相平;读数时不可离开被测液体
寒暑表:量程-30°C——50°C分度值1°C
2物态变化
2.1熔化
由固态变为液态的过程(吸热)
实验七、探究晶体、非晶体熔化特点的实验
器材:铁架台、酒精灯、烧杯、水、试管、温度计、搅拌器、奈(蜡)
实验过程:
1自下而上组装器材
2点燃酒精灯,观察温度计示数并不断搅拌
3记录温度计示数。
硫代硫酸钠的熔化实验记录:
®段是熔化过程
0A:固态,温度升高
A点:固态
AB:固液共存态,温度不变
B点:液态
BC:液态,温度升局
从A点到B点的过程中可能状态:液态固液共存固态
晶体有固定的熔点,如冰、海波、各种金属。
结论:晶体熔化时吸热,但温度保持不变;
松香的熔化实验记录:
结论:非晶体熔化时吸热,温度持续上升。
非晶体没有固定的熔点,如蜡、玻璃、沥青。
实验注意事项:
1为缩短试验时间采取措施:选初温较高的水;用酒精灯外焰加热;加杯盖;
2石棉网的作用:使烧杯底部均匀受热。
3用水加热试管的目的:试管均匀受热。
4搅拌器搅拌颗粒物作用:使被探究物体均匀受热。
5晶体熔化条件:温度达到熔点不断吸热。
6图示时刻试管中的冰会熔化吗?
-疑SS3S
SSS
wSSS
rSS
SS
sSS
sSS
xSS
2.2凝固
由液态变为固态的过程(放热)
晶体有固定的凝固点,如水等。非晶体没有固定的凝固点,如蜡水等。
晶体凝固特点:放热但温度不变
晶体凝固条件:温度达到凝固点,不断放热。
2.3汽化
由液态变为气态的过程(吸热)
方式:蒸发和沸腾
沸腾:在一定温度下/在液体表面和内部同时进行的/剧烈的/汽化现象
实验八、探究液体沸腾特点的实验
器材铁架台、酒精灯、烧杯、水、温度计、搅拌器等
实验过程:1自下而上组装器材
2点燃酒精灯,观察温度计示数
3待温度计示数为9011c时开始记录温度计示数,每隔一分钟记录一次。
实验结论:水沸腾时持续吸热,有确定的温度为一℃
实验注意事项
1缩短试验时间措施:选初温较高的水;用酒精灯外焰加热;烧杯加盖;
2如何验证沸腾必须吸热(沸腾时将热源移走,沸腾停止。)
3沸腾条件:温度达到沸点,不断吸热
4沸点影响因素:气压越高,沸点越高。(高原气压低,沸点低)
5试管中的水会沸腾吗?
蒸发:在任何温度下/只在液体表面进行的/缓慢的/汽化现象
实验九、探究影响蒸发快慢的因素的实验
实验方法:控制变量法
实验结论:液体蒸发快慢与液体的温度、液体的表面积、液体上方空气流动速度、液体种类
有关。
试设计实验探究蒸发快慢和液体表面积的关系:
在室内的同一块玻璃板上滴两滴酒精,并将其中一滴摊开,过一段时间观察剩余酒精量
2.4液化:
由气态变为液态的过程(放热)。
如:“白气”、雾、露、云、雨的形成。
方式:降温,压缩体积
降温:壶口的“白气”即白汽,呵气时的白雾
水蒸气遇冷一般会液化成小水滴或“白气”(壶口冒“白气”)
压缩体积:罐内液态的液化气、打火机内的液态都是压缩体积形成的。
2.5升华
由固态直接变为气态的过程(吸热)
如:干冰灭火、碘易升华、鸨灯丝易升华变细、卫生球时间长不见了、冻衣服干、固体清新
剂变没了。
2.6凝华
由气态直接变为固态的过程(放热)
如:霜的形成、部分雪的形成、灯泡壁变黑。
质量与密度
一切物质都是由分子或原子组成的
物质按状态分类:由于分子排列不同形成。
固态:分子排列十分紧密,分子间有强大的作用力。有一定的形状和体积。
液态:分子比较自由,无固定位置,分子间作用力较弱。无固定形状,有体积。有流动性。
气态:分子极度散乱,间距大,分子间作用力极小。无固定形状无固定体积。有流动性。
质量:物体所含物质的多少。质量不随物态、温度、形状、位置的变化而变化。
实验十、用天平测质量
一放:底座水平
二调:游码归零,调螺母左低右调,右低左调
三称:左物右码,祛码银子夹,从大到小
四调:游码,直到在平衡
五读数:祛码质量加游码示数
实验注意事项
1若游码没有归零就进行了其他过程,则读数时减去游码最初示数即可。
2若磋码有磨损,测量值会比真实值偏大。
3若祛码沾有油污,测量值会比真实值偏小。
4若物体和祛码的位置放反了,则用祛码质量减去游码示数即可
5横梁平衡是指指针指在分度盘中央或左右摆动幅度相等
密度:
实验十一、探究物质质量与体积的关系
结论:同种物质的质量与体积的比值不同(同种物质的质量与体积成正比)
不同物质的质量与体积的比值不同
密度:单位体积某种物质所含物质的多少。(不同物质单位体积所含物质多少一般不同)。
P=m/vm为物体质量v为同一物体的体积
常用单位:103kg/m3-lg/cm3=1kg/dm3
影响密度的因素:温度、状态。
一般固、液、气物质的密度,温度越高密度越小(体积热胀冷缩)
水在0°C-4°C时,温度越高,密度越大。(0°C-4°C水的体积热缩冷胀)
水在其它温度范围内,和其它物质一样,温度越高,密度越小。
测量物质密度的不同方法
实验十二、测量形状不规则固体的密度:
用天平测出其质量记为m
在量筒里放适量的水,记下示数%,用细线拴住物体(用针向下压)使其浸没在水中,记下此
时示数V?。
则物体的密度通过计算式P=m/(V1-V2)算出
实验十三、测量液体的密度:
用天平测出烧杯及内部适量液体的总质量记为3
将液体倒入量筒中一部分记下示数v
用天平测出烧杯及剩下液体的质量记为股
则物体的密度计算式P=/v
思考:没有量筒或天平,可以测密度吗
实验十四、天平水烧杯测液体密度
用天平测空烧杯的质量记为m
在烧杯中装满水,用天平测出烧杯和水的总质量记为皿
将水倒掉并擦干杯子,装满被测液体,测出此时烧杯和液体的总质量记为叱
则液体的密度P=(m「m)P水/(mi-m)
实验十五、天平水烧杯测石块密度
用天平测石块质量记为m
将烧杯中装适量的水,测出总质量记为nu
将石块没入水中水面处做标记;取出石块加水到标记,测出此时杯水总质量记为niz
则石块密度为P=mp水/(mi-m)
实验十六、浮力知识测石块密度
弹簧测力计及水测能够自然浸没在水中的物体的密度:空中测重G,水中测力F,则P物=G
P*/(G-F)
实验十七、量筒及水测物体密度:
读出量筒中最初水的体积V”
将金属压实沉底读出此时液面示数”,
将金属做成空心的,使其漂浮在水面上,读出此时的示数V3,则
Ptt=(V3-V1)P水/(V2-V1)
实验十八、刻度尺、水、烧杯测密度
用刻度尺测出烧杯中水的高度hi,
将金属压实沉底,测出此时水面高度hz
将金属做成空心的,使其漂浮在水面上,测出此时水面的高度h3
P物=(hs-hi)P水/(hj-hi)
常用密度:
P水=1g/cm3=lkg/dm3=1X103kg/m3
P酒精=0.8g/cm3=0.8kg/dm3=0.8X103kg/m3
P煤油=0.8g/cm3=0.8kg/dm3=0.8X103kg/m3
P冰=0.9g/cm3=0.9kg/dm3=0.9X103kg/m3
P铝=2.7g/cm3=2.7kg/dm3=2,7X103kg/m3
P铁=7.9g/cm3=7.9kg/dm3=7.9X103kg/m3
P铜=8.9g/cm3=8.9kg/dm3=8.9X103kg/m3
P水银=13.6g/cm3=13.6kg/dm3=13.6X103kg/m3
密度知识的应用:
1、鉴别物质:密度是物质的基本属性,不同物质密度一般不同。
2、计算不易测的质量:纪念碑碑心石的质量
3、计算不易测的体积;计算细铜丝的长度
空心物体的有关概念:以铁为例,
铁球的体积=铁的体积+空心体积
铁球的质量=铁的质量空心部分质量为0
铁球的平均密度=铁球的质量/铁球的体积
铁的密度=铁的质量/铁的体积
例一铁球的体积为20cm)质量为0.14kg,试判断是否空心.(铁的密度为7.9g/cm:用三种方
法确定)解析:
方法一:计算球的密度P=m/v=140g/20cm3=7g/cm3<7.9g/cm3所以是空心的.
方法二:计算铁的体积v=m/P=140g/7.9g/cm3=17.72cm,〈20cn?所以是空心的.
方法三:设为实心,计算球的质量m=pN-1.9g/cm3X20cm3=158g>140g所以是空心
运动和力
1运动
运动是宇宙中普遍现象;运动状态分为静止和运动,运动有匀速直线运动和变速运动。
1机械运动:物体相对另一物体位置的变化。
参照物:
①研究物体运动时,假定为不动的物体为参照物。
如,研究汽车运动时,以地面为参照物,即认为地面不动。
②选择参照物不同,结论一般不同,
如:两列火车并排同向匀速前行,若以对方车为参照物,车是静止的;若以地为
参照物,车是运动的。
可见,物体是运动还是静止是相对的。
运动的描述:路程、时间、速度。
速度:定义一一单位时间内物体通过的路程。
计算----V=s/1
单位---Im/s=3.6km/h
意义一一描述物体运动的快慢(此法即相同时间比路程;比较快慢另法:相同路程比
时间)
匀速直线运动:受到的力为平衡力
速度大小不变沿直线运动。
v=s/t对于匀速运动而言可以认为是平均速度也可以认为是任意时刻、时间的速度
变速运动:速度大小变化或不沿直线运动。可以用v=s/t计算变速运动的平均速度。(总时间
包括停留时间)
例小明上学从家出发到学校共400m,共花3min20s,其中因为红灯路中停了20s,则他从家
到学校的平均速度是多少?(2m/s)
例一小轿车在路上匀速行驶,前两秒走了15m,则前3s走了几米?第五秒的平均速度多大?
(22.5m7.5m/s)
2力
力的定义:物体间的相互作用
力的效果:使物体发生形变
改变物体的运动状态(改变运动方向、改变速度大小、两者同时改变)
力的单位:牛(顿),N
力的三要素:大小、方向、作用点(都会影响力的效果)
力的示意图:是一条带箭头的直线。长度表示力的大小;箭头表示力的方向;起点表示作用
点(也可是终点)注意作用点要画在受力物体上
力的性质:物体间力的作用是相互的。
力的分类:重力、弹力、摩擦力。
2.1弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力
①弹性:象直尺、弹簧等受力会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状的特性
②塑性:象橡皮泥、面团,形变后不能恢复到原来的形状的特性叫塑性。
③弹性限度:有弹性的物体,若受力过大不能完全复原,我们就说超过了弹性限度
④产生弹力的条件:直接接触;发生弹性形变。
⑤弹力的种类:支持力、压力;拉力,推力,踢力等。
弹力的大小:与形变程度及材料本身有关,形变越大,弹力越大。
测量:弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,伸长的越长。
弹力的方向:支持力、压力的方向是垂直与接触面指向受力物体
绳子产生的拉力一定沿绳子方向。
弹力的作用点:在接触面间,受力物体上。
实验十九、弹簧测力计的使用
1看清量程和分度值
2将指针归零
3来回拉动几下,避免摩擦影响
4进行测量
实验注意事项:
1测力计显示的总是拉钩一侧拉力的大小
2被测拉力方向应该与弹簧的轴在同一条直线上
2.2重力:由于地球吸引而使物体受到的力。
①重力是万有引力的一部分,不完全是万有引力。
(万有引力:宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力,就是万有引力。)
②地球上的所有物体都受重力,包括空气、水等。
实验二十、探究重力大小与质量的关系
实验原理:二力平衡及相互作用力
实验过程:用弹簧测力计测出不同质量钩码的重力。
实验结论:物体所受重力与它的质量成正比(重力的大小:叫重量)
G=mg(g=9.8N/kg,粗略g=10N/kg)
实验注意事项:挂物体竖直静止或竖直匀速时的示数,拉力大小才等于物体的重力大小
重力的方向:竖直向下。(或叫做垂直与水平面)
用重锤线检查墙壁是否竖直,结合直角尺可检查水平台面是否水平。
重力的作用点:重心(质地均匀、形状规则物体的重心在其几何中心;薄片状质地不均的物
体可用悬挂法确定重心位置。)
2.3摩擦力
①静摩擦力:两相互接触的物体,当它们有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相
对运动趋势的力就叫静摩擦力。
静摩擦力的大小:与物体间的压力大小及接触面的粗糙程度无关。决定于运动状态及其他力
静摩擦力的方向:与接触面平行且与相对运动趋势方向相反。
静摩擦力的作用点:在接触面间,受力物体上
例将一物体用水平力压到竖直墙面上不动,当压力增大时,摩擦力会?(不变,始终等于
重力)
②最大静摩擦力:物体将要滑动但还没滑动时所受的静摩擦力。
③滑动摩擦力:两相互接触的物体,当它们发生相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相
对运动的力就叫滑动摩擦力。
实验二十一、探究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力及接触面粗糙程度的关系:
实验原理:二力平衡
实验过程:匀速拉动木块才能保证测力计示数等于物体所受摩擦力大小。
实验结论:滑动摩擦力的大小与物体间的压力大小及接触面的粗糙程度有关。压力越大,接
触面越粗糙滑动摩擦力越大FFPFN
实验注意事项:本实验要求匀速运动,其实很难很难实现,所以可以改进为木块不动拉木板
这样的好处是一即使不匀速拉动木板也能使测力计示数等于滑动摩擦力大小。
滑动摩擦力的方向:与接触面平行且与相对运动方向相反。
滑动摩擦力的作用点:在受力物体上
④滚动摩擦力:相同条件下,滚动摩擦远远小于滑动摩擦。
滑动摩擦与生活:有益摩擦的增大,有害摩擦的减小。
刹车时使劲握闸:增大压力来增大摩擦。
轮胎上刻有花纹:增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。
滑冰鞋底面很光滑:减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。
用圆木运送货物:变滑动摩擦为滚动摩擦,减小阻力
磁悬浮列车:分离接触面,减小阻力。
受力分析的训练
作出物体A所受的力
滑
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大
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②物体受到力,但合力为0时,物体将保持静止或匀速运动状态。(二力平衡)
③物体受到力,且合力不为0,物体的运动状态发生改变。(力的作用效果之一)
运动和力的关系的应用:
已知受力判断运动:
明确初状态,分析受力,判断以后的运动状态受力情况一般为:
不受力、受平衡力——原来静止的保持静止,原来运动的保持匀速直
线运动。
受非平衡力(上升的热气球上掉下一物体)------变速运动
②已知运动判断受力:明确现状态,对物体受力分析,判断某个力的大小。运动情况一般为
静止、匀速直线运动——受平衡力或不受力。
惯性现象解释:
1当…时,甲运动状态成为…;
2乙由于惯性继续保持原来…的状态;
3所以…。
例解释用手排衣服时尘土脱落的原因
当用手排衣服时,衣服变的运动起来;尘土由于惯性继续保持原来的静止状态;所以尘土与
衣服分离。由于重力尘土落地。
例解释锤头松了在石头上碰碰锤柄,就套紧了。
当锤柄碰到石头上时,锤柄突然静止;锤头由于惯性继续保持原来向下的运动状态;所以锤
头就紧紧的套在了锤柄上。受力分析:按重力、弹力、摩擦力的顺序分析以免漏力或多力;
各力特点见上
3.2简单机械(物体转动与受力的关系)
1杠杆:一根硬棒;在力的作用下能绕固定点转动。这根硬棒就叫杠杆。
杠杆的构成:支点:杠杆绕着转的点0
动力:使杠杆转动的力件
阻力:阻碍杠杆转动的力F?
动力臂:从支点到动力作用线的距离L
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离L
实验二十三、探究杠杆的平衡条件:
实验过程:
1调节平衡螺母使横梁水平平衡
2在两边不同位置挂适量钩码使横梁再次水平平衡
3改变钩码的位置和数量进行多次实验
实验结论:动力X动力臂=阻力X阻力臂(不考虑摩擦和杠杆自重)
FILFFZLZ
实验注意事项:
第一次水平平衡目的是避免杠杆重力影响杠杆平衡
第二次水平平衡的目的是便于测量力臂
杠杆的应用及分类:
省力杠杆:动力臂>阻力臂,动力〈阻力(省力),动力作用点移过的距离〉阻力作用点移过的
距离(费距离).如:钳子、手推车等。
费力杠杆:动力臂〈阻力臂,动力〉阻力(费力),动力作用点移过的距离〈阻力作用点移过的
距离(省距离).如:船浆、筷子、鱼杆等
等臂杠杆:动力臂=阻力臂,不省力,不省距离。可以改变用力方向。如天平等。
2滑轮:可以绕轴转动的轮。
定滑轮:轴固定不动的滑轮。例:旗杆上的滑轮(可改变用力方向,不省力F=G,不省距离
S=h。可等效为等臂杠杆。绳子沿不同方向拉时效果不变。)水平方向使用定滑轮时,F=Fr
S=h
/〃/
/y
动滑轮:轴随物体一起运动的滑轮。(不改变用力方向,可省一半力即F=G/2,距离变成2倍
即S=2h。可等效为省力杠杆。绳子沿不同方向拉时效果不同。)水平方向使用动滑轮时F=Ff/2
S=2h
动滑轮的另类用法(如图):费力成为2倍即F=2G,省一半距离即S=h/2。
滑轮组:都省力,竖直方向省力情况:F=G/n;S=nh水平方向:F=FjnS=nh
其他机械
轮轴:由一个轴和一个大轮构成。如自行车的两个轴承之间用链条相连。有省力轮轴如扳子
,也有费力轮轴。
斜面:在提升物体为省力时所用的机械之一。用它可省力但费距离。
如盘山公路就是利用功的原理一一使用任何机械都不省功,通过增大距离来减小力的。
4压力--压强及浮力
4.1压力及其作用效果一一压强
压力:垂直作用在物体表面上的弹力的一种。
实验二十四、探究压力的作用效果与哪些因素有关
实验过程:
1将小桌子桌腿朝下放在水平放置的海绵上,然后桌腿朝下放置,观察对比海绵的凹陷程度
2将小桌正放在水平放置的海绵上,然后在桌面上放一钩码,对比两次海绵的凹陷程度。
实验结论:
压力一定时,受力面积越小压力的作用效果越明显:
受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显;
实验注意事项:控制变量
压强:即压力的作用效果。大小等于单位面积上受到的压力。P=F/S
500Pa的意义:Im?的面积上受到的压力为500N
增大压强的方法:减小受力面积,增大压力。
减小压强的方法:增大受力面积,减小压力。
固体压强:P=F/S(F不一定等于G见下)
F压二G-F拉F二F压(与G无关)Fffi<G
A
液体压强:p=Pgh
实验二十五、探究液体内部压强的特点
实验过程:将液体压强计的探头伸到液体内,通过对比u形管内液面的高度差来对比压强大
小。
实验结论:
液体内部同一位置各个方向都有压强。
同种液体中,同一深度各个方向的压强相等。
同种液体,不同深度的压强不等。
不同液体,同一深度处压强不等。
实验注意事项:U形管内的液柱高度差反应压强大小
概念加强:(液体压强的大小只决定于液体密度,及离上表面的深度。与液体的多少及容器
形状无关
气体压强:
1马得堡半球实验证明大气压存在
2气体压强的测量:
1、粗略测量:吸盘,弹簧测力计
2、精确测量:水银气压计(托里拆利实验)1标准大气压=lX105pa
P=P水银gh
3、方便测量:金属盒气压计(无液气压计)
在高山上不容易将饭煮熟,这是因为高山海拔高,气压低,水的沸点低。
大气压强值的计算运用到的物理知识有二力平衡和液体压强公式。
当改变水银槽中水银的量、改变玻璃管口在水银槽中深度、改变玻璃管在水银槽中倾斜程度
、改变玻璃管的粗细都丕能引起管中水银柱的高度变化
流体压强与流速的关系:在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小
例解释铁道旁设置安全线是因为当火车经过时,离的太近人和车之间的气流速度变大,压
强减小,人另一侧的压强较大,会将人压向火车
注意:
对于长方体正方体圆柱体等,液体压强压力公式与固体压力压强公式通用。
对于其他形状的固体或液体应注意公式应用的条件,此时固体应先确定压力后确定压强较方
便,而液体是先确定压强后确定压力大小
即
固体先F新G(具体受力分析确定),BP=F/S
液体先p=Pgh,BF=PS
4.2浮力
1实验二十六、证明浮力存在
弹簧测力计在空中测出物体的重力G
将不同物体浸在水中(部分浸入或全部浸入),计下弹簧测力计的示数F示
G大于F示,说明浮力存在,且FMG-F示
1、浮力:一切浸在液体或气体中的物体受到一个竖直向上的托力,我们称其为浮力
2、浮力的实质:上下表面的压力差。
以正方体为例,由于液体压强的大小与液体的深度有关,浸没在水中的物体侧面的压力相互
抵消,只有上下表面存在压力差,,所以下表面处的压力F向上大于上表面的压力F向下,
F浮=F向上一F向下
3、物体受浮力时的几种运动状况及描述
上浮:浸没在液体中的物体,若只受重力和浮力,且重力小于浮力,则物体会向上运动,我
们把这个向上的运动过程叫做物体上浮。上浮的最终结果是漂浮。
漂浮:浸在液体中的物体,若只受重力和浮力,且静止时有一部分露出液面,就说是物体处
于漂浮状态。此时物体所受浮力大小等于物体所受的重力,即&=G物。而V排〈V物.
悬浮:浸没在液体中的物体,若只受重力和浮力,且重力等于浮力,则物体不会运动,可以
保持浸没在液体中的任意位置,我们把这样的状态叫悬浮。此时悬浮物体所受的浮力也等于
其所受的重力,即/=G物。
下沉:浸没在a液体中的物体,若只受重力和浮力,且重力大于浮力,则物体向下运动,我们
把这个运动过程叫做下沉。下沉的最终结果是沉底。
沉底:浸没在液体中的物体,浮力小于重力,沉在容器底静止时,浮力加支持力等于重力。
(注:浸入、浸在可能是部分浸入也可能是全部浸入;浸没、全部浸入一定是全部没入液体
v#=v物。)
判断物体的浮沉状况
方法一、通过力来判断
假设物体先浸没在液体中,即另丫排山物,计算此时的物体重力G及其所受浮力F,然后比
较
F>G,则物体上浮;静止时为漂浮,此时浮力变小为F'=G
F=G,则物体静止不动;始终为悬浮,始终F=G
F<G,则物体下沉;静止时沉底,始终F<G
方法二、通过密度来判断
计算物体的密度,若为实心物体则取本身材料密度;若为空心,则为取其平均密度。
P物〉P液,物体静止时沉底
P物二P液物体静止时悬浮
P物〈P液物体静止时漂浮
4阿基米德原理
实验二十七、探究浸在液体中的物体所受浮力大小与其排开液体重力的大小关系
实验过程:1、用弹簧测力计测出石块的重力记为G
2、用测力计测出空小桶的重力记为G桶
3、在溢水杯中装满水,将石块用测力计拉着轻轻没入水中,同时用空小桶承接溢出的水,
记下此时示数记为F。
4、用测力计测出空小桶及溢出水的总重记为G总
实验分析:对比F-G与品-G桶的大小关系。
实验结论:一切浸在液体或气体中的物体所受的浮力等于他它排开液体所受的重力。Fff=G
推导式:F=Gs=m排=P*gV排其中V排为物体浸入水中时排开的液体的体积。
注:物体所受浮力与液体密度及物体排开的液体体积有关。与物体浸没在液体中的深度无确
定关系。
5G物、F浮、G排、G流的关系
Fs=Gs任何条件适用。
Fff=G#=G®物体漂浮或悬浮时用。
F所G^G海液体装满时用
Fs=G排"溢液体不满时用
F浮=G排=G物=G混液体装满并且漂浮或悬浮时用
6轮船是采用空心的办法,增大所受的浮力来实现漂浮的
潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
7解浮力问题的一般思路
1、受力分析:确定研究对象,把它受到的力用力的示意图表示出来
2、列关系式:(初中常见为平衡关系)F向上+F向上+*“=F向下+F向下+…
3、处理及代换:常见代换有G物=m物gG物=Ps,gV物
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