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文档简介

一、重难点知识讲解

(-)宇宙和微观世界

1、宇宙是由物质组成的

目前人类观测到的宇宙中拥有数十亿个星系,银河系是其中的一-个。太阳只是银河

系中几千亿颗恒星中的一员,地球是太阳系中的一颗普通行星,地球及其它一切天体都

是由物质组成的,物质处于不停的运动和发展中。

2、物质是由分子组成的

任何物质都是由极其微小的颗粒组成的,这些颗粒保持了物质的原有性质,我们把

它们叫做分子。

3、固态、液态、气态的微观模型

物质存在着固体、液体、气体三种状态,这三种状态有不同的特征,而这些特征与

分子结构有关。

固态物质中,分子的排列十分紧密,粒子间有强大的作用力。因而,固体具有一定

的体积和形状。

液态物质中,分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体的小。

因而,液体没有确定的形状,具有流动性。

气态物质中,分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用

力极小,容易被压缩。因此,气体具有流动性。

4、原子结构

分子由原子组成,有的物质是由原子直接组成的。原子可分为原子核和核外电子,

原子核又是由更小的微粒——质子和中子组成的,质子和中子还有更小的精细结构。可

见,随着科技的发展,物质无限可分。

5、纳米科学技术

纳米科学技术是纳米尺度内(0.1-1OOnm)的科学技术,研究对象是一小堆分子或

单个的分子、原子。lnm=10-9m,应用于电子和通讯、医疗、生命科学和制造业等方面。

例1、以下关于宇宙的说法正确的是()

A.宇宙是由银河系组成的B.宇宙是由物质组成的

C.宇宙是银河系中的一员D.宇宙是太阳系中的一员

[分析IJ解答]

分析:此题考查学生对宇宙这一概念的理解,在学生心目中已建立了宇宙很大的概念,

可以说是广阔无垠,那么,广阔无垠的宇宙大到什么程度是很难想象的,但宇宙、银河

系、太阳系和人们生存所在的地球的大小关系一定要知道,即:地球是太阳系中的一颗

普通行星,太阳是银河系中几千颗恒星中的一员,像银河系这样数十亿个星系才能构成

宇宙,宇宙是由物质组成的。解答:B

注意:“物质”一词是相当宽泛的,可结合自己熟知的东西来理解,如“在地球上有空

气、岩石、高山、大海、花草树木、人、鱼、鸟、兽和人类赖以生存的衣、食、住、行

所需的一切生活用品,这些都是物质”。

例2、如图所示,-只杯子打碎了,碎片还是玻璃,经过多次分割甚至碾成粉末,颗粒

越来越小,如果不断地分割下去,有没有一个限度呢?说说你的看法。

[分Hi)]\

思路分析:本题是一道猜想题,玻璃粉末我们或许看到过,但再继续分割下去的更小颗

粒我们就很难直接看到,只能依靠我们的想像了,可以这样设想:玻璃分割到分子时,

还可再分为原子,而原子又是由更小的原子核和电子组成,且原子核中还有质子和中子,

质子、中子内又有夸克……按这样的规律推断:物质总是可分的,所以玻璃不断分割下

去,应该没有限度。答案:没有限度。

方法技巧:猜想是科学探究中最具创造性的一环,合理的猜想可以给探究提供正确的导

向。猜想并不是妄想,其基本的要求是:(1)以一定的知识作为前提和依据,本例中

原子结构知识就是解题的前提知识。(2)猜想时,思维既要严谨又要开放,即猜想要

具有一定的逻辑性,又要放得开。

例3、以下关于物质处于不同状态时的说法正确的是()

A.固态物质中,分子没有固定的位置B.液态物质中,分子排列十分紧密

C.气态物质中,分子极度散乱D.液体具有一定的体积和形状

[]分析:自然界中形形色色的物质有多种形态;我们身边的物质一般以固态、

液态和气态的形式存在,固态物质分子排列十分紧密,粒子间有强大的作用力,固体具

有一定的体积和形状,液态物质的分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用

力比固体小,分子在平衡位置上振动一段时间离开一小段距离。所以液体有一定的体积

而没有一定的形状。具有流动性。气态物质的分子极度散乱,间距很大,分子间作用力

很小,儿乎与不存在作用力一样,分子以高速向四面八方运动,因此,气体易被压缩并

具有流动性,也就是说既没有一定的体积,也没有一定的形状。解答:C

注意:一般情况下,固体分子间距最小,作用力最强,当分子间距逐渐增大、作用力逐

渐减弱时,物质就以固态转变成液态或气态,反之,物质从气态转变成液态或固态,但

是,水具有反常现象,水结冰时体积非但不减小反而会增大。

方法技巧:用课堂座位上的学生排列类比固态物质的分子排列情况;用下课后教

室中的学生的走动类比液态物质的分子移动;用操场上无拘无束的学生运动情况

类比气态物质的分子几乎不受力的约束。

(二)质量

1、质量:物体中所含物质的多少叫做质量。

质量的国际主单位是千克,符号是kg.还有比千克大的单位吨(t),比千克小的单

位克(g)、毫克(mg),它们的换算关系是:

lkg=10,glmg=103g=106kglt=103kg

2、用天平测质量

(1)天平的调节可简单记为“放平、移零、调平衡”

放平:把天平放在水平台上。移零:把游码移到零刻线处。

调平衡:调节横梁右端的平衡螺母使横梁平衡。如果左盘下沉,应将平衡螺母向右调,

反之亦然。横梁平衡的标志是指针指在分度盘的中央。

(2)天平使用可简单记为“左物、右码、移游码”。

左物:把物体放在左盘。

右码:把祛码放在右盘(在加减祛码时,要用镣子夹取,轻拿轻放,不能用手拿)。

移游码:当调整到在右盘中加入最小祛码时,右盘下沉,拿起最小祛码时,右盘

上翘,此时就应拿下最小祛码,移动游码直到天平横梁恢复平衡为止。

3、称取定量液体的方法

可先把容器放在天平的左盘中,再在右盘中放祛码使横梁平衡,然后在右盘中放入

定量祛码,最后在左盘中注入液体使天平再次平衡,就可称出定量液体。

4、卜面几种操作是错误的,实验时不能出现

(1)没有把游码拔到标尺左端的零刻度线处就开始调节横梁平衡。

(2)在称取物体质量时调节平衡螺母。

(3)加减袪码时用手拿。

(4)天平移动位置后,没有重新调节天平的横梁平衡。

(5)让化学药品与液体直接与天平托盘接触了。

例4、下列关于质量的说法,正确的是()

A.1kg铁块比1kg空气的质量大

B.0.3kg的太空记事本,从地球带到太空后质量仍是0.3kg

C.水壶中的水沸腾后,壶中水的质量仍不变

D.冰块完全熔化成水后,体积和质量都减小

[1分析:任何物体都是由各自的物质组成的,任何物体都有质量,虽然铁和

空气是不同种物质,但1kg的铁含有的铁物质的量与1kg空气含有的空气物质的量是相

等的,不存在谁比谁大的问题,所以,选项A是错误的,由于质量是物质的一种属性,

即物质的质量不随物质的状态、形状、位置等变化而变化,所以,杨利伟把0.3kg的太

空记事本从地球带到了太空,虽然由于失重而飘在太空舱内,但质量没有变化,也就是

说,所含有的物质没有变化,故选项B是正确的,冰块熔化成水,虽然水物质的状态变

化了,但冰和水所含有的物质相同且含有水物质的多少不变,选项D是错的,水壶中的

水沸腾时,一部分水变成了水蒸气离开了水壶,则水壶中水的质量减小了,故选项C是

错的。解答:B

注意:质量是物质的一种属性,质量不随物质的状态、形状、位置、温度等的改变而变

化;还要注意分析所研究的对象。

例5、小明用天平测•个苹果的质量:

(1)他将天平放在水平桌面上,把游码移到横梁左端的零刻度处后,发现指针出现

图所示的情况,这时,他应将横梁右端的平衡螺母向(填“左”或“右”)

旋进。(2)小明调好横梁后,将苹果放在左盘,将硅码放在右盘,并移动游码,硅码

的组成及游码的位置如图所示,则苹果的质量为go

即曲的曲福

I。1.21

]思路分析:(1)天平的指针偏向分度盘中线左侧,表明横梁左端偏重,

应向右旋进平衡螺母方可使横梁水平。(2)苹果的质量为:

100g+50g+20g+10g+l.40g=18L40g答案:右,181.40

密度

一、一周内容概述

本周我们学习一个重要的物理量一密度,它反映的是物质本身所具有的特性。通

过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系。学习以同种物质的质量与

体积的比值不变性(物质的本质特征)来定义密度概念的科学思维方法。在前面学习质

量、密度概念及用天平测量质量的基础上,学习测量物质的密度。

二、重难点知识讲解

(一)密度

1、密度的概念

(1)同种物质的质量与体积的比值为一定值,这个比值在物理学中叫密度。由于质量

与体积的比值实际上就是单位体积的质量。所以,我们把单位体积某种物质的质量叫做

这种物质的密度。

(2)密度是物质的一种特性,同种物质的密度相同,它跟物质的体积和质量无关,与

物质的位置和形状无关。不同物质的密度一般不同。

2、密度的公式及应用

_m

(1)公式及单位:公式:'一广;单位:当质量单位是g,体积单位是cm邛寸,密度的

单位是g/cn?。当质量单位是kg,体积的单位是n?时,密度的单位是kg/n?,并且lg/cm3

=103kg/m\

夕=竺,可得:加=)匕,=—

(2)密度的应用:由密度公式VP

因此,密度有三种应用:

①鉴别物质:求出密度,对照密度表查找物质的种类。

②求质量:对不方便称质量的物体来说,根据物体的体积和密度求出物体的质量。

③求体积:对不方便测体积的物体来说,利用物体的密度和质量求出物体的体积。

例1、将一铜块截去一半,剩下一半的铜块的密度将会________(填“增大”、“减小”或“不

变,,)

分析:因为密度是物体本身的特性之一,它是由物质本身的种类决定的,当某物

质组成的物体的质量增大或减小时,其体积也相应地增大或减小,而质量与体积

的比值将保持不变,即密度不变,此题铜块截去一半,则体积也要减小一半,质

1

加22第1

“21K

量同样减少一半,所以密度2o解答:不变

注意:同种物质组成的物体,当体积发生变化时,它的质量也一定发生变化;当

质量发生变化时,体积也一定发生变化,在处理此类问题时,要同时考虑质量和

体积两个物理量,绝不能只考虑一个;也可以不用推理和计算,可用密度是物质

的一种特性直接判断,依据是同种物质的密度大小跟物体的质量、体积无关,即

同种物质组成的不同物体,形状、体积、质量可以不同,但它们的单位体积内的

质量(密度)不变。

例2、随着人们环保意识的提高,节水型洁具逐渐进入家庭。所谓节水洁具,是指每冲

洗一次的耗水量在6L以内的洁具。某家庭新安装了一套耗水量为5L的节水型洁具,而

原有的洁具每冲洗一次耗水量为9L。问:

(1)1000kg的水可供这套节水型洁具冲洗多少次?

(2)该家庭每月可节约用水多少千克?(设平均每天使用10次,每月按30天计)

[竺

思路分析•:节水型洁具对比原来的洁具每次可节水4L,只蜘P求出1000kg

的水有多少升,再结合每次用水量就可算出冲洗次数。(2)只要计算出该家庭

每月用水多少次,就可由m=PV计算出每月节约的水的质量。

,=竺=—吗-3=1附3=1000Z

解答:(1)1000kg水的体积为P10x10kg/m

六㈣£=20。次

1000kg水供节水型洁具的冲洗次数为:52

(2)该家庭每月节水质量为m,=pAV=1.0xl03kg/m,x(9-5)xl03m3x300=1200kg

方法技巧:(1)在涉及密度计算的三个量P、V、m中,只要任意已知其中的两

m

p=—

个量,就可以根据公式,或其变形求得未知的那个量了。(2)在计算的过程

中写出必要的文字说明,更便于你的分析,使求解问题明朗化。在数字后面写上正确的

单位可使计算更加准确、格式更加规范。(3)对于质量相同,而体积、密度不同的两

个物体来说,可以用等式PlM=p2V2进行有关分析或计算;对于体积相同,而质量、

F%

密度不同的两个物体来说,可以用等式a五进行有关分析或计算。

例3、-一个表面是银的汤勺,质量为52.5g,把它放在量筒中,量筒里的水面由50mL的

位置升到55mL位置处,已知银的密度是10.5xl0?kg/m3,请根据以上数据判断此汤勺是

否完全由银制成。

解析:要判断某物体是否由某种物质组成,可采用比较密度、比较质量或比较体

积的方法进行判断。

:*=52.5g=5.25x10-2检,=55加/-501nl=5ml=SxlO-6^3

.竺=5.25X[21=i0$x1庐上7加3

V5x10^3&

解法一:比较密度法•.•0=0银

.•.此汤勺是纯银的

解法二:比较质量法

假设体积为(55ml—50ml)的汤勺是纯银的,则汤勺的质量应为:

mw=piuxV=10.5x103kg/m3x5x106m3=52.5g

Vm=mm

.•.此汤勺是纯银的

解法三:比较体积法

假设质量为52.5g的汤勺是纯银的,其体积应为:

V观=m/pM=52.5xl07kg/10.5xl()3kg/m3=5xl()6m3=5ml

vv=v„

...此汤勺是纯银的

说明:本题有利于培养学生根据密度用多种方法判定物质的种类。采用比较密度、比较

质量和比较体积的方法都可鉴别物质,有时可结合题意确定采用哪种方法更可合适,如

有时要求计算某部分体积时,那采用比较体积的方法更有利于确定其部分体积的大小。

例4、用盐水选种时需用密度是p=l.lxl(Tkg/m3的盐水,现配制500ml盐水,称其质量

为0.6kg,这样的盐水是否符合要求?如不符合,需加盐还是加水?加多少?

解答:若配制盐水的密度与所需盐水的密度相同,则说明盐水符合要求;若配制盐水的

密度大小所需盐水的密度,则说明盐水含盐量过高,此时应加水;若配制盐水的密度小

于所需盐水密度,则说明盐水含盐量过低,此时应加盐。

已配制的盐水的密度为:

做水阳效水=——『1.2x11)3炮/加3

。水500x10^3

水>LlxlCp^g/^'

,此盐水不符合要求,需加水

设需加水m*,则加水后的总质量为:

ma=m款水+m水

加水后的总体积为:

嚏=%水+%='金水+-

加水后的盐水的密度应是

P=l.lx1。3炮/加3,即p=..水,%L

。生水+经

仍K

代入数据得:m木=O.5kg

(二)测量物质的密度

1、量筒的使用方法

(1)使用前先要观察量筒的使用单位、量程、最小分度。

(2)读数时,视线要与凹形液面的最低处相平,向量筒中放入固体时,要用细线系住

固体,慢慢放入,以免打破量筒;

2、测量液体利固体的密度

(1)用到的器材:托盘天平(祛码)、量筒、玻璃杯、细线、盐水、塑料块或铁块。

m

P=—

(2)简要步骤:用天平测质量,用量筒测体积,根据y计算被测物体的密度。

(3)测量液体密度时,要处理好质量的测量。应该先测液体和烧杯的总质量,再测剩

余液体和烧杯的总质量,从而计算出液体的质量。

(4)测量固体的密度时,要处理好体积的测量。可采用“排水法”测量不规则固体的体

积,如图所示,先测量筒中装有的水的体积,再测量筒中水和固体的总体积,从而计算

出固体的体积。

3、测量时记录表格设计如卜.:

(1)测量液体密度的记录表格(以盐水为例)

盐水和烧杯倒入量筒中剩余盐水和倒入量筒中盐水的密度

的总质量盐水体积烧杯的总质盐水的质量P/(g/cm3)

mi/gV/cm5量mj/gm/g

(2)测量固体密度的记录表格(以小石块为例)

小石块质量量筒中水的水和石块的小石块的体石块的密度

m/g体积Vi/cm5总体积Vj/cm3积V/cm3P/(g/cm3)

4、用“替代法”测量物体的质量或体积:

(1)在没有天平,用量筒测物体的质量时,想办法用水的质量来替代物体的质量。

(2)在没有量筒,用天平测物体的体积时,考虑用水的体积替代物体的体积。

例5、利用天平和量筒测出密度比水小的石蜡块的密度,请你说出办法来。

解析:(1)密度比水小的物体漂浮在水面上,不会沉入水底;(2)漂浮于水面的物体

排开水的体积不等于物体本身的体积。

石蜡块的质量可直接用天平测出,石蜡块的体积通常采用“辅沉”法来测出,把石蜡块和

助沉物(石块、铁块等)一起沉入水中,测出总体积,再测出助沉物的体积,两次体积

之差即为石蜡块的体积。

具体测量方法如下:

(1)用天平测出石蜡块的质量m;

(2)在量筒中倒入适量的水,把铁块放入其中,记下水面达到的刻度VI;

(3)把铁块和石蜡块绑在一起放入量筒中,记下水面达到的刻度V”则石蜡块体

积V=V?-M;

m

p=--------

(4)由公式弓一为,求出石蜡块的密度。

说明:本实验的关键是如何测出密度比水小的石蜡块的体积。对于在液体中漂浮的物块

的体积测量除了采用本题中的“辅沉法”,还可采用细针压入的方法使石蜡块浸没,从而

测出石蜡块的体积。

例6、现有一台天平(含祛码),一个小烧杯,一根细线和足够的水,但没有量筒%请

你试用这些器材测出小石块的密度P,要求写出需要测量的物理量及简单的测量方法,

根据所测的物理量写出计算石块密度的表达式。

解答:石块在水中下沉时排开水的体积为石块的体积,如果已知排开水的质量,那么由

饭可算出排开水的体积,即为石块的体积。

小石块的质量可用天平直接测量,由于没有量筒,所以小石块的体积无法直接测出,

但可使用水和小烧杯间接测出小石块的体积,从而算出石块的密度,具体方法是:(1)

用天平测出小石块的质量附;(2)用天平测出装满水的小烧杯的质量m”(3)拿下

小烧杯,用细线拴住小石块轻轻放入装满水的烧杯中完全浸没,此时烧杯中溢出水的体

积与石块的体积相等。(4)取出小石块用天平测出烧杯和剩余水的质量明;(m2-m3)

加2~m3

即为烧杯中溢出水的质量,则溢出水的体积丫=°水,也就是小石块的体积。(5)

石块的密度0水

运动和力(一)

一、一周内容概述

运动是宇宙中最普遍的现象,一切物体都在不停地运动着,静止是相对的,那么应

该如何来描述物体的运动情况呢?儿个物体同时运动,又应该如何比较它们运动的快慢

呢?本周我们来探讨运动与力的关系,首先学习运动的相关知识。

二、重难点知识讲解

(一)、运动的描述

I、机械运动:我们把物体位置的变化叫做机械运动。

(1)运动具有普遍性,宇宙中的一切物体都是运动的。

(2)我们平时看到的运动和静止是相对的,都是相对所选的参照物而言的。

(3)有的物体距我们太遥远,有的物体运动太慢,我们用肉眼看不出它们的位置

变化。

2、参照物:说物体是运动还是静止的,要看以哪个物体作标准。这个被选作标准的物

体叫做参照物。

(1)参照物可以任意选择,选择的参照物不同,看到的运动情况可以不同。(2)

为了方便,研究地面上物体的运动,通常以地面上不动的物体作参照物。但并不是说不

能以其他的物体作参照物。

例1、小明在一篇日记中写道:“太阳西下,天空一片彩霞,我乘着驶往郊外的汽车,透

过车窗,啊!郊外的景色真美,那一棵棵梧桐张开了双臂向我迎来……”在这段描写中,

“太阳西下”的参照物是;“汽车行驶”的参照物是;“树木迎来”的参照

物是o

解析:日记中涉及的“太阳”“汽车”“树木”看起来都在运动,说太阳西下,是因为它与地

平线的距离在缩小;说汽车行驶是因为它在地面上的位置发生了改变;说树木迎来,是

因为坐在汽车里的人看到树木与汽车的距离越来越近。所以描述太阳、汽车、树木运动

所选择的参照物分别是地平线(或地面)、地面、汽车(或乘客)。

答案:地平线地面汽车

方法技巧:(1)要判断一个物体相对于参照物来说是否运动,关键要看这个物体与其

参照物之间的位置是否发生了改变。如果二者之间的位置改变了,表明物体在运动,否

则物体是静止的。(2)参照物可以根据需要来选择,相对地面来说,它可以是运动的,

也可以是静止的。

例2、观察如图所示的小旗,判断船相对岸上楼房的运动状态有哪儿种可能,并做简单

说明。

技巧点:首选要以楼房为参照物,确定风向,然后逐一分析小船可能存在的运动状态,

不能遗漏。

解答:小船的运动状态有三种可能。1、静止,由楼上小旗飘向可知风向向右,而船上

小旗飘向与楼上小旗飘向相同,说明小船与楼房的运动状态可能相同。2、小船离岸而

去,因为以楼房为参照物,风向向右,船行向左,照样使小旗飘向向右。3、小船缓慢

靠岸,尽管风向和船行方向相同,但以楼房为参照物时,风速大于船速,小船也会向右

飘扬。

(二)、运动的快慢

1、速度:表示物体运动快慢的物理量叫做速度。速度等于运动的物体在单位时间内通

_s

过的路程。公式为“一?

符号的意义及单位

s----路程-----米(m)或km

t-----时间-----秒(s)或h

v——速度——米每秒(m/s)或km/h

2、比较速度的三种方法

(1)在时间相同时,比较通过的路程,通过的路程越长,速度越大。

(2)在通过的路程相同时,比较所用的时间,所用时间越短,速度越大。

(3)在时间和路程都不相同时,用公式求出速度,直接比较。

3、匀速直线运动和平均速度

(1)匀速直线运动:物体沿着直线快慢不变的运动,叫做匀速直线运动,它是最

简单的机械运动。

(2)平均速度:常见物体的运动速度都在改变,是变速运动。在变速运动中,如果

_s

粗略研究时,也可用“一7来计算。这样算出来的速度叫平均速度。

(3)平时我们看到的物体的运动,严格的说都不是匀速直线运动,如汽车在平直

公路上的行驶,飞机的飞行等都看成匀速直线运动来计算。

4、速度、路程及时间的计算

由速度的公式可知,只要知道运动的物体所经过的路程及经过这段路程所对应的时

v=£/=£

间,就可计算出物体运动的速度。由于速度公式。可变形为s=vt或V,所以只

要知道物体运动的速度和时间就可计算出运动的路程,或只要知道物体运动的路程及速

度,也可以计算出运动的时间。

例3、一辆小车用8min时间通过了54km的路程。下面是一位警察将这辆小车拦住后,

跟司机的一段对话。

警察:你开车的速度已经超过了40km/h。

司机:这不可能,我只开了8min,怎么可能超过40千米每小时呢?

警察:我是说,照你这样开下去,1小时就要跑40多千米。

司机:我不会开1小时的,再开2分钟就到家了。

警察:换个说法吧,照你这样开,1秒钟就要跑11.25米了。

司机:对呀,这个路段不允许每小时跑40千米,并没有规定不允许每秒钟跑11.25

米呀!

警察:这是一回事,没有必要做过多叙述了。

请你评评理,他们俩谁说得对?

解答:警察说得对,司机的说法是错误的。因为司机没有理清时间、速度和路程的关系。

不明确速度的含义。

t=8min=——h

小车运动的时间:60,所以,

v=-=N4Qkm/h=l1.25m/s

t8s

小车的速度:而

这一速度已经超过了这一路段允许的最大速度,所以警察说得对。

方法技巧:理解速度是用单位时间内通过的路程来表示物体的运动快慢程度,而不是指

物体要运动多少路程或运动多长时间,即不能只用时间或路程来表示。

例4、(2003•南京市)玄武湖隧道工程是南京市规划的“经六纬九”路网以及快速井字型

内环的重要组成部分。隧道西起模范马路南京工业大学附近入口,东至新庄立交出口。

隧道全长2660m,设计车速60km/h,于2003年4月28日正式竣工通车。

(1)22路公交车在地面从入口处到出口处行驶路程约4500m,需15min,求该车

行驶过程中的平均速度是多少?

(2)74路公交车以36km/h的速度通过隧道由同一入口处到同一出口处,能比22

路公交车节省多少时间?

解析:城市里的公共交通主要是由各路公交车承担。每一路公交车都有规定不变的行驶

线路。同样是从A地到B地,不同公交车线路不同。

本题中,从“入口”到“出口”有两条线路:22路公交车从地面走,由于不是直线,距

离较长(4500m);74路公交车从隧道走,隧道全长2660m。由于两路车行驶距离不同(尽

管都是从“入口”地点到“出口”地点)、车速不同,造成行驶时间有差异。分别求出每路

车各自行走的时间即可求得时间差。

rS143UU加_/

vy=—=----=5mfs

答案:(1)S|=4500m,L=15min由?得,22路车平均速度“15min

(2)74路车是从隧道走,故S2=2660m,v2=36knVh=10m/s»74路车穿越隧需

$22660第

='=-----=266s

畛1°加/s。由于22路车从地面走,需t|=15min=900s。所以74路车比

22路车节省△t=t「t2=9OOs-266s=634s。

点评:本题特别易错的是:在第(2)小题中,将22路车从“入口”到“出口”行驶的距离

也当作隧道的长度,没有注意22路车是从地面上走。在理解物理问题的过程中,要特

别注意与实际情况结合。本题的实际情况是:各路车走不同的线路。

(三)、时间和长度的测量

1、时间的测量

现代的时间测量工具和计量工具都是钟表。最早人们根据日出日落、季节更替等自

然现象确定了日、月、年等时间概念,并发明了日暮、沙漏、滴漏等计时工具,后来根

据摆的等时性原理设计制造了各种机械时钟,再后来又发明了电子钟表等更为先进和准

确的计时工具。

在国际单位制中,时间的单位是秒(s)。常用的单位还有小时(h)、分(min)。

2、长度的测量,误差

(1)长度的单位

在国际单位制中,长度的单位是米(m)。常用的比米大单位有千米(km),比米小的

单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(|im)、纳米(nm)等。它们同米的关系是:

lkm=10?mldm=10'mlcm=102m

lmm=103mlgm=10ftmlnm=109m

(2)长度的测量工具

最常用的长度测量工具是刻度尺。在较精确的测量中还用到游标卡尺等工具。

(3)误差

在实际测量时,受所用仪器和测量方法的限制,测量值利真实值之间总会有差别,

这就是误差。

例5、某同学用同一把刻度尺测量同一物体的长度,四次测量的记录分别是183.4mm,

183.2mm,183.5mm,184.8mm,其中属于测量错误的是mm。根据以上测量记录,

该物体的长度应记作mm=cm。

分析:小数点前183是从刻度尺上直接读得,小数点后的0.4、0.2、0.5、0.8是估计值,

估计值的不同是由于人的视差等原因引起,是允许的。其是184.8mm是错误的,它属

于直接读数错误,而其他三次测量值取平均值后应为最接近真实值的结果。即:1=(183.4

+183.2+183.5)mm/3=183.4mm=18.34cm»解答:184.8183.418.34

注意:误差是不可避免的。而错误是人为造成的。使用测量工具时方法错误或读数错误,

是可以避免的。本题不应将184.8作为一次测量结果。这一点应引起注意。

例6、你能想出多少种测量硬币周长的方法?

解析:方法一:借助两把直角三角板和一把刻度尺。用两把三角板直接夹住硬币,如图

甲所示。两把三角板的直角边所对应的刻度值的差,就是硬币的直径D。然后根据公式

L=7TD求出硬币的周长。方法二:让硬币从币上某个记号开始,在纸面上沿直线滚动n

周,测出直线长度s,则硬币周长L=s/n。方法三:把硬币放在纸上,帖着边缘用笔画

一圈,再剪下对折,如图乙,然后用刻度尺直接测量圆的直径,即为硬币的直径。再用

公式求出硬币的周长。方法四:用纸条沿硬币边缘包扎一周,用针在重叠处扎一小眼,

然后展开纸条,用直尺或三角板测出两眼之间的距离就是硬币的周长。

运动和力(二)

一、一周知识概述

力改变物体的运动状态以及改变物体形状的现象很普遍,但影响力的作用效果的要

素有哪些呢?运动的物体最终会静止下来,这是是生活中常见的现象。对同一现象,亚

里士多德和伽利略给出了不同的解释,到底哪个说法正确呢?本周我们将得到正确的答

案。

二、重难点知识精析

(一)力的作用效果

1、力的作用效果

力可以使运动的物体静止,使静止的物体运动;力可以改变物体的运动方向,也可

以改变物体运动速度和形状。

由于物体由静止变为运动,由运动变为静止,速度大小的改变,运动方向的改变,

都属于运动状态的改变。所以,我们说力可以改变物体的运动状态。

力还可以使物体发生形变。

所以,力的作用效果是:(1)改变物体的运动状态;(2)改变物体的形状。

2、力的三要素

(1)力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。力的作用效果跟力的三要素有关。

(2)力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。

(3)力的三要素可以用力的示意图来表示。表示方法是在受力物体上沿着力的方

向画一条线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用

点,在同一图中,力越大,线段应该越长。用数值和单位标出力的大小。

3、力的作用是相互的

一个物体对别个物体施力时,同时也受到后者对它的作用力。

例1、如图所示,A、B表示了力的作用效果,其中A主要表示力能使物体_____;B

主要表示力能使物体_____0

分析•:力的作用效果-是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。A图中,起脚传

中者使球由静止变为运动,头球攻门者使球改变了飞行的方向。守门员飞身鱼跃扑球又

使球由运动变为静止,整个过程中,球的运动方向、速度大小都有变化。故应是,运动

状态发生改变”。B图中熊猫用力使竹子变弯,是物体发生了形变。

解答:运动状态发生改变发生形变

注意:本题考察学生的观察能力、理解联系实际能力。应注意正确地把握基本知识。

例2、下列说法中正确的是()

A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体

B.有的物体自己就有力,如磁铁的吸力

C.没有物体力也可以存在

D.马拉车实际上车也在拉马

分析:力的作用离不开物体,且单独一个物体是不可能产生力的:施力物体与受力物体

是同时存在、缺一不可的,而力的作用是相互的。显然D的说法正确。解答:D

注意:表面看B中磁铁有吸引铁物质的本领。但当没有被吸引的物体,磁铁就表现不出

“吸铁”的作用,根本谈不上力。注意力的作用的相互性,对正确理解力和解决力学问题

有极其重要的作用。

例3、如图所示,使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生(1)、

(2)、(3)、(4)各图所示的形变,如果F尸F3=FQF”那么能说明力的作用效果跟

力的作用点有关的图是()

A.图(1)和(2)B.图(1)和(3)

C.图(1)和(4)D.图(2)和(3)

解析:此题立意很好,通过设置的新情境,考查物理学中研究问题的重要方法一控制

变量法。要研究力的作用效果跟力的作用点是否关,必须保证两力的大小相等、方向相

同且作用点不同,然后看力的作用效果是否一样,显然只有C选项符合要求。

(二)物体的惯性

1、牛顿第•定律(也叫惯性定律):

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。牛顿第一

定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体,都要受到力的作

用,因此不可能用实验来直接验证这一定律。

2、惯性:一切物体都有保持原有运动状态的特性,我们把物体保持运动状态不变的特

性叫做惯性。

(1)物体保持运动状态不变可从两个方面理解,即运动的物体由于惯性要继续向

前运动;静止的物体由于惯性要保持静止状态。(2)惯性是物体本身的一种属性,一

切物体都有惯性,它与物体是否受力、物体是否运动等因素无关。(3)惯性现象:行

驶的汽车刹车时,乘客的身体会向前倾;当汽车突然开动时,乘客会向后仰。足球离脚

后还会向前滚动。

(4)惯性的利用和防止:利用惯性使锤头套紧,利用惯性把煤用揪抛进锅炉的炉堂。

为防止因车速太快或刹车太急时引起交通事故,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排

乘客必须使用安全带。在高档轿车上还要安装安全气囊系统。

3、二力平衡

(1)二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并

且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。(2)力和运动的关系:要改变物体的运动状

态,必须要有力作用在物体上。如果没有力作用在物体上,或者作用在物体上的力彼此

平衡,那么物体的运动状态就不会改变。(3)由于不受力的物体是不存在的,所以我

们平时看到做匀速直线运动的物体或静止的物体,都是受平衡力的作用的结果。

例4、氢气球下用细线悬挂一个小球匀速上升,若细线突然断裂,则小球()

A.不再受力B.依靠惯性保持原来速度继续上升

C.立即降落D.继续上升一段后下落

解析:细线断开前小球随气球一起匀速上升,说明小球受到的细线拉力与自身重力相等,

合力为零,相当于不受力。细线断裂后小球只受重力作用。虽然小球有惯性,企图继续

保持原来的速度继续上升,但小球受到的不等于零的外力——重力要改变它的运动状

态,使之上升速度不断减小,最终变为下落运动,故应选D.

例5、关于物体的惯性,下面几句的正误如何()

A.物体在静止时不易被推动,说明物体在静止时的惯性比运动时大

B.物体的速度越大越不容易停下来,说明物体速度大时的惯性比速度小时大

C.物体受力越大,运动状态改变得越快,说明物体受力越大则惯性越小

D.惯性是物体固有属性,与运动状态、受力情况等无关

分析:对于A,惯性是物体固有属性,与运动状态无关,故错误。物体在静止时不容易

推动是事实,但这不是由于静止时惯性大。而是由于静止时,要使之运动起来必须克服

最大静摩擦力;物体运动时.,要维持其匀速运动,只需克服动摩擦力。最大静摩擦力比

动摩擦力大,所以要使物体由静止运动起来比维持物体的运动要困难。(实际情况中,

总是有阻力的)对于B,运动速度大小并不能改变物体固有属性——惯性,因而其说法

也是错误的。运动速度越大越不容易停下来,是因为物体运动速度越大,动能越大,可

以克服阻力做更多的功,所以能够走更远的距离,运动的时间也更长,不能据此说运动

速度越大惯性就越大。对于C,物体的惯性不会因受力大小而改变,因而也是错误的。

对一个物体来说,不受力,运动状态不变;受力越大,运动状态变化得越快。物体的惯

性一定,运动状态改变的难易程度就一定。那么,力越大,在同样时间内,速度的变化

就越大,运动速度变化的快慢与外力大小就成正比。对于D,正确表述了惯性的本质——

物体的固有属性,特点——与运动状态,是否受力无关,无疑是正确的。

例6、如图所示的图中,其中属于平衡力的是:

34^生在丁三审N

ABC!)

解析:二力平衡的条件是:(1)大小相等;(2)方向相反;(3)作用在同一直线上;

(4)作用在同一物体上

依据二力平衡条件,同时满足四个条件的只有图A;B图的两个力没有作用在同一

直线上;C图中的两个力大小不等;D图中的两个力方向不是相反的;因此,本题正确

选项为A.

注意:判断两个力是不是平衡力,要看四个条件是否同时具备。

重力、弹力、摩擦力

一、一周知识概述

本周我们将在前一章学过的力的一般知识的基础上,利用这些知识来研究最常见的

力——重力、弹力和摩擦力。

二、重难点知识精讲

(-)重力

1、重力的产生及其大小

(1)万有引力与重力的产生。牛顿发现,宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘

之间,都存在着相互吸引的力,这就是万有引力。按照这个理论,地球对地面附近的物

体也有引力。我们把由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。

(2)重力的大小。物体所受到的重力跟它的质量成正比。重力与质量的比值大约是

9.8N/kg.如果用g表示这个比值,重力与质量的关系可以写成

G

^G=mg.

m

式中符号的意义及单位:G—重力一牛顿(N)m—质量一千克(kg)g=9.8N/kg.

说明:①重力的大小通常叫做重量;②在要求不很精确的情况下,重力与质量的比值可

取10N/kg.

2、重力的方向与重心

(1)重力的方向。物体所受的重力的方向总是竖直向下。“竖直向下”是指与水平面垂

直且向下的方向。

(2)重心。重力在物体上的作用点叫做重心。对于形状规则质地均匀的物体来说,重

心一般在物体的儿何中心上。如图所示的是儿种形状规则质地均匀物体的重心。

例1、抛向空中的球,在空中运动时,受到手向上的抛力,这句话对么?球在空中运动

时受到了几个力的作用?

[J抛出的小球在空中运动时,受到手向上的抛力的说法是错误的。任何一个

力都必须有施力物体,如果找不到施力物体,这个力是不存在的。手在抛小球的

过程中,手给球一个力,当手和球分开时,这个力就不存了。所以小球在空中运

动时,不再受到手向上的抛力了。球在空中运动中受到重力,施力物体是地球;

空气的阻力和浮力,施力物体是小球周围的空气。因为在…般情况下,空气阻力

和对小球的浮力,和重力比较都可以忽略,所以球在空中运动时,只受到重力作

用。

例2、用个量角器、细线、重锤,自制一个简易的水平仪,用它来检验桌面是否水平,

并说明测验方法及原理。

[]:(1)重力的方向总是竖直向下的;(2)水平方向与竖直方向是互相垂直的。

利用器材做成如图所示的装置。

检验方法:将量角器的下底放置于桌面上,若重锤线仍沿着90°角线位置,说明桌面水

平,若重锤线与量角器的90°角线有一定的偏斜,则说明桌面不水平。

依据的原理:重力的方向竖直向下。

说明:用来检验墙壁是否竖直的重锤线,用来检查窗台、桌面是否水平的水平仪,都是

重力的方向竖直向下的实际应用。

(二)弹力

1、弹力:物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。

(1)弹性:物体受力发生形变,不受力又恢复到原来的形状的特性叫做弹性。有弹性

的物体称为“弹性物体”。

(2)塑性:物体变形后不能自动恢复形状的特性叫做塑性。具有塑性的物体称为“非弹

性物体”。

(3)弹性限度:对弹性物体来说,变形后能自动恢复原状的最大限度叫做弹性限度。

弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不能完全复原。所以使用弹簧时不能超过

它的弹性限度,否则会使弹簧损坏。

2、弹簧测力计:利用在弹性限度内受到的拉力越大,伸长的长度就越长的原理制成的

测力工具;或者说弹簧测力计是利用在弹性限度内弹簧伸长的长度跟它受到的拉力成正

比的原理制成的。

3、使用弹簧测力计时注意的事项

(1)使用时不能猛力拉弹簧,所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计。

(2)使用前,如果测力计的指针没有指在零点,应该抽动刻度盘进行调零。

(3)称量前,应先将弹簧来回拉几下,以免弹簧被卡壳。

例3、研究弹簧测力计刻度的实验错误的是()

A.加在弹簧测力计上的力不能超出测量范围

B.实验过程中不能用力过猛拉弹簧,以免损坏

C.弹簧测力计下只能挂三只钩码

D.读数时,视线要与刻度线保持水平

[1分析:弹力是物体发生弹性形变而产生的力。制作弹簧测力计所选用的弹簧必须

在弹性范围内发生形变。A、B两项在操作中必须做到,否则都可能损坏弹簧,需注意D

是测量的基本注意事项,否则将读不准,至于C要求无道理,三个钩码不一定已超出了

测量范围。解答:C

注意:使用弹簧测力计除了把握基本注意事项外,还要注意使用过程中弹簧不能被卡住,

所以使用前要来回拉动几下,再调零。

例4、某弹簧测力计一端受50N的拉力作用,另一端也受到50N的拉力作用,那么该弹

簧测力计的读数是()

A.50NB.100NC.OND.无法确定

[]分析:弹簧测力计是根据“在测量范围内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比”这

一原理制成的,这里的“拉力”是指一端所受的作用力。而弹簧测力计是测量出这个力

的大小,而不是两端受力的总和或两力之差。解答:A

注意:力的作用是相互的,没有作用在弹簧测力计一端的50N的力,也就没有另一端

50N的力。就如同用绳子拉墙,大小为50N,根据力作用的相互性墙也在用50N的力拉

人,而在绳子中间接入一弹簧测力计,它显示出这个力的大小即是50N.

例5、如图所示,两根相同的轻质弹簧串在一起,下端挂10N的重物时,弹簧总长度增

加5cm;若单独用一根弹簧,在下面挂10N的重物时,此弹簧伸长为()

A.5cmB.2.5cmC.10cmD.无法判定

[]分析:力使弹簧产生形变,由弹簧伸长大小可推测出拉力大小。在甲图中,两根

弹簧串在一起受10N的重物作用时,总伸长为5cm,即每根弹簧受10N的力作用会伸长

2.5cm.故在乙图所示情况下,弹簧的伸长应为2.5cm,应选B.解答:B

注意:弹簧受力发生形变时,每匝弹簧均会产生相同的伸长△1,故总伸长后n•△1;

此时弹簧所受拉力等于每匝弹簧所受拉力。这就是当所受拉力相同时.,弹簧越长形变量

越大的原因。

(三)摩擦力

1、摩擦力

(1)两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运

动的力,这种力叫做摩擦力。

(2)影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度。在接触面的粗糙

程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩

擦力越大。

2、摩擦分类

(1)滑动摩擦:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦,此时摩擦力的方向

与物体相对运动的方向相反。

(2)滚动摩擦:•个物体对在它表面上滚动的物体产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦

小得多。

(3)静摩擦:一个物体相对于另一个物体来说,有相对运动趋势,但没有相对运动时

产生的摩擦,它随推力的增大而增大,但不是无限地增大,当推力增大到超过最大静摩

擦时,物体就会运动起来。

3、增大有益摩擦的方法,把接触面弄粗糙些或增大压力。

减小有害摩擦的方法是:

(1)用滚动代替滑动;(因为滚动摩擦远小于滑动摩擦)

(2)把接触面做光滑些,或用油膜或气垫等把相互摩擦的物体彼此隔开。

例6、观察自行车,它在工作时,有些地方的摩擦是有益的,有些地方的摩擦是有害的。

分别举出自行车一个“有利”和“有害”摩擦的实例,并说明增大和减小摩擦力的方法。

(1)“有利”摩擦:;

增大摩擦的方法:;

(2)“有害”摩擦;

减小摩擦的方法:。

[]通常情况下相接触的物体间,发生相对运动或具有相对运动的趋时就会产生摩擦

力。自行车运动时,前后轮与地面间以及各个转轴

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