生活中哪些地方用到了反作用力?
在生活中,我们可以找到许多作用力和反作用力的例子。以下是几个常见的例子:
1. 行走:当我们行走时,我们脚对地施加一个向下的作用力,地面对我们的脚施加一个向上的反作用力。这个反作用力使我们能够推动我们自己向前移动。
2. 划船:当我们划船时,桨在水中施加向后的作用力,水对桨产生向前的反作用力。这个反作用力推动船向前移动。
3. 打击球类运动:例如打网球、击剑等运动,当球拍或剑击中球或剑时,球或剑会对球拍或剑产生向后的反作用力。这个反作用力可以增加球的速度或改变球的方向。
4. 射击:在射击过程中,当子弹离开枪膛时,枪对子弹产生向前的作用力,而子弹则对枪产生向后的反作用力。这个反作用力使得射手感觉到后坐力。
5. 骑车:当我们骑自行车时,我们对踏板施加向下和向后的作用力,同时地面对自行车轮施加向上和向前的反作用力。这个反作用力推动自行车向前移动。
这些例子都展示了作用力和反作用力的概念。根据牛顿第三定律,每个作用力都有一个等大但方向相反的反作用力。这种相互作用的力使得物体能够相互影响,并在生活中产生各种运动和现象。
作用力与反作用力的联系
作用力和反作用力是牛顿第三定律的基本概念。根据牛顿第三定律,当一个物体对另一个物体施加作用力时,第二个物体会以相同大小但方向相反的力对第一个物体产生反作用力。这两个力始终是成对存在的,彼此相互影响。
作用力和反作用力之间存在以下联系:
1. 相互作用对象:作用力和反作用力总是同时作用于两个不同的物体。一个物体施加作用力,而另一个物体则经历反作用力。
2. 同等大小:根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小总是相等的。无论是多大或多小的力,它们在大小上是相等的。
3. 方向相反:作用力和反作用力的方向总是相反的。当一个物体对另一个物体施加力时,第二个物体的反作用力方向与作用力方向相反。
4. 不同物体间的效果:虽然作用力和反作用力大小相等,但它们作用在不同的物体上,因此可能产生不同的效果。例如,一个人推动一辆停放的汽车时,人向后受到一个反作用力,但汽车会向前移动。
作用力和反作用力是相互依存的概念,它们描述了物体之间的相互作用。这种相互作用是自然界中许多现象和运动的基础,从微观粒子的相互作用到宏观世界的力学运动都遵循着作用力与反作用力的原理。
作用力和反作用力的概念在生活和科学中有许多应用。以下是一些常见的应用:
1. 交通工具:作用力和反作用力的原理应用于交通工具的推进。例如,在汽车中,引擎产生的作用力使汽车向前加速,同时汽车对地面施加一个反作用力,以推动汽车向前移动。
2. 物体推动:在进行物体推动的过程中,我们常常利用作用力和反作用力来实现。例如,我们使用推车将重物推进,当我们向后用力推车时,推车会对我们施加一个向前的反作用力,从而推动物体前进。
3. 运动项目:许多运动项目的技巧都涉及到作用力和反作用力的应用。例如,击球运动(如高尔夫、网球和棒球)中,球拍或球棒对球施加作用力,球则对球拍或球棒施加反作用力,这使得球能够获得速度或改变方向。
4. 火箭发射:火箭发射也是作用力和反作用力原理的典型应用。火箭通过喷射燃料产生的气体作用力向下推动,而火箭对气体同样产生一个向上的反作用力,从而推动火箭向上升空。
5. 物体保持平衡:在物体保持平衡的过程中,作用力和反作用力起着重要作用。例如,站立时,地面对身体产生一个向上的反作用力,以平衡身体的重量,而身体对地面施加一个向下的作用力。
作用力与反作用力的例题
当一个人站在平地上时,他的体重是向下作用的力。根据牛顿第三定律,地面会对他施加一个向上的反作用力,以保持他的平衡。
另一个例子是当你用手推一个墙壁时。你的手对墙壁施加一个向前的作用力,而墙壁则对你的手施加一个向后的反作用力,使你感觉到墙壁的阻力。
还有一个例子是当你划船时。当你用桨向后划水时,你给船施加了一个向后的作用力,船则对你的桨施加一个向前的反作用力,从而推动船向前移动。
这些例题展示了作用力和反作用力的概念在不同情境下的应用。无论是人与地面、手与墙壁还是人与船,相互作用的物体都会相互施加相等大小但方向相反的力。这进一步说明了牛顿第三定律的普遍适用性和实用性。
物理 1 物体a在物体b上,b在一粗糙地面上。(a是个小物块,b是一个长木板)此时a在b的左端。当给a一个
向右的速度时,、、、接下来运动分析我就晕了,a减速b加速,当他们速度一样时,接下来怎么运动呀?想不通啊!求大神帮助!!! 另一问题啊:2木板b上有一物块a,然后有一物体c以某一速度撞击b,这时用动量守恒时连不连a的质量呢?我记得有的问题中就把ab看成一个物体了。我到底哪里想错了。。。1、当他们速度一样时,这个瞬间,a不再给b向前的动力,而b还受到地对它的阻力,减速,这时b就会对a有了阻力(静摩擦力),但这个力小于先前的滑动摩擦力(滑动摩擦力等于最大静摩擦力),a、b之间不再发生相对滑动,它们这个整体受地面的滑动摩擦力,越来越慢,直到停下。
2、不连,因为当碰撞产生冲量时,与a无关。如果a、b是用胶粘在一起的,就要算了,a、b整体就可以看成一个物体了。
当他们速度一样时,a,b相对静止,此时将a,b看为一个整体,他们向右运动,因为受到摩擦力的作用,他们将一起向右做匀减速运动直到静止。
不连,因为他们撞击的那个瞬间非常快,a不受影响
问题看得头疼。。。首先我想问,a与b之间有无摩擦,如果没有,a以v匀速运动,b不运动;如果有,a减速,b先加速,后减速至0。第二个问题,应该连a的质量,可是a的速度与b的速度不同,要分开算。你说的看成一个物体的情况是a、b速度相同的情况。
速度一样之后,ab相对静止,系统将减速到零。第二个问题,题太模糊了
初一物理要点
比如说一些公式 变量 等等 反正越多越好初一好像没有物理把?初二才开始有的啊
那我发一些初二的给你,也是初入物理学的基本要点
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径®:米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
还有好多啊你可以问我要
初中物理公式收集
速度:v=s/t 平均速度 v=(s前+S后)/(t前+t后)
密度:ρ=m/v (水的密度值及意义表达)
重力:G=mg (常数g的值及意义)
压强:p=F/s (液体压强P=ρgh只要求判断和应用)
浮力:F浮=G排=ρ液gV排 ( 漂浮悬浮时:F浮=G物 )
杠杆平衡条件:F1×L1=F2×L2 (杠杆偏转判断)
功:W=FS 或 W=Gh (水平运动与竖直提升)
功率:P=W/t=Fv (功率的意义)
机械效率:η=W有/W总=Gh/Fs=G/Fn (n的判断,奇动偶定绕线法则)
热量:Q=cm△t 热值:Q=mq
欧姆定律:I= U/R (串联,并联电路中的UIR规律)
焦耳定律:Q=I^2Rt=U^2/Rt=UIt=Pt (公式不适用于电动机)
电功:W=UIt=Pt=I^2Rt=U^2Rt
电功率:P=UI=W/t=I^2R=U^2/R
我不知道你们学到哪儿了,我把每章的要点发上来了,我们的话就学到这里了。
希望帮到你~~~o(∩_∩)o
第一章 测量的初步知识
1.长度的测量 误差
长度的单位——主单位:米(m);其他单位的符号及进率;常见物体长度的量级
正确使用刻度尺——零刻度线、测量范围、最小刻度(分度值);刻度尺的摆放;读数时的视线
正确记录测量结果——数字和单位
误差——定义;误差和错误的区别(误差一定存在,错误是不遵守规则或粗心;误差只能减小,错误可以避免);能找出错误数据;减小误差的方法(多次测量求平均)
2.提高——不同物体的测量方法(积小成多-测量书页和铜丝;测量圆的直径和锥体高度;代换法-测量曲线长度和量步长;测量不规则图形面积的方法P158图10-26)初中物理复习大纲:初一到初三物理课本内容总结
第二章 简单的运动
1.机械运动
什么是机械运动——定义;举例
运动和静止的相对性——参照物定义;参照物原则上可任意选择;判断物体的运动和静止(例:联合收割机、空中加油、同步卫星、空中抓子弹、车船上的人、文学作品中相关句子)
匀速直线运动——定义
2.速度和平均速度
速度——定义;符号(v)速度的方向;单位及含义(1m/s=3.6km/h;是合成单位;m/s较大);
速度的计算;平均速度;交通标牌的含义(P28)
行程问题计算——公式变形(①利用时间和长度找等量关系;②利用比例简化计算;③适当选择参照物可能简化问题);注意画图求解
3.速度的测量
秒表的使用;速度计(P28)
第三章 声现象
1.声音的发生和传播
发生体在振动——实验;声音靠介质传播——介质:一切固液气;真空不能传声
声速——空气中声速(约340m/s);一般的,固体中速度>液体中速度>气体中速度;声音速度随温度上升而上升
回声——回声所需时间和距离;应用
计算——和行程问题结合
2.音调、响度和音色
客观量——频率(注意人听力范围和发声范围)、振幅
主观量——音调、响度(高低大小的含义);影响响度的因素:振幅、距离、分散程度
音色——作用;音色由发声体本身决定
3.噪声的危害和控制
噪声——物理和生活中的噪声(物理-不规则振动,生活-影响工作、学习、休息的声音);噪声等级:分贝(0dB-刚引起听觉);减小噪声方法(声源处、传播过程中、人耳处);四大污染(空气污染、水污染、固体废物污染、噪声污染)
第四章 热现象
1.温度计
温度计——常见温度计的测温物质、原理、量程(体温计:35~42℃;寒暑表:-20~50℃)
使用方法——体温计构造及使用(缩口部分;甩体温计的作用、原理;不甩的后果-只影响测低温)、温度计的使用(注意量程的选择);校正温度计;读数(一般地,读数时不能离开物体)
温标——摄氏温标、热力学温标及换算;绝对零度;常见温度
2.物态变化
熔化和凝固——实验装置(水浴加热);常见晶体、非晶体;熔点、凝固点;图象
汽化——蒸发;影响蒸发快慢的因素;沸腾实验装置;蒸发和沸腾的联系、区别(都是汽化;剧烈程度、发生条件等);酒精灯的使用(可参照化学相关内容)
液化——两种途径(降温一定可使气体液化;压缩可能使气体液化)
升华和凝华——实例
3.物态变化中的热量传递
吸热——固→液→气(即使温度不变也有热量的传递);放热——气→液→固
4.其他
现象解释——例:P3图0-3、纸锅烧水、“白气”和玻璃上的水珠(液化)、霜、露、晾衣服(蒸发和升华)、樟脑等;电冰箱原理;物态变化中的热量计算;注意名词的写法(汽、气;溶、融、熔;化、华;凝)以及字母(t和T;℃和K)
第五章 光的反射
1.光源——火把、蜡烛、电灯、恒星(月亮和行星不是光源)
2.光的直线传播
光的直线传播——条件(均一);可在真空中传播;现象(激光准直、影子、小孔成像P78及大树下的光斑、日食、月食);真空中的光速(3×108m/s),光年是长度单位
3.光的反射
反射定律——三线共面;分居两侧;角相等;光路可逆(注意叙述顺序要符合因果关系)
镜面反射和漫反射——每一条光线都符合反射定律(现象解释:抛光的金属表面、平静的水面、冰面、玻璃面可看作镜面;其他看作粗糙面,P79图5-40;应根据现象回答)
4.平面镜
平面镜成像——规律(等距、等大、正立、虚像);能看见(看不见)像的范围;潜望镜
5.作图——按有关定律做图
第六章 光的折射
1.光的折射
折射——定义(……方向一般发生变化);折射规律(三线共面、两侧、角不等;光路可逆;注意叙述顺序要符合因果关系);现象解释(水中的鱼变浅、水中筷子弯曲、海市蜃楼等)
2.光的传播综合问题
注意区分折射和反射光线;注意区分不同的影子和像
3.透镜
透镜中的名词——主光轴、光心、焦距、焦点(测量焦距的方法)
凸透镜、凹透镜对光线的作用——“会聚光线”和“使光线会聚”的区别:“会聚光线”是能聚于一点的光线,“使光线会聚”是光线经过凸透镜后比原来接近主光轴)
透镜的原理——多个三棱镜组合;光线在透镜的两个表面发生折射
变化了的凸透镜——玻璃球、盛水的圆药瓶、玻璃板上的水滴等
黑盒问题
4.凸透镜成像
三条特殊光线(过光心-方向不变;平行于主光轴-过光心;过光心的光线-平行于主光轴);像距/像的大小/虚实/正倒和物距的关系;像移动的快慢(依据:光路图);实际应用
第七章 质量和密度
1.质量
质量——定义;符号(m)和单位符号(kg);单位换算;常见物体的质量量级
2.质量的测量
台秤、案秤、杆秤;托盘天平的构造(分度盘、指针、横梁、平衡螺母、标尺、游码、托盘)、使用方法(归零、调平、左物右码、加减砝码顺序)和注意事项
微小物体质量的测量
3.密度
密度——定义;符号(ρ);单位(1kg/m3=0.001g/cm3;g/cm3是大单位);密度的量级(固体液体一般为1000kg/m3左右,气体一般为1kg/m3左右);单位含义;密度概念的物理意义
密度的测量——量筒的使用;常规测量;易溶物的测量;小密度物体的测量
利用密度和质量的测量得到其它物理量
4.计算
公式变形;混合物体的密度(找质量和体积的等量关系);和浮力知识的结合(此处从略)
第八章 力
1.什么是力
力——定义;力的作用是相互的;作用效果(改变运动状态-加速、减速、启动、停止、改变方向;改变物体形状)
作用力和反作用力——一定同时产生、同时消失;方向相反、大小相等、同一直线;作用在两个物体上;同一性质
2.力的测量
符号——力(F、G、f);单位:牛顿(N)
工具——测力计(原理:弹簧伸长的长度和力的大小成正比)
3.力的三要素
三要素——大小、方向、作用点
力的图示和示意图——图示表示三要素,示意图不表示大小;同一图中比例应一致
4.重力
重力——施力物体:地球,受力物体:人;反作用力施力物体:人,受力物体:地球(在没有电和磁场的情况下只有重力是不接触力)
重力和质量的区别、联系——质量没方向、重力有方向(竖直向下,重垂线的原理);质量不随外界条件变化而变化,重力随地点变化而变;G=mg,g的含义
重心——均匀物体的重心是几何中心
5.同一直线力的合成(合力不一定比分力大)
6.受力分析
分析顺序——重力(一定存在,不随运动状态改变)、拉力(推力……)、摩擦力等;不重不漏;要能找到施力物体,拒绝主观臆造(重力可以不接触,其它力即使接触也不一定存在)
第九章 力和运动
1.牛顿第一定律
科学史——伽里略、牛顿;第一定律的得来:实验与推理
第一定律的实验和表述
2.惯性、惯性现象
什么是惯性;一切物体任何情况均有惯性;质量是惯性的量度;解释现象
3.二力平衡
二力平衡条件——大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一物体上(合力为零);不一定同时存在
4.摩擦力
摩擦力——产生的原因(相对运动、有压力、粗糙);增加摩擦方法(加大压力、增加粗糙程度);减小摩擦方法(减小压力、减小粗糙程度、改滑动为滚动-轴承、使接触面分离-气垫船)
5.反应时间、反应距离、制动距离(P142)
第十章 压强 液体的压强
1.压力和压强
压力——方向;作用效果;压力和重力、支持力的关系;
压强——定义;符号(p);单位(帕Pa)及含义
2.液体压强
特点——对底和器壁都有压强;内部向各个方向都有压强;压强大小和深度(竖直深度,从最高点算)、液体密度有关;压强公式;公式推导
对容器底和桌面压力、压强的区别;固体、液体压强的不同
3.连通器
连通器——原理;水位计、自动喂水器;船闸——工作原理、阀门开启顺序
4.其它——油压机、千斤鼎
第十一章 大气压强
1.大气的压强
实验——马德堡半球(奥托·格里克在马德堡所做);托里拆利实验(原理,为什么用水银);皮碗;鸡蛋;塑料挂衣钩;吸水管
2.大气压的变化
大气压随高度升高而减小——金属盒气压计的结构(P165图11-10);标准大气压的值(1.01×105pa);沸点与气压的关系
3.气体压强与体积关系
打气筒的结构;给鸡自动喂水装置(P173图11-19);托里拆利实验(混有气体情况)分析
第十二章 浮力
1.浮力
物体的浮沉——物体在液体中的运动情况(比较G物与F浮);
浮力产生原因——上下底面压力差-合力;容器底面物体如果下方没有液体则不受浮力!利用受力分析法和压力差法计算浮力(适用条件!)
2.阿基米德原理
☆阿基米德原理——实验、表述及公式;浮力和什么因素有关,和什么因素无关;浮力的计算;物体浮沉条件
3.浮力的利用
潜水艇和飞艇、氢气球的原理;P188小实验;密度计原理、结构(刻度不均匀;上小下大)
4.密度的计算
综合计算——①做受力分析图;②列方程,注意找力的关系和体积变化,注意区分V物、V排和ρ物、ρ液;③注意统一单位;密度的测量(和密度、液体压强综合)
第十三章 简单机械
1.杠杆
相关概念——力臂是支点到作用线的距离
杠杆平衡条件;
杠杆的应用——各种杠杆的变形(P194图13-5、P195图13-7、P202习题);案秤(P195图13-6)和杆秤的结构
2.滑轮
定滑轮、定滑轮——工作原理(和杠杆的关系);作用(定-改变力的方向;动-省力费距离)
滑轮组——分析(最后如果从定滑轮绕过则忽略最后的一段)和绕线(由内到外;逐个经过)
第十四章 功
1.功
功——定义;符号(W)和单位(焦耳J);功的要素;计算公式(注意是哪个力和哪个距离)
2.功的原理——使用任何机械都不省功;利用功的原理分析杠杆、滑轮、轮轴、斜面等机械
3.机械效率
有用功、额外功、总功——有用功、额外功由目的决定
机械效率的计算——公式;结果(小于1;化成百分数);影响效率的因素
4.功率
功率——定义;符号(P)和单位(瓦特W);公式变形(匀速时P=Fv);机器铭牌(P218)
功率和效率的区别(功率表示快慢;效率表示有用功占的比例)
初二物理 纲要
一、长度的测量
1、长度的测量
长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺。
2、长度的单位及换算
长度的国际单位是米(m),常用的单位有千米(Km),分米(dm)厘米(cm),毫米(mm)微米(um)纳米(nm)
1Km 103 m 10 m 10 dm 10 cm 10 mm 103um 103 nm
长度的单位换算时,小单位变大单位用乘,大单位换小单位用除
3、正确使用刻度尺
(1)使用前要注意观察零刻度线、量程、分度值
(2)使用时要注意
① 尺子要沿着所测长度放,尺边对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜。
② 不利用磨损的零刻度线,如因零刻线磨损而取另一整刻度线为零刻线的,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
③ 厚尺子要垂直放置
④ 读数时,视线应与尺面垂直
4、正确记录测量值
测量结果由数字和单位组成
(1) 只写数字而无单位的记录无意义
(2) 读数时,要估读到刻度尺分度值的下一位
5、误差
测量值与真实值之间的差异
误差不能避免,能尽量减小,错误能够避免是不该发生的
减小误差的基本方法:多次测量求平均值,另外,选用精密仪器,改进测量方法也可以减小误差
6、特殊方法测量
(1)累积法
如测细金属丝直径或测张纸的厚度等
(2)卡尺法
(3)代替法
二、简单的运动
1、机械运动
物体位置的变化叫机械运动
一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的,我们平常说的运动和静止都是相对于另一个物体(参照物)而言的,所以,对运动的描述是相对的
2、参照物
研究机械运动时被选作标准的物体叫参照物
(1) 参照物并不都是相对地面静止不动的物体,只是选哪个物体为参照物,我们就假定物体不动
(2) 参照物可任意选取,但选取的参照物不同,对同一物体的运动情况的描述可能不同
3、相对静止
两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,或它们之间的位置不变,则这两个物体相对静止。
4、匀速直线运动
快慢不变、经过的路线是直线的运动,叫做匀速直线运动
匀速直线运动是最简单的机械运动。
5、速度
(1) 速度是表示物体运动快慢的物理量。
(2) 在匀速直线动动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程
(3) 速度公式:v= S t
(4) 速度的单位
国际单位 :m/s 常用单位:km/h 1m/s = 3.6 km/h
6、平均速度
做变速运动的物体通过某段路程跟通过这段路程所用的时间之比,叫物体在这段路程上的平均速度
求平速度必须指明是在哪段路程或时间内的平均速度
7、测平均速度
原理:v = s / t
测理工具:刻度尺、停表(或其它计时器)
三、声现象
1、声音的发生
一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也就停止。
声间是由物体的振动产生的,但并不是所有的振动都会发出声间
2、声间的传播
声音的传播需要介质,真空不能传声
(1)声间要靠一切气体,液体、固体作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质。登上月球的宇航员即使面对面交谈,也需要靠无线电,那就是因为月球上没有空气,真空不能传声
(2)声间在不同介质中传播速度不同
3、回声
声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来人再次听到的声音叫回声
(1) 区别回声与原声的条件:回声到达人的耳朵比原声晚0.1秒以上。
(2) 低于0.1秒时,则反射回来的声间只能使原声加强。
(3) 利用回声可测海深或发声体距障碍物有多运
4、音调
声音的高低叫音调,它是由发声体振动频率决定的,频率越大,音调越高。
5、响度
声音的大小叫响度,响度跟发声体振动的振幅大小有关,还跟声源到人耳的距离远近有关
6、音色
不同发声体所发出的声音的品质叫音色
7、噪声及来源
从物理角度看,噪声是指发声体做无规则地杂乱无章振动时发出的声音。从环保角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都属于噪声。
8、声间等级的划分
人们用分贝来划分声音的等级,30dB—40dB是较理想的安静环境,超过50dB就会影响睡眠,70dB以上会干扰谈话,影响工作效率,长期生活在90dB以上的噪声环境中,会影响听力。
9、噪声减弱的途径
可以在声源处、传播过程中和人耳处减弱
四、热现象
1、温度
物体的冷热程度叫温度
2、摄氏温度
把冰水混合物的温度规定为0度,把1标准大气压下沸水的温度规定为100度。
3、温度计
(1) 原理:液体的热胀冷缩的性质制成的
(2) 构造:玻璃壳、毛细管、玻璃泡、刻度及液体
(3) 使用:使用温度计以前,要注意观察量程和认清分度值
使用温度计做到以下三点
① 温度计与待测物体充分接触
② 待示数稳定后再读数
③ 读数时,视线要与液面上表面相平,温度计仍与待测物体紧密接触
4、体温计,实验温度计,寒暑表的主要区别
构 造 量程 分度值 用 法
体温计 玻璃泡上方有缩口 35—42℃ 0.1℃ ① 离开人体读数
② 用前需甩
实验温度计 无 —20—100℃ 1℃ 不能离开被测物读数,也不能甩
寒暑表 无 —30 —50℃ 1℃ 同上
5、熔化和凝固
物质从固态变成液态叫熔化,熔化要吸热
物质从液态变成固态叫凝固,凝固要放热
6、熔点和凝固点
(1) 固体分晶体和非晶体两类
(2) 熔点:晶体都有一定的熔化温度,叫熔点
凝固点:晶体者有一定的凝固温度,叫凝固点
同一种物质的凝固点跟它的迷熔点相同
7、物质从液态变为气态叫汽化,汽化有两种不同的方式:蒸发和沸腾,这两种方式都要吸热
8、蒸发现象
(1) 定义:蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象
(2) 影响蒸发快慢的因素:液体温度高低,液体表面积大小,液体表面空气流动的快慢
9、沸腾现象
(1) 定义:沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象
(2) 液体沸腾的条件:①温度达到沸点②继续吸收热量
10、升化和凝化现象
(1) 物质从固态直接变成气态叫升华,从气态直接变成固态叫凝华
(2) 日常生活中的升华和凝华现象(冰冻的湿衣服变干,冬天看到霜)
11、升华吸热,凝华放热
五、光的反射
1、光源:能够发光的物体叫光源
2、光在均匀介质中是沿直线传播的
大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折
3、光速
光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快,
光在真空中的传播速度:C = 3×108 m/s,在空气中的速度接近于这个速度,水中的速度为3/4C,玻璃中为2/3C
4、光直线传播的应用
可解释许多光学现象:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等
5、光线
光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在)
6、光的反射
光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射
7、光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角
可归纳为:“三线一面,两线分居,两角相等”
理解:
(1) 由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头
(2) 发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中
(3) 反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度
8、两种反射现象
(1) 镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线
(2) 漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线
注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律
9、在光的反射中光路可逆
10、平面镜对光的作用
(1)成像 (2)改变光的传播方向
11、平面镜成像的特点
(1)成的像是正立的虚像 (2)像和物的大小 (3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等
理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形
12、实像与虚像的区别
实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。
13、平面镜的应用
(1)水中的倒影 (2)平面镜成像 (3)潜望镜
六、光的折射
1、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射
理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射
2、光的折射规律
光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。
理解:折射规律分三点:(1)三线一面 (2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角
3、在光的折射中光路是可逆的
4、透镜及分类
透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类:凸透镜:边缘薄,中央厚
凹透镜:边缘厚,中央薄
5、主光轴,光心、焦点、焦距
主光轴:通过两个球心的直线
光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)
焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。如图
6、透镜对光的作用
凸透镜:对光起会聚作用(如图)
凹透镜:对光起发散作用(如图)
7、凸透镜成像规律
物 距
(u) 成像
大小 像的
虚实 像物位置 像 距
( v ) 应 用
u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机
u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f
f < u <2f 放大 实像 透镜两侧 v > 2f 幻灯机
u = f 不 成 像
u < f 放大 虚像 透镜同侧 v > u 放大镜
凸透镜成像规律口决记忆法
口决一:
“一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物运像变小”
口决二:
三物距、三界限,成像随着物距变;
物远实像小而近,物近实像大而远。
如果物放焦点内,正立放大虚像现;
幻灯放像像好大,物处一焦二焦间;
相机缩你小不点,物处二倍焦距远。
口决三:
凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大;
二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大;
若是物放焦点内,像物同侧虚像大;
一条规律记在心,物近像远像变大。
8、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
七、质量和密度
1、质量
(1) 定义:物体中含有物质的多少叫质量。用字母“m”表示。
(2) 质量是物体的一种属性:
对于一个给定的物体,它的质量是确定的,它不随物体的形状、位
置,状态和温度的改变而改变。
(3)质量的单位及换算:
质量的主单位是千克(kg )。常用单位有吨(t )、克(g)和毫克(mg)
1t 103 kg 103 g 103 mg
2、质量的测量
生活中称质量的工具是秤,在物理实验室里,用天平称质量,其中包括托盘天平和物理天平。
(1) 天平的使用方法:
① 把天平放在水平台上,将游码放在标尺左端的零刻线处
② 调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡
③ 估计被测物的质量,把被测物放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。
(2)使用天平的注意事项:
①天平调好后,左右两托盘不能互换,否则要重新调节横梁平衡
②被测物体的质量不能超过最大秤量
③砝码要轻拿轻放,不能用手拿,要用镊子,以免因为手上的汗而腐蚀砝码
④ 保持天平盘干燥、清洁。不要直接放潮湿或有腐蚀性的物体。
(3) 天平的称量和感量:
每台天平能够称的最大质量叫天平的最大称量,也叫秤量。
感量表示天平所能测量的最小质量数,就是标尺上最小刻度所代表的质量数。
3、密度
密度是物质的一种特性。
(1)定义:单位体积的某种物质的质量,叫密度。用字母“ρ”表示。
(2)密度的计算公式:
(3)单位:国际单位是kg/m3,实验中常用单位是g/cm3,1g/cm3=103kg/m3
八、力
1、力的定义
(1) 定义:力是物体对物体的作用
(2) 说明:定义中的“作用”是推、拉、提、吊、压等具体动作的抽象概括
2、力的概念的理解
(1) 发生力时,一定有两个(或两个以上)的物体存在,也就是说,没有物体就不会有力的作用
(2) 当一个物体受到力的作用时,一定有另一个物体对它施加了力,受力的物体叫受力物体,施力的物体叫施力物体。所以没有施力物体或没有受力物体的力是不存在的。
(3) 相互接触的物体间不一定发生力的作用,没有接触的物体之间也不一定没有力“接触与否”不能成为判断是否发生力的依据。
(4) 物体间力的作用是相互的。
① 施力物体和受力物体的作用是相互的,这一对力总是同时产生,同时消失。
② 施力物体、受力物体是相对的,当研究对象改变时,施力物体和受力物体也就改变了
3、力的作用效果——由此可判定是否有力存在
(1) 可使物体的运动状态发生改变。运动状态的改变包括运动快慢改变和运动的方向改变。
(2) 可使物体的形状与大小发生改变。
4、力的单位
国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用符号N来表示。1N大小相当于拿起2个鸡蛋的力。
5、力的测量
(1) 工具:测力计,实验室中常用的测力计是弹簧秤
(2) 弹簧秤的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越长
6、弹簧秤的正确使用
(1) 观察弹簧秤的量程、分度值和指针是否指在零刻线上
(2) 读数时,视线、指针和刻度线应在同一水平面
7、力的三要素
力的大小、方向、作用点叫力的三要素,都能影响力的作用效果
8、力的图示:用一根带箭头的线段把力的三要素表示出来
9、力的图示的做图方法
(1) 画出受力物体:一般可以用一个正方形或长方形代表,球形可用圆圈表示。
(2) 确定作用点:作用点画在受力物体上,且画在受力物体和施力物体的接触面的中点,如受力物体和施力物体不接触或同一物体上受二个以上的力,作用点画在受力物体的几何中心。
(3) 确定标度:如用1厘米线段长代表多少牛顿。
(4) 画线段:从力的作用点起,按所定标度沿力的方向画一条直线,用来表示力的大小
(5) 力的方向:在线段的末尾画上箭头,表示力的方向
(6) 将所图示的力的符号和数值标在箭头的附近
10、力的示意图
某些情况下,只需要定性地描述物体的受力情况,不需要精确地表示出力的大小,则可以画力的示意图。
11、重力的概念
(1) 定义:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力
(2) 理解:①重力的施力物体是地球,它的受力物体是地面附近的一切物体。②重力的大小与物体的质量有关。
12、重力的三要素
(1) 大小:G = mg
(2) 方向:总是竖直向下(垂直水平面向下)
(3) 作用点:重力的作用点在物体的重心上。其中形状规则,质量分布均匀物体的重心在它的几何中心
13、合力的概念
(1) 合力:如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力
(2) 理解:①合力的概念是建立在“等效”的基础上,也就是合力“取代了分力,因此合力不是作用在物体上的另外一个力,它只不过是替了原来作用的两个力,不要误认为物体同时还受到合力的作用。②两个力合成的条件是这两个力须同时作用在一个物体上,否则求合力无意义。
14、力的合成
已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向叫做力的合成
(1)当两个力方向相同是时,其合力的大小等于这两个力之和;方向与两力的方向相同
数学表述:F合 =F1 + F2
(2)当两下力方向相反时,其合力的大小等于这两个力之差,方向为较大力的方向
数学表述:F合 = F1 — F2 (其中:F1 > F2 )
p=ui w=pt=uit q=uit
如果两块金属在太空中接触,就会熔接在一起,为什么?
这种现象是存在的,在学术和技术上称为“冷焊”,虽然还不清楚人类有没有在太空中做过这样的实验,但是这样的事情却在太空中发生过。美国人发射的一架探测器曾经发生过这样的事情,这架探测器本来是要去探测几大行星的,在探测完金星水星之后,其天线旋转轴就被冷焊焊住了,没办法只好启用了备用天线,但是效率只有主天线的百分之一。
那么为什么会发生这种现象呢?其实道理也很简单,就是两块相同的金属在太空真空环境下接触的时候,其两个接触面表层的原子之间没有任何阻挡,那么在接触的时候两个表层上的原子就会相互抓住对方,使之成为一体,冷焊现象就是这样发生的。美国人的探测器之所以出现那种状况,就是因为其旋转轴的金属连接处处理的太简单,探测器的进入太空之后,经过一段时间的使用,上面的氧化层被磨掉了,在暂停使用的时候,冷焊现象就发生了。
那么这地球上为什么很少看到这种现象呢?其实主要有两个原因,首先就是金属的裸露面会迅速氧化,形成一个氧化层,这样两块金属在一块的时候,会因为氧化层的阻隔而无法发生冷焊现象,还有一个原因就是地球上空气的存在会使两块金属之间有所阻挡,所以两块金属的金属原子难以直接相连,那么冷焊现象当然就不容易发生了。
但是地球上也并不是绝对不会发生这种现象,如果两块金属的表层不氧化,并且之间没有空气等东西隔开的话,把它们放到一起挤压一下,使其接触面的原子充分的接触,也是会发生冷焊现象的。
这个现象在太空 探索 中非常重要,其实科学上有一个专有名词来形容这种现象,“冷焊”。传统的焊接需要高温将两块等待焊接的金属融化,熔融状态下的金属相互扩散、融合到一起,降温之后固化连接到一起。
冷焊则是指在常温甚至低温状态下,两块金属碰到一起后融为一体的现象。对于这种现象,费曼曾经开玩笑地形容说:因为两块金属中的原子搞不清楚自己到底属于哪一块金属,于是干脆融合到了一起。
这自然是玩笑话,原子不会有意识,但金属原子的扩散确实真实发生的。通常情况下我们观察不到这种现象,是因为地球表面充满了大气,将两块金属放到一起,他们之间还是会有隔层,例如氧化层或者空气层。这些隔层组织了金属原子的自由扩散,使得通常情况下两块金属无法自动合为一体。但在太空之中,没有氧化层和气体层的阻隔,两块金属的原子可以自由扩散,无缝衔接到一起后,于是就会发生“冷焊”现象。
这种现象对太空 探索 影响很大。例如上世纪美国发射的伽利略号木星探测器,就是由于发生了冷焊现象,造成天线无法按计划打开,信号传导大受影响。因此为了防止这种现象发生,折叠装置、传动装置之间都会使用油类或其他物质相互隔开,避免两块分离的金属靠在一起时融合到一起,影响正常功能。
是这样的,在太空中两块金属相遇,在满足一定条件下,可能就会熔接在一起。
这种现象被称为冷焊,冷焊就是 在超高真空环境下 , 固体和固体表面相互接触时发生不同程度地粘合现象 。
为什么会出现这种现象呢?
对于冷焊现象,第一位提出纳米概念的物理学家,理查德·菲利普斯·费曼曾在一个介绍摩擦力的讲座中,这样比喻道:在真空中,当两块金属接触在一起时,因为处在金属接触面两侧的原子间没有任何物质阻隔他们,它们分不清自己原来是哪一侧的原子,两侧的原子相互扩散,渐渐地两块金属原子相互融合在一起,最终两块金属便熔接在了一起。但是如果存在空气或者氧化层等其他非同类原子,这些金属原子就会意识到它们属于不同部分,便不会熔接在一起。
总结, 在超真空环境下,两块物质表面达到原子级的清洁度,通过接触或者一定压力作用下,产生了粘连现象或是融合为一体便是冷焊。 因为空气在地球上可以说无处不在,所以很难看到冷焊现象。
举例
大家都知道破镜不能重圆的道理,不过有一种情况不知大家有没有遇到过,一块镜子或玻璃,在即将破碎的边缘,但是仍然粘连在一起,并在表面上能明显看到一条由破裂处延伸出来的裂痕,当你找好角度,向裂痕垂直的方向去压缩镜面或玻璃,上面的裂痕会奇迹般变小。这其实就可以用冷焊原理解释,因为裂痕的尽头处两个接触面间还没有杂质,通过一定作用力,让裂痕重新“粘连”在一起。
还有古代的打铁技术,比如某大侠的刀断了,来到铁匠铺。铁匠将刀断的地方烧红烧热,同时再准备另一块一样烧红烧热的铁块,通过反复捶打,最后帮大侠把刀接上了。通过烧热金属,让原子运动得更猛烈,又通过捶打增加压力,最终强行让两块金属粘在了一起。这就尴尬了!
冷焊对航天影响
在太空中没有空气,对于金属来说会比较容易发生冷焊的现象。美国伽利略号执行木星探测任务时,最开始进行长期的飞行时,默认将通信天线收起,但是经过一年的飞行后,当科学家想打开天线进行数据传输时,却发现怎么也打不开了。就是因为发生了冷焊现象,导致了天线粘在了一起,无法打开。
总结
当今,冷焊技术是一门新型发展起来的技术,在一些传统焊接技术无法满足的场景下有着重要作用。
冷焊最显著的优点,就是它具有和原材料本身相同的焊接强度,不会对连接的零件产生热影响,传统的焊接一般都是高温焊接,有火花、灰尘等影响。冷焊过程快速且没有变形,操作简单。
不过,冷焊本身也有很多局限限性,对冷焊材料要求一般是有延展性金属,不能过度硬化,表面清洁,焊接面形状规则等等。所以冷焊还不能广泛应用。
这叫做冷焊。两块金属在真空中接触时,不需要任何加热和液相,它们就会粘着在一起。但要做到这一点,要保证两块金属表面都是光滑的。由于太空是真空,所以冷焊可以熔接两块金属片。
在宇宙真空环境中,两块裸露的同类金属在接触后会相互粘合,好像被焊接在一起一样。这个现象被称之为『冷焊』(Cold Welding)。
史上最具幽默感的物理学家费曼(Richard Feynman)曾经形象地解释道,这种现象的产生是因为『在真空中,处在接触面两边金属原子之间没有任何物质将它们隔开,所以这些金属原子「无法知道」它们其实是属于两块独立的金属的。』
而在大气环境中,由于空气的存在和金属表面氧化物的存在,两块金属即使相互接触后也不会粘合在一起。
首先,没有绝对的真空,包括现在空间站所处的高轨道周围都不是真空,所以根本就没人做过或者目睹过真空状态下这种所谓的熔接。空间站的一项重要的工作就是太空试验包括冶金,育种,生物杂交等。某些特殊合金就是在空间站里找到合适工艺加工的。你说的这种现象的机理目前还只是猜测,重点不是真空,而是低压低温。在接进宇宙背景温度时,金属很多特性都变化了,还记得液氮冰冻金属会使其变脆吗?宇宙里就是这样的低温,如果又是低压,真的不能想象什么样的金属会这样。空间站对接门的气密口会不会焊在一起分不开呢?
在太空中,如果两个同类的金属相互接触,很容易就会粘在一起,产生这种现象的原因就是因为金属之间发生了冷焊。我们平时所见到的各种焊接基本都是利用高温将金属熔融,凝固后的金属融为一体也就焊接起来了,比如电焊、气焊、摩擦焊等。而冷焊因为在常温下即可进行,这就体现了“冷”字的意义。
冷焊现象是怎么产生的
在太空中与在地球上的环境不一样,在太空中物体不受重力作用,同时周围还没有空气,而影响冷焊发生的因素就是空气。太空中基本上属于真空环境,当两个物体相互接触时,由于它们之间没有气体的阻隔,金属原子之间可以说是真的接触到。
而在地球上,如果我们将两块金属压在一起,实际上在金属之间还会存在着一层很薄的气体层将它们隔开,因为物体本身对气体分子就存在着吸附作用,我们很难将它们完全摆脱,所以在地球上正常情况下不会发生冷焊现象,除非我们给予两块金属板很大的压力将中间的气体给完全挤走,这个时候它们就很有可能会粘在一起。
那么两个完全相互接触的金属板又是如何焊接在一起的呢?这主要还是因为金属原子的扩散作用。说到扩散我们很快会想到气体和液体,因为这两类物质属于流体,在生活中我们很容易就能看到这类状态物质的扩散作用。事实上固体同样也会发生扩散作用,只是相比于气液态没有那么明显,所以不容易被我们观察到。
在真空中,两个完全接触的金属之间原子会相互扩散,融合,从而不断的产生新的金属键,使两块金属被“焊”在一起。有科学家就专门研究过冷焊现象,利用纳米金线在真空状态下接触,发现仅需两分钟左右,两根纳米丝就开始粘连。
由于扩散速率与压力有关,压力越大,原子的扩散速率越快,那么产生冷焊的效果就越明显。同时物体的尺寸学校越小,冷焊现象产生的也越快。
另外,太空中金属不易产生氧化层,没有氧化层的阻隔,原子之间也会更容易扩散发生冷焊现象。
美国航天局发射伽利略号探测器曾遭遇冷焊问题
在1989年,美国曾发射一颗伽利略号探测器用于探测木星,由于到达木星路途遥远,于是为此设计了一款体积较大的信号接收器,并且为了保护接收器不受太阳辐射的损害,计划在一年半后再将天线展开。但后来问题来了,地面科学家通过向伽利略号发射指令展开信号接收器,却发现无法展开,经过层层排查最后发现几根天线支架之间由于冷焊作用而粘结,所以无法将天线展开,最后好在探测器上还有一个很小的副天线,虽然副天线的带宽只有主天线的几百分之一,但最终还是依靠它成功完成了大量的科研任务。
小小的冷焊现象差点使美国投入伽利略号的十几亿美元打水漂。
在探测器飞行的过程中由于仪器的振动也会促进冷焊的产生,由于振动过程导致不同金属之间发生摩擦、撞击,提供了扩散作用所需的能量势垒,促进了原子的扩散作用,所以现在的设备进入太空都需要充分考虑到冷焊问题,防止带来不必要的麻烦。
类似的问题我以前详细回答过,这里就简单说几句。
首先,太空中两块金属如果只是接触,不会发生“熔接在一起”的现象。
太空中没有氧气,不会使金属表面产生氧化膜,有人就以为必然发生冷焊,其实不然,氧化膜不是金属粘接的唯一阻碍因素。
金属是晶体(你不要觉得奇怪),原子之间按照晶格相互链接在一起形成整体,这个晶格对其它原子的加入是排斥的。
为了让晶格接受新的原子,需要额外给它能量。比如加压、加热、通电或者摩擦。
所以,冷焊的发生需要外部条件,不是挨在一起就能完成的。单纯自由电子的漂移并不能促成原子牵手。
之前美国发射的伽利略号探测器就发生过一起冷焊事故,它的主天线表面镀了金,金在发射的过程中由于振动相互摩擦造成冷焊,天线在发射入轨后无法展开,地面操作人员想了很多办法都以失败告终,最后不得不用一个小天线来代替主天线,传输效率大打折扣。请注意,黄金是最容易发生冷焊的金属,它也需要摩擦才能粘在一起。
黄金的表面没有氧化层,你有听说过金库里的金条都粘在一起分不开的吗?没有吧!
在太空中,两块没有氧化的光滑平成的铁放到一起,很快就会成为一个铁块,这种现象称之为“冷焊”,就是不用加温也能焊接到一起,其道理也很简单,就是当两个铁块儿靠近了之后,两者的铁原子之间相互吸引,由于两者的原子之间的距离足够近,因此接触面的铁原子可以相互把握住对方,最终使得两块铁成为一个整体。
不过这种现象只会发生在金属物上,因为金属中有大量的自由电子,而且,金属都没有固定的微观结构,所有的金属内部都像是一堆原子核畅游在电子的海洋中,虽然大多数金属都体现为固态,其实它们实际上都只是不流动的液态而已,金属原子也都在运动之中,只要对其施加高温,那么金属就很容易变成液态,很多金属在高压之下也会改变形状,但是其本质却不会改变,比如液压机下的铁块,常常像泥巴一样被改变形状,而无论怎么改变,它仍然是铁,这说明金属的延展性也大都很好。
当两块铁在太空中接触的时候,两者接触面上的铁原子会首先在自由电子的层面上接触,而自由电子的交流就使得两者为一体了,铁原子的自由电子并不会区分所接触的铁原子核属于两块铁,因为金属内部的结构本就是杂乱无章的,并不体现为某种晶体模式,所以金属原子并不会一直待在固定的位置。而且同种金属元素的物理和化学性质相同,电子和原子核也相同,运动模式也一样,这使得它们在接触的时候很容易融为一体。如果是非金属的晶体结构的物质,就不会发生这种冷焊现象了。
吉布斯自由能 G= H-T S,理论上只要 G不大于0反应就可能实现。真空环境下,两块金属变成一体应该属于无序变为有序 S是小于零但是真空接近绝对零度所以T接近0,那么就只取决于 H,这跟真空与金属构成的系统有关,目前来看还是能实现的。所以冷焊其实是可行的。
换个说法,压力和温度作用下,原子做扩散运动,粒子之间作用力对粒子的束缚变小,那么反过来太空环境下压力和温度低那么作用力对粒子的束缚就会增强。同种金属光滑表面接触,此时粒子之间距离可以达到很近足够粒子间作用力发挥作用,自然就会束缚在一起,宏观上就表现为所谓的冷焊
求初中物理公式总结
物理量 单位 公式
名称 符号 名称 符号
质量 m 千克 kg m=pv
温度 t 摄氏度 °C
速度 v 米/秒 m/s v=s/t
密度 p 千克/米³ kg/m³ p=m/v
力(重力) F 牛顿(牛) N G=mg
压强 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S
功 W 焦耳(焦) J W=Fs
功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t
电流 I 安培(安) A I=U/R
电压 U 伏特(伏) V U=IR
电阻 R 欧姆(欧) R=U/I
电功 W 焦耳(焦) J W=UIt
电功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t=UI
热量 Q 焦耳(焦) J Q=cm(t-t°)
比热 c 焦/(千克°C) J/(kg°C)
真空中光速 3×108米/秒
g 9.8牛顿/千克
15°C空气中声速 340米/秒
安全电压 不高于36伏
初中物理基本概念概要
一、测量
⒈长度L:主单位:米;测量工具:刻度尺;测量时要估读到最小刻度的下一位;光年的单位是长度单位。
⒉时间t:主单位:秒;测量工具:钟表;实验室中用停表。1时=3600秒,1秒=1000毫秒。
⒊质量m:物体中所含物质的多少叫质量。主单位:千克; 测量工具:秤;实验室用托盘天平。
二、机械运动
⒈机械运动:物体位置发生变化的运动。
参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动:
①比较运动快慢的两种方法:a 比较在相等时间里通过的路程。b 比较通过相等路程所需的时间。
②公式: 1米/秒=3.6千米/时。
三、力
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg m=G/g
g=9.8牛/千克。读法:9.8牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。 惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ:某种物质单位体积的质量,密度是物质的一种特性。
公式: m=ρV 国际单位:千克/米3 ,常用单位:克/厘米3,
关系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3;
读法:103千克每立方米,表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定:用托盘天平测质量,量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算:
1厘米2=1×10-4米2,
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS 【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。 [深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh h:单位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。
动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。
⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS 功的单位:焦耳
3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。
W=Pt P的单位:瓦特; W的单位:焦耳; t的单位:秒。
八、光
⒈光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米/秒=3×105千米/秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】
平面镜成像特点:虚像,等大,等距离,与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律: 看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用,凹透镜对光有发散光线作用。 光的折射定律:一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律:[U=f时不成像 U=2f时 V=2f成倒立等大的实像]
物距u 像距v 像的性质 光路图 应用
u>2f f<v<2f 倒缩小实 照相机
f<u<2f v>2f 倒放大实 幻灯机
u<f 放大正虚 放大镜
⒌凸透镜成像实验:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。
九、热学:
⒈温度t:表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】
常用温度计原理:根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、弯曲细管,④使用方法。
⒉热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。【是过程量】
热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。
⒊汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。
C水=4.2×103焦/(千克℃) 读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
⒌热量计算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位:焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高,内能增大;温度降低内能减小。
改变物体内能的方法:做功和热传递(对改变物体内能是等效的)
7.能的转化和守恒定律:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。 电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】
十一、电流定律
⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。
电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。 Q=It
电流单位:安培(A) 1安培=1000毫安 正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。
⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。【 】
导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。 导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)
⒋欧姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。
⒌串联电路特点:
① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2
电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。
例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?
解:由于P=3瓦,U=6伏
∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2 如右图,
因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏
∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4欧。答:(略)
⒍并联电路特点:
①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1+1/R2 或 ④I1R1=I2R2
电阻不同的两导体并联:电阻较大的通过的电流较小,通过电流较大的导体电阻小。
例:如图R2=6欧,K断开时安培表的示数为0.4安,K闭合时,A表示数为1.2安。求:①R1阻值 ②电源电压 ③总电阻
已知:I=1.2安 I1=0.4安 R2=6欧
求:R1;U;R
解:∵R1、R2并联
∴I2=I-I1=1.2安-0.4安=0.8安
根据欧姆定律U2=I2R2=0.8安×6欧=4.8伏
又∵R1、R2并联 ∴U=U1=U2=4.8伏
∴R1=U1/I1=4.8伏/0.4安=12欧
∴R=U/I=4.8伏/1.2安=4欧 (或利用公式 计算总电阻) 答:(略)
十二、电能
⒈电功W:电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。
公式:W=UQ W=UIt=U2t/R=I2Rt W=Pt 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特
⒉电功率P:电流在单位时间内所作的电功,表示电流作功的快慢。【电功率大的用电器电流作功快。】
公式:P=W/t P=UI (P=U2/R P=I2R) 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特
⒊电能表(瓦时计):测量用电器消耗电能的仪表。1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳
例:1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时?
解 t=W/P=1千瓦时/(2×40瓦)=1000瓦时/80瓦=12.5小时
十三、磁
1.磁体、磁极【同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引】
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物质叫磁体。磁体的磁极总是成对出现的。
2.磁场:磁体周围空间存在着一个对其它磁体发生作用的区域。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁场方向:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁体周围磁场用磁感线来表示。
地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
3.电流的磁场:奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。
通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系可以用右手螺旋定则来判定。
参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动:
①比较运动快慢的两种方法:a 比较在相等时间里通过的路程。b 比较通过相等路程所需的时间。
②公式: 1米/秒=3.6千米/时。
三、力
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg m=G/g
g=9.8牛/千克。读法:9.8牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。 惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ:某种物质单位体积的质量,密度是物质的一种特性。
公式: m=ρV 国际单位:千克/米3 ,常用单位:克/厘米3,
关系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3;
读法:103千克每立方米,表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定:用托盘天平测质量,量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算:
1厘米2=1×10-4米2,
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS 【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。 [深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh h:单位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。
动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。
⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS 功的单位:焦耳
3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。
W=Pt P的单位:瓦特; W的单位:焦耳; t的单位:秒。
八、光
⒈光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米/秒=3×105千米/秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】
平面镜成像特点:虚像,等大,等距离,与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律: 看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用,凹透镜对光有发散光线作用。 光的折射定律:一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律:[U=f时不成像 U=2f时 V=2f成倒立等大的实像]
物距u 像距v 像的性质 光路图 应用
u>2f f<v<2f 倒缩小实 照相机
f<u<2f v>2f 倒放大实 幻灯机
u<f 放大正虚 放大镜
⒌凸透镜成像实验:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。
九、热学:
⒈温度t:表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】
常用温度计原理:根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、弯曲细管,④使用方法。
⒉热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。【是过程量】
热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。
⒊汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。
C水=4.2×103焦/(千克℃) 读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
⒌热量计算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位:焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高,内能增大;温度降低内能减小。
改变物体内能的方法:做功和热传递(对改变物体内能是等效的)
7.能的转化和守恒定律:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。 电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】
十一、电流定律
⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。
电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。 Q=It
电流单位:安培(A) 1安培=1000毫安 正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。
⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。【 】
导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。 导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)
⒋欧姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。
⒌串联电路特点:
① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2
电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。
例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?
解:由于P=3瓦,U=6伏
∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2 如右图,
因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏
∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4欧。答:(略)
⒍并联电路特点:
①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1+1/R2 或 ④I1R1=I2R2
物理定理、定律、公式表
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大叨菻m=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A•m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B)
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);©解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,∆t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。
物理量
单位
公式
名称
符号
名称
符号
质量
m
千克
kg
m=pv
温度
t
摄氏度
°C
速度
v
米/秒
m/s
v=s/t
密度
p
千克/米³
kg/m³
p=m/v
力(重力)
F
牛顿(牛)
N
G=mg
压强
P
帕斯卡(帕)
Pa
P=F/S
功
W
焦耳(焦)
J
W=Fs
功率
P
瓦特(瓦)
w
P=W/t
电流
I
安培(安)
A
I=U/R
电压
U
伏特(伏)
V
U=IR
电阻
R
欧姆(欧)
R=U/I
电功
W
焦耳(焦)
J
W=UIt
电功率
P
瓦特(瓦)
w
P=W/t=UI
热量
Q
焦耳(焦)
J
Q=cm(t-t°)
比热
c
焦/(千克°C)
J/(kg°C)
真空中光速
3×108米/秒
g
9.8牛顿/千克
15°C空气中声速
340米/秒
安全电压
不高于36伏
初中物理基本概念概要
一、测量
⒈长度L:主单位:米;测量工具:刻度尺;测量时要估读到最小刻度的下一位;光年的单位是长度单位。
⒉时间t:主单位:秒;测量工具:钟表;实验室中用停表。1时=3600秒,1秒=1000毫秒。
⒊质量m:物体中所含物质的多少叫质量。主单位:千克;
测量工具:秤;实验室用托盘天平。
二、机械运动
⒈机械运动:物体位置发生变化的运动。
参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动:
①比较运动快慢的两种方法:a
比较在相等时间里通过的路程。b
比较通过相等路程所需的时间。
②公式:
1米/秒=3.6千米/时。
三、力
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg
m=G/g
g=9.8牛/千克。读法:9.8牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2
;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ:某种物质单位体积的质量,密度是物质的一种特性。
公式:
m=ρV
国际单位:千克/米3
,常用单位:克/厘米3,
关系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3;
读法:103千克每立方米,表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定:用托盘天平测质量,量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算:
1厘米2=1×10-4米2,
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式:
F=PS
【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。
[深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh
h:单位:米;
ρ:千克/米3;
g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。
(V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物
且
ρ物<ρ液
当物体悬浮时:F浮=G物
且
ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物
且
ρ物<ρ液
当物体下沉时:F浮<G物
且
ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。
动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。
⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS
功的单位:焦耳
3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。
W=Pt
P的单位:瓦特;
W的单位:焦耳;
t的单位:秒。
八、光
⒈光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米/秒=3×105千米/秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】
平面镜成像特点:虚像,等大,等距离,与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律:
看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用,凹透镜对光有发散光线作用。
光的折射定律:一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律:[U=f时不成像
U=2f时
V=2f成倒立等大的实像]
物距u
像距v
像的性质
光路图
应用
u>2f
f<v<2f
倒缩小实
照相机
f<u<2f
v>2f
倒放大实
幻灯机
u<f
放大正虚
放大镜
⒌凸透镜成像实验:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。
九、热学:
⒈温度t:表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】
常用温度计原理:根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、弯曲细管,④使用方法。
⒉热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。【是过程量】
热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。
⒊汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃)
常见物质中水的比热容最大。
C水=4.2×103焦/(千克℃)
读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
⒌热量计算:Q放=cm⊿t降
Q吸=cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位:焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高,内能增大;温度降低内能减小。
改变物体内能的方法:做功和热传递(对改变物体内能是等效的)
7.能的转化和守恒定律:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。
电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】
十一、电流定律
⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。
电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。
Q=It
电流单位:安培(A)
1安培=1000毫安
正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。
⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。【
】
导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。
导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)
⒋欧姆定律:公式:I=U/R
U=IR
R=U/I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。
⒌串联电路特点:
①
I=I1=I2
②
U=U1+U2
③
R=R1+R2
④
U1/R1=U2/R2
电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。
例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?
解:由于P=3瓦,U=6伏
∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2
如右图,
因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏
∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4欧。答:(略)
⒍并联电路特点:
①U=U1=U2
②I=I1+I2
③1/R=1/R1+1/R2
或
④I1R1=I2R2
电阻不同的两导体并联:电阻较大的通过的电流较小,通过电流较大的导体电阻小。
例:如图R2=6欧,K断开时安培表的示数为0.4安,K闭合时,A表示数为1.2安。求:①R1阻值
②电源电压
③总电阻
已知:I=1.2安
I1=0.4安
R2=6欧
求:R1;U;R
解:∵R1、R2并联
∴I2=I-I1=1.2安-0.4安=0.8安
根据欧姆定律U2=I2R2=0.8安×6欧=4.8伏
又∵R1、R2并联
∴U=U1=U2=4.8伏
∴R1=U1/I1=4.8伏/0.4安=12欧
∴R=U/I=4.8伏/1.2安=4欧
(或利用公式
计算总电阻)
答:(略)
十二、电能
⒈电功W:电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。
公式:W=UQ
W=UIt=U2t/R=I2Rt
W=Pt
单位:W焦
U伏特
I安培
t秒
Q库
P瓦特
⒉电功率P:电流在单位时间内所作的电功,表示电流作功的快慢。【电功率大的用电器电流作功快。】
公式:P=W/t
P=UI
(P=U2/R
P=I2R)
单位:W焦
U伏特
I安培
t秒
Q库
P瓦特
⒊电能表(瓦时计):测量用电器消耗电能的仪表。1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳
例:1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时?
解
t=W/P=1千瓦时/(2×40瓦)=1000瓦时/80瓦=12.5小时
十三、磁
1.磁体、磁极【同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引】
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物质叫磁体。磁体的磁极总是成对出现的。
2.磁场:磁体周围空间存在着一个对其它磁体发生作用的区域。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁场方向:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁体周围磁场用磁感线来表示。
地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
3.电流的磁场:奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。
通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系可以用右手螺旋定则来判定。
参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动:
①比较运动快慢的两种方法:a
比较在相等时间里通过的路程。b
比较通过相等路程所需的时间。
②公式:
1米/秒=3.6千米/时。
三、力
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg
m=G/g
g=9.8牛/千克。读法:9.8牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2
;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ:某种物质单位体积的质量,密度是物质的一种特性。
公式:
m=ρV
国际单位:千克/米3
,常用单位:克/厘米3,
关系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3;
读法:103千克每立方米,表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定:用托盘天平测质量,量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算:
1厘米2=1×10-4米2,
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式:
F=PS
【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。
[深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh
h:单位:米;
ρ:千克/米3;
g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。
(V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物
且
ρ物<ρ液
当物体悬浮时:F浮=G物
且
ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物
且
ρ物<ρ液
当物体下沉时:F浮<G物
且
ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。
动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。
⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS
功的单位:焦耳
3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。
W=Pt
P的单位:瓦特;
W的单位:焦耳;
t的单位:秒。
八、光
⒈光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米/秒=3×105千米/秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】
平面镜成像特点:虚像,等大,等距离,与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律:
看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用,凹透镜对光有发散光线作用。
光的折射定律:一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律:[U=f时不成像
U=2f时
V=2f成倒立等大的实像]
物距u
像距v
像的性质
光路图
应用
u>2f
f<v<2f
倒缩小实
照相机
f<u<2f
v>2f
倒放大实
幻灯机
u<f
放大正虚
放大镜
⒌凸透镜成像实验:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。
九、热学:
⒈温度t:表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】
常用温度计原理:根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、弯曲细管,④使用方法。
⒉热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。【是过程量】
热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。
⒊汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃)
常见物质中水的比热容最大。
C水=4.2×103焦/(千克℃)
读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
⒌热量计算:Q放=cm⊿t降
Q吸=cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位:焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高,内能增大;温度降低内能减小。
改变物体内能的方法:做功和热传递(对改变物体内能是等效的)
7.能的转化和守恒定律:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。
电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】
十一、电流定律
⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。
电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。
Q=It
电流单位:安培(A)
1安培=1000毫安
正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。
⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。【
】
导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。
导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)
⒋欧姆定律:公式:I=U/R
U=IR
R=U/I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。
⒌串联电路特点:
①
I=I1=I2
②
U=U1+U2
③
R=R1+R2
④
U1/R1=U2/R2
电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。
例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?
解:由于P=3瓦,U=6伏
∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2
如右图,
因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏
∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4欧。答:(略)
⒍并联电路特点:
①U=U1=U2
②I=I1+I2
③1/R=1/R1+1/R2
或
④I1R1=I2R2
文章标题: 物体在粗糙平面上,对其施加一个作用力,作用力存在额定功率时,物体最后会达到理论上的最大速度吗
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/jingdianwenzhang/182987.html