物理力学总复习.ppt

第一单元力学 第1讲运动和力 第1节运动的描述 运动的快慢及长度和时间的测量 一 机械运动1 定义 物理学里把物体的位置变化叫机械运动 2 特点 机械运动是宇宙中最普遍的现象 二 参照物1 定义 为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物 2 任何物体都可做参照物 但不选择本身 一般选相对地面静止的物体为参照物3 选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同 同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物 这就是运动和静止的相对性 是相对于参照物而言的 三 速度1 比较物体运动快慢的方法 相同时间比较路程 相同路程比较时间2 速度是表示物体运动快慢的物理量3 定义 速度等于运动物体在单位时间内通过的路程4 公式 v s t s vtt s v 5 单位 m s 主单位 km h1m s 3 6km h 四 匀速直线运动 快慢不变 沿着直线的运动叫匀速直线运动 五 变速运动 1 定义 运动速度变化的运动叫变速运动 2 变速运动用平均速度来描述3 平均速度 总路程 总时间4 平均速度物理意义 表示物体做变速运动的时平均快慢程度 六 长度测量1 长度的国际单位是米符号是m2 常用的长度单位还有千米km 分米dm 厘米cm 毫米mm 微米 m 纳米nm等3 长度的单位换算1km 103m1m 10dm1dm 10cm1cm 10mm1mm 103 m1 m 103nm4 天文上常用的长度单位是光年5 测量工具 刻度尺6 使用前注意事项 1 观察零刻度线是否磨损 2 要观察它的量程和分度值 7 正确使用刻度尺 1 选对 2 放对 3 看对 4 读对 5 记对8 特殊测量 七 时间测量1 时间的单位主单位为S 秒 还有h 小时 min 分钟 1h 60min1min 60s2 时间的测量工具 秒表 停表八 误差1 测量值和真实值之间的差异就叫误差2 误差产生的原因 测量时要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字是估读就不可能非常准确 仪器本身不准确 环境温度湿度变化3 减少误差的方法 校准测量工具 改进测量方法 改进测量方法选用精度高的测量工具 多次测量取平均值注 误差不是错误 错误是不应该的 是可以避免的 而误差是不可避免 第2节力牛顿第一定律 第1讲运动和力 一 力的作用效果 1 力可以改变物体的运动状态 2 力可以改变物体的形状 二 力 F 的单位 国际单位制中力的单位是牛顿简称牛 用N表示 拿两个鸡蛋所用的力大约1N 三 力的三要素 力的大小 方向 和作用点四 力的示意图 用一条带箭头的线段把力的三要素表示出来 五 物体间力的作用是相互的1 力是物体对物体的作用 我们把一个物体叫施力物体 一个叫受力物体 它们没有绝对界限2 力的作用必须存在两个或两个以上的物体 也就是施力物体和受力物体同时存在3 物体间发生力作用时可能接触 也可能不接触4 物体间相互作用的两个力 一个叫作用力 一个叫反作用力 同时产生 同时消失的 作用力和反作用力大小相等 方向相反 作用在同一直线上 作用在不同的物体上 六 实验 探究阻力对物体运动的影响 相同条件 小车同一斜面滑下目的 小车到达水平的初始速度相同不同条件 水平面的粗糙程度不同目的 小车在水平面上受到的阻力不同 1 实验表明 表面越光滑 小车运动的距离越远 这说明小车受到的阻力越小 速度减少得越慢 2 进而推理 如果运动的物体不受力 它将以恒定不变的速度永远地运动下去七 牛顿第一定律1 内容 一切物体在没有受到力作用时 总是保持静止状态或匀速直线运动状态 2 理解 静止的物体在没有受到力作用时还是保持静止状态运动的物体在没有受到力作用时将保持匀速直线运动状态 3 说明 力不是维持物体运动的原因力是改变物体运动状态的原因4 牛顿第一定律建立在大量的经验事实的基础上 经过进一步科学推理而概括出来的八 惯性1 我们把物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性2 惯性是一切物体所固有的一种属性3 它与物体的运动状态无关 但与物体的质量大小有关4 能惯性知识解释生活中有关的惯性现象 方法如下 物体原来的状态 条件的改变 物体由于惯性 保持原来的运动状态不变 第3节二力平衡 第1讲运动和力 一 二力平衡 1 平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态叫平衡状态2 定义 物体在受到两个力的作用时 如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡3 二力平衡条件 二力作用在同一物体上 大小相等 方向相反 两个力作用在一条直线上4 平衡力的合力为零5 平衡力与相互作用力的相同点和不同点相同点 大小相等 方向相反 两个力作用在一条直线上不同点 平衡力的两个作用在同一物体上 而相互作用力的两个力作用在不同物体上 静止状态或匀速直线运动状态 平衡力 两个力大小相等两个力方向相反两个力作用在同一直线上两个力作用在同一个物体上 第1节质量密度及应用 第2讲质量和密度 一 质量 1 定义 物体所含物质的多少叫质量 2 单位 国际单位千克 kg 常用单位 吨 t 克 g 毫克 mg 1t 103kg1kg 103g1g 103mg3 物体的质量不随物体的形态 状态 位置 温度而改变 所以质量是物体本身的一种固有属性4 测量工具 托盘天平 二 托盘天平的使用 放 把天平放在水平台上 把游码放在标尺左端的零刻度线处调 调节天平横梁右端 或左右两端 的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处 这时横梁 天平 平衡 称 把被测物体放在左盘里 用镊子向右盘里从大到小加减砝码 并调节游码在标尺上的位置 直到横梁恢复平衡 记 被测物体的质量 盘中砝码总质量 游码在标尺上所对的刻度值 三 托盘天平使用的注意事项 不能超出天平的秤量砝码要用镊子夹取 并轻拿轻放天平要保持干燥清洁不要把潮湿的物体或化学药品直接放在天平盘内不要把砝码弄脏弄湿 以免锈蚀 四 密度1 定义 单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度 2 公式 m VV m 3 单位 主单位kg m3还有g cm31g cm3 103kg m34 常见物质的密度 水 铝 铁 煤油 酒精等等5 物理意义 如水1g cm3 103kg m36 理解密度公式 同种材料 同种物质 不变 m与V成正比 物体的密度 与物体的质量 体积 形状无关 但与质量和体积的比值有关 密度随温度 压强 状态等改变而改变 不同物质密度一般不同 所以密度是物质的一种特性 质量相同的不同物质 密度 与体积成反比 体积相同的不同物质密度 与质量成正比 五 密度与温度的关系1 一般物体在温度升高时密度变小 温度降低时密度变大2 水的反膨胀现象 高于4 的水 热胀冷缩 0 4 的水 热缩冷胀 因此4 时水的密度最大 水凝固成冰时体积变大密度变小 六 密度的应用 1 鉴别物质 密度是物质的特性之一 不同物质密度一般不同 可用 m V算出密度来鉴别物质 2 求质量 由于条件限制 有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m V算出它的质量 3 求体积 由于条件限制 有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式V m 算出它的体积 4 判断空心实心 第2节测量物质的密度 第2讲质量和密度 一 量筒 量杯的使用1 用途 测量液体体积 间接地可测固体体积 2 单位 毫升 ml 升 l 1ml 1cm31l 1dm33 使用方法 看 量程 分度值 放 放在水平台上 读 量筒里地水面是凹形的 读数时 视线要和凹面的底部相平 量筒里地水面是凸形的 读数时 视线要和凸面的顶部相平 二 测固体的密度1 密度的测量是间接测量法通过天平测出物体的质量m用量筒测出体积v再根据公式进行计算 2 原理 3 质量 用托盘天平测出物体的质量m4 在测不规则固体体积时 采用排液法测量 这里采用了一种科学方法等效代替法 在量筒中倒入适量的水 读出体积V1 用细线系好物体 缓慢浸没在 量筒中 悬锤法 针压法 读出总体积V2 物体体积V V2 V1 表达式 m V2 V1 5 对于有规则的几何形状的固体 可按照其几何模型的体积公式测出有关量求出其体积 三 测液体的密度1 原理 2 方法 用天平测液体和烧杯的总质量m1 把烧杯中的液体倒入量筒中一部分 读出量筒内液体的体积V 称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 得出液体的密度 m1 m2 V 第1节弹力弹簧测力计重力 第3讲力和机械 一 弹力1 塑性 物体受力时会发生形变 不受力时又不能自动恢复原来形状的特性2 弹性 物体在弹性限度内 受力时会发生形变 不受力时又恢复到原来的状态的特性3 弹力 物体由于发生弹性形变而产生的力 压力 推力 支持力 拉力都属于弹力 二 力的测量1 力的测量工具 弹簧测力计2 原理 在弹性限度内 弹簧受到的拉力越大 它的伸长越长3 使用测力计应注意下面几点 1 所测的力不能大于弹簧弹性限度 以免损坏弹簧测力计 2 使用前 如果测力计的指针没有指在零点 那么应该将弹簧秤的指针调到零点 3 使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致 使弹簧秤能自由伸缩而不受阻碍 若指针与外壳有摩擦 应及时消除 4 观察弹簧秤的量程与分度值 以便正确读数 5 弹簧秤稳定后才可读数 读数时视线应正对刻度线 与刻度板面垂直 三 重力1 概念 地面附近的物体由于地球的吸引而使物体受到了力2 重力的施力物体 地球受力物体 地面附近的物体3 重力的大小 1 重力的大小与质量成正比 2 公式 G mg g 10N kg 3 g 10N kg物理意义是质量是1kg的物体 受到的重力是10N4 月球上物体受到的重力相当于地球上的六分之一 4 重力的方向 竖直向下5 重力的作用点 重心 1 外形规则 密度均匀的物体的重心就在它的几何中心 如球心 圆心 长 正方形对角线的交点 2 外形不规则 大家能不能想一个办法 迅速 准确的找到它心的位置 3 对于有些物体重心可以不在物体上 第2节摩擦力 第3讲力和机械 一 摩擦力1 概念 两个相互接触的物体 当它们要发生或已经发生相对运动时在接触面产生一种阻碍相对运动的力 叫摩擦力 2 摩擦力产生的条件 1 必须相互接触 2 将要发生或已经发生相对运动3 摩擦力的分类 1 静摩擦力 将要发生相对运动时产生的摩擦力 2 滑动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力 3 滚动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力 二 摩擦力的大小1 静摩擦力的大小 根据二力平衡的条件 静摩擦力的大小随外力的改变而改变2 滑动摩擦力大小 实验 控制变量法 方法 用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动 用二力平衡的知识可知拉力与摩擦力是一对平衡力 1 当接触面的粗糙程度相同时 压力越大 滑动摩擦力越大 2 当压力大小相同时 接触面粗越糙 滑动摩擦力越大所以滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关 三 摩擦力的方向 与相对运动方向相反四 作用点 在两物体的接触面上 一般画在物体的重心上 五 增大与减小摩擦的方法1 增大摩擦的主要方法 增大压力 增大接触面的粗糙程度 变滚动为滑动 2 减小摩擦的主要方法 减少压力 减少接触面的粗糙程度 使接触面光滑些 用滚动代替滑动 使接触面分离 第3节杠杆 第3讲力和机械 一 杠杆1 定义 一根硬棒在力的作用下能绕着某一固定点转动的2 杠杆的五要素 a 支点O b 动力F1 c 阻力F2 d 动力臂l1 e 阻力臂l2 杠杆绕着转动的点 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 从支点到动力作用线的垂直距离 从支点到阻力作用线的垂直距离 二 杠杆的平衡条件1 杠杆的平衡 当杠杆静止或作匀速转动时 我们就说杠杆平衡了2 探究 杠杆的平衡条件 实验注意事项 1 在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母 使杠杆平衡2 挂钩码后不能再移动平衡螺母3 杠杆处于水平平衡 便于从杠杆上直接读出力臂 三 杠杆平衡条件 1 实验表明 杠杆平衡的条件是 动力 动力臂 阻力 阻力臂 2 用字母表示 3 结论 当杠杆平衡时 动力臂是阻力臂的几倍 动力就是阻力的几分之一 四 杠杆的分类 1 省力杠杆 l1 l2 则F1F2 使用这类杠杆 虽然费力 但可以省距离 如钓鱼竿 扫把 镊子 3 等臂杠杆 l1 l2 则F1 F2 使用这类杠杆 既不能省力 也不能省距离 如天平 定滑轮 第4节其他简单机械 第3讲力和机械 一 定滑轮1 定义 固定不动的滑轮2 特点 不省力也不费力 不省距离也不费距离 可以改变力的方向 3 实质 等臂杠杆 即l1 l2 F1 F2 O L1 L2 L1 2L2 二 动滑轮1 定义 轴随物体一起移动的滑轮2 特点 能省一半力 但不改变力的方向 要多移动一倍距离 即F 1 2GS 2l3 实质 动力臂是阻力臂二倍的杠杆 l1 2l2 三 滑轮组1 特点 既可省力 又可改变力的方向 但不能既省力又省距离2 使用滑轮组的时候 重物和动滑轮的总重由几段绳子承担 提起重物所用的动力就是总重的几分之一 动力 或绳子自由端 移动的距离s就是重物升高的距离h的几倍 即 n s nh n为绳子的段数 省了力就要多移动距离3 若动滑轮重忽略 则应写成 物 G动 n 总 n 物 动滑轮 n 不计滑轮摩擦 s nh 第1节压强 第4讲压强和浮力 一 压力1 概念 垂直压在物体表面上的力2 压力的大小 3 压力的方向 与被物体表面垂直4 压力的作用点 在被物体表面上 F G F G F F F G F 二 压力的作用效果 与压力大小和受力面积大小有关 控制变量法 1 当受力面积相同时 压力越大 压力作用效果越明显2 当压力大小相同时 受力面积越小 压力作用效果越明显 三 压强1 压强是表示压力作用效果的物理量2 定义 单位面积上受到的压力叫压强3 公式 p 变形公式 F pSS F P S都要用主单位 4 单位 帕斯卡 Pa 主单位 还有千帕 兆帕1KPa 103Pa1MPa 106Pa5 增大或减小压强的方法 改变压力大小 改变受力面积大小 同时改变二者 第2节液体压强 第4讲压强和浮力 一 液体的压强1 液体内部产生压强的原因 液体受重力且具有流动性2 液体压强的规律 液体对容器底有压强 对容器壁也有压强 液体内部朝各个方向都有压强 在同一深度 液体向各个方向的压强都相等 液体的压强与液体的深度有关 同种各液体 液体压强随液体深度增加而增大 液体的压强还与液体的密度有关 在深度相同时 液体的密度越大 压强越大 二 液体压强公式 p 液gh1 公式适用的条件为 液体2 公式中各物理量的单位只能用主单位3 从公式中看出 液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关 而与液体的质量 体积 重力 容器的底面积 容器形状均无关 4 变形公式 液 p ghh p 液g三 测液体压强的仪器 压强计 四 1 液体对容器底的压强和压力应按液体压强算 先算p 液gh再算F PS2 容器对水平面的压强和压力应按固体压强算 先算F G再 算P F S五 连通器 定义 上端开口 下部相连通的容器 原理 连通器里装一种液体且液体不流动时 各容器的液面保持相平 应用 茶壶 锅炉水位计 乳牛自动喂水器 船闸等都是根据连通器的原理来工作的 第3节大气压 流体压强与流速的关系 第4讲压强和浮力 一 大气压强空气受到重力的作用 而且能够流动 因而空气内部向各个方向都有压强 大气对浸在它里面物体的压强叫大气压强 简称大气压或气压 二 证明大气压强存在的实验1 马德堡半球实验 最著名的实验 2 用塑料管可以把杯中的饮料吸入嘴里3 钢笔吸水4 吸盘5 药水进入针筒 三 大气压强的测量 玻璃管内水银面上方是真空 而管外水银面受到大气压强 正是大气压强支持着管内760毫米高的水银柱 也就是大气压强跟760毫米高水银柱产生的压强相等 分析 计算 P gh 13 6 103千克 米3 10牛 千克 0 76米 1 01 105帕 意大利托里拆利 托里拆利实验 四 1个标准大气压 760mmHg 76cmHg 1 013 105Pa 105Pa1个标准大气压可支持水柱高约10 3m五 大气压随高度增加而减小 晴天大气压比阴天高 冬天比夏天高 六 液体的沸点随大气压的增大而升高七 测定大气压的仪器叫气压计 分类 水银气压计和无液气压计八 应用 活塞式抽水机和离心水泵 盛满水的玻璃杯 用硬纸片把杯口封严 小心地将杯口朝下 纸片不会掉下来等等九 在气体和液体中 流速越大的位置压强越小 流速越小的位置压强越大 第4节浮力 第4讲压强和浮力 一 浮力1 定义 一切浸入液体 或气体 的物体都受到液体 或气体 对它竖直向上托起的力2 浮力方向 总是竖直向上的3 浮力的施力物体 是液体 或气体 受力物体 是一切浸入液体 或气体 中的物体4 浮力产生的原因 浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差 二 物体的浮沉条件1 从F浮 G的关系 F浮 G F浮 G 2 物体上浮直到漂浮 1 物体漂浮 5 物体下沉直到沉底 4 物体下沉 F浮 G F浮 G 3 物体悬浮 F浮 G 反之 1 F浮 G 2 F浮 G 3 F浮 G 物体漂浮 物体悬浮 物体上浮直到漂浮 物体下沉直到沉底 二 物体的浮沉条件2 从物体和液体的 关系 3 物 液 2 物 液 1 物 液 物体上浮直至漂浮 物体悬浮 物体下沉直至沉底 三 浮力计算方法1 称重法 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G 把物体浸在液体中 弹簧测力计的示数变为F拉 则浮力F浮 G F拉2 平衡法 F浮 G 根据二力平衡 3 阿基米德原理 F浮 G排 液V排g 漂浮 悬浮 1 4 5 G物 2 G桶 3 F拉 G总 F浮 G物 F拉 G排 G总 G桶 阿基米德原理实验 F浮 G排 阿基米德原理1 内容 浸在液体中的物体所受的浮力 大小等于它排开液体所受的重力2 公式F浮 G排 m排g 液V排g 1 G排 指物体排开液体所受到的重力m排 指物体排开液体的质量 2 V排 指物体排开液体的体积 一是当物体完全浸没V排 V物 二是部分浸入V排 V物 总之V排 V浸 3 浮力的大小只与液体的密度 液和排开液体的体积V排有关 4 变形公式 液 F浮 V排gV排 F浮 液g 5 阿基米德原理也适用于气体 但公式中的 液要改为 气 第5节浮力的应用 第4讲压强和浮力 一 浮力的应用1 采用 空心 的方法来增大可利用的浮力应用 轮船 1 轮船用密度大于水的材料做成空心使它能排开更多的水 增大浮力 使轮船能漂浮在水面上 2 排水量 轮船满载时排开的水的质量 m排 m货 m船 F浮 G总 G排 G货 G船 3 轮船从河水驶入海里 它受到的浮力大小有无改变 它的排水量是否改变 轮船将浮起一些 轮船从河水驶入海水里 它受到的浮力不变 即排开的河水重和海水重相同 但海水密度大于河水密度 因此 轮船排开海水的体积小于它排开河水的体积 所以轮船将浮起一些 2 靠改变自身重力来改变可利用的浮力应用 潜水艇3 靠改变自身的体积来改变可利用的浮力应用 气球和飞艇 体内充有密度小于空气的气体 氢起 氦气 热空气 从浮力与重力的大小关系来解释气球升空 第1节功功率 第5讲功和机械能 一 功1 力学中的功 做功的含义 如果一个力作用在物体上 物体在这个力的方向上移动了一段距离 力学里就说这个力做了功 力学里所说的功包括两个必要因素 一是作用在物体上的力 二是物体在这个力的方向上移动了一段距离 不做功的三种情况 有力无距离 有距离无力 有力也有距离即力和距离垂直 2 功的计算 物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功 公式 W FS 重力或克服重力做功 W Gh 功的单位 焦耳 J 1J 1N m 注意 a 分清哪个力对物体做功 计算时F就是这个力 b 公式中S一定是在力的方向上通过的距离 强调对应 c 功的单位 焦 牛 米 焦 不要和力和力臂的乘积 牛 米 不能写成 焦 单位搞混 3 功的原理 使用任何机械时人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功 也就是说使用任何机械都不省功 使用机械是为了省力或是为了省距离 二 功率1 物理意义 功率是表示做功快慢的物理量 2 定义 单位时间内所做的功叫做功率3 公式 P W t 变形 W Ptt w p 4 导出公式 P FV5 单位 瓦特 W 主单位 千瓦 kW 1W 1J s1kW 103W 第2节机械效率 第5讲功和机械