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文档简介

物理模块1变速直线运动模块2牛顿运动定律模块3功和能模块4振动与波模块5热现象及应用模块6静电场模块7直流电模块8磁现象及应用模块9几何光学模块10原子核物理物理模块一变速直线运动汇报人:

汇报时间:年

月模块一变速直线运动知识与技能目标质点、参照物、路程、时刻、时间的概念介绍位移、标量和矢量、加速度概念学会应用平均速度、加速度进行简单计算应用项目一描述运动的基本概念项目二平均速度速度和加速度项目一描述运动的基本概念任务2标量和矢量任务4时刻和时间任务1质点和参照物任务3路程和位移5任务1质点和参照物一、质点

质点是忽略物体的大小和形状,把它看做具有物体全部质量的点。任何物体都具有大小和形状,在运动中物体上各点的位置变化并不一定相同。二、参照物

被选作参考的假定不动的物体叫做参照物。任务2标量和矢量一、标量

标量是仅有大小就能确定的物理量。二、矢量

矢量是既有大小又有方向的物理量。位移和路程的关系:当物体沿直线运动且方向不变时,位移的大小就等于路程.位移和路程是两个不同的物理量。路程:运动物体所经过的路径长度。位移:表示物体位置变动的矢量。位移的大小:起点与终点间的距离。位移的方向:由起点指向终点。任务3路程和位移任务4时刻和时间时刻:钟表上的任一读数或时间轴上的任一点。时间:两时刻之差或时间轴上的一段“距离”。珍惜时间,就是珍惜生命

在学习中经常碰到第几秒的问题,第几秒与几秒是有区别的,这个可借助于时间轴清楚地分辨出。第一秒、第二秒、第三秒等都是时间,且都相等(为一秒),它们是时间轴上的一段“距离”,分别代表第一个一秒、第二个一秒和第三个一秒.如图所示的时间轴上A点:既可以称为第一秒末(针对A点前一秒时间而言),也可以称为第二秒初(针对A点后一秒时间而言),同时还可称为一秒末(针对总时间而言).依照A点同学们可解释一下B点。延伸阅读项目二平均速度速度和加速度任务1变速直线运动任务3匀变速直线运动规律任务2匀变速直线运动的加速度11变速直线运动1平均速度2瞬时速度3

在相等的时间内,位移不相等的直线运动,叫做变速直线运动。

在变速直线运动中,运动物体的位移与所用时间的比值,叫做这段时间(或这段位移)的平均速度。v=s/ts=vt

瞬时速度是指运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。任务1变速直线运动任务1变速直线运动例1甲、乙两车由静止出发沿平直公路前进,甲车50s内前进2km,而乙车50s内前进2.5km,则甲、乙两车的平均速度分别为多少?

已知:t1=50s,s1=2km,t2=50s,s2=2.5km.答:甲车的平均速度为40m/s,乙车的平均速度为50m/s.求:解:任务1变速直线运动例2有记录表明,世界优秀运动员的100m短跑成绩为9.92s,前50m用时5.40s.计算该运动员前50m、后50m和100m内的平均速度.

解:利用平均速度的计算公式进行计算,结果如下。运动路程(m)时间平均速度(m/s)前505.409.26后504.5211.061009.9210.08匀变速直线运动

做变速直线运动的物体,如果在任何相等的时间内速度的变化都相等,这种运动称为匀变速直线运动。任务2匀变速直线运动的加速度匀变速直线运动的加速度

在匀变速直线运动中,速度的变化与发生这一变化所用时间的比值,叫做匀变速直线运动的加速度.加速度用a表示。若物体初速度为v0,经时间t速度变为vt,则加速度为:a=vt-v0t加速度是矢量。在直线运动中,取开始运动(即初速度v0)的方向为正方向,则当a>0时,加速度的方向与初速度的方向相同,物体做加速运动;a<0时,加速度的方向与初速度的方向相反,物体做减速运动。任务2匀变速直线运动的加速度例1

例1汽车在3s内速度从2m/s增加到6m/s,火车的速度从2m/s增加到12m/s,用了10s.求:(1)汽车的加速度;(2)火车的加速度;(3)哪个速度变化得快?已知:火车:v0=2m/s,vt=12m/s,t=10s.求:a汽,a火解:(1)a汽=(vt-v0)/t==1.3(m/s2)(2)a火=(vt-v0)t/==1(m/s2)(3)对汽车和火车的加速度相比较得出汽车的速度变化得快.答:汽车的加速度为1.3m/s2,火车的加速度为1m/s2,汽车的速度变化大.任务2匀变速直线运动的加速度例2

以20m/s的速度匀速行驶的汽车,突然刹车,经2s停止,求加速度的大小和方向.已知:v0=20m/s,vt=0,t=2s.求:a解:a=(vt-v0)/t=-10(m/s2)答:加速度为10m/s2.汽车从刹车的瞬间开始做匀减速直线运动,a为负值,表示加速度的方向与汽车行驶速度的方向相反.任务3匀变速直线运动规律匀速直线运动的v-t图匀变速直线运动的速度图像匀速直线运动物体的位移的大小等于速度和时间的乘积位移的大小等于速度图像与时间轴所包围的“面积”大小vt=v0+at任务3匀变速直线运动规律s=v0t+at2任务3匀变速直线运动规律例1

汽车在水平路面上以15m/s的速度沿直线行驶,当遇到情况汽车紧急刹车,刹车加速度大小为2m/s2.求:(1)刹车后3s汽车的速度多大?(2)刹车后8s汽车的速度多大?已知:v0=15m/s,a=-2m/s2

求:v3和v8.解:由vt=v0+at则当vt=0时,0=15-2t,t=7.5s当t3=3s时:v3=15-2×3=9(m/s)当t8=8s时,因汽车在7.5s时其速度已为零,那么8s时速度为v8=0答:刹车后3s汽车的速度为9m/s,8s时速度为0.任务3匀变速直线运动规律解:质点的运动分为三个阶段:AB段(0~4s)质点做初速度v0=6m/s的匀加速运动,由4s内的速度变化得加速度:a=(v4-v0)/t=1.5(m/s2)2s末的速度大小为:v2=v0+at=6+1.5×2=9(m/s)BC段(4~6s)质点以4s末的速度(v4=12m/s)做匀速直线运动.所以5s末的速度大小:v5=12(m/s)CD段(6~12s)质点以6s末的速度(即匀速运动的速度)为初速度做匀减速运动.由6s内的速度变化得加速度:a′=(v12-v6)/t=-2(m/s2)因所求的10s末是减速运动开始后经时间t′=4s的时刻,所以10s末的速度大小为:v10=v0+at=12-4×2=4(m/s)答:质点在2s末、5s末和10s末的速度大小分别为9m/s、12m/s、4m/s.例2如图所示为某质点运动的v-t图,试求出该质点在2s末、5s末和10s末的速度大小.

任务3匀变速直线运动规律例3

以6m/s速度运行的汽车沿山路加速下行,加速度的大小为2m/s2,求:(1)3s末汽车的速度;(2)3s内汽车的位移;(3)第3s内汽车的位移.

已知:v0=6m/s,a=2m/s2,t=3s.求:v3、s3和s第3s.答解:(1)vt=v0+atv3=v0+a×3=6+2×3=12(m/s)(2)s=v0t+at2s3=v0t3+at32=6×3+12×2×32=27(m)(3)s2=v0t2+at22=16(m)s第3s=s3-s2=27-16=11(m)自由落体运动

自由落体运动:物体只在重力作用下由静止开始下落的运动.在有空气的空间里,如果空气的阻力作用比较小,可以忽略,物体的下落运动也可以近似看做是自由落体运动。自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动。知识拓展汽车行车安全问题

造成“追尾”事故的原因主要有以下几方面:①车速过快;②车距太短;③司机反应迟钝;④车的制动性能较差;⑤能见度低;⑥酒后开车;⑦疲劳驾车;⑧注意力不集中;⑨道路太差;⑩超载.知识拓展知识聚焦速度

平均速度——物体的位移与所用时间之比.对于匀速直线运动这既是它的平均速度,也是它的瞬时速度,物体每时每刻的速度都相等.对于变速直线运动,考察运动过程的不同时间,所得的平均速度也不同。瞬时速度——物体在任一时刻或任一位置时的速度。瞬时速度对物体的运动描述更为精确。做匀速直线运动的物体瞬时速度保持不变。变速直线运动的物体瞬时速度时刻改变。可以利用速度时间轴表示速度的变化。加速度

速度的变化与所用的时间之比.它不仅取决于速度的变化,还取决于速度变化所用时间.匀速直线运动的加速度为零.匀变速直线运动的加速度为一恒定的值。知识聚焦直线运动规律

对于一般的变速直线运动有:a=(vt-v0)/t对于匀变速直线运动(a为常数)有:瞬时速度公式:vt=v0+at位移公式:s=v0t+at2THANKS物理模块二牛顿运动定律模块二牛顿运动定律知识与技能目标三种基本的力、共点力、作用力与反作用力的概念,共点力的合成与分解介绍三种基本力的简单计算、牛顿第一定律和第三定律、物体的受力分析学会力的正交分解分析实例、会熟练应用牛顿第二定律应用项目一力的基本概念项目二牛顿运动定律项目一力的基本概念任务2三种基本的力任务4共点力的平衡任务1力的基本知识任务3共点力的合成与分解31力的概念1力的三要素2力的作用效果3

力的概念是物体间的相互作用。力是物体对物体间的相互作用,当一个物体对另一个物体施加力的作用时,它一定同时受到那一物体对它自己的作用。

力的三要素是:大小、方向和作用点。

力有两种作用效果即使物体发生形变或运动状态发生改变。任务1力的基本知识任务2三种基本的力一、重力

重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。G=mg(g为9.8N/kg)物体由很多部分组成,各部分都要受到地球对它的作用,我们把各部分重力的作用线相交于一点,这点叫重心。二、弹力

弹力:受到挤压或牵拉发生形变的物体为了恢复它的本来形状而产生的力称为弹力。物体产生弹力条件是:两个物体相互接触并产生形变.弹力的方向垂直于两个物体的接触面。三、摩擦力

摩擦力是指阻碍物体相对运动或者相对运动趋势的力。根据摩擦力的形成特点可把它分为滑动摩擦力和静摩擦力两种。滑动摩擦力:在物体运动过程中,阻碍物体相对运动的力叫滑动摩擦力。静摩擦力:相互接触的两个物体有相对运动趋势时,阻碍相对运动趋势的力称为静摩擦力。人体的重心

人体主要组成有头、躯干、大腿、小腿、上肢等,它们都有各自的重心。人体的各部分是活动的,它们组合出来的重心位置随体位、姿势的改变而改变。人要稳定站立,必须使人体的重心落在两脚底所决定的支撑面上方。一旦重心偏移出这个范围,人就要倾倒。通常情况下,人可以通过改变姿势使重心位置立刻改变,或者移动脚步使重心又回到支撑面上方。延伸阅读任务2三种基本的力——弹力例1一根原长为50cm的弹簧拉长到70cm时,由于弹性形变产生的弹力为400N,求:(1)它的劲度系数是多少?(2)如果再将它拉长到80cm时,劲度系数是多少?此时弹簧产生了多大的弹力?(3)50kg的学生向下拉这根弹簧时,最多能将弹簧拉长到多长?假如弹簧始终是弹性形变.分析:弹簧的原长是0.5m,拉长到0.7m时,弹簧的伸长量x为0.7m-0.5m=0.2m,而弹力F已知为400N,将公式变形,可以求出弹簧的劲度系数.现将弹簧继续拉长到0.8m,则伸长量变为0.8m-0.5m=0.3m,考虑到弹簧始终是弹性形变,劲度系数是弹簧本身的固有属性,所以劲度系数不改变,可以求出新的长度下的弹力.当50kg的学生向下拉弹簧时,最多是整个身体的重力作用在弹簧上,使得弹力与重力平衡,根据公式,可以知道学生的重力大约是500N,再用公式可以求出伸长量,但弹簧的长度还必须加上原长0.5m才行.任务2三种基本的力——弹力例1一根原长为50cm的弹簧拉长到70cm时,由于弹性形变产生的弹力为400N,求:(1)它的劲度系数是多少?(2)如果再将它拉长到80cm时,劲度系数是多少?此时弹簧产生了多大的弹力?(3)50kg的学生向下拉这根弹簧时,最多能将弹簧拉长到多长?假如弹簧始终是弹性形变.解:(1)k=F/x=4000/2=2000(N/m)(2)因劲度系数是弹簧固有属性,所以弹簧长度为0.8m时,劲度系数仍为2000N/m.此时的弹力为:F=kx=2000×0.3=600(N)(3)F=G=mg≈50×10=500(N)k=F/x=5002000=0.25(m)所以学生整个身体挂在弹簧下方时,弹簧的长度大约为0.75m.答:(1)劲度系数为2000N/m;(2)劲度系数仍为2000N/m,弹簧产生的弹力为600N;(3)最多能将弹簧拉长0.75m.任务2三种基本的力——摩擦力例1在冰面拉一个重为2×104N木块,需要用多大的水平力才能使物体匀速运动?

分析:由于在水平面上,物体对平面的压力大小等于它自身的重力.而物体匀速前进的拉力,至少要等于物体所受的滑动摩擦力,应用公式,只要查出木冰间的滑动摩擦因数(μ=0.03)就可以了.已知:N=G=mg=2×104N,μ=0.03.求:f解:f=μN=0.03×2×104=6×102(N).答:使木块匀速前进的力为6×102N.摩擦力对病员的危害

滑动摩擦力的大小与物体间相互挤压的程度有关,也与两物体接触表面的粗糙程度有关.搬运病人时,如果病人还没有悬空,而强行使他在床上移动时,滑动摩擦力会使病人的软组织之间发生错位而造成损伤,将来,这些部位发生压疮的可能性会大大增加。长期卧床的病人容易产生压疮,护士在更换床单时,如果快速拉床单,这样容易使床单与皮肤摩擦,造成创伤从而发炎甚至溃烂.因此护士不应该快速或用力拉动床单。生有冻疮的手不宜用力摩擦取暖,这样容易导致冻疮面破裂。延伸阅读生命活动中的摩擦力

活动的关节里存在摩擦力,但很少有人能感觉到这些摩擦力的存在。这是因为关节材料间的滑动摩擦系数特别小;如果有一天,人感受到肘关节、膝关节等处的摩擦力,那一定是这些关节发生病变了。人体内的大多数器官都或快或慢地在不停地运动着,心脏的有节律的跳动,肺每次呼吸都在胸廓内移动,以及大小肠慢慢有节奏的蠕动,以推动食物向着它的目的地移动.所有这些器官都靠黏膜的润滑作用以减少摩擦力。知识拓展力的合成

由几个已知的共点力求合力的过程,称为力的合成。平行四边形法则

求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,则这两个邻边所夹的对角线的长度就表示合力的大小,对角线所指的方向就是合力的方向,这就是力的平行四边形法则。力的分解

力的分解:求一个已知力的分力的过程称为力的分解。力的合成与分解任务3共点力的合成与分解任务3共点力的合成与分解合力与分力力的合力同一直线上的力的合力任务3共点力的合成与分解力的平行四边形法则任务3共点力的合成与分解三个力的合力力的正交分解重力的正交分解任务3共点力的合成与分解分析:物体受到重力、支持力和静摩擦力三个力,在此三个力作用下平衡,重力可分解成垂直于斜面向下的力Gy,平行于斜面的向下的力Gx.已知:m=75kg,θ=30°.求:f静解:Gx=G·sinθGy=G·cosθf静=Gx=G·sin30°=75×10×0.5=375(N).答:重物受到的静摩擦力是375N.例1如图所示,一个重物的质量为75kg,在30°倾角的斜面上处于静止状态,求此重物受到的静摩擦力是多大?

任务3共点力的合成与分解例1如图所示,木箱重500N,放在水平地面上,一个人用200N与水平方向成30°向上的力拉木箱,木箱沿地平面匀速运动,求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力.分析:画出物体受力图,如图所示.把力F分解为沿水平方向的分力Fx和沿竖直方向的分力Fy,由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态.任务3共点力的合成与分解已知:G=500N,F=200N,θ=30°.解:Fx=Fcos30°Fy=Fsin30°水平方向:Fx=f竖直方向:Fy+N=G则:f=Fx=Fcos30°=173.2(N)N=G-Fy=500-200×1/2=400(N)求:f、N.答:木箱受到的摩擦力为173.2N,地面所受的压力大小等于地面对物体的支持力大小等于400N.例2如图所示,木箱重500N,放在水平地面上,一个人用200N与水平方向成30°向上的力拉木箱,木箱沿地平面匀速运动,求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力.力的分解在理疗中的应用

在医务工作中常常应用力的分解知识帮助治疗,如对于颈部椎骨骨质增生的疾病,施用颈部牵引治疗效果较好。对于骨折病人,外科常用一定大小和方向的力牵引患部来平衡伤部肌肉的回缩力,有利于骨折的定位康复。延伸阅读

物体受两个共点力作用时,保持平衡状态,那么这两个力大小相等,方向相反,它们的合力为零。物体受到三个力作用时,也可能合力为零,只要其中任两个力的合力与第三个力平衡时,此物体受到的合力也为零。任务4共点力的平衡共点力的平衡项目二牛顿运动定律任务1牛顿第一定律任务3牛顿第二定律任务2牛顿第三定律49牛顿第一定律:一切物体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。惯性:物体保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质称为物体的惯性。质量是物体惯性大小的量度,物体的质量越大惯性就越大。任务1牛顿第一定律内容两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反且在一条直线上,分别作用在这两个物体上。任务2牛顿第三定律应用时应该注意

(1)作用力与反作用力总是同时产生,同时消失,同时改变,分别作用在两个不同的物体上。(2)作用力与反作用力是一对性质相同的力。(3)作用力与反作用力的大小和方向与物体的运动状态无关。内容

物体运动的加速度跟它所受的合外力大小成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,这就是牛顿第二定律。它的数学表达式为:F=kma任务3牛顿第二定律应用时应该注意

第一,加速度与合外力的存在及消失完全同步。什么时候物体受到合外力的作用,什么时候物体就获得了加速度;合外力的持续时间是多久,物体运动的加速度的存在时间也是多久。第二,加速度与合外力的方向是完全同步的,加速度的方向完全决定于合外力的方向。合外力的方向改变,加速度的方向随之改变。任务3牛顿第二定律例1

一个质量为5kg的物体受到10N的外力作用,求物体运动的加速度.已知:m=75kg,θ=30°.求:a解:F=maa=F/m=10/5=2(m/s2)答:物体获得的运动加速度为2m/s2.任务3牛顿第二定律例1

质量为20kg的汽车以10m/s的速度行驶,在停止拉力后5s内停下来,求物体所受的阻力.已知:m=20kg,v=10m/s,t=5s.求:f分析:物体只受到三个力的作用:重力G、支持力N和摩擦阻力f,如图所示.任务3牛顿第二定律例1

质量为20kg的汽车以10m/s的速度行驶,在停止拉力后5s内停下来,求物体所受的阻力.解:根据牛顿第二定律,F=maa=(vt-v0)/t=(0-10)/5=-2(m/s2)F=ma=20×(-2)=-40(N)答:物体受到的阻力为40N,方向与运动方向相反.应用类型

(1)已知物体的受力情况,求运动情况:知道物体受到的全部作用力,应用牛顿第二定律求出加速度,再根据题意,应用运动学公式就可以知道物体的运动情况,即可求出物体任意时刻的位置、速度以及运动的时间。(2)已知物体的运动情况,求受力情况:知道物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体的受力情况。任务3牛顿第二定律解题步骤

(1)对研究对象进行受力分析,建立相互垂直的x、y轴(以运动方向为坐标轴的正方向),画出物体受力图。(2)确定物体是做匀速运动还是匀变速运动,分别写出x、y轴上的合力表达式,由牛顿第二定律或由运动学公式求出加速度。(3)由公式或方程求出未知量。任务3牛顿第二定律例1

起重机吊起总质量为4×102t,吊绳的拉力为6.0×106N,求向上吊起10s末物体的速度和此时物体距地面的高度(不计空气阻力).已知:v0=0,m=4×102t=4×105kg,F=6.0×106N,t=10s.求:vt和h.分析:以物体为研究对象,在不计空气阻力的情况下,物体受到两个力的作用:竖直向上的拉力F和竖直向下的重力G,选向上方向为正方向,如图所示.任务3牛顿第二定律例1

起重机吊起总质量为4×102t,吊绳的拉力为6.0×106N,求向上吊起10s末物体的速度和此时物体距地面的高度(不计空气阻力).解:y轴:F合=F-GF合=maF-G=maa=F合/m=(F-G)/m=(6.0×106-4×105×10)/(4×105)=5(m/s2)vt=v0+at=5×10=50(m/s)s=v0t+at2=×5×102=250(m)答:10s末物体的速度为50m/s,此时物体的高度为250m.任务3牛顿第二定律例2

一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在4.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速运动,物体与水平地面的滑动摩擦力是2.2N,求物体4s末的速度和4s内发生的位移.已知:v0=0,m=2kg,F=4.4N,f=2.2N.求:v4,s4.解:画物体受力图,建坐标轴x、y轴.y轴受平衡力,F合=0x轴:F合=F-fF合=ma由牛顿第二定律可知物体的加速度为a=F合/m=(F-f)/m=(4.4-2.2)/2=1.1(m/s2)4s末的速度v4和4s内发生的位移s4为v4=v0+at=1.1×4=4.4(m/s)s4=v0t+at2=×1.1×42=8.8(m)任务3牛顿第二定律例3

如图所示,物块由静止开始沿斜面下滑,已知斜坡的倾角为37°,坡面动摩擦因数为0.3,求物块下滑的加速度(g取10m/s2).已知:v0=0,μ=0.3.求:a.分析:物块在运动过程中受到三个力的作用,建沿斜面方向和垂直斜面方向的坐标轴x轴、y轴.把重力G分解到x轴和y轴上,分别记为Gx、Gy.任务3牛顿第二定律例3如图所示,物块由静止开始沿斜面下滑,已知斜坡的倾角为37°,坡面动摩擦因数为0.3,求物块下滑的加速度(g取10m/s2).解:y轴上物体受平衡力,F合=0x轴上:F合=Gx-fF合=maGx-f=ma而Gx=mgsinαGy=mgcosαf=μN=μmg·cosα代入数值得:mgsin37°-μmgcos37°=maa=gsin37°-μgcos37°=10×0.6-0.3×10×0.8=3.6(m/s2)答:物块下滑的加速度为3.6m/s2.知识聚焦力的概念

力是物体对物体的相互作用。力的平行四边形法则

互成角度的共点力可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就是力的平行四边形法则。三种基本的力的性质

重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。弹力:受到挤压或牵拉发生形变的物体为了恢复它的本来形状而产生的力称为弹力。摩擦力是指阻碍物体相对运动或者相对运动趋势的力。知识聚焦牛顿三大定律

1)牛顿第一定律:也称惯性定律,一切物体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为止.2)牛顿第三定律:两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,沿一条直线,分别作用在这两个物体上.3)牛顿第二定律:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比.F=ma4)应用牛顿第二定律解题步骤:①物体受力分析,建立坐标,进行力的正交分解;②运用牛顿第二定律或运动学公式建方程组;③解方程组。THANKS物理模块三功和能模块一变速直线运动知识与技能目标正功、负功、合力做功、弹性势能介绍功、动能、重力、势能的概念学会机械能守恒定律进行简单计算应用项目一功项目二机械能及机械能守恒定律项目一功任务2正功和负功任务1功任务3合力做功任务1功一、功

一个力作用在物体上,并使这个物体在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。二、功的公式

功的公式:力对物体所做的功,等于力的大小F、位移的大小s、力与位移夹角α的余弦三者的乘积。W=Fscosα当α=0°时cosα=1,W=Fs>0当α=90°时osα=0,W=0,力对物体不做功

当α=180°时cosα=-1,W=-Fs<0应用功的公式计算功任务2正功和负功任务2正功和负功当0°≤α<90°时cosα>0,W>0,力对物体做正功。这时作用力对物体的运动起到了促进的作用,叫做动力。当90°<α≤180°时

cosα<0,W<0,力对物体做负功。如果物体受到两个以上的作用力,求这些力做的功时,有两种方法

先求出合力,再求出合力所做的功。W合=F合s

先求出各个力做的功,再求这些功的代数和。W合=W1+W2+W3+…任务3合力做功任务3合力做功已知:θ=30°,m=10kg,s=5m.解:物块在斜面上运动时,重力的方向竖直向下,而物块位移的方向与斜面平行,显而易见,重力与位移之间的夹角α=90°-θ=60°.根据功的公式W=FscosαWG=Gscos60°=mgscos60°=245(J)求:WG.答:重力做的功为245J.例1一质量为10kg的物块从倾角θ=30°的斜面顶端滑下,斜面的长为5m,求重力做的功.任务3合力做功已知:G=98N,s=4.0m,F=100N,μ=0.2.求:(1)木箱所受各个力做功的代数和.(2)合力对木箱做的功.分析:首先要对木箱的受力情况进行分析,然后确定各个力的大小以及与物体位移方向间的关系.例2一木箱重为98N,一人用100N的水平拉力使木箱沿水平面移动4.0m,木箱与水平面间的动摩擦因数为0.2,求:(1)木箱所受各个力做功的代数和;(2)合力对木箱做的功.任务3合力做功例2一木箱重为98N,一人用100N的水平拉力使木箱沿水平面移动4.0m,木箱与水平面间的动摩擦因数为0.2,求:(1)木箱所受各个力做功的代数和;(2)合力对木箱做的功.解:(1)木箱在水平面运动时,共受到四个力的作用:重力G、支持力N、拉力F、摩擦力f.根据功的公式W=Fscosα重力G做的功为WG=Gscos90°=0支持力N做的功为WN=Nscos90°=0拉力做的功为WF=Fscos0°=Fs=100×4.0=400(J)因为木箱做水平运动,竖直方向上N=G,所以摩擦力f做的功为Wf=fscos180°=-fs=-μNs=-0.2×9.8×4.0=-78.4(J)木箱所受各个力做功的代数和WG+WN+WF+Wf=0+0+400+(-78.4)=321.6(J)任务3合力做功例2一木箱重为98N,一人用100N的水平拉力使木箱沿水平面移动4.0m,木箱与水平面间的动摩擦因数为0.2,求:(1)木箱所受各个力做功的代数和;(2)合力对木箱做的功.解:(2)因为木箱做水平运动,所以竖直方向上合力为零,木箱所受到的合外力为F合=F-f=F-μN=100-0.2×98=80.4(N)W合=F合scos0°=F合s=80.4×4=321.6(J)答:木箱所受各个力做功的代数和等于合力对木箱做功,均为321.6J.项目二机械能及机械能守恒定律任务1动能任务3机械能任务2势能77任务1动能

运动的物体能够做功。运动的物体具有能。动能:物体由于运动而具有的能称为动能。理论证明:物体的动能等于它的质量与它的速度平方乘积的一半.用符号Ek表示动能。Ek=mv2重锤击打铁钉任务1动能已知:m1=10g=1×10-2kg,v1=800m/s,m2=60kg,v2=3.0m/s.求:Ek1和Ek2哪个大.答:飞行的子弹要比奔跑的人动能大.例1质量是10g,以800m/s的速度飞行的子弹;质量为60kg的人,以3.0m/s的速度奔跑,哪个动能大?解:子弹的动能Ek1=m1v12=×1×10-2×8002=3.2×103(J)人的动能Ek2=m2v22=×60×3.02=2.7×102(J)一、重力势能

重力势能:物体由于被举高而具有的能称为重力势能。物体被举得越高,或者物体越重,下落时所做的功就越多,重力势能就越大。任务2势能二、弹性势能

弹性势能:由于物体发生弹性形变而具有的能。任务2势能分析:重力做功只与始末位置的重力势能有关,而与它经过的具体路径无关.而重力势能是一个相对的量,选地面为零势能面.例1乒乓球从离桌面1.0m的地方自由落下,落到桌面后又跳起来0.9m.如果乒乓球的质量为2.0g,试计算整个过程重力所做的功.已知:m=2.0g=2.0×10-3kg,h1=1.0m,h2=0.9m.求:WG.答:乒乓球在整个过程中重力做的功为1.96×10-3J.解:重力做的功为WG=mgh1-mgh2=mg(h1-h2)=2.0×10-3×9.8×(1.0-0.9)=1.96×10-3(J)任务3机械能机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。不同形式的机械能之间,是可以相互转化的。机械能守恒定律在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但总的机械能保持不变。任务3机械能分析:因为小球是被随意抛出,可能做斜上抛、斜下抛、平抛等运动,因而用牛顿第二定律和运动学公式来解决这个问题很难.但是,小球在空中只有重力做功,所以可以用机械能守恒定律来求解.例1某人站在h1=5m高的阳台上,以v1=10m/s的速度随意抛出一个小球,如果不计空气阻力,求小球落地时速度的大小?已知:h1=5m,v1=10m/s,h2=0.求:v2.

解:小球在空中飞行过程中只受重力作用,故机械能守恒.取地面为零势能面,小球在抛出点处为初状态,在落地点处为末状态.则根据机械能守恒定律有任务3机械能分析:小球在摆动的过程中,受到重力和绳子的拉力两个力的作用,其中拉力的大小方向是不断变化的,很难用牛顿第二定律和运动学公式来解决这个问题.但是仔细分析一下,拉力的方向始终垂直于小球的运动方向,拉力不做功.小球在摆动的过程中,只有重力做功,所以可以用机械能守恒定律来求解.例2质量为6.0g的小球,系在绳子的一端,绳子的另一端固定在支架上,绳子长50cm,现将小球拉到与竖直方向成37°角的位置A,然后放手.求小球经过最低点O时的速率.(空气阻力、绳子的质量、绳子的形变都可以忽略不计.)任务3机械能例2质量为6.0g的小球,系在绳子的一端,绳子的另一端固定在支架上,绳子长50cm,现将小球拉到与竖直方向成37°角的位置A,然后放手.求小球经过最低点O时的速率.(空气阻力、绳子的质量、绳子的形变都可以忽略不计.)已知:m=6.0g,l=50cm,θ=37°.求:v2.任务3机械能例2质量为6.0g的小球,系在绳子的一端,绳子的另一端固定在支架上,绳子长50cm,现将小球拉到与竖直方向成37°角的位置A,然后放手.求小球经过最低点O时的速率.(空气阻力、绳子的质量、绳子的形变都可以忽略不计.)解:小球在摆动的过程中只受重力作用,故机械能守恒.取最低点O处为零势能面.则小球在位置A处为初状态:v1=0m/s,h1=l-lcosθ=0.50×(1-cos37°)=0.10(m).小球在位置O处为末状态:h2=0.根据机械能守恒定律有:运动与能量

人们日常生活、工作都需要能量.食物具有化学能,人体内维持各种生命活动的能量只能从食物中获得,然后把这种化学能转化成为维持生命所必需的内能和机械能。在医学上,物理疗法中包含运动疗法.适当的运动可以对血脂、血压、内分泌等有关身体健康的因素以及功能康复等产生有益的作用.人体运动能力在很大程度上取决于能量供应的能力,不同的运动项目其主要的供能系统是不同的,能量输送的方式可分为无氧供能和有氧供能两种形式.强度大、时间短的运动以无氧供能为主;强度小、时间长的运动以有氧供能为主.有氧运动是人们健身防病的法宝.知识拓展知识聚焦功

W=Fscosα.当α为锐角时,W>0,F为动力;当α为钝角时,W<0,F为阻力。合力做的功等于各个分力做功的代数和。动能物体由于运动而具有的能称为动能。动能是标量。势能

物体由于被举高而具有的能称为重力势能。重力势能是标量。机械能

动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能守恒定律

在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但总的机械能保持不变。THANKS物理模块四振动与波模块四振动与波知识与技能目标简谐振动及其相关的概念、声波的医学应用介绍振幅、周期、频率的概念,共振的概念,机械波的种类及形成条件学会周期和频率的简单计算,波长、频率、波速的相关计算应用项目一机械振动项目二机械波项目一机械振动任务2描述振动的三个物理量任务1简谐振动任务3共振93任务1简谐振动

机械振动:物体沿着弧线或直线,在某一位置(平衡位置)附近的往复运动,这种运动叫做机械振动.振动的形式有各种各样,振动是个复杂的过程,其中最简单、最基本的振动是简谐振动,许多复杂的振动都可以视为简谐振动的合成.弹簧振子任务1简谐振动一、胡克定律

弹簧的弹力F的大小跟物体离开平衡位置的位移x的大小成正比。二、简谐振动

物体在大小跟位移成正比,方向总是指向平衡位置的回复力作用下的振动称为简谐振动。在振子运动的过程中,振子所受到的回复力、速度、加速度的大小方向都是不断变化的。振幅1周期2频率3

振动物体离开平衡位置的最大距离。

振动物体完成一次全振动所需的时间。

振动物体每秒内完成全振动的次数。任务2描述振动的三个物理量任务3共振一、阻尼振动

振动过程中的阻碍作用是不可避免的,物体在振动过程中要不断克服阻力做功而消耗能量,振幅就会逐渐减小,最后完全停止下来,这种振幅越来越小的振动叫做阻尼振动。二、共振

在受迫振动中,策动力的频率跟物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象叫做共振。共振现象在生活和生产中有许多的应用。各种音箱、粉碎机、测振仪、电振泵、测速仪等,就是利用共振的原理。振动与医学

一切发声的物体都在振动。在医院里,有经验的医生会用叩诊法来诊断病人的病情。用手指、手掌、拳头等叩击被检查者身体某些部位,使之振动而产生音响,根据振动和声响的特点来判断被检查部位有无异常。而听诊是通过对体内发出的声音如心音、呼吸音的听取来作为诊断一些病情的依据。听诊常常需要用听诊器。听诊器由胸件、导管和耳塞三部分组成。胸件有膜式胸件和钟式胸件两种。知识拓展生活中的共振

共振现象在生产和生活中非常常见。比如家用洗衣机的甩干机关闭后转速逐渐减小到零的过程中,会有一小段时间洗衣机抖动得比较厉害,这就是共振现象。水龙头放水时,有时自来水管会发出阵阵的响声,这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故。在无线电技术中,收音机就是利用电共振(电谐振)的原理来收听不同电台的广播的。激光的产生利用了“光学共振”,医疗技术中则有“核磁共振”等。知识拓展项目二机械波任务1机械波任务2描述波的三个物理量任务1机械波横波的形成纵波的形成任务1机械波横波

横波:振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波。如绳上的凹凸波,横波的波形特征是凹凸(起伏)相间,其中的最高点叫波峰,最低点叫波谷。纵波纵波:振动方向跟波的传播方向在同一条直线上的波叫做纵波。如弹簧上的疏密波,纵波的波形特征是疏密相间,其中密集的部分叫密部,稀疏的部分叫疏部。波长1周期2频率3

在波的传播方向上,两个相邻的运动情况完全相同的质点之间的距离叫做波长。

波前进一个波长所需的时间叫做周期。通常用字母T表示。

周期的倒数叫做波的频率。通常用字母f表示。波的周期和频率与波源振动的周期和频率相同。任务2描述波的三个物理量波速4

波的传播速度即波速。声波

我们生活在一个充满声音的世界.当我们在说话时,用手摸一下喉咙,就会感到声带在振动。一切发声的物体都在振动,它们就是声源。当声源在振动时,使周围的空气产生疏密变化,形成疏密相间的纵波,这就是声波。声波传入人耳,使耳膜发生振动,人们就产生了声音的感觉。声波和其他机械波一样,必须在介质中才能传播。任何气体、液体和固体都能传播声波。知识拓展音乐疗法

中国是音乐疗法的发源地.两千多年前,《黄帝内经》就提出了“五音疗疾”的理论。现代科学证实,音乐可以调节人的大脑皮质,使体内一些有益于健康的激素、酶类等数量增多,有些患者通过音乐治疗,能增进食欲、增强免疫系统功能和调节自主神经系统功能等作用。近年来由于音乐在治疗心血管、神经系统的一些疾病上有一定的效果而被称为“音乐医生”。音乐疗法越来越受到国内外的重视,具有传统特色的音乐疗法在临床中将被广泛使用。知识拓展超声技术

人耳能够听到的振动频率是有一定范围的,这个范围是20~20000Hz。但不同的人之间的差异较大,人耳对1000Hz左右的声波最为敏感。频率低于20Hz的机械波叫做次声波。次声波的频率很低,对人体有害,人体器官固有的振动频率和次声频率相接近,倘若外来的次声频率与人体器官的振动频率相似或相同,就会引起人体器官的“共振”,从而使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心等一系列症状,甚至使人体内脏受损而丧命。人体某些器官也会发出微弱的次声波,利用这些特性能够了解人体或其他生物相应器官的活动情况。如次声按摩治疗近视、次声诊断骨质疏松等,另外其在临床麻醉中也有一定的应用。知识拓展知识聚焦机械振动

物体在某一位置(平衡位置)附近的往复运动。简谐振动

回复力大小跟位移成正比,方向总是指向平衡位置的振动。描述振动的三个物理量

(1)振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离,常用A表示。(2)周期:振动物体完成一次全振动所需的时间,用T表示。(3)频率:振动物体每秒钟完成全振动的次数,用f表示。(4)关系:T=1/f或f=1/T。共振在受迫振动中,策动力的频率跟物体的固有频率相等时,振幅最大。知识聚焦机械波

机械振动在介质中的传播,形成机械波。波是传递能量的一种方式。产生机械波的条件:有振动的波源,有传播机械振动的介质。波的种类

(1)横波:振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波。(2)纵波:振动方向跟波的传播方向在同一条直线上的波,叫做纵波。波长、波速和频率

(1)波长:在波的传播方向上,两个相邻的运动状态完全相同的质点间的距离,叫做波长.通常用λ表示。(2)波速:波的传播速度即波速。通常用v表示。(3)周期与频率:波前进一个波长所需的时间,叫做波的周期,通常用T表示。周期的倒数叫做频率,通常用f表示。波的周期和频率与波源振动的周期和频率相同。(4)关系:v=λ/T=λf。THANKS物理模块五热现象及应用模块五热现象及应用知识与技能目标做功和热传递的联系与区别、液体表面层的性质、液体流动的性质、饱和汽与饱和汽压的概念介绍理解热力学第一定律、描述气体状态的三个参量、浸润不浸润现象、毛细现象、空气的绝对湿度和相对湿度学会热力学第一定律、水银压强计、病房湿度的测定和调节应用项目一物体的内能项目二气体的性质及应用项目三液体的表面现象项目四液体的流动及其应用项目五空气的湿度项目一物体的内能任务2改变物体内能的两种方法任务1物体的内能任务3热力学第一定律01物质是由大量分子组成的02分子永不停息地做无规则热运动

03分子之间存在着相互作用力分子动理论的基本观点任务1物体的内能物体的内能1.分子的动能2.分子的势能3.物体的内能

分子做无规则运动所具有的动能叫做分子的动能。

分子势能与分子间的相互作用力的大小和相对位置有关。

组成物体的所有分子的平均动能和分子势能的总和,就是物体的内能。任务1物体的内能物质的形态与物态

一、物质的形态在自然界中,大到星球、宇宙,小到分子、原子、电子等极微小的粒子,真可谓形态各异千姿百态。经过物理学的研究,千姿百态的物质都可以初步归纳为两种基本的存在形态:“实物”和“场”。二、物态是按属性划分的实物存在的基本形态,它都表现为大量微小物质粒子作为一个大的整体而存在的集合状态。以往人们只知道有固态、液态和气态三种物态,随着科学的发展,在大自然中又发现了多种“物态”。知识拓展改变物体内能的两种方法做功可以改变物体的内能热传递可以改变物体的内能任务2改变物体内能的两种方法任务3热力学第一定律一、在物体状态变化的过程中没有热传递时

Q=0,外界对物体所做的功等于物体内能的变化,即ΔE=W。二、在物体状态变化的过程中没有做功时

W=0,热传递中物体所吸收的热量或放出的热量等于物体内能的增加或减少,即ΔE=Q。任务3热力学第一定律已知:Q=5×105J,ΔE=2×105J.求:W.答:对外做了3×105J的功.例1一定质量的气体,从外界吸收热量5×105J,内能增加了2×105J,问它对外做了多少功?解:Q=ΔE+WW=Q-ΔE=5×105-2×105=3×105(J)任务3热力学第一定律已知:ΔE=-800J,Q=-300J.求:W.答:对外做了500J的功.例2物体内能减少800J,活动中物体散失了300J的热量,问物体对外做了多少功?解:Q=ΔE+W-300=-800+WW=Q-ΔE=-300+800=500(J)能量与人体健康

一、能量摄入与人体健康的关系能量摄入过剩,则会在体内储存起来.人体内能量的储存形式是脂肪,脂肪在体内的异常堆积,会导致肥胖和机体不必要的负担,并可成为心血管疾病、某些癌症、糖尿病等退行性疾病的危险因素。二、影响人体能量的因素人体内部能量包括身体能量和心理能量。平时能看到的是身体能量,比如身体长什么样、气色如何;所看不到的,是心理能量。我们是否有这样一种体会:当你感觉委屈的时候,身体会有无力感;当你感觉愉悦兴奋的时候,身体会觉得很轻松。因为身心能量之间是相互影响的。知识拓展基础代谢和基础代谢率

基础状态是指人体处在清醒而又非常安静、不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等因素的影响时的状态。基础代谢是指基础状态下的能量代谢。基础代谢率是指单位时间内的基础代谢,即在基础状态下,单位时间内的能量代谢。新陈代谢是机体生命活动的基本特征,新陈代谢包括物质代谢与相伴的能量代谢,简称代谢。在分解代谢过程中,营养物质蕴藏的化学能便释放出来。这些化学能经过转化,便成了机体各种生命活动的能源,生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用等,称为能量代谢。知识拓展项目二气体的性质及应用任务2气体的三个实验定律任务4道尔顿分压定律任务1气体的状态参量任务3理想气体的状态方程气体的体积1气体的温度2气体的压强3

气体的体积是指气体分子无规则热运动所能达到的空间范围。

温度是表示物体冷热程度的物理量。处在同一热平衡状态的物体必定拥有某一共同的物理性质表征,这种物理性质的量叫做温度。

大量运动着的气体分子对容器壁频繁地碰撞有压力作用。容器壁单位面积上受到的压力叫做气体的压强。任务1气体的状态参量任务1气体的状态参量两种温标图水银体温表、电子体温表水银压强计医用体温计

临床中使用的体温表有液体体温表、电子体温表,还有红外线体温表。液体体温表的工作物质是水银。它的液泡容积比上面细管的容积大得多。泡里水银受到体温的影响体积膨胀,使管内水银柱的长度发生明显的变化。变化一般在35~42℃之间,所以体温表的刻度通常是35~42℃,而且每一度又分成10等份,因此体温表温度值可精确到0.1℃。知识拓展正压和负压的应用

正压和负压在临床护理中应用很多,如静脉输液或高压氧舱等就是利用正压将药液或氧气输入人体的。静脉输液的基本原理是利用液体静压与大气压的物理原理,使液体输入到人体静脉内。负压在临床上也有很多应用,如抽血就是利用负压,人体胸膜腔内的压强就是负压,一般为-1kPa左右。如果人的胸膜腔内压强逼近或等于大气压强,其呼吸就会发生困难;引流装置就是利用负压将体内的液体引到引流袋中;拔火罐是通过物理的刺激和负压,将皮肤微微吸鼓,从而扩张血管,促进血液循环,激发精气,调理气血,提高和调节人体免疫力;功效为逐寒祛湿、疏通经络、祛除淤滞、行气活血、消肿止痛、拔毒泻热,调整人体的阴阳平衡、解除疲劳、增强体质,达到扶正祛邪、治愈疾病的目的。

知识拓展3个气体的实验定律定律一定律二定律三气体的温度保持不变时,增大压强,体积会减小,用公式表示为:P1V1=P2V2=…=PnVn=恒量(玻义耳马略特定律)气体的压强保持不变时,温度升高,体积增大,用公式表示为:V/T=恒量或V1/T1=V2/T2=…=Vn/Tn(盖·吕萨克定律)气体的体积保持不变时,温度升高,压强增大,用公式表示为:P/T=恒量或P1/T1=P2/T2=…=Pn/Tn(查理定律)任务2气体的三个实验定律任务3理想气体的状态方程一、理想气体

通常常温(20℃)常压(1atm)下的实际气体均可近似看成理想气体。二、理想气体的状态方程

P1V1/T1=P2V2/T2任务3理想气体的状态方程已知:P1=6.078×106Pa,V1=20L=2×10-2m3,T1=273+20=293K,P2=1.013×105Pa,T2=273K.求:V2和m.答:筒里氧气的质量是1.6kg.例1氧气筒容积是20L,筒上压强计所指的压强是6.078×106Pa,筒的温度是20℃,求筒里氧气的质量(已知:在0℃和一个大气压下,氧气的密度ρ=1.43kg/m3).解:P1V1/T1=P2V2/T2

V2=P1V1T2/P2T1==1.118(m3)m=V2ρ=1.118×1.43=1.6(kg)任务3理想气体的状态方程例2温度等于50℃,压强等于1.0atm时,气体的体积是930ml.经压缩,气体的压强增大到10.0atm,体积减小到155ml,那么气体的温度将升高到多少?已知:V1=930ml,P1=1.0atm,T1=273+50=323K,V2=155ml,P2=10.0atm.求:T2.答:气体的温度将升高到5.4×102K或267℃.解:P1V1/T1=P2V2/T2T2=P2V2T1/P1V1=540(K)=267(℃)医用氧气瓶

氧气瓶里氧气的状态,一般地说,氧气瓶里氧气的温度为室内环境的温度;氧气瓶顶端压力表是测量筒内氧气压强的装置,量程大多是25MPa。氧气瓶的附属装置:减压器是一种弹簧自动减压装置,将来自氧气筒内的高压气体降低至0.2~0.3MPa,使流量平衡,便于使用。流量表是用于测量每分钟氧气流出量的装置,流量表内装有浮标,当氧气通过流量表时,从浮标上端平面所指刻度,可能测知每分钟氧气的流出量。延伸阅读任务4道尔顿分压定律一、内容

某一成分的气体在混合气体中产生的分压强等于在相同温度下它单独占有整个容器时所产生的压强;而混合气体的总压强等于其中各种成分气体分压强之和,这个规律就叫道尔顿分压定律。二、方程

P=P1+P2+……+Pn高气压环境对人体的影响

人在高压环境下工作,如果呼吸正常比例的空气,由于氧分压和氮分压较大而溶解在血液中的气体的量正比于气体的分压强,因而很高的氮分压使溶于血和体内组织中的氮的数量可达到中毒水平。即发生氧中毒或氮麻醉等。所以高压环境下工作的人,必须呼吸低浓度的氧和氮与其他气体相混合的特殊气体,他们身上背的气袋,不是氧气袋,而是低浓度的氧和氮与其他气体相混合的特殊气体;袋内的压强稍高于环境的压强,主要是防止环境压强太高压瘪身体组织,这时必须把较高压强的特殊气体送进肺中。知识拓展高压氧舱治疗疾病的原理

人在高压环境中溶解在血液中的氧随着压力的增高而增加。在2个大气压下吸纯氧后溶解在血里的氧气增加了14倍,而在3个大气压下就增加了21倍。高压氧舱就是通过给氧舱加压,让患者在高于1个大气压的环境中,吸入高浓度的氧来促进细胞有氧代谢,迅速使血氧含量增加,血氧分压增高,血氧弥散能力增强,使大脑、组织得到充分氧供,并能使大脑组织及其他组织储存氧量增加,使脑的耐缺氧能力增强,同时高压氧下,由于氧气充足,生成三磷酸苷的能力增强(即脑供能增强),使脑组织能得到充足的氧和能量,故大脑组织代谢旺盛,脑细胞存活时间延长,使大脑的反应能力提高,思维敏锐,从而迅速、有效地达到治疗疾病、缓解疲劳的功效。知识拓展项目三液体的表面现象任务2附着层的浸润和不浸润现象任务4毛细现象任务1表面层的收缩趋势表面张力任务3弯曲液面的附加压强任务5栓塞空气栓塞表面层1表面层的收缩趋势2表面张力3

液体跟气体接触的一层液体薄层,叫表面层。

各种形状的物体在体积相同的情况下,以球形的表面积为最小。

存在于各部分液面间的相互吸引力导致液体表面具有自动缩小的趋势,促使这种收缩趋势的力称为表面张力。任务1表面层的收缩趋势表面张力01

表面张力的大小与液体的性质和温度有关。一般情况下,温度越高,表面张力就越小。02

表面张力的方向总是与液面相切,并与液面的任何两部分的分界线垂直。03

表面张力的大小与分界线的长度成正比。表面张力任务1表面层的收缩趋势表面张力附着层1

浸润和不浸润现象2

弯曲液面3

液体跟固体接触时的一层液体薄层叫附着层。在附着层内的分子,一方面受到内部液体分子对它的吸引力称内聚力;另一方面受到固体分子对它的吸引力称附着力。

当液体跟固体接触时,可以看到两种不同的现象,一种是两者的接触面积趋于扩大的现象,另一种是两者的接触面积趋于缩小的现象.前一种叫浸润现象,后一种叫不浸润现象。

弯曲液面由于表面张力的存在,表面周界上都有表面张力作用。任务2附着层的浸润和不浸润现象01

当液面为平面时,表面张力的合力为零。02

当液面为凹面时,合力向上,指向液外。03

当液面为凸面时,合力向下,指向液内弯曲液面的附加压强任务3弯曲液面的附加压强任务3弯曲液面的附加压强当液面为平面时

当液面为凹面时当液面为凸面时人体肺泡的物理特性

一、表面活性物质在呼吸过程中的调节作用人体的肺泡大小不一,而且肺泡是相连通的。在充满空气的肺中,既有肺组织的弹性力,又有存在于肺泡气液界面上的表面张力,而对于肺充气来说,大部分压力是用来克服表面张力的。二、肺泡在呼吸中的物理特性肺位于胸内,支气管在肺内分成很多小支气管,小支气管越分越细,其末端膨大成囊状气室,每室又分成许多小气囊,叫做肺泡。知识拓展任务4毛细现象毛细现象毛细管中液体上升的高度生物医学中的毛细现象

在医护工作中,使用的药棉就是充分利用毛细现象的,它是普通的棉花经过脱脂处理后,制成药棉、酒精棉球、棉签等,用于注射、外科用来清理创面的污液等。而外科的手术缝线又要力求避免毛细现象,因此要用蜡处理,其目的是封闭手术缝线中的毛细管,杜绝细菌内外传导途径。毛细血管是分布于各器官的组织和细胞之间的最微细血管。介于微动脉和微静脉之间。分支多,互相吻合成毛细血管网.管壁由一层内皮细胞及一薄层基膜组成,厚约0.5μm。基膜外面有薄层结缔组织,其中有纤维细胞、巨噬细胞和周细胞等。知识拓展

液体在细管中流动时,如果管中有气泡,当气泡的直径与管径等大时,液体的流动将受到阻碍,气泡多时可发生阻塞,这种现象叫栓塞。任务5栓塞空气栓塞气体栓塞的形成项目四液体的流动及其应用任务1理想液体的流动任务2实际液体的流动任务1理想液体的流动一、理想液体

实际研究中,水在常温和常压下可以近似认为是理想液体。二、稳定流动

通过任何一个截面和任一截面上各点的流速都相等,且不随时间而改变;而在粗细不均匀的管道中流动,各处的流速是不同的,但每一点的流速是不随时间变化的,这种流动称为稳定流动,简称稳流。三、流量

液体在管道中流动时,垂直于流动方向的截面为通流截面,单位时间内流过管道横截面的液体的体积称为流量。四、连续性原理

液体的流动具有连续性。液体的连续性原理:S1v1=S2v2任务1理想液体的流动液体的流量

液体的连续性原理

理想液体在同一水平管道中稳定流动时,在截面积大的地方,流速小,压强大;在截面积小的地方,流速大,压强小.这一结论同样也适用于气体。任务1理想液体的流动液体流速与压强的关系空吸作用与医用雾化吸入器

空吸作用就是利用增大流体流速而产生的对周围流体的吸入作用。在同一管道的稳定流动中,管径变细处流速增大而压强减小,当流速很大时,压强减小到低于周围流体的压强时,周围的流体即向该处流入,这就是空吸作用。喷雾器、抽气机等都是利用空吸作用原理设计制造的。知识拓展虹吸现象与洗胃机

虹吸现象是液体从液面较高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。它发生的条件是:①管内先装满液体;②管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度;③出水口比上容器的水面必须低.这样使得出水口液面受到向下的压强(大气压加水的压强)大于向上的大气压,保证水的流出。知识拓展任务2实际液体的流动实际液体的层流实际液体与理想液体的压缩性都很小,主要区别是有无黏滞性。实际液体的黏滞性实际液体作层流时,相邻两层液体之间存在速度差,就有相对运动,流速大的一层对流速小的一层施以拉力,流速小的一层对流速大的一层施以阻力,相邻液层之间存在这样的一对相互作用力叫内摩擦力(也叫黏滞力)。泊肃叶定律作层流时,其平均流速与管子两端的压强差ΔP成正比,与管子的截面积成正比,与管子的长度L成反比,与液体的黏滞系数η成反比。任务2实际液体的流动层流

水平管道中的平均流速血液的流动与血液循环

血液在固定的血管中流动,血管从心脏开始,由粗到细,由长到短,渐渐变成肉眼看不清的毛细血管。血管分为动脉血管和静脉血管两大类,它们之间的不同之处是,动脉中流动的是“干净”血液,而静脉却输送“含废物”的血液。血液在心脏中是单方向流动,经心房流向心室,由心室射入动脉。在心脏的射血过程中,心室舒缩活动所引起的心室内压力的变化是促进血液流动的动力,而瓣膜的开放和关闭则决定着血流的方向.一般情况下,血液进入心室不是靠心房收缩所产生的挤压作用,而是靠心室舒张时心室内压下降所形成的“抽吸”作用。知识拓展血压的形成与血压测量

血压是指血液对血管壁的侧压力,形成血压需要有三条基本因素:①心脏收缩射血所产生的动力和血液流动时所受到的阻力的相互作用。当心脏收缩射血时,直接作用到动脉血管壁,这是动脉压力的直接来源。当血液流经血管,特别是流经微小的动脉时,由于血液成分之间和血液与血管壁之间的摩擦,会产生很大阻力。这样,心脏每次收缩射入大动脉的血液就不能全部迅速通过小动脉,而有一部分储留在动脉系统内,充盈和压迫管壁,形成动脉血压。因此,心脏收缩射血所产生的动力和血液在血管内流动所受到的外周阻力是形成动脉血压的两个相互依存的根本条件。由泊肃叶定律可知,血压等于心输出量与外周阻力的乘积,即ΔP=QR。②必须有足够的循环血量。如果循环血量不足,血管壁处于塌陷状态,便失去了形成血压的基础.③大血管壁的弹性。知识拓展血压计

水银血压计的构造原理如图所示。由加压气球、袖带和检压计三部分组成。袖带的橡皮囊二管分别与加压气球和检压计相连,三者形成一个密闭的管道系统。上端与大气相通的玻璃指示管和上端与橡皮囊相连的汞瓶相连构成一个U形管,作为气压指示装置,当橡皮囊内压力大于大气压力时,汞瓶内水银被压向玻管,水银面下降;而玻管内水银面上升,直到由两者之间的高度差产生的压强与汞瓶内水银面所受橡皮囊内气体压强相等,此时,水银面高度差即反映橡皮气囊内气压。知识拓展项目五空气的湿度任务2空气的湿度任务1饱和汽与饱和汽压任务3湿度计任务1饱和汽与饱和汽压一、汽液分子的动态平衡

当单位时间内从液面飞出的分子数等于返回液体的分子数时,液面上方的汽密度就保持不变,液体也不会减少,称为液体和汽达到了动态平衡。处于动态平衡时,液体的蒸发仍不断在进行;处于动态平衡时的汽密度与温度有关,温度越高,达到动态平衡时的汽密度越大。二、液体的饱和汽压

跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽。饱和汽所产生的压强叫做这种液体的饱和汽压。01

空气中所含水汽的密度叫做空气的湿度。02

某一温度时,空气中所含水汽的压强叫做这一温度下的绝对湿度。影响绝对湿度的因子很多,主要取决于水汽的来源、输送和空气保持水汽的能力等。空气的湿度任务2空气的湿度任务2空气的湿度已知:t=20℃,P=0.799kPa,查表P饱=2.34kPa.求:B.答:空气相对湿度为34%.例1测得室温20℃时,空气的绝对湿度是0.799kPa,求空气的相对湿度.解:B=P/P饱×100%=34%任务2空气的湿度例2室内空气的温度是25℃,相对湿度是45%,求空气的绝对湿度.已知:t=25℃,B=45%,查表得P饱=3.16kPa.求:P.答

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