初二下物理讲义.docx

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初二下物理讲义

第一讲力

（一）力

1、定义：

力是物体对物体的作用。

说明

（1）一个力的产生一定有施力物体和受力物体，且同时存在。

（2）单独一个物体不能产生力的作用。

（3）力的作用可发生在相互接触的物体间，也可以发生在不直接接触的物体间。

2、力的单位：

牛顿（N）

3、力的作用效果有两个：

（1）力可以改变物体的运动状态。

由静止运动

由运动静止

力可以使物体速度大小改变运动状态改变

速度方向改变

举例：

用力推小车，小车由静止变为运动；守门员接住飞来的足球。

（2）力可以改变物体的形状。

举例：

用力压弹簧，弹簧变形；用力拉弓弓变形。

判断力的存在可通过力的作用效果来判断。

4、力的三要素：

大小、方向、作用点。

它们都能影响力的作用效果。

5、画力的示意图。

（“三定”“三标”）

“三定”

（1）定点；（作用点）

（2）定方向；（方向）

（3）定长度。

（大小）

“三标”

（1）标箭头；

（2）标力的符号；

（3）标力的数值和单位。

6、物体间力的作用是相互的。

（二）弹力

1、弹性：

物体受力发生形变不受力自动恢复原来形状的特性；

塑性：

物体受力发生形变不受力不能自动恢复原来形状的特性。

2、弹力的定义：

物体由于发生弹性形变而产生的力。

（如压力，支持力，拉力）

力的命名：

力的产生条件：

弹力、重力、浮力

力的作用效果：

压力，支持力，拉力

3、产生条件：

发生弹性形变。

4、判断是否产生弹力：

（1）物体间是否直接接触；

（2）是否有形变：

“消除法”即假想无弹力，看研究对象是否会改变原来的运动状态，若会改变原来的运动状态，则有弹力；否则，就不存在弹力。

5、弹簧测力计

（1）、用途：

测量力的大小。

（2）、构造：

（3）原理及使用方法：

原理

在弹性限度内，弹簧收到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。

F=kΔx

使用方法

使用前

（1）观察量程和分度值，便于读数

（2）观察指针是否指在零刻度

（3）轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳

使用时

（1）不能超过它的测量范围。

（否则会损坏测力计）

（2）被测力的方向要与弹簧的轴线的方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦；

（3）指针稳定后再读数，视线要与刻度线垂直。

（三）重力

1、产生原因：

由于地球与物体间存在吸引力。

2、定义：

由于　地球吸引而使物体受到的力；用字母G表示。

3、施力物体：

地球

4、重力方向：

竖直向下

5、重力的大小：

G=mg其中g＝9.8N/kg,

9.8N/kg物理意义:

质量为1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。

注：

重力的大小与物体的质量、地理位置有关，即质量越大，物体受到的重力越大；在地球上，越靠近赤道，物体受到的重力越小，越靠近两极，物体受到的重力越大。

应用：

重垂线

①原理：

是利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的。

②作用：

检查墙壁是否竖直，桌面是否水平。

6、作用点：

重心（质地均匀的物体的重心在它的几何中心。

）

7、为了研究问题的方便，在受力物体上画力的示意图时，常常把力的作用点画在重心上。

同一物体同时受到几个力时，作用点也都画在重心上。

8、重力和质量的区别于联系：

质量

重力

区别

概念

物体所含物质的多少

由于地球的吸引而使物体受到的力

符号

m

G

量性

标量

矢量

单位

kg

N

大小与地理位置的关系

无关

有关

公式

m=ρV

G=mg

测量工具

天平、秤

弹簧测力计

联系

G=mg

第二讲运动和力

（一）牛顿第一定律

1、内容：

一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态。

2、说明：

（1）原来静止的物体，不受力时，总保持静止状态，原来运动的物体，不受力时，总保持匀速直线运动状态。

（惯性定律）

（2）力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

（3）牛顿第一定律是通过实验事实和科学推理得出的，它不可能用实验来直接验证。

3、惯性

⑴定义：

物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性

⑵性质：

惯性是物体本身固有的一种属性。

⑶惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关。

⑷防止惯性的现象：

汽车安装安全气囊，汽车安装安全带。

⑸利用惯性的现象：

跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘。

⑹解释现象：

例：

汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒？

答：

汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以…….

（二）二力平衡

1、平衡状态：

物体处于静止或匀速直线运动状态时，称为平衡状态。

2、二力平衡条件：

同物、等大、反向、同线

3、力与运动的关系

条件

力的方向与物体的运动方向

物体所处的运动状态

不受力或受平衡力（合力为零）

静止或匀速直线运动状态

运动状态不变

合力不为零

相同

速度增大，并做直线运动

运动状态一定改变

相反

速度减小，仍做直线运动

不一致

运动方向改变，做曲线运动

根据物体的运动状态判断物体的受力情况。

1当物体处于平衡状态（静止状态或匀速直线运动状态）时，物体不受力或受到平衡力。

②当物体处于非平衡状态（加速或减速运动、方向改变）时，物体受到非平衡力的作用。

4、平衡力与相互作用力的区别

作用力和反作用力

相互平衡的两个力

相同点

大小

相等

相等

方向

相反，且在一条直线上

相反，且在一条直线上

区别

作用对象

在不同物体上

在同一物体上

作用时间

同时产生，同时消失

没有时间关系

力的作用效果

不能抵消

可以抵消

力的性质

一定相同

可能相同，可能不同

（三）摩擦力

1、产生条件（判断依据）：

（1）相互接触，且接触面粗糙；

（2）有相对运动或有相对运动的趋势。

2、摩擦力可以是阻力，也可以是动力。

3、摩擦力的分类

分类

产生条件

特点

静摩擦力

两个物体相互接触且有运动趋势时,接触面阻碍物体运动的力为静摩擦力。

a、随外力的增大而增大

b、随运动趋势强弱变化在0至最大静摩擦力fM之间变化，但跟接触面上的正压力N无直接关系。

滑动摩擦力

物体滑动时,接触面阻碍物体运动的力为滑动摩擦力。

公式：

f=μN

a、与正压力的大小有关；

b、与接触面的粗糙程度有关。

滚动摩擦力

物体滚动时,接触面阻碍物体运动的力为滚动摩擦力。

4、摩擦与生活

A、增大有益摩擦：

（1）增大压力；举例：

骑自行车时为了减速捏车闸

（2）增大接触面的粗糙程度。

举例：

鞋底的花纹

B、减小有害摩擦：

（1）减小压力；举例;禁止超载

（2）减小接触面的粗糙程度。

举例：

冰壶运动

（3）用代替滑动摩擦举例：

滚动轴承

（4）使两接触面分离举例：

加润滑油、气垫船

第三讲压强

（一）压力

1、定义：

垂直压在物体表面的力叫压力。

2、方向：

垂直于受力面

3、作用点：

作用在受力面上

4、大小：

只有当物体在水平面时自然静止时，物体对水平支持面的压力才与物体受到的重力在数值上相等，有：

F=G=mg但压力并不是总等于重力

（二）压强

1、物理意义：

压强是表示压力作用效果的物理量。

2、定义：

物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强

3、公式：

P=F/S

4、单位：

帕斯卡（pa）1pa=1N/m2

5、增大压强的方法：

1）增大压力举例:

用力切菜易切断

2）减小受力面积举例:

磨刀不误砍柴功

6、减小压强的方法:

1）减小压力　　举例:

车辆行驶要限载

2）增大受力面积举例:

铁轨铺在路枕上

（三）液体压强

1、产生原因：

液体受到重力作用，对支持它的容器底部有压强；

液体具有流动性，对容器侧壁有压强。

2、液体压强的特点：

（1）液体对容器的底部和侧壁有压强,液体内部朝各个方向都有压强;

（2）液体的压强随着深度增加而增大；

（3）在同一深度，各个方向的压强是相等的；

（4）在同一深度，液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大。

3、液体压强的公式：

P＝ρgh

注意:

（1）液体压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的体积、质量无关。

与浸入液体中物体的密度无关（深度不是高度）

（2）公式P＝ρgh中，ρ的单位用“kg/m3”，h的单位用“m”，P的单位才能是“Pa”。

（3）公式P=F/S是压强的定义式，对固体、液体和气体都适用；公式P＝ρgh只适用于液体。

4、液体产生的压力与液体重力的关系

容器形状（底面积相等）

容器底部的压力F（容器内装有等质量的溶液）

容器底部的压强

上大下小

F＜G液

P＝ρgh

上下一样大，为柱体

F＝G液

上小下大

F＞G液

注意：

计算液体对容器的压力时，必须先由公式P＝ρgh算出压强，再由公式P=F/S，得到压力F=PS。

5、连通器：

上端开口、下端连通的容器。

特点：

连通器里如果只有一种液体，在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平，即各容器的液体深度总是相等。

应用举例:

船闸、茶壶、锅炉的水位计。

例题：

连通器里装有同种液体，在不流动时，各容器中的液面______，如果连通器装的是不同液体，那么密度小的液体的液面比密度大的液体液面______．

（四）大气压强

1、大气对浸在其中的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压。

2、产生原因：

气体受到重力，且有流动性，故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。

3、著名的证明大气压存在的实验：

马德堡半球实验

其它证明大气压存在的现象：

吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料。

4、首次准确测出大气压值的实验：

托里拆利实验。

一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强，即P0=1.013×105Pa，约支持10m高的水柱。

5、大气压的特点：

（1）大气压随高度的增加而减小，在海拔3000米内,每升高10m，大气压就减小100Pa；

（2）大气压还受天气、气候的影响。

（3）液体的沸点随液体表面的气压增大而增大。

（应用：

高压锅）

6、气压计和种类：

水银气压计、金属盒气压计（无液气压计）

7、大气压的应用实例：

抽水机抽水、用吸管吸饮料、注射器吸药液。

（五）流体压强与流速的关系

1、物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。

2、在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。

3、应用：

（1）乘客候车要站在安全线外；

（2）飞机机翼做成流线型，上表面空气流动的速度比下表面快，因而上表面压强小，下表面压强大，在机翼上下表面就存在着压强差，从而获得向上的升力；

第四讲浮力

（一）浮力（F浮）

1、定义：

浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，叫浮力。

浮力的施力物体是：

2、浮力的方向是竖直向上的。

3、产生原因：

由液体（或气体）对物体向上和向下的压力差。

以浸没在水中的正方体为例，从它六个面受到水的压强和压力来对比分析一下，如下表：

位置

深度

压强

压力

前后两个面

相等

左右两个面

相等

上下两个面

上表面深度小于下表面深度

（二）阿基米德原理

1、内容：

浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。

2、公式：

F浮=G排=ρ液gV排

3、从阿基米德原理可知：

浮力的大小只决定于液体的密度、物体排液的体积（物体浸入液体的体积），与物体的其它因素无关无关。

4、物体的浮沉条件及应用：

（1）、物体的浮沉条件：

（2）、浮力的应用

1）轮船是采用空心的方法来增大浮力的。

轮船的排水量：

轮船满载时排开水的质量。

轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变（始终等于轮船所受的重力）。

2）潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。

3）气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来改变浮力。

4）密度计是漂浮在液面上来工作的，它的刻度是“上小下大”。

5）盐水选种。

5、浮力的计算：

压力差法：

F浮=F向上-F向下

称量法：

F浮=G物-F拉（当题目中出现弹簧测力计条件时，一般选用此方法）

漂浮悬浮法：

F浮=G物

阿基米德法：

F浮=G排=ρ液gV排（当题目中出现体积条件时，一般选用此方法）

第五讲功和机械能

（一）功

1、功的初步概念：

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，就说这个力做了功。

2、功包含的两个必要因素：

一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。

注意：

（1）一、作用在物体上的力，二、物体在这个力的方向上移动的距离，这两点是力做功的必要因素，缺一不可。

请判断下列情况，力对物体是否做功（是否有成效）：

a）用推力推物理没有推动，推力是否做功；

b）用推力将置于水平面上的物理推动后撤去推力，物体将继续沿原来的运动方向滑行一段距离。

撤去外力后，物体在滑行的阶段推力是否做功；

c）表演杂技“顶碗”时，演员头顶着碗在水平舞台上行走，他的头对碗的支持力对碗是否做功。

（2）要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。

3、功的计算公式：

W=Fs（功＝力×力的方向上的距离）

F表示力，单位是牛（N），s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J，1J=1N•m。

注意：

（1）在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。

（2）W=Fs公式中的F是物体移动距离s时，始终作用在物体上且大小不变的力。

4、功的原理：

使用机械时，人们所做的功，都不会少于不使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。

注意：

当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs）等于直接用手所做的功（Gh），这是一种理想情况，也是最简单的情况。

（二）功率

1、功率的物理意义：

表示力对物体做功的快慢。

2、功率的定义：

单位时间内所做的功。

3、计算公式：

P=

其中W代表功，单位是焦（J）；t代表时间，单位是秒（s）；P代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W。

注意：

（1）功率公式变形式P=

=

=Fv

F代表拉力，单位是N；v代表物体在拉力F作用下的即时速度，单位是m/s。

（2）P=Fv表示的物理意义：

a）当物体的功率一定时，它受到的牵引力越大，速度越大；

b）当物体的牵引力一定时，功率与速度成正比；

c）当物体的速度一定时，牵引力越大，它的功率越大。

应用：

功率一定的机车，有经验的司机在上坡时要降低速度，目的是增大牵引力，使机车更容易上坡。

4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W）、千瓦（kW）1W=1J/s、1kW=103W。

5、功与功率的区别

功

功率

意义

力和在力的方向上移动距离的乘积

单位时间内做的功

公式

W=Fs

P=

单位

焦（J）、度（kW·h）

瓦（W）、千瓦（kW）

与效率的关系

η＝W有/W总

η＝P有/P总

联系

W＝Pt

（三）动能和势能

1、能的概念

如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。

能量和功的单位都是焦耳。

具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。

2、动能

（1）、定义：

物体由于运动而具有的能叫做动能。

（2）、影响动能大小的因素是：

物体的质量和物体运动的速度．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。

（3）、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体（不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速）动能不变。

物体是否具有动能的标志是：

是否在运动。

3、势能

（1）、势能包括重力势能和弹性势能。

（2）、重力势能：

（a）定义：

物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。

（b）影响重力势能大小的因素是：

物体的质量和被举的高度．质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大；被举得高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。

（c）一般认为，水平地面上的物体重力势能为零。

位置升高且质量一定的物体（不论匀速升高，还是加速升高，或减速升高，只要是升高）重力势能在增大，位置降低且质量一定的物体（不论匀速降低，还是加速降低，或减速降低，只要是降低）重力势能在减小，高度不变且质量一定的物体重力势能不变。

（3）、弹性势能：

（a）定义：

物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

（b）影响弹性势能大小的因素是：

弹性形变的大小（对同一个弹性物体而言）。

（c）对同一弹簧或同一橡皮筋来讲（在一定弹性范围内）形变越大，弹性势能越大。

物体是否具有弹性势能的标志：

是否发生弹性形变。

（四）机械能及其转化

1、机械能：

动能与势能统称为机械能。

动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。

动能和势能可以互相转化。

如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，也就是说机械能是守恒的。

2、动能和重力势能间的转化规律：

①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。

3、动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。

4、自然界中可供人类利用的能源有水能和风能．大型水电站通过修筑拦河坝来提高水位，从而增大水的重力势能，以便在发电时把更多的机械能转化为电能。

第六讲简单机械

（一）杠杆

1、定义：

一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。

2、五要素：

一点、二力、两力臂。

（①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“O”表示。

②“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。

动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。

③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。

）

注意：

力臂的画法：

一找点，二画线，三找垂线段。

3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂；

公式：

F1L1＝F2L2。

4、杠杆的应用

（1）省力杠杆：

L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：

撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。

）

（2）费力杠杆：

L1

人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆。

）

（3）等臂杠杆：

L1＝L2，F1＝F2（不省力、不省距离，能改变力的方向等臂杠杆的具体应用：

天平.许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。

）

5、找最小动力

（1）阻力F2和阻力臂L2一定时，由F1L1＝F2L2可知，动力臂L1越长，动力F1就越小。

（2）阻力F2和动力臂L1一定时，由F1L1＝F2L2可知，阻力臂越短，动力就越小。

（二）滑轮

1、滑轮是变形的杠杆。

2、定滑轮：

①定义：

中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：

等臂杠杆。

③特点：

使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物。

绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）

3、动滑轮：

①定义：

和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动）

②实质：

动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

③特点：

使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

④对滑轮进行受力分析（只忽略轮轴间的摩擦）：

则，拉力

绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）

4、滑轮组

①定义：

定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：

使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。

③对滑轮组进行受力分析（只忽略轮轴间的摩擦），则拉力

。

绳子自由端移动距离SF（或vF）＝n倍的重物移动的距离SG（或vG）。

注意：

n的大小与动滑轮相联系的绳子的股数一致。

④组装滑轮组方法：

首先根据公式

求出绳子的股数。

然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

注意：

无论对于单个滑轮还是滑轮组，我们把握以下几点：

（1）将动滑轮和物体看成是一个整体，对整体进行受力分析；

（2）一根绳子上拉力处处相等；

（3）省力必费距离，费力必省距离；

（4）拉绳子的时间和物体移动的时间相等。

5、轮轴

①定义：

由一个轮（R）和一个轴（r）组成，并且都绕固定的轴转动。

（R＞r）

②特点：

（1）轮轴实质上是一个可连续转动的杠杆。

（2）若动力作用在轮上，可以省力；

若动力作用在轴上则费力。

6、斜面

①定义：

斜面是一种可以省力的简单机械，但必须多移动距离。

②原理：

FL＝Gh（在不计摩擦的条件下成立）

F：

沿斜面的拉力

G：

物体重力

L：

斜面长

h：

斜面高

从公式可知：

斜面越长越省力。

（三）机械效率

有用功

额外功

总功

机械效率

定义

对人们有用的功

并非我们需要但又不得不做的功

有用功加额外功或动力所做的功

有用功跟总功的比值

公式

W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总

W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

W总＝W有用＋W额＝FS＝

单位

Ｊ

Ｊ

Ｊ

无单位

注意：

1、额外功主要是由于克服机械本身的重力和摩擦力而做的功，是我们利用机械时不得不做的。

2、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

通常用百分数表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

3、提高机械效率的方法：

减小机械自重、减小机械间的摩擦。

4、机械效率：

定义：

有用功跟总功的比值。

公式：

斜面：

定滑轮：

动滑轮：

滑轮组：