初中物理基础知识广海中学陈志平.docx

1、初中物理基础知识广海中学陈志平陈志平编班级_姓名_初中物理基础知识目 录章节标题页码章节标题页码ZH01打开物理世界的大门1ZH11从水之旅谈起10ZH02运动的世界1ZH12内能与热机12ZH03声的世界2ZH13了解电路13ZH04多彩的光2ZH14探究电路15ZH05熟悉而陌生的力5ZH15从测算家庭电费说起17ZH06力与运动6ZH16从指南针到磁悬浮列车18ZH07密度与浮力6ZH17电从哪里来20ZH08压强8ZH18走进信息时代21ZH09机械与人9ZH19材料世界22ZH10小粒子与大宇宙10ZH20能量与能源23ZH01 打开物理世界的大门物理学是研究自然界的物质结构、相互作

2、用和运动规律的自然科学。科学探究的主要环节：提出问题；猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作。当一个物理量与多个因素存在关系时，为了研究其中一个因素的变化对该物理量的影响，须先控制其它因素不变，这种科学研究方法称为控制变量法。ZH02 运动的世界一、测量1国际单位制国际单位制（简称SI）是1960年国际上通过的一套统一的测量标准。2长度的测量长度（L）的国际单位是米（m）。1km103m，1m10dm，1dm10cm，1cm10mm，1mm103m，1m103nm。长度的常用测量工具是刻度尺。刻度尺的三要素：零刻线、量程和分度值。刻度尺使用注意事项：刻

3、度尺要放正；有刻度的一边要紧靠被测物体；读数时视线要与尺面垂直；要估读到分度值的下一位；测量结果要有单位。3时间的测量时间（t）的国际单位是秒（s）。1h60min，1min60s，1s103ms，1ms103s。时间的常用测量工具是手表和停表。4测量误差测量值与真实值之间的差异叫做测量误差（简称误差）。测量误差总是存在的。减小测量误差的方法：校准测量工具；改进测量方法；选用精度高的测量工具；多次测量取平均值。二、运动的概念一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动（简称运动）。判断物体运动情况时被选作参照标准的物体叫做参照物。如果一个物体相对于参照物的位置在改变，则称这个物体是运动的；如

4、果一个物体相对于参照物的位置没有发生改变，则称这个物体是静止的。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。物体运动速度保持不变的直线运动称为匀速直线运动；速度变化的直线运动称为变速直线运动。三、速度物体在单位时间内通过的路程的多少叫做速度（v）。速度是用来描述物体运动的快慢。速度的计算公式是v，平均速度的计算公式是v。速度的国际单位是米/秒（m/s）。1m/s3.6km/h。ZH03 声的世界一、声音的产生、传播和反射声音是由物体振动产生的。声音要靠介质传播，通常我们听到的声音是靠空气传来的，真空不能传声。物体振动产生的声音在气体、液体、固体中以波的形式传播。声音

5、在不同物质中的传播速度是不同的。声音在液体中的传播速度大于空气中的传播速度，小于在金属中的传播速度。通常情况下，声音在空气中的传播速度大约是340m/s。声音在传播的过程中如果碰到障碍物，就会被反射回来，形成回声。听到回声的条件是回声到达人耳比原声晚0.1s以上。二、乐音与噪声有规律的、好听悦耳的声音叫做乐音；无规律的、难听刺耳的声音叫做噪声。乐音的三个特征：响度、音调和音色。物理学中把人们能感觉到的声音的强弱称为响度。响度与声源的振幅（即振动的幅度）有关，振幅越大，响度越大。声音的强弱常用分贝（dB）来表示。物理学中把声音的高低称为音调。音调与发声物体振动的快慢（或频率）有关，物体振动越快，

6、音调越高。物体每秒钟振动的次数称为频率。频率的单位是赫兹（Hz）。音色（又叫音品），反映了声音的品质与特色。我们能够分辨出不同人的讲话、不同乐器的演奏等，就是由于它们的音色不同。减弱噪声的途径：在噪声产生处减弱；在噪声传播过程中减弱；在噪声接收处（即人耳）减弱。三、超声与次声正常人的耳朵只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，低于和高于此频率范围的声音人都听不到。超声通常把高于20000Hz的声音称为超声，低于20Hz的声音称为次声。超声的应用：超声雷达（又叫声呐）；超声诊断仪（如B超）；超声金属探伤仪；混合液体（如油和水）；杀菌消毒；处理种子。次声的来源：火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导

7、弹发射等。能量很高的次声具有极大的破坏力。ZH04 多彩的光一、光的传播能发光的物体称为光源。光在同种均匀物质中是沿直线传播的。在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向。并将这条带箭头的直线称为光线。许多光线在一起称为光束（如图4.1）。光在真空中的传播速度最快，是3108m/s，光在空气中的传播速度略小于真空中的速度，光在水中的传播速度是真空中的，光在玻璃中的传播速度是真空中的。二、光的反射光的反射规律（如图4.2）：光反射时，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角；当光线垂直于介质表面入射时，反射光线也垂直于介质表面；在反射时

8、光路是可逆的。一束平行光投射到物体的光滑表面，其反射光束仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射（如图4.3）；但一般物体表面往往都比较粗糙，平行光经反射后，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射（如图4.3）。我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上时发生漫反射的缘故。三、光的折射光的折射规律（如图4.4）：光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；折射角随入射角的改变而改变：入射角增大时，折射角增大；入射角减小时，折射角减小；当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折

9、射角大于入射角；当光线垂直于介质表面射入介质中时，传播方向不改变；在折射时光路是可逆的。四、光的色散太阳光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。把复色光分解成单色光的过程叫做光的色散。光的三基色是红、绿、蓝，颜料的三原色是红、黄、蓝。光的三基色混合情况如图4.5，其中区域1是黄色，区域2是紫色，区域3是青色，区域4是白色。光射到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收。如果物体是透明的，还有一部分光透过物体。不同物体，对不同色光的反射、吸收和透过的情况不同，因此呈现出不同的颜色。不透明体的颜色是由它反射的色光决定的，透明体的颜色是由它透过的色光决定的。黑色物体吸收各种色光，

10、白色物体反射各种色光。五、平面镜平面镜成像的原理是利用光的反射现象（如图4.6）。平面镜成像的特点：平面镜所成的像是正立等大的虚像，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物体相对平面镜对称。物理学中把能呈现在光屏上的像（或由实际光线汇聚而成的像）称为实像，不能在光屏上呈现，只能用眼睛直接看到的像（或由光线的反向延长线汇聚而成的像）称为虚像。六、透镜1透镜的种类中央厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜（如图4.7），它对光线有会聚作用，所以又叫会聚透镜；中央薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜（如图4.7），它对光线有发散作用，所以又叫发散透镜。2透镜的基本要素透镜的四个基本要素（如图4.8）：光心O；主光

11、轴CC；焦点F；焦距f。3凸透镜成像（1）凸透镜成像的原理：利用光的折射现象。（2）凸透镜成像图（3）凸透镜成像规律及其应用说明：研究凸透镜成像实验的主要装置有凸透镜、蜡烛和光屏。实验时，应调整使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一直线且同一高度，使烛焰的像能成在光屏中心，以便于观察。七、眼睛1人眼人眼看物体和凸透镜成像的原理是一样的。来自物体的光线通过瞳孔，经过晶状体成一个倒立、缩小的实像在视网膜上，再经过神经系统传到大脑，经过大脑处理，我们就看到了物体。有的人看远处物体相当吃力，他们要把物体放在离眼睛较近的位置才能看清楚，这种现象在青少年中尤为常见，被称为近视眼。近视眼将物体的像成在视网膜前

12、（如图4.10）。近视眼可以佩戴适当度数的近视镜进行矫正，近视镜是一个凹透镜。有的人看近处物体相当吃力，要把物体放在离眼睛较远的位置才能看清楚。老年人出现这种状况，被称为老花眼；而青少年出现这种状况，则被称为远视眼。这种眼睛将物体的像成在了视网膜后（如图4.11）。老花眼（或远视眼）可以佩戴适当度数的老花镜进行矫正，老花镜是一个凸透镜。眼镜的规格用“度”表示，其数值等于焦距（以米作单位）倒数的100倍。2放大镜放大镜是一个凸透镜，利用放大镜观察物体时，物体到放大镜的距离应该小于一倍焦距，从放大镜中看到的是一个正立、放大的虚像。3显微镜用显微镜可以观察人眼无法看见的微小物体。显微镜的目镜和物镜都

13、是凸透镜。4望远镜用望远镜可以观察人眼无法看到的远处物体。5照相机照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏，照相时景物到镜头的距离应该大于二倍焦距，胶片上所成的是一个倒立、缩小的实像。6投影仪投影仪的镜头相当于一个凸透镜，银幕相当于光屏，使用时胶片到镜头的距离应该大于一倍焦距且小于二倍焦距，银幕上所成的是一个倒立、放大的实像。ZH05 熟悉而陌生的力一、力的一般知识力（F）是物体对物体的作用。力的作用是相互的。力的作用效果有两种，一是使物体的形状发生改变，二是使物体的运动状态发生改变。影响力的作用效果的因素有三个，它们是力的大小、方向和作用点。在物理学中，把它们叫做力的三要素。力的国际单位

14、是牛顿（N）。人们常在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，表示物体在这个方向上所受的力，这种表示力的形式叫力的示意图。二、弹力因物体发生形变而产生的力叫做弹力。我们通常所说的压力、支持力等，其实质就是弹力。弹簧测力计是一种常用的测量力的大小的工具。弹簧在一定的弹性范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长，弹簧测力计就是根据弹簧的这个特性来量度力的大小的。三、重力1质量物体所含物质的多少叫质量（m）。质量的国际单位是千克（kg）。1t103kg，1kg103g。2重力重力（G）的是地面上的一切物体都要受到的力，它是由于地球对物体吸引而产生的。重力的施力物体是地球 。物体所受重力的大小可以

15、用弹簧测力计来测。把物体挂在竖直放置的弹簧测力计的钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力。物体所受的重力的大小简称物重。物体所受重力跟它的质量成正比，其比值g是定值，约等于9.8N/kg。物重与质量的关系可用公式表示为Gmg。重力的方向总是竖直向下的，重力在物体上的作用点叫做重心。3稳度稳度是指物体的稳定程度，稳度越大，物体就越不容易翻倒。提高稳度的方法主要有两种：一是增大支面，二是降低重心。四、摩擦力一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力（f）。滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。增

16、大摩擦的方法有：增大压力；增大接触面的粗糙程度。减小摩擦的方法有：减小压力；减小接触面的粗糙程度；利用滚动代替滑动；使两个互相接触的摩擦面彼此离开。ZH06 力与运动一、惯性牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。惯性是一切物体所固有的一种属性。惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。二、力的合成如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力 （F合）。组成合力的每一个力叫分力。求几个力的合力叫做力的合成。同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向

17、跟这两个力的方向相同，即F合F1F2；同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F合F1F2。三、力的平衡物体在受到几个力作用时，如果能保持静止或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。使物体处于平衡状态的几个力叫做平衡力。二力平衡的条件是：两个力作用在同一物体上，二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。关于力的平衡的一个重要结论：平衡状态平衡力F合0。ZH07 密度与浮力一、体积体积的国际单位是米3（m3）。1m3103dm3，1dm3103cm3，1cm3103mm3；1L1dm3，1mL1cm3。量筒或量杯是用来测物体体积的工具

18、，量筒所使用的体积单位是mL。在使用量筒测液体体积时，无论液面下凹还是上凸，测量者读数时其视线都应与凹面的底部或凸面的顶部在同一水平线上。二、质量质量是物体的一个基本属性，与物体的状态、形状、所处的空间位置变化无关。托盘天平是测量质量的常用工具。托盘天平的结构如图7.1所示。托盘天平的使用方法：使用天平时，应将天平放在水平工作台上。使用前，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上；调节平衡螺母，使指针尖对准分度标尺中央的刻度线。天平的右盘放置砝码，左盘放置需称量的物品（简称“左物右码”）；添加砝码和移动游码，使指针对准分度标尺的中央刻度线，此时砝码质量与称量标尺上的示数值之和，即为所称量物品的质量。

19、从砝码盒中取砝码时，必须用镊子夹取，不要用手提取。三、密度在物理学中，把某种物质单位体积的质量 叫做这种物质的密度（）。密度的计算公式是，平均密度的计算公式是。密度的国际单位是千克/米3（kg/m3）。1g/cm3103kg/m3。水的密度是1.0103kg/m31g/cm3。四、浮力1浮力的概念液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力（）。2物体的浮沉3判断物体浮沉的方法判断物体浮沉有两种方法：一是比较物体所受的浮力与重力（如图7.2）；二是比较物体与液体的密度（下沉；上浮；悬浮）。4阿基米德原理阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所

20、受的重力。阿基米德原理可用公式表示为F浮G排m排g液gV排。阿基米德原理表明：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与物体浸没在液体中的深度无关。阿基米德原理同样适用于气体。5浮力的应用轮船能浮在水面上是由于它利用了“空心”技术，使轮船的平均密度小于水的密度。潜水艇是利用改变自身重力来实现浮沉的。热气球内部空气被加热后其密度比外部空气的密度小到一定程度时，热气球便上升。采用盐水浸泡法来选种时，沉底的种子其密度大于盐水的密度，而漂浮的种子其密度小于盐水的密度。密度计是测量液体密度的工具。用密度计测量液体的密度时，它所受的浮力总是等于它受到的重力。ZH08

21、压强一、压力物理学中将垂直作用在物体表面上的力叫做压力（F）。压力的作用效果与压力大小及受力面积有关，压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。二、压强物理学中，把单位面积上所受到的压力大小叫做压强（p）。压强是用来表示压力的作用效果。压强的计算公式是p。压强的国际单位是帕斯卡（Pa）。任何物体能够承受的压强都有一定的限度，超过这个限度，物体会被压坏。三、液体的压强液体的压强规律：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大；同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。液体压强的计算公式是pgh

22、。U形管压强计是专门用来研究液体压强的仪器。将U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度，根据U形管两边水面的高度差，可知液体的压强为多大。连通器原理：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一高度。帕斯卡原理：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。帕斯卡原理是许多液压系统和液压机工作的基础。四、大气压强空气内部各个方向都存在压强，这种压强称为大气压强，简称大气压或气压。著名的马德堡半球实验证明了大气压强的存在，而托里拆利实验最早测出了大气压强的数值。人们通常利用各种气压计测量大气压强，如空盒气压计、汞气压计、管式弹簧压强计等。1标准大气压760mmH

23、g1.013105Pa1013hPa。在海平面附近，大气压强大约等于1标准大气压。海拔越高，气压越低。液体的沸点随液面上的气压的升高而升高。在1标准大气压下，水的沸点是100。五、流体压强与流速的关系液体和气体，统称为流体。流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。飞机靠机翼上下方所受大气的压力差形成向上的升力来使飞机升空；水翼船靠水翼上下方所受水的压力差形成向上的升力来使水翼船浮起一些，减少水对船体的阻力，从而提高船速。ZH09 机械与人一、杠杆在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。杠杆的五个基本要素是支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2（如图9.1）

24、。当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。杠杆的平衡条件是F1L1F2L2。根据动力臂与阻力臂的大小，可将杠杆分成省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。天平属于等臂杠杆。二、滑轮使用滑轮时，滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮（如图9.2甲）。理想情况下使用定滑轮时不能省力，但可以改变动力的方向。定滑轮实质是个等臂杠杆。轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮（如图9.2乙）。理想情况下使用动滑轮时能省一半力。动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆。定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组（如图9.2丙和丁）。理想情况下使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。滑轮的两个基本

25、公式：F（理想情况），Snh（任意情况）。其中n是承担物重的绳子段数，h是物体被提升的高度，S是绳子自由端通过的距离。（说明：上述所谓的“理想情况”，是指不计动滑轮重、绳重及摩擦）三、功物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功（W）。功的计算公式是WFS。克服重力做功时功的计算公式是WGh。功的国际单位是焦耳（J）。四、功率单位时间里完成的功叫做功率（P）。功率是用来表示物体做功的快慢。功率的计算公式是P。功率的国际单位是瓦特（W）。1kW103W。五、机械效率使用机械时，对人们有用的功叫有用功（），人们不需要但又不得不做的功叫额外功（），有用功和额外功的总和叫总功（），

26、即。我们把有用功和总功的比值叫做机械效率（）。机械效率的计算公式是100%。机械效率总是小于1。六、机械能如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能（E）。在国际单位制中，能的单位是焦耳（J）。机械能包括动能和势能，势能包括重力势能和弹性势能。物体由于运动而具有的能叫做动能。动能与物体的质量和速度有关。物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。重力势能与物体的质量和高度有关。物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性势能与物体的弹性形变大小有关。空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。水所具有的机械能统称水能。ZH10 小粒子与大宇宙一、微观粒子物质是由分子组成的。分子

27、由原子构成。有的分子由单个原子组成，叫做单原子分子；绝大多数分子由多个原子组成，叫做多原子分子。原子是由位于中心带正电的原子核和核外带负电并绕核运动的电子组成的。原子的这种结构叫做原子的核式结构，是在1909年由英国物理学家卢瑟福提出的，其中电子是1897年英国物理学家汤姆生发现的。原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的。质子和中子都是由夸克组成的。物体的分子间存在间隙；一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动；物体的分子之间存在相互作用的引力和斥力。不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫扩散现象。温度越高时，扩散越快。二、宏观宇宙月球是地球的一颗卫星，地球是太阳系的一颗行星，太

28、阳是银河系的一颗恒星，银河系是宇宙的一个星系。ZH11 从水之旅谈起一、物态固态、液态和气态统称为物态。通常把固态、液态和气态下的物质分别称为固体、液体和气体。二、物态变化物态变化图（如图11.1）：1熔化物质从固态变为液态的过程称为熔化。物质在熔化过程中要吸热。自然界中的固体可分为晶体与非晶体两大类。冰、金属、钻石、水晶石、海波等都属于晶体，玻璃、塑料、石蜡等属于非晶体。晶体内部的原子按一定规律排列，非晶体内部原子的排列无规则；晶体有一定的熔点（即晶体熔化时的温度），非晶体没有。晶体的熔点会由于杂质的存在或外界压强的变化而变化。在标准大气压下，冰的熔点是0。晶体熔化需要两个条件：一是温度要达

29、到熔点，二是要继续吸热。晶体和非晶体的熔化图象如图11.2所示：2凝固物质从液态变为固态的过程称为凝固。物质在凝固过程中要放热。液态晶体有一定的凝固点（即液态晶体凝固时的温度），液态非晶体没有。同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。在标准大气压下，水的凝固点是0。液态晶体凝固需要两个条件：一是温度降低到凝固点，二是要继续放热。液态晶体和液态非晶体的凝固图象如图11.3所示：3汽化（1）汽化的概念物质从液态变为气态的过程叫做汽化。物质在汽化过程中要吸热。（2）汽化方式之一：蒸发蒸发是液体在任何温度下、在液体表面发生的缓慢的汽化现象。蒸发时无气泡产生。液体在蒸发过程中要吸热，温度降低。影响蒸发快慢的因

30、素有：液体的温度、液体的表面积、液体表面的空气流动速度和液体的种类。（3）汽化方式之二：沸腾沸腾是液体在特定温度下、在液体内部和表面发生的剧烈的汽化现象。沸腾时有气泡产生。液体在沸腾过程中要吸热，但温度不变。液体沸腾时的温度叫做沸点。在标准大气压下，水的沸点是100。液体沸腾需要两个条件：一是温度要达到沸点，二是要继续吸热。液体的沸腾图象如图11.4所示。4液化物质从气态变为液态的过程叫做液化。物质在液化过程中要放热。使气体液化的两种办法：降低温度和压缩体积。5升华物质从固态直接变为气态的过程叫做升华。物质在升华过程中要吸热。6凝华物质从气态直接变为固态的过程叫做凝华。物质在凝华过程中要放热。ZH12 内能与热机一、温度温度（t）表示物体的冷热程度。摄氏温度是温度的一种常用单位，摄氏温度的单位叫摄氏度（