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第六章 质量与密度
一、质量
1、物体是由物质组成的。物体所含物质的多少叫质量,用m表示。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属性。质量的单位:千克(kg),常用单位:吨(t)、克(g)、毫克(mg)。1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
2、天平是实验室测质量的常用工具。当天平平衡后,被测物体的质量等于砝码的质量加上游码所对的刻度值。
3、天平的使用:注意事项:被测物体的质量不能超过天平的称量(天平所能称的最大质量);向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的盘中。托盘天平的结构:底座、游码、标尺、平衡螺母、横梁、托盘、分度盘、指针。使用步骤: ①放置——天平应水平放置。
②调节——天平使用前要使横梁平衡。首先把游码放在标尺的“0”刻度处,然后调节横梁两端的平衡螺母(移向高端),使横梁平衡。
③称量——称量时应把被测物体放天平的左盘,把砝码放右盘(先大后小)。游码能够分辨更小的质量,在标尺上向右移动游码,就等于在右盘中增加一个更小的砝码。 二、密度
1、物质的质量与体积的关系:体积相同的不同物质组成的物体的质量一般不同,同种物质组成的物体的质量与它的体积成正比。
2、一种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同特性,物理学中用密度表示这种特性。单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。 密度的公式:ρ=m/V
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3) m——质量——千克(kg) V——体积——立方米(m3)
密度的常用单位g/cm,g/cm单位大,1g/cm=1.0×10kg/m。水的密度为1.0×10kg/m,读作1.0×10千克每立方米,它表示物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×10千克。 3、密度的应用:鉴别物质:ρ=m/V。
测量不易直接测量的体积:V=m/ρ。 测量不易直接测量的质量:m=ρV。
三、测量物质的密度
1、量筒的使用:液体物质的体积可以用量筒测出。量筒(量杯)的使用方法: ①观察量筒标度的单位。1L=1dm 1mL=1cm
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②观察量筒的最大测量值(量程)和分度值(最小刻度)。
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③读数时,视线与量筒中凹液面的底部相平(或与量筒中凸液面的顶部相平)。
2、测量液体和固体的密度:只要测量出物质的质量和体积,通过ρ=m/V就能够算出物质的密度。质量可以用天平测出,液体和形状不规则的固体的体积可以用量筒或量杯来测量。 四、密度与社会生活
1、密度与温度:温度能改变物质的密度,一般物体都是在温度升高时体积膨胀(即:热胀冷缩,水在4℃以下是热缩冷胀),密度变小。
2、密度与物质鉴别:不同物质的密度一般不同,通过测量物质的密度可以鉴别物质。
第七章 力
第1节 力
1、力的作用效果:力可以使物体改变运动状态,包括使运动的物体静止、使静止的物体运动、使物体速度的大小、方向发生改变;力可以使物体发生形变。
物理学中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
2、力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。
3、在物理学常用一根带箭头的线段表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,在同一图中,力越大,线段越长。有时还在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小。
4、一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力。也就是说,物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。力不能脱离物体而存在。
第2节 弹力
1、物体受力时发生形变,不受力时又恢复原来的形状的特性叫做弹性。 物体变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性。
弹簧的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能完全复原。 弹力是物体由于弹性形变而产生的力。 2、测量力的大小的工具叫做测力计。
弹簧测力计原理:弹簧受的拉力越大,弹簧的伸长就越长。在弹性限度,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比。 弹簧测力计结构:弹簧、挂构、指针、刻度牌、外壳。 弹簧测力计使用:使用前:①观察它的量程(测量围),加在它上面的力不能超过它的量程。②观察分度值,即认
清它的每一小格表示多少牛。③检查它的指针是否指在“0”刻度,测量前应该把指针调节到指“0”的位置上。
测量时:注意防止弹簧指针卡住,沿轴线方向用力。 读数时:视线与刻度面垂直。
第3节 重力
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1、宇宙间任何两个物体,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。地球上所有物体都受到重力的作用。重力的施力物体是地球。 2、重力的大小通常叫做重量。
物体所受的重力跟它的质量成正比,它们之间的关系是G=mg。 符号的意义及单位:G——重力——牛顿(N)
M——质量——千克(kg)
g=9.8牛/千克(N/kg)(在要求不很精确的情况下可取g=10N/kg)
3、重力的方向是竖直向下的。应用:重垂线
4、重力在物体上的作用点叫做重心。形状规则的物体的重心在它的几何中心。
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
1、维持运动需要力吗?亚里士多德:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销,物体就会停止运动。伽利略:物体的运动并不需要力来维持,运动之所以会停下来,是因为受到了摩擦阻力。
2、一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态(即:一切物体在没有受到力的作用的时候,运动状态不会发生改变)。牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。
3、物体保持运动状态不变的特性叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。说明:惯性是物体的一种特性。惯性不是力,只有大小,没有方向。物体惯性大小只与质量大小有关,与物体是否受力,运动快慢均无关。一切物体在任何情况下都有惯性。
第2节 二力平衡
1、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,那么这两个力相互平衡。 2、作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
第3节 摩擦力
1、两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫摩擦力。 2、摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
3、滑动摩擦和滚动摩擦既跟作用在物体表面的压力有关,又跟接触面的粗糙程度有关。滑动摩擦力的方向跟物体相对运动方向相反。
我们应增大有益摩擦,减小有害摩擦。增大摩擦的方法:增加接触面的粗慥程度,增加压力,变滚动为滑动;减小摩擦的方法:减小接触面的粗慥程度(使接触面光滑),减小压力,使两个互相接触的表面分开,变滑动为滚动。
第九章 压强
第1节 压强
1、垂直压在物体表面上的力叫压力。压力并不都是由重力引起的,一般压力不等于重力。把物体放在水平桌面上时,如果物体不受其他力,则压力等于物体的重力。
研究影响压力作用效果因素的实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。 物体单位面积上受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。 压强公式:p=,其中:p——压强——帕斯卡(Pa);
FSF——压力——牛顿(N) S——受力面积——米2(m2)。
2、增大压强的方法:增大压力、减小受力面积、同时增大压力和减小受力面积。
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减小压强的方法:减小压力、增大受力面积、同时减小压力和增大受力面积。
第2节 液体的压强
1、液体部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。 液体压强的特点:(1)液体部朝各个方向都有压强;(2)在同一深度,各个方向的压强都相等;(3)深度增大,液体的压强增大;(4)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。 2、液体压强公式:p=ρgh。
说明:(1)公式适用的条件为:液体。(2)公式中物理量的单位为:p——Pa;ρ——kg/m3;g——N/kg;h——m。(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。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
3、上端开口,下部连通的容器叫连通器。原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。
第3节 大气压强
1、实验证明:大气压强是存在的,大气压强通常简称大气压或气压。 2、大气压的测量——托里拆利实验。
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指
后,管水银面下降一些就不在下降,这时管外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:在管,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大
气压=水银柱产生的压强。 (3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。
(4)说明:
①实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。 ②本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m
③将玻璃管稍上提或下压,管外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。 3、标准大气压——支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa,可支持水柱高约10.3m
4、大气压的变化:大气压随高度增加而减小,大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢,且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。 5、大气压的测量:测定大气压的仪器叫气压计。气压计分为水银气压计和无液气压计。 大气压的应用:活塞式抽水机和离心式抽水机。
第4节 流体压强与流速的关系
1、流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。 2、飞机的升力:机翼的上下表面存在的压强差,产生了向上的升力。
第十章 浮力
第1节 浮力
1、浮力是由液体(或气体)对物体向上和向下压力差产生的。
第2节 阿基米德原理
1、容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2、公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g。从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而
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与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 3、适用条件:液体(或气体)。
第3节 物体的浮沉条件及应用
1、浸没在液体中物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中或漂浮在液面上。反之亦然。漂浮在液面上的物体受到的浮力等于受到的重力。 2、浮力的应用
轮船:采用空心的办法增大排水量。排水量——轮船按设计的要求满载时排开的水的质量。潜水艇:改变自身重来实现上浮下沉。气球和飞艇:改变所受浮力的大小,实现上升下降。
第十一章 功和机械能
第1节 功
1、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,这个力的作用就显示出成效,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的距离。不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
2、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功: 功=力×力的方向上移动的距离
用公式表示:W=FS,符号的意义及单位:W——功——焦耳(J)
F——力——牛顿(N) S——距离——米(m)
功的单位:焦耳(J),1J=1N·m。
注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力F的方向上通过的距离,必须与F
对应。③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:使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
说明:①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。②功的原理告诉我们,使用机械要省力必须费距离,
要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、或者可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时人们所做的功(FS)=不用机械时对重物所做的功(Gh)。
第2节 功率
1、物理学中,用功率表示做功的快慢。单位时间所做的功叫做功率。 2、公式:P=
符号的意义及单位:P——功率——瓦特(W)
WtW——功——焦耳(J)
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