1、1 力学基础力学基础 一、力的一、力的基本知识基本知识 1、力的、力的概念概念 定义：力是一个物体对另一个物体的作用。 （力是物体之间的相互作用） （1）产生力的条件：两个物体（或多个物体） 相互作用（推、拉、提、举、压等都叫做作用） （2）施/受力物体 施力物体：“施加”力的物体（主动） 受力物体：“承受”力的物体（被动） （3）力的符号 力一般用字母“F”表示 单位：牛顿，简称牛，符号 N 例：小明用大小为 10N 的力 F 把小强压在墙上壁咚 （4）辨析 力不能脱离物体而存在 力不一定需要接触 2、力的作用效果、力的作用效果 （也就是说一个力作用在物体上，会使物体怎么样，就叫做力的作用效
2、果。 ） 力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态。 （1）产生形变：形状或者体积发生变化 （2）改变运动状态：包括加速、减速、运动方向发生改变、静止到运动、运动到静止 3、力的三要素与力的表示、力的三要素与力的表示 力的三要素（力的三个特点） 力的表示 大小 线段长度 方向 箭头方向 作用点 有向线段的起点 例：木块受到水平向右大小为 20N 的拉力作用 = 20 2 4、相互作用力的特点、相互作用力的特点 （1）相互作用力：力的作用总是相互的，相互作用的两个力称为相互作用力。 A 给 B 一个力的同时，B 肯定也会给 A 一个力！就像手打桌子，手也会感觉疼一样，因为手在打桌子的同时也
3、会受 到桌子给手的力。 那么此时，A 既是施力物体又是受力物体，B 也同样。但是要注意描述。 例：小明撞墙。这个描述中小明是施力物体，墙是受力物体。 墙把小明弹回来了。这个描述中墙是施力物体，小明是受力物体。 （2）相互作用力的特点 相互作用的两个力有以下特点 大小相等（等大） 方向相反（反向） 作用于同一直线上（共线） 作用于不同物体上（异体） 同时产生，同时消失，同时改变 一定是同种性质的力 其中前 4 点必须掌握，后 2 点做了解 二、弹力二、弹力 1、形变（根据能否恢复原状分类）、形变（根据能否恢复原状分类） （1）弹性形变：物体受力发生形变，当力撤去后，物体能够自行恢复原状的形变称为
4、弹性形变。 例：气球、篮球形变 （2）塑性形变：物体受力发生形变，当力撤去后，物体不能自行恢复原状的形变称为塑性形变。 例：橡皮泥、面包形变 *（3）弹性：物体发生弹性形变后能够自行恢复原状的性质，叫做弹性。 2、弹力、弹力 （1）定义 发生弹性形变的物体，为了恢复原状从而施加给与其接触物体上的力，叫做弹力。 例：用手把气球压扁，气球发生的是弹性形变，气球想要恢复原来的球形，从而给手施加的力。 （2）弹力产生的条件 接触并且产生弹性形变 （接触并挤压） （3）弹力的三要素 方向： 垂直于接触面 作用点：作用于接触面上 与恢复原状方向相同 与发生形变方向相反 3 大小：在一定限度内（范围内） ，
5、弹力的大小与发生弹性形变的程度成正比。 （胡克定律） 解释：在不损坏物体的前提下（弹性限度） ，物体弹性形变越大，弹力就越大。 3、弹簧测力计、弹簧测力计 （1）原理：在一定限度内，弹簧伸长的长度与拉力大小成正比。 （与胡克定律的描述相反） （2）结构 示意图： 实物图： （3）使用步骤 选：估计待测力的大小并根据弹簧测力计的量程与分度值选择合适的弹簧测力计 调零：a、上下拉动挂钩，防止弹簧测力计卡壳 b、将指针调节至零刻度线处 测量：弹簧测力计轴线方向要与被测力方向保持一致。 （所以，弹簧测力计的摆放方向可以是任意方向，由被测力的方向决定） 读数：a、待指针静止时再读数 b、视线与刻度盘垂直
6、 三、重力三、重力 G 1、万有引力（了解）、万有引力（了解） 宇宙中任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这种力叫做万有引力。 （万有引力的大小与两个物体的质量有关， 质量越大， 引力越大； 与两个物体之间距离有关， 距离越大， 引力越小。 ） 地球与其附近物体也存在万有引力。 2、重力的定义、重力的定义 物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。一般用 G 表示重力。 理解： （1）重力是由万有引力产生的，本身并不是万有引力。且重力小于万有引力。 （2）重力不需要接触，属于非接触力。 （3）重力的施力物体是地球，受力物体就是物体。重力不是物体具有的，是地球施加给物体的。 4 （4）地球吸引物体的
7、同时，物体也会吸引地球。是相互作用力的关系。 3、重力的方向、重力的方向 （1）方向：竖直向下，垂直于水平面，近似指向地心。 理解： 竖直与垂直要分清楚 由于地球是球体，所以世界各地的重力方向肯定是不同的 （2）重力方向的应用 重锤线：重锤线的方向为重力方向。 4、重力的大小、重力的大小 （1）物体所受重力的大小与物体质量成正比。 即: 其中 G 为重力；m 为质量；g 为重力与质量的比值，其单位为 N/kg（通过计算得出） 。 经过研究发现，在地球上同一地点，g 值为确定的数，在 9.8N/kg 左右。 （不同地点 g 值有变化，范围为 9.78N/kg9.832N/kg） （2）重力的计算
8、（公式） 其中 G 为物体受到的重力，m 为物体质量，g 一般取 10N/kg 或者 9.8N/kg。 5、重力的作用点、重力的作用点 （1）重心 重力作用于物体上的每一部分，也就是说物体每一部分都受到重力作用！ 为了研究问题方便，我们将重力的作用点等效于一个点，这个点称为物体的重心。 重心是物体所受重力的等效作用点。 （重力的作用点是重心的说法是错误的） 对于形状规则，质量分布均匀的物体，其重心一定在其几何中心上。 物体的重心不一定在物体上。例：游泳圈 （2）重心与稳定性 物体的稳定性与两个因素有关 重心越低物体越稳定；支撑面越大物体越稳定 *自由静止在地面的物体，其重心的竖直投影一定在支撑
9、面内 = G = mg 5 力与运动力与运动 一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律 1、历史争论、历史争论 （1）亚里士多德：力是维持物体运动的原因。错误 （物体的运动必须要有力来维持） （2）伽利略：力是改变物体运动状态的原因。正确 （物体的运动不需要力来维持） *亚里士多德为什么错，因为他忽略了阻力对运动的影响。 2、探究阻力对运动的影响实验、探究阻力对运动的影响实验 让小车从斜面同一高度静止释放，观察小车在不同平面上运动的距离。 （1）实验方法 控制变量法 同一小车、同一斜面、相同的高度由静止下滑。 目的是为了让小车到达水平面的初速度相同。 转换法 用小车在水平面运动的距离表示阻力对运动的影
10、响大小。 （2）表格 实验序号 水平面材料 阻力大小 小车运动距离 对运动的影响 1 毛巾 很大 较近 很大 2 棉布 较大 较远 较大 3 木板 较小 很远 较小 （3）结论 运动的物体所受阻力越小，物体速度减小的越慢，物体运动的越远。 （运动的物体所受阻力越大，物体速度减小的越快，物体运动的越近） （4）推论（实验推理法） 运动的物体如果不受力的作用，那么物体会保持匀速直线运动。 （一直运动下去） （5）注意 同一斜面指的是斜面的倾斜程度相同。 毛巾和棉布不可以铺到斜面上。 6 3、牛顿第一定律、牛顿第一定律 （1）内容 一切物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线状态。 （除非有力迫使它
11、发生改变） （2）理解 “一切物体”表示该定律适用于所有物体，没有特例。 “不受力”的物体是不存在的，所以牛顿第一定律不是由实验得出的，而是在实验的基础上推理得出。 （不是臆断） （3）力与运动的关系 物体不受力 静止状态 匀速直线运动状态 “静者恒静，动者恒动”：如果一个物体处于静止状态，突然不受力时（所有力消失） ，则该物体继续保持静止；如 果一个物体处于运动状态，突然不受力时（所有力消失） ，则该物体会保持不受力瞬间的速度和运动方向不变，做 匀速直线运动。 二、惯性二、惯性 1、定义、定义 物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫做惯性定律。 理解：一切物体都具有惯性 原
12、有运动状态指的是运动的速度大小和运动方向 2、特点、特点 惯性是物体的固有属性，物体惯性的大小仅与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。 物体的惯性与空间位置、速度、状态、温度等因素都无关，尤其注意和速度大小无关。 3、易错、易错 惯性不是力，而是物体本身具有的一种性质。所以要注意以下说法： 物体受到惯性错误 由于惯性作用错误 受到惯性力错误 由于物体具有惯性正确 7 三、二力平衡三、二力平衡 1、共线力的合成（同一条直线上的力的合成）、共线力的合成（同一条直线上的力的合成） （1）同向 大小：合力等于两个力相加 方向：与两个力方向相同 （2）反向 大小：合力等于较大的力减去较小的力 方向：与较
13、大的力方向相同 （推想：当这两个力大小相等时，那么合力为零，也相当于不受力） 2、二力平衡、二力平衡 （1）平衡状态 静止或者匀速直线运动状态，叫做平衡状态。 （2）平衡力 物体处于平衡状态下受到的力叫做平衡力。 例：静止站在地面的人，受到重力和支持力，人处于平衡状态，我们就说该重力和支持力是平衡力。 物体仅受到两个力处于平衡状态，我们称为“二力平衡”状态；仅受到三个力处于平衡状态，我们称为“三力平衡”状 态；以此类推。 （3）二力平衡的特点 如果一个物体仅受到两个力的作用，处于平衡状态，那么这两个力有以下特点： 大小相等（等大） 方向相反（反向） 作用于同一直线上（共线） 作用于同一物体上（
14、同体） 3、探究二力平衡特点实验、探究二力平衡特点实验 两边放置砝码或者挂钩码，观察木块是否静止。 常考考点： 细绳分别绕过左右两边的定滑轮探究两个力是否方向相反 左右两边放置质量不相等的砝码（或个数不同钩码）探究两个力的大小是否相等 将木块扭转一定角度，观察是否平衡探究两个力是否作用在同一直线上 8 （或者将纸片扭转一定角度，这里要注意将纸片翻转是不行的） 用刀将木块切成两部分，或者将纸片剪成两部分探究两个力是否作用在同一物体上 用小车代替木块或用纸片代替小车减小摩擦力的对实验的影响 尽量选择质量较小的卡片减小卡片重力对实验的影响 *实际操作时会发现当两边砝码差别不大时，木块也能够平衡，是因
15、为有摩擦力影响 摩擦力与受力分析摩擦力与受力分析 一、摩擦力概述一、摩擦力概述 两个相互接触（并挤压）的物体，当它们发生相对运动或者有相对运动趋势时，会在接触面产生阻碍相对运动或相 对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。 1、摩擦力产生的条件、摩擦力产生的条件 （1）物体接触并挤压（弹力） （2）有相对运动或者相对运动趋势 （3）接触面粗糙 2、理解、理解 （1）有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力 （2）摩擦力不一定是阻力，也可以是动力（人走路） （3）要区分运动与相对运动 “运动”一般指的是以地面为参照物 摩擦力的“相对运动”参照物为与其接触的物体，准确的说是摩擦力的施力物体 3、摩擦力的
16、三要素、摩擦力的三要素 （1）方向 与“相对运动”或者“相对运动趋势”方向相反 （2）作用点 作用在接触面上（受力物体一侧） （3）大小 摩擦力的大小会根据摩擦力的分类不同，计算方式也不同。其中： 滑动摩擦力与粗糙程度和压力大小有关； 静摩擦力与受力分析有关； 9 滚动摩擦力的大小具体值不作要求。 二、摩擦力的分类二、摩擦力的分类 1、滑动摩擦力、滑动摩擦力 相互接触并挤压的两个物体，有相对滑动时，在接触面产生的阻碍相对滑动的力。 （1）探究滑动摩擦力大小的影响因素 猜想：可能与接触面粗糙程度、压力大小、运动速度有关 试验方法：控制变量法 甲、乙接触面粗糙程度相同，压力大小不同 乙、丙压力大小
17、相同，接触面粗糙程度不同 （同一组实验两次拉动速度不同，探究速度对摩擦力大小的影响） 实验结论 比较甲、乙，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大； 比较乙、丙，当压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。 注意事项 必须要水平匀速拉动（或者缓慢拉动） ，因为这个实验中是用弹簧测力计示数，也就是拉力来表示摩擦力的，只有 匀速拉动木块时，木块在水平方向上才处于二力平衡状态，此时拉力等于摩擦力。如图： （2）实验改进 在上个实验中，要求水平匀速拉动木块，但是在实际操作中很难做到这点，而且要拉动弹簧测力计，不方便读数， 所以对上述实验做改进，如图： 此时，拉动木块 A 并不会引起 B 的运动，B
18、始终处于静止状态，弹簧测力计也处于静止状态，方便我们进行读数。 （3）总结 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 *（4）拓展 滑动摩擦力公式 拉 滑 滑= 压 10 其中滑表示滑动摩擦力的大小，表示接触面粗糙程度（没有单位） ，压表示压力大小。 2、静摩擦力、静摩擦力 两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势时，在接触面会产生阻碍相对运动趋势的力。 （1）理解 运动的物体也能受到静摩擦力。例：手拿起杯子的过程，杯子在运动，但是受到的是手对杯子的静摩擦力。 判断是否为静摩擦力，一定要找到两个物体相互接触的位置，再判断这两个面在相互接触的时间内
19、是否有滑动。 （2）大小 静摩擦力是一种“被动力”，其大小一般由其他力的合力决定。也就是说先判断其他的力，再结合物体的运动状态， 看是否需要静摩擦力，静摩擦力的大小应该是多少。 总结：静摩擦力一般由受力分析决定。 例：物体放置在粗糙水平地面上，受到水平向右大小为 40N 的拉力，和水平向左大小为 10N 的拉力，物体保持静 止，请问物体受到的是什么摩擦力，以及摩擦力的大小。 先求出已知的两个力的大小合=12= 30N，合力方向是水平向右的，由题可知，物体处于静止状态，所 以摩擦力应该等于 30N，方向水平向左。由于物体在地面静止，该摩擦力为静摩擦力。 *（3）静摩擦力与滑动摩擦力的关系 自由静
20、止在粗糙水平面上的物体，施加一个水平向右的力 F，力 F 从 0 开始不断增大，该物体受到的摩擦力变化情 况如图所示： 图像解读： 在拉力 F 增大到max之前，摩擦力随着拉力增大而增大，而且始终等于拉力，直到摩擦力达到最大值。在此 过程中受到的摩擦力为静摩擦力，物体处于静止状态。 当拉力 F 大于max之后，摩擦力不再增大，而是一个定值，等于滑动摩擦力。此时物体相对地面开始运动。 静摩擦力的大小0 静 一般情况下，我们认为滑= 1=40N 2=10N 0 / F/N 滑 max 11 3、滚动摩擦力、滚动摩擦力 一个物体在另一个物体上滚动所产生的摩擦力，叫做滚动摩擦力。 相同条件下（压力、粗
21、糙程度相同） ，滚动摩擦远小于滑动摩擦。 4、摩擦力的应用与防止、摩擦力的应用与防止 （1）增大有益摩擦的方法 增大压力。 例：手握紧车把防止摔倒 增大粗糙程度。 例：脚踏板凹凸不平 （2）减小有害摩擦的方法 减小压力 减小粗糙程度 分离接触面 例：气垫船、磁悬浮列车 变滑动为滚动 例：汽车安装轮子、大石块下面撒黄豆 三、受力分析三、受力分析 1、受力分析定义、受力分析定义 受力分析指的是将物体所有的受力情况分析清楚并对相应力进行求解的过程。 注意：在进行受力分析时，一定要将该物体所有受到的力全部分析到 每个力都要找到对应的施力物体 在对一个物体进行受力分析时，只能分析该物体受到的力，切忌分析
22、该物体施加给别的物体的力 2、受力分析的步骤、受力分析的步骤 （1）确定受力物体，只分析该物体受到的力 （2）分析题目中给出的已知力 （3）再分析重力 （4）按照接触点一次分析弹力、摩擦力 每个接触点都可能有弹力（压力、拉力、支持力）或者摩擦力 （5）根据物体的运动状态求解 3、受力分析的方法、受力分析的方法 （1）定义法 根据每个力的产生条件，结合物体运动状态进行判断力的有无。 （最基本） 比方说，滑动摩擦力产生的条件有三个（粗糙、运动趋势、接触并挤压） ，物体是否满足这三个条件，若都满足则 有滑动摩擦力，再进一步判断滑动摩擦力的方向。 12 （2）状态法（牛顿第一定律的逆用） 根据牛顿第一
23、定律我们可以得出以下结论： 当物体处于静止或者匀速直线运动状态时，则物体一定所受合力为零。即： 例：物体 A、B 叠放在水平地面上，A 受到水平向右大小为 30N 的拉力1,接触面粗糙，A 始终保持匀速直线运动状 态。求地面对 A 的摩擦力。 在水平方向上，物体受到水平向右大小为 30N 的拉力，由题物体保持匀速直线运动状态，根据牛一物体在水平方向 一定受到平衡力，则摩擦力一定为 30N，且水平向左。 （3）整体法 在受力分析时，为了研究问题方便，我们往往可以把有相互作用的两个或多个物体看成是一个整体。从而在分析时 只考虑这个整体受到的外部的力，不考虑这个整体内部各物体之间的力。 例：物体 A
24、、B 叠放在地面上，其中= 10，= 5，力1竖直压在物体 B 上。求地面给物体 A 的支持力。 把 A、B 看成一个整体，受到竖直向下的重力为 15N，竖直向下的压力为 30N，两个力之和为 45N，物体想要保持 平衡则必须受到地面支持力 45N，且这个支持力是作用在物体 A 上的。所以，地面给 A 的支持力为 45N。 （不需要分析 B 给 A 的压力） （4）反证法 在不清楚物体的受力情况时，可以先假设有力（或假设无力） ，根据这个假设再结合已知条件进行推导。如果推导 结果符合题意，则假设成立；如果推导结果不符合题意，则假设不成立。 固体压强提高固体压强提高 一、压力一、压力 1、压力的
25、定义、压力的定义 垂直作用在接触面上的力。 （1）属于弹力的一种形式。 （2）压力与支持力是相互作用力关系，往往通过求解支持力从而得出压力。 B A 1= 30 A 1= 30 静止 匀速直线运动 不受力 受平衡力 13 2、压力的三要素、压力的三要素 （1）大小 与施力物体的形变程度有关。 题中往往直接给出压力大小，或者让学生求解，根据受力分析求解即可。 （2）方向 垂直于接触面指向受力物体 面面接触，垂直于面；点面接触，垂直于面；点线接触，垂直于线；球面接触垂直于切线。 （3）作用点 受力物体接触面上 3、压力与重力的关系、压力与重力的关系 压力是通过物体的平衡状态受力分析求解，与重力没有
26、必然关系。 当物体自由静止在水平地面上时，压力等于重力。 （这点也是通过受力分析求解的） （自由静止：除了重力和支持力之外没有别的力参与） 4、探究压力作用效果的影响因素实验、探究压力作用效果的影响因素实验 （1）猜想 压力的作用效果与压力大小、受力面积有关。 （2）实验方法 控制变量法 比较甲、乙，受力面积相同，压力大小不同，探究的是作用效果与压力大小的关系； 比较乙、丙，压力大小相同，受力面积不同，探究的是作用效果与受力面积的关系。 （比较甲、丙，压力大小与受力面积都不相同，无法探究。 ） 转换法 将压力的作用效果转换成海绵的凹陷程度。 （或用海绵的凹陷程度表示压力的作用效果） （3）实验
27、结论 通过比较甲、乙，当受力面积相同时，压力的作用效果与压力大小有关（压力越大，作用效果越明显） ； 通过比较乙、丙，当压力大小相同时，压力的作用效果与受力面积有关（受力面积越小，作用效果越明显） 。 （4）常考 14 能不能选择木板代替海绵做实验？不能 因为木板形变不明显，不容易观察。 受力面积不能写成接触面积 二、压强二、压强 1、压强的基本概念、压强的基本概念 （1）压强的物理意义 表示压力作用效果的物理量。 （2）定义 物体所受压力大小与受力面积的比值叫做压强。 （3）公式 p（小写）表示压强大小；F 表示压力大小；S（大写）表示受力面积。 （4）单位 F 单位为 N，S 单位为，根据
28、计算 p 单位为 N/ 为了纪念帕斯卡，压强的单位定义为“帕斯卡”，简称“帕”，用“Pa”表示。1Pa=1 N/ 2、柱体压强公式、柱体压强公式 自由静止放置在水平面上的均匀柱体，其对水平面的压强可以直接用公式p = gh计算。 公式推导如下： p = p = gh p = = = = = = 15 液体压强提高液体压强提高 一、一、液体压强基础液体压强基础 1、液体压强产生、液体压强产生 （1）因为液体具有重力，所以对容器底部会产生压力，从而产生对容器底部的压强； （2）因为液体具有流动性，所以对阻碍流动的容器侧壁产生压强。 2、探究液体压强的特点实验、探究液体压强的特点实验 （1）实验器材
29、 微小压强计 微小压强计原理： 当金属和探头上的橡皮膜受到压强， 会产生凹陷并压缩盒内空气通过橡胶管进入玻璃“U”形管中， 挤压 U 形管中液面，导致 U 形管两边产生液面高度差。压强越大，液面高度差越大。 （2）实验方法 转换法：用液面高度差表示压强大小 控制变量法 （3）实验操作 如图甲，保持探头深度不变，改变探头方向，观察同种液体，同一深度各个方向上压强的大小关系； 如图乙，增大探头在液体中的深度，观察压强与深度的关系； 如图丙，在探头深度相同时，观察压强与液体密度的关系。 （4）结论 同种液体，同一深度，各方向液体压强相等。 （液体压强大小与方向无关） ； 同种液体，深度越大，液体压强
30、越大； 深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 3、液体压强公式、液体压强公式 甲 乙 丙 p = gh 16 p 是液体压强，单位为 Pa 为液体密度，单位为 kg/m g 为 10N/kg 或者 9.8N/kg h 为深度，单位为 m *此公式的推导过程与“柱体压强公式”推导过程类似 h 深度：表示该点到自由液面（上方未封闭）的竖直距离。 例：图中 A 点深度为 h，B 点深度为 h+H 二、液压的综合计算二、液压的综合计算 1、液体压强与固体压强的区别、液体压强与固体压强的区别 （1）涉及固体的压力与压强计算时，一般先算压力，后算压强； （2）涉及液体的压力和压强计算时，一般先算压强，
31、后算压力。 例题：如图所示，在一个密闭容器中装满质量为 1kg 的水之后放在水平桌面上，已知容器的质量为 0.1kg，容器的 下底面积为 100cm2，容器的高为 0.12m。 （g 取 10N/kg） （1）求水对容器底部的压强和压力； （2）容器对桌面的压力和压强。 17 2、三种容器、三种容器 （1）当容器上下一样粗时，满足液= = 液= 液 = 液柱= 液，即液= 液，液体对容器底部的压力 等于液体自身重力； （2）当容器上粗下细时，液= 液柱 液，即液 液，即液 液，液体对容器底部压力大于液体自身重力。 三、连通器三、连通器 1、连通器的定义、连通器的定义 上端开口（与大气连通） ，
32、底部相连通的容器叫做连通器。 连通器中各部分的形状、粗细都没有限制。 2、连通器特点、连通器特点 连通器内装有同种液体，在静止时各部分液面总保持相平。 3、连通器原理、连通器原理 各液面在容器底部产生的压强相等。 4、应用、应用 茶壶、锅炉水位计、洗手池的回水管、三峡船闸等 18 大气压强与流体压强大气压强与流体压强 一、大气压强概述一、大气压强概述 1、基本概念、基本概念 （1）定义 大气对浸在其中的物体产生的压强叫做大气压强，简称大气压。 （2）产生原因 大气具有重力，且具有流动性。 （所以任何方向都有大气压。 ） （3）马德堡半球试验证明大气压的存在 2、大气压强的影响因素、大气压强的影
33、响因素 （大气压强产生的原因与液体压强类似，所以可以借用液体压强公式p = gh进行分析。 ） （1）高度（海拔）越高，大气压越低； （2）温度越高，大气压越低； （夏天气压比冬天气压低） （3）湿度越大，大气压越低； （雨天比晴天气压低） （沸点与气压的关系：气压越高，沸点越高） 二、大气压的测量二、大气压的测量 1、托里拆利实验、托里拆利实验 （1） 测得一个标准大气压等于 760 水银柱产生的液体压强， 即0= 1.013 105， 一般计算时取0= 1 105 （2）水银柱（汞柱）高度差为 760 指的是玻璃管内外液面竖直高度差，而不是管内液面与水槽底部高度差。 （3）常考 19 玻璃
34、管倾斜水银柱高度差不变，长度边长； 玻璃管中空气未排尽高度差偏小，测量结果偏小； 玻璃管有破裂高度差为零； 玻璃管往上提（未离开液面）高度差不变； 玻璃管粗细不影响结果。 用水代替水银做实验，水柱高度约为 10m。 2、针筒粗侧大气压、针筒粗侧大气压 （1）实验操作 排尽针筒内空气，并用橡皮帽封住其小孔； 再用弹簧测力计水平拉动针筒活塞，当活塞刚好被拉动时，读出此时弹簧测力计示数为 F； 读出注射器上有刻度部分的容积为 V，有刻度部分长度为 L； 计算得测= F = （2）实验原理：二力平衡 对活塞进行受力分析，向左受到弹簧测力计的拉力，向右受到大气的压力，当刚好拉动时，这两个力大小相等。再
35、用压力除以受力面积得出结果。 （3）误差分析 针筒内空气未排尽（无法排尽） ，拉力偏小，测得大气压偏小； 活塞与针筒之间有摩擦，拉力偏大，测得大气压偏大。 3、自制气压计、自制气压计 （1）制作 在密封的玻璃瓶内装一大半深色液体，在橡胶塞中部插入细管，使用前通过细管向瓶内吹入少量空气，使瓶内气压 高于瓶外气压，细管内有一段稳定的水柱。当外界大气压发生变化时，细管内的水柱高度就会发生变化。 *（2）原理 瓶内液面静止时上下压强相等。 转换法：用细管内液面高低表示大气压高低。 （3）规律 外界大气压增大时，细管内液面升高； 外界大气压减小时，细管内液面降低。 例：将气压计从 1 楼拿到 6 楼，细
36、管内液面升高。 20 前 后 三、流体压强与流速的关系三、流体压强与流速的关系 1、规律、规律 （1）流体：具有流动性的液体和气体统称为流体 （2）流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。 如图：A 处流速较小，B 处流速较大。所以 A 处上方液面较高，B 处上方液面较低。 2、实例、实例 （1）对着两张平行放置的纸中间吹气，两张纸会互相靠近。因为中间气体流速大，压强小；两边流速小压强大。 （2）飞机机翼（升力的产生） 空气从机翼前方出发，分别由机翼上下两侧同时到达后方，由于 上方路程较长，导致上方流速大，压强小；下方流速较小，压强 大，整体表现出对机翼向上的力，这个力叫做升力
37、。 （3）弧圈球/香蕉球 当球体旋转是会和球体周围的空气产生摩擦，使得球面转动方向与空气流动方向相同的空气加速，这一侧空气流速 大，大气压强小；转动方向与空气流动方向相反的空气减速，这一侧的空气流速小，大气压强大。从而球体就会受 到一个与运动方向垂直的压力，使球体做曲线运动。 （上面这段话看不懂的同学直接记下面的运动轨迹图） 原理图 轨迹图 A B 21 浮力与阿基米德原理浮力与阿基米德原理 一、浮力一、浮力 1、浮力的基本概念、浮力的基本概念 （1）定义 浸在液体或者气体中的物体受到向上托的力叫做浮力。 （2）施力物体：液体或者气体 （3）浮力的方向 浮力的方向总是竖直向上。 （与重力方向相
38、反） （4）浮力产生的原因）浮力产生的原因/浮力的本质浮力的本质 由于液体（或气体）对物体上下表面存在压力差。由于液体（或气体）对物体上下表面存在压力差。 （左右前后的压力互相抵消，因为左右前后的深度相同） 注意：若一个物体的下表面与容器底部紧密相连，则该物体不受浮力。 2、浮力的测量、浮力的测量 （1）测量方法：示重差法（称量法） （2）测量步骤 用弹簧测力计测出物体重力 G； 再将重物浸在液体中，读出此时弹簧测力计示数 F； 则重物在液体中受到的浮力为浮= G F 22 二、阿基米德原理二、阿基米德原理 1、探究浮力大小影响因素实验、探究浮力大小影响因素实验 （1）猜想：浮力的大小可能与液
39、体密度、物体浸没体积，物体浸没深度、物体密度等因素有关。 （2）实验方法：控制变量法 （3）实验结论 由甲、乙、丙可知，当液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大； 由甲、丙、丁可知，物体受到的浮力与物体浸没后的深度无关； 由甲、丁、戊可知，在排开液体体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。 2、阿基米德原理实验、阿基米德原理实验 （1）实验步骤 用弹簧测力计测出空烧杯所受重力杯； 测出物块所受重力物； 将物块缓慢浸没在溢水杯中，读出此时弹簧测力计示数示； 弹簧测力计测出烧杯和排出水的总重力杯+排 物块浸没时受到的浮力为浮= 物 示，排出水受到的重力为排= 杯+排 杯。比
40、较浮与排的大小关系。 （2）实验结论 23 浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的。 表达式：浮= 排 3、阿基米德原理、阿基米德原理 （1）内容 浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力。 （2）表达式 浮= 排= 排 = 液排 （3）阿基米德原理的应用（知二求一） 已知排，求浮，由浮= 排= 排直接求出； 已知排、液，求浮，计算时当液= 水，排= 100cm3时，浮= 1N 已知浮、液求排，排= 浮 液，且当物体浸没时，排 = 物，当浮= 1N，液= 水时，得排= 1003 24 浮沉条件及其应用浮沉条件及其应用 一、浮沉条件一、浮沉条件 1、过程结论过
41、程结论（上浮、下沉是过程）（上浮、下沉是过程） 一个浸没在液体中的物体， 受到两个力： 竖直向下的重力和竖直向上 的浮力。根据重力与浮力的大小关系，物体的浮沉状态有三种可能。 设物体重力为物，密度为物，体积为物； 排开液体重力为排，密度为液体积为排。 由于物体处于浸没状态，所以排= 物 （1）当重力大于浮力时，物体下沉。 即物 浮，其中物= 物g物，浮= 液排带入得： 物g物 液排，因为排= 物 所以物 液 即当物体密度大于液体密度时，物体完全浸没在液体中会下沉。 （下浮的最终状态是沉底） （2）当重力小于浮力时，物体上浮。 同理可得 物 浮 物 液 物 液 物= 液 物 液 4、解题方法、解
42、题方法 （1）先判断物体在液体中的浮沉状态，再根据状态选择恰当的计算方法； （2）对于不能直接判断浮沉的物体，可以先假设物体完全浸没，再根据完全浸没时的受力大小关系进行判断。 （3）思路选择 若排未知，物体的状态为漂浮或者悬浮，直接通过浮= 物求解；沉底时浮= 物 支。 若排已知，则通过阿基米德原理浮= 液排求解。 若已知上下表面压力差，则通过浮力产生的原因求解。浮= 向上 向下 二、浮沉条件的应用二、浮沉条件的应用 1、轮船、轮船 （1）常见参数 排水量 船舶装满货物（满载）时排开的水的质量，排水量通常用吨位来表示。 即船舶装满货物时，船与货物的总质量。 吃水深度 简称吃水，是指船舶在水中沉
43、入水下部分的最深长度。 （2）特点 始终处于漂浮状态 27 浮= 物 物体受到的重力不变的情况下浮力始终不变。 例：轮船从长江驶入东海的过程中，所受浮力大小不变，船体上浮，吃水深度变小。 （因为长江为淡水，东海为盐水，盐水密度较大，根据浮= 液排，在浮力不变的情况下，液变大，排变小） 2、潜水艇、潜水艇 （1）特点 潜水艇的总体积始终保持不变，通过改变自身所受重力的方式实现上浮和下沉。 （2）漂浮时，浮= 物 （3）浸没时（在水面以下） 由于排= 物，根据浮= 液排，所受浮力不变，通过充水（增加重力） 和排水（减小重力）实现上浮和下沉。 3、气球和飞艇、气球和飞艇（气体浮力）（气体浮力） 靠充
44、入密度小于空气密度的气体工作。 （1）热气球 通过给气球内部气体加热，温度升高，密度变小 （2）氦气球/飞艇 在气球内部充入比空气密度小的氦气 4、密度计、密度计 （1）原理 密度计在液体中处于漂浮状态其本省所受重力大小始终不变，结合阿基米德原理 浮= 液排，排开液体体积排与被测液体密度液成反比，即被测液体密度越大，排开 液体体积越小，密度计在液面下部分越短，液面以上部分越长。 （2）特点 刻度上小下大，且刻度不均匀。 28 功和功率功和功率 一、功一、功 1、功的概念、功的概念 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，就说这个力对物体做了功。 （1）做功的条件 力 沿力方向上
45、移动了一段距离（同向或者反向都可以） （2）不做功的三种情况 徒劳无功（有力无距离） ：有力作用在物体上，但是物体并没有移动。 例：推桌子未推动。则推力对桌子没有做功 不劳无功（有距离无力） ：物体由于惯性运动，并没有力作用在物体上 例：足球离开脚之后在地面滚动。在足球滚动过程中，脚没有对足球做功。 （踢球时做了功） 垂直无功：力与距离垂直 例： 拎着水桶在平直公路上运动。 拎水桶的力与运动距离垂直， 没有做功。 *（3）正功与负功 当力与距离同向时，我们说这个力做了正功； 当力与距离反向时，我们说这个力做了负功。 在初中阶段很少提到负功的概念，当一个力做了负功时，也可以说成克服这个力做功。
46、2、功的计算、功的计算 公式 W = Fs 其中 W 表示功，单位为N m，为了纪念物理学家焦耳，我们用“焦耳”作为功的单位，简称“焦”，用字母“J”表示； F 表示力，单位为 N； S（小写）该力方向上的距离，单位为 m。 29 二、功率二、功率 1、比较做功的快慢、比较做功的快慢 （1）相同时间比较做功的多少，做功多的做功比较快； （2）做相同的功比较所用时间的长短，所有时间短的做功比较快。 2、功率的基本概念、功率的基本概念 （1）定义 功与做功时间之比。 （2）公式 P = 其中 P（大写）表示功率，单位为 J/s，为了纪念物理学家瓦特，将功率单位规定为“瓦特”，简称“瓦”，用字母“W
47、” （大写）表示。1W=1J/s 常用单位还有 kW，MW（兆瓦） 。1 MW=103kW=106W W 表示功，单位为“J” t 表示时间，单位为“s” 注意：这力要区分开物理量 W，和单位 W。当数值的单位是 J 时，这个数值表示的是功的大小；当数值的单位是 W 时，这个数值表示的是功率的大小。 （3）物理意义 功率表示力做功的快慢。 例：小明提水桶的功率为 50W，表示小明提水桶的力每秒钟做功 50J。 辨析：做功多的功率一定大，做功少的功率一定小。错！ 功率不仅跟做功多少有关，还与时间长短有关。 3、拓展、拓展 当题目中只告诉力的大小和运动速度时，如何求功率？ P = = = 即 P = 此公式在选择题、填空题适用。解答题用此公式需要推导过程。 30 机械能机械能 一、功能概述一、功能概述 1、能的概念、能的概念 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。 一个物体能够做的功越多，表示这个物体能量越大。 （能够做功，并不一定真的对外做功） 2、功能关系、功能关系 能量是状态
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