一、计算公式
1.速度:
2.重力:
3.密度:
4.压强公式:
5.液体压强: (此公式也适用于竖直固体独立放水平面)
6.力做功:
7.功率:
8.杠杆平衡条件:
9.浮力公式:
(1)通用式:
(2)平衡法:称量法--- 悬浮或漂浮物体:
(3)本质式:
10.机械效率:
11.物理量及其单位换算(物理量后填写国际制单位)
举例:v-速度-m/s
m- -kg
V-体积-
ρ- -kg/m3
压强中p- - (帕斯卡)
F-力-N 力做功W- -J(焦耳)
E-能量-J(焦耳) G- -N
η- -没有单位(总小于1)
P - -- (瓦特)
运动中s-路程-m 压强中S-受力面积-m2 做功中s-力方向距离-m
1m/s= km/h
1min= s= h
1g/cm3= kg/m3
1mL= cm3= m3
1μm=1 m
1cm2= m2
1cm= m
1nm= m
注意:
(1)公式中所有质量(m)的单位都用kg。
(2)P =
中速度的单位为m/s
二、生活中常识
1.热:
1个标准大气压下冰的熔点(水的凝固点)为0℃,沸水的温度为100℃
人体舒适的温度约为23℃
2.速度:
1m/s=3.6km/h
光在真空、空气中的传播速度约为:C=3×108m/s=3×105km/s
电磁波在真空、空气中的传播速度:c=3×108m/s
3.质量:
中学生的质量约为 kg,一瓶矿泉水的质量约为 g,一个苹果的质量约为150g,一个鸡蛋的质量约为 g,九年级物理课本的质量约为300g,一只签字笔质量约为15g
4.重力:
(重力的估计只需要估计质量,再使用公式:G = mg),
中学生的重力约为 N,一瓶矿泉水的重力约为5N,一个苹果的重力约为1.5N,一个鸡蛋的重力约为 N,九年级物理课本的质量约为3N
5.密度:
ρ水=ρ人=103kg/m3
单位换算:1g/cm3=103kg/m3 1g/cm3=103kg/m3
1L=1dm3 1mL=1cm3 1m3=103dm3=106cm3
6.压强:1个标准大气压:p0= Pa=7 ㎜Hg =76cm汞柱≈10m水柱;
中学生对地面压强约为:1.2×104Pa
注意:估计物理量,还可以利用计算公式。如估计物体重力做功:W=Fs,估计重力大小和距离多少。
7.功率:
优秀运动员的功率约1000瓦,人走路或者骑自行车功率约为80W,小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦
三、物理学常识
1.牛顿第一定律(又叫惯性定律):英国-牛顿,光的色散:牛顿;力的单位。
2.马德堡半球实验,证明了大气压的存在的著名实验:德国 奥托·格里克
托里拆利实验,首先测出大气压的值:意大利 托里拆利
3.运动物体不受外力恒速前进:意大利 伽利略
4.阿基米德原理(F浮 =G排)、杠杆平衡条件(又叫杠杆原理):希腊,阿基米德
5.帕斯卡:法国物理学家、数学家等,压强的单位。
6.瓦特:英国发明家、企业家,改良蒸汽机。被命名为功率单位。
四、生活中常识
1.划船时,向后划水,船向前进,说明力的作用是相互的。
2.弹簧测力计原理:弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越长。
3.建筑工人使用的“铅垂线”利用了重力的方向是竖直向下的。
4.安全带和安全气囊是防止紧急减速或者碰撞中减小惯性带来的危害,注意不会减小人的惯性。
5.鞋底、车胎表面粗糙、运动员涂防滑粉,是为了增大粗糙程度增大摩擦力;滚动轴承变滑动为滚动减小摩擦,加润滑油、气垫船使接触面彼此分离而减小摩擦。
6.宽大滑雪板、骆驼宽大的脚、火车轨道枕木、多轴多轮平板汽车、书包带等是增大受力面积减小压强,蚊子尖尖的口器、篆刻刀、破窗锤等减小受力面积增大压强。
7.水壶的壶口与壶身、排水管U形排水弯、茶壶和外面的水位计、山峡船闸等是连通器。
8.塑料吸盘、吸饮料、抽水机等是利用大气压知识。
9.飞机的升力、过堂风吹开门、轻轨站盘的安全线等主要是涉及流体压强和流速的关系。
10.轮船做成空心增大排水体积,增大可以利用的浮力;正常工作状态是漂浮,浮力等于重力,轮船重力不改变,浮力不会改变;排水量是轮船满载时排水的质量,轮船的大小由排水量决定。潜水艇正常工作状态是悬浮,通过改变自身重力实现上浮或者下潜。气球和飞艇是充入密度小于空气密度的气体升空。
11.公路上车辆限速的原因是速度越大,动能越大;不同车辆限速不同的原因是不同车辆限速不同。
12.拦河大坝做得很高,是利用水的重力势能发电。
13.卫星从近地点向远地点运动,势能增大,动能减小,机械能不变。
14.划船的船桨、筷子、面包夹等是费力杠杆,钢丝钳、搬砖的独轮车、修剪树枝的剪刀等都是省力杠杆。定滑轮、天平是等比杠杆。汽车方向盘、门把手等是轮轴,为了省力,实质是杠杆。斜面主要用于省力的机械,不属于杠杆。
五、易错易混淆的物理概念或规律。
1.平衡力作用在一个物体上,相互作用力作用在两个物体上。注意:桌面上放书的类似模型,桌子受到的支持力和桌子的重力不是平衡力(桌子受到的支持力大小等于书和桌子总重力)。
2.惯性大小只跟物体质量有关,质量不变,物体惯性不变。不能说受到惯性的作用,只能说具有或者由于。
3.摩擦力不一定是阻碍物体运动的阻力(即不一定是阻力)。压力增大摩擦力不一定增大,滑动摩擦力跟压力有关,但静摩擦力跟压力无关,一般用二力平衡求解摩擦力的大小(如手握茶杯)。静止的物体也可以受到滑动摩擦力。
4.摩擦力跟压力和接触面的粗糙程度有关(物体重力不一定等于压力大小,如被压在竖直墙面的物体),压强跟压力和受力面积的大小有关(接触面积不一定等于受力面积)。
5.对桌面的压力压强(即固体压强):先运用F=G总计算压力,再运用p=
计算压强。液体对容器底的压力压强:先运用p=ρgh计算压强,再运用F=pS计算压力。特殊情况,考虑容器特点问题。
6.浸没的物体不一定悬浮(即F浮≠G重),悬浮的物体一定浸没。部分露出的物体不一定漂浮。
7.动滑轮可以省力,只有沿竖直方向拉,才能省一半力,此时注意是否忽略摩擦和绳重。(还存在费力的动滑轮)
8.重力的作用点重心一定在物体上。
9.机械效率高的机器功率可能较小。机械效率高低与省力与否无关。
10.使用动滑轮不一定可以省一半力,甚至可能费力。
11.推不动物体,物体处于平衡状态,物体受到的推力和阻力是平衡力,大小相等。物体竖直运动到最高点的速度为零不是静止,它受力不平衡。斜抛实心球在最高点的速度最小但不为零。
12.物体受到的浮力大小跟 液体密度 和排开液体体积有关,要研究浮力跟液体密度的关系,需要保持物体 排开液体体积 一定,这就是控制变量法。该实验中弹簧测力计使用时要 调零 ,读数时注意分度值。实验中测出物体的重力,再测出物体浸没于水中的示数(F浮=G-F拉),可以求出物体体积,求出物体的密度 ;再测出物体浸没于其他液体中示数,可以求出液体的密度 。如果物体是漂浮于水中的物体,用细线一定注意。
13.人提着滑板在水平路面上行走,人提滑板的力与水平运动方向垂直,人提滑板的力不做功。
六、主要实验回顾。
1.会探究并知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。
(如何拉动物体,测力计读数和使用,控制变量法回答结论和研究实验过程,如何研究摩擦力跟接触面积或者速度无关,实验中如果拉力变大时摩擦力是否改变,为了读数稳定的改进装置)
例1 用如图甲所示的装置探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)如图甲所示,木块放置在水平长木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动木块,使其做 运动时,根据根据 知识可知,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在做第二次实验时,发现弹簧测力计的示数一直不稳定,某时刻弹簧测力计的示数如图4乙所示,此时木块受到的滑动摩擦力的大小为 N;
(3)为了解决上述问题,畅畅对实验装置进行了改进,如图4丙所示,这样改进后的优点是 ,此时木块受到的 (选填“静”或“滑动”) 摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(4)分析甲、乙两图, 图的木块和木板间要粗糙些。你的理由是 。
(5)图丁所示,用的长木板比甲图的长木板更粗糙一些,在木块上方在放一小物体后,以相同的速度匀速直线拉动木块,对比图甲和图丁,得到“滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关”的结论,该结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
(6)另一同学换一木块后按图甲研究摩擦力的实验时,木块的运动状态和弹簧测力计的示数如表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同)。由表可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为 N;在第一次试验中,木块受到的摩擦力的大小为 N;在这五次试验中,木块受到的摩擦力大小应该有 次是相同的。
2.会探究并了解液体内部压强的规律与计算公式。
(如何检查装置气密性检查,转换法比较压强大小,本实验主要结论,利用液体压强公式利用水的密度求解其他液体密度)
例2 有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化 ( 选填“大"或“小")。小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 。
(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图(甲)中U形管两边的液柱高度差较小,认为图(甲)烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,因为没有控制金属盒在液体中的 _相同。
甲 乙
(3)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越 ,表示液体的压强越 。
(4)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 __(选填“不变"或“变化")。表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 ___。
3.会探究浮力大小与哪些因素有关。
(测力计读数和使用,根据实验图利用控制变量法研究浮力跟液体密度和排开液体体积关系,根据实验中测量数据计算物体的密度和相关信息、液体的密度,实验中压强大小的变化)
例3 某科技兴趣小组利用弹簧测力计、烧杯和水等物质测量某矿石块的密度,实验方案如下图所示。
(1)使用弹簧测力计前应观察其指针是否指在 。
(2)如图A所示,用调节好的弹簧测力计测出矿石块在空气中的重力为 N; 紧接着按照图B、C、D的顺序,用弹簧测力计将矿石块逐渐浸入水中,直至浸没。
(3)根据图中的数据分析,可知道,矿石块全部浸没时受到的浮力为 N;该组同学探究影响浮力大小的因素,对比图A、B、C、D,可以得出结论是: 。
为了进一步探究浮力大小与液体密度的关系,该组同学将烧杯中的水换成密度大于水的液体,用弹簧测力计将矿石块全部浸没到大于水的液体中,弹簧测力计的示数如图F所示, 对比图A、D、F,可以得出结论,当 时,液体的密度越大,物体受到的浮力就越 (选填“大”或“小”)。
(4)进一步计算可以得出该矿石块的密度为 kg/m3 。若考虑矿石块吸水,则上述方法测得密度值比实际值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)根据图中数据还可以计算出图F中液体的密度为 kg/m3(不考虑矿石块对液体的吸收情况)。
4.会运用会探究并了解杠杆的平衡条件。
(如何调节杠杆在水平位置平衡;在水平位置平衡的目的;右端某一位置挂钩码后,左端在某一位置如何挂钩码挂几个,或者在右端左端用测力计拉住杠杆平衡,测力计读数及大小,如果测力计不垂直杠杆,测力计大小变大还是变小;实验次数需要三次及以上)
例4 (2023•永州改编)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)如图甲所示,杠杆 平衡状态(选填“是”、“不是”),为了 ,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节;
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表;
第2次数据中空格填写的数据是 cm。
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是: ;
(3)本次探究经过多次实验的目的是 ; A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会 (选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(5)如图丙所示,在杠杆左端两格处挂2个钩码,在右端离O点1格处挂 个钩码杠杆刚好可以平衡。若用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa Fb(选填“大于”、“等于”,“小于”)。
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