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第十一章多彩的物质世界
一、宇宙和微观世界
1、宇宙是由物质组成的(宇宙有数十个星系,只银河系就有十万光年)(太阳系中有八大行
星)物质处于不停的运动和发展中。
2、物质是由分子组成的(分子很小,物体内分子很多)
3、物质的微观模型
1)固体:分子的排列十分紧密,粒子间有强大的作用力(具有一定的体积和形状)
2)液体:分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体的小(没有一
定的形状,具有流动性)
3)气体:分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用力极小,
容易被压缩。
4、原子结构:原子由原子核和核外电子组成;原子核又由质子和中子组成。
二、质量
1、质量:物体所含物质的多少叫质量,用m表示。
2、质量的单位:
1)国际主单位:千克(Kg)(公斤)
2)其它单位和关系:1吨(t)=1000千克(Kg);
1千克(Kg)=1000克(g);
1克(g)=1000毫克(mg)。
3、质量的测量
1)常用工具:天平(底板、横梁、指针、分度盘、平衡螺姆、标尺、游码等)
2)托盘天平的使用:(1)使用前观察它的最大称量和感量(分度值);(2)使用时先
调平(使底板水平、使横梁平衡);(3)测量时,左盘放被测物体,右盘放砝码;
(4)横梁重新平衡后,左盘中被测物体的质量等于右盘中的砝码的质量和加游码对
的刻度;(5)注意不能用手直接拿砝码,要用镊子;湿物体和化学药品不能直接放
在盘中。
三、密度
1、密度:单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度;用ρ表示。(密度是物质的特性之
一,同一种物质密度一般不变,不同物质密度一般不同)
2、密度的单位:千克/米3和克/厘米3(Kg/m3g/cm3)
1克/厘米3(g/cm3)=1000千克/米3(Kg/m3)
3、公式:ρ=m/V(ρ—密度---Kg/m3、m---质量---Kg、V---体积---m3)
或(ρ—密度---g/cm3、m---质量---g、V---体积---cm3)
4、密度的测量
1)原理:ρ=m/V;
2)器材:(根据具体情况而定)
3)过程:(根据具体情况而定)
5、密度的应用:1)鉴别物质:ρ=m/V;2)测算质量:m=ρV;3)测算体积:V=m/ρ。
第十二章运动和力
一、运动的描述
1、机械运动:物体位置的变化叫机械运动(运动是宇宙中的普遍现象)
2、参照物:在研究机械运动时,被选作标准(参考)的物体叫参照物;(其选择是任意的)
3、物体的运动和静止是相对的(相对于参照物来说的)
二、运动的快慢
1、速度
1)意义:速度是表示物体运动快慢的物理量;
2)定义:速度等于运动物体在单位时间内通过的路程;
3)公式:v=s/t(v—速度—米/秒、s—路程---米、t---时间---秒)或
(v—速度—千米/小时、s—路程---千米、t---时间—小时)
4)单位:米/秒(m/s)、千米/小时(Km/h)
1米/秒(m/s)=(Km/h)
2、匀速直线运动
1)匀速直线运动:快慢不变,所经过的路线是直线的运动叫匀速直线运动;
2)规律:同一匀速直线运动中,速度不变;
3)关系式:v=s/t(v—速度—米/秒、s—路程---米、t---时间---秒)或
(v—速度—千米/小时、s—路程---千米、t---时间—小时)
3、变速直线运动
1)变速直线运动:快慢是变化的,所经路线是直线的运动叫变速直线运动;
2)快慢程度的描述用平均速度表示。
三、时间和长度的测量
1、时间
1)常用单位及换算:1小时(h)=60分钟(min)、1分钟(min)=60秒(s)
2)常用测量工具:钟表。
2、长度
1)长度的单位:
(1)国际主单位:米(m)
(2)其它单位及关系:1千米(Km)=1000米(m)、
1米(m)=10分米(dm)、
1分米(dm)=10厘米(cm)
1厘米(cm)=10毫米(mm)
1毫米(mm)=1000微米(μm)
1米(m)=109纳米(nm)
2)长度测量的基本工具:刻度尺;
3)用刻度尺测长度:(1)选(根据测量的实际需要选择合适的刻度尺);(2)看(测
量前观察所选刻度尺的零刻线、量程和分度值)、(3)放(测量时将刻度尺沿所测长
度的方向放平放正)、(4)读(读数时视线要与尺面垂直)、(5)记(记录的结果由
数字和单位共同组成)
3、误差
1)定义:测量值跟真实值之间的差异叫误差;(由测量工具、测量人所导致)(不能消
除)
2)减小误差的方法:(1)选更精密的测量工具;(2)测量的人选更科学的测量方法、
更认真仔细的测量;(3)多测几次取平均值;
四、力的作用效果
1、力:力是物体对物体的作用;物体间力的作用是相互的。
2、力的单位:牛顿(N)
3、力的作用效果:1)力可以改变物体的形状;2)力可以改变物体的运动状态。
4、力的三要素:力的大小、力的方向、力的作用点叫力的三要素;它们都能影响力的作用
效果。
5、力的图示
1)表示:用一个带箭头的线段表示力的三要素;
2)具体做法:沿力的方画一条线段,线段的长度表示力的大小,在线段的末端画个箭
头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点。
3)力的示意图:在受力物体上沿力的方向画一个箭头,表示物体在这个方向受到了力,
线段的起点代表力的作用点。
五、物体的惯性
1、牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
2、惯性
1)惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性;(一切物体,任何状态下都具有惯性)
2)惯性的应用:体育运动中的助跑,生活中的泼水、拍打衣服上的灰等;
3)防止惯性现象带来的危害:坐车系安全带、车停稳后再上下等;
3、二力平衡
1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态叫平衡状态;
2)力的平衡:物体在几个力的作用下,仍然处于静止或匀速直线运动状态,我们就说
这几个力平衡;
3)二力平衡:物体在两个力的作用下,仍然处于静止或匀速直线运动状态,作用在物
体上的这两个力就是彼此平衡的;
4)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且作
用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
第十三章力和机械
一、重力
1、万有引力:宇宙间任何两个物体之间都存在着互相吸引的力,这就是万有引力。
2、重力的定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
3、重力的大小:物体所受重力的大小跟它的质量成正比;
即G/m=gG=mg(G---重力---牛顿、m---质量—千克、g=)
g=:。
4、重力的方向:竖直向下。(应用:重锤线)
5、重心:重力作用在物体上的作用点叫重心。(重力好象作用在一点上)
二、弹力
1、弹性:物体受力时会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种特性叫弹性;
物体发生的这样的形变叫弹性形变。
2、塑性:物体在力的作用下发生形变,不受力后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种
特性叫塑性;
3、弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,就对使它发生形变的物体产生力的作用,
这个力叫弹力。
4、弹簧测力计(测力计的一种)
1)原理:根据弹簧受到的拉力越大,伸长的长度越长的性质制成的;
2)主要结构:弹簧、挂钩、拉环、刻度盘、指针;
3)使用:(1)使用前观察它的量程和分度值;(2)使用时沿其轴线方向用力;(3)
注意不能超过量程;
三、摩擦力
1、摩擦力:两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对
运动的力,这种力就叫摩擦力;
2、摩擦力的方向:跟物体相对运动的方向相反;
3、摩擦的种类:
(1)静摩擦;(2)滑动摩擦;(3)滚动摩擦;
4、影响滑动摩擦力大小的因素:
(1)压力的大小:接触面不变时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)接触面的粗糙程度:压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
5、增大有益摩擦的方法:
(1)增大压力;(2)使接触面粗糙些。
6、减小有害摩擦的方法:
(1)减小压力;(2)使接触面光滑些;(3)用滚动代替滑动;(4)使接触面彼
此离开些。
四、杠杆
1、杠杆:在力的作用下能够绕固定的点转动的硬棒叫杠杆。
2、支点:杠杆绕着转动的固定的点叫支点;用O表示。
3、动力:作用在杠杆上,使杠杆转动的力叫动力;用F1表示。
4、阻力:作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力叫阻力;用F2表示。
5、动力臂:从支点到动力作用线的距离叫动力臂;用L1表示。
6、阻力臂:从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂;用L2表示。
7、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;即F1×L1=F2×L2。
8、杠杆的种类:
1)省力杠杆:动力臂长、阻力臂短的杠杆(省力但费距离)
2)费力杠杆:阻力臂长、动力臂短的杠杆(费力但省距离)
3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆(不省力也不省距离)(天平、定滑轮)
五、其它简单机械
(一)滑轮
1、定滑轮
1)定义:使用时滑轮不随物体一起移动;
2)实质:定滑轮实质是一个等臂杠杆;
3)特点:不省力但可以改变动力的方向,使用方便;
(F1=F2=F3=G)
2、动滑轮
1)定义:使用时滑轮随物体一起移动;
2)实质:动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂2倍的
省力杠杆;
3)特点:使用动滑轮可以省一半的力;
(F=G/2)
3、滑轮组
1)定义:动滑轮和定滑轮组合在一起构成滑轮组;
2)优点:使用滑轮组即可以省力,又可以改变动力的方向;
3)省力情况判定:使用滑轮组时,重物和动滑轮共有几段绳子直接拉着,则作用在绳
末端的力就是总重的几分之一。
(二)轮轴
1、轮轴:由轮和轴组成,能够绕着共同的轴线转动的
简单机械叫轮轴;
2、省力情况:轮半径是轴半径的几倍,作用在轮边缘的
动力就是作用在轴边缘的阻力的几分之一。
即F1/F2=R/r(F1---轮边缘的动力---牛顿、F2—轴边缘的阻
力--牛顿、R—轮半径、r---轴半径)
3、生活中的轮轴:方向盘、螺丝刀、搬手、圆形门把柄等。
(三)斜面
省力情况判定:斜面长L是斜面高h的几倍,沿
斜面将物体G拉(推)上斜面的力F就是物体重G
的几分之一。(斜面光滑)
即FL=Gh(F—推力或拉力、L—斜面长、G—物体重、h—斜面高)
第十四章压强和浮力
一、压强
1、压力
1)压力:垂直压在物体表面上的力叫压力;
2)影响压力作用效果的因素:压力的大小和受力面积的大小;
2、压强
1)压强:物体单位面积上受到的压力叫压强,用P表示。
222
2)压强的单位:牛顿/米(N/m)即帕斯卡(Pa)1N/m=1Pa。
2
3)计算公式:P=F/S(F—压力---N、S—受力面积—m、P—压强---Pa)
4)增大(或减小)压强的方法:
(1)增大(或减小)压力、
(2)减小(或增大)受力面积。
二、液体压强
1、液体对容器的压强:液体对容器的底和侧壁都有压强,且压强随深度的增加而增大;
2、液体内部压强:液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度处,各方向的压强都相等;
深度增加,液体压强增大;液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密
度越大,压强越大。
3
3、液体压强公式:P=ρgh(P—液体压强---Pa、ρ—液体密度---Kg/m、g---、h---液体
的深度---m)
4、连通器
1)连通器:上端开口,下端连通的容器叫连通器;
2)原理(性质):连通器中装同一种液体时,在液体不流动的情况下,各容器中的液
面总保持相平;
3)生活中的连通器:水壶、锅炉水位计、船闸等。
三、大气压强
1、大气压强:大气产生的压强叫大气压;
2、证明大气有压强的著名实验:马得堡半球实验;
3、大气压的测量------(仪器----气压计)
1)测量的著名实验:托里拆利实验;
5
2)测出的大气压值:相当于760mm高水银柱产生的压强;×10Pa.
5
4、标准大气压:×;(即海平面高度处的气压)
5、大气压的变化:随着高度的增加,大气压越来越小(3000米以内,每升高10米大气压减
小100Pa.);大气压还跟季节、天气等有关。
6、大气压的应用:抽水机、用吸管喝饮料、医生抽药液、塑料挂衣钩等。
四、气体压强与流速的关系
1、气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、应用实例:飞机的机翼的形状下平上弧、各种旋转球等。
五、浮力
1、浮力:浸在液体或气体中的物体,受到的液体或气体向上托的力叫浮力。
2、浮力产生的原因:物体受到的向上和向下的压力差。(无向上的压力差就不受浮力)
3、浮力的方向:竖直向上;
4、物体的浮沉
1)物体的浮沉条件:没在液体中的物体的浮沉取决于物体所受的重力和浮力的大小关
系。
2)物体的浮沉情况:
(1)如果F浮>G物---物体上浮;
(2)如果F浮<G物---物体下沉;
(3)如果F浮=G物---物体悬浮;
3)物体静止在液面上的条件:F浮=G物。
5、阿基米德原理
1)原理内容:浸在液体中的物体受到液体向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液
体的重力。
3
2)公式:F浮=G排=ρ液V排g(ρ液—液体的密度---千克/米、V排—物体排开液体的体
积—米3、g---)
6、浮力的应用
1)轮船---F浮=G船----其大小用排水量表示(轮船满载时排开水的质量叫排水量)
2)密度计---F浮=G计---(同一只密度计静止在不同的液面上时,密度计浸入的越浅其液
体的密度越大、密度计浸入的越深其液体的密度越小)
3)潜水艇----既能在海面上航行,又能潜入水下航行,其上浮和下潜是靠改变自身的重
来实现的。
4)飞艇、热气球等----是靠空气浮力升空的。
7、浮力大小的计算
1)压力差法:F浮=F向上—F向下(F向上---物体受到的向上的压力---牛顿、F向下---物体
受到的向下的压力---牛顿)
2)示数差法:F浮=G空—G液(G空---物体在空气中的重---牛顿、G液---物体在液体中
的重---牛顿)
3
3)阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液V排g(ρ液—液体的密度---千克/米、V排—物体排
开液体的体积—米3、g---)
4)二力平衡法:F浮=G物。
第十五章机械能
一、功和功率
1、功
1)力对物体做功:力作用在物体上,使物体在力的方向上有距离通过,这个力就对物
体做了功;
2)物理学中的功包含两个必要的因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向
上通过的距离;
3)功:力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做功,用W表示;
4)计算公式:W=FS(W—功---焦耳、F---作用在物体上的力—牛顿、S—物体在力的
方向上移动的距离---米)
5)功的单位:焦耳,即J;1焦耳(J)=1牛顿×1米。
2、功率
1)物理意义:功率是表示做功快慢的物理量;
2)功率:单位时间内所做的功叫做功率,用P表示;
3)功率的单位:瓦特(w)千瓦(Kw)1千瓦(Kw)=1000瓦特(w)
4)功率的计算公式:P=W/t(P—功率—瓦特、W—功—焦耳、t时间---秒)
二、动能和势能
1、物体具有能的标志:如果一个物体能够对别的物体做功,这个物体就具有能量;
2、动能
1)物体由于运动而具有的能叫动能;(一切运动的物体都具有动能)
2)决定动能大小的因素:速度和质量(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、重力势能
1)重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能;(在高处的物体都具有重力势
能)
2)决定重力势能大小的因素:质量和高度(高度相同的物体,质量越大,重力势能也
越大;质量相同的物体,高度越高,重力势能越大)
4、弹性势能
1)弹性势能:物体由于发生弹性形变时具有的能叫弹性势能;(一切发生弹性形变的
物体都具有弹性势能)
2)决定弹性势能大小的因素:形变的大小和物体的材料(同一物体形变越大,弹性势
能也越大)
5、机械能及其转化
1)机械能:动能和势能之和称为机械能。
2)机械能的转化:动能和势能可以相互转化;如果只有动能和势能相互转化,机械能
的总量不变;即机械能守恒。
三、机械效率
1、有用功:使用机械时,人们所做的,对人们有用的功叫有用功。
2、额外功:使用机械时,人们所做的,对人们没有用但又不得不额外做的功叫额外功。
3、总功:有用功与额外功之和叫总功。
4、机械效率:有用功与总功的比值叫机械效率。
5、公式:η=W有用/W总×100%(η--机械效率—无单位、W有用—有用功---焦耳、W总---
额外功---焦耳)
1)上下移动物体时:η=W有用/W总=Gh/FS(G—物体的重----牛顿、h—物体升高的高度-
---米、F---使用机械时人们所用的力--牛顿、S---力F的方向上移动的距离---米)
2)水平移动物体时:η=W有用/W总=fS/FS力(f—物体所受水平面的摩擦力—牛顿、S—
物体水平移动的距离---米、F---使用机械时人们所用的力—牛顿、S力—力F移动的
距离)
第十六章热和能
一、分子热运动
1、分子热运动的基本内容:
1)物质由分子组成;
2)组成物质的分子永不停息的做无规则的热运动;
3)分子间存在着相互作用的引力和斥力;
2、扩散:两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。
3、分子运动的快慢跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快。
二、内能
1、内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能(一切物体任
何温度下都具有内能)
2、决定物体内能多少的因素:温度(同一物体,温度升高内能增加)
3、改变物体内能的方法:
1)热传递(物体吸热内能增加、物体放热内能减少)(温度不同的物体相互接触时,低
温物体吸热温度升高,高温物体放热温度将降低,这个过程叫热传递)(在热传递过
程中传递的内能的多少叫热量)
2)做功(外界对物体做功物体的内能增加、物体对外界做功物体的内能减少)
三、比热容
1、比热容:单位质量的某种物质,温度升高10C所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2、比热容的单位:焦耳/(千克0C)J/(Kg0C);×103焦耳/(千克
0C)其意义是质量是1千克的水,×103焦耳。(水的比热
容较大)
3、热量计算
1)物体温度升高时吸收的热量:Q吸=Cm(t—t0)(Q吸---物体吸收的热量---焦耳、C---
物质的比热容---焦耳/(千克0C)、m---物质的质量----千克、t—物质后来的温度---
00
C、t0—物质开始时的温度---C)
2)物体温度降低时放出的热量:Q放=Cm(t0—t)(Q放---物体吸收的热量---焦耳、C---
物质的比热容---焦耳/(千克0C)、m---物质的质量----千克、t—物质后来的温度---
00
C、t0—物质开始时的温度---C)
四、热机
1、热机:把内能转化为机械能的机器叫热机。
2、汽油机(内燃机的一种)
1)主要结构:气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞;
2)工作过程(由循环往复的四个冲程组成)即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气
冲程;
3)内燃机的每一个工作循环的四个冲程中,活塞往复运动两次、曲轴转两周,只有做
功冲程燃气对外做功。
3、燃料的热值
1)燃料的热值:1Kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
2)热值的单位:焦耳/千克;J/Kg。
3)燃料燃烧时放出的热量:Q放=mq(Q放--燃料燃烧时放出的热量—焦耳、m—燃料燃
烧的质量---千克、q---燃料的热值---焦耳/千克)
4、热机效率
1)热机效率:在热机里,用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧时放出的热量的
比值叫做热机的效率。
2)蒸气机的效率:6%---15%;汽油机的效率:20%---30%;柴油机的效率:30%--
45%。
五、能量的转化和守恒
1、能量的转化:在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化;
2、能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其它
形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持
不变。
第十七章能源与可持续发展
一、能源家族
1、能源:凡是能为人类提供能量的物质资源叫能源。
2、化石能源:煤、石油、天燃气是千百年前埋在地下的动植物经过慢长的地质年代形成的,
这样的能源叫化石能源。
3、一次能源:可以从自然界直接获取的能源统称为一次能源;(化石能源、风能、太阳能、
地热能、核能等)
4、二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称二次能
源(如电能)
5、生物质能:由生命物质提供的能量称为生物质能(化学能)
6、不可再生能源:越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源属于不可再生能源
(化石能源、核能等)
7、可再生能源:可以在自然界源源不断地得到的能源称可再生能源(水能、风能、太阳能)
二、核能
1、核能:原子核分裂或聚合能释放出惊人的能量,这就是核能。
2、裂变:用中子轰击重核(较大的原子核),重核分裂成轻核(较小的原子核),同时释放
出巨大能量的过程叫裂变。1Kg铀全部裂变,释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的
能量。
3、核电站:核电站利用核能发电;核电站的核心设备是核反应堆(通过可控裂变反应释放
核能的设备叫核反应堆)(核电站比火电站更清洁、安全、经济)
4、聚变:轻核(质量很小的原子核)在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能,
这就是聚变。
三、太阳能
1、太阳能的特点
1)太阳能十分巨大;
2)太阳能供应时间长久;
3)太阳能分布广,获取方便,处处可以利用;
4)太阳能安全、清洁无污染;
2、直接利用太阳能的途径:
5)把太阳能转化为内能(烧水、做饭、取暖等)
6)把太阳能直接转化为电能(太阳能电池)
四、能源革命
1、钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命。
2、蒸气机的发明是人类利用能量的新的里程碑。
3、物理学家发明了可以控制核能释放的装置----核反应堆,拉开了以核能为代表的第三次能
源革命的序幕。
4、能量的转移和能量的转化都是有方向性的。
五、能源和可持续发展
1、21世纪的能源趋势:能源消耗持续增长,出现能源危机。
2、能源消耗对环境的影响:
1)空气污染;
2)废物污染;
3)有害辐射;
4)水土流失和沙漠化
5)温室效应。
3、未来的理想能源条件:
1)必须足够丰富,可以保证长期使用;
2)必须足够便宜,可以保证多数人用得起;
3)相关技术必须成熟,可以保证大规模使用;
4)必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境。