第七章：力

第一节  力

1、定义：力是物体对物体的作用。

力不能离开物体而单独存在，谈到力至少要有两个物体，其中一个是受力物体，另一个是施力物体。

单独一个物体不能产生力的作用。

相互接触的物体间可能有力的作用；不相互接触的物体间也可能有力的作用。

单位：牛顿（N）。

2、力的作用效果：力可以改变物体的运动状态、力可以使物体发生形变。

物体运动状态的变化包括速度大小的变化和运动方向的变化。比如：物体由静止到运动、物体由运动到静止、物体运动速度由快变慢、物体运动速度由慢变快、物体改变运动方向。

如果物体的形状或运动状态发生改变，它一定受到了力的作用。

3、力的三要素包括：力的大小、方向和作用点。

4、力的示意图：在物理学，通常用一个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。

力的作用点一定要画在受力物体上。

在同一个图中，力越大，线段要画得越长。

在力的示意图旁写出表示力的符号，如果力的大小已经确定，还要标清力的大小（如G＝10N）。

5、物体间力的作用是相互的。

物体间的相互作用力是同时产生的，没有先后之分。

第二节  弹力

1、弹性：物体受力发生形变，不受力时又恢复原来的形状的特性叫弹性。

塑性：在受力时发生形变，失去力时不能自动恢复原来形状的性质叫塑性。

弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。

在弹性限度内，物体的弹性形变越大，弹力越大。

支持力、压力、拉力都属于弹力。

2、测量力的大小的工具：测力计。

弹簧测力计：

原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，即弹簧的伸长与它所受的拉力成正比。

使用方法：① 使用前观察指针是否指零刻度线，观察量程、分度值；② 调零；③ 读数。

使用时注意：
① 使用弹簧测力计时，不要超过它的量程，读数时，视线要与刻度板表面垂直。
② 使用弹簧测力计是挂钩不能与外壳相碰，否则测量结果偏小。
③ 若将弹簧测力计上下颠倒，手拉挂钩，中午挂在提环上，所测物重偏大。
④在水平方向上用两手沿相反方向拉弹簧测力计的挂钩和提环，每只手所用力大小相等，则弹簧测力计的示数等于作用在挂钩上的一个力的大小。

第三节  重力

1、万有引力：宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这就是万有引力。

2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫重力。

重力的单位是牛顿（N）。重力的施力物体是地球，重力的受力物体是物体本身。

3、重力的三要素：

①重力的大小：通常把重力的大小叫做重量。重力的大小与物体的质量、物体的地理位置有关。
物体所受的重力与它的质量成正比：G＝mg    m=    g=

［G——重力——牛顿（N）；m——质量——千克（kg）］
g＝9.8N/kg（表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N），在要求不是很精确的情况下可取g＝10N/kg。

不同的地点g的大小可能不同，即同一个物体在不同的地点所受重力的大小可能不同。

②重力的方向：重力的方向总是竖直向下的。
重垂线、水平仪的原理：重力的方向是竖直向下的。

③重力的作用点：重心在物体上的作用点叫做重心。
质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上。

    物体的重心可用悬垂法来确定。

重心不一定在物体上。（如圆环等）

第八章：运动和力

第一节  牛顿第一定律

1、运动和力的关系：力可以改变物体的运动状态，但物体运动不需要力来维持。即：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。

2、牛顿第一定律（惯性定律）：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。

原来静止的物体在没有受到力的作用时，仍然会保持静止状态。
运动的物体在没有受到力的作用时，不管原来做什么运动，都会做匀速直线运动。

牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。牛顿第一定律不可能用实验来直接证明。

3、惯性：

定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。

惯性是物体的一种性质，一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性的大小只与物体的质量有关，物体的质量越大所具有的惯性越大，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。

惯性不是力，“惯性力”、“受到惯性的作用”等说法是错误的。

第二节  二力平衡

1、 二力合成：

定义：如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力。求两个力的合力叫做二力合成。

   方法：

①  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，方向跟这两个力的方向相同。

②     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。

2、 二力平衡：

定义：物体在受几个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，这个物体就处于平衡状态。

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，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。

   彼此平衡的力合力为0。

第三节  摩擦力

1、 摩擦力

定义：两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。

产生的条件：① 两个物体要相互接触；② 两个物体要发生相对运动或有相对运动的趋势。

方向：摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反。（如：倾斜的传送带）

2、摩擦的种类：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦、

①静摩擦：两个相互接触的物体，在外力作用下有相对运动趋势而又保持相对静止时，在接触面间产生的摩擦力叫静摩擦力。

静摩擦力的大小等于与它平衡那个动力的大小。

②滑动摩擦：滑动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦。

滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力、接触面的粗糙程度有关。接触面粗糙程度一定，表面受到的压力越大，滑动摩擦力就越大。表面受到的压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

③滚动摩擦：滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。

在相同情况下，滚动摩擦远远小于滑动摩擦。

3、增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。

减小摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面互相分离。

第九章：压强

第一节：压强

1、 压力：

定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。

方向：垂直于作用面，且指向受力物体。

作用点：被压物体的表面

压力并不都是由重力引起的，也不一定都与重力的方向都相同。通常情况下，把物体放在水平面上，如果物体不受其他力，则压力＝物体重力。

2、压强：

定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。用符号p来表示。

单位：帕斯卡，简称帕，符号Pa。比帕斯卡大的单位还有千帕（kPa）和兆帕（MPa）。1 MPa=10³ kPa

  1 kPa=10³Pa       1 MPa=10⁶ Pa

压强是表示压力作用效果的物理量。

压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关。在受力面积一定时，压力越大，压强越大；在压力一定时，受力面积越小，压强越大。

公式：      S=    F=pS
p——压强——帕斯卡（Pa）；F——压力——牛顿（N）；S——受力面积——平方米（m²）

3、增大或减小压强的方法：

增大压强的方法：增大压力，减小受力面积。

减小压强的方法：减小压力，增大受力面积。

第二节  液体的压强

1、液体压强的成因：由于液体受到重力作用，并且具有流动性，所以液体对容器底和容器壁都有压强。

液体内部压强的测量工具：压强计

2、液体压强的特点：

液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，液体向各个方向的压强相等，液体的压强随深度的增加而增大，液体的压强还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。

3、液体压强的大小：

公式：p＝ρgh     ρ=     h=
p——压强——帕斯卡（Pa）；ρ——液体密度——千克每立方米（kg/m³）；h——液体深度——米（m）

液体的深度指从被研究点到自由液面的垂直距离。

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。

4、连通器：

定义：上端开口，下部相连通的容器叫做连通器。

连通器原理：如果容器内只有一种液体，在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。

应用：茶壶的壶嘴与壶身、锅炉的炉身与外面的水位计都构成了连通器；船闸、洗手间的下水管弯管等。

第三节  大气压强

1、 大气压

概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p₀表示。

成因：空气受重力作用，并且具有流动性，所以空气内部向各个方向都有压强。

由德国科学家奥托·格里克做的马德堡半球实验证明了大气压存在，且很大。

由意大利科学家托里拆利做的托里拆利实验精确测出了大气压的值。

2、托里拆利实验：

一个标准大气压p₀＝760mmHg＝76cmHg=1.01×10⁵Pa
【注意事项】

①  玻璃管中水银柱的高度与管的粗细、管插入水银中的深度和槽内水银的多少无关，也与管是否倾斜无关。

②  当玻璃管倾斜时，水银柱的长度增加，高度不变。

③  当玻璃管的上方漏入一部分空气时，水银柱的高度将变小。

④  当玻璃管的上方开口时，管中水银柱将下落至与槽内水银面相平。

   一个标准大气压大约可以支持10.31米高的水柱或12.88米高的酒精柱、煤油柱。

3、大气压的变化：

①大气压的变化跟高度有关，高度越高，空气越稀薄，空气的密度越小，大气压越小，但气压随高度的变化是不均匀的。

②大气压的变化还与天气变化、季节和气候有关。晴天的大气压比阴雨天要大，冬天的大气压要比夏天要大。

③沸点与压强：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。

④体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。

4、大气压的测量工具：气压计。

气压计的分类：水银气压计和无液气压计（金属盒气压计）

在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。

第四节  流体压强与流速的关系

流体：液体和气体都没有一定的形状，且很容易流动，因此它们统称为流体。

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，流速越小的位置压强越大。

第十章：浮力

第一节：浮力

浮力是由液体（或气体）对物体向上和向下压力差产生的。F_浮=F_向上-F_向下

浮力的方向：竖直向上

第二节：阿基米德原理

内容：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。(希腊学者阿基米德)

公式表示：F_浮  = G_排 =ρ_液gV_排                 ρ_液=       V_排=。

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，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。

适用条件：液体（或气体）。

示重差法：就是物体在空气中的重与物体在液体中受到向上的拉力的差值。

即：F_浮  = G – F            F = G –F_浮                                            F= G – F_浮

第三节：物体的浮沉条件及应用

1、 物体的浮沉条件：

①  上浮：  G < F_浮                                                  ρ_物<ρ_液

②  漂浮：  G = F_浮                                                  ρ_物<ρ_液

③  下沉：  G > F_浮                                                  ρ_物>ρ_液

④  悬浮：  G = F_浮                                                  ρ_物=ρ_液

2、浮力的应用：

①轮船：采用空心的办法增大排水量。排水量（m_排）——轮船按设计的要求满载时排开的水的质量。

m_船g = G_船= F_浮   =    G     _排 = m_排g                    m_船  =  m_排

  船从河里驶入海里时，船身上浮一些；船从海里驶入河里时，船身下沉一些。

②潜水艇：改变自身重力来实现上浮下沉。

③气球和飞艇：改变所受浮力的大小，实现上升下降。（气球里充的是密度小于空气的气体。）

④密度计：根据物体漂浮时，物体浸入液体体积的大小与液体密度成反比的原理制成。示数特点：上小下大。

第十一章  功和机械能

第一节：功

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。用符号W表示。

功的单位：焦耳（J），1J=1N·m。

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。

功的计算：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 = F S，   F = ,    S =

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。

第二节：功率

物理学中，用功率表示做功的快慢。单位时间内所做的功叫做功率。用符号P表示。

功率的单位是瓦特，简称瓦，符号W。比瓦特大的单位还有千瓦（kW）1W=1J/s、1kW=10³W。

公式：

①P=   t=    W=Pt

符号的意义及单位：P——功率——瓦特（W）

W——功——焦耳（J）

T——时间——秒（s）

         ②P=Fv    F=     v= 

符号的意义及单位：P——功率——瓦特（W）

F——力——牛顿（N）

v——速度——米每秒（m/s）

第三节：动能和势能

1、能量：

定义：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。

注意：①具有能量的物体“能够做功”，并不表示正在做功，可能正在做功，也可能还没有做功。

②能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J）。

2、 动能：

定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。

一切运动的物体都具有动能。

影响因素：动能大小与物体的质量和运动速度有关。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，它的动能也越大。

3、 势能：

重力势能和弹性势能统称为势能。

①  重力势能：

定义：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。

影响因素：重力势能的大小与物体的质量和被举起的高度有关。物体质量越大，被举得越高，具有的重力势能也越大。

②  弹性势能：

定义：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。

影响因素：物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。

4、一个物体可以同时既有动能又有势能。（如：天上飞行的飞机、小鸟……）

第四节：机械能及其转化

1、机械能：动能与势能统称为机械能。（机械能=动能+势能）

动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。动能和势能可以互相转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，也就是说机械能是守恒的。如果受到阻力的作用，则物体的机械能减少。

如果两种能量发生转化，则一定会有其中一种能量减少，另一种能量增加。

2、动能和重力势能间的转化规律：

①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。

3、动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；

③  如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。

4、 人造地球卫星：

许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。

人造地球卫星从近地点向远地点运行的过程中（上升），速度变小，动能变小，高度升高，重力势能增大，将动能转化为重力势能；人造地球卫星从远地点向近地点运行的过程中（下降），速度变大，动能变大，高度降低，重力势能减小，将重力势能转化为动能。

人造地球卫星在近地点时的速度最快，动能最大，高度最低，重力势能最小；人造地球卫星在远地点时的速度最小，动能最小，高度最高，重力势能最大。

第十二章    简单机械

第一节：杠杆

1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。

2、相关名词：

①支点——杠杆绕着转动的点；O

②动力——使杠杆转动的力；F₁

③阻力——阻碍杠杆转动的力；F₂

④动力臂——从支点到动力作用线的垂直距离；L₁

⑤阻力臂——从支点到阻力作用线的垂直距离。L₂

2、 杠杆的平衡：

当杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。

杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F₁L₁=F₂L₂

在杠杆平衡时力与力臂成反比，即=

3、杠杆的应用

①省力杠杆：L₁＞L₂  F₁＜F₂   省力费距离，例如：起子、扳子、撬棍、铡刀、钳子、手推车、羊角锤等；

②费力杠杆：L₁＜L₂  F₁＞F₂   费力省距离，例如：镊子、钓鱼竿、赛艇的船桨、筷子、缝纫机踏板等；

③等臂杠杆：L₁= L₂  F₁= F₂   不省力、不省距离，能改变力的方向，例如：天平、跷跷板等。

既省力又省距离的杠杆是不存在的。

第二节：滑轮

1、           滑轮：

滑轮分定滑轮和动滑轮两种。

①   定滑轮：定滑轮在使用时，轴固定不动；定滑轮实质是个等臂杠杆，故定滑轮不省力，但它可以改变力的方向。

②  动滑轮：动滑轮在使用时，轴随物体一起运动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。（F=G    S= 2h）

2、  滑轮组：

把定滑轮和动滑轮组合在一起，就组成滑轮组。

特点：既可以省力也可以改变力的方向，但费距离。

使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着重物，提起重物所用的力就是物体重的几分之一（F=G），且物体升高“h”，则拉力作用点移动距离是物体升高距离的n倍（S= nh），拉力作用点移动的速度也是物体移动速度的n倍（v_拉=nv_物）。

绳子段数的判断：在动滑轮和定滑轮之间划一横线，只数连接在动滑轮上的绳子段数。

滑轮组绕绳方法：“动奇定偶”

3、轮轴和斜面：

①轮轴：有一个轴和一个大轮组成。

轮轴的实质是一个能够连续转动的杠杆。使用轮轴时，如果动力作用在轮上则能省力费距离，如果动力作用在轴上，则能费力省距离。

②斜面：使用斜面时，可以省力但费距离，且斜面的坡度越小就会越省力。

第三节：机械效率

有用功：对人们有用的功，有用功是必须要做的功。例：提升重物W_有用＝Gh。

额外功：并非我们需要但又不得不做的功。例：用滑轮组提升重物W_额=G_动h（G_动：表示动滑轮重）。

总功：有用功加额外功的和叫做总功。即动力总共所做的功。W_总=W_有用＋W_额，W_总=Fs

有用功跟总功的比值叫机械效率。

用W_总表示总功，W_有用表示有用功，η表示机械效率：η=       W_有用= W_总η       W_总=

说明：1、机械效率常用百分数表示

2、因为要不可避免的做额外功，有用功只是总功中的一部分，有用功小于总功，所以机械效率总小于1。

3、机械效率是反映机械性能优劣的主要标志之一，有用功在总功中所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。

   4、机械效率跟功率不是一回事，它们之间没有必然的联系，功率大的机械不一定效率高。

提高滑轮组机械效率的方法：①增加被提升物体重力；②减小动滑轮自重、减小机件间的摩擦。

斜面的机械效率：η=   式中：G物体重，h物体被升高的高度，F拉力，s物体沿斜面上升的距离。

提高斜面机械效率的方法：①增大斜面的倾斜程度；②减小斜面的粗糙程度。