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初中物理力学有哪些内容?

更新时间:作者:小小条

初中物理力学涵盖了力的基本概念、常见力、力与运动的关系以及简单机械等多个方面,以下为你详细列举:

初中物理力学有哪些内容?

力的基本概念

● 力的定义:力是物体对物体的作用。一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,力不能脱离物体而独立存在。比如人推车,人对车施加了力,车是受力物体,人是施力物体。

● 力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1N。

● 力的作用效果

○ 力可以改变物体的形状,使物体发生形变。例如,用力捏橡皮泥,橡皮泥会变成各种形状;用力拉弹簧,弹簧会伸长。

○ 力可以改变物体的运动状态,包括物体运动速度大小的改变和运动方向的改变。比如,足球运动员踢足球,足球由静止变为运动;守门员接住飞来的足球,足球的运动速度变为零;弯道上高速行驶的赛车,虽然速度大小不变,但运动方向不断改变。

● 力的三要素:力的大小、方向和作用点。它们都能影响力的作用效果。例如,用不同大小的力拉弹簧,弹簧的伸长量不同;用同样大小的力推门,在门把处推门比在门轴处更容易推开;用同样大小和作用点的力推门,向不同方向推,门的转动方向不同。

● 力的示意图:用一根带箭头的线段把力的三要素表示出来。线段的长短表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点。

常见的力

● 重力

○ 定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。地球上所有物体都受到重力的作用。

○ 大小:物体所受重力的大小跟它的质量成正比,计算公式为 ,其中 表示重力, 表示物体的质量, 是一个常量,通常取 ,它表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。

○ 方向:重力的方向总是竖直向下的,建筑工人在砌墙时常常利用重垂线来检查墙壁是否竖直。

○ 重心:重力的作用点叫重心。形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上,如均匀正方体的重心在它的中心。

● 弹力

○ 定义:物体由于发生弹性形变而产生的力。例如,拉伸的弹簧、被压缩的海绵等都会产生弹力。

○ 弹簧测力计:测量力的大小的工具,它是根据在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的。

● 摩擦力

○ 定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力;当两个物体有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,叫做静摩擦力。

○ 影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

○ 增大和减小摩擦的方法:增大有益摩擦的方法有增大压力、增大接触面的粗糙程度;减小有害摩擦的方法有减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面彼此分开等。例如,鞋底的花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦;给机器加润滑油是使接触面彼此分开来减小摩擦。

力和运动的关系

● 牛顿第一定律

○ 内容: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。

○ 理解:该定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,不能用实验直接证明。它说明了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。

● 惯性

○ 定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。

○ 应用及危害防止:生活中利用惯性的例子有跳远助跑、拍打衣服上的灰尘等;防止惯性带来危害的例子有汽车上的安全带、刹车装置等。

● 二力平衡

○ 定义: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,称二力平衡。

○ 条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,并且在同一条直线上。例如,静止在水平桌面上的书本,受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力。

压强

● 压强

○ 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。它是表示压力作用效果的物理量。

○ 公式: ,其中 表示压强, 表示压力, 表示受力面积。压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是 ,1Pa = 1N/m²。

○ 增大和减小压强的方法:增大压强的方法有增大压力和减小受力面积;减小压强的方法有减小压力和增大受力面积。例如,菜刀的刀刃磨得很薄是通过减小受力面积来增大压强;坦克安装履带是通过增大受力面积来减小压强。

● 液体压强

○ 产生原因:液体受到重力且具有流动性。

○ 特点:液体对容器底和侧壁都有压强,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;不同液体的压强还跟它的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。

○ 计算公式: ,其中 表示液体压强, 表示液体密度, 是重力加速度, 表示液体深度(指从自由液面到液体内部某点的竖直距离)。

● 大气压强

○ 存在证明:马德堡半球实验证明了大气压强的存在,而且很大。

○ 测量:托里拆利实验首先测出了大气压强的值,标准大气压约为 。

○ 变化:大气压随海拔高度的增加而减小。液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低,高压锅就是利用这个原理制成的。

浮力

● 定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。

● 产生原因:浸在液体中的物体,上下表面受到的液体压强不同,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差就是浮力。

● 阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力,公式为 ,其中 表示浮力, 表示液体密度, 表示物体排开液体的体积。

● 物体的浮沉条件及应用

○ 当 时,物体上浮,最终漂浮,此时 ;当 时,物体悬浮;当 时,物体下沉。

○ 应用:轮船是利用漂浮的条件工作的,它是把密度大于水的材料做成空心,增大排开水的体积来增大浮力;潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的;气球和飞艇是利用空气的浮力升空的。

简单机械

● 杠杆

○ 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。

○ 五要素:支点(杠杆绕着转动的点,用 表示)、动力(使杠杆转动的力,用 表示)、阻力(阻碍杠杆转动的力,用 表示)、动力臂(从支点到动力作用线的距离,用 表示)、阻力臂(从支点到阻力作用线的距离,用 表示)。

○ 平衡条件:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即 。

○ 分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力但费距离,如撬棍)、费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力但省距离,如镊子)、等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力也不省距离,如天平)。

● 滑轮

○ 定滑轮:使用时,轴固定不动的滑轮。它实质是一个等臂杠杆,不省力,但可以改变力的方向。

○ 动滑轮:使用时,轴随物体一起移动的滑轮。它实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆,能省一半力,但不能改变力的方向,且费距离。

○ 滑轮组:定滑轮和动滑轮组合在一起叫滑轮组。使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即 ( 为承担物重的绳子段数, 为动滑轮重),但要多移动几倍的距离。

● 斜面:是一种省力的简单机械。在高度一定时,斜面越长越省力。例如,盘山公路就是利用了斜面的原理。

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