Ⅰ 牛頓定律的所有公式
牛頓第一定律
內容:一切物體在任何情況下,在不受外力的作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態。
(又叫做慣性定律)
說明:物體都有維持靜止和作勻速直線運動的趨勢,因此物體的運動狀態是由它的運動速度決定的,沒有外力,它的運動狀態是不會改變的。物體的保持原有運動狀態不變的性質稱為慣性(inertia)。所以牛頓第一定律也稱為慣性定律(law of inertia)。第一定律也闡明了力的概念。明確了力是物體間的相互作用,指出了是力改變了物體的運動狀態。因為加速度是描寫物體運動狀態的變化,所以力是和加速度相聯系的,而不是和速度相聯系的。在日常生活中不注意這點,往往容易產生錯覺。
注意:
1.牛頓第一定律並不是在所有的參照系裡都成立,實際上它只在慣性參照系裡才成立。因此常常把牛頓第一定律是否成立,作為一個參照系是否慣性參照系的判據。
2.牛頓第一定律是通過分析事實,再進一步概括、推理得出的。我們周圍的物體,都要受到這個力或那個力的作用,因此不可能用實驗來直接驗證這一定律。但是,從定律得出的一切推論,都經受住了實踐的檢驗,因此,牛頓第一定律已成為大家公認的力學基本定律之一。
牛頓第二定律
定律內容:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式:F合=ma
幾點說明:
(1)牛頓第二定律是力的瞬時作用規律。力和加速度同時產生、同時變化、同時消逝。
(2)F=ma是一個矢量方程,應用時應規定正方向,凡與正方向相同的力或加速度均取正值,反之取負值,一般常取加速度的方向為正方向。
(3)根據力的獨立作用原理,用牛頓第二定律處理物體在一個平面內運動的問題時,可將物體所受各力正交分解,在兩個互相垂直的方向上分別應用牛頓第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=max列方程。
牛頓第二定律的三個性質:
(1)矢量性:力和加速度都是矢量,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F = ma中,等號不僅表示左右兩邊數值相等,也表示方向一致,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。
(2)瞬時性:當物體(質量一定)所受外力發生突然變化時,作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變;當合外力為零時,加速度同時為零,加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律,表明了力的瞬間效應。
(3)相對性:自然界中存在著一種坐標系,在這種坐標系中,當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態,這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對於地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系,牛頓定律只在慣性參照系中才成立。
適用范圍:
(1)只適用於低速運動的物體(與光速比速度較低)。
(2)只適用於宏觀物體,牛頓第二定律不適用於微觀原子。
(3)參照系應為慣性系。
牛頓第三定律
內容:兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。
表達式:F1=F2,F1表示作用力,F2表示反作用力。
說明:要改變一個物體的運動狀態,必須有其它物體和它相互作用。物體之間的相互作用是通過力體現的。並且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它們是作用在同一條直線上,大小相等,方向相反。
Ⅱ 誰能告訴我物理關於慣力和牛頓第一定律的知識點和計算題,好的再+50分
慣性定律:任何物體都有保持其原來運動狀態的特性,慣性大小隻與物體的質量有關,質量越大,保持原來運動狀態的能力越強!牛頓第一定律(又叫慣性定律):如果物體不受外力(或所受合外力為零),那物體將永遠保持靜止或勻速直線運動狀態!
Ⅲ 初二物理
第七章
力
一、力
1、力的概念:力是物體對物體的作用。
2、力的單位:牛頓,簡稱牛,用N 表示。力的感性認識:拿兩個雞蛋所用的力大約1N。
3、力的作用效果:力可以改變物體的形狀,力可以改變物體的運動狀態。
說明:物體的運動狀態是否改變一般指:物體的運動快慢是否改變(速度大小的改變)和
物體的運動方向是否改變
4、力的三要素:力的大小、方向、和作用點;
它們都能影響力的作用效果。
5、力的示意圖:用一根帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點表示出來, 如果沒有大小,可不表示,在同一個圖中,力越大,線段應越長
6、力產生的條件:①必須有兩個或兩個以上的物體。②物體間必須有相互作用(可以不接
觸)。
7、力的性質:物體間力的作用是相互的。
兩物體相互作用時,施力物體同時也是受力物體,反之,受力物體同時也是施力物體。
二、彈力
1、彈力
①彈性
:
物體受力時發生形變,不受力時又恢復到原來的形狀的性質叫彈性。
②塑性
:
物體受力發生形變,形變後不能恢復原來形狀的性質叫塑性。
③彈力
:
物體由於發生彈性形變而受到的力叫彈力
,
彈力的大小與彈性形變的大小有關
彈力產生的重要條件:發生彈性形變;兩物體相互接觸;
生活中的彈力
:拉力,支持力,壓力,推力;
2:彈簧測力計
①結構:彈簧、掛鉤、指針、刻度、外殼
②作用:測量力的大小
③原理:在彈性限度內,彈簧受到的拉力越大,它的伸長量就越長。
(在彈性限度內,彈簧的伸長跟受到的拉力成正比)
④對於彈簧測力計的使用
(1)
認清量程和分度值
;
(2)
要檢查指針是否指在零刻度
,
如果不是
,
則要調零
;
(3)
輕拉秤鉤幾次,看每次鬆手後,指針是否回到零刻度;
(4)
使用時力要沿著彈簧的軸線方向,注意防止指針、彈簧與秤殼接觸。測量力時不能超過
彈簧測力計的量程。
(5)
讀數時視線與刻度面垂直
說明:物理實驗中
,
有些物理量的大小是不宜直接觀察
的,但它變化時引起其他物理量的變
化卻容易觀察,
用容易觀察的量顯示不宜觀察的量,
是製作測量儀器的一種思路。
這種科學
方法稱做「轉換法」
。利用這種方法製作的儀器有:溫度計、彈簧測力計等。
三、重力
1、重力的概念:由於地球的吸引而使物體受的力叫重力。重力的施力物體是:地球。
2、重力大小的叫重量,物體所受的重力跟質量成正比
公式:
G=mg
其中
g=9.8N/kg
,它表示質量為1kg 的物體所受的重力為9.8N。在要求不很精確的情況下,可g=10N/kg。
3、
重力的方向:豎直向下
其應用是重垂線、
水平儀分別檢查牆是否豎直和桌面是否水平。
4、重力的作用點——重心
重力在物體上的作用點叫重心。質地均勻外形規則物體的重心,在它的幾何中心上。
如均勻細棒的重心在它的中點,球的重心在球心。方形薄木板的重心在兩條對角線的交點
第八章
力和運動
一、牛頓第一定律
1、牛頓第一定律:
⑴牛頓總結了伽利略等人的研究成果,得出了牛頓第一定律,其內容是:
一切物體在沒有受到力的作用的時候,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
⑵說明:
A、牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上,通過進一步推理而概括出來的,且經受住了
實踐的檢驗,
所以已成為大家公認的力學基本定律之一。
但是我們周圍不受力是不可能的,
因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一定律。
B、牛頓第一定律的內涵:物體不受力,原來靜止的物體將保持靜止狀態
,
原來運動的物體
,
不管原來做什麼運動
,
物體都將做勻速直線運動
.
C、牛頓第一定律告訴我們:
物體做勻速直線運動可以不需要力,即力與運動狀態無關,所以
力不是產生或維持運動的原因。
2、慣性:⑴定義:物體保持原來運動狀態不變的性質叫慣性。
⑵說明:
慣性是物體的一種屬性。
一切物體在任何情況下都有慣性,
慣性大小隻與物體的質
量有關,與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關。
利用慣性:
跳遠運動員的助跑;
用力可以將石頭甩出很遠;
騎自行車蹬幾下後可以讓它滑行。
防止慣性帶來的危害:小型客車前排乘客要系安全帶;車輛行使要保持距離。
二、二力平衡
1、定義:物體在受到兩個力的作用時,如果能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態稱二力平
衡。
2、二力平衡條件:二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個力在一條直線上
3、物體在不受力或受到平衡力作用下都會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。即平衡狀態
4、平衡力與相互作用力比較:
相同點:①大小相等;②方向相反;③作用在一條直線上。
不同點:平衡力作用在一個物體上,可以是不同性質的力;相互作用力作用在不同物體上,
是相同性質的力。
5、力和運動狀態的關系:
物體受力條件
物體運動狀態
說明
受平衡力
力不是產生(維持)運動的原因
受非平衡力
力是改變物體運動狀態的原因
物體運動狀態的改變,是指速度大小的改變和運動方向的改變。
三、滑動摩擦力
1、定義:兩個互相接觸的物體,當它們做相對滑動時,在接觸面上會產生一種阻礙相對運
動的力,這種力叫做滑動摩擦力。
2、摩擦力分類:靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力。
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反。
4、在相同條件(壓力、接觸面粗糙程度相同)下,滾動摩擦比滑動摩擦小得多。
5、滑動摩擦力:①測量原理:二力平衡條件
②測量方法:把木塊放在水平長木板上,
用彈簧測力計水平拉木塊,使木塊勻速運動,
讀出
這時的拉力就等於滑動摩擦力的大小。
③
結論:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大;壓力相同時,接觸面越粗
糙,滑動摩擦力越大。
該研究採用了控制變數法。
由前兩結論可概括為:
滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的
粗糙程度有關。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關。
7
、應用:
①增大摩擦力的方法有:增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動摩擦為滑動摩擦。
②減小摩擦的方法有:減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動(滾動軸承)
、使接觸面
彼此分開(加潤滑油、氣墊、磁懸浮)
。
第九章
壓強
一、壓強
1、壓力:
⑴
定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
注意:
壓力並不都是由重力引起的,
通常把物體放在水平面上時,
如果物體不受其他力,則
F = G
⑵方向:壓力的方向總是垂直於支持面指向被壓的物體。
2、研究影響壓力作用效果因素的實驗:
⑴課本
P30
圖
9.1
—
3
中,
甲、
乙說明:
受力面積相同時,
壓力越大,
壓力作用效果越明顯。
乙、丙說明:壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。
概括這兩次實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積大小有關。本實驗研究問題時,
採用了控制變數法。
3
、壓強:⑴
定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫壓強。
⑵公式:
p =F/S
推導公式:
F = PS
S=F/P
⑶單位:壓力F的單位:牛頓(N)
面積S的單位:米2(m2)
壓強p的單位:帕斯卡(Pa)
(4)應用:減小壓強。如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。
增大壓強。如:縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄。
二、液體的壓強
1、液體壓強的特點:
⑴液體對容器底和側壁都有壓強,
⑵液體內部向各個方向都有壓強;
⑶液體的壓強隨深度的增加而增大;在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;
⑷不同液體的壓強與液體的密度有關。
2、液體壓強的計算公式:
p=ρgh
使用該公式解題時,密度ρ的單位用kg/m
3、壓強p的單位用帕斯卡(Pa)
壓強
公式
p = ρgh
適用范圍
通用公式:一般固體
一般液體
一般思路
水平面:
F = G
p=F/S
先p = ρgh
再F = PS
特殊思路
圓柱形物體
p = ρ g h
規則容器裝液體
:
F = G
p=F/S
3、連通器:
⑴定義:上端開口,下部相連通的容器。
⑵原理:連通器里裝一種液體,在液體不流動時,各容器的液面保持相平。
⑶應用:茶壺、船閘、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、等都是根據連通器的原理來工作的。
三、大氣壓強
1、大氣壓的存在——實驗證明:歷史上著名的實驗——馬德堡半球實驗。
2、大氣壓的測量:托里拆利實驗。
(1)
實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然後倒插在水銀槽
中放開堵管口的手指後,管內水銀面下降一些就不在下降,這時管內外水銀面的高度差約為
760mm。
(2)原理分析:在管內與管外液面相
平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓
強平衡。
即向上的大氣壓=水銀柱產生的壓強。
液體的深度:液體中的某點
到液面下的距離叫做該點在
液體中的深度
(3)結論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
A、實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置後,水銀上方為真空;若未灌滿,則
測量結果偏小。
B、本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3 m
C、將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變
長。
D、標准大氣壓:
支持
76cm
水銀柱的大氣壓叫標准大氣壓。
1
標准大氣壓
=760mmHg=76cmH
g=1.01×105Pa
3、大氣壓的測量工具:氣壓計。分類:水銀氣壓計和無液氣壓計
4、大氣壓的特點:空氣內部向各個方向都有壓強;大氣壓隨高度增加而減小。
5、沸點與氣壓關系:
一切液體的沸點,
都是氣壓減小時
氣壓增大時升高。
6、應用:活塞式抽水機和離心式抽水機。
四、流體壓強與流速的關系
1:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
飛機的升力:
飛機前進時,
由於機翼上下不對稱上凸下平,
機翼上方空氣流速大,
壓強較小,
下方流速小,壓強較大,機翼上下表面存在壓強差,這就產生了向上的升力。
第十章
浮力
一、浮力
1:浮力:
一切浸在液體或氣體里的物體,
都受到液體或氣體對它豎直向上的力,
這個力叫浮力。
浮力產生的原因:浸在液體中的物體受到液體對它的向上和向下的壓力差。
浮力方向:總是豎直向上的。施力物體:液(氣)體
二、阿基米德原理
1.阿基米德原理:
浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於它排開的液體
所受的重力。
2.方向:豎直向上
3.阿基米德原理公式:
排浮GF
三、物體的浮沉條件及應用
物體運動狀態
物體運動方向
力的關系
V排與V物
密度關系
下沉
向下
F浮< G物
V排=V物
ρ物<ρ液
懸浮
靜止在液體內部
F浮= G物
ρ物=ρ液
上浮
向上
F浮> G物
ρ物>ρ液
漂浮
靜止在液體表面
F浮= G物
V排<V物
ρ物>ρ液
4.從阿基米德原理可知:浮力的只決定於液體的密度、物體排液的體積(物體浸入
液體的體積),與物體的形狀、密度、質量、體積、及在液體的深度、運動狀態無關。
10.3
物體的浮沉條件的應用:
1.浮力的應用
1)
輪船是採用
空心
的方法來增大浮力的。
輪船的排水量:
輪船滿載時排開水的質量
。
輪船從河裡駛入海里,由於水的密度變大,輪船浸入水的體積會變小,所以會上浮一
些,但是受到的浮力不變(始終等於輪船所受的重力)
。
2)
潛水艇是靠
改變自身的重力
來實現上浮或下潛。
3)
氣球和飛艇是靠
充入密度小於的氣體
來改變浮力。
4)
密度計是
漂浮
在液面上來工作的,它的刻度是
「上小下大」。
2、浮力的計算:
1)壓力差法:
F浮=F向上-F向下
2)稱量法:
F浮=G物-F拉
(當題目中出現彈簧測力計條件時,一般選用此方法)
3)
漂浮懸浮法:F浮=G物
4)
阿基米德法
:
F浮=G排=ρ液gV排
(當題目中出現體積條件時,一般選用此方法)
第十一章
功和機械能
一、功
1
、做功的含義:如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,
這個力的作用就顯示出成效,力學里就說這個力做了功。力學里所說的功包括兩個必要
因素:一是作用在物體上的力,二是物體在這個力的方向上移動的距離。不做功的三種
情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
2
、功的計算:作用在物體上力越大,使物體移動的距離越大,這個力的成效越顯著,說明
力所做的功越多。物理學中把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功:
功
=
力
×
力的方向上移動的距離
用公式表示:
W=FS
,符號的意義及單位:
W
——
功
——
焦耳(
J
)
F
——
力
——
牛頓(
N
)
S
——
距離
——
米(
m
)
功的單位:焦耳(
J
)
,
1J=1N·
m
。
注意:①分清哪個力對物體做功,計算時
F
就是這個力;②公式中
S
一定是在力
F
的方
向上通過的距離,必須與
F
對應。③功的單位「焦」(牛
·
米
=
焦)
,不要和力和力
臂的乘積(牛
·
米,不能寫成「焦」)單位搞混。
3
、功的原理:使用機械時,人們所做的功,都不會少於不用機械時所做的功,也就是使用
任何機械都不省功。
說明:①功的原理是一個普遍的結論,對於任何機械都適用。②功的原理告訴我們,使
用機械要省力必須費距離,
要省距離必須費力,
既省力又省距離的機械是沒有的。
③使用機械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因為使用機械或者可以省力、或
者可以省距離、或者可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。④我們做題
遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)理想機械:使用機械時人們
所做的功(
FS
)
=
不用機械時對重物所做的功(
Gh
)
。
二、功率
1
、定義:功與做功所用時間之比。
2
、物理意義:表示做功快慢的物理量。
3
、定義公式:
P=
t
W
使用該公式解題時,
功
W
的單位:
焦
(
J
)
,
時間
t
的單位:
秒
(
s
)
,
功率
P
的單位:
瓦
(
W
)
。
4
、單位:主單位:
W
,常用單位
kW
,它們間的換算關系是:
1kW=103W
5
、推導公式:
P
=F
υ
;
公式中
P
表示功率,
F
表示作用在物體上的力,
υ
表示物體在力
F
的
方向上運動的速度。使用該公式解題時,功率
P
的單位:瓦(
W
)
,力
F
的單位:牛(
N
)
,
速度
υ
的單位:米
/
秒(
m/s
)
。
三、動能和勢能
1
、能量:物體能夠對外做功,表示這個物體具有能量,簡稱能。
理解:①能量表示物體做功本領大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。
②一個物體「能夠做功」並不是一定「要做功」
,也不是「正在做功」或「已經做功」如:
山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。
2
、動能
①定義:物體由於運動而具有的能,叫做動能。
②決定動能大小的因素:
動能的大小與質量和速度有關。
質量相同的物體,
運動的速度越大,它的動能越大;運動速
度相同的物體,質量越大,它的動能也越大。
3
、重力勢能
①物體由於高度所決定的能,叫做重力勢能。
②決定重力勢能大小的因素
:
重力勢能的大小與物體的質量和物體被舉起的高度有關。
高度相同的物體,物體
的質量越大,
重力勢能越大;質量相同的物體,物體的高度越高,
重力勢能越大。
4
、
、彈性勢能
物體由於發生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。
物體的彈性形變越大,
它的彈性勢能就越
大。
四、機械能及其轉化
1
:機械能:動能和勢能的統稱。
(機械能
=
動能
+
勢能)單位是:
J
動能和勢能之間可以互相轉化的。
方式有:動能和重力勢能之間可相互轉化;動能和彈性勢能之間可相互轉化。
2
:機械能守恆:只有動能和勢能的相互轉化,機械能的總和保持不變。
人造地球衛星繞地球轉動,機械能守恆;
近地點動能最大,重力勢能最小;
遠地點重力勢能
最大,動能最小。近地點向遠地點運動,動能轉化為重力勢能。
第十二章
簡單機械
一、杠桿
1
、定義:一根硬棒,在力的作用下繞著固定點轉動,這根硬棒叫做杠桿。
判斷一個物體是不是杠桿,需要滿足三個條件,即硬物體(不一定是
棒)
、受力(動力和阻
力)和轉動(繞固定點)
。
杠桿可以是直的,也可以是彎的,甚至是任意形狀的,只要在力的作用下能繞固定點轉動,
且是硬物體,都可稱為杠桿。
2
、杠桿的五要素:
①支點:杠桿繞著轉動的點。用字母
O
表示。
②動力:使杠桿轉動的力。用字母
F
1
表示。
③阻力:阻礙杠桿轉動的力。用字母
F
2
表示。
④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母
L
1
表示。
⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母
L
2
表示。
3
、研究杠桿的平衡條件:
①杠桿平衡是指:杠桿靜止或勻速轉動。
②實驗前:
應調節杠桿兩端的螺母,
使杠桿在水平位置平衡。
這樣做的目的是:可以方便的
從杠桿上量出力臂。
③結論:杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:動力×動力臂=阻力×阻力臂。
寫成公式:
F
1
L
1
=F
2
L
2
也可寫成:
F
1
/ F
2
=L
2
/ L
1
4
、應用:三種杠桿:
名稱
結構特徵
特
點
應用舉例
省力杠桿
動力臂大於阻力臂
(
L1
>
L2
,
F1< F2
)
省力、費距離
撬棒、
鍘刀、
動滑輪、輪軸、羊
角錘、
鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀
費力杠桿
動力臂小於阻力臂
(
L1<L2
,
F1
>
F2
)
費力、省距離
縫紉機踏板、
起重臂、
人的前臂、
理發剪刀、
釣魚桿、
鑷子、
船槳
等臂杠桿
動力臂等於阻力臂
(
L1
=
L2
,
F1
=
F2
)
不省力、不費力
天平,定滑輪
1
、滑輪是變形的杠桿。
2
、定滑輪:
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。②實質:等臂杠桿。
③特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
④對理想的定滑輪(不計輪軸間摩擦)
F
=
G
物
。繩子自由端移動距離
S
F
(或速度
v
F
)
=
重物移
動的距離
S
G
(或速度
v
G
)
3
、動滑輪:①定義:和重物一起移動的滑輪。
(可上下移動,也可左右移動)
②實質:動力臂為阻力臂
2
倍的省力杠桿。
③特點:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
④理想的動滑輪(不計軸間摩擦和動滑輪重力)則:
1
2
F
G
物
只忽略輪軸間的摩
擦則,拉力
1
+
2
F
G
G
動
物
。繩子自由端移動距離
S
F
(或
v
F
)
=2
倍的重物移動的
距離
S
G
(或
v
G
)
4
、滑輪組
①定義:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。②特點:使用滑
輪組既能省力又能改變動力的方向。
③理想的滑輪組(不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力)拉
力的作用線:通過力
的作用點沿力的方向
所畫的直線
F
2
O
F
1
L
1
L
2
力
1
F
G
n
物
。只忽略輪軸間的摩擦,則拉力
1
F
G
G
n
動
物
。繩子自由端移動距離
S
F
(或
v
F
)=
n
倍的重物移動的距離
S
G
(或
v
G
)
。
④組裝滑輪組方法:首先根據公式
G
G
n
F
動
物
(
)
求出繩子的股數。然後根據「奇動偶定」
的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪。
第
3
節
機械效率
1
、有用功:定義:對人們有用的功。
公式:
W
有用
=
Gh
(提升重物)=
W
總
-
W
額
=
η
W
總
斜面:
W
有用
=
Gh
2
、額外功:定義:並非我們需要但又不得不做的功。
公式:
W
額
=
W
總
-
W
有用
=
G
動
h
(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)
斜面:
W
額
=
fL
3
、總功:定義:有用功加額外功或動力所做的功
公式:
W
總
=
W
有用
+
W
額
=
FS
=
W
有用
4
、機械效率:定義:有用功跟總功的比值。
公
式:
=
W
W
有用
總
定滑輪:
=
Gh
Gh
G
FS
Fh
F
動滑輪:
=
2
2
Gh
Gh
G
FS
F
h
F
滑輪組:
=
Gh
Gh
G
FS
Fnh
nF
5
、有用功總小於總功,
所以機械效率總小於
1
。
通常用百分數表示。
某滑輪機械效率為
60%
表示有用功占總功的
60%
。
6
、提高機械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。
7
、機械效率的測量:
(
1
)原理:
=
W
Gh
W
FS
有用
總
(
2
)應測物理量:鉤碼重力
G
、鉤碼提升的高度
h
、拉力
F
、繩的自由端移動的距離
S
。
(3)器材:除鉤碼、鐵架台、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
(4)步驟:必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高,目的:保證測力計示數大小不變。
(
5
)結論:影響滑輪組機械效率高低的主要因素有:
①動滑輪越重,個數越多則額外功相對就多。
②提升重物越重,做的有用功相對就多。
③摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
8
、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率
請採納。
Ⅳ 關於牛頓第一定律
牛頓生平 (附答案)
牛 頓
我不知道在別人看來,我是什麼樣的人;但在我自己看來,我不過就象是一個在海濱玩耍的小孩,為不時發現比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜,而對於展現在我面前的浩瀚的真理的海洋,卻全然沒有發現。
——牛頓
1643年1月4日,在英格蘭林肯郡小鎮沃爾索浦的一個自耕農家庭里,牛頓誕生了。牛頓是一個早產兒,出生時只有三磅重,接生婆和他的親人都擔心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學巨人,並且竟活到了85歲的高齡。
牛頓出生前三個月父親便去世了。在他兩歲時,母親改嫁給一個牧師,把牛頓留在外祖母身邊撫養。11歲時,母親的後夫去世,母親帶著和後夫所生的一子二女回到牛頓身邊。牛頓自幼沉默寡言,性格倔強,這種習性可能來自它的家庭處境。
大約從五歲開始,牛頓被送到公立學校讀書。少年時的牛頓並不是神童,他資質平常,成績一般,但他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意,如風車、木鍾、折疊式提燈等等。
傳說小牛頓把風車的機械原理摸透後,自己製造了一架磨坊的模型,他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上,然後在輪子的前面放上一粒玉米,剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不斷的跑動,於是輪子不停的轉動;又一次他放風箏時,在繩子上懸掛著小燈,夜間村人看去驚疑是彗星出現;他還製造了一個小水鍾。每天早晨,小水鍾會自動滴水到他的臉上,催他起床。他還喜歡繪畫、雕刻,尤其喜歡刻日晷,家裡牆角、窗檯上到處安放著他刻畫的日晷,用以驗看日影的移動。
牛頓12歲時進了離家不遠的格蘭瑟姆中學。牛頓的母親原希望他成為一個農民,但牛頓本人卻無意於此,而酷愛讀書。隨著年歲的增大,牛頓越發愛好讀書,喜歡沉思,做科學小實驗。他在格蘭瑟姆中學讀書時,曾經寄宿在一位葯劑師家裡,使他受到了化學試驗的熏陶。
牛頓在中學時代學習成績並不出眾,只是愛好讀書,對自然現象由好奇心,例如顏色、日影四季的移動,尤其是幾何學、哥白尼的日心說等等。他還分門別類的記讀書筆記,又喜歡別出心裁的作些小工具、小技巧、小發明、小試驗。
當時英國社會滲透基督教新思想,牛頓家裡有兩位都以神父為職業的親戚,這可能影響牛頓晚年的宗教生活。從這些平凡的環境和活動中,還看不出幼年的牛頓是個才能出眾異於常人的兒童。
後來迫於生活,母親讓牛頓停學在家務農,贍養家庭。但牛頓一有機會便埋首書卷,以至經常忘了幹活。每次,母親叫他同傭人一道上市場,熟悉做交易的生意經時,他便懇求傭人一個人上街,自己則躲在樹叢後看書。有一次,牛頓的舅父起了疑心,就跟蹤牛頓上市鎮去,發現他的外甥伸著腿,躺在草地上,正在聚精會神地鑽研一個數學問題。牛頓的好學精神感動了舅父,於是舅父勸服了母親讓牛頓復學,並鼓勵牛頓上大學讀書。牛頓又重新回到了學校,如飢似渴地汲取著書本上的營養。
求學歲月
1661年,19歲的牛頓以減費生的身份進入劍橋大學三一學院,靠為學院做雜務的收入支付學費,1664年成為獎學金獲得者,1665年獲學士學位。
17世紀中葉,劍橋大學的教育制度還滲透著濃厚的中世紀經院哲學的氣味,當牛頓進入劍橋時,哪裡還在傳授一些經院式課程,如邏輯、古文、語法、古代史、神學等等。兩年後三一學院出現了新氣象,盧卡斯創設了一個獨辟蹊徑的講座,規定講授自然科學知識,如地理、物理、天文和數學課程。
講座的第一任教授伊薩克•巴羅是個博學的科學家。這位學者獨具慧眼,看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。於是將自己的數學知識,包括計算曲線圖形面積的方法,全部傳授給牛頓,並把牛頓引向了近代自然科學的研究領域。
在這段學習過程中,牛頓掌握了算術、三角,讀了開普勒的《光學》,笛卡爾的《幾何學》和《哲學原理》,伽利略的《兩大世界體系的對話》,胡克的《顯微圖集》,還有皇家學會的歷史和早期的哲學學報等。
牛頓在巴羅門下的這段時間,是他學習的關鍵時期。巴羅比牛頓大12歲,精於數學和光學,他對牛頓的才華極為贊賞,認為牛頓的數學才超過自己。後來,牛頓在回憶時說道:「巴羅博士當時講授關於運動學的課程,也許正是這些課程促使我去研究這方面的問題。」
當時,牛頓在數學上很大程度是依靠自學。他學習了歐幾里得的《幾何原本》、笛卡兒的《幾何學》、沃利斯的《無窮算術》、巴羅的《數學講義》及韋達等許多數學家的著作。其中,對牛頓具有決定性影響的要數笛卡兒的《幾何學》和沃利斯的《無窮算術》,它們將牛頓迅速引導到當時數學最前沿~解析幾何與微積分。1664年,牛頓被選為巴羅的助手,第二年,劍橋大學評議會通過了授予牛頓大學學士學位的決定。
1665~1666年嚴重的鼠疫席捲了倫敦,劍橋離倫敦不遠,為恐波及,學校因此而停課,牛頓於1665年6月離校返鄉。
由於牛頓在劍橋受到數學和自然科學的熏陶和培養,對探索自然現象產生濃厚的興趣,家鄉安靜的環境又使得他的思想展翅飛翔。1665~1666年這段短暫的時光成為牛頓科學生涯中的黃金歲月,他在自然科學領域內思潮奔騰,才華迸發,思考前人從未思考過的問題,踏進了前人沒有涉及的領域,創建了前所未有的驚人業績。
1665年初,牛頓創立級數近似法,以及把任意冪的二項式化為一個級數的規則;同年11月,創立正流數法(微分);次年1月,用三棱鏡研究顏色理論;5月,開始研究反流數法(積分)。這一年內,牛頓開始想到研究重力問題,並想把重力理論推廣到月球的運動軌道上去。他還從開普勒定律中推導出使行星保持在它們的軌道上的力必定與它們到旋轉中心的距離平方成反比。牛頓見蘋果落地而悟出地球引力的傳說,說的也是此時發生的軼事。
總之,在家鄉居住的兩年中,牛頓以比此後任何時候更為旺盛的精力從事科學創造,並關心自然哲學問題。他的三大成就:微積分、萬有引力、光學分析的思想都是在這時孕育成形的。可以說此時的牛頓已經開始著手描繪他一生大多數科學創造的藍圖。
1667年復活節後不久,牛頓返回到劍橋大學,10月1日被選為三一學院的仲院侶(初級院委),翌年3月16日獲得碩士學位,同時成為正院侶(高級院委)。1669年10月27日,巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職,26歲的牛頓晉升為數學教授,並擔任盧卡斯講座的教授。巴羅為牛頓的科學生涯打通了道路,如果沒有牛頓的舅父和巴羅的幫助,牛頓這匹千里馬可能就不會馳騁在科學的大道上。巴羅讓賢,這在科學史上一直被傳為佳話。
偉大的成就~建立微積分
在牛頓的全部科學貢獻中,數學成就佔有突出的地位。他數學生涯中的第一項創造性成果就是發現了二項式定理。據牛頓本人回憶,他是在1664年和1665年間的冬天,在研讀沃利斯博士的《無窮算術》時,試圖修改他的求圓面積的級數時發現這一定理的。
笛卡爾的解析幾何把描述運動的函數關系和幾何曲線相對應。牛頓在老師巴羅的指導下,在鑽研笛卡爾的解析幾何的基礎上,找到了新的出路。可以把任意時刻的速度看是在微小的時間范圍里的速度的平均值,這就是一個微小的路程和時間間隔的比值,當這個微小的時間間隔縮小到無窮小的時候,就是這一點的准確值。這就是微分的概念。
求微分相當於求時間和路程關系得在某點的切線斜率。一個變速的運動物體在一定時間范圍里走過的路程,可以看作是在微小時間間隔里所走路程的和,這就是積分的概念。求積分相當於求時間和速度關系的曲線下面的面積。牛頓從這些基本概念出發,建立了微積分。
微積分的創立是牛頓最卓越的數學成就。牛頓為解決運動問題,才創立這種和物理概念直接聯系的數學理論的,牛頓稱之為"流數術"。它所處理的一些具體問題,如切線問題、求積問題、瞬時速度問題以及函數的極大和極小值問題等,在牛頓前已經得到人們的研究了。但牛頓超越了前人,他站在了更高的角度,對以往分散的努力加以綜合,將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統一為兩類普通的演算法——微分和積分,並確立了這兩類運算的互逆關系,從而完成了微積分發明中最關鍵的一步,為近代科學發展提供了最有效的工具,開辟了數學上的一個新紀元。
牛頓沒有及時發表微積分的研究成果,他研究微積分可能比萊布尼茨早一些,但是萊布尼茨所採取的表達形式更加合理,而且關於微積分的著作出版時間也比牛頓早。
在牛頓和萊布尼茨之間,為爭論誰是這門學科的創立者的時候,竟然引起了一場悍然大波,這種爭吵在各自的學生、支持者和數學家中持續了相當長的一段時間,造成了歐洲大陸的數學家和英國數學家的長期對立。英國數學在一個時期里閉關鎖國,囿於民族偏見,過於拘泥在牛頓的「流數術」中停步不前,因而數學發展整整落後了一百年。
應該說,一門科學的創立決不是某一個人的業績,它必定是經過多少人的努力後,在積累了大量成果的基礎上,最後由某個人或幾個人總結完成的。微積分也是這樣,是牛頓和萊布尼茨在前人的基礎上各自獨立的建立起來的。
1707年,牛頓的代數講義經整理後出版,定名為《普遍算術》。他主要討論了代數基礎及其(通過解方程)在解決各類問題中的應用。書中陳述了代數基本概念與基本運算,用大量實例說明了如何將各類問題化為代數方程,同時對方程的根及其性質進行了深入探討,引出了方程論方面的豐碩成果,如,他得出了方程的根與其判別式之間的關系,指出可以利用方程系數確定方程根之冪的和數,即「牛頓冪和公式」。
牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻。他在1736年出版的《解析幾何》中引入了曲率中心,給出密切線圓(或稱曲線圓)概念,提出曲率公式及計算曲線的曲率方法。並將自己的許多研究成果總結成專論《三次曲線枚舉》,於1704年發表。此外,他的數學工作還涉及數值分析、概率論和初等數論等眾多領域。
偉大的成就~對光學的三大貢獻
在牛頓以前,墨子、培根、達•芬奇等人都研究過光學現象。反射定律是人們很早就認識的光學定律之一。近代科學興起的時候,伽利略靠望遠鏡發現了「新宇宙」,震驚了世界。荷蘭數學家斯涅爾首先發現了光的折射定律。笛卡爾提出了光的微粒說……
牛頓以及跟他差不多同時代的胡克、惠更斯等人,也象伽利略、笛卡爾等前輩一樣,用極大的興趣和熱情對光學進行研究。1666年,牛頓在家休假期間,得到了三棱鏡,他用來進行了著名的色散試驗。一束太陽光通過三棱鏡後,分解成幾種顏色的光譜帶,牛頓再用一塊帶狹縫的擋板把其他顏色的光擋住,只讓一種顏色的光在通過第二個三棱鏡,結果出來的只是同樣顏色的光。這樣,他就發現了白光是由各種不同顏色的光組成的,這是第一大貢獻。
牛頓為了驗證這個發現,設法把幾種不同的單色光合成白光,並且計算出不同顏色光的折射率,精確地說明了色散現象。揭開了物質的顏色之謎,原來物質的色彩是不同顏色的光在物體上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年,牛頓把自己的研究成果發表在《皇家學會哲學雜志》上,這是他第一次公開發表的論文。
許多人研究光學是為了改進折射望遠鏡。牛頓由於發現了白光的組成,認為折射望遠鏡透鏡的色散現象是無法消除的(後來有人用具有不同折射率的玻璃組成的透鏡消除了色散現象),就設計和製造了反射望遠鏡。
牛頓不但擅長數學計算,而且能夠自己動手製造各種試驗設備並且作精細實驗。為了製造望遠鏡,他自己設計了研磨拋光機,實驗各種研磨材料。公元1668年,他製成了第一架反射望遠鏡樣機,這是第二大貢獻。公元1671年,牛頓把經過改進得反射望遠鏡獻給了皇家學會,牛頓名聲大震,並被選為皇家學會會員。反射望遠鏡的發明奠定了現代大型光學天文望遠鏡的基礎。
同時,牛頓還進行了大量的觀察實驗和數學計算,比如研究惠更斯發現的冰川石的異常折射現象,胡克發現的肥皂泡的色彩現象,「牛頓環」的光學現象等等。
牛頓還提出了光的「微粒說」,認為光是由微粒形成的,並且走的是最快速的直線運動路徑。他的「微粒說」與後來惠更斯的「波動說」構成了關於光的兩大基本理論。此外,他還製作了牛頓色盤等多種光學儀器。
偉大的成就~構築力學大廈
牛頓是經典力學理論的集大成者。他系統的總結了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律。
在牛頓以前,天文學是最顯赫的學科。但是為什麼行星一定按照一定規律圍繞太陽運行?天文學家無法圓滿解釋這個問題。萬有引力的發現說明,天上星體運動和地面上物體運動都受到同樣的規律——力學規律的支配。
早在牛頓發現萬有引力定律以前,已經有許多科學家嚴肅認真的考慮過這個問題。比如開普勒就認識到,要維持行星沿橢圓軌道運動必定有一種力在起作用,他認為這種力類似磁力,就像磁石吸鐵一樣。1659年,惠更斯從研究擺的運動中發現,保持物體沿圓周軌道運動需要一種向心力。胡克等人認為是引力,並且試圖推到引力和距離的關系。
1664年,胡克發現彗星靠近太陽時軌道彎曲是因為太陽引力作用的結果;1673年,惠更斯推導出向心力定律;1679年,胡克和哈雷從向心力定律和開普勒第三定律,推導出維持行星運動的萬有引力和距離的平方成反比。
牛頓自己回憶,1666年前後,他在老家居住的時候已經考慮過萬有引力的問題。最有名的一個說法是:在假期里,牛頓常常在花園里小坐片刻。有一次,象以往屢次發生的那樣,一個蘋果從樹上掉了下來……
一個蘋果的偶然落地,卻是人類思想史的一個轉折點,它使那個坐在花園里的人的頭腦開了竅,引起他的沉思:究竟是什麼原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢?牛頓思索著。終於,他發現了對人類具有劃時代意義的萬有引力。
牛頓高明的地方就在於他解決了胡克等人沒有能夠解決的數學論證問題。1679年,胡克曾經寫信問牛頓,能不能根據向心力定律和引力同距離的平方成反比的定律,來證明行星沿橢圓軌道運動。牛頓沒有回答這個問題。1685年,哈雷登門拜訪牛頓時,牛頓已經發現了萬有引力定律:兩個物體之間有引力,引力和距離的平方成反比,和兩個物體質量的乘積成正比。
當時已經有了地球半徑、日地距離等精確的數據可以供計算使用。牛頓向哈雷證明地球的引力是使月亮圍繞地球運動的向心力,也證明了在太陽引力作用下,行星運動符合開普勒運動三定律。
在哈雷的敦促下,1686年底,牛頓寫成劃時代的偉大著作《自然哲學的數學原理》一書。皇家學會經費不足,出不了這本書,後來靠了哈雷的資助,這部科學史上最偉大的著作之一才能夠在1687年出版。
牛頓在這部書中,從力學的基本概念(質量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發,運用他所發明的微積分這一銳利的數學工具,不但從數學上論證了萬有引力定律,而且把經典力學確立為完整而嚴密的體系,把天體力學和地面上的物體力學統一起來,實現了物理學史上第一次大的綜合。
站在巨人的肩上
牛頓的研究領域非常廣泛,他除了在數學、光學、力學等方面做出卓越貢獻外,他還花費大量精力進行化學實驗。他常常六個星期一直留在實驗室里,不分晝夜的工作。他在化學上花費的時間並不少,卻幾乎沒有取得什麼顯著的成就。為什麼同樣一個偉大的牛頓,在不同的領域取得的成就竟那麼不一樣呢?
其中一個原因就是各個學科處在不同的發展階段。在力學和天文學方面,有伽利略、開普勒、胡克、惠更斯等人的努力,牛頓有可能用已經准備好的材料,建立起一座宏偉壯麗的力學大廈。正象他自己所說的那樣「如果說我看得遠,那是因為我站在巨人的肩上」。而在化學方面,因為正確的道路還沒有開辟出來,牛頓沒法走到可以砍伐材料的地方。
牛頓在臨終前對自己的生活道路是這樣總結的:「我不知道在別人看來,我是什麼樣的人;但在我自己看來,我不過就象是一個在海濱玩耍的小孩,為不時發現比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜,而對於展現在我面前的浩瀚的真理的海洋,卻全然沒有發現。」
這當然是牛頓的謙遜。
怪異的牛頓
牛頓並不善於教學,他在講授新近發現的微積分時,學生都接受不了。但在解決疑難問題方面的能力,他卻遠遠超過了常人。還是學生時,牛頓就發現了一種計算無限量的方法。他用這個秘密的方法,算出了雙曲面積到二百五十位數。他曾經高價買下了一個棱鏡,並把它作為科學研究的工具,用它試驗了白光分解為的有顏色的光。
開始,他並不願意發表他的觀察所得,他的發現都只是一種個人的消遣,為的是使自己在寂靜的書齋中解悶,他獨自遨遊於自己所創造的超級世界裡。後來,在好友哈雷的竭力勸說下,才勉強同意出版他的手稿,才有劃時代巨著《自然哲學的數學原理》的問世。
作為大學教授,牛頓常常忙得不修邊幅,往往領帶不結,襪帶不系好,馬褲也不紐扣,就走進了大學餐廳。有一次,他在向一位姑娘求婚時思想又開了小差,他腦海了只剩下了無窮量的二項式定理。他抓住姑娘的手指,錯誤的把它當成通煙斗的通條,硬往煙斗里塞,痛得姑娘大叫,離他而去。牛頓也因此終生未娶。
牛頓從容不迫地觀察日常生活中的小事,結果作出了科學史上一個個重要的發現。他馬虎拖沓,曾經鬧過許多的笑話。一次,他邊讀書,邊煮雞蛋,等他揭開鍋想吃雞蛋時,卻發現鍋里是一隻懷表。還有一次,他請朋友吃飯,當飯菜准備好時,牛頓突然想到一個問題,便獨自進了內室,朋友等了他好久還是不見他出來,於是朋友就自己動手把那份雞全吃了,雞骨頭留在盤子,不告而別了。等牛頓想起,出來後,發現了盤子里的骨頭,以為自己已經吃過了,便轉身又進了內室,繼續研究他的問題。
牛頓晚年
但是由於受時代的限制,牛頓基本上是一個形而上學的機械唯物主義者。他認為運動只是機械力學的運動,是空間位置的變化;宇宙和太陽一樣是沒有發展變化的;靠了萬有引力的作用,恆星永遠在一個固定不變的位置上……
隨著科學聲譽的提高,牛頓的政治地位也得到了提升。1689年,他被當選為國會中的大學代表。作為國會議員,牛頓逐漸開始疏遠給他帶來巨大成就的科學。他不時表示出對以他為代表的領域的厭惡。同時,他的大量的時間花費在了和同時代的著名科學家如胡克、萊布尼茲等進行科學優先權的爭論上。
晚年的牛頓在倫敦過著堂皇的生活,1705年他被安妮女王封為貴族。此時的牛頓非常富有,被普遍認為是生存著的最偉大的科學家。他擔任英國皇家學會會長,在他任職的二十四年時間里,他以鐵拳統治著學會。沒有他的同意,任何人都不能被選舉。
晚年的牛頓開始致力於對神學的研究,他否定哲學的指導作用,虔誠地相信上帝,埋頭於寫以神學為題材的著作。當他遇到難以解釋的天體運動時,竟提出了「神的第一推動力」的謬論。他說「上帝統治萬物,我們是他的僕人而敬畏他、崇拜他」。
1727年3月20日,偉大艾薩克•牛頓逝世。同其他很多傑出的英國人一樣,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上鐫刻著:
讓人們歡呼這樣一位多麼偉大的人類榮耀曾經在世界上存在。
Ⅳ 初二物理,求大神。急急急
八年級物理下冊知識點總結
第七章
力
一、力
1
、力的概念:力是物體對物體的作用。
2
、力的單位:牛頓,簡稱牛,用
N
表示。力的感性認識:拿兩個雞蛋所用的力大約
1N
。
3
、力的作用效果:力可以改變物體的形狀,力可以改變物體的運動狀態。
說明:物體的運動狀態是否改變一般指:物體的運動快慢是否改變(速度大小的改變)和
物體的運動方向是否改變
4
、力的三要素:力的大小、方向、和作用點;
它們都能影響力的作用效果
。
5
、力的示意圖:用一根帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點表示出來
,
如果沒有大小
,
可不表示
,
在同一個圖中
,
力越大
,
線段應越長
6
、力產生的條件:①必須有兩個或兩個以上的物體。②物體間必須有相互作用(可以不接觸)
。
7
、力的性質:物體間力的作用是相互的。
兩物體相互作用時,施力物體同時也是受力物體,反之,受力物體同時也是施力物體。
二、彈力
1
、彈力
①彈性
:
物體受力時發生形變,不受力時又恢復到原來的形狀的性質叫彈性。
②塑性
:
物體受力發生形變,形變後不能恢復原來形狀的性質叫塑性。
③彈力
:
物體由於發生彈性形變而受到的力叫彈力
,
彈力的大小與彈性形變的大小有關
彈力產生的重要條件
:
發生彈性形變
;
兩物體相互接觸
;
生活中的彈力
:
拉力
,
支持力
,
壓力
,
推力
;
2
:彈簧測力計
①結構:彈簧、掛鉤、指針、刻度、外殼
②作用:測量力的大小
③原理:在彈性限度內,彈簧受到的拉力越大,它的伸長量就越長。
(在彈性限度內,彈簧的伸長跟受到的拉力成正比)
④對於彈簧測力計的使用
(1)
認清
量程
和
分度值
;
(2)
要檢查指針是否指在零刻度
,
如果不是
,
則要調零
;
(3)
輕拉秤鉤幾次,看每次鬆手後,指針是否回到零刻度;
(4)
使用時力要沿著彈簧的軸線方向,注意防止指針、彈簧與秤殼接觸。測量力時不能超過
彈簧測力計的量程。
(5)
讀數時視線與刻度面垂直
說明:物理實驗中
,
有些物理量的大小是不宜直接觀察
的,但它變化時引起其他物理量的變化卻容易觀察,用容
易觀察的量顯示不宜觀察的量,是製作測量儀器的一種思路。這種科學方法稱做「轉換法」
。利用這種方法製作
的儀器有:溫度計、彈簧測力計等。
三、重力
、
1
、重力的概念:由於地球的吸引而使物體受的力叫重力。重力的施力物體是:地球。
2
、重力大小的叫重量,物體所受的重力跟質量成
正比
。
公式:
G=mg
其中
g=9.8N/kg
,它表示質量為
1kg
的物體所受的重力為
9.8N
。在要求不很精確的情況下,可
取
g=10N/kg
。
3
、重力的方向:豎直向下
。其應用是重垂線、水平儀分別檢查牆是否豎直和桌面是否水平。
4
、重力的作用點——重心
重力在物體上的作用點叫重心。質地均勻外形規則物體的重心,在它的幾何中心上。
如均勻細棒的重心在它的中點,球的重心在球心。方形薄木板的重心在兩條對角線的交點
第八章
力和運動
一、牛頓第一定律
1
、牛頓第一定律:
⑴牛頓總結了伽利略等人的研究成果,得出了牛頓第一定律,其內容是:
一切物體在沒有受到力的作用的時候,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
⑵說明:
A
、牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上,通過進一步推理而概括出來的,且經受住了實踐的檢驗,所以已
成為大家公認的力學基本定律之一。但是
我們周圍不受力是不可能的,因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一
定律。
B
、牛頓第一定律的內涵:物體不受力,原來靜止的物體將保持靜止狀態
,
原來運動的物體
,
不管原來做什麼運動
,
物體都將做勻速直線運動
.
C
、牛頓第一定律告訴我們
:
物體做勻速直線運動可以不需要力,即力與運動狀態無關,所以力不是產生或維持運
動的原因。
2
、慣性:⑴定義:物體保持原來運動狀態不變的性質叫慣性。
⑵說明:慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性,慣性大小隻與物體的質量有關,與物體是否
受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關。
利用慣性:跳遠運動員的助跑;用力可以將石頭甩出很遠;騎自行車蹬幾下後可以讓它滑行。
防止慣性帶來的危害:小型客車前排乘客要系安全帶;車輛行使要保持距離。
二、二力平衡
1
、定義:物體在受到兩個力的作用時,如果能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態稱二力平衡。
2
、二力平衡條件:二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個力在一條直線上
3
.物體在不受力或受到平衡力作用下都會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。即平衡狀態
.
4
、平衡力與相互作用力比較:
相同點:①大小相等;②方向相反;③作用在一條直線上。
不同點:平衡力作用在一個物體上,可以是不同性質的力;相互作用力作用在不同物體上,是相同性質的力。
5
、力和運動狀態的關系:
物體受力條件
物體運動狀態
說明
受平衡力
力不是產生(維持)運動的原因
受非平衡力
力是改變物體運動狀態的原因
物體運動狀態的改變,是指速度大小的改變和運動方向的改變。
三、滑動摩擦力
1
、定義:兩個互相接觸的物體,當它們做相對滑動時,在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力,這種力叫做
滑動摩擦力。
2
、摩擦力分類:靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力。
3
、摩擦力的方向:摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反。
4
、
、在相同條件(壓力、接觸面粗糙程度相同)下,滾動摩擦比滑動摩擦小得多。
5
、滑動摩擦力:①測量原理:二力平衡條件
②測量方法:把木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計水平拉木塊,使木塊勻速運動,讀出這時的拉力就等於滑
動摩擦力的大小。
③
結論:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大;壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
該研究採用了控制變數法。
由前兩結論可概括為:
滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。
實驗
還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關。
7
、應用:
①增大摩擦力的方法有:增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動摩擦為滑動摩擦。
②減小摩擦的方法有:減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動(滾動軸承)
、使接觸面彼此分開(加潤滑油、
氣墊、磁懸浮)
。
第九章
壓強
一、壓強
1
、壓力:
⑴
定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
注意:壓力並不都是由重力引起的,通常把物體放在水平面上時,如果物體不受其他力,則
F = G
⑵方向:壓力的方向總是垂直於支持面指向被壓的物體。
2
、研究影響壓力作用效果因素的實驗:
⑴課本
P30
圖
9.1
—
3
中,甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯。乙、丙說明:壓力
相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。
概括這兩次實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積大小有關。本實驗研究問題時,採用了控制變數法。
3
、壓強:⑴
定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫壓強。
⑵公式:
p =
S
F
推導公式:
F = PS
、
S=
P
F
⑶單位:壓力
F
的單位:牛頓(
N
)
,面積
S
的單位:米
2
(
m2)
,壓強
p
的單位:帕斯卡(
Pa
)
。
(
4
)應用:減小壓強。如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。
增大壓強。如:縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄。
二、液體的壓強
靜止
勻速運動
運
動
狀
態
不變
運動快慢改變
運動方向改變
運動狀態改變
液體的深度:液體中的某點
到液面下的距離叫做該點在
液體中的深度
1
、液體壓強的特點:
⑴
液體對容器底和側壁都有壓強,
⑵液體內部向各個方向都有壓強;
⑶
液體的壓強隨深度的增加而增大;在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;
⑷
不同液體的壓強與液體的密度有關。
2
、液體壓強的計算公式:
p=
ρ
gh
使用該公式解題時,密
度
ρ
的單位用
kg/m
3
,壓強
p
的單位用帕斯卡(
Pa
)
。
壓
強
公式
p
=
ρ
g h
適用范圍
通用公式:一般固體
一般液體
一般思路
水平面:
F = G
p
=
S
F
先
p
=
ρ
g h
再
F = PS
特殊思路
圓柱形物體
p
=
ρ
g h
規則容器裝液體
:
F = G
p
=
S
F
3
、連通器:
⑴定義:上端開口,下部相連通的容器。
⑵原理:連通器里裝一種液體,在液體不流動時,各容器的液面保持相平。
⑶應用:茶壺、船閘、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、等都是根據連通器的原理來工作的。
三、大氣壓強
1
、大氣壓的存在——實驗證明:歷史上著名的實驗——馬德堡半球實驗。
2
、大氣壓的測量:托里拆利實驗。
(1)
實驗過程:在長約
1m
,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然後倒插在水銀槽中放開堵管口的手指
後,管內水銀面下降一些就不在下降,這時管內外水銀面的高度差約為
760mm
。
(2)
原理分析:在管內與管外液面相
平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大
氣壓
=
水銀柱產生的壓強。
(3)
結論:大氣壓
p
0
=760mmHg=76cmHg=1.01
×
10
5
Pa(
其值隨著外界大氣壓的變化而變化
)
A
、實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置後,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
B
、本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為
10.3 m
C
、將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D
、標准大氣壓:
支持
76cm
水銀柱的大氣壓叫標准大氣壓。
1
標准大氣壓
=760mmHg=76cmH
g=1.01
×
10
5
Pa
3
、大氣壓的測量工具:氣壓計。分類:水銀氣壓計和無液氣壓計
4
、大氣壓的特點:空氣內部向各個方向都有壓強;大氣壓隨高度增加而減小。
5
、沸點與氣壓關系:一切液體的沸點,都是氣壓減小時
降低
,氣壓增大時
升高
。
6
、應用:活塞式抽水機和離心式抽水機。
四、流體壓強與流速的關系
1:
在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
飛機的升力:飛機前進時,由於機翼上下不對稱上凸下平,機翼上方空氣流速大,壓強較小,下方流速小,壓強
較大,機翼上下表面存在壓強差,這就產生了向上的升力。
第十章
浮力
一、浮力
1:
浮力:一切浸在液體或氣體里的物體,都受到液體或氣體對它豎直向上的力,這個力叫浮力。
浮力產生的原因:浸在液體中的物體受到液體對它的向上和向下的壓力差。
浮力方向:總是豎直向上的。施力物體:液(氣)體
二、阿基米德原理
1
.
阿基米德原理:
浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於它排開的液體所受的重力
。
2
.
方向:豎直向上
3
.
阿基米德原理公式:
排
浮
G
F
三、物體的浮沉條件及應用
物體運動狀態
物體運動方向
力的關系
V
排
與
V
物
密度關系
下沉
向下
F
浮
< G
物
V
排
=V
物
ρ
物
<
ρ
液
懸浮
靜止在液體內部
F
浮
= G
物
ρ
物
=
ρ
液
上浮
向上
F
浮
> G
物
ρ
物
>
ρ
液
漂浮
靜止在液體表面
F
浮
= G
物
V
排
<V
物
ρ
物
>
ρ
液
4.
從阿基米德原理可知:浮力的只決定於
液體的密度
、
物體排液的體積(物體浸入液體的體積)
,與物體
的
形狀、密度、質量、體積、
及在液體的深度、運動狀態無關。
10.3
物體的浮沉條件的應用:
1.
浮力的應用
1)
輪船是採用
空心
的方法來增大浮力的。輪船的排水量:
輪船滿載時排開水的質量
。輪船從河裡駛入海
里,由於水的密度變大,輪船浸入水的體積會變小,所以會上浮一些,但是受到的浮力不變(始終等於輪
船所受的重力)
。
2)
潛水艇是靠
改變自身的重力
來實現上浮或下潛。
3)
氣球和飛艇是靠
充入密度小於的氣體
來改變浮力。
4)
密度計是
漂浮
在液面上來工作的,它的刻度是
「上小下大」
。
2
、浮力的計算:
1
)壓力差法:
F
浮
=F
向上
-F
向下
2
)稱量法:
F
浮
=G
物
-F
拉
(當題目中出現彈簧測力計條件時,一般選用此方法)
3
)漂浮懸浮法:
F
浮
=G
物
4
)
阿基米德法
:
F
浮
=G
排
=
ρ
液
gV
排
(當題目中出現體積條件時,一般選用此方法)
第十一章
功和機械能
一、功
1
、做功的含義:如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,這個力的作用就顯示
出成效,力學里就說這個力做了功。力學里所說的功包括兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體
在這個力的方向上移動的距離。不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
2
、功的計算:作用在物體上力越大,使物體移動的距離越大,這個力的成效越顯著,說明力所做的功越多。物
理學中把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功:
功
=
力
×
力的方向上移動的距離
用公式表示:
W
=
FS
,符號的意義及單位:
W
——
功
——
焦耳(
J
)
F
——
力
——
牛頓(
N
)
S
——
距離
——
米(
m
)
Ⅵ 關於那個牛頓第一定律
地球處在太空之中,它受到太陽、月亮等等其它星體對它的作用力(用牛頓的第二定律可以計算出兩星體之間的作用力,它與兩星體的質量、距離等有關),而且合力不為零,所以牛頓第一定律中的前提「一切物體在沒有受到外力作用」並不存在,所以地球就不會按其規律「總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。」
你所說的「地球沒有受到任何外力作用」,只是在地球上看,不符合事實的想法。
Ⅶ 求所有牛頓的計算公式
牛頓第一定律是慣性定律
沒有公式 ...是這樣表述的...物體的運動狀態只因受到外力的作用而發生變化... 物體不受外力作用時始終保持靜止狀態或者勻速直線運動
牛頓第二定律 力的瞬時作用規律
物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比...跟物體的質量成反比...加速度的方向跟合外力的方向相同
公式:F合=ma
牛頓第三定律(名稱我忘記了)
內容:兩個物體之間的作用力和反作用力...總是同時在同一條直線上...大小相等...方向相反...
公式:F1= -F2
基本就這三條了...
Ⅷ 牛頓第一定律為什麼叫慣性定律
因為牛頓第一定律的內容是:一切物體在沒有受到外力作用時,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。而讓物體保持原運動狀態的特性就叫慣性,所以牛頓第一定律又叫慣性定律。
牛頓第一定律與牛頓第二、第三定律構成了牛頓力學的完整體系。
牛頓第一定律給出了慣性系的概念,第二、第三定律以及由牛頓運動定律建立起來的質點力學體系只對慣性系成立。因此,牛頓第一定律是不可缺少的,是完全獨立的一條重要的力學定律。
(8)牛頓第一定律和計算方法擴展閱讀:
牛頓第一定律是完全獨立的基本定律,它的獨立性表現在:
1、確定了慣性參考系並引出了邏輯循環論證,這是公理體系的表現,任何學科的第一命題都要具有此特性。
2、指出了任何物體都具有慣性,建立的慣性概念。
3、它的否命題揭示出力的概念,力是物體對物體的作用,力使物體的運動狀態發生變化。
4、是牛頓第二定律的基礎,首先,牛頓第一定律為第二定律准備了概念(力、慣性質量、慣性系)並定性闡明力和運動的關系。
其次,第一定律主要說明物體不受外力作用時的運動狀態。不受外力作用和物體所受外力矢量和為零不是一碼事,因此不能把牛頓第一定律當成牛頓第二定律在F=0時的特殊情況。
綜上所述,牛頓第一定律是完全獨立的基本定律,用其解決的問題,別任何規律都無法解決,第二、第三定律根本不能取代第一定律。
網路——牛頓第一運動定律
Ⅸ 牛頓第一定律研究方法是什麼
牛頓第一定律
英文名稱:newton
first
law
of
motion
內容:一切物體沒有受外力作用時,總保持勻速直線狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
說明:物體都有維持靜止和作勻速直線運動的趨勢,因此物體的運動狀態是由它的運動速度決定的,沒有外力,它的運動狀態是不會改變的。物體的保持原有運動狀態不變的性質稱為慣性(inertia)。所以牛頓第一定律也稱為慣性定律(law
of
inertia)。第一定律也闡明了力的概念。明確了力是物體間的相互作用,指出了是力改變了物體的運動狀態。因為加速度是描寫物體運動狀態的變化,所以力是和加速度相聯系的,而不是和速度相聯系的。在日常生活中不注意這點,往往容易產生錯覺。
注意:
1.牛頓第一定律並不是在所有的參照系裡都成立,實際上它只在慣性參照系裡才成立。因此常常把牛頓第一定律是否成立,作為一個參照系是否慣性參照系的判據。
2.牛頓第一定律是通過分析事實,再進一步概括、推理得出的。我們周圍的物體,都要受到這個力或那個力的作用,因此不可能用實驗來直接驗證這一定律。但是,從定律得出的一切推論,都經受住了實踐的檢驗,因此,牛頓第一定律已成為大家公認的力學基本定律之一。
適用范圍:
牛頓運動定律是建立在絕對時空以及與此相適應的超距作用基礎上的所謂超距作用,是指分離的物體間不需要任何介質,也不需要時間來傳遞它們之間的相互作用.也就是說相互作用以無窮大的速度傳遞.