Ⅰ 牛顿定律的所有公式
牛顿第一定律
内容:一切物体在任何情况下,在不受外力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
(又叫做惯性定律)
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性(inertia)。所以牛顿第一定律也称为惯性定律(law of inertia)。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:
1.牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体,都要受到这个力或那个力的作用,因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是,从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。
牛顿第二定律
定律内容:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式:F合=ma
几点说明:
(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
(2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。
(3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=max列方程。
牛顿第二定律的三个性质:
(1)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
(2)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
(3)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
适用范围:
(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。
(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子。
(3)参照系应为惯性系。
牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
表达式:F1=F2,F1表示作用力,F2表示反作用力。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
Ⅱ 谁能告诉我物理关于惯力和牛顿第一定律的知识点和计算题,好的再+50分
惯性定律:任何物体都有保持其原来运动状态的特性,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,保持原来运动状态的能力越强!牛顿第一定律(又叫惯性定律):如果物体不受外力(或所受合外力为零),那物体将永远保持静止或匀速直线运动状态!
Ⅲ 初二物理
第七章
力
一、力
1、力的概念:力是物体对物体的作用。
2、力的单位:牛顿,简称牛,用N 表示。力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
3、力的作用效果:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。
说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢是否改变(速度大小的改变)和
物体的运动方向是否改变
4、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。
5、力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来, 如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长
6、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用(可以不接
触)。
7、力的性质:物体间力的作用是相互的。
两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
二、弹力
1、弹力
①弹性
:
物体受力时发生形变,不受力时又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
②塑性
:
物体受力发生形变,形变后不能恢复原来形状的性质叫塑性。
③弹力
:
物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力
,
弹力的大小与弹性形变的大小有关
弹力产生的重要条件:发生弹性形变;两物体相互接触;
生活中的弹力
:拉力,支持力,压力,推力;
2:弹簧测力计
①结构:弹簧、挂钩、指针、刻度、外壳
②作用:测量力的大小
③原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,它的伸长量就越长。
(在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比)
④对于弹簧测力计的使用
(1)
认清量程和分度值
;
(2)
要检查指针是否指在零刻度
,
如果不是
,
则要调零
;
(3)
轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;
(4)
使用时力要沿着弹簧的轴线方向,注意防止指针、弹簧与秤壳接触。测量力时不能超过
弹簧测力计的量程。
(5)
读数时视线与刻度面垂直
说明:物理实验中
,
有些物理量的大小是不宜直接观察
的,但它变化时引起其他物理量的变
化却容易观察,
用容易观察的量显示不宜观察的量,
是制作测量仪器的一种思路。
这种科学
方法称做“转换法”
。利用这种方法制作的仪器有:温度计、弹簧测力计等。
三、重力
1、重力的概念:由于地球的吸引而使物体受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。
2、重力大小的叫重量,物体所受的重力跟质量成正比
公式:
G=mg
其中
g=9.8N/kg
,它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。在要求不很精确的情况下,可g=10N/kg。
3、
重力的方向:竖直向下
其应用是重垂线、
水平仪分别检查墙是否竖直和桌面是否水平。
4、重力的作用点——重心
重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。
如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点
第八章
力和运动
一、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律:
⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:
一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
⑵说明:
A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了
实践的检验,
所以已成为大家公认的力学基本定律之一。
但是我们周围不受力是不可能的,
因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态
,
原来运动的物体
,
不管原来做什么运动
,
物体都将做匀速直线运动
.
C、牛顿第一定律告诉我们:
物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以
力不是产生或维持运动的原因。
2、惯性:⑴定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明:
惯性是物体的一种属性。
一切物体在任何情况下都有惯性,
惯性大小只与物体的质
量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
利用惯性:
跳远运动员的助跑;
用力可以将石头甩出很远;
骑自行车蹬几下后可以让它滑行。
防止惯性带来的危害:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离。
二、二力平衡
1、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。
2、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
3、物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。即平衡状态
4、平衡力与相互作用力比较:
相同点:①大小相等;②方向相反;③作用在一条直线上。
不同点:平衡力作用在一个物体上,可以是不同性质的力;相互作用力作用在不同物体上,
是相同性质的力。
5、力和运动状态的关系:
物体受力条件
物体运动状态
说明
受平衡力
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
力是改变物体运动状态的原因
物体运动状态的改变,是指速度大小的改变和运动方向的改变。
三、滑动摩擦力
1、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对滑动时,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。
2、摩擦力分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
4、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
5、滑动摩擦力:①测量原理:二力平衡条件
②测量方法:把木块放在水平长木板上,
用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,
读出
这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
③
结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗
糙,滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。
由前两结论可概括为:
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的
粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
7
、应用:
①增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动摩擦为滑动摩擦。
②减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)
、使接触面
彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)
。
第九章
压强
一、压强
1、压力:
⑴
定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
注意:
压力并不都是由重力引起的,
通常把物体放在水平面上时,
如果物体不受其他力,则
F = G
⑵方向:压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体。
2、研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本
P30
图
9.1
—
3
中,
甲、
乙说明:
受力面积相同时,
压力越大,
压力作用效果越明显。
乙、丙说明:压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积大小有关。本实验研究问题时,
采用了控制变量法。
3
、压强:⑴
定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。
⑵公式:
p =F/S
推导公式:
F = PS
S=F/P
⑶单位:压力F的单位:牛顿(N)
面积S的单位:米2(m2)
压强p的单位:帕斯卡(Pa)
(4)应用:减小压强。如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
增大压强。如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄。
二、液体的压强
1、液体压强的特点:
⑴液体对容器底和侧壁都有压强,
⑵液体内部向各个方向都有压强;
⑶液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑷不同液体的压强与液体的密度有关。
2、液体压强的计算公式:
p=ρgh
使用该公式解题时,密度ρ的单位用kg/m
3、压强p的单位用帕斯卡(Pa)
压强
公式
p = ρgh
适用范围
通用公式:一般固体
一般液体
一般思路
水平面:
F = G
p=F/S
先p = ρgh
再F = PS
特殊思路
圆柱形物体
p = ρ g h
规则容器装液体
:
F = G
p=F/S
3、连通器:
⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。
⑵原理:连通器里装一种液体,在液体不流动时,各容器的液面保持相平。
⑶应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压强
1、大气压的存在——实验证明:历史上着名的实验——马德堡半球实验。
2、大气压的测量:托里拆利实验。
(1)
实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽
中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为
760mm。
(2)原理分析:在管内与管外液面相
平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压
强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
液体的深度:液体中的某点
到液面下的距离叫做该点在
液体中的深度
(3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则
测量结果偏小。
B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3 m
C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变
长。
D、标准大气压:
支持
76cm
水银柱的大气压叫标准大气压。
1
标准大气压
=760mmHg=76cmH
g=1.01×105Pa
3、大气压的测量工具:气压计。分类:水银气压计和无液气压计
4、大气压的特点:空气内部向各个方向都有压强;大气压随高度增加而减小。
5、沸点与气压关系:
一切液体的沸点,
都是气压减小时
气压增大时升高。
6、应用:活塞式抽水机和离心式抽水机。
四、流体压强与流速的关系
1:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
飞机的升力:
飞机前进时,
由于机翼上下不对称上凸下平,
机翼上方空气流速大,
压强较小,
下方流速小,压强较大,机翼上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。
第十章
浮力
一、浮力
1:浮力:
一切浸在液体或气体里的物体,
都受到液体或气体对它竖直向上的力,
这个力叫浮力。
浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。
浮力方向:总是竖直向上的。施力物体:液(气)体
二、阿基米德原理
1.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的液体
所受的重力。
2.方向:竖直向上
3.阿基米德原理公式:
排浮GF
三、物体的浮沉条件及应用
物体运动状态
物体运动方向
力的关系
V排与V物
密度关系
下沉
向下
F浮< G物
V排=V物
ρ物<ρ液
悬浮
静止在液体内部
F浮= G物
ρ物=ρ液
上浮
向上
F浮> G物
ρ物>ρ液
漂浮
静止在液体表面
F浮= G物
V排<V物
ρ物>ρ液
4.从阿基米德原理可知:浮力的只决定于液体的密度、物体排液的体积(物体浸入
液体的体积),与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。
10.3
物体的浮沉条件的应用:
1.浮力的应用
1)
轮船是采用
空心
的方法来增大浮力的。
轮船的排水量:
轮船满载时排开水的质量
。
轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一
些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)
。
2)
潜水艇是靠
改变自身的重力
来实现上浮或下潜。
3)
气球和飞艇是靠
充入密度小于的气体
来改变浮力。
4)
密度计是
漂浮
在液面上来工作的,它的刻度是
“上小下大”。
2、浮力的计算:
1)压力差法:
F浮=F向上-F向下
2)称量法:
F浮=G物-F拉
(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法)
3)
漂浮悬浮法:F浮=G物
4)
阿基米德法
:
F浮=G排=ρ液gV排
(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法)
第十一章
功和机械能
一、功
1
、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。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。
2
、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显着,说明
力所做的功越多。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=FS
,符号的意义及单位:
W
——
功
——
焦耳(
J
)
F
——
力
——
牛顿(
N
)
S
——
距离
——
米(
m
)
功的单位:焦耳(
J
)
,
1J=1N·
m
。
注意:①分清哪个力对物体做功,计算时
F
就是这个力;②公式中
S
一定是在力
F
的方
向上通过的距离,必须与
F
对应。③功的单位“焦”(牛
·
米
=
焦)
,不要和力和力
臂的乘积(牛
·
米,不能写成“焦”)单位搞混。
3
、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。④我们做题
遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时人们
所做的功(
FS
)
=
不用机械时对重物所做的功(
Gh
)
。
二、功率
1
、定义:功与做功所用时间之比。
2
、物理意义:表示做功快慢的物理量。
3
、定义公式:
P=
t
W
使用该公式解题时,
功
W
的单位:
焦
(
J
)
,
时间
t
的单位:
秒
(
s
)
,
功率
P
的单位:
瓦
(
W
)
。
4
、单位:主单位:
W
,常用单位
kW
,它们间的换算关系是:
1kW=103W
5
、推导公式:
P
=F
υ
;
公式中
P
表示功率,
F
表示作用在物体上的力,
υ
表示物体在力
F
的
方向上运动的速度。使用该公式解题时,功率
P
的单位:瓦(
W
)
,力
F
的单位:牛(
N
)
,
速度
υ
的单位:米
/
秒(
m/s
)
。
三、动能和势能
1
、能量:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。
理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”
,也不是“正在做功”或“已经做功”如:
山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。
2
、动能
①定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。
②决定动能大小的因素:
动能的大小与质量和速度有关。
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
、重力势能
①物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。
②决定重力势能大小的因素
:
重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。
高度相同的物体,物体
的质量越大,
重力势能越大;质量相同的物体,物体的高度越高,
重力势能越大。
4
、
、弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大,
它的弹性势能就越
大。
四、机械能及其转化
1
:机械能:动能和势能的统称。
(机械能
=
动能
+
势能)单位是:
J
动能和势能之间可以互相转化的。
方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。
2
:机械能守恒:只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持不变。
人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;
近地点动能最大,重力势能最小;
远地点重力势能
最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。
第十二章
简单机械
一、杠杆
1
、定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点转动,这根硬棒叫做杠杆。
判断一个物体是不是杠杆,需要满足三个条件,即硬物体(不一定是
棒)
、受力(动力和阻
力)和转动(绕固定点)
。
杠杆可以是直的,也可以是弯的,甚至是任意形状的,只要在力的作用下能绕固定点转动,
且是硬物体,都可称为杠杆。
2
、杠杆的五要素:
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母
O
表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母
F
1
表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母
F
2
表示。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母
L
1
表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母
L
2
表示。
3
、研究杠杆的平衡条件:
①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
②实验前:
应调节杠杆两端的螺母,
使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:可以方便的
从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式:
F
1
L
1
=F
2
L
2
也可写成:
F
1
/ F
2
=L
2
/ L
1
4
、应用:三种杠杆:
名称
结构特征
特
点
应用举例
省力杠杆
动力臂大于阻力臂
(
L1
>
L2
,
F1< F2
)
省力、费距离
撬棒、
铡刀、
动滑轮、轮轴、羊
角锤、
钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力杠杆
动力臂小于阻力臂
(
L1<L2
,
F1
>
F2
)
费力、省距离
缝纫机踏板、
起重臂、
人的前臂、
理发剪刀、
钓鱼杆、
镊子、
船桨
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
(
L1
=
L2
,
F1
=
F2
)
不省力、不费力
天平,定滑轮
1
、滑轮是变形的杠杆。
2
、定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。②实质:等臂杠杆。
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)
F
=
G
物
。绳子自由端移动距离
S
F
(或速度
v
F
)
=
重物移
动的距离
S
G
(或速度
v
G
)
3
、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)
②实质:动力臂为阻力臂
2
倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
1
2
F
G
物
只忽略轮轴间的摩
擦则,拉力
1
+
2
F
G
G
动
物
。绳子自由端移动距离
S
F
(或
v
F
)
=2
倍的重物移动的
距离
S
G
(或
v
G
)
4
、滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点:使用滑
轮组既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉
力的作用线:通过力
的作用点沿力的方向
所画的直线
F
2
O
F
1
L
1
L
2
力
1
F
G
n
物
。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力
1
F
G
G
n
动
物
。绳子自由端移动距离
S
F
(或
v
F
)=
n
倍的重物移动的距离
S
G
(或
v
G
)
。
④组装滑轮组方法:首先根据公式
G
G
n
F
动
物
(
)
求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”
的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
第
3
节
机械效率
1
、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:
W
有用
=
Gh
(提升重物)=
W
总
-
W
额
=
η
W
总
斜面:
W
有用
=
Gh
2
、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:
W
额
=
W
总
-
W
有用
=
G
动
h
(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:
W
额
=
fL
3
、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:
W
总
=
W
有用
+
W
额
=
FS
=
W
有用
4
、机械效率:定义:有用功跟总功的比值。
公
式:
=
W
W
有用
总
定滑轮:
=
Gh
Gh
G
FS
Fh
F
动滑轮:
=
2
2
Gh
Gh
G
FS
F
h
F
滑轮组:
=
Gh
Gh
G
FS
Fnh
nF
5
、有用功总小于总功,
所以机械效率总小于
1
。
通常用百分数表示。
某滑轮机械效率为
60%
表示有用功占总功的
60%
。
6
、提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7
、机械效率的测量:
(
1
)原理:
=
W
Gh
W
FS
有用
总
(
2
)应测物理量:钩码重力
G
、钩码提升的高度
h
、拉力
F
、绳的自由端移动的距离
S
。
(3)器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
(4)步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
(
5
)结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
8
、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率
请采纳。
Ⅳ 关于牛顿第一定律
牛顿生平 (附答案)
牛 顿
我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。
——牛顿
1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了85岁的高龄。
牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自它的家庭处境。
大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。
传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷,用以验看日影的移动。
牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。
牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象由好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。
当时英国社会渗透基督教新思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。
后来迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学,并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。
求学岁月
1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。
17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,哪里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理、天文和数学课程。
讲座的第一任教授伊萨克•巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。
牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才超过自己。后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”
当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的着作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿~解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课,牛顿于1665年6月离校返乡。
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。
1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。
总之,在家乡居住的两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。
1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委),翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话。
伟大的成就~建立微积分
在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。
求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发,建立了微积分。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的着作出版时间也比牛顿早。
在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
应该说,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,它必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样,是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如,他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
伟大的成就~对光学的三大贡献
在牛顿以前,墨子、培根、达•芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候,伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”,震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说……
牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人,也象伽利略、笛卡尔等前辈一样,用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年,牛顿在家休假期间,得到了三棱镜,他用来进行了着名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后,分解成几种颜色的光谱带,牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住,只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜,结果出来的只是同样颜色的光。这样,他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的,这是第一大贡献。
牛顿为了验证这个发现,设法把几种不同的单色光合成白光,并且计算出不同颜色光的折射率,精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜,原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年,牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上,这是他第一次公开发表的论文。
许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成,认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象),就设计和制造了反射望远镜。
牛顿不但擅长数学计算,而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜,他自己设计了研磨抛光机,实验各种研磨材料。公元1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第二大贡献。公元1671年,牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会,牛顿名声大震,并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
同时,牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算,比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象,胡克发现的肥皂泡的色彩现象,“牛顿环”的光学现象等等。
牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。
伟大的成就~构筑力学大厦
牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了着名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
在牛顿以前,天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行?天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明,天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。
早在牛顿发现万有引力定律以前,已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到,要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用,他认为这种力类似磁力,就像磁石吸铁一样。1659年,惠更斯从研究摆的运动中发现,保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力,并且试图推到引力和距离的关系。
1664年,胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果;1673年,惠更斯推导出向心力定律;1679年,胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律,推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。
牛顿自己回忆,1666年前后,他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是:在假期里,牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来……
一个苹果的偶然落地,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1679年,胡克曾经写信问牛顿,能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律,来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比。
当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力,也证明了在太阳引力作用下,行星运动符合开普勒运动三定律。
在哈雷的敦促下,1686年底,牛顿写成划时代的伟大着作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足,出不了这本书,后来靠了哈雷的资助,这部科学史上最伟大的着作之一才能够在1687年出版。
牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,不但从数学上论证了万有引力定律,而且把经典力学确立为完整而严密的体系,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。
站在巨人的肩上
牛顿的研究领域非常广泛,他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外,他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里,不分昼夜的工作。他在化学上花费的时间并不少,却几乎没有取得什么显着的成就。为什么同样一个伟大的牛顿,在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢?
其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面,有伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力,牛顿有可能用已经准备好的材料,建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。正象他自己所说的那样“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上”。而在化学方面,因为正确的道路还没有开辟出来,牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。
牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的:“我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。”
这当然是牛顿的谦逊。
怪异的牛顿
牛顿并不善于教学,他在讲授新近发现的微积分时,学生都接受不了。但在解决疑难问题方面的能力,他却远远超过了常人。还是学生时,牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法,算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜,并把它作为科学研究的工具,用它试验了白光分解为的有颜色的光。
开始,他并不愿意发表他的观察所得,他的发现都只是一种个人的消遣,为的是使自己在寂静的书斋中解闷,他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来,在好友哈雷的竭力劝说下,才勉强同意出版他的手稿,才有划时代巨着《自然哲学的数学原理》的问世。
作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差,他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指,错误的把它当成通烟斗的通条,硬往烟斗里塞,痛得姑娘大叫,离他而去。牛顿也因此终生未娶。
牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事,结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓,曾经闹过许多的笑话。一次,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡蛋时,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时,牛顿突然想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了,鸡骨头留在盘子,不告而别了。等牛顿想起,出来后,发现了盘子里的骨头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室,继续研究他的问题。
牛顿晚年
但是由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用,恒星永远在一个固定不变的位置上……
随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的着名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。
晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的着作。当他遇到难以解释的天体运动时,竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
1727年3月20日,伟大艾萨克•牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着:
让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在。
Ⅳ 初二物理,求大神。急急急
八年级物理下册知识点总结
第七章
力
一、力
1
、力的概念:力是物体对物体的作用。
2
、力的单位:牛顿,简称牛,用
N
表示。力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约
1N
。
3
、力的作用效果:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。
说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢是否改变(速度大小的改变)和
物体的运动方向是否改变
4
、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
。
5
、力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来
,
如果没有大小
,
可不表示
,
在同一个图中
,
力越大
,
线段应越长
6
、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用(可以不接触)
。
7
、力的性质:物体间力的作用是相互的。
两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
二、弹力
1
、弹力
①弹性
:
物体受力时发生形变,不受力时又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
②塑性
:
物体受力发生形变,形变后不能恢复原来形状的性质叫塑性。
③弹力
:
物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力
,
弹力的大小与弹性形变的大小有关
弹力产生的重要条件
:
发生弹性形变
;
两物体相互接触
;
生活中的弹力
:
拉力
,
支持力
,
压力
,
推力
;
2
:弹簧测力计
①结构:弹簧、挂钩、指针、刻度、外壳
②作用:测量力的大小
③原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,它的伸长量就越长。
(在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比)
④对于弹簧测力计的使用
(1)
认清
量程
和
分度值
;
(2)
要检查指针是否指在零刻度
,
如果不是
,
则要调零
;
(3)
轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;
(4)
使用时力要沿着弹簧的轴线方向,注意防止指针、弹簧与秤壳接触。测量力时不能超过
弹簧测力计的量程。
(5)
读数时视线与刻度面垂直
说明:物理实验中
,
有些物理量的大小是不宜直接观察
的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容
易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转换法”
。利用这种方法制作
的仪器有:温度计、弹簧测力计等。
三、重力
、
1
、重力的概念:由于地球的吸引而使物体受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。
2
、重力大小的叫重量,物体所受的重力跟质量成
正比
。
公式:
G=mg
其中
g=9.8N/kg
,它表示质量为
1kg
的物体所受的重力为
9.8N
。在要求不很精确的情况下,可
取
g=10N/kg
。
3
、重力的方向:竖直向下
。其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和桌面是否水平。
4
、重力的作用点——重心
重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。
如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点
第八章
力和运动
一、牛顿第一定律
1
、牛顿第一定律:
⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:
一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
⑵说明:
A
、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验,所以已
成为大家公认的力学基本定律之一。但是
我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一
定律。
B
、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态
,
原来运动的物体
,
不管原来做什么运动
,
物体都将做匀速直线运动
.
C
、牛顿第一定律告诉我们
:
物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运
动的原因。
2
、惯性:⑴定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否
受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
利用惯性:跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下后可以让它滑行。
防止惯性带来的危害:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离。
二、二力平衡
1
、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。
2
、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
3
.物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。即平衡状态
.
4
、平衡力与相互作用力比较:
相同点:①大小相等;②方向相反;③作用在一条直线上。
不同点:平衡力作用在一个物体上,可以是不同性质的力;相互作用力作用在不同物体上,是相同性质的力。
5
、力和运动状态的关系:
物体受力条件
物体运动状态
说明
受平衡力
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
力是改变物体运动状态的原因
物体运动状态的改变,是指速度大小的改变和运动方向的改变。
三、滑动摩擦力
1
、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对滑动时,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。
2
、摩擦力分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
3
、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
4
、
、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
5
、滑动摩擦力:①测量原理:二力平衡条件
②测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑
动摩擦力的大小。
③
结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。
由前两结论可概括为:
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
实验
还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
7
、应用:
①增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动摩擦为滑动摩擦。
②减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)
、使接触面彼此分开(加润滑油、
气垫、磁悬浮)
。
第九章
压强
一、压强
1
、压力:
⑴
定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
注意:压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在水平面上时,如果物体不受其他力,则
F = G
⑵方向:压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体。
2
、研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本
P30
图
9.1
—
3
中,甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。乙、丙说明:压力
相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积大小有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法。
3
、压强:⑴
定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。
⑵公式:
p =
S
F
推导公式:
F = PS
、
S=
P
F
⑶单位:压力
F
的单位:牛顿(
N
)
,面积
S
的单位:米
2
(
m2)
,压强
p
的单位:帕斯卡(
Pa
)
。
(
4
)应用:减小压强。如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
增大压强。如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄。
二、液体的压强
静止
匀速运动
运
动
状
态
不变
运动快慢改变
运动方向改变
运动状态改变
液体的深度:液体中的某点
到液面下的距离叫做该点在
液体中的深度
1
、液体压强的特点:
⑴
液体对容器底和侧壁都有压强,
⑵液体内部向各个方向都有压强;
⑶
液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑷
不同液体的压强与液体的密度有关。
2
、液体压强的计算公式:
p=
ρ
gh
使用该公式解题时,密
度
ρ
的单位用
kg/m
3
,压强
p
的单位用帕斯卡(
Pa
)
。
压
强
公式
p
=
ρ
g h
适用范围
通用公式:一般固体
一般液体
一般思路
水平面:
F = G
p
=
S
F
先
p
=
ρ
g h
再
F = PS
特殊思路
圆柱形物体
p
=
ρ
g h
规则容器装液体
:
F = G
p
=
S
F
3
、连通器:
⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。
⑵原理:连通器里装一种液体,在液体不流动时,各容器的液面保持相平。
⑶应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压强
1
、大气压的存在——实验证明:历史上着名的实验——马德堡半球实验。
2
、大气压的测量:托里拆利实验。
(1)
实验过程:在长约
1m
,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指
后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为
760mm
。
(2)
原理分析:在管内与管外液面相
平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大
气压
=
水银柱产生的压强。
(3)
结论:大气压
p
0
=760mmHg=76cmHg=1.01
×
10
5
Pa(
其值随着外界大气压的变化而变化
)
A
、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
B
、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为
10.3 m
C
、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
D
、标准大气压:
支持
76cm
水银柱的大气压叫标准大气压。
1
标准大气压
=760mmHg=76cmH
g=1.01
×
10
5
Pa
3
、大气压的测量工具:气压计。分类:水银气压计和无液气压计
4
、大气压的特点:空气内部向各个方向都有压强;大气压随高度增加而减小。
5
、沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时
降低
,气压增大时
升高
。
6
、应用:活塞式抽水机和离心式抽水机。
四、流体压强与流速的关系
1:
在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
飞机的升力:飞机前进时,由于机翼上下不对称上凸下平,机翼上方空气流速大,压强较小,下方流速小,压强
较大,机翼上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。
第十章
浮力
一、浮力
1:
浮力:一切浸在液体或气体里的物体,都受到液体或气体对它竖直向上的力,这个力叫浮力。
浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。
浮力方向:总是竖直向上的。施力物体:液(气)体
二、阿基米德原理
1
.
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的液体所受的重力
。
2
.
方向:竖直向上
3
.
阿基米德原理公式:
排
浮
G
F
三、物体的浮沉条件及应用
物体运动状态
物体运动方向
力的关系
V
排
与
V
物
密度关系
下沉
向下
F
浮
< G
物
V
排
=V
物
ρ
物
<
ρ
液
悬浮
静止在液体内部
F
浮
= G
物
ρ
物
=
ρ
液
上浮
向上
F
浮
> G
物
ρ
物
>
ρ
液
漂浮
静止在液体表面
F
浮
= G
物
V
排
<V
物
ρ
物
>
ρ
液
4.
从阿基米德原理可知:浮力的只决定于
液体的密度
、
物体排液的体积(物体浸入液体的体积)
,与物体
的
形状、密度、质量、体积、
及在液体的深度、运动状态无关。
10.3
物体的浮沉条件的应用:
1.
浮力的应用
1)
轮船是采用
空心
的方法来增大浮力的。轮船的排水量:
轮船满载时排开水的质量
。轮船从河里驶入海
里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮
船所受的重力)
。
2)
潜水艇是靠
改变自身的重力
来实现上浮或下潜。
3)
气球和飞艇是靠
充入密度小于的气体
来改变浮力。
4)
密度计是
漂浮
在液面上来工作的,它的刻度是
“上小下大”
。
2
、浮力的计算:
1
)压力差法:
F
浮
=F
向上
-F
向下
2
)称量法:
F
浮
=G
物
-F
拉
(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法)
3
)漂浮悬浮法:
F
浮
=G
物
4
)
阿基米德法
:
F
浮
=G
排
=
ρ
液
gV
排
(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法)
第十一章
功和机械能
一、功
1
、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。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。
2
、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显着,说明力所做的功越多。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
=
FS
,符号的意义及单位:
W
——
功
——
焦耳(
J
)
F
——
力
——
牛顿(
N
)
S
——
距离
——
米(
m
)
Ⅵ 关于那个牛顿第一定律
地球处在太空之中,它受到太阳、月亮等等其它星体对它的作用力(用牛顿的第二定律可以计算出两星体之间的作用力,它与两星体的质量、距离等有关),而且合力不为零,所以牛顿第一定律中的前提“一切物体在没有受到外力作用”并不存在,所以地球就不会按其规律“总保持匀速直线运动状态或静止状态。”
你所说的“地球没有受到任何外力作用”,只是在地球上看,不符合事实的想法。
Ⅶ 求所有牛顿的计算公式
牛顿第一定律是惯性定律
没有公式 ...是这样表述的...物体的运动状态只因受到外力的作用而发生变化... 物体不受外力作用时始终保持静止状态或者匀速直线运动
牛顿第二定律 力的瞬时作用规律
物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比...跟物体的质量成反比...加速度的方向跟合外力的方向相同
公式:F合=ma
牛顿第三定律(名称我忘记了)
内容:两个物体之间的作用力和反作用力...总是同时在同一条直线上...大小相等...方向相反...
公式:F1= -F2
基本就这三条了...
Ⅷ 牛顿第一定律为什么叫惯性定律
因为牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。而让物体保持原运动状态的特性就叫惯性,所以牛顿第一定律又叫惯性定律。
牛顿第一定律与牛顿第二、第三定律构成了牛顿力学的完整体系。
牛顿第一定律给出了惯性系的概念,第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系只对惯性系成立。因此,牛顿第一定律是不可缺少的,是完全独立的一条重要的力学定律。
(8)牛顿第一定律和计算方法扩展阅读:
牛顿第一定律是完全独立的基本定律,它的独立性表现在:
1、确定了惯性参考系并引出了逻辑循环论证,这是公理体系的表现,任何学科的第一命题都要具有此特性。
2、指出了任何物体都具有惯性,建立的惯性概念。
3、它的否命题揭示出力的概念,力是物体对物体的作用,力使物体的运动状态发生变化。
4、是牛顿第二定律的基础,首先,牛顿第一定律为第二定律准备了概念(力、惯性质量、惯性系)并定性阐明力和运动的关系。
其次,第一定律主要说明物体不受外力作用时的运动状态。不受外力作用和物体所受外力矢量和为零不是一码事,因此不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特殊情况。
综上所述,牛顿第一定律是完全独立的基本定律,用其解决的问题,别任何规律都无法解决,第二、第三定律根本不能取代第一定律。
网络——牛顿第一运动定律
Ⅸ 牛顿第一定律研究方法是什么
牛顿第一定律
英文名称:newton
first
law
of
motion
内容:一切物体没有受外力作用时,总保持匀速直线状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性(inertia)。所以牛顿第一定律也称为惯性定律(law
of
inertia)。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:
1.牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体,都要受到这个力或那个力的作用,因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是,从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。
适用范围:
牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用.也就是说相互作用以无穷大的速度传递.