九年级 一、宇宙和微观世界 1.宁宙是由物质组成的 “物体”与“物质”的区别和联系：物体是指具有一定形状、占据一定空间，有体积和质量的实体。而物质则是指构成物体的材料。比如桌子这个物体是由木头这种物质组成的，窗棱这个物体是由铁这种物质组成的。 2.物质是由分子组成的，分子是由原子组成的 (1)分子的大小：如果把分子看成球形，一般分子的大小只有百亿分之几米，通常用10-10m做单位来量度。 (2)原子的结构：原子由原子核和电子组成，原子核由中子和质子组成。 3.固态、液态、气态的微观模型 (1)固态物质中，分子的排列十分紧密，分子具有十分强大的作用力。因此，固体具有一定的体积和形状，但不具有流动性。 (2)液体物质中，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。因此，液体没有确定的形状，但有一定的体积，具有流动性。 (3)气体物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速度向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩。因此，气体具有很强的流动性，但没有一定的形状和体积。 4.纳米技术 (1)纳米是长度的单位。1nm=10-9m。 (2)纳米科学技术是指纳米尺度内(0.1～100nm)的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。 (3)纳米技术是现代科学技术的前沿，它在电子和通信方面、医疗方面、制造业方面等都有应用。 二、质量 l.质量 (1)定义：物体中所含物质的多少叫质量，用字母m表示。 (2)质量的单位：国际上通用的质量单位有千克（kg)、吨(t)、克(g)、毫克(mg)，其中千克是质量的国际单位。 (3)换算关系：1t=1000kg；1kg=1000g；1g=1000mg。 (4)质量是物质的一种属性，它不随物体的形状、状态、温度和地理位置的改变而改变。 2.质量的测量：用天平 (1)构造：托盘天平由横梁、指针、分度盘、标尺、游码、托盘、平衡螺母构成，每架天平配制一盒砝码。盒中每个砝码上都标明了质量大小，以“克”为单位，用符号“g”表示。 (2)使用：先将天平放水平；后将游码左移零；再调螺母反指针；左放物体右放码；四点注意要记清。调整平衡后不得移动天平的位置，也不得移动平衡螺母；左盘放被测物体，右盘中放砝码；物体的质量=盘中砝码总质量游码在标尺上所对的刻度值(俗称游码质量)。 四点注意：被测物体的质量不能超过量程；向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中；砝码要轻拿轻放。 三、密度 1.物质的质量与体积的关系：同种物质的质量和体积成正比，其比值为定值。 2.密度 (1)定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度，用符号ρ表示。 (2)公式：ρ=m/V。式中，ρ表示密度；m表示质量；V表示体积。 (3)单位：国际单位是千克/米3(kg/m3)，读做千克每立方米；常用单位还有：克/厘米3(g/cm3)，读做克每立方厘米。换算关系：1g/cm3=1x103kg/m3。 (4)密度是物质的一种特性，它只与物质种类和温度有关，与物体的质量、体积无关。 (5)混合物质的密度应由其混合物质的总质量与总体积的比值决定，而不是等于构成这种混合物的各种物质的密度的算术平均值。 四、测量物质的密度 1.体积的测量 (1)体积的单位：m3、dm3(L)、cm3(mL)、mm3。 (2)换算关系：1m3=103dm3；1dm3=10cm3；lcm3=103mm3；1L=1dm3；1mL=1mm3。 (3)测量工具：量筒或量杯、刻度尺 (4)测量体积的方法 ①对形状规则的固体：可用刻度尺测出其尺寸，求出其体积。 ②对形状不规则的固体：使用量筒或量杯采用“溢水法”测体积。若固体不沉于液体中，可用“针压法”——用针把固体压入量筒浸没入水中，或“沉锤法”——用金属块或石块拴住被测固体一起浸没入量筒的液体中测出其体积。 (5)量筒的使用注意事项 ①要认清量筒、量杯的最大刻度是多少?它的每小格代表多少cm3(毫升)?②测量时量筒或量杯应放平稳。③读数时，视线要与筒内或杯内液体液面相平(凹底凸顶)。 2.密度的测量 (1)原理：ρ=m/V (2)方法：测出物体质量m和物体体积V，然后利用公式ρ=m/V计算得到ρ。 (3)密度测量的几种常见方法 ①测沉于水中固体(如石块)的密度 器材：天平(含砝码)、量筒、石块、水、细线。 步骤：用天平称出石块的质量m；倒适量的水入量筒中，记录水面的刻度V1；用细线拴住石块浸没入量筒的水中，记录此时水面的刻度V2；用公式ρ=m/（V2–V1）算出密度。 ②测量不沉于水的固体(如木块)的密度 器材：天平(含砝码)、量筒、木块、铁块、水、细线。 步骤：用天平称出木块的质量m；倒适量的水入量筒中，用细线拴住铁块浸没入量筒的水中，记录水面的刻度V1；将木块取出，用细线把木块与铁块拴在一起全部没入量筒的水中，记录此时水面的刻度V2；用公式ρ=m/（V2–V1）算出密度。 注意：在测固体的密度时，在实验的步骤安排上，都是先测物体的质量再用排液法测体积。如若倒过来，则会造成固体因先沾到液体而使得质量难以准确测量。 ③测量液体(如盐水)的密度 器材：天平(含砝码)、量筒、烧杯、盐水。 步骤：用天平称出烧杯和盐水的质量m1，将烧杯中的盐水倒一部分入量筒中，记录量筒中液面的刻度V；用天平称出剩余盐水和烧杯的质量m2；用公式ρ=（m1–m2）/V算出密度。 五、密度与社会生活 1.密度作为物质的一个重要属性，在科学研究和生产生活中有着广泛的应用 (1)农业 ①用来判断土壤的肥力，土壤越肥沃，它的密度越小。 ②播种前选种也用到密度，把要选的种子放在水里，饱满健壮的种子由于密度大而沉到水底，瘪壳和杂草种由于密度小而浮在水面上。 (2)工业 有些工厂用的原料往往也根据密度来判断它的优劣。例如：有的淀粉制造厂以土豆为原料，土豆含淀粉量的多少直接影响淀粉的产量。一般来说含淀粉量多的土豆密度较大，所以通过测定土豆的密度不仅能判断出土豆的质量，还可以由此估计淀粉的产量。在铸造厂的生产中也用到密度，工厂在铸造金属物体前，需要估计熔化多少金属注入仿型的模子里比较合适，这时就需要根据模子的容积和金属的密度，计算出需熔化的金属量，以避免造成浪费。 2.密度与温度：温度能改变物质的密度。 (1)气体的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响也最大。 (2)一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度的影响比较小。 (3)并不是所有的物质都遵循“热胀冷缩”的规律。如：4℃的水密度最大。 3.密度的应用 (1)鉴别物质。 (2)计算不能直接称量的庞大物体的质量，m=ρV。 (3)计算不便于直接测量的较大物体的体积，V=m/ρ。 (4)判断物体是否是实心或空心。判断的方法通常有三种：利用密度进行比较；利用质量进行比较；利用体积进行比较。 六、运动的描述 1.机械运动：物理学中把物体位置的变化叫做机械运动，简称为运动。机械运动是宇宙中最普遍的运动。 2.参照物 (1)研究机械运动，判断一个物体是运动的还是静止的，要看是以哪个物体作为标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。 (2)判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与参照物的位置关系。当一个物体相对于参照物位置发生了改变，我们就说这个物体是运动的，如果位置没有改变，我们就说这个物体是静止的。 (3)参照物的选择是任意的，选择不同的参照物来观察同一物体的运动，其结果可能不相同。例如：坐在行使的火车上的乘客，选择地面作为参照物时，他是运动的，若选择他坐的座椅为参照物，他则是静止的。对于参照物的选择，应该遵循有利于研究问题的简化这一原则。一般在研究地面上运动的物体时，常选择地面或者相对地面静止的物体(如房屋、树木等)作为参照物。 3.运动和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在运动，也就是说，运动是绝对的。而一个物体是运动还是静止则是相对于参照物而言的，这就是运动的相对性。 4.判断一个物体是运动的还是静止的，一般按以下三个步骤进行： (1)选择恰当的参照物。 (2)看被研究物体相对于参照物的位置是否改变。 (3)若被研究物体相对于参照物的位置发生了改变，我们就说这个物体是运动的。若位置没有改变，我们就说这个物体是静止的。 七、运动的快慢 1.知道比较快慢的两种方法 (1)通过相同的距离比较时间的大小。(2)相同时间内比较通过路程的多少。 2.速度 (1)物理意义：速度是描述物体运动快慢的物理量。 (2)定义：速度是指运动物体在单位时间内通过的路程。 (3)速度计算公式：v=s/t。注意公式中各个物理物理量的含义及单位以及路程和时间的计算。 (4)速度的单位①国际单位：米/秒，读做米每秒，符号为m/s或m·s-l。②常用单位：千米/小时，读做千米每小时，符号为km/h。③单位的换算关系：1m/s=3.6km/h。 (5)匀速直线运动和变速直线运动 ①物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。对于匀速直线运动，虽然速度等于路程与时间的比值，但速度的大小却与路程和时间无关，因为物体的速度是恒定不变的，无论通过多远的路程，也不管运动多长时间。 ②运动方向不变、速度大小变化的直线运动叫做变速直线运动。对于变速直线运动可以用平均速度来粗略的地描述物体在某段路程或某段时间的运动快慢。 ③平均速度的计算公式：v=s/t，式中，t为总时间，s为路程。 ④正确理解平均速度：A.平均速度只是粗略地描述变速运动的平均的快慢程度，它实际是把复杂的变速运动当作简单的匀速运动来处理，把复杂的问题简单化。B.由于变速直线运动的物体的速度在不断变化，因此在不同的时间、不同的路程，物体的平均速度不同。所以，谈到平均速度，必须指明是哪一段路程，或哪一段时间的平均速度，否则，平均速度便失去意义。 八、长度时间的及其测量 1.长度的测量 (1)长度的单位：在国际单位制中，长度的单位是“米(m)”。常用的还有“千米(km)”、“分米(dm)”、“厘米（cm）”、“毫米（mm）”、“微米（?m）”、“纳米（nm）”等。它们之间的关系为：1km=103m；1m=10dm；1dm=10cm；1cm=10mm；1mm=103?m；1?m=103nm。 (2)长度的测量工具：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、卷尺等。 (3)正确使用刻度尺：为了便于记亿，这里将刻度尺的使用总结为六个字：认、放、看、读、记、算。①“认”清刻度尺的零刻度线、量程和分度值。②“放”尺要沿着所测直线、刻度部分贴近被测长度放置。③“看”读数看尺视线要与尺面要垂直。④“读”估读出分度值的下一位。⑤“记”正确记录测量结果。⑥“算”多次测量取平均值。 (4)长度的估测：受条件的限制，有时需要对长度进行估测，此时可以借助身边的物品进行估测，比如指头的宽度大约为1cm，拳头的宽度大约为10cm等。 2.时间的测量 (1)时间的单位：在国际单位制中，时问的单位是“秒(s)”。其他的单位还有“时(h)、”“分(min)”、“毫秒(ms)”、“微秒(?s)”等。它们之间的关系为：1h=60min；1min=60s；1s=103ms；1ms=103?s。 (2)时间的测量工具：秒表、停表、时钟等。 (3)时间的估测：可以借助脉搏的跳动次数等对时间进行估测。 3.误差 (1)测量值与真实值之间的差异叫做误差。在测量中误差总是存在的。误差不是错误，误差不可避免，只能想办法尽可能减小误差，但不可能消除误差。 (2)减小误差的方法：多次测量取平均值。 九、力 1.力的作用效果：(1)力可以改变物体的运动状态。(2)力可以使物体发生形变。 注：物体运动状态的改变指物体的运动方向或速度大小的改变或二者同时改变，或者物体由静止到运动或由运动到静止。形变是指形状发生改变。 2.力的概念 (1)力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而存在。一切物体都受力的作用。 (2)有的力必须是物体之间相互接触才能产生，比如物体间的推、拉、提、压等力，但有的力物体不接触也能产生，比如重力、磁极间、电荷间的相互作用力等。 (3)力的单位：牛顿，简称：牛，符号是N。 (4)力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。力的三要素都会影响力的作用效果。 3.力的示意图 (1)用力的示意图可以把力的三要素表示出来。 (2)作力的示意图的要领：①确定受力物体、力的作用点和力的方向；②从力的作用点沿力的方向画力的作用线，用箭头表示力的方向；③力的作用点可用线段的起点，也可用线段的终点来表示；④表示力的方向的箭头，必须画在线段的末端。 4.力的作用是相互的：物体间力的作用是相互的，比如甲、乙两个物体间产生了力的作用，那么甲对乙施加一个力的同时，乙也对甲施加了一个力。由此我们认识到：①力总是成对出现的；②相互作用的两个物体互为施力物体和受力物体。 十、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律 (1)内容：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。这就是牛顿第一定律。 (2)牛顿第一定律不可能简单从实验中得出，它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。 (3)力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。 (5)牛顿第一定律的意义：①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果：力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。 2.惯性 (1)惯性：一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。 (2)对“惯性”的理解需注意的地方： ①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。 ②惯性是物体本身所固有的一种属性，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等，都是错误的。 ③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来，前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律，后者表明的是物体的属性。 ④惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。 ⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。 (3)在解释一些常见的惯性现象时，可以按以下来分析作答： ①确定研究对象。②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。③发生了什么样的情况变化。④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。 十一、二力平衡 1.力的平衡 (2)平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。 (3)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，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可以简单记为：等大、反向、共线、同体。物体受到两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡。 2.一对平衡力和一对相互作用力的比较 3.二力平衡的应用 (2)根据物体的受力情况，判断物体是否处于平衡状态或寻求物体平衡的方法、措施。 4.力和运动的关系 (1)不受力或受平衡力:物体保持静止或做匀速直线运动 (2)受非平衡力 十二、弹力和弹簧测力计 1.弹力 (1)弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。压力、支持力、拉力等的实质都是弹力。 (2)弹力的大小、方向和产生的条件： ①弹力的大小：与物体的材料、形变程度等因素有关。②弹力的方向：跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致。③弹力产生的条件：物体间接触，发生弹性形变。 2.弹簧测力计 (1)测力计：测量力的大小的工具叫做测力计。 (3)弹簧测力计的使用：①测量前，先观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置，如果不是，则需校零；所测的力不能大于弹簧测力计的测量限度，以免损坏测力计。②观察弹簧测力计的分度值和测量范围，估计被测力的大小，被测力不能超过测力计的量程。③测量时，拉力的方向应沿着弹簧的轴线方向，且与被测力的方向在同一直线。④读数时，视线应与指针对应的刻度线垂直。 十三、重力 1.重力的由来： (1)万有引力：宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，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，叫做重力。地球上的所有物体都受到重力的作用。 2.重力的大小 (1)重力也叫重量。(2)重力与质量的关系：物体所受的重力跟它的质量成正比。公式：G=mg，式中，G是重力，单位牛顿(N)；m是质量，单位千克(kg)。g=9.8N/kg。(3)重力随物体位置的改变而改变，同一物体在靠近地球两极处重力最大，靠近赤道处重力最小。 3.重力的方向 (1)重力的方向：竖直向下。(2)应用：重垂线，检验墙壁是否竖直。 4.重心： (1)重力的作用点叫重心。 (2)规则物体的重心在物体的几何中心上。有的物体的重心在物体上，也有的物体的重心在物体以外。 十四、摩擦力 1.摩擦力 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产生一种阻碍相对运动的力，叫摩擦力。 2.摩擦力产生的条件 (1)两物接触并挤压。(2)接触面粗糙。(3)将要发生或已经发生相对运动。 3.摩擦力的分类 (1)静摩擦力：将要发生相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力。 (2)滑动摩擦力：相对运动属于滑动，则产生的摩擦力叫滑动摩擦力。(3)滚动摩擦力：相对运动属于滚动，则产生的摩擦力叫滚动摩擦力。 4.滑动摩擦力 (1)决定因素：物体间的压力大小、粗糙程度。(2)方向：与相对运动方向相反。(3)探究方法：控制变量法。 5.增大与减小摩擦的方法 (1)增大摩擦的主要方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度；③变滚动为滑动。 (2)减小摩擦的主要方法：①减少压力；②使接触面光滑些；③用滚动代替滑动；④使接触面分离。 十五、杠杆 1.杠杆 (1)杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。 (2)杠杆的五要素： ①支点：杠杆绕着转动的固定点(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距离(l1)； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l2)。 2.杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，则我们说杠杆平衡。 分类 平衡力 定义 物体受到两个力作用而处于平衡状态，这两个力叫做平衡力 物体间发生相互作用时产生的两个力叫做相互作用力 不同点 ① ② ① ② 共同点 ①两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上 ②施力物体分别是两个物体 3.杠杆的应用 (1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离。 (2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离。 (3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不费力。 十六、其他简单机械 1.定滑轮 (1)实质：是一个等臂杠杆。支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。 (2)特点：不能省力，但可以改变动力的方向。 2.动滑轮 (1)实质：是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径。 (2)特点：能省一半的力，但不能改变动力的方向，且多费一倍的距离。 3.滑轮组 (1)连接：两种方式，绳子可以先从定滑轮绕起，也可以先从动滑轮绕起。 (2)作用：既可以省力又可以改变动力的方向，但是费距离。 (3)省力情况：由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。绳子段数：“动奇定偶”。拉力 4.轮轴和斜面 (1)轮轴：实质是可以连续旋转的杠杆，是一种省力机械。轮和轴的中心是支点，作用在轴上的力是阻力F2，作用在轮上的力是动力F1，轴半径r，轮半径R，则有F1R=F2r，因为R>r，所以F12。 (2)斜面：是一种省力机械。斜面的坡度越小，省力越多。 十七、压强 1.压强：(1)压力： ①产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。②压力是作用在物体表面上的力。③方向：垂直于受力面。 ④压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。 (2)压强是表示压力作用效果的一个物理量，它的大小与压力大小和受力面积有关。 (3)压强的定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。 (4)公式：P=F/S。式中P表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿；S表示受力面积，单位是平方米。 (5)国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。 2.增大和减小压强的方法 (1)增大压强的方法：①增大压力：②减小受力面积。(2)减小压强的方法：①减小压力：②增大受力面积。 十八、液体压强 1.液体压强的特点 (1)液体向各个方向都有压强。 (2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。 (3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。 (4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 2.液体压强的大小 (1)液体压强与液体密度和液体深度有关。 (2)公式：P=ρgh。式中，P表示液体压强单位帕斯卡(Pa)；ρ表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3）；h表示液体深度，单位是米(m)。 3.连通器——液体压强的实际应用 (1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。 (2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闹、下水道的弯管。 十九、大气压强 1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。 2.大气压的测量——托里拆利实验 (1)实验方法：在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用于指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开于指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。 (2)计算大气压的数值：P0=P水银=ρgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013x105Pa。所以，标准大气压的数值为：P0=1.013Xl05Pa=76cmHg=760mmHg。 (3)以下操作对实验没有影响： ①玻璃管是否倾斜； ②玻璃管的粗细； ③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。 (4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。 (5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。 3.影响大气压的因素：高度、天气等。在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。 4.气压计——测定大气压的仪器。种类：水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。 5.大气压的应用：抽水机等。 二十、液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。 2.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。 二十一、浮力 1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。 2.一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。 3.浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′ 4.阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。用公式表示为；F浮=G排。 (1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。 (2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 浮力与物重的关系 F浮>G物 F浮物 F浮=G物 二十二、浮力的应用 1.浸在液体中物体的浮沉条件 (1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。如右表： 物体所处状态 漂浮 悬浮 沉底 2.应用 (1)轮船 ①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量：轮船满载时排开的水的质量。 (2)潜水艇 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。 3浮力的计算方法：①称量法：F浮=G-F拉 二十三、功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。 (2)功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。两因素缺一不可。 (3)不做功的三种情况：①物体受到了力，但保持静止。②物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。③物体受力的方向与运动的方向相互垂直，这个力也不做功。 2、功的计算 (1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W=Fs。 (2)符号的意义及单位：W表示功，单位是焦耳(J)，1J=1N·m；F表示力，单位是牛顿(N)；s表示距离，单位是米(m)。 (3)计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。 3、功的原理——使用任何机械都不省功。 二十四、机械效率 1、有用功——W有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用=Gh。 2、额外功——W额外 (1)使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。 (2)额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。 3、总功——W总： (1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W总= W有用 W额外。 (2)若人对机械的动力为F，则：W总=F?s 4、机械效率——η (1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。 (2)公式：η= W有用/ W总。 (3)机械效率总是小于1。 (4)提高机械效率的方法①减小摩擦，②改进机械，减小自重。 二十五、功率 1、功率的概念：功率是表示物体做功快慢的物理量。 2、功率 (1)定义：单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示。单位是瓦特（W）常用单位还有kW。1kW=103W。 (2)公式：p=W/t。式中p表示功率，单位是瓦特(W)；W表示功，单位是焦耳(J)；t表示时间，单位是秒(s)。 (4)功率与机械效率的区别： ①二者是两个不同的概念：功率表示物体做功的快慢；机械效率表示机械做功的效率。 ②它们之间的物理意义不同，也没有直接的联系，功率大的机械效率不一定大，机械效率高的机械，功率也不一定大。 二十六、动能和势能 1、能量 （1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。 2、动能 (1)定义：物体由于运动而具有的能，叫做功能。 (2)影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。 (3)单位：焦耳(J)。 3、重力势能 (1)定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 (2)影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。 (3)单位：焦耳(J) 4、弹性势能 (1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 (2)单位：焦耳(J)。 (3)影响弹性势能大小的因素：①物体发生弹性形变的程度。物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。 二十七、机械能及其转化 1、机械能 (1)定义：动能和势能统称为机械能。机械能是最常见的一种形式的能量。 (2)单位：J。 (3)影响机械能大小的因素：①动能的大小；②重力势能的大小；③弹性势能的大小。 2、动能和势能的转化 (1)在一定的条件下，动能和势能可以互相转化。 (2)在分析动能和势能转化的实例时，首先要明确研究对象是在哪一个过程中，再分析物体质量、运动速度、高度、弹性形变程度的变化情况，从而确定能的变化和转化情况。 二十八、分子热运动 1、分子运动理论的初步认识 (1)物质由分子组成的。 (2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动——扩散现象。 (3)分子之间有相互作用的引力和斥力。 2、(1)分子运动理论的基本内容：物质是由分子组成的；分子不停地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。 (2)扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。气体、液体、固体均能发生扩散现象。扩散的快慢与温度有关。扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，并且间接证明了分子间存在间隙。 (3)分子间的相互作用力既有引力又有斥力，引力和斥力是同时存在的。当两分子间的距离等于10-10米时，分子间引力和斥力相等，合力为零,叫做平衡位置；当两分子间的距离小于10-10米时，分子间斥力大于引力，合力表现为斥力；当两分子间的距离大于10-10米时，分子间引力大于斥力，合力表现为引力；当分子间的距离很大(大于分子直径的10倍以上)时，分子间的相互作用力变得十分微弱，可近似认为分子间无相互作用力。 二十九、内能 1、内能 (1)概念：物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能。 ①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。 ②内能与温度有关，但不仅仅与温度有关，从微观角度来说，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。从宏观的角度来说，内能与物体的质量、温度、体积都有关。 ③一切物体在任何情况下都具有内能，物体的内能与温度有关，同一个物体，温度升高，它的内能增加，温度降低，内能减少。 (2)影响内能的主要因素：物体的质量、温度、状态及体积等。 (3)热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动的速度就越快，物体的温度越低，分子无规则运动的速度就越慢。内能也常叫做热能。 (4)内能与机械能的区别 ①物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关；而机械能与物体的质量、速度、高度、形变有关。它们是两种不同形式的能。 ②一切物体都具有内能，但有些物体可以说没有机械能，比如静止在地面土的物体。 ③内能和机械能可以通过做功相互转化。 ④内能的单位与机械能的单位是一样的，国际单位制都是焦耳，简称焦。用J表示。 2、改变物体内能的两种方法：做功与热传递 (1)做功： ①对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。 ②做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能相互转化的过程。 (2)热传递： ①热传递的条件：物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。 ②物体吸收热量，物体内能增加；物体放出热量，物体的内能减少。 ③用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。 3、做功与热传递改变物体的内能是等效的。 4、热量 (1)概念：物体通过热传递的方式所改变的内能叫热量。 (2)热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中，内能转移的多少，是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”，绝对不能说某物体含有多少热量，也不能说某物体的热量是多少。 (3)热量的国际单位制单位：焦耳(J)。 三十、比热容 1、比热容的概念：单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。用符号c表示比热容。 2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。 3、比热容的物理意义 (1)比热容是通过比较单位质量的某种物质温度升高1℃时吸收的热量，用来表示各种物质的不同性质。 (2)水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。它的物理意义是：1千克水温度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J。 4、比热容表 (1)比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。 (2)从比热表中还可以看出，各物质中，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响，很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。 (3)水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。 5、说明 (1)比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。 (2)同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。 (3)物质的状态改变了，比热容随之改变。如水变成冰。 (4)不同物质的比热容一般不同。 6、热量的计算：Q=cmΔt。式中，Δt叫做温度的变化量。它等于热传递过程中末温度与初温度之差。 注意：①物体温度升高到(或降低到)与温度升高了(或降低了)的意义是不相同的。比如：水温度从lO℃升高到30℃，温度的变化量是Δt= =30℃-lO℃=2O℃，物体温度升高了20℃，温度的变化量Δt =20℃。②热量Q不能理解为物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。因为计算物体在某一温度下所具有的热量是没有意义的。正确的理解是热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物体的内能之差。 三十一、热机 1、内燃机及其工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能。按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。 (1)汽油机和柴油机都是一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的热机。 (2)一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。 (3)压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。 (4)做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。 (5)汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。 (6)判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。 冲程的名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 (7)汽油机和柴油机的不同处 项目 效率汽油机 柴油机 2、燃料的热值 (1)燃料燃烧过程中的能量转化：目前人类使用的能量绝大部分是从化石燃料的燃烧中获得的内能，燃料燃烧时释放出大量的热量。燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的化学能转化为周围物体的内能。 (2)燃料的热值 ①定义：lkg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。 ②热值的单位J/kg，读作焦耳每千克。还要注意，气体燃料有时使用J/m3，读作焦耳每立方米。 ③热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。不同燃料的热值一般是不同的，同种燃料的热值是一定的，它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。 (3)在学习热值的概念时，应注意以下几点： ①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。 ②强调所取燃料的质量为“lkg”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全相同的条件下进行比较。 ③“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。 ④燃料燃烧放出的热量的计算：一定质量m的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qm，式中，q表示燃料的热值，单位是J/kg； m表示燃料的质量，单位是kg；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。 5若燃料是气体燃料，一定体积V的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qV。式中，q表示燃料的热值，单位是J/m3；V表示燃料的体积，单位是m3；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。 3、热机效率 燃料的 化学能E (1)热机的能量流图：如右图所示是热机的能量流图：由图可见，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 (2)定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。 (3)公式：η=E有/Q×100%。式中，E有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。 (4)提高热机效率的主要途径 ①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。 ②尽量减小各种热散失。 ③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 ④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 三十二、能量的转化与守恒 1、能量的转化与守恒 (1)能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、核能等。 (2)能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。 (3)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他形式，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，能的总量保持不变。 2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。 三十三、能源家族 1、能源家族 (1)一次能源和二次能源 ①一次能源：可以直接从自然界获取的能源。如化石能源、风能、太阳能、地热能、核能、生物质能等。 ②二次能源：无法从自然界获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。如电能等。 (2)可再生能源和不可再生能源 ①可再生能源：在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源，叫做可再生能源。如太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。 ②不可再生能源：经过千百万年形成的、不可能在短期内从自然界得到补充的能源。如煤炭、石油、天然气、核燃料等。 2、核能 (1)原子、原子核：原子由原子核(带正电)和电子(带负电)组成，原子核由中子(不带电)和质子(带正电)组成。 (2)核能：原子核分裂或聚合时释放出的能量。 (3)核裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。 (4)核聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。 (5)核能的优点和可能带来的问题 ①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。 ②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。 三十四、太阳能 1、太阳能是巨大的“核能火炉”，因为在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，会释放出巨大的核能。 2、太阳能是人类能源的宝库，我们所使用的一次性能源主要来源于太阳能。 3、太阳能的利用 (1)直接利用：①将光能转化为电能加以利用，如太阳能热水器；②将光能转化为电能加以利用，如太阳能电池等。 (2)间接利用：储存在化石燃料中的太阳能。 4.利用太阳能的优缺点 (1)优点：清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制、取之不尽，用之不竭、节省地球资源等。 (2)缺点：受到天气的限制。 三十五、能源革命 1、能源革命 (1)人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、蒸汽机的发明、电能的应用和原子核能的开发。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。 (2)能量的转移和转化是具有方向性的，能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。 (3)节约能源减小污染的途径：改进开发技术，减少环境污染物，限制过量开发一些污染严重的资源，大量开发一些清洁无污染的可再生能源。 2、能源与可持续发展 (1)常规能源：多年来人类大规模使用的能源，如煤、石油、天然气、水能等。 (2)未来理想能源的四大特征： ①足够丰富，可以保证长期使用。 ②足够便宜，可以保证多数人用得起。 ③相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用。 ④足够安全、清沽，可以保证不会严重影响环境。如生物能、太阳能、风能、潮汐能、温差能、地热能、波浪能、废弃物能等都属于未来理想能源 初中常用物理量及其单位 物理量 长度、距离(L) 面积(S) 体积(V) 时间(t) 速度(v) 质量(m) 密度(ρ) 力(F) 压强(P) 功(W) 功率(P) 热值(q) 热量(Q) 比热容(c) 电荷量(Q) 电流(I) 电压(U) 电阻(R) 电功(W) 电功率(P) 初中常用物理概念、规律公式 名称 速度 密度 重力 合力 压强 液体压强 阿基米德原理 浮力 杠杆平衡 功 功率 机械效率 热值 热量 电流 电荷量 Q=It 电压 电阻 电功 电功率 焦耳定律 本文转载自锦州市第二十四中学《初中物理知识点总结》 |
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