知识点及模型汇总--2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

该初中物理知识清单系统覆盖力与运动、压强、浮力、功与机械能、简单机械及微观粒子与宇宙等核心内容，从概念辨析、实验探究到规律应用，搭建递进式学习支架，助力学生构建完整知识体系。 清单以“物理观念为基、科学思维为脉、科学探究为径”组织知识，如牛顿第一定律通过对比亚里士多德与伽利略观点培养科学思维，压强实验标注控制变量法步骤渗透科学探究，平衡力与相互作用力对比表强化物理观念，还设计公式推导过程（如p=ρgh推导）和易错点提示（惯性表述规范），学生可自主梳理重难点，教师能据此高效设计教学活动。

第七章 力与运动 第一节 牛顿第一定律 一、牛顿第一定律 1.两种观点 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。 伽利略的观点：力是改变物体运动状态的原因。 2.探究阻力对物体运动的影响（如图所示） ①每次实验小车都从斜面顶端由静止滑下的目的是：控制滑块到达水平面的速度相同。 ②实验结论：在其他条件相同时，水平面越光滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块滑行的距离越远。 ③由此推测：在理想情况下，如果表面绝对光滑，小车将以恒定不变的速度一直运动下去。 3.牛顿第一定律（惯性定律） ①牛顿在伽利略等人的研究基础上，提出了牛顿第一定律，其内容是： 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 ②牛顿第一定律的建立：牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过推理抽象概括出来的。我们周围的物体都会受到力的作用，因此不能用实验来直接证明这一定律。 二、惯性 ①惯性概念：任何物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，物理学上把物体的这种性质称为惯性。 ②一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体的受力情况和运动状态无关。惯性不是力，不能说受到惯性力或惯性作用，应该说“由于惯性”或“具有惯性”。 ③惯性的利用和防止 惯性的利用：利用锤头的惯性，将锤头紧套在锤柄上。 跳远时利用自身惯性在空中继续前进。 防止物体惯性带来的危害：汽车的驾乘人员要使用安全带，轿车上安装安全气囊。 第二节 力的合成 一、合力、分力 1.合力、分力定义：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力则称为这个力的分力。 2.合力并不是物体受到的另外一个力，合力的实质是等效力，它可以代替那几个力。 3.合力可能大于分力、小于分力、等于分力，还可能等于零。如果两个力方向相同，合力一定大于分力。如果两个力方向相反，合力一定比较大的分力小。 二、力的合成 1.力的合成：求几个力的合力叫做力的合成。 2.同一直线上二力合成 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，即 F =+ 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，方向与较大的那个力的方向相同，即 F=- 第三节 二力平衡 一、平衡状态：物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。 二、平衡力 1.二力平衡：物体在两个力的作用下如果处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力。 2.实验：探究二力平衡的条件 二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上 （同体、等大、反向、共线）。 3.二力平衡条件的应用： （1）根据物体的运动状态，判断物体的受力情况： ①物体运动状态不变时（静止或匀速直线运动），受平衡力的作用，这两个力的大小相等、方向相反，可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向。 ②物体受到非平衡力的作用时，物体的运动状态一定发生改变。 （2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态： ①物体受到平衡力的作用时，运动状态不变，静止的物体仍然静止，运动的物体做匀速直线运动。 ②物体受到非平衡力的作用时，运动状态改变，即速度大小改变或运动方向改变。或速度大小和运动方向同时改变。 4、平衡力与相互作用力的区别与联系： 一对平衡力 一对相互作用力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 不同点 作用在同一物体上，可以是不同性质的力；其中一个力消失，另一个力可能不受影响 作用在不同物体上，是相同性质的力；两个力同时存在，同时消失 第八章 压强 第一节 压力的作用效果 一、压力的作用效果 1.压力：物理学中将垂直作用在物体表面上的力叫做压力。 2.压力作用效果：使受压物体发生形变。 3.方向与作用点：压力的方向总是垂直于接触面，指向被压物体，作用点在受力物体上。 4.压力与重力的关系： 二、探究压力的作用效果与哪些因素有关： 实验器材：大小、形状、材料相同的砖和海绵。 实验方法：控制变量法和转换法。 实验设计： ①如图a，在海绵上平放一块砖，观察海绵被压下的深度； ②如图b在海绵上平放两块儿砖，观察海绵被压下的深度; ③如图c在海面上竖放一块儿砖，观察海绵被压下的深度。 实验分析：图a、b说明当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显;图a、c说明当压力相同时，受力面积越小压力的作用效果越明显。 实验结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显;当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 三、压强的计算 1、压强：物理学中把物体所受压力大小与受力面积之比叫做压强。 2、压强的计算公式：P= P：压强 F：压力 S：受力面积 压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa 1Pa=1N/ 常用的压强单位还有百帕(hPa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa) 3.规则柱体的压强公式：P=h （推导：P= = = = = =h） 使用条件： ①自由放置在水平面上 ②质量分布均匀 ③固体的底面积就是受力面积的柱体 比如： 四、生产生活中怎样增大或减小压强 1.增大压强的方法：受力面积一定时，增大压力；压力一定时，减小受力面积；增大压力的同时减小受力面积。 2.减小压强的方法：受力面积一定时，减小压力；压力一定时，增大受力面积；减小压力的同时增大受力面积。 第二节 探究：液体压强与哪些因素有关 一、液体压强产生原因： 由于液体受到重力作用，并且具有流动性，所以液体内部向各个方向都有压强。 二、实验：探究液体压强与哪些因素有关 实验方法：控制变量法和转换法。 实验目的： ①探究液体压强与哪些因素有关。 ②学习使用U形管压强计测量液体压强。 实验器材：U形管压强计、盛水容器。 实验设计： ①读A、B、C图，比较同一深度液体内部不同方向的压强。 ②读C、D、E图，比较密度相同，但深度不同的液体压强。 ③读D、F图，比较深度相同但密度不同的液体压强。 实验结论： ①在相同液体内部同一深度处各个方向的压强大小相等，深度越深，压强越大。 ②在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。 三、液体压强公式: p=h （推导: F = mg = Vρg = Sh , P= = =h） 其中ρ指液体的密度，单位为kg/m³，h表示液体的深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是m，压强单位为Pa。 四.与液体压强相关的应用实例 1.连通器 ①定义：上端开口，底部互相连通的容器叫做连通器。 ②原理：静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。 ③应用：茶壶的壶嘴与壶身、锅炉的炉身与外面的水位计、洗手间的下水管弯管、自动喂水器等。 2.液压机 ①帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。应用：万吨水压机、液压千斤顶液、压机等。 ②液压机的工作原理：两个活塞与同一容器的液体相接触，施加与小活塞A的压强被液体大小不变的传递给大活塞B，大活塞便可以产生一个与其表面面积成正比的力。 3. 台型容器问题：F与G的比较 口大底小 柱形 口小底大 F<G F=G F＞G 4.容器倒置问题： ①容器内装满液体： 容器底部(挨着桌面的部分)受到的液体压强 :由p=ρgh得,不变。 容器底部受到的液体压力:由F=pS 得,变小。 容器对桌面的压力:由= + 得,不变。 容器对桌面的压强:由p=得,变大。 ②容器内未装满液体： 容器底部受到的液体压强:由p=ρgh得,变大。 容器底部受到的液体压力:由=pS= S=ρg,得变小。 容器对桌面的压力:由= + 得,不变。 容器对桌面的压强由:由p=得,变大。 5.液体叠加问题： 第三节 空气的“力量” 一、大气压强 1.大气压强定义：空气和液体一样，内部各个方向也都存在压强，这种压强称为大气压强，简称大气压或气压。 2.产生原因：空气有质量，在地球引力的作用下，大气层下方的空气会被上方的空气所压。 3.特点：①大气向各个方向都有压强。 ②大气内部某一点向各个方向的压强相等。 ③大气压的大小与高度、季节、天气等因素有关。 4. 证明实验：历史上证明大气压强存在的著名实验室是马德堡半球实验。此外还有覆杯实验瓶吞鸡蛋实验等都可证明大气压的存在。 5.大气压强的测量大气压强的测量实验：托里拆利实验 实验过程：如图所示，取一根长约1m、一端封闭的细玻璃管，将玻璃管灌满汞;用戴有手套的手指堵住管口，将玻璃管倒插在汞液槽中;放开堵住管口的手指，让管内的汞流出。实验结果发现:玻璃管内汞柱下降一段就不再下降了。经测量，内外汞液面的高度差约760 mm。 实验分析：管外汞面上受到的大气压支持着玻璃管内的汞柱。 研究方法：转换法。把测量大气压转换为测量管内汞柱所产生的压强。 实验结果：由此可计算大气压强为 p= =1.36 × kg/ ×9.8 N/kg × 0.76 m≈1.013 ×Pa 6.大气压的测量工具：测量大气压的仪器叫做气压计。气压计有汞气压计、无液气压计等。 三．大气压强与人类生活 1.大气压强的利用：吸盘挂钩、离心式水泵、医院输液等。 2.标准大气压:人们通常把760mm高的汞柱所产生的压强叫做 1个标准大气压。 1个标准大气压=760 mmHg =76cmHg=1 013 hPa=1.013 ×Pa 3.大气压与高度的关系:大气压随高度增加而减小。 4.沸点与大气压的关系:水的沸点在标准大气压下是100℃,随着大气压的减小,水的沸点会降低。 第四节 流体压强与流速的关系 一、流体：液体和气体统称为流体。 二、探究流体压强与流速的关系： 1. 如图 8-46 所示，用吸管向两乒乓球中间吹气时，乒乓球并没有被吹开，反而更加靠拢; 如图 8-47 所示，用水管向两船中间冲水，两只小纸船也会靠拢。这表明流体压强与流速有关。 2.实验结论:流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。 三．流体压强与流速关系的应用： 1.例如，飞机的机翼通常都做成上表面凸起、下表面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行(或空中飞行)时，由于机翼的特殊形状，流过机翼上方的空气速度大，流过机翼下方的空气速度小，因此，机翼上方空气对机翼上表面的压强较小，下方空气对机翼下表面的压强较大。如图所示，机翼上下方所受压力差形成向上托举的力，是飞机升力的一个来源，这与有些鸟儿利用翅膀形状通过滑翔获得升力有些类似。 即：上凸下平（如图甲）产生向上升力， 下凸上平（如图乙）产生向下压力 2.如图8-50所示，在火车站或地铁站的站台，都会标注一条白色的安全线，当列车驶过时不能超越安全线。当列车行驶时，会带动其周围空气流动更快，形成压强差。若旅客离列车太近，这个压强差会把人“推”向列车，造成事故。 3.判断流速大小的方法 (1)流动的空气、水,一般是在较宽阔的地方流速小，较狭窄的地方流速大。如下图所示，A处流速小,B处流速大。 (2) 运动的物体引起的空气或液体在运动物体周围的流速变大。如高速运行的列车的周围空气的流速大。 第九章 浮力 第一节 认识浮力 一、什么是浮力 1.浮力：无论是液体还是气体，对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力，物理学中把这个作用力叫做浮力。 施力物体：液体或气体。 方向：竖直向上。 大小（与液体的浮力为例）：=G－ 二、浮力产生的原因 压力：=,二者是一对平衡力 =,二者是一对平衡力 <, =－ 结果：液体（或气体）对浸在其中的物体产生向上的压力差 第2节 探究：浮力大小与哪些因素有关 实验探究：浮力大小与哪些因素有关 实验目的：1.探究浮力大小与哪些因素有关。 2.学习制订实验步骤进行实验。 实验方法：控制变量法 实验设计：①如图甲所示,探究浮力的大小是否跟物体浸入液体中的体积有关。 ②如图乙所示,探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关。 ③如图丙所示,探究浮力大小是否跟液体的密度有关。 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 第3节 阿基米德原理 1、 探究浮力的大小 实验设计： 先用弹簧测力计分别测出烧杯和石块所受的重力; 然后把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用烧杯收集从溢水杯里被石块排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F; 再用弹簧测力计测量烧杯和水的总重力。 实验结论： 大量实验表明，浸入液体中的物体所受浮力的大 小等于物体排开液体所受重力的大小。 二、阿基米德原理：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 公式:==g 第4节 物体的浮与沉 一、物体的浮沉条件： 假设某物体浸在液体中,只受浮力和重力的作用,其浮沉情况如下: >G<G=G =G+=G ><=>< 二、计算浮力的方法总结 (1)称重法:=(G是物体受到的重力,是物体浸入液体中时弹簧测力计的示数) (2)压力差法:=- (3)阿基米德原理法:==g (4)平衡法:=G(适用于漂浮、悬浮) (5)沉底法:=G-(适用于沉底) 三、沉浮条件的应用： 密度计：密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理工作的。密度计在正常使用时，在 任何液体中都处于漂浮状态，所受浮力大小都等于它受到的重力。 盐水选种：饱满种子的密度大于盐水的密度，会沉在水底。而干瘪、虫蛀的种子的密度小于盐水的密度，会浮在盐水的液面上。 潜水艇：通过改变自身重力实现上浮和下沉。 热气球：热气球的升降与热气球的体积及内部气体的密度的变化有关。 第10章 功与机械能 第1节 机械功 1.机械功：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。 W:功 W=Fs F:力 s:力方向上移动的距离 功的单位：焦耳，简称焦，用符号J表示， lJ=1N・m。 2.物体做功需要满足两个条件：①有作用在物体上的力。 ②物体在这个力的方向上移动一段距离。 3.力对物体不做功的三种情况 ①有距离无力：某同学踢足球，足球离开脚后在水平面上滚动了10 m, 在这10 m的过程中，该同学对足球没有做功。 ②有力无距离：两名同学没有搬起石头,所以他们对石头没有做功。 ③力与距离垂直：手提包在水平方向上运动,手提包受到拉力F(拉力方向竖 直向上)，手提包在水平方向上移动一段距离 s,在拉力 方向上没有移动距离，拉力F没有做功。 第2节 功率 1、 做功快慢的比较： ①相同的时间比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。 ②做相同的功，比较不同的物体做功所用时间的长短，用时较短的物体做功快。 2、 功率 1.定义：物理学中，把功与做功所用的时间之比叫做功率。 它在数值上等于力在单位时间内所做的功。 2. 功率计算公式： P:功率 P= W: 功 t: 时间 功率公式的拓展：当物体在力F的作用下，以速度v沿力的方向做匀速直线运动，力F做功的功率可以表示为P=Fv 推导：P===F=Fv 3.单位:在国际单位制中，功率的单位是由功的单位和时间的单位组合而成的，即焦/秒(J/s)，又称为瓦特(为纪念英国发明家瓦特而命名)，简称瓦，用符号W表示(1W=1J/s)。在工程技术上，常用千瓦(kW)作为功率单位(1kW=1000 W)。 4.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 5.常见功率的估测：中学生跳绳功率约为60W，人爬楼的功率约为180W。 第3节 动能和势能 1、 能量 1.定义：物理学中，如果一个物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2.单位：能的单位与功的单位相同。在国际单位之中，能的单位也是焦（J） 3.功与能的关系：功和能是两个不同概念,功是过程量,是描述物质系统状态变化过程的物理量； 能是状态量，是物质具有的。功是能量变化的量度。 二、动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。 （1）探究影响动能大小的因素： ①如图甲所示，同一钢球从斜面的不同高度由静止释放时，高度越高， 运动到底端时的速度越大，木块被推得越远，钢球对木块做的功越多， 说明钢球具有的动能越大。 ②如图乙所示，质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放时，钢球质量越大，木块被推得越远，钢球对木块做的功越多，说明钢球具有的动能越大。 （2）影响动能大小的因素：物体的动能与物体的质量和速度有关。 质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大； 速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。 三、重力势能：物体由于处于一定的高度所具有的能叫做重力势能。 影响重力势能大小的因素：物体的重力势能与物体的质量和它所在位置的高度有关。 质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大； 高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大。 四、弹性势能：物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的大小。 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 势能：人们将重力势能、弹性势能这类能统称为势能。 单位：动能、势能等各种能的单位与功的单位相同。在国际单位制中，功的单位是焦(J),能的单位也是焦(J)。 第四节 机械能转化及其应用 一、机械能的相互转化 1.机械能：动能和势能(包括重力势能和弹性势能)统称为机械能。 机械能 势能 动能 重力势能 弹性势能 2.实验：动能和势能的相互转化 摆球下降的过程中，重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能。摆球上升的过程中，动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能。摆球每次上升的高度都比前一次要低一些，这说明摆球的机械能减少了一些，这是由于受到空气阻力等因素影响，摆球的部分机械能转化为其他形式的能量了。 3. 机械能守恒：物体的动能和势能是可以相互转化的。如果只有动能和势能相互转化，则机 械能的总和不变，即机械能是守恒的。 二、机械能的应用 1.水能 水能是自然界中丰富的机械能资源。古人利用水流冲击水轮转动来汲水、磨粉、碾压谷物等;近代人们利用水能发电,修筑拦河坝来提高上游的水位,奔流而下的水的重力势能转化为动能,通过水轮机带动发电机发电。 2.风能 风是流动的空气,风具有动能（或机械能）,风能是空气流动所产生的,我国早在2000多年前就开始利用风能驱动帆船,风能也可以用来发电。 第11章 简单机械 第一节 探究杠杆的平衡条件 一、认识杠杆 1.定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。 2. 杠杆的五要素： 支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可以在棒的一端，也可以在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。 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。 注意:动力和阻力是相对而言的,它们可能分居在支点的两边,也可能在支点的同一边,但动力和阻力一定使杠杆沿相反的方向转动。如果分居在支点的两边,阻力和动力的方向相同;如果分居在支点的同一边,阻力和动力的方向相反。 3.画力臂的方法: ①先确定杠杆的支点O和动力、阻力的方向。 ②过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;(注意:画的时候要用虚线将力的作用线延长) ③用虚线从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂; ④最后用大括号勾出力臂,并在旁边写上字母或。 4.由力臂画力的方法: (1)力与力臂相垂直; (2)力必须作用在杠杆上,即力的作用点在杠杆上（非支点端）; (3)力的方向:①相邻的力方向相反;②不相邻的力方向相同。 5.杠杆中的最小动力 求最小动力问题,可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况:(1)在动力的作用点明确的情况下,支点到力的作用点的连线就是最长力臂。(2)在动力作用点未明确时,支点到杠杆上最远点的距离是最长力臂。动力的方向与动力臂垂直;动力方向和阻力方向应满足相邻时方向相反,不相邻时方向相同。 例如：在哪一点加一最小力F，使AO（O为支点），保持水平平衡，画出此力的方向和力臂。 2、 实验：探究杠杆的平衡条件 当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 提出问题：杠杆受力平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系呢？ 实验装置图 实验步骤： （1） 实验前要调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，其目的是使杠杆的重心落在支点上，从而消除杠杆的重力对平衡的影响。 （2） 在已调节平衡的杠杆两端挂上不同数目的钩码，移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，测量并记录动力、阻力、动力臂、阻力臂的值。改变力和力臂的数值多次实验。 实验结论： 通过分析实验数据，可知杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即= 3、 杠杆的应用 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂关系 > < = 力的关系 < > = 特点 省力费距离 费力省距离 不省力也不费距离 应用举例 撬棍、羊角锤、钢丝钳、手推车 钓鱼竿、筷子、镊子 天平、跷跷板 第二节 滑论及其应用 一、定滑轮及其特点 定义：使用滑轮时其轴固定不动的滑轮。 实质：等臂杠杆。如图甲所示，定滑轮两边的力与轮相切，中心轴可看作杠杆的支点，动力和阻力作用在轮的两端，无论朝哪个方向用力，动力臂都等于阻力臂，等于轮的半径。 特点：不省力，但可以改变力的方向。 拉力和重物关系：F=G（不计绳重和摩擦） 定滑轮 = == 二、动滑轮及其特点 定义：使用滑轮时，滑轮的轴能随物体一起运动的滑轮 。 实质：动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示，动滑轮由于一边悬于固定点，滑轮的“支点”位于绳与轮相切的地方(B点)。过“支点”的轮的直径相当于杠杆，物体的重力为作用在杠杆上的阻力，人施加的力为动力，因此动力臂大小等于直径，阻力臂大小等于半径，则动力臂是阻力臂的二倍。 特点 ：可以省力,但不改变力的方向，且费距离。 拉力与物重关系： F=G(不计滑轮重、绳重及摩擦) 动滑轮 G G = F≠G(不计滑轮重、绳重及摩擦) >r 三、滑轮组定义：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。 特点：既能省力又能改变力的方向。 用滑轮组提起重物时，在动滑轮上有几段绳子承担总重力，所用的拉力就是总重力的几分之一。若不考虑动滑轮的重力、绳重及摩擦，则所用的力就是物重的几分之一，即拉力与物重关系为F=（不计滑轮重、绳重及摩擦） 或F=+）（计滑轮重、不计绳重及摩擦） 滑轮组 拉力与物重的关系 = n = 绳端移动距离和速度 不计绳重及摩擦 四、滑轮组作图 画图技巧:奇动偶定。 类型1:直接给n,画绕线(奇动偶定)。 类型 2:最省力绕线。 ①定、动滑轮数量一样时,从动滑轮开始绕线。 ②定、动滑轮数量不一样时,从数量少的滑轮开始绕线。 类型3:有人拉(从人手处开始,往回绕线) 五、滑轮水平放置受力分析 滑轮如图1所示放置,则绳子段数n =2, =f, = 2， = 滑轮如图2所示放置,则绳子段数n =2, =f, = = 第三节 机械效率 一、有用功、额外功和总功 1.总功：拉力（或动力）所做的功，物理学中叫总功。用表示。=+。 2.额外功：对我们是无用的，但又不得不做的功，叫额外功，用表示。 3.有用功：从总功中减去额外功，是对我们有用的功，物理学中叫有用功。 二、机械效率的大小 1.机械效率 定义：我们把有用功和总功之比叫机械效率，用符号η表示。公式η=×100%。 物理意义：机械效率表示的是有用功在总功中所占比例的大小，它反映的是利用机械做功时机械性能的好坏。 三、简单机械的做功情况 1.杠杆类 有用功：克服物重做的功，=Gh 额外功：克服杠杆本身重力及摩擦力所做的功， =－ 总功：拉力所做的功=Fs 机械效率：η=×100%=×100% 2.滑轮类 （1）滑轮组竖直提升重物： 有用功：克服物重做的功，=Gh 额外功：①克服动滑轮重、绳重及摩擦力所做的功=－ ②若不计绳重、摩擦力，动滑轮重为，=h 总功：拉力所做的功=Fs 机械效率：η=×100%=×100% 若不计绳重、摩擦力：η=×100%=×100%=×100%=×100% 由公式可知:当动滑轮的重力一定时,物重越大,机械效率越高。 （2）滑轮组水平拉动物体(不计滑轮重及绳重) 有用功：克服摩擦力做的功，=f 总功：拉力所做的功=Fs 机械效率：η=×100%=×100%=×100% 3.斜面类 有用功：克服物重做的功。=Gh 额外功：克服摩擦力f所做的功 ①=－ ②=fL 总功：=FL 机械效率：η=×100%=×100%=×100% 第十二章 小粒子与大宇宙 第一节 走进微观 一、自然的尺度 尘土、树木、水、火焰、空气、星辰,我们周围的一切,包括有生命的和无生命的,都是物质。自然界尺度大到无垠的宇宙,而人类探索，也到达了距离我们m的宇宙深处，小到人们不能直接观察到的微小的基本粒子，随着现代科技的发展，科学家的研究已深入m微观领域。 二、探索物质的组成 1.我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成,这被称为“五行说”。 2.古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成,这被称为“四元素说”。 3.1811年,意大利科学家阿伏加德罗将保持物质性质不变的颗粒命名为“分子”。 4.通常,物质是由分子或原子构成的。氢分子是世界上最小的分子,其尺度相当于一根头发丝直径的十万分之一。 三、探索微观粒子 1.科学发现 ①19世纪初，英国科学家道尔顿在实验的基础上提出了原子论。 ②1897年，英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。 ③1911年，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,提出了原子核式结构模型。 ④20世纪初，科学家相继发现原子核可以释放出质子和中子,质子带正电荷,中子不带电,原子核由质子和中子构成。随着科学探索不断深人,科学家发现质子和中子都是由被称为夸克的更小的粒子构成的。 ⑤20世纪中叶起，人们发现了μ子、π介子、K介子等400余种粒子。 2.原子核式结构模型 3.微观粒子的空间尺度 第二节 看不见的运动 一、分子在不断地运动 1.物质中的分子在永不停息地做无规则运动。 2.扩散现象 (1)定义:物理学中,将不同的物质互相接触时,会彼此进入对方的现象称为扩散。一般情况下,扩散现象在气体中发生得最快,在液体中次之,在固体中最慢。 (2)物理意义:扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 二、分子间有空隙 提出问题:分子间有空隙吗? 猜想与假设 猜想1:分子可能紧密地挤在一起,分子之间没有空隙。猜想 2:分子之间可能存在空隙。 实验器材:量筒、水、染色酒精。 进行实验:如图所示,用量筒分别量取50mL的染色酒精和50mL的水，往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。水与染色酒精混合后，总体积是100mL吗? 实验结论:水和酒精充分混合后总体积变小,说明分子间存在着空隙。 三、分子间存在作用力 1.种类：分子间存在引力和斥力。 2.特点：分子间的引力和斥力是同时存在同时消失的。 3.分子动理论：常见的物质由大量分子构成,分子在不停地做无规则运动,分子间有空隙,存在着相互作用力。 四、物质中分子的状态 固态：固体中，分子间力的作用比较强，因而，固体可以保持一定的形状和体积，不能流动。 液态：液体中，分子间力的作用较弱，液体分子在一定限度内可以运动。因而，液体没有固定 的形状，但占有一定的体积，能够流动。 气态：气体中，分子间力的作用更弱了，理想情况下气体分子甚至能自由地沿各个方向运动。 因而，气体没有固定的形状和确定的体积，能够流动。 物质呈现不同状态的原因是组成物质的分子间的相互作用力强弱不同。 第三节 探索宇宙探索太空 一、探索宇宙探索太空 1.古代人对宇宙的观察 (1)中国古人很早就对星空进行观察,并根据星象制定历法。 (2)在欧洲,在宗教的影响下,人们长期认为地球是宇宙的中心,“地心说”的宇宙观:地球居于中心, 太阳和其他行星围绕地球转动。 2.近代科学对宇宙的认识 哥白尼的“日心说”：太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都围绕着太阳转动,月球是地球的卫星。 牛顿的万有引力定律：任意两个物体之间都存在相互作用的引力。 3.人类的新发现 1961年，人类第一次乘飞船进入太空。 1969年，“阿波罗”11号飞船进入太空,实现人类首次登月 。 2003年，中国载人飞船首飞成功 。 2011年，“神舟八号”与“天宫一号”在太空成功交会对接。 2019年，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面,获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。 二、人类探索永无止境 1.太阳系 太阳系的成员包括一颗恒星,至今已发现还有八颗行星、290颗卫星、约130万颗小行星,以及数量可观的彗星和流星。 2.银河系 银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统。除太阳以外,距地球最近的恒星是半人马座的比邻星,它与地球之间的距离约为4.2xkm。 3.宇宙 我们的宇宙中拥有上千亿个星系,银河系只是这上千亿星系中的一个。 4.无论过去还是现在,无论在东方还是西方,人类对天空一直充满着美好的希望和幻想,人类探索宇宙的步伐将会越来越快。 5.宇宙的层级结构总 星 系 银河系 河外星系 太阳系 其他恒星系 地月系 其他行星系 第四节 跨学科:弘扬科学家精神 1、 科学家有祖国 新中国成立初期 钱学森：为我国“两弹一星”事业作出了杰出贡献。 邓稼先：带领团队成功研制了中国第一颗原子弹和第一颗氢弹,被誉为中国的“两弹元勋”。 赵忠尧：为我国核物理科学事业的发展、为培养核物理科学人才作出了重要贡献。 二、执着追求，勇于奉献 近年来,我国科技事业迅猛发展,这离不开科学家们执着追求、勇于奉献的精神品质。 1.南仁东在1994年首次提出“中国天眼”——500m口径球面射电望远镜的工程构想。最终带领团队建成了世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。 2.为让中国拥有自己的卫星导航系统,我国科学家秉持核心技术不能受制于人的信念,攻克160余项技术难关,耗时26年建设北斗卫星导航系统,在覆盖度、精确度、智能化等方面取得了重大突破。 3.黄旭华成功研制了我国第一代核潜艇,是我国核潜艇事业的先驱者和奠基人之一,被誉为“中国核潜艇之父”。 三、探索自然，始于志趣 1.东汉科学家张衡幼时曾痴迷观星而彻夜不睡。 2.元天文学家郭守敬少年时曾动手制作浑天仪来观测天文。 3.我国当代航天技术领域的科学家孙家栋从小立志投身科技事业来报效祖国,长大后在飞机、导弹、卫星等多个领域作出贡献,践行科学报国的志向。 学科网（北京）股份有限公司 $$