03 物质科学物理部分Ⅰ(知识清单)(浙江专用)2026年中考科学一轮复习讲练测
2026-01-27
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 27.07 MB |
| 发布时间 | 2026-01-27 |
| 更新时间 | 2026-01-27 |
| 作者 | 倪胡不归fy |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-01-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56174953.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理中考复习知识清单全面覆盖“物质科学(物理1)”核心内容,涵盖物质的质量与密度、物态变化、声与光、机械运动、运动和力、压强、浮力七大知识范畴,搭建从基础概念到实验方法再到综合应用的递进式复习框架。
清单通过“思维导图构建知识体系”“方法总结提炼技巧”“易混易错警示误区”系统呈现知识,如凸透镜成像规律的动态分析培养科学思维,托盘天平误差分析表格强化科学探究能力。特别设计“考点命题典例”和“实验操作提示”,如密度测量中先测质量再测体积的步骤指导,助力学生夯实物理观念,既方便学生自主梳理,也为教师提供高效复习辅助。
内容正文:
物质科学(物理1)
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 物质的质量与密度
知识点二 物态变化
知识点三 声与光
知识点四 机械运动
知识点五 运动和力
知识点六 压强 大气压强
知识点七 浮力
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
方法一 托盘天平误差分析
方法二 凸透镜成像规律的静态与动态分析
方法三 受力分析中的平衡力与相互作用力
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 实像与虚像的混淆
易错点二 摩擦力的方向判断错误
易错点三 阿基米德原理的应用条件混淆
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
1. 知道质量的定义,学会用天平测量质量;理解密度所反映的物质属性,会测量固体和液体的密度。
2. 理解物质的三态及其变化的特点,并能用图像描述这些特点,如水的沸腾、晶体的熔化和凝固;知道物态变化伴随着吸热和放热,并能将其应用于解释生活中常见的现象。用物质粒子模型简要解释物质的三态变化,了解建立模型的思想方法。
3. 初步认识常见的几种力,能用力与运动的关系解释和解决生活中的简单力学问题;能描述物体运动的快慢,分析物体受到的力,解释力和运动之间的关系;能用等效替换的方法理解阿基米德原理;能用实验探究阿基米德原理,能用压强原理解释阿基米德原理;能用压强与流速的关系解释相关现象。
4. 知道光的直线传播、反射、折射和色散等现象;能解释与声音的产生、传播有关的简单问题;了解波可以传递信息;能根据光线模型解释针孔成像、影子等现象;根据光的反射规律解释平面镜成像的特征;根据折射规律解释水中物体的“视深”问题;能用实验探究凸透镜所成的实像(放大、等大、缩小)和虚像,并能利用成像规律解释投影仪、照相机、远视眼镜、放大镜的光学原理。
5. 理解电荷间的相互作用规律;说明电流的形成原因;能正确测量电路中的电流和电压;能从电压与电阻的本质理解欧姆定律;知道电可以产生磁,理解磁产生电的条件;知道磁场对通电导线作用的规律,并能根据电流方向和磁场方向的变化判断导线受力方向的变化。能连接简单的串联电路和并联电路;能用控制变量的方法探究电阻大小相关影响因素,探究电流与电压、电阻之间的关系;能用欧姆定律解释常见的电学问题,求解简单的电路问题;能描述和建构通电直导线、通电螺线管周围的磁场模型。
6. 认识常见的能的形式及其转化;知道机械能转化与守恒的条件和规律,能解释相关问题;理解做功会发生能的转化,能用功和能的关系解释能的转化现象;理解热机的工作原理;具备安全用电常识;理解放射性的特点与防护方法。
7. 能用案例分析归纳改变内能的两种方式,能用比热容的物理意义直接计算热量问题,能根据燃料的热值计算热机的能耗问题。
8. 能探究简单机械的特点,解决简单机械的相关问题,计算机械效率;能设计与探究电流产生热量的影响因素;能收集数据计算家用电器的能耗问题。
知识点一 物质的质量与密度
一、质量的测量
1.质量
概念:质量表示物体所含物质的多少。符号m。
特性:质量是物体本身的一种属性,不随形状、位置、温度和状态的改变而改变。
单位:常用单位是千克(kg),其他单位克(g)、毫克(mg)、吨(t)等。
2.天平的使用
使用步骤
放
把天平放在水平台面上
移
将游码移到标尺左端的零刻度线处
调
调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央刻度线或左右摆动幅度一致
测
先估后测:先估计被测物的质量,避免超出天平的量程
左物右码:左盘放物体,右盘放砝码
先大后小:用镊子先放大砝码,再放小砝码
游码调平衡:用镊子移动游码使天平平衡
读
物体的质量 = 砝码的质量 + 游码质量,即m物 = m砝 + m游
收
测量完毕,取下物体,用镊子将砝码放回砝码盒,游码拨回零刻度线
二、密度
1.密度的概念
概念:单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。
计算公式:
单位: 换算: =
影响因素:温度、状态
特性:密度是物质的一种特性,与质量多少、体积大小无关,同种物质相同物态下的密度一般相同。
2.正确理解密度公式
①是密度的计算式,而不是决定式,密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量
成正比、与体积成反比。
②不同物质的密度一般不同,但密度相同的物质不一定是同种物质。
③物质的密度受物态变化和温度的影响。
三、密度的测量
1.常规测量方法
(1)固体密度测量
①测质量:用天平测出固体的质量m
②测体积:规则形状直接计算;不规则形状用排水法
(向量筒中倒入适量的水,记下刻度值V1,用细线将固体拴住,缓缓放入量筒中的水里,并使之完全浸入,记下水面刻度值V2,体积= V2-V1)
③计算密度:ρ=m/(V2-V1)
注意:
①测量顺序:应先测质量,再测体积。如果先测体积,固体表面会沾水,导致质量测量偏大,从而使计算出的密度偏大。
②固体状态:此方法要求固体不溶于水且密度大于水(能沉入水中)。
若固体密度小于水,物体漂浮在水面,无法直接用排水法测体积。可采用:针压法、沉坠法
(2)液体密度测量
对于液体,核心是测量其质量和体积,为避免容器内壁残留液体引起误差,常用差量法:
①用天平测出烧杯和液体的总质量m1。
②将烧杯中部分液体倒入量筒,读出量筒中液体的体积V。
③用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。
④计算密度:ρ=(m1-m2)/V
常见误差较大的方法及原因:
若先测空烧杯质量,再将全部液体倒入量筒测体积,则所测体积偏小,使密度计算结果偏大;
或先用量筒测液体体积,再将液体倒入烧杯测质量,则所测质量偏小,使密度计算结果偏小。
除了操作顺序,还有一些细节需要注意:
量筒的读数时俯视或仰视带来的读数误差;天平的使用误差等。
2.特殊测量方法
缺少主要仪器是常见问题
(1)缺量筒
核心是等体积替代:测出物体质量m后,关键在于求体积。可用排水法,固体完全浸没时排开水的体积等于物体的体积,可用天平测量排开水的质量,再根据密度公式计算体积。
(2)缺天平
核心是等质量替代:可利用浮力解决。
一漂一沉法:适用能漂浮物体,先漂浮G物=G排,得到物体质量,再浸没得到V物=V排;
浮舟法:适用于下沉但可借助工具漂浮的物体,体积可以排水法测量,浮舟漂浮时记下V1,浮舟和物体漂浮几下V2,则物体漂浮的V排=V2-V1,根据物体漂浮G物=G排=ρ(V2-V1)g,得到质量。
也可利用弹簧测力计测量重力和浮力。
知识点二 物态变化
一、科学测量
1.长度的测量
测量工具:直尺、卷尺、皮尺等。精确度较高时,可用游标卡尺、螺旋测微器等。
长度单位:km、dm、cm、mm、μm、nm等。
换算: 1mm=1000μm 1μm=1000nm
测量方法:
选:选适当量程及分度值的刻度尺
放:刻度尺与被测物体平行,刻度线紧贴被测物体,零刻度线与被测物体一端对齐
看:视线正对刻度尺的刻度线,不能斜视
读:读数时要估读到分度值的下一位
记:记录的测量结果要有准确值、估计值和单位
特殊方法:平移法、化曲为直、累积法、滚轮法等
2.体积的测量
(1)测量方法:规则形状的固体可计算体积;液体体积使用量筒、量杯等测量;形状不规则的固体可用排水法测量体积。
(2)正确使用量筒或量杯
①估:先估测液体的体积;
②选:根据量筒的量程和最小刻度选择合适的量筒,应选“大而近”的量筒;
③注:将液体倒入量筒时,注意烧杯口仅靠量筒,当接近要求的刻度时,改用胶头滴管将液体逐滴滴加至要求的刻度线;
④读:读数时视线要与凹液面中央最低处相平;
⑤记:读数后,记录数据时要带上单位。
3.温度及其测量
(1)概念:物体的冷热程度称为温度。常用“t”表示。
(2)单位:常用的温度单位是摄氏度,用“℃”表示。
注:在标准大气压下,把冰水混合物的温度规定为0℃,水沸腾时的温度规定为100℃,0和100之间分成100等份,每一等份就表示1℃,对于0℃以下的温度,要在数值前面加负号,如-10℃,表示零下10℃,读作零下10摄氏度或负10摄氏度。
(3)温度的测量
温度计种类:常用的温度计有水银温度计、酒精温度计、煤油温度计等。
温度计原理:根据液体热胀冷缩的性质制成。
正确使用温度计:
①待测温度不能超出温度计的测量范围
②温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触,但不能碰到容器壁或容器底
③稳定后读数
④读数时视线相平,不能将温度计从被测物体中取出。
(4)体温计特点
玻璃泡容积较大且玻璃管内径非常细,当温度有微小变化时,水银柱的高度就会发生显著变化。玻璃泡与玻璃管之间有一段特别细的缩口,当体温计离开人体后,温度忽然下降,水银快速收缩,水银柱在这里会断开,玻璃管内的水银就退不回来了,所以它能离开人体读数。
二、物态变化
1.熔化与凝固
(1)物态变化:物质在固态、液态、气态三种状态之间的变化。
(2)熔化与凝固的概念
物质从固态变成液态的过程叫作熔化,熔化吸热。
从液态变成固态的过程叫作凝固,凝固放热。
(3)晶体与非晶体
种类
概念
举例
晶体
在熔化时具有一定的熔化温度
明矾、石膏、水晶、冰、萘、海波、食盐、金属
非晶体
在熔化时没有一定的熔化温度
松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料、石蜡、蜂蜡
①熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。不同晶体的熔点不同,熔点是物质的一种特性,非晶体没有熔点。
②凝固点:液态晶体凝固时的温度。注意:同一种物质的熔点和凝固点相同。
(4)晶体和非晶体的熔化(凝固)过程
项目
晶体
非晶体
相同点
熔化过程吸热,凝固过程放热
不同点
熔点/凝固点
有
无
温度、热量变化
熔化或凝固过程中温度不变,持续吸热或放热
熔化过程中温度一直上升,持续吸热;凝固过程中温度一直下降,持续放热
图像
晶体熔化条件
①温度达到熔点;②持续吸热
(如将0℃的冰放入0℃的水中,不能持续吸热,冰不能熔化)
晶体凝固条件
①温度达到凝固点;②持续放热
2.汽化与液化
(1)汽化和液化
物质从液态变为气态的过程叫作汽化,汽化吸热;
从气态变为液态的过程叫作液化,液化放热。
(2)液化的方式
①降低温度;②压缩体积。
液化的理解:所有气体在温度降到足够低时都能够液化;
有的气体单靠压缩体积不能使它液化,必须同时使它降低到一定温度,例如氮气;
雾、露、“白气”“冒气”等,通常是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的。要特别注意:“白气”是小水珠而不是水蒸气。
(3)汽化的方式
项目
蒸发
沸腾
定义
在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢汽化现象
在一定温度(沸点)下,在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象
发生部位
液体表面
液体内部和表面同时进行
温度条件
任何温度下都能发生
达到特定温度(沸点)时才发生。沸点与气压有关,气压越高,沸点越高。
剧烈程度
缓慢、平和,不易被直接观察到
剧烈、迅速,伴有大量气泡产生和翻滚现象
影响因素
1. 液体温度(温度越高,蒸发越快)
2. 液体表面积(表面积越大,蒸发越快)
3. 液体表面空气流速(空气流动越快,蒸发越快)
1. 外界气压(决定沸点高低)
2. 是否持续加热(维持沸腾的条件)
能量来源
从液体自身和周围环境中吸收热量,有致冷效果
持续从外界(如加热源)吸收热量,但温度保持在沸点不变
3.升华与凝华
(1)物体从固态直接变成气态的过程叫作升华,升华吸热;
从气态直接变成固态的过程叫作凝华,凝华放热。
(2)常见升华现象
冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
常见凝华现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
(3)三态变化
三、自然界水循环
1.水循环
(1)水循环的途径:蒸发、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等。
(2)水循环的实质:水的三态变化。
(3)水循环动力
外因:地球引力、太阳辐射;
内因:水的三态变化。
(4)水循环过程
①陆地内循环:陆地——大气
②海上内循环:海洋——大气
③海陆间循环:海洋——陆地——大气
2.几种常见自然现象的解释:云、雪、雨、雾、露、霜
说明:它们基本上都是空气中水蒸汽形成的,云、雪、雨在高空;雾在低空;露、霜在地面。
云:水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴,小水滴聚集成云。
雨:云中的小水珠越积越大,最后从天空落下来就形成了雨。
雪:高空的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶或小水珠凝固而成的小冰晶从空中落下来就是雪。
露:夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。
雾:无风时,暖湿气流(水气)在地面附近遇冷 液化成小水珠,形成雾。
霜:寒冷冬天,地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体和植物凝华成霜。
知识点三 声与光
一、声现象
1.声音的产生
(1)声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止。
(2)声源:正在发声的物体叫做声源。
注意:不能说振动停止声音消失,因为振动停止只是不再发声,但原来所发出的声音还在向远处传播。
2.声音的传播
(1)介质:声音的传播需要物质,科学上把这样的物质叫做介质。
(2)声音传播的条件:声音的传播需要介质,可以是气体、固体、液体,真空不能传声。
3.声波:声音以波的形式通过介质将声源的振动向外传播,这个波叫声波。
4.声速
(1)影响声速大小的因素:
①介质:一般来说,声音在气体中传播最慢,在液体中传播较快,在固体中传播最快。
②温度:在15℃的空气中,声音每秒传播340米,气温每升高1℃,每秒传播的距离约增加0.6米。
(2)声音在传播过程中如果遇到障碍物就会被反射,形成回声,回声可以测量距离,S=vt/2。
5.声音的特性
特性
定义
决定因素
例子
单位
音调
声音的高低
由声源振动频率决定:频率越高,音调越高
女高音vs男低音
赫兹(Hz)
响度
声音的强弱(大小)
由声源振动幅度(振幅)决定,也与距离、传播介质有关
轻轻敲门vs用力敲门
分贝(dB)
音色
声音的品质特色(波形)
发声体材料、结构、振动方式等因素决定
不同人说话的声音
无单位
(1)超声波与次声波:人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。高于20000Hz的声叫超声波,低于20Hz的声叫次声波。
(2)人和动物听觉频率范围各不相同。
地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生,很多动物都能听到。
海豚、蝙蝠等能发出超声波。
6.声音的利用
(1)声音能传递信息:回声定位、医用B超等。
(2)声音能传递能量:超声碎石、超声清洗仪、超声焊接等。
7.噪声及其控制
(1)乐音:人们把物体有规律的振动产生的、听起来感觉非常舒服的声音叫乐音。
(2)噪声:难听刺耳、令人厌烦的声音,是发声体做无规则振动时产生的。凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
(3)控制噪声
①防止噪声的产生:如禁止鸣笛
②阻断噪声的传播:如隔音墙
③防止噪声进入耳朵:如耳塞
二、光的直线传播
1.光源:自身会发光的物体。如太阳、通电的电灯、点燃的蜡烛等。如月亮等不属于光源。
2.光的传播
(1)光在同一均匀物质中沿直线传播。
(2)光线:为了形象地表示光的传播情况,用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。
(3)光沿直线传播的现象:影子、小孔成像;应用:激光准直、排队、射击瞄准等。
(4)小孔成像成倒立的实像,若u>v,成缩小的像,若u<v,成放大的像,像的形状与孔的形状无关。像和物上下颠倒,左右相反,可用“F”光源进行实验。
3.光速
(1)真空中的光速是目前人类已知的宇宙间最大速度,用字母c表示。c=3× 米/秒。
(2)光在不同介质中传播的速度是不同的。光在真空中的速度最大,在空气中接近这个值,光在水中的速度约为真空中光速的3/4,光在玻璃中的速度约为真空中速度的2/3。
(3)光在真空中可以传播,声音在真空中不能传播。
(4)注意光年是长度单位,指光在一年中传播的距离。
4.光的色散
(1)概念:太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)太阳光(白光)不是单色光,而是复色光;
(3)不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折程度最大。
(3)光的三原色:红、绿、蓝
(4)红外线与紫外线:在可见光谱的红光之外有红外线,紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见,这部分光叫做不可见光。
红外线的特点及作用:热作用强,穿透云雾能力强,抗干扰能力强。
紫外线的特点及作用:紫外线杀菌、验钞等。
5.物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。
(2)不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如,绿纸呈现绿色,是因为它只反射绿光,吸收其他色光;黑色物体吸收各种色光,不反射任何颜色的光;白色物体反射所有色光,不吸收任何色光。
三、光的反射
1.光的反射
(1)光射到物体表面时有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
(2)反射定律
①入射光线、反射光线、法线在同一平面内(三线共面);
②反射光线和入射光线分居法线的两侧(法线居中);
③反射角等于入射角(两角相等)。
【易混易错】反射定律中的因果关系,先有入射,后有反射,入射、反射不能颠倒。
【实验01:探究光的反射定律】
探究反射定律的实验探究注意事项:
①在室内光线较暗时做光学实验,更便于观察实验效果;
②纸板必须与平面镜垂直,否则不论怎样都观察不到反射光线;
③需要多次测量以避免实验的偶然性,从而使结论更具有普遍性。
(3)光路的可逆性:沿着反射光线路径射入光线,光线沿着原入射光线的路径射出。
(4)反射的分类(镜面反射和漫反射)
分类
定义
条件
特点
实例
镜面反射
平行入射的光经物体表面反射后,反射光仍然平行的反射
光滑的反射面
人在反射光线的范国内,看到物体很亮(刺眼等),不在反射光线的范围内,看到物体很暗。
光污染、黑板反光
漫反射
平行光射到凹凸不平的物体表面上,反射后反射光向着不同的方向传播,不再平行的反射
凹凸不平反射面
能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于到物体上发生漫反射的缘故
看电影、看黑板上的字
相同点
都遵循反射定律
简单区分
如在题干部分找到“反光”、“照出像”、“刺眼”、“平静的水面”等关键词,发生的都是镜面反射;出现“看到物体”、“电影幕布”、“坐在教室的各个方位都能看清黑板”、“看到不反光的物体”等关键词,发生的都是漫反射。
2.平面镜成像
(1)平面镜成像规律
①平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
②像和物体到平面镜的距离相等;
③像和物体的连线与镜面垂直;
④物与像左右相反;
⑤成虚像
实像和虚像:虚像不是由实际光线会聚而成的,而是由实际光线的反向延长线会聚而成的。虚像不能用光屏承接。虚像是正立的。
【实验02:平面镜成像特点】
实验注意事项:
①实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的:便于确定像的位置;
②选择较薄玻璃板的原因是防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面两次反射成两个像,影响实验效果;
③玻璃板必须与桌面垂直,否则未点燃的蜡烛无法与像重合,不便于确定像的位置和大小。
(2)面镜的应用
①平面镜成像应用:平面交叉在生活中,常见的应用有平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
②凸面镜:对光有发散作用,使用凸面镜能起到扩大视野的作用,所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
③凹面镜:对光有会聚作用,如太阳灶、奥运圣火采集器等。
④由光路可逆原理可知,由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光,这一特点的常见应用有:探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
四、光的折射
1.光的折射
(1)光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
(2)光的折射规律
①折射光线、法线与入射光线在同一平面内;
②折射光线和入射光线分居法线的两侧;
③光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射角小于入射角,光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
【易错易混】当入射角增大时,折射角也增大,入射角减小时,折射角也减小;当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变;在折射现象中,光路可逆。
2.折射现象实例
水中筷子偏折、池水变浅、水中看到的鱼在真实鱼的上方、海市蜃楼、在水中看岸上的物体偏高等。
五、透镜及其作用
1.透镜
类型
外形特点
对光线作用
光学性质
三条特殊光线
凸透镜
中间厚、边缘薄
会聚
平行于主光轴的光线折射后,会聚于 焦点(实焦点)
凹透镜
中间薄、边缘厚
发散
平行于主光轴的光线折射后,其反向延长线会聚于虚焦点
2.凸透镜成像规律
物距u
像的特点
像距
应用
移动规律
光路图
正/倒
大/小
虚/实
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机、摄像机
两倍焦距分大小
成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
测焦距
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机、投影仪
u=f
不成像
获得平行光
一倍焦距分虚实
u<f
正立
放大
虚像
v>u
放大镜
成虚像时,物近像近像变小,物远像远像变大
【实验03:探究凸透镜成像特点】
(1)测焦距方法:使太阳光或平行光通过凸透镜,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,这点是焦点,到凸透镜的距离即焦距。或使用二倍焦距法测焦距。
(2)调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一水平高度的目的:让凸透镜所成的实像呈现在光屏中央。
像的调整:若像偏上,则向上调节蜡烛或光屏,或向下调节凸透镜,
若像偏下,则向下调节蜡烛或光屏,或向上调节凸透镜。
(3)若遮挡凸透镜的一部分,像还是完整的,只是折射光线变少了,像变暗
3.眼球
(1)眼球由眼球壁(包括角膜、虹膜、视网膜等)及其内容物(包括晶状体和玻璃体等)组成。
(2)视觉的形成
眼的折光系统由角膜、房水、晶状体、玻璃体组成。物体射出的光线经折光系统的折射,在视网膜上形成物像(倒立缩小的实像),经视神经传入大脑,形成视觉。
(3)虹膜的作用:调节瞳孔的大小,可以控制进入眼球内的光线的强弱。
(4)成像调节
①看近处的物体时,睫状肌收缩,晶状体变厚,折射能力变大,光会聚在视网膜上,看清近处物体;
运用规律:物近像远像变大
②看远处的物体时,睫状肌放松,晶状体变薄,折射能力变小,光会聚在视网膜上,看清远处物体。
运用规律:物远像近像变小
4.近视和远视的原理及矫正
类型
视觉特点
形成原因
成像位置
矫正方法
矫正原理
矫正图像
近视眼
能看清近处的物体,看不清远处的物体
眼球的前后径过长或晶状体曲度过大
视网膜前
佩戴凹透镜
减弱折射能力,增大像距
远视眼(老花眼)
能看见远处的物体,看不清近处的物体
眼球的前后径过短或晶状体曲度过小
视网膜后
佩戴凸透镜
增大折射能力,减小像距
知识点四 机械运动
一、机械运动及其分类
1.机械运动
(1)概念:物体的空间位置不断改变的运动叫做机械运动。
(2)对机械运动的理解
除了机械运动,运动还有多种形式,如分子运动、生命运动等,而机械运动是一种最普遍、最简单、最基本的运动形式。
(3)判断物体是否发生机械运动的方法
判断物体是否发生了机械运动,关键看这个物体相对于其他物体是否有位置的改变。若物体的位置变化,则物体发生了机械运动;反之,就没有发生机械运动。
2.机械运动的分类
根据速度变化:匀速运动和变速运动;
根据运动路径:直线运动和曲线运动。
二、参照物与运动的相对性
1.参照物
(1)概念:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准,这个作为标准的物体叫参照物。
(2)参照物的性质
①相对性:用来做参照物的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参照物而言的;
②任意性:参照物的选择虽然是任意性的,但要以方便观察和使运动的描述尽可能简单为准则,没有特别指明,通常以地面或相对于地面静止的物体作为参照物;
③同一性:研究物体的运动时,应选择同一参照物;
④差异性:同一运动选择不同的参照物,观察结果可能不同。
2.运动和静止的相对性
(1)一个物体相对于参照物的位置没有发生改变叫做静止。
我们描述物体的“运动”或“静止”都是相对于参照物而言的,所以运动是相对运动,静止是相对静止。
(2)同一物体相对不同的参照物,其运动和静止的情况不一定相同。
例如,空中的加油机给战斗机加油时,以战斗机为参照物,加油机是静止的;而以地面为参照物,加油机是运动的。
注意:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的。
三、速度的理解、计算及应用
1.速度
(1)概念:物体在单位时间内通过的距离叫做速度。
(2)物理意义:描述物体运动快慢的物理量。
(3)计算公式:,单位:km/h或m/s,1m/s=3.6km/h。
(4)比较速度的大小(控制变量法)
①比较相同时间通过的距离,距离远的速度大;
②比较通过相同距离所需的时间,时间短的速度大;
③直接计算速度,比较速度。
【易混易错】
(1)在利用速度的计算公式进行计算时,一定要注意公式中各量的对应关系,即s、v、t必须对应于同一物体在同一过程内的路程、速度、时间。当题目中出现两个或两个以上的路程、速度、时间时,应加角标来区别。
(2)可以根据速度公式的变形公式s=vt和t=s/v求路程和运动时间。
(3)运用v=s/t进行计算时,各物理量单位要统一。
s用米做单位时,t应用秒做单位,得出v的单位是米/秒;
s用千米做单位时,t应用小时做单位,得出v的单位是千米/时。
计算时根据需要选择合适的单位,如果已知条件单位不统一,则应在代入公式前进行换算。
2.平均速度
(1)做变速直线运动的物体,运动快慢在不断变化,为了粗略地描述变速运动物体的运动情况,引入平均速度。
(2)公式:速度=,。
【易错易混】
提到平均速度必须指明路程或时间。在不同的时间、不同的路程内,物体的平均速度往往不同,所以谈到平均速度,必须指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度(包括中间停止的时间),否则,平均速度便失去意义。
3.运动图像
物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。
知识点五 运动和力
一、力的基础
1.力的概念
(1)力的概念:力是物体对物体的作用。用F表示。
(2)力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿,简称牛,用N表示。
(3)力产生的条件:①必须要有施力物体和受力物体;②必须要有相互作用。
【易混易错】力不能脱离物体而存在,单个物体不能产生力的作用;力的产生不需要物体接触,如磁力,不接触也会产生力。
2.力的作用效果
(1)力能改变物体的形状,使它发生形变;
注意:形变可大可小,有些微小形变无法察觉
(2)力可以改变物体的运动状态。
注意:运动状态包括物体的运动方向和运动快慢,只要改变其一,运动状态就发生改变,如匀速圆周运动,运动快慢不变,但运动方向改变,故运动状态发生改变。
3.力的作用是相互的
(1)一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用。也就是说,物体之间力的作用是相互的。
(2)相互作用力的特点:①大小相等;②方向相反;③作用在同一条直线上;④作用在不同物体上。
(3)相互作用力同时产生、同时变化、同时消失,成对出现;相互作用力的发生至少要有两个物体。
4.力的测量
(1)感知力的大小:拿起两个鸡蛋的力是1N,背起一个初中生的力是500N。
(2)测量工具:测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计。
(3)弹簧测力计的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度也越长。
(6)弹簧测力计使用注意事项:
①明确量程不能超量程;
②明确分度值,以便读数;
③观察指针是否对准零刻度线;
④使用前要拉动弹簧放置与外壳摩擦使读数错误;
⑤拉力方向必须沿着弹簧的轴线方向,防止摩擦;
⑥读数时,视线要与指针所指的刻度面板垂直;
⑦不能倒置测量,防止受到外壳重力影响;
⑧挂钩施加多大力,读数即多少,与外壳上施加的力无关。
5.力的三要素
(1)力的三要素:力的大小、方向、作用点;
(2)力的三要素影响力的作用效果:如大小、方向都相同的力在不同位置推门时,越靠近门把手越容易开门。三个素决定力,当其中一个要素改变时力也发生改变。
6.力的示意图
(1)在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图。
如图:甲、乙表示人对木箱的A点作用一个大小为50牛、水平向右的推力。
(2)力的示意图步骤:
①确定受力物体;
②确定力的作用点;
③确定力的方向并画长度线段;
④画箭头表示力的方向;
⑤标注表示力的符号,有时还需标出力的大小和单位。
二、几种常见的力
1.重力
(1)概念:地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
(2)受力物体:地球表面附近的物体;施力物体:地球;
(3)方向:重力的方向总是竖直向下,与水平地面垂直指向地心。(在宇宙中观察指向地球中心)
(4)重力方向的应用:重垂线检测墙体是否竖直、利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平等。
(5)重力的大小
①物体受到的重力跟它的质量成正比。(探究实验)
②重力的计算公式:G=mg,
G的单位是牛,m的单位是千克,g取9.8N/kg,近似可取g=10N/kg;
g=9.8N/kg的物理意义:质量为1千克的物体受到的重力是9.8N。
注意:地球不同位置g的值不同,越接近两极g越大;不同星球g的值也不同,如月球g的值是地球的六分之一。同一个物体在地球和月球的质量相等,月球上重力是地球上重力的六分之一。
(6)重心
①重力在物体上的等效作用点叫重心。常把重力的作用点画在重心上。
②重心的位置
质量分布均匀,形状规则的物体重心在它的几何中心上。
质量分布不均匀的或形状不规则的物体可以利用悬挂法来确定重心
(找物体的任意两点悬挂,两个作用线的焦点即重心)。
③重心不一定在物体上,如圆环的重心在几何中心。重心会偏向质量大的那一侧。
注意:重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。
④物体的稳定程度越大,物体就越不容易倾倒。
提高的方法:一是增大支持面,二是降低重心。如不倒翁的中心在偏下方的位置。
2.弹力
(1)弹性:物体受力发生形变,不受力自动恢复原来形状的特性叫弹性。
(2)弹力:物体由于发生弹性形变时所产生的力,生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。
(3)弹力产生条件:物体接触;发生形变。两个条件缺一不可。
(4)弹力方向:向着恢复原状的方向。
(5)弹力大小:与物体材料和形变量有关,在弹性限度内,形变量越大,弹力越大。
(6)弹簧测力计原理:F=k·Δx,k为弹力系数(单位N/cm), Δx为形变量。
3.摩擦力
(1)摩擦力的存在
①概念:当一个物体在另一个物体表面上发生运动或将要发生相对运动时,在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体发生相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
【易错易混】摩擦力是阻碍相对运动的力,但不一定是阻碍物体运动的力,如走路、传送带运输货物时摩擦力促进运动。
②摩擦力方向:摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
③分类:静摩擦(只有相对运动趋势)、滑动摩擦(发生相对运动)、滚动摩擦(发生滚动)。
④摩擦力产生条件
a.物体之间接触;b.发生挤压(有压力);c.接触面粗糙;d.发生相对运动或有相对运动趋势。
(四个条件要同时满足才能产生摩擦力)
(2)影响滑动摩擦力大小的因素:压力、接触面粗糙程度
【探究实验】控制变量法、转换法;弹簧测力计示数表示摩擦力大小
具体影响:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
探究实验的改进: 改进实验不需要控制木板匀速直线运动,便于操作,便于读数等。
(3)增大或减小摩擦的方法
增大摩擦的方法:①增大压力(自行车刹车);②增大接触面粗糙程度(鞋底防滑);
减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面粗糙程度;③用滚动摩擦代替滑动摩擦(滚轮);④使两接触面分离(如加润滑油、气垫、磁悬浮列车等)。
(4)滑动摩擦力大小的计算
①滑动摩擦力的计算:当物体处于静止或匀速直线运动状态时,根据平衡力求取,若压力和接触面不变,则物体不处于平衡状态时滑动摩擦力大小也不变。
②静摩擦力大小的计算(及影响因素):静摩擦力大小只与外力有关(与压力和接触面粗糙程度无关,注意与滑动摩擦力作区分),如使用5N的力无法推动物体,则f=5N,使用10N的力还是无法推动此物体,此时f=10N。
(5)摩擦力方向的判断
①根据概念,摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反;
②根据物体处于平衡状态时受到平衡力,进行受力分析,根据其他力判断摩擦力的方向。
③用假设法,假设接触面光滑从而先判断出相对运动趋势的方向,摩擦力与此方向相反。
三、力和运动的关系
1.牛顿第一定律
(1)内容:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理概括出来的。这种以可靠的实验事实为基础,通过推理得出结论的研究方法是科学研究的重要方法,这种方法叫实验推理法。
【易混易错】没有外力作用可以是不受力的情况或受到的力相互抵消,合力为0,相当于不受力。力的方向相同,则合力等于各个力之和,力的方向相反,合力等于各个力作减。
2.力和运动的关系
(1)亚里士多德认为:力是维持物体运动状态的原因;
【伽利略的理想实验(小车阻力实验)】
实验方法:理想实验法;
推理结论:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
(2)阻力对物体运动的影响:让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下(控制变量法),使小车滑到斜面底端时有相同的速度;阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现(转换法)。
3.惯性
(1)一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质,我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。
(2)惯性大小的影响因素:质量。质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
(3)一切物体都具有惯性,惯性是一种属性,不是力,只能说物体具有惯性,不能说物体受到惯性。
4.二力平衡
(1)一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力是一对平衡力,即二力平衡。
(2)平衡状态:静止或匀速直线运动状态,物体所受合力为0。
(3)二力平衡条件:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,那么这两个力就相互平衡。
【探究二力平衡的条件实验】
(1)实验注意事项
①实验使用轻质塑料片是为了防止重力对实验产生影响;
②实验中需将塑料板扭转一个角度再释放是使两个力不在同一条直线上,验证两个力作用在同一条直线上;
③实验采用静止状态是因为匀速直线运动状态不易控制。
(2)平衡力的特点: 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上;
相互作用力特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上。
(3)二力平衡的判断:
①根据平衡力特点;
②根据物体状态(是否是静止或匀速直线运动状态)。
知识点六 压强 大气压强
一、固体压强
1.压力
(1)概念:垂直作用在两个物体接触表面的作用力叫压力。
(2)压力的方向:垂直于接触面指向受力物体。
(3)作用点:在接触面上。
(4)大小:压力不都是由重力引起的,这是两种不同的力,注意和重力作区分,如以下几种压力和重力的关系。
① F压=G ② F压=G+F ③ F压=G-F ④ F压<G ⑤ F压=F ⑥ F压=F-G
【易错易混】
只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时,物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同,但压力不是重力
2.压强
(1)定义:物体所受压力与受力面积之比(比值定义法)。
(2)物理意义:表示压力作用效果的物理量。
(3)计算公式:。F-压力,单位为N;S-受力面积,单位;p-压强,单位Pa。1Pa=1N/
(4)公式适用范围:压强基础公式,适用固体、液体、气体
(5)变形公式:根据公式p=F/S及其变形公式F=pS、S=F/p可以进行压强、压力和受力面积的计算。
【易错易混】受力面积是指相互挤压的那部分面积,没有挤压的部分不是受力面积。
【探究压力作用效果的影响因素】
方法:控制变量法、转换法
影响因素:压力大小、受力面积。
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。
【方法技巧】直柱体压强计算公式推导
直柱体是棱垂直于底面的物体,其体积可表示为底面积×高度(侧棱高度),则:
压强计算公式:
该公式适用于涉及固体密度的题目信息
3.增大或减小压强的方法
(1)增大压强
①受力面积不变,增大压力;②压力不变,减小受力面积;③同时增大压力和减小受力面积;
(2)减小压强
①受力面积不变,减小压力;②压力不变,增大受力面积;③同时减小压力和增大受力面积。
注意:结合生活实例分析采用的方法。
二、液体压强
1.液体压强的存在
(1)产生原因:液体受到重力作用,液体具有流动性。
(2)压强计:是测量液体内部压强的仪器;
结构:探头(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)、橡皮管、U形管。
原理:当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管左右两侧的液面出现高度差,
高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,压强越大。
注意:压强计使用前需要检验气密性
【液体压强的特点及其实验探究方法】
①由于液体具有重力,对容器底部有压强,液体具有流动性,对容器侧壁有压强;
实验方法:加水后橡皮膜突出
②液体内部向各个方向都有压强;
实验方法 → 压强计探头在液体内朝向各个方向U形管均出现液面高度差。
③同种溶液同一深度,向各个方向的压强都相等;
实验方法 → 控制液体密度、深度不变,改变方向,观察压强计液面高度差。
④液体内部的压强只与液体密度和深度有关,与液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积均无关。液体密度不变时,深度越大,压强越大;深度相同时,密度越大,压强越大。
实验方法 → 控制方向、密度相同,改变深度,探究深度和压强的关系
→ 控制方向、深度相同,改变液体密度,探究密度和压强的关系
2.液体压强的大小
(1)公式推导:取液体中一段圆柱形液柱进行分析
;
(2)计算公式:,
h为液面下某处距离自由液面(与大气接触的液面)的竖直距离,不是液面高度。
(3)连通器:上端开口,下部相连通的容器。
如茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,液面保持相平。
3.液体对容器底压力和液体重力的关系
容器的形状
容器底受到的液体压强
p=ρgh
容器底受到的液体压力
F>G液
F=G液
F<G液
容器底对水平面的压力
F=G容+G液
容器底对水平面的压强
题目条件各有不同,如设定溶液密度相同、液面高度相同、液体质量相同、容器底面积相同等,根据不同条件注意选择合适的计算公式,如涉及密度、高度可用p=ρgh,质量相同、底面积相同更适合用p=F/S,但这并不固定,注意灵活运用!!!
三、大气压
1.大气压强的存在
(1)大气压概念:大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。
特点:大气与液体一样,向各个方向都有压强。
大气压强简称大气压,单位帕斯卡(Pa)。
(2)大气压强产生原因:大气有重力;大气具有流动性。
(3)大气压强存在的证据:覆杯实验、吸饮料、瓶中取袋、吸盘等。
(4)证明大气压强存在实验:马德堡半球实验
马德堡半球实验不仅证实了大气压的存在,还说明了大气压的数值是很大的。
可粗略计算大气压强p=F/S。
(5)平时感受不到大气压存在的原因
大气压在我们周围时刻存在着,但我们却没有感受到,这是因为人身体内外空气相通,身体各部位内外所受的压力相同,内外平衡。
2.大气压的大小
(1)测量工具:大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计测量。空盒气压计的优点是携带和使用比较方便,而水银气压计的优点则是测量较精确。
(2)大气压与高度的关系:高度越高,大气压越小。
(3)标准大气压:在海平面附近,大气压的数值接近于帕(即760毫米汞柱)。
【托里拆利实验】(最早精确测量大气压的实验)
实验方法:该实验通过一根长约1米、一端开口的玻璃管中装满水银,并将其倒插在水银槽中,发现
水银柱下降到高度差约为760mm时不再下降。此时管外所受大气压强与管内水银柱产生的压强正好处
于一个平衡状态,因此得出大气压相当于约760mm水银柱产生的压强。
【实验误差分析】
①玻璃管中混入空气的影响:若玻璃管中水银没有装满,即管内混入空气,则水银柱的高度将会变小。因为这时玻璃管上方不再是真空,与槽内液面面相平的位置所受到的大气压强等于玻璃管上方的气体压强加上液体压强,因此竖直高度将会变小。
②管内水银柱的高度与大气压的大小有关,而与管的粗细、长度、形状等无关。
(4)自制气压计
p大气=p空气+p液,相当于大气压着管内液体,当外界大气压升高时,会压缩玻璃管内的水面,管内液柱下降。反之则管内液面升高。
3.大气压的应用与影响
(1)生活用品与大气压:抽出真空压缩袋内的空气,外界的大气压就会把物品压扁;吸尘器工作时,会将里面的空气排出,使里面形成一个低压区,外界的空气在大气压的作用下,带着尘垢从吸尘器的地刷进入;离心式水泵:叶轮高速旋转时,泵壳里的水会被旋转的叶轮甩到出水管里。水被甩出时,转轴附近就形成了一个低压区,外面的水就在大气压的作用下,推开底阀通过进水管进入泵壳。
(2)大气压对天气的影响:大气压会随高度的升高而减小;同一高度,不同区域的大气压却不一定相同;甚至在同一地点,大气压也不是固定不变的。
高压区中心的空气从上往下流动,天气晴朗,空气干燥;
低压区中心的空气从下往上流动,天空多云,常形成阴雨天气。
(3)大气压对人体的影响:在晴朗的天气,气压较高,人的心情舒畅;阴雨天,气压较低,感到疲倦和烦躁;人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程,如高原反应;中医拔罐对大气压的利用;飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压等。
(4)气压对液体沸点的影响
气压的大小会对液体的沸点造成影响。
当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
高原上高度高,气压小,液体沸点低,煮不熟食物。
压力锅利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理,可在高原上煮熟食物。
4.流速和压强的关系
(1)气体的压强与流速的大小有关,气体的流速越大,压强越小。
(2)跟气体一样,液体的压强也会随流速的增大而减小。液体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
(3)实例:列车站台安全线;挂在窗内的窗帘向外飘出;两艘船不能靠太近行驶;飞机的升力;化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变大,压强变小,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成雾状。
知识点七 浮力
一、浮力
1.浮力
(1)概念:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力就叫做浮力。
浮力方向:竖直向上;
受力物体:浸入的物体;
施力物体:液体或气体。
(2)浮力成因:物体上下表面受到的液体压力不同。F浮=F下表面-F上表面
【易错易混】不受浮力的情况
若下表面无水(如桥墩),且下表面面积比上表面面积大,则物体不受浮力。
2.浮力的测量
把物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数F1,即为物体重力,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数F2,则F浮=F1-F2或F浮=G-F示
二、阿基米德原理
1.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
即:F浮=G排液=m排g=ρ液gV排
【易错易混】浸入包括全部浸入和部分浸入:
当物体全部浸没时,V排=V物;当物体部分浸没时,V排<V物
(2)公式适用范围:液体、气体
【阿基米德原理验证实验】
由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
2.浮力的计算
①压力差法:根据浮力成因,浮力等于上下表面压力差列式计算
𝐹浮=𝐹下表面−𝐹上表面;若物体漂浮,则浮力等于F下表面
②称重法:用弹簧测力计称重后再放入液体中读出示数,𝐹浮=𝐺−𝐹拉;
③阿基米德原理:𝐹浮=𝐺排液=ρ液g𝑉排;
根据题目所给信息,如给出排开液体的质量,直接用F浮=G排=m排g
④二力平衡法:根据物体的沉浮状态,一般为漂浮、悬浮、沉底,列式计算。
一般需要进行受力分析,根据物体处于平衡状态受到平衡力列式。
三、物体沉浮条件及应用
1.物体的沉浮条件
状态
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
图像
浮力和重力
密度
运动状态
向上运动或向下运动,受非平衡力作用
液体中的任意处均可悬浮
上浮的最终状态
下沉的最终状态
静止状态,受平衡力作用
2.沉浮条件的应用
(1)密度计
原理:物体漂浮原理;同一支密度计测量不同液体密度时,密度计重力不变,故浮力不变,由于液体密度不同,V排改变。
结构:下粗上细的玻璃管,下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞,使重心下移密度计更稳定。
刻度值特点:上面读数小,下面读数大;刻度不均匀,上疏下密;无零刻度。
(2)轮船
原理:轮船漂浮原理;若不改变船的总重力,在不同水域浮力不变,V排发生改变,若在同一水域行驶,改变船重,则浮力改变。
结构:用钢板制成的轮船,由于船体中间很大部分是空的,可以排开更多的水,获得更大的浮力,从而能漂浮在水面上。轮船的大小通常用排水量表示,排水量是轮船满载时排开水的质量,排水量等于船自身质量和满载时货物的质量之和。
(3)潜艇
原理:潜艇悬浮在水中时完全浸没,V排不变,浮力不变,通过水舱水量的改变,改变自身重力。当水舱充满水时,潜艇受到的重力大于浮力,潜艇下沉;当用压缩空气将水舱里的水排出一部分,潜艇受到的重力等于浮力时,潜艇就会停留在水面下任何深度的地方;当继续排水,重力小于浮力,潜艇上浮。
(4)热气球和气艇
氢气球、热气球、飞艇上浮到空中,是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气的小,使得它们受到空气的浮力大于重力,使其上升。
方法一 托盘天平误差分析
类型
具体操作
误差分析
与真实值相比
调平环节的误差
游码未归零就调节平衡螺母
调平时,游码的初始示数a克相当于一个提前加入右盘的小砝码
测量值偏大,偏大a克
指针未指分度盘中央便开始测量
指针偏左,说明初始状态左盘重,称量时需在右盘多加砝码才能平衡
测量值偏大
指针偏右,说明初始状态右盘重,称量时可在右盘少加砝码
测量值偏小
称量过程的误差
物体和砝码位置放反,且使用了游码
正确关系为m物 = m砝 - m游,但读数时仍按 m读 = m砝 + m游计算
测量值偏大,偏大2m游
物体和砝码位置放反,但未使用游码
此时平衡关系仍为 m物 = m砝,读数正确
准确无误
称量过程的误差
称量时,错误地调节平衡螺母
通过调节平衡螺母强行让横梁“平衡”,破坏了初始调平状态,相当于人为改变了某一盘的质量
左调螺母,测量值偏大;右调螺母,测量值偏小
称量时指针未指分度盘中央便读数
指针偏左,说明左盘重,但已按当前状态读数,意味着右盘砝码加得不够
测量值偏小
指针偏右,说明右盘重,但已按当前状态读数,意味着右盘砝码加多了
测量值偏大
砝码和读数本身的误差
砝码磨损(质量变小)
为使天平平衡,需加入更多或更重的砝码,但读数仍按砝码标示值计算
测量值偏大
砝码生锈或沾有污物(质量变大)
为使天平平衡,所需砝码比实际应加的少,但读数仍按砝码标示值计算
测量值偏小
按游码右侧所对刻度读数
游码读数应以左侧边缘对准的刻度为准。按右侧读数会导致游码示数读取偏大
测量值偏大
【典例】小科利用托盘天平、烧杯、水和记号笔测量酱油的密度。
(1)天平调平:将托盘天平放在水平桌面上,先将游码移至 ,发现指针指在分度盘中央刻度线左侧,此时应向 调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)完成调平后,小科按如下步骤进行了实验。
步骤一:用记号笔在空烧杯外壁画上标记,并用托盘天平测出空烧杯的质量为m1;
步骤二:将水倒入烧杯至标记处,测出烧杯和水的总质量为m2;
步骤三:将水倒出擦干后,往烧杯内倒入酱油至标记处,测出烧杯和酱油的总质量为m3。设水的密度为ρ水,则该酱油密度的表达式为ρ酱油 (用ρ水、m1、m2、m3表示)
(3)步骤三中水倒出后,在烧杯外壁还沾有一些水未擦干,这会导致所测酱油密度 (选填“偏大” “偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 零刻度线处 右
(2)
(3)偏大
【详解】(1)使用天平测量物体质量时,应将托盘天平放在水平桌面上,先将游码移至标尺左端零刻度线处。发现指针指在分度盘中央刻度线左侧,说明左侧重,此时应将平衡螺母向右调,直至天平平衡。
(2)烧杯中水的质量
水的体积
烧杯中装酱油到相同刻度处,水和酱油的体积相等,所以酱油的体积为
烧杯中酱油的质量
酱油的密度
(3)在烧杯外壁还沾有一些水未擦干,会导致酱油和烧杯的总质量偏大,测得的酱油的质量偏大,由可知,测得的酱油的密度将偏大。
方法二 凸透镜成像规律的静态与动态分析
凸透镜成像规律是光学重点,此口诀是记忆核心。
当物距(u)大于二倍焦距(u>2f)时,成倒立、缩小的实像(照相机原理);
当物距在一倍和二倍焦距之间(f<u<2f)时,成倒立、放大的实像(投影仪原理);
当物距小于一倍焦距(u<f)时,成正立、放大的虚像(放大镜原理)。
成像光路图是理解这一规律的基础。
超越静态记忆,理解动态过程。当物体从远处靠近凸透镜时,像的变化规律是:“物近像远像变大,物远像近像变小”。在成实像的范围内(u>f),像的移动速度快于物体,且像距变化比物距变化更显著。此规律是解决“透镜移动”、“光屏调节”和“视力矫正原理分析”(凹透镜发散光线使像距增大)题的关键。
【典例】(2024·浙江温州·三模)如图所示,小科同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为 cm;
(2)小科移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (“照相机”/“投影仪”);
(3)在图丙所示实验场景下,小科把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”后,像变得模糊了。下列操作能使烛焰的像再次变得清晰的是 ;
A.从水凸透镜中抽出适量的水
B.往水凸透镜中注入适量的水
C.将光屏往透镜方向移动
(4)为了探究生活中的透镜成像现象,小科把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫(如图丁)小科透过水杯看到的是老鼠的 (“实”/“虚”)像。
【答案】 8.0 照相机 B 实
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是8.0cm。
(2)[2]由图乙知道,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)[3]近视镜是凹透镜,对光有发散作用,使成像远离凸透镜,若想在光屏上重新得到清晰的像,应该使光屏远离凸透镜或者应该在水透镜中加水,使透镜的折光能力变大,使成像靠近凸透镜,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[4]圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由丁图知道,此时的老鼠的像与原图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像。
方法三 受力分析中的平衡力与相互作用力
受力分析是力学基础,极易混淆“平衡力”和“相互作用力”。关键在于抓住“同体”与“不同体”。
平衡力作用在同一个物体上,等大、反向、共线,且物体处于平衡状态;
相互作用力作用在两个相互作用的物体上,同样等大、反向、共线,但同时产生、同时消失。
例如,桌面上的书,书所受的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力(同体);书对桌面的压力与桌面对书的支持力是相互作用力(不同体)。
对于无法直接判断的力(如静摩擦力、弹力方向),先假设物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),根据其他已知力的大小和方向,利用二力平衡条件或多力平衡原理,反向推导未知力。此法是分析复杂力学情景(如叠加体、传送带上的物体)的基石。
【典例】(2024·浙江·一模)如图所示为一木块在水平推力的作用下在粗糙水平桌面上运动时的频闪照片,所用闪光灯每隔相等时间闪亮一次,相机拍下此时木块的位置,下列说法正确的是( )
A.木块运动过程中受到平衡力的作用
B.以桌面为参照物木块一定向右运动
C.如木块向左运动,则木块受到的摩擦力越来越小
D.如木块向右运动,则木块受到的推力大于摩擦力
【答案】D
【详解】A.由图可知,在时间相同时,木块通过的路程不同,则木块的运动速度不同,所以木块的运动状态在改变,故木块运动过程中受到非平衡力的作用,故A错误;
B.由于体中,木块受到的水平推力的方向未知,所以木块的运动方向未知,故不能判断木块的运动方向,故B错误;
C.木块向左运动时,压力大小和接触面粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,故C错误;
D.木块向右运动时,在时间相同时,木块通过的路程越来越大,所以木块做加速运动,则木块受到的推力大于摩擦力,故D正确。
故选D。
易错点一 实像与虚像的混淆
正确观点:实像是实际光线的会聚点,能用光屏承接,且像与物分居透镜两侧;虚像不是实际光线的会聚点,是光线的反向延长线的交点,不能用光屏承接,且像与物在透镜同侧。
易错分析:学生最易混淆凸透镜成像规律中的实像和虚像。
例如,误认为“放大的一定是虚像”(错,当f<u<2f时成放大、倒立的实像);或认为“虚像都是正立的,所以正立的像都是虚像”(不严谨,平面镜也成正立虚像,但凸透镜成虚像时物距必须小于焦距)。
判断核心在于成像原理:是否由实际光线会聚而成。凸透镜成像光路图是理解这一点的关键。
【典例】像的成因有三个:直线传播成像、反射成像和折射成像,所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例:( )
①照相机所成的像;②在潜望镜中看到的景物的像;③放大镜中看到的物体的像;④幻灯机屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像
A.属于实像的是①④
B.属于虚像的是②③④
C.属于折射成像的是①③⑤
D.属于反射成像的是①②⑤
【答案】A
【详解】①相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理,成的是实像,它是光的折射形成的;
②从潜望镜中观察景物,观察到的是虚像,利用的是平面镜成像原理,是光的反射形成的;
③放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的,是光的折射形成的;
④幻灯机是利用凸透镜成倒立放大实像的原理,是光的折射形成的;
⑤汽车观后镜是一个凸面镜,从观后镜中看到的是物体的虚像,是光的反射形成的;
综上所述,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤,故A正确。
故选A。
易错点二 摩擦力的方向判断错误
正确观点:摩擦力的方向总是与物体发生相对运动(滑动摩擦)或具有相对运动趋势(静摩擦)的方向相反,其作用是阻碍物体间的这种相对运动或趋势。
易错分析:学生常错误地认为“摩擦力的方向总是与物体运动方向相反”,从而认为摩擦力总是阻力。实际上,摩擦力也可以是动力。例如,人走路时,脚有向后蹬地的趋势,地面对脚施加的静摩擦力方向是向前的,正是这个摩擦力驱动人前进,此时摩擦力方向与人的运动方向相同。判断的关键在于“相对”二字,需分析接触物体之间的相对运动或趋势。
【典例】(2025·浙江·一模)如图是机场内正在匀速运行的水平传送带,图是其俯视示意图。某时刻行李箱甲、乙运动到如图位置,下列说法正确的是( )
A.此时甲不受摩擦力
B.此时甲受到水平向前摩擦力
C.此时乙不受摩擦力
D.此时甲乙均受平衡力的作用
【答案】A
【详解】AB.对于行李箱甲,它在匀速运行的水平行李传送带上做匀速直线运动,甲与传送带之间没有相对运动或相对运动的趋势,所以甲不受摩擦力,故A正确,B错误;
CD.对于行李箱乙,它做匀速转弯运动,运动方向不断改变,运动状态发生变化,一定受力且受力不平衡,同时乙相对于传送带在转弯处有相对运动的趋势,会受到摩擦力,故CD错误。
故选A。
易错点三 阿基米德原理的应用条件混淆
正确观点:浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于它排开的液体所受的重力,即 F浮 = G排液 = ρ液gV排。浮力大小仅取决于液体的密度(ρ液)和物体排开液体的体积(V排)。
易错分析:此错误常出现在比较浮力大小或分析浮力变化的情境中。
常见错误有:①认为物体自身密度越大,所受浮力越小(错误,浮力与物体密度无关);
②认为物体在液体中浸没越深,所受浮力越大(错误,物体完全浸没后,V排不变,浮力与深度无关)。
必须严格依据原理,排除物体密度、形状、浸没深度等无关因素的干扰。
【典例】(2025·浙江金华·三模)我国第三艘航空母舰福建舰自2024年5月1日首次海试起,到2025年5月已进行了第八次海试。如图所示,福建舰满载排水量为8万余吨,搭载了自主研发的电磁弹射系统,利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞。福建舰服役后大大提升了我国海军实力。下列说法正确的是( )
A.电磁弹射系统与电动机的工作原理相同
B.福建舰在海上航行时受到的浮力大于重力
C.福建舰从长江驶入东海后,舰体相对于液面会下沉一些
D.舰载机从福建舰上起飞后,福建舰所受浮力变小,舰底受到水的压强变大
【答案】A
【详解】A.由“搭载了自主研发的电磁弹射系统,利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞”可知,电磁弹射系统的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机的原理相同,故A正确;
B.福建舰在海上航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,故B错误;
C.福建舰从长江驶入东海后,仍漂浮,浮力不变,液体密度增大,由可知,排开液体的体积将变小,可知舰体相对于液面会上浮一些,故C错误;
D.舰载机从福建舰上起飞后,福建舰所受浮力变小,由可知,排开液体的体积将变小,可知舰体相对于液面会上浮一些,由可知,舰底受到水的压强变小,故D错误。
故选A。
知识点一 物质的质量与密度
【典例1】(2025·浙江·中考真题)中国科研团队在微型飞行器技术领域取得重大突破。重4.21g、巴掌大小的太阳能动力微型无人机,仅靠两片微型太阳能电池就能驱动,且能够依靠自然光持续飞行。其中,“4.21g”描述的是无人机的( )
A.体积
B.质量
C.密度
D.比热容
【答案】B
【详解】生活中我们常用重表示物体的质量,质量的国际标准单位是kg,常有单位有g、t等,故重4.21g描述的是物体的质量,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例2】(2023·浙江舟山·中考真题)为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的,泡沫金属材料应具有的性质是( )
A.熔点低
B.密度小
C.硬度大
D.着火点高
【答案】B
【详解】由于汽车的体积不变,所以使用的金属的体积不变,要实现减轻汽车自重,即减小汽车质量,由可知,金属的密度减小,因此泡沫金属材料应具有的性质是密度小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
知识点二 物态变化
【典例3】(2023·浙江衢州·中考真题)小科设计并制作了如图的咸水淡化装置,同时针对该装置设计了评价表。“咸水淡化装置”评价表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一:装置结构
结构完整,有加热、冷却和收集装置
结构较完整,缺少较好的冷却装置
结构不完整,有1处以上缺失
指标二:淡化效果
能从咸水中制得淡水,速度较快、连续稳定
能从咸水中制得淡水,但效果不明显
不能从咸水中制得淡水
指标三:?
……
……
……
(1)易拉罐中的咸水先经过汽化,后经过 (填物态变化名称)变成淡水流入容器。
(2)根据评价需要,请你提出一项评价指标写在指标三“?”处。
【答案】 液化 节能环保(操作简便; 推广价值;制作成本)
【详解】(1)物质由气态转变为液态的过程叫做液化,易拉罐中的咸水先经过汽化,后经过液化变成淡水;
(2)实验装置的评价可从装置的结构是否合理完整、实验效果是否明显、装置是否节能环保、操作是否简便、装置是否有推广价值和制作成本是否廉价几方面进行评价,指标三为节能环保或操作简便或 推广价值工或制作成本。
【典例4】(2025·浙江)厨房中蕴含着丰富的科学知识。下列说法不正确的是( )
A.冰箱里的水结冰属于凝固现象
C.菜刀的刀刃做得很薄是为了减小压强
B.锅里的水在沸腾过程中要吸热
D.高压锅通过增大锅内气压使液体沸点升高
【答案】C
【解析】A、水由液体转化为固态的过程称为凝固,故A正确,不符合题意;B、水沸腾时温度不变,但要继续吸热,故B正确,不符合题意;
C、菜刀的刀刃做得很薄,是通过减小受力面积来增大压强,故C错误,符合题意;
D、液体沸点随压强的增大而增大,高压锅是通过增大锅内气压使液体沸点升高的,故D正确,不符合题意。
故选C。
知识点三 声与光
【典例5】(2025·浙江金华·二模)盛夏时节,常听见声声蝉鸣。当我们在房间内休息时,为减轻窗外蝉鸣的影响,下列方法一定没有效果的是( )
A.带上隔音耳罩,在人耳处减小噪声
B.在窗户缝隙加装隔音棉并关上窗
C.安装双层真空玻璃阻隔窗外声音传入
D.打开门窗,让噪声直接穿过房间
【答案】D
【详解】A.带上耳机,属于在人耳处减弱噪声,可知是有效的方式,故A不符合题意;
B.在窗户缝隙加装隔音棉并关上窗,属于在传播过程中减弱噪声,可知是有效的方式,故B不符合题意;
C.安装双层真空玻璃阻隔窗外声音传入,原理是真空不能传声,属于在传播过程中减弱噪声,可知是有效的方式,故C不符合题意;
D.打开窗户,声音由空气传播进房间,不能减轻窗外蝉鸣的影响,故D符合题意。
故选D。
【典例6】(2025·浙江·中考真题)几百年前,我国古代学者墨子和他的学生完成了世界上第一个小孔成像实验。墨子站在暗室外,其学生在带有小孔的暗室内观察。这个实验的原理是( )
A.光的折射
B.光的反射
C.光的色散
D.光的直线传播
【答案】D
【详解】A.光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象,与小孔成像原理不符,故A不符合题意;
B.光的反射是指光在传播到不同介质分界面时,一部分光返回原介质的现象,小孔成像并非此原理,故B不符合题意;
C.光的色散是指复色光分解为单色光的现象,如三棱镜分光,与小孔成像无关,故C不符合题意。
D.小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。小孔成像表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,形成倒立的像。故D符合题意。
故选D。
【典例7】(2023·浙江湖州·中考真题)图1是数码照相机的成像原理,当景物在离镜头2倍焦距之外时,能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生,造成近视,如图2所示,他应配戴 透镜来矫正近视。
【答案】 实 凹
【详解】[1]由凸透镜成像规律可知,当景物在离镜头2倍焦距之外时,像成在一倍焦距与二倍焦距之间,像距小于物距,能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像。
[2]如果我们长期不注意用眼卫生,就会使晶状体的曲度增大,折光能力太强,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼;凹透镜对光线有发散作用,可以使过早会聚的像正好成在视网膜上,因此近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。
知识点四 机械运动
【典例8】(2024·浙江·中考真题)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于 (填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为 焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为 牛。
【答案】(1)运动状态
(2)500
(3)0
【详解】(1)以地面为参照物,雪橇相对于地面位置发生改变,因此是运动的。
(2)狗的拉力对雪橇做功为
(3)货物和雪橇保持相对静止,且无相对运动的趋势,之间不存在摩擦力,则雪橇对货物的摩擦力为0N。
【典例9】(2023·浙江宁波·中考真题)如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置,该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,一般有两种方式:第一种是背景板相对于地面静止,移动孙悟空:第二种方式是孙悟空相对于地面静止,移动背景板。如果采用第二种方式,背景板按下列方向移动可以实现的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】当孙悟空相对于地面静止,移动背景板时,让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,则以悟空为参照物,背景板向右下运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
知识点五 运动和力
【典例10】(2025·浙江·中考真题)欲探究影响滑动摩擦力的因素,小明设计了如图所示的实验。
(1)定滑轮的作用是 ;
(2)木块处于哪种状态时可以测得滑动摩擦力的大小?
(3)为了探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响,可放置毛巾改变接触面的粗糙程度,则应将毛巾放在何处? ;
(4)分别改变木块的质量和拉动木板的速度,比较滑动摩擦力的大小,可得出结论: 。
【答案】(1)改变力的方向
(2)木块和木板之间相对滑动时
(3)放在木块下面,长木板上面
(4)见解析
【详解】(1)定滑轮的作用是改变力的方向,但不能改变力的大小。
(2)当木板在光滑的水平桌面发生相对运动时,木板与桌面没有摩擦力,木块相对地面静止且木块与木板之间相对滑动时,木板只与木块间存在摩擦力,弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力;因为当木板运动时,木块相对地面静止,但相对木板滑动,此时木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力,二力平衡,所以弹簧测力计读数即为滑动摩擦力大小。
(3)为了探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响,应将毛巾放在木块下面,长木板上面。这样木块与毛巾接触,改变了原来木块与长木板的接触面粗糙程度,同时能保证压力等其他因素不变,符合控制变量法的要求。
(4)通过改变木块质量来改变压力大小,会发现压力越大,滑动摩擦力越大;而改变拉动木板的速度,会发现滑动摩擦力大小不变。故可得出结论:滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关。
【典例11】(2025·浙江·中考真题)如图,一只企鹅站在冰面上,享受着“日光浴”,下列说法正确的是( )
A.企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力方向相同
B.企鹅所受的重力与企鹅对冰面的压力方向相反
C.企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力大小相等
D.企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,方向竖直向下;支持力是冰面对企鹅的作用力,方向垂直于冰面向上。所以企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力方向相反,故A错误;
B.企鹅所受的重力方向竖直向下,企鹅对冰面的压力方向也是垂直于冰面向下,二者方向相同,故B错误;
C.企鹅站在冰面上处于静止状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。企鹅在竖直方向上受到重力和冰面的支持力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,可知企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力大小相等,故C正确;
D.平衡力是作用在同一个物体上的两个力,而企鹅对冰面的压力作用在冰面上,冰面对企鹅的支持力作用在企鹅上,这两个力分别作用在两个不同的物体上,它们是一对相互作用力,不是平衡力,故D错误。
故选C。
【典例12】(2023·浙江金华·中考真题)小金用的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央,桌子始终保持静止;小金再用的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动,纸箱在桌面上没有发生滑动,如图乙所示。完成下列问题
(1)图甲中地面对桌子的摩擦力方向是 ;
(2)图乙中纸箱受到的摩擦力大小是 牛。
【答案】 水平向左 0
【详解】(1)[1]小金用20N的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央,桌子始终保持静止;将纸箱和桌子看成一个整体,此时这个整体受到水平向右的20N的力,此时静止处于平衡状态,故桌子受到水平向左的20N的摩擦力的作用。
(2)[2]小金用120N的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动,纸箱在桌面上没有发生滑动,也没有相对运动的趋势,此时纸箱只受到竖直方向的重力和支持力的作用,不受摩擦力的作用,即摩擦力为0。
知识点六 压强 大气压强
【典例13】(2023·浙江湖州·中考真题)科学上常用某领域做出突出贡献的科学家的名字为单位。下列表示压强单位的是( )
A.牛顿
B.安培
C.焦耳
D.帕斯卡
【答案】D
【详解】A.牛顿是力的单位,符号是N,故A不符合题意;
B.安培是电流的单位,符号是A,故B不符合题意;
C.焦耳是功、能量的单位,符号是J,故C不符合题意;
D.帕斯卡是压强的单位,符号是Pa,故D符合题意。
故选D。
【典例14】(2025·浙江·中考真题)如图甲所示,在高铁站,离站台边缘一定距离的地方有一块黄色区域,人必须站在黄色区域以外的地方候车。这是因为列车进站时车厢附近空气流速大、压强 ,乘客若离列车很近会被“推”向列车,从而发生危险。为了充分利用能量,某地高铁站火车进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。如图乙所示,进站上坡前关闭发动机,列车由于具有 冲上缓坡,这样设计可以让列车无动力滑行,进站时将动能转化为 能储存起来。
【答案】 小 惯性 重力势
【详解】[1]人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
[2][3]列车进站时,关闭发动机,列车由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动冲上缓坡,此时高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能。
【典例15】(2023·浙江湖州·中考真题)2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是( )
A. 对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来
B. 用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变
C. 加热空气后,热气球不断上升
D. 覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下
【答案】A
【详解】飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理;
A.当沿漏斗管口用力吹气时,乒乓球上面的空气流速加快,压强变小,而球下方的压强仍是大气压,大于球上方的压强,故乒乓球不会掉下去,故A符合题意;
B.吸牛奶的过程中不仅吸了牛奶同时吸出了空气,故牛奶盒外部的空气对牛奶盒有一个向里的力,使牛奶盒变形,证明大气压的存在,故B不符合题意;
C.热气球升空利用的是空气浮力和物体的浮沉条件,故C不符合题意;
D.纸片托水的“覆杯实验”,纸片托水正是因为大气压托起了纸片,能证明大气压的存在,故D不符合题意。
故选A。
知识点七 浮力
【典例16】(2025·浙江·中考真题)鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图,鱼在水缸中,当它浮在水面时,与悬浮在水中相比( )
A.受到的浮力减少
B.受到的浮力不变
C.水面高度下降
D.水面高度上升
【答案】B
【详解】AB.当物体漂浮或悬浮时,鱼受到的浮力等于自身的重力,所以鱼在水缸中,当它浮在水面时,与悬浮在水中相比,浮力不变,故A不符合题意,B符合题意;
CD.阿基米德原理F浮=ρ水gV排分析,浮力不变,液体密度不变,所以两次排开的液体体积不变,水面高度也不变,故CD不符合题意。
故选B。
【典例17】(2024·浙江·中考真题)运河中一艘货船因偏离航道搁浅(如图)。为使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是( )
A.借助浮筒使船上浮
B.将货船拖回到航道
C.清除货船底部淤泥
D.将货物搬到甲板上
【答案】D
【详解】A.借助浮筒能增大浮力,可以使船上浮,故A不符合题意;
B.将货船拖回到航道,可以使船继续航行,故B不符合题意;
C.清除货船底部淤泥,能增大船排开的水的体积,从而增大浮力,故C不符合题意;
D.将货物搬到甲板上,船和货物的总重力不变,在浮力不变的情况下,不能继续航行,故D符合题意。
故选D。
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物质科学(物理1)
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 物质的质量与密度
知识点二 物态变化
知识点三 声与光
知识点四 机械运动
知识点五 运动和力
知识点六 压强 大气压强
知识点七 浮力
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
方法一 托盘天平误差分析
方法二 凸透镜成像规律的静态与动态分析
方法三 受力分析中的平衡力与相互作用力
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 实像与虚像的混淆
易错点二 摩擦力的方向判断错误
易错点三 阿基米德原理的应用条件混淆
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
1. 知道质量的定义,学会用天平测量质量;理解密度所反映的物质属性,会测量固体和液体的密度。
2. 理解物质的三态及其变化的特点,并能用图像描述这些特点,如水的沸腾、晶体的熔化和凝固;知道物态变化伴随着吸热和放热,并能将其应用于解释生活中常见的现象。用物质粒子模型简要解释物质的三态变化,了解建立模型的思想方法。
3. 初步认识常见的几种力,能用力与运动的关系解释和解决生活中的简单力学问题;能描述物体运动的快慢,分析物体受到的力,解释力和运动之间的关系;能用等效替换的方法理解阿基米德原理;能用实验探究阿基米德原理,能用压强原理解释阿基米德原理;能用压强与流速的关系解释相关现象。
4. 知道光的直线传播、反射、折射和色散等现象;能解释与声音的产生、传播有关的简单问题;了解波可以传递信息;能根据光线模型解释针孔成像、影子等现象;根据光的反射规律解释平面镜成像的特征;根据折射规律解释水中物体的“视深”问题;能用实验探究凸透镜所成的实像(放大、等大、缩小)和虚像,并能利用成像规律解释投影仪、照相机、远视眼镜、放大镜的光学原理。
5. 理解电荷间的相互作用规律;说明电流的形成原因;能正确测量电路中的电流和电压;能从电压与电阻的本质理解欧姆定律;知道电可以产生磁,理解磁产生电的条件;知道磁场对通电导线作用的规律,并能根据电流方向和磁场方向的变化判断导线受力方向的变化。能连接简单的串联电路和并联电路;能用控制变量的方法探究电阻大小相关影响因素,探究电流与电压、电阻之间的关系;能用欧姆定律解释常见的电学问题,求解简单的电路问题;能描述和建构通电直导线、通电螺线管周围的磁场模型。
6. 认识常见的能的形式及其转化;知道机械能转化与守恒的条件和规律,能解释相关问题;理解做功会发生能的转化,能用功和能的关系解释能的转化现象;理解热机的工作原理;具备安全用电常识;理解放射性的特点与防护方法。
7. 能用案例分析归纳改变内能的两种方式,能用比热容的物理意义直接计算热量问题,能根据燃料的热值计算热机的能耗问题。
8. 能探究简单机械的特点,解决简单机械的相关问题,计算机械效率;能设计与探究电流产生热量的影响因素;能收集数据计算家用电器的能耗问题。
知识点一 物质的质量与密度
一、质量的测量
1.质量
概念:质量表示物体所含 。符号m。
特性:质量是物体本身的一种 ,不随形状、位置、温度和状态的改变而改变。
单位:常用单位是 ,其他单位 等。
2.天平的使用
使用步骤
放
把天平放在 上
移
将游码移到标尺左端的 处
调
调节平衡螺母,使指针指在 或
测
先估后测:先估计 ,避免超出天平的量程
左物右码:左盘放 ,右盘放
先大后小:用镊子先放 ,再放
游码调平衡:用镊子移动 使天平平衡
读
物体的质量 = ,即m物 =
收
测量完毕,取下物体,用镊子将砝码放回砝码盒,游码拨回零刻度线
二、密度
1.密度的概念
概念: ,叫做这种物质的密度。
计算公式:
单位: 换算: =
影响因素:
特性:密度是物质的一种 ,与质量多少、体积大小无关,同种物质相同物态下的密度一般相同。
2.正确理解密度公式
①是密度的计算式,而不是决定式,密度取决于物质的种类、状态等,不能认为物质的密度与质量
成正比、与体积成反比。
②不同物质的密度一般不同,但密度相同的物质不一定是同种物质。
③物质的密度受物态变化和温度的影响。
三、密度的测量
1.常规测量方法
(1)固体密度测量
①测质量:用天平测出固体的质量m
②测体积:规则形状直接计算;不规则形状用排水法
(向量筒中倒入适量的水,记下刻度值V1,用细线将固体拴住,缓缓放入量筒中的水里,并使之完全浸入,记下水面刻度值V2,体积= V2-V1)
③计算密度:
注意:
①测量顺序:应先测质量,再测体积。如果先测体积,固体表面会沾水,导致质量测量偏大,从而使计算出的密度偏大。
②固体状态:此方法要求固体不溶于水且密度大于水(能沉入水中)。
若固体密度小于水,物体漂浮在水面,无法直接用排水法测体积。可采用:针压法、沉坠法
(2)液体密度测量
对于液体,核心是测量其质量和体积,为避免容器内壁残留液体引起误差,常用差量法:
①用天平测出烧杯和液体的总质量m1。
②将烧杯中部分液体倒入量筒,读出量筒中液体的体积V。
③用天平测出剩余液体和烧杯的总质量m2。
④计算密度:
常见误差较大的方法及原因:
若先测空烧杯质量,再将全部液体倒入量筒测体积,则所测体积偏小,使密度计算结果偏大;
或先用量筒测液体体积,再将液体倒入烧杯测质量,则所测质量偏小,使密度计算结果偏小。
除了操作顺序,还有一些细节需要注意:
量筒的读数时俯视或仰视带来的读数误差;天平的使用误差等。
2.特殊测量方法
缺少主要仪器是常见问题
(1)缺量筒
核心是等体积替代:测出物体质量m后,关键在于求体积。可用排水法,固体完全浸没时排开水的体积等于物体的体积,可用天平测量排开水的质量,再根据密度公式计算体积。
(2)缺天平
核心是等质量替代:可利用浮力解决。
一漂一沉法:适用能漂浮物体,先漂浮G物=G排,得到物体质量,再浸没得到V物=V排;
浮舟法:适用于下沉但可借助工具漂浮的物体,体积可以排水法测量,浮舟漂浮时记下V1,浮舟和物体漂浮几下V2,则物体漂浮的V排=V2-V1,根据物体漂浮G物=G排=ρ(V2-V1)g,得到质量。
也可利用弹簧测力计测量重力和浮力。
知识点二 物态变化
一、科学测量
1.长度的测量
测量工具:直尺、卷尺、皮尺等。精确度较高时,可用游标卡尺、螺旋测微器等。
长度单位:km、dm、cm、mm、μm、nm等。
换算: 1mm=1000μm 1μm=1000nm
测量方法:
选:选适当量程及分度值的刻度尺
放:刻度尺与被测物体平行,刻度线紧贴被测物体,零刻度线与被测物体一端对齐
看:视线正对刻度尺的刻度线,不能斜视
读:读数时要估读到分度值的下一位
记:记录的测量结果要有准确值、估计值和单位
特殊方法:平移法、化曲为直、累积法、滚轮法等
2.体积的测量
(1)测量方法:规则形状的固体可计算体积;液体体积使用量筒、量杯等测量;形状不规则的固体可用排水法测量体积。
(2)正确使用量筒或量杯
①估:先估测液体的体积;
②选:根据量筒的量程和最小刻度选择合适的量筒,应选“大而近”的量筒;
③注:将液体倒入量筒时,注意烧杯口仅靠量筒,当接近要求的刻度时,改用胶头滴管将液体逐滴滴加至要求的刻度线;
④读:读数时视线要与凹液面中央最低处相平;
⑤记:读数后,记录数据时要带上单位。
3.温度及其测量
(1)概念:物体的冷热程度称为温度。常用“t”表示。
(2)单位:常用的温度单位是摄氏度,用“℃”表示。
注:在标准大气压下,把冰水混合物的温度规定为0℃,水沸腾时的温度规定为100℃,0和100之间分成100等份,每一等份就表示1℃,对于0℃以下的温度,要在数值前面加负号,如-10℃,表示零下10℃,读作零下10摄氏度或负10摄氏度。
(3)温度的测量
温度计种类:常用的温度计有水银温度计、酒精温度计、煤油温度计等。
温度计原理:根据液体热胀冷缩的性质制成。
正确使用温度计:
①待测温度不能超出温度计的测量范围
②温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触,但不能碰到容器壁或容器底
③稳定后读数
④读数时视线相平,不能将温度计从被测物体中取出。
(4)体温计特点
玻璃泡容积较大且玻璃管内径非常细,当温度有微小变化时,水银柱的高度就会发生显著变化。玻璃泡与玻璃管之间有一段特别细的缩口,当体温计离开人体后,温度忽然下降,水银快速收缩,水银柱在这里会断开,玻璃管内的水银就退不回来了,所以它能离开人体读数。
二、物态变化
1.熔化与凝固
(1)物态变化:物质在固态、液态、气态三种状态之间的变化。
(2)熔化与凝固的概念
物质从固态变成液态的过程叫作熔化,熔化吸热。
从液态变成固态的过程叫作凝固,凝固放热。
(3)晶体与非晶体
种类
概念
举例
晶体
在熔化时具有一定的熔化温度
明矾、石膏、水晶、冰、萘、海波、食盐、金属
非晶体
在熔化时没有一定的熔化温度
松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料、石蜡、蜂蜡
①熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。不同晶体的熔点不同,熔点是物质的一种特性,非晶体没有熔点。
②凝固点:液态晶体凝固时的温度。注意:同一种物质的熔点和凝固点相同。
(4)晶体和非晶体的熔化(凝固)过程
项目
晶体
非晶体
相同点
不同点
熔点/凝固点
温度、热量变化
图像
晶体熔化条件
晶体凝固条件
2.汽化与液化
(1)汽化和液化
物质从液态变为气态的过程叫作汽化,汽化吸热;
从气态变为液态的过程叫作液化,液化放热。
(2)液化的方式
①降低温度;②压缩体积。
液化的理解:所有气体在温度降到足够低时都能够液化;
有的气体单靠压缩体积不能使它液化,必须同时使它降低到一定温度,例如氮气;
雾、露、“白气”“冒气”等,通常是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的。要特别注意:“白气”是小水珠而不是水蒸气。
(3)汽化的方式
项目
蒸发
沸腾
定义
发生部位
温度条件
剧烈程度
影响因素
能量来源
3.升华与凝华
(1)物体从固态直接变成气态的过程叫作升华,升华吸热;
从气态直接变成固态的过程叫作凝华,凝华放热。
(2)常见升华现象
冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
常见凝华现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
(3)三态变化
三、自然界水循环
1.水循环
(1)水循环的途径:蒸发、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等。
(2)水循环的实质: 。
(3)水循环动力
外因: ;
内因: 。
(4)水循环过程
①陆地内循环:陆地——大气
②海上内循环:海洋——大气
③海陆间循环:海洋——陆地——大气
2.几种常见自然现象的解释:云、雪、雨、雾、露、霜
说明:它们基本上都是空气中水蒸汽形成的,云、雪、雨在高空;雾在低空;露、霜在地面。
云:水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴,小水滴聚集成云。
雨:云中的小水珠越积越大,最后从天空落下来就形成了雨。
雪:高空的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶或小水珠凝固而成的小冰晶从空中落下来就是雪。
露:夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。
雾:无风时,暖湿气流(水气)在地面附近遇冷 液化成小水珠,形成雾。
霜:寒冷冬天,地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体和植物凝华成霜。
知识点三 声与光
一、声现象
1.声音的产生
(1)声音是由 产生的, 停止,发声也停止。
(2)声源:正在发声的物体叫做声源。
注意:不能说振动停止声音消失,因为振动停止只是不再发声,但原来所发出的声音还在向远处传播。
2.声音的传播
(1)介质:声音的传播需要物质,科学上把这样的物质叫做介质。
(2)声音传播的条件:声音的传播需要 ,可以是气体、固体、液体,真空 传声。
3.声波:声音以波的形式通过介质将声源的振动向外传播,这个波叫声波。
4.声速
(1)影响声速大小的因素:
①介质:一般来说,声音在气体中传播最 ,在液体中传播较快,在固体中传播最 。
②温度:在15℃的空气中,声音每秒传播340米,气温每升高1℃,每秒传播的距离约增加0.6米。
(2)声音在传播过程中如果遇到障碍物就会被反射,形成回声,回声可以测量距离,S=vt/2。
特性
定义
决定因素
例子
单位
音调
响度
音色
5.声音的特性
(1)超声波与次声波:人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。高于20000Hz的声叫 ,低于20Hz的声叫 。
(2)人和动物听觉频率范围各不相同。
地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生,很多动物都能听到。
海豚、蝙蝠等能发出超声波。
6.声音的利用
(1)声音能传递信息:回声定位、医用B超等。
(2)声音能传递能量:超声碎石、超声清洗仪、超声焊接等。
7.噪声及其控制
(1)乐音:人们把物体有规律的振动产生的、听起来感觉非常舒服的声音叫乐音。
(2)噪声:难听刺耳、令人厌烦的声音,是发声体做无规则振动时产生的。凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
(3)控制噪声
① :如禁止鸣笛
② :如隔音墙
③ :如耳塞
二、光的直线传播
1.光源:自身会发光的物体。如太阳、通电的电灯、点燃的蜡烛等。如月亮等不属于光源。
2.光的传播
(1)光在同一均匀物质中 。
(2)光线:为了形象地表示光的传播情况,用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。
(3)光沿直线传播的现象:影子、小孔成像;应用:激光准直、排队、射击瞄准等。
(4)小孔成像成 的 像,若u>v,成 的像,若u<v,成 的像,像的形状与孔的形状 。像和物上下 ,左右 ,可用“F”光源进行实验。
3.光速
(1)真空中的光速是目前人类已知的宇宙间最大速度,用字母c表示。c=3× 米/秒。
(2)光在不同介质中传播的速度是不同的。光在真空中的速度最大,在空气中接近这个值,光在水中的速度约为真空中光速的3/4,光在玻璃中的速度约为真空中速度的2/3。
(3)光在真空中可以传播,声音在真空中不能传播。
(4)注意光年是长度单位,指光在一年中传播的距离。
4.光的色散
(1)概念:太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)太阳光(白光)不是单色光,而是复色光;
(3)不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折程度最大。
(3)光的三原色:红、绿、蓝
(4)红外线与紫外线:在可见光谱的红光之外有红外线,紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见,这部分光叫做不可见光。
红外线的特点及作用:热作用强,穿透云雾能力强,抗干扰能力强。
紫外线的特点及作用:紫外线杀菌、验钞等。
5.物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由 决定的。
(2)不透明物体的颜色是由 决定的。例如,绿纸呈现绿色,是因为它只反射绿光,吸收其他色光;黑色物体吸收各种色光,不反射任何颜色的光;白色物体反射所有色光,不吸收任何色光。
三、光的反射
1.光的反射
(1)光射到物体表面时有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
(2)反射定律
① ;
② ;
③ 。
【易混易错】反射定律中的因果关系,先有入射,后有反射,入射、反射不能颠倒。
【实验01:探究光的反射定律】
探究反射定律的实验探究注意事项:
①在室内光线 时做光学实验,更便于观察实验效果;
②纸板必须与平面镜 ,否则不论怎样都观察不到反射光线;
③需要多次测量以避免实验的偶然性,从而使结论更具有普遍性。
(3)光路的可逆性:沿着反射光线路径射入光线,光线沿着原入射光线的路径射出。
(4)反射的分类(镜面反射和漫反射)
分类
定义
条件
特点
实例
镜面反射
平行入射的光经物体表面反射后,反射光仍然平行的反射
光滑的反射面
人在反射光线的范国内,看到物体很亮(刺眼等),不在反射光线的范围内,看到物体很暗。
光污染、黑板反光
漫反射
平行光射到凹凸不平的物体表面上,反射后反射光向着不同的方向传播,不再平行的反射
凹凸不平反射面
能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于到物体上发生漫反射的缘故
看电影、看黑板上的字
相同点
都遵循反射定律
简单区分
如在题干部分找到“反光”、“照出像”、“刺眼”、“平静的水面”等关键词,发生的都是镜面反射;出现“看到物体”、“电影幕布”、“坐在教室的各个方位都能看清黑板”、“看到不反光的物体”等关键词,发生的都是漫反射。
2.平面镜成像
(1)平面镜成像规律
①平面镜所成像的大小与物体的大小 ;
②像和物体到平面镜的距离 ;
③像和物体的连线与镜面 ;
④物与像左右 ;
⑤成 像
实像和虚像:虚像不是由实际光线会聚而成的,而是由实际光线的反向延长线会聚而成的。虚像不能用光屏承接。虚像是正立的。
【实验02:平面镜成像特点】
实验注意事项:
①实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的: ;
②选择较薄玻璃板的原因是 ;
③玻璃板必须与桌面 ,否则未点燃的蜡烛无法与像重合,不便于确定像的位置和大小。
(2)面镜的应用
①平面镜成像应用:平面交叉在生活中,常见的应用有平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
②凸面镜:对光有发散作用,使用凸面镜能起到扩大视野的作用,所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
③凹面镜:对光有会聚作用,如太阳灶、奥运圣火采集器等。
④由光路可逆原理可知,由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光,这一特点的常见应用有:探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
四、光的折射
1.光的折射
(1)光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
(2)光的折射规律
①折射光线、法线与入射光线在同一平面内;
②折射光线和入射光线分居法线的两侧;
③光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射角小于入射角,光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
【易错易混】当入射角增大时,折射角也增大,入射角减小时,折射角也减小;当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变;在折射现象中,光路可逆。
2.折射现象实例
水中筷子偏折、池水变浅、水中看到的鱼在真实鱼的上方、海市蜃楼、在水中看岸上的物体偏高等。
五、透镜及其作用
1.透镜
类型
外形特点
对光线作用
光学性质
三条特殊光线
凸透镜
平行于主光轴的光线折射后,会聚于 焦点(实焦点)
凹透镜
平行于主光轴的光线折射后,其反向延长线会聚于虚焦点
2.凸透镜成像规律
物距u
像的特点
像距
应用
移动规律
光路图
正/倒
大/小
虚/实
u>2f
两倍焦距分大小
u=2f
f<u<2f
u=f
一倍焦距分虚实
u<f
【实验03:探究凸透镜成像特点】
(1)测焦距方法:使太阳光或平行光通过凸透镜,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,这点是焦点,到凸透镜的距离即焦距。或使用二倍焦距法测焦距。
(2)调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一水平高度的目的: 。
像的调整:若像偏上,则向 调节蜡烛或光屏,或向 调节凸透镜,
若像偏下,则向 调节蜡烛或光屏,或向 调节凸透镜。
(3)若遮挡凸透镜的一部分,像还是完整的,只是折射光线变少了,像变暗
3.眼球
(1)眼球由眼球壁(包括角膜、虹膜、视网膜等)及其内容物(包括晶状体和玻璃体等)组成。
(2)视觉的形成
眼的折光系统由角膜、房水、晶状体、玻璃体组成。物体射出的光线经折光系统的折射,在视网膜上形成物像(倒立缩小的实像),经视神经传入大脑,形成视觉。
(3)虹膜的作用:调节瞳孔的大小,可以控制进入眼球内的光线的强弱。
(4)成像调节
①看近处的物体时,睫状肌收缩,晶状体变厚,折射能力变大,光会聚在视网膜上,看清近处物体;
运用规律:物近像远像变大
②看远处的物体时,睫状肌放松,晶状体变薄,折射能力变小,光会聚在视网膜上,看清远处物体。
运用规律:物远像近像变小
4.近视和远视的原理及矫正
类型
视觉特点
形成原因
成像位置
矫正方法
矫正原理
矫正图像
近视眼
远视眼(老花眼)
知识点四 机械运动
一、机械运动及其分类
1.机械运动
(1)概念:物体的空间位置不断改变的运动叫做机械运动。
(2)对机械运动的理解
除了机械运动,运动还有多种形式,如分子运动、生命运动等,而机械运动是一种最普遍、最简单、最基本的运动形式。
(3)判断物体是否发生机械运动的方法
判断物体是否发生了机械运动,关键看这个物体相对于其他物体是否有位置的改变。若物体的位置变化,则物体发生了机械运动;反之,就没有发生机械运动。
2.机械运动的分类
根据速度变化:匀速运动和变速运动;
根据运动路径:直线运动和曲线运动。
二、参照物与运动的相对性
1.参照物
(1)概念:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准,这个作为标准的物体叫参照物。
(2)参照物的性质
①相对性:用来做参照物的物体都是假定 的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参照物而言的;
②任意性:参照物的选择虽然是任意性的,但要以方便观察和使运动的描述尽可能简单为准则,没有特别指明,通常以 或 作为参照物;
③同一性:研究物体的运动时,应选择 参照物;
④差异性:同一运动选择不同的参照物,观察结果 。
2.运动和静止的相对性
(1)一个物体相对于参照物的位置没有发生改变叫做静止。
我们描述物体的“运动”或“静止”都是相对于参照物而言的,所以运动是相对运动,静止是相对静止。
(2)同一物体相对不同的参照物,其运动和静止的情况不一定相同。
例如,空中的加油机给战斗机加油时,以战斗机为参照物,加油机是静止的;而以地面为参照物,加油机是运动的。
注意:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的。
三、速度的理解、计算及应用
1.速度
(1)概念:物体在 叫做速度。
(2)物理意义:描述物体 的物理量。
(3)计算公式: ,单位:km/h或m/s,1m/s=3.6km/h。
(4)比较速度的大小(控制变量法)
①比较相同时间通过的距离,距离远的速度大;
②比较通过相同距离所需的时间,时间短的速度大;
③直接计算速度,比较速度。
【易混易错】
(1)在利用速度的计算公式进行计算时,一定要注意公式中各量的对应关系,即s、v、t必须对应于同一物体在同一过程内的路程、速度、时间。当题目中出现两个或两个以上的路程、速度、时间时,应加角标来区别。
(2)可以根据速度公式的变形公式s=vt和t=s/v求路程和运动时间。
(3)运用v=s/t进行计算时,各物理量单位要统一。
s用米做单位时,t应用秒做单位,得出v的单位是米/秒;
s用千米做单位时,t应用小时做单位,得出v的单位是千米/时。
计算时根据需要选择合适的单位,如果已知条件单位不统一,则应在代入公式前进行换算。
2.平均速度
(1)做变速直线运动的物体,运动快慢在不断变化,为了粗略地描述变速运动物体的运动情况,引入平均速度。
(2)公式:速度=,。
【易错易混】
提到平均速度必须指明路程或时间。在不同的时间、不同的路程内,物体的平均速度往往不同,所以谈到平均速度,必须指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度(包括中间停止的时间),否则,平均速度便失去意义。
3.运动图像
物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。
知识点五 运动和力
一、力的基础
1.力的概念
(1)力的概念:力是 。用F表示。
(2)力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿,简称牛,用N表示。
(3)力产生的条件:①必须要有 ;②必须要有 。
【易混易错】力不能脱离物体而存在,单个物体不能产生力的作用;力的产生不需要物体接触,如磁力,不接触也会产生力。
2.力的作用效果
(1)力能改变物体的 ,使它发生 ;
注意:形变可大可小,有些微小形变无法察觉
(2)力可以改变物体的 。
注意:运动状态包括物体的运动方向和运动快慢,只要改变其一,运动状态就发生改变,如匀速圆周运动,运动快慢不变,但运动方向改变,故运动状态发生改变。
3.力的作用是相互的
(1)一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用。也就是说,物体之间力的作用是相互的。
(2)相互作用力的特点: 。
(3)相互作用力同时产生、同时变化、同时消失,成对出现;相互作用力的发生至少要有两个物体。
4.力的测量
(1)感知力的大小:拿起两个鸡蛋的力是1N,背起一个初中生的力是500N。
(2)测量工具:测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计。
(3)弹簧测力计的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度也越长。
(6)弹簧测力计使用注意事项:
①明确量程不能超量程;
②明确分度值,以便读数;
③观察指针是否对准零刻度线;
④使用前要拉动弹簧放置与外壳摩擦使读数错误;
⑤拉力方向必须沿着弹簧的轴线方向,防止摩擦;
⑥读数时,视线要与指针所指的刻度面板垂直;
⑦不能倒置测量,防止受到外壳重力影响;
⑧挂钩施加多大力,读数即多少,与外壳上施加的力无关。
5.力的三要素
(1)力的三要素: ;
(2)力的三要素影响力的作用效果:如大小、方向都相同的力在不同位置推门时,越靠近门把手越容易开门。三个素决定力,当其中一个要素改变时力也发生改变。
6.力的示意图
(1)在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图。
如图:甲、乙表示人对木箱的A点作用一个大小为50牛、水平向右的推力。
(2)力的示意图步骤:
①确定受力物体;
②确定力的作用点;
③确定力的方向并画长度线段;
④画箭头表示力的方向;
⑤标注表示力的符号,有时还需标出力的大小和单位。
二、几种常见的力
1.重力
(1)概念:地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
(2)受力物体:地球表面附近的物体;施力物体:地球;
(3)方向:重力的方向总是 ,与水平地面垂直指向地心。(在宇宙中观察指向地球中心)
(4)重力方向的应用:重垂线检测墙体是否竖直、利用水平仪检查桌面、窗台等是否水平等。
(5)重力的大小
①物体受到的重力跟它的质量成 。(探究实验)
②重力的计算公式: ,
G的单位是牛,m的单位是千克,g取9.8N/kg,近似可取g=10N/kg;
g=9.8N/kg的物理意义: 。
注意:地球不同位置g的值不同,越接近两极g越大;不同星球g的值也不同,如月球g的值是地球的六分之一。同一个物体在地球和月球的质量相等,月球上重力是地球上重力的六分之一。
(6)重心
①重力在物体上的等效作用点叫重心。常把重力的作用点画在重心上。
②重心的位置
质量分布均匀,形状规则的物体重心在它的几何中心上。
质量分布不均匀的或形状不规则的物体可以利用悬挂法来确定重心
(找物体的任意两点悬挂,两个作用线的焦点即重心)。
③重心不一定在物体上,如圆环的重心在几何中心。重心会偏向质量大的那一侧。
注意:重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。
④物体的稳定程度越大,物体就越不容易倾倒。
提高的方法:一是增大支持面,二是降低重心。如不倒翁的中心在偏下方的位置。
2.弹力
(1)弹性:物体受力发生形变,不受力自动恢复原来形状的特性叫弹性。
(2)弹力:物体由于发生弹性形变时所产生的力,生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。
(3)弹力产生条件: ; 。两个条件缺一不可。
(4)弹力方向: 。
(5)弹力大小: ,在弹性限度内, 越大,弹力越大。
(6)弹簧测力计原理:F=k·Δx,k为弹力系数(单位N/cm), Δx为形变量。
3.摩擦力
(1)摩擦力的存在
①概念:当一个物体在另一个物体表面上发生运动或将要发生相对运动时,在两个物体的接触面上会产生一种 的力,这种力叫做摩擦力。
【易错易混】摩擦力是阻碍相对运动的力,但不一定是阻碍物体运动的力,如走路、传送带运输货物时摩擦力促进运动。
②摩擦力方向:摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向 。
③分类: (只有相对运动趋势)、 (发生相对运动)、 (发生滚动)。
④摩擦力产生条件
a. ;b. ;c. ;d. 。
(四个条件要同时满足才能产生摩擦力)
(2)影响滑动摩擦力大小的因素:
【探究实验】控制变量法、转换法;弹簧测力计示数表示摩擦力大小
具体影响:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
探究实验的改进: 改进实验不需要控制木板匀速直线运动,便于操作,便于读数等。
(3)增大或减小摩擦的方法
增大摩擦的方法:
减小摩擦的方法:
(4)滑动摩擦力大小的计算
①滑动摩擦力的计算:当物体处于静止或匀速直线运动状态时,根据平衡力求取,若压力和接触面不变,则物体不处于平衡状态时滑动摩擦力大小也不变。
②静摩擦力大小的计算(及影响因素):静摩擦力大小只与外力有关(与压力和接触面粗糙程度无关,注意与滑动摩擦力作区分),如使用5N的力无法推动物体,则f=5N,使用10N的力还是无法推动此物体,此时f=10N。
(5)摩擦力方向的判断
①根据概念,摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反;
②根据物体处于平衡状态时受到平衡力,进行受力分析,根据其他力判断摩擦力的方向。
③用假设法,假设接触面光滑从而先判断出相对运动趋势的方向,摩擦力与此方向相反。
三、力和运动的关系
1.牛顿第一定律
(1)内容: 。
(2)牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理概括出来的。这种以可靠的实验事实为基础,通过推理得出结论的研究方法是科学研究的重要方法,这种方法叫实验推理法。
【易混易错】没有外力作用可以是不受力的情况或受到的力相互抵消,合力为0,相当于不受力。力的方向相同,则合力等于各个力之和,力的方向相反,合力等于各个力作减。
2.力和运动的关系
(1)亚里士多德认为:力是 物体运动状态的原因;
【伽利略的理想实验(小车阻力实验)】
实验方法:理想实验法;
推理结论:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
(2)阻力对物体运动的影响:让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下(控制变量法),使小车滑到斜面底端时有相同的速度;阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现(转换法)。
3.惯性
(1)一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质,我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。
(2)惯性大小的影响因素: 。 大的物体惯性大, 小的物体惯性小。
(3)一切物体都具有惯性,惯性是一种属性,不是力,只能说物体具有惯性,不能说物体受到惯性。
4.二力平衡
(1)一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力是一对平衡力,即二力平衡。
(2)平衡状态:静止或匀速直线运动状态,物体所受合力为0。
(3)二力平衡条件:作用在 物体上的两个力,如果大小 ,方向 ,并且作用在 ,那么这两个力就相互平衡。
【探究二力平衡的条件实验】
(1)实验注意事项
①实验使用轻质塑料片是为了 ;
②实验中需将塑料板扭转一个角度再释放是使两个力 ,验证两个力作用在 ;
③实验采用静止状态是因为 。
(2)平衡力的特点: ;
相互作用力特点: 。
(3)二力平衡的判断:
①根据平衡力特点;
②根据物体状态(是否是静止或匀速直线运动状态)。
知识点六 压强 大气压强
一、固体压强
1.压力
(1)概念: 作用在两个物体 的作用力叫压力。
(2)压力的方向: 。
(3)作用点: 。
(4)大小:压力不都是由重力引起的,这是两种不同的力,注意和重力作区分,如以下几种压力和重力的关系。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
【易错易混】
只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时,物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同,但压力不是重力
2.压强
(1)定义:物体所受压力与受力面积之比(比值定义法)。
(2)物理意义:表示压力作用效果的物理量。
(3)计算公式: 。F-压力,单位为N;S-受力面积,单位;p-压强,单位Pa。1Pa=1N/
(4)公式适用范围:压强基础公式,适用固体、液体、气体
(5)变形公式:根据公式p=F/S及其变形公式F=pS、S=F/p可以进行压强、压力和受力面积的计算。
【易错易混】受力面积是指相互挤压的那部分面积,没有挤压的部分不是受力面积。
【探究压力作用效果的影响因素】
方法:控制变量法、转换法
影响因素: 。
当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显;
当压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
【方法技巧】直柱体压强计算公式推导
直柱体是棱垂直于底面的物体,其体积可表示为底面积×高度(侧棱高度),则:
压强计算公式:
该公式适用于涉及固体密度的题目信息
3.增大或减小压强的方法
(1)增大压强
(2)减小压强
注意:结合生活实例分析采用的方法。
二、液体压强
1.液体压强的存在
(1)产生原因:液体受到 作用,液体具有 。
(2)压强计:是测量液体内部压强的仪器;
结构:探头(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)、橡皮管、U形管。
原理:当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管左右两侧的液面出现高度差,
高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,压强越大。
注意:压强计使用前需要检验气密性
【液体压强的特点及其实验探究方法】
①由于液体具有重力,对容器 有压强,液体具有流动性,对容器 有压强;
实验方法:加水后橡皮膜突出
②液体内部向各个方向都有 ;
实验方法 → 压强计探头在液体内朝向各个方向U形管均出现液面高度差。
③同种溶液同一深度,向各个方向的压强都 ;
实验方法 → 控制液体密度、深度不变,改变方向,观察压强计液面高度差。
④液体内部的压强只与液体 有关,与液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积均无关。液体密度不变时,深度越大,压强越大;深度相同时,密度越大,压强越大。
实验方法 → 控制方向、密度相同,改变深度,探究深度和压强的关系
→ 控制方向、深度相同,改变液体密度,探究密度和压强的关系
2.液体压强的大小
(1)公式推导:取液体中一段圆柱形液柱进行分析
;
(2)计算公式:,
h为液面下某处距离自由液面(与大气接触的液面)的竖直距离,不是液面高度。
(3)连通器:上端开口,下部相连通的容器。
如茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,液面保持相平。
3.液体对容器底压力和液体重力的关系
容器的形状
容器底受到的液体压强
p=ρgh
容器底受到的液体压力
容器底对水平面的压力
F=G容+G液
容器底对水平面的压强
题目条件各有不同,如设定溶液密度相同、液面高度相同、液体质量相同、容器底面积相同等,根据不同条件注意选择合适的计算公式,如涉及密度、高度可用p=ρgh,质量相同、底面积相同更适合用p=F/S,但这并不固定,注意灵活运用!!!
三、大气压
1.大气压强的存在
(1)大气压概念:大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。
特点:大气与液体一样,向各个方向都有压强。
大气压强简称大气压,单位帕斯卡(Pa)。
(2)大气压强产生原因:大气有重力;大气具有流动性。
(3)大气压强存在的证据:覆杯实验、吸饮料、瓶中取袋、吸盘等。
(4)证明大气压强存在实验:马德堡半球实验
马德堡半球实验不仅证实了 ,还说明了大气压的数值是 。
可粗略计算大气压强p=F/S。
(5)平时感受不到大气压存在的原因
大气压在我们周围时刻存在着,但我们却没有感受到,这是因为人身体内外空气相通,身体各部位内外所受的压力相同,内外平衡。
2.大气压的大小
(1)测量工具:大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计测量。空盒气压计的优点是携带和使用比较方便,而水银气压计的优点则是测量较精确。
(2)大气压与高度的关系:高度越高,大气压越 。
(3)标准大气压:在海平面附近,大气压的数值接近于帕(即760毫米汞柱)。
【托里拆利实验】(最早精确测量大气压的实验)
实验方法:该实验通过一根长约1米、一端开口的玻璃管中装满水银,并将其倒插在水银槽中,发现
水银柱下降到高度差约为760mm时不再下降。此时管外所受大气压强与管内水银柱产生的压强正好处
于一个平衡状态,因此得出大气压相当于约760mm水银柱产生的压强。
【实验误差分析】
①玻璃管中混入空气的影响:若玻璃管中水银没有装满,即管内混入空气,则水银柱的高度将会变小。因为这时玻璃管上方不再是真空,与槽内液面面相平的位置所受到的大气压强等于玻璃管上方的气体压强加上液体压强,因此竖直高度将会变小。
②管内水银柱的高度与大气压的大小有关,而与管的粗细、长度、形状等无关。
(4)自制气压计
p大气=p空气+p液,相当于大气压着管内液体,当外界大气压升高时,会压缩玻璃管内的水面,管内液柱下降。反之则管内液面升高。
3.大气压的应用与影响
(1)生活用品与大气压:抽出真空压缩袋内的空气,外界的大气压就会把物品压扁;吸尘器工作时,会将里面的空气排出,使里面形成一个低压区,外界的空气在大气压的作用下,带着尘垢从吸尘器的地刷进入;离心式水泵:叶轮高速旋转时,泵壳里的水会被旋转的叶轮甩到出水管里。水被甩出时,转轴附近就形成了一个低压区,外面的水就在大气压的作用下,推开底阀通过进水管进入泵壳。
(2)大气压对天气的影响:大气压会随高度的升高而减小;同一高度,不同区域的大气压却不一定相同;甚至在同一地点,大气压也不是固定不变的。
高压区中心的空气从上往下流动,天气 ,空气 ;
低压区中心的空气从下往上流动,天空 ,常形成 。
(3)大气压对人体的影响:在晴朗的天气,气压较高,人的心情舒畅;阴雨天,气压较低,感到疲倦和烦躁;人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程,如高原反应;中医拔罐对大气压的利用;飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压等。
(4)气压对液体沸点的影响
气压的大小会对液体的沸点造成影响。
当气压增大时,液体的沸点会 ;当气压减小时,液体的沸点会 。
高原上高度高,气压 ,液体沸点 ,煮不熟食物。
压力锅利用液体的沸点随气压的增大而 的原理,可在高原上煮熟食物。
4.流速和压强的关系
(1)气体的压强与流速的大小有关,气体的流速越大,压强越 。
(2)跟气体一样,液体的压强也会随流速的增大而减小。液体流动时,流速大的地方压强 ,流速小的地方压强 。
(3)实例:列车站台安全线;挂在窗内的窗帘向外飘出;两艘船不能靠太近行驶;飞机的升力;化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变大,压强变小,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成雾状。
知识点七 浮力
一、浮力
1.浮力
(1)概念:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力就叫做浮力。
浮力方向: ;
受力物体: ;
施力物体: 。
(2)浮力成因:物体上下表面受到的液体压力不同。F浮=
【易错易混】不受浮力的情况
若下表面无水(如桥墩),且下表面面积比上表面面积大,则物体不受浮力。
2.浮力的测量
把物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数F1,即为物体重力,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数F2,则F浮= 或F浮=
二、阿基米德原理
1.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
即:F浮= = =
【易错易混】浸入包括全部浸入和部分浸入:
当物体全部浸没时,V排 V物;当物体部分浸没时,V排 V物
(2)公式适用范围:液体、气体
【阿基米德原理验证实验】
由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
2.浮力的计算
①压力差法:根据浮力成因,浮力等于上下表面压力差列式计算
𝐹浮= ;若物体漂浮,则浮力等于F下表面
②称重法:用弹簧测力计称重后再放入液体中读出示数,𝐹浮= ;
③阿基米德原理:𝐹浮= ;
根据题目所给信息,如给出排开液体的质量,直接用F浮=G排=m排g
④二力平衡法:根据物体的沉浮状态,一般为漂浮、悬浮、沉底,列式计算。
一般需要进行受力分析,根据物体处于平衡状态受到平衡力列式。
三、物体沉浮条件及应用
1.物体的沉浮条件
状态
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
图像
浮力和重力
密度
运动状态
向上运动或向下运动,受非平衡力作用
液体中的任意处均可悬浮
上浮的最终状态
下沉的最终状态
静止状态,受平衡力作用
2.沉浮条件的应用
(1)密度计
原理:物体 原理;同一支密度计测量不同液体密度时,密度计重力 ,故浮力 ,由于液体密度不同,V排 。
结构:下粗上细的玻璃管,下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞,使重心下移密度计更稳定。
刻度值特点:上面读数 ,下面读数 ;刻度 ,上 下 ;无零刻度。
(2)轮船
原理:轮船 原理;若不改变船的总重力,在不同水域浮力 ,V排发生改变,若在同一水域行驶,改变船重,则浮力 。
结构:用钢板制成的轮船,由于船体中间很大部分是空的,可以排开更多的水,获得更大的浮力,从而能漂浮在水面上。轮船的大小通常用排水量表示,排水量是轮船满载时排开水的质量,排水量等于船自身质量和满载时货物的质量之和。
(3)潜艇
原理:潜艇悬浮在水中时完全浸没,V排 ,浮力 ,通过水舱水量的改变,改变自身 。当水舱充满水时,潜艇受到的重力大于浮力,潜艇 ;当用压缩空气将水舱里的水排出一部分,潜艇受到的重力等于浮力时,潜艇就会 在水面下任何深度的地方;当继续排水,重力小于浮力,潜艇 。
(4)热气球和气艇
氢气球、热气球、飞艇上浮到空中,是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气的小,使得它们受到空气的浮力大于重力,使其上升。
方法一 托盘天平误差分析
类型
具体操作
误差分析
与真实值相比
调平环节的误差
游码未归零就调节平衡螺母
调平时,游码的初始示数a克相当于一个提前加入右盘的小砝码
指针未指分度盘中央便开始测量
指针偏左,说明初始状态左盘重,称量时需在右盘多加砝码才能平衡
指针偏右,说明初始状态右盘重,称量时可在右盘少加砝码
称量过程的误差
物体和砝码位置放反,且使用了游码
正确关系为m物 = m砝 - m游,但读数时仍按 m读 = m砝 + m游计算
物体和砝码位置放反,但未使用游码
此时平衡关系仍为 m物 = m砝,读数正确
称量过程的误差
称量时,错误地调节平衡螺母
通过调节平衡螺母强行让横梁“平衡”,破坏了初始调平状态,相当于人为改变了某一盘的质量
称量时指针未指分度盘中央便读数
指针偏左,说明左盘重,但已按当前状态读数,意味着右盘砝码加得不够
指针偏右,说明右盘重,但已按当前状态读数,意味着右盘砝码加多了
砝码和读数本身的误差
砝码磨损(质量变小)
为使天平平衡,需加入更多或更重的砝码,但读数仍按砝码标示值计算
砝码生锈或沾有污物(质量变大)
为使天平平衡,所需砝码比实际应加的少,但读数仍按砝码标示值计算
按游码右侧所对刻度读数
游码读数应以左侧边缘对准的刻度为准。按右侧读数会导致游码示数读取偏大
【典例】小科利用托盘天平、烧杯、水和记号笔测量酱油的密度。
(1)天平调平:将托盘天平放在水平桌面上,先将游码移至 ,发现指针指在分度盘中央刻度线左侧,此时应向 调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)完成调平后,小科按如下步骤进行了实验。
步骤一:用记号笔在空烧杯外壁画上标记,并用托盘天平测出空烧杯的质量为m1;
步骤二:将水倒入烧杯至标记处,测出烧杯和水的总质量为m2;
步骤三:将水倒出擦干后,往烧杯内倒入酱油至标记处,测出烧杯和酱油的总质量为m3。设水的密度为ρ水,则该酱油密度的表达式为ρ酱油 (用ρ水、m1、m2、m3表示)
(3)步骤三中水倒出后,在烧杯外壁还沾有一些水未擦干,这会导致所测酱油密度 (选填“偏大” “偏小”或“不变”)。
方法二 凸透镜成像规律的静态与动态分析
凸透镜成像规律是光学重点,此口诀是记忆核心。
当物距(u)大于二倍焦距(u>2f)时,成倒立、缩小的实像(照相机原理);
当物距在一倍和二倍焦距之间(f<u<2f)时,成倒立、放大的实像(投影仪原理);
当物距小于一倍焦距(u<f)时,成正立、放大的虚像(放大镜原理)。
成像光路图是理解这一规律的基础。
超越静态记忆,理解动态过程。当物体从远处靠近凸透镜时,像的变化规律是:“物近像远像变大,物远像近像变小”。在成实像的范围内(u>f),像的移动速度快于物体,且像距变化比物距变化更显著。此规律是解决“透镜移动”、“光屏调节”和“视力矫正原理分析”(凹透镜发散光线使像距增大)题的关键。
【典例】(2024·浙江温州·三模)如图所示,小科同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为 cm;
(2)小科移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (“照相机”/“投影仪”);
(3)在图丙所示实验场景下,小科把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”后,像变得模糊了。下列操作能使烛焰的像再次变得清晰的是 ;
A.从水凸透镜中抽出适量的水
B.往水凸透镜中注入适量的水
C.将光屏往透镜方向移动
(4)为了探究生活中的透镜成像现象,小科把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫(如图丁)小科透过水杯看到的是老鼠的 (“实”/“虚”)像。
方法三 受力分析中的平衡力与相互作用力
受力分析是力学基础,极易混淆“平衡力”和“相互作用力”。关键在于抓住“同体”与“不同体”。
平衡力作用在同一个物体上,等大、反向、共线,且物体处于平衡状态;
相互作用力作用在两个相互作用的物体上,同样等大、反向、共线,但同时产生、同时消失。
例如,桌面上的书,书所受的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力(同体);书对桌面的压力与桌面对书的支持力是相互作用力(不同体)。
对于无法直接判断的力(如静摩擦力、弹力方向),先假设物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),根据其他已知力的大小和方向,利用二力平衡条件或多力平衡原理,反向推导未知力。此法是分析复杂力学情景(如叠加体、传送带上的物体)的基石。
【典例】(2024·浙江·一模)如图所示为一木块在水平推力的作用下在粗糙水平桌面上运动时的频闪照片,所用闪光灯每隔相等时间闪亮一次,相机拍下此时木块的位置,下列说法正确的是( )
A.木块运动过程中受到平衡力的作用
B.以桌面为参照物木块一定向右运动
C.如木块向左运动,则木块受到的摩擦力越来越小
D.如木块向右运动,则木块受到的推力大于摩擦力
易错点一 实像与虚像的混淆
正确观点:实像是实际光线的会聚点,能用光屏承接,且像与物分居透镜两侧;虚像不是实际光线的会聚点,是光线的反向延长线的交点,不能用光屏承接,且像与物在透镜同侧。
易错分析:学生最易混淆凸透镜成像规律中的实像和虚像。
例如,误认为“放大的一定是虚像”(错,当f<u<2f时成放大、倒立的实像);或认为“虚像都是正立的,所以正立的像都是虚像”(不严谨,平面镜也成正立虚像,但凸透镜成虚像时物距必须小于焦距)。
判断核心在于成像原理:是否由实际光线会聚而成。凸透镜成像光路图是理解这一点的关键。
【典例】像的成因有三个:直线传播成像、反射成像和折射成像,所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例:( )
①照相机所成的像;②在潜望镜中看到的景物的像;③放大镜中看到的物体的像;④幻灯机屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像
A.属于实像的是①④
B.属于虚像的是②③④
C.属于折射成像的是①③⑤
D.属于反射成像的是①②⑤
易错点二 摩擦力的方向判断错误
正确观点:摩擦力的方向总是与物体发生相对运动(滑动摩擦)或具有相对运动趋势(静摩擦)的方向相反,其作用是阻碍物体间的这种相对运动或趋势。
易错分析:学生常错误地认为“摩擦力的方向总是与物体运动方向相反”,从而认为摩擦力总是阻力。实际上,摩擦力也可以是动力。例如,人走路时,脚有向后蹬地的趋势,地面对脚施加的静摩擦力方向是向前的,正是这个摩擦力驱动人前进,此时摩擦力方向与人的运动方向相同。判断的关键在于“相对”二字,需分析接触物体之间的相对运动或趋势。
【典例】(2025·浙江·一模)如图是机场内正在匀速运行的水平传送带,图是其俯视示意图。某时刻行李箱甲、乙运动到如图位置,下列说法正确的是( )
A.此时甲不受摩擦力
B.此时甲受到水平向前摩擦力
C.此时乙不受摩擦力
D.此时甲乙均受平衡力的作用
易错点三 阿基米德原理的应用条件混淆
正确观点:浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于它排开的液体所受的重力,即 F浮 = G排液 = ρ液gV排。浮力大小仅取决于液体的密度(ρ液)和物体排开液体的体积(V排)。
易错分析:此错误常出现在比较浮力大小或分析浮力变化的情境中。
常见错误有:①认为物体自身密度越大,所受浮力越小(错误,浮力与物体密度无关);
②认为物体在液体中浸没越深,所受浮力越大(错误,物体完全浸没后,V排不变,浮力与深度无关)。
必须严格依据原理,排除物体密度、形状、浸没深度等无关因素的干扰。
【典例】(2025·浙江金华·三模)我国第三艘航空母舰福建舰自2024年5月1日首次海试起,到2025年5月已进行了第八次海试。如图所示,福建舰满载排水量为8万余吨,搭载了自主研发的电磁弹射系统,利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞。福建舰服役后大大提升了我国海军实力。下列说法正确的是( )
A.电磁弹射系统与电动机的工作原理相同
B.福建舰在海上航行时受到的浮力大于重力
C.福建舰从长江驶入东海后,舰体相对于液面会下沉一些
D.舰载机从福建舰上起飞后,福建舰所受浮力变小,舰底受到水的压强变大
知识点一 物质的质量与密度
【典例1】(2025·浙江·中考真题)中国科研团队在微型飞行器技术领域取得重大突破。重4.21g、巴掌大小的太阳能动力微型无人机,仅靠两片微型太阳能电池就能驱动,且能够依靠自然光持续飞行。其中,“4.21g”描述的是无人机的( )
A.体积
B.质量
C.密度
D.比热容
【典例2】(2023·浙江舟山·中考真题)为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的,泡沫金属材料应具有的性质是( )
A.熔点低
B.密度小
C.硬度大
D.着火点高
知识点二 物态变化
【典例3】(2023·浙江衢州·中考真题)小科设计并制作了如图的咸水淡化装置,同时针对该装置设计了评价表。“咸水淡化装置”评价表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一:装置结构
结构完整,有加热、冷却和收集装置
结构较完整,缺少较好的冷却装置
结构不完整,有1处以上缺失
指标二:淡化效果
能从咸水中制得淡水,速度较快、连续稳定
能从咸水中制得淡水,但效果不明显
不能从咸水中制得淡水
指标三:?
……
……
……
(1)易拉罐中的咸水先经过汽化,后经过 (填物态变化名称)变成淡水流入容器。
(2)根据评价需要,请你提出一项评价指标写在指标三“?”处。
【典例4】(2025·浙江)厨房中蕴含着丰富的科学知识。下列说法不正确的是( )
A.冰箱里的水结冰属于凝固现象
C.菜刀的刀刃做得很薄是为了减小压强
B.锅里的水在沸腾过程中要吸热
D.高压锅通过增大锅内气压使液体沸点升高
知识点三 声与光
【典例5】(2025·浙江金华·二模)盛夏时节,常听见声声蝉鸣。当我们在房间内休息时,为减轻窗外蝉鸣的影响,下列方法一定没有效果的是( )
A.带上隔音耳罩,在人耳处减小噪声
B.在窗户缝隙加装隔音棉并关上窗
C.安装双层真空玻璃阻隔窗外声音传入
D.打开门窗,让噪声直接穿过房间
【典例6】(2025·浙江·中考真题)几百年前,我国古代学者墨子和他的学生完成了世界上第一个小孔成像实验。墨子站在暗室外,其学生在带有小孔的暗室内观察。这个实验的原理是( )
A.光的折射
B.光的反射
C.光的色散
D.光的直线传播
【典例7】(2023·浙江湖州·中考真题)图1是数码照相机的成像原理,当景物在离镜头2倍焦距之外时,能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生,造成近视,如图2所示,他应配戴 透镜来矫正近视。
知识点四 机械运动
【典例8】(2024·浙江·中考真题)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于 (填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为 焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为 牛。
【典例9】(2023·浙江宁波·中考真题)如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置,该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,一般有两种方式:第一种是背景板相对于地面静止,移动孙悟空:第二种方式是孙悟空相对于地面静止,移动背景板。如果采用第二种方式,背景板按下列方向移动可以实现的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点五 运动和力
【典例10】(2025·浙江·中考真题)欲探究影响滑动摩擦力的因素,小明设计了如图所示的实验。
(1)定滑轮的作用是 ;
(2)木块处于哪种状态时可以测得滑动摩擦力的大小?
(3)为了探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响,可放置毛巾改变接触面的粗糙程度,则应将毛巾放在何处? ;
(4)分别改变木块的质量和拉动木板的速度,比较滑动摩擦力的大小,可得出结论: 。
【典例11】(2025·浙江·中考真题)如图,一只企鹅站在冰面上,享受着“日光浴”,下列说法正确的是( )
A.企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力方向相同
B.企鹅所受的重力与企鹅对冰面的压力方向相反
C.企鹅所受的重力与企鹅所受的支持力大小相等
D.企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力
【典例12】(2023·浙江金华·中考真题)小金用的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央,桌子始终保持静止;小金再用的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动,纸箱在桌面上没有发生滑动,如图乙所示。完成下列问题
(1)图甲中地面对桌子的摩擦力方向是 ;
(2)图乙中纸箱受到的摩擦力大小是 牛。
知识点六 压强 大气压强
【典例13】(2023·浙江湖州·中考真题)科学上常用某领域做出突出贡献的科学家的名字为单位。下列表示压强单位的是( )
A.牛顿
B.安培
C.焦耳
D.帕斯卡
【典例14】(2025·浙江·中考真题)如图甲所示,在高铁站,离站台边缘一定距离的地方有一块黄色区域,人必须站在黄色区域以外的地方候车。这是因为列车进站时车厢附近空气流速大、压强 ,乘客若离列车很近会被“推”向列车,从而发生危险。为了充分利用能量,某地高铁站火车进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。如图乙所示,进站上坡前关闭发动机,列车由于具有 冲上缓坡,这样设计可以让列车无动力滑行,进站时将动能转化为 能储存起来。
【典例15】(2023·浙江湖州·中考真题)2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是( )
A. 对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来
B. 用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变
C. 加热空气后,热气球不断上升
D. 覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下
知识点七 浮力
【典例16】(2025·浙江·中考真题)鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图,鱼在水缸中,当它浮在水面时,与悬浮在水中相比( )
A.受到的浮力减少
B.受到的浮力不变
C.水面高度下降
D.水面高度上升
【典例17】(2024·浙江·中考真题)运河中一艘货船因偏离航道搁浅(如图)。为使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是( )
A.借助浮筒使船上浮
B.将货船拖回到航道
C.清除货船底部淤泥
D.将货物搬到甲板上
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