第3部分 力学世界-【专项训练】2026-2027学年初中物理早入门

第三部分力学世界 压力 重力 恢复原状 弹力 摩擦力 浮力 各种各样的力 9 → 滑轮 运动的描述 简单机 与 动 o 杠杆 惯性 29 宇宙中的万物都在运动吗？ 机械运动 物理小课堂 树叶随风摇曳，路边蝴蝶翩翩飞舞，月亮缓缓划过夜空，云朵 悠然飘向远方。地球时刻不停地转动，我们即便坐着不动，也会随 着地球一同运动。小明不禁思考：宇宙中所有的物体都在运动吗？ 物体位置变化包括两方面 一是物体之间距 离的变化，二是物体 之间方位的变化，总 结起来就是“距离+ 方位”。只要其中任 意一个变化，我们就 说物体位置发生了变 真相大揭秘 化。 运动是宇宙中最普遍的现象。宇 宙中的万物都在以各种不同的形式运动 着：有机械运动，也有微观世界里分子、 距离变了 原子的运动，电磁运动，生机盎然的生 命运动… 方位变了 奇妙知识库 机械运动 夜空中的彗星、飞奔的猎豹、缓慢爬行的蜗牛…这些运动 的物体都有一个共同的特点，就是它们的位置随时间不断地发生变 化。在物理学中，我们把物体位置随时间的变化叫作机械运动。 本课小测验 什么是机械运动？ 32)初中物理早入门 30 为什么坐在车上时会看到路旁的树在后退？ 参照物 小明坐在行驶的汽车中，望向窗外 物理小课堂 路旁的大树飞速向后掠过。他心中十分疑 惑：大树明明牢牢扎根于泥士，静止不动， 为什么看上去却在飞快地向后退去呢？ 人们判断物体的 真相大揭秘 运动和静止，总要选 取某一个物体作为标 坐在车上时，小明之所以会看到路旁的树在后退，是因为 准。这个作为标准的 他选取汽车作为参照物，当汽车向前运动时，原地不动的树相 物体叫作参照物。 我们在判断一个 对于汽车就是后退的；如果小明选择地面作为参照物，那么树就 物体是静止还是运动 是静止的。 时，首先要选定参照 物。参照物可以根据 需要来选择。如果选 择的参照物不同，描 述同一个物体的运动 以汽车为参照物，树在后退 以地面为参照物，树静止不动 情况时，结论一般也 不一样。 以青山为参照物， 奇妙知识库 我是运动的。 生活中参照物的应用 1.船在大海里航行时，船员会选择 灯塔在我们的正东方向！ 一些固定的地标作为参照物，比如灯塔。 以竹排为参照物， 通过观察船相对于灯塔的位置变化，船 我是静止的。 只就能随时调整航向。 2.在茫茫的宇宙中，没有上下左右 只要太阳在，我 就不会迷失方向。 之分，很容易迷失方向。由于恒星会发光， 航天器一般以恒星为参照物，就不会迷 失方向了。 本课U小测验 判断物体是运动还是静止时，被选作标准的物体叫作什么？ 第三部分力学世界 (33 31 如何判断谁跑得快？ 速度 物理小课堂 体育课上，老师组织同学们进行百米赛跑。哨声一响，几名同 学在跑道上同时向前奔跑，终点线就在前方。一名同学率先冲过终 点，担任裁判的老师判定，最先到达终点的同学跑得最快。 在物理学中，为 了比较物体运动的快 慢，采用“相同时间 比较路程”的方法， 也就是用物体运动的 路程除以所用的时 真相大揭秘 间。我们把路程与时 运动的物体，有的运动得快，有的运动得慢。比较物体运 间之比叫作速度。 通常用字母v表 动的快慢有两种方法：一种是在相同的时间内，比较物体经过的 示速度，S表示路程， 路程，经过路程长的物体运动得快；另一种是在物体运动相同路 t表示时间，那么有 程的情况下，比较它们所花的时间，所花时间短的物体运动得快。 百米赛跑时，老师就是在同学们通过相同路程的条件下， 速度是表示物体 比较他们所用的时间，先到达终点的同学跑得更快。 运动快慢的物理量。 速度的单位由长度单 位和时间单位组合而 奇妙知识库 成。在国际单位制 中，速度的单位是米 匀速直线运动 每秒，符号是m/s或 物体做机械运动时，有的物体 曲线运动 m·s,这种单位叫 作组合单位。 的运动路线是直线，叫直线运动； 有的物体的运动路线是曲线，叫曲 直线运动 大家好，我们是 线运动。 单位米每秒。 在直线运动中，匀速直线运动是最“守规矩”的运动方式，即 物体始终沿着直线且以相同的速度前进，我们可以用公式=S来 计算匀速直线运动的物体的速度。 本课小测验 速度的计算公式是什么？ 34)初中物理早入门 32 “加量不加价”中的“量”指的是什么？ 质量 超市货架上摆着两包同款薯片，新 物理小课堂 款包装袋更大，价格却和旧款一模一样。 亮亮拿起两包对比掂量，发现新款袋子里 的薯片明显更多，标签上还印着“加量不 加价”的字样，他看了十分惊喜。 我们身边的 切，包括我们自己， 都是由物质组成的。 物体所含物质的多少 真相大揭种 叫质量。 在购物时，我们经常看到“加量不加价”的商品广告，事 实上，我们常常通过比较质量来判断物体的轻重。“加量不加价” 中的“量”，指的就是质量哦！ 质量的基本单位 是千克(kg),常用 单位还有克（g)、 动手做一做 毫克(mg)、吨(t)。 质量的测量 质量是物体的一 测量质量的工具种类很多，市场上有“卖货三兄弟”一台秤、 种基本属性，当物体 案秤、电子秤，实验室有更精准的托盘天平。 的形状、物态或位置 改变后，它含有的物 托盘天平使用前要先调平：将 质的多少没变，所以 游码移到标尺左端的零刻度线处， 质量不变。 再调节横梁两端的平衡螺母，使指 针指在分度盘中线处。 开形状 托盘天平左盘放物体，右盘放 改变 砝码。当横梁平衡时，砝码的质量 加上游码对应的刻度值，就是物体 物态 的质量。 改变 本课U小测验 位置 测量质量的工具有哪些？ 改变 第三部分力学世界 35 33 为什么油锅起火时不能用水扑灭？ 密度 物理小课堂 小明站在灶台旁，看见锅里的油突然冒起 小火苗。妈妈连忙拦住他正要去拿水碗的手， 反手盖上锅盖，火苗很快就熄灭了。小明睁大 眼睛看着这一切，牢牢记住了：油锅起火时绝 在物理学中， 对不能用水去浇。 某种物质组成的物体 的质量与它的体积之 比叫作这种物质的密 真相大揭秘 度。密度用p表示。 当我们往水里倒油时，会发现油都浮在水面上。这是因为 我有那么轻吗？ 油的密度比水小。 因此，油锅起火时，如果用水灭火，水会沉入锅底，而油 却会往上浮。此时水既无法起到隔绝氧气的作用，也不能有效 我密度大，质量也 降低油锅的温度。火不仅不会被扑灭，甚至可能因水带着油花 大，轻松赢你！ 四处飞溅，增大火与空气的接触面积，使火 密度的公式是 势向四周蔓延，越烧越旺。油锅起火时，正 p. o 确的做法是先关闭热源，再迅速盖上锅盖隔 密度的单位是千 绝氧气，这样火很快就会熄灭。 克每立方米，符号是 kg/m3。 一般来说，密度 越大，物质越紧密； 奇妙知识库 密度越小，物质越疏 密度与温度 松，大部分固体的密 度较大，液体次之， 温度能改变物质的密度。大多数物质遵循“热胀冷缩”规律： 气体最小。 温度升高时，体积增大，密度减小；温度降低时，体积缩小，密度 增大。 0℃ 冰面 水 但水会反常膨胀。4℃时，水的密度最大； 温度高于4℃时，水的密度随温度升高而减小： 挤不进去呀！ 温度低于4℃时，水的密度随温度降低而减小。 水底一点儿都不冷。 气体 本课小测验 气体松散，挤 挤能进去！ 怎么计算物质的密度呢？ 36)初中物理早入门 34 电视中砸到人的是真石头吗？ 密度的应用 轩轩坐在沙发上看古装影视剧，画面 物理小课堂 里石块重重砸向演员，演员却安然无恙。 轩轩凑近电视仔细观察，那些石头颜色浅、 质地很轻，即使用来砸人也不会受伤，和 户外坚硬沉重的真石头完全不一样。 不同物质的密 度一般不同，所以可 以利用密度来鉴别物 质。比如，鉴别黄金 是不是真的，或者判 真相大揭秘 断牛奶有没有掺水。 虽是假石头， 影视剧拍摄中所用的“石头”是由 但有真演技！ 泡沫塑料制成的。泡沫塑料的密度较小， 在相同体积的情况下，它的质量比石头 小得多，因此不会砸伤人。 鉴别方法：先测 出物体的质量和体积， 再求出它的密度，最 后对照密度表，就知 道它是什么做的了。 奇妙知识库 密度的其他应用 1.飞机的外壳是用高强度、低密度的合金做 成的，既坚韧又轻便。 极少数物质的密 打雷又下雨， 度会“撞号”，即密 不怕不怕啦！ 2.种子有好的有坏的，为了不让坏种子滥竽 度数值非常接近，比 充数，我们可以请一定密度的盐水来当“评委”。 暴露啦！ 如煤油和酒精。这时 就需要用鼻子闻闻味 好种子饱满紧实，密度大，会下沉；坏种子是空粒、 道、用眼睛看看颜色、 瘪粒，密度小，会漂浮在水面上。 用手摸摸软硬度才能 鉴别。 本课U小测验 密度的应用有哪些？ 第三部分力学世界 (37 35 你知道“力”是什么吗？ 力 物理小课堂 伸手托起掉落的水杯，稳稳把它放回桌面；伸手按压海绵，它 瞬间凹陷下去，松手后又恢复原样；向前轻踢地面上的足球，足球 便轻快地滚出很远。 力是物体对物体 的作用。力的符号是 F,单位是牛顿，简 称牛，符号是N。 发生作用的两个 物体，一个是施力物 真相大揭和 体，另一个是受力物 体。 “用力推呀！”“用力拉呀！”生活中很多问题，似乎都需 要用“力”解决。那“力”到底是什么呢？ 在物理世界里，“推”“拉”“压”“举”“吸 引”等被叫作“作用”，力就是物体对物 体的作用。 常见的力 奇妙知识库 感知力的大小 力的作用效果 重约IN 我们看不见、也摸不着“力”， 运动变 但我们可以通过它产生的作用效 静止 果感受它的存在。力的神奇作用 加速！ 改变速度 一个是可以改变物体的形状，另 大小 重约3N 一个是可以改变物体的运动状态， 徒你 改变运动 包括让静止的物体动起来，让运 方向 动的物体停下来，改变物体运动 的方向。 本课小测验 力能够改变物体的什么？ 38)初中物理早入门 36 为什么赛龙舟时人往后划船桨？ 力的作用是相互的 河面上，龙舟整齐排开。队员们紧紧握 物理小课堂 住船桨，一齐将桨叶没入身后的水中，用力 向后划去，船身便稳稳向前冲刺。鼓手站在 船头奋力敲鼓，所有人跟着鼓点整齐划桨， 龙舟飞快掠过波光粼（粼的河面。 一个物体对另一 个物体施力时，另一 个物体也同时对它施 真相大揭秘 加了方向相反的力。 也就是说，物体间力 我们在端午节观看赛龙舟时，会发现划手是向后划桨的。 的作用是相互的。 这是因为他们需要借助水对船桨向前的推力。根据力的作用是 相互的原理，当划手将桨插入水中并用力向后划时，水会对船 桨产生一个向前的反作用力，这个力就是推动龙舟前进的动力。 划桨的原理和游泳类似一人通过 手臂向后划水，获得水的反作用力 物体间的相互作 向前游。 用力又称为作用力与 反作用力。它们总是 同时产生、同时消失， 且大小相等、方向相 动手做一做 反、作用在同一直线 准备气球、绳子、胶带和吸管。把绳子穿过吸管，将两端分别 固定并绷紧，使绳子尽量保持水平。然后把气球吹大，用手指捏住 气球口，再用胶带将气球粘在吸管下方，松开手指。 气球就会像一枚喷气式火箭一样，带着吸管沿着绳子快速向前 运动。 青蛙游泳时蹬腿 向后推水，水就会对 青蛙产生一个向前的 本课U小测验 反作用力，把青蛙往 作用力和反作用力的大小相等吗？ 前推。 第三部分力学世界 (39 37 为什么弓能把箭射到靶子上？ 弹力 物理小课堂 小明来到操场上的射箭体验区， 教练帮他把一支箭搭在弓上。他拉开 弓，弓臂微微弯曲，箭尖稳稳指向前 方的草靶。小明轻轻松手，箭“嗖” 像弹簧、足球这 地飞了出去，直直扎进靶子中央，旁 类物体，在受力时会发 边的小伙伴们开心地拍手叫好 生形变，撤去外力后又 能恢复到原来的形状， 这种能恢复原状的形 变叫作弹性形变。 真相大揭秘 物体由于发生弹 弓由有弹性的弓臂和有韧性的弓弦组成。当弓箭手拉紧弓 性形变而产生的力叫 弦时，弓臂弯曲发生弹性形变；松开弓弦后，弓产生的巨大弹 作弹力。 力作用在箭杆上，将箭快速射出去。 弹性和塑性 物体发生伸长、 缩短、弯曲等形状变 化就叫作形变。 弹性指物体受力 奇妙知识库 时发生形变，不受力 弹簧测力计 时又恢复到原来形状 的性质。 在弹簧的弹性限度内，施加给弹簧 我是5N大力士！ 的拉力越大，它伸得就越长。弹簧这个 把“脾气”都摆在长度上的家伙，就这 样被科学家巧妙地用来做成了弹簧测力 计，专门测量力的大小。 拉不动，根本拉不动 塑性就是物体受 要用弹簧测力计准确测出力的大 力时发生形变，不受 小，我们这些“小助理”得做好辅助工作： 力时不能自动恢复到 测量前，要为它调零；测量时，要帮它 原来形状的性质。 对准方向；读数时，必须平视。 本课小测验 测量力的大小的工具有什么？ 40)初中物理早入门 38 为什么苹果熟了会掉在地上？ 重力 秋天的苹果树上，红苹果挂满枝头。小 物理小课堂 明仰着头看，一阵风吹过，树枝轻轻摇晃， 几个成熟的苹果接连落下来，咚咚地掉在地 上。小明捡起苹果，发现它们又红又圆，拿 在手里沉甸甸的。 由于地球的吸引 而使物体受到的力叫 作重力，通常用字母 G表示。 真相大揭种 重力的施力物体 是地球，受力物体是 苹果成熟之后，连接苹果和树枝的 地球附近的物体。 果梗逐渐变得脆弱，果梗所能承受的最 我怎么掉 我想飞得更高！ 大拉力减小，果梗断裂，这时苹果会在 下来了？ 重力的作用下掉到地上。苹果之所以会 重力 “往地上掉”而不是“往天上飞”，是 重力 因为重力的方向总是竖直向下的。 重力的方向总是 竖直向下的，如悬挂 电灯的电线，静止时 总是竖直（即与水平 奇妙知识库 面垂直)下垂的。 万有引力 宇宙间任何两个物体之间都有相互吸引的力，这就是万有引 力，这个力的大小与物体的质量和物体间的距离有关。物体质量越 你再怎么飞，我 大，物体间的距离越近，吸引力越大。 永远竖直向下！ 天体之间的万有引力很大，表现明显； 离得较近的两个同学之间也存在万有 力，不过此时万有引力很小，表现不明显。 我是月球引力，钱塘 重力是万有引力的一部分。 江大潮的主导者！ 本课U小测验 重力的方向是什么？ 第三部分力学世界 (41 39 为什么不倒翁不会倒？ 重心 物理小课堂 桌上摆着彩色不倒翁，亮亮伸手轻轻 哎！不倒翁为 什么不倒呢？ 一推，它歪向一边，左右摇晃。松手之后 它晃了几下又稳稳站直。亮亮推了好几次， 不管用多大力气，它始终不会翻倒，模样 重力的等效作用 十分滑稽好玩。 点叫作重心，一切物 体都有重心。 物体的各个部分 真相大揭秘 都受重力，为了便于 表示，我们可以等效 不倒翁的内部构造特殊：上部是空的，较轻；底部较重（一 地认为物体各个部分 般用铁块或铅块来增加底部质量)且圆滑，这使得它的重心很低。 所受重力集中作用在 当不倒翁受到外力推动向一边倾斜时， 稳重是我的代名词。 物体的重心上。 它的重心反而升高，重力产生的力矩会 形状规则、质量 把它“拉回”平衡位置，所以它不会倒， 分布均匀的物体，它 的重心在其几何中心 反而会自动“站直”。 重力 重力 上。 动手做一做 将两个苹果并排放在塑料袋里，把袋子裹紧，将裹紧的塑料袋 重心的高低影响 紧贴纸盒的一侧放置，并用双面胶将塑料袋固定在纸盒的侧边，盖 物体的稳定程度。 上纸盒盖子。 哎哟，重心太高了，稍 把纸盒放在桌子上，将它慢慢推出桌子边缘，直到只剩下装苹 微绊一下就要摔跤！ 果的那一部分留在桌子上。 尽管纸盒大部分悬在桌子外面，但纸盒并没有从桌子上掉 我是不会轻易 “倒下"的 下去。 本课小测验 形状规则、质量分布均匀的物体的重心在哪里？ 42)初中物理早入门 40 为什么下大雪后人们会将煤渣撒在结冰的路面上？ 摩擦力 一夜大雪过后，路面结上一层光滑 物理小课堂 的薄冰。环卫工人推着小车，沿路撒下 黑黑的煤渣。煤渣均匀铺在冰面上，冰 面变得粗糙，行人和车辆在上面行走、 行驶都平稳了许多。 两个相互接触的 物体，当它们相对滑 动时，在接触面上会 真相大揭种 产生一种阻碍相对运 动的力，这种力叫作 在冬季大雪过后，路面结冰是常见现象，较光滑的路面摩 滑动摩擦力。 擦力小。环卫工人在结冰的路面撒煤渣，煤渣颗粒增加了路面 的粗糙程度，从而增大了车辆行驶时的摩擦力，使得车辆制动 更有效。行人走在撒有煤渣的 路面上时，摩擦力也增大了， 可以有效防止打滑，让雪天出 行更安全。 三种摩擦 奇妙知识库 静摩擦 传送带上的摩擦力 传送带运行时，刚放上去的箱子由于惯性跟不上传送带的速 度，会相对于传送带向后滑动。一段时间后，在摩擦力的作用下， 滑动摩擦 箱子不再相对滑动，而是跟着传送带一起向前运动。 滚动摩擦 本课U小测验 摩擦力一定是阻碍运动的吗？ 第三部分力学世界 (43 41 滚动的皮球为什么会停下来？ 牛顿第一定律 物理小课堂 小华用力一脚将皮球踢出去，皮球刚开始在地面上飞快向前滚 动。过了一会儿，皮球越滚速度越慢，缓缓向前移动，最后轻轻晃 动了几下停在路面上，不再运动。 牛顿总结并发 展了伽利略等人的研 究成果，概括出一条 重要的物理规律：一 切物体总保持匀速直 真相大揭种 线运动状态或静止状 态，除非作用在它上 皮球在地面滚动时，与地面之间存在滚动摩擦力，不断消 面的力迫使它改变这 耗皮球向前运动的动能；同时皮球还会受到空气阻力，使运动 种状态。这就是著名 速度持续减小。正是滚动摩擦力与 的牛顿第一定律。 空气阻力，不断改变皮球的运动状 牛顿第一定律 态，使皮球速度逐渐减小，最后静 诠释了力和运动的关 系：力不是维持物体 止下来。 运动的原因，而是改 变物体运动状态的 原因。 奇妙知识库 阻力对物体运动的影响 和我们的直觉不一样，物体 的运动不需要力来维持；要让运 动的物体停下来，则需要受到阻 力的作用。 假如没有阻力，那本来就在 运动的物体就会一路绿灯，畅通 无阻地一直…一直一直运 动下去！ 本课小测验 如果物体不受力的作用，将会保持什么状态？ 44)初中物理早入门 42 为什么紧急刹车时身体会向前倾？ 惯性 公交车平稳向前行驶，小亮端正地 物理小课堂 坐在座位上。司机突然踩下刹车，车子迅 速减速，小亮的身体猛地向前一扑，差点 冲出座位。等车辆完全停稳，小亮才慢慢 坐直身子。 物体保持原来匀 速直线运动状态或静 止状态的性质叫作惯 真相大揭秘 性。牛顿第一定律又 当车辆正常行驶时，车与乘客都处于运动状态。当车辆紧 被称为惯性定律。 急刹车时，车在刹车系统的外力作用下减速并停止运动，车内 惯性的大小与什么因素有关？ 乘客的下半身因为座椅的摩擦力也随车停止运动，但由于惯性， 惯性的大小与物 人的上半身还保持着原来的运动状态，所以人会向前倾。车辆 体的速度、形状均无 突然启动时，人的身体会向后仰也是同样的道理。 关，决定惯性大小的 因素只有一个：物体 的质量。 质量越大，惯性 越大；质量越小，惯 性越小。惯性越大， 运动状态越不容易改 变。 静止 奇妙知识库 在生活中，我们经常会利用物体的惯性。例如，运动员投掷标 枪前需要助跑，使标枪具有一个较大的速度，松手后因为标枪具有 我们的倾斜 我的质量 幅度怎么不 惯性，会在空中继续前进。有时我们也需要避免惯性带来的危害， 小，惯性 一样？ 也小。 比如，在雨雪天气开车时容易发生追尾事故，我们要减速慢行。 加速 惯性 向前启动 松手 本课U小测验 惯性的大小与什么有关？ 第三部分力学世界 (45 43 为什么小蚂蚁从高处落下不会被摔死？ 二力平衡 物理小课堂 一只小蚂蚁正在树枝上爬行， 一不小心从高高的树枝上掉了下来。 它在空中慢慢下落，缓缓坠向地面。 落到泥土上，小蚂蚁晃了晃身子，很 物体受到几个力 快迈开腿脚，若无其事地四处爬动。 的作用时，如果保持 静止状态或匀速直线 运动状态，我们就说 这几个力相互平衡， 物体处于平衡状态。 真相大揭秘 太阳都快下 蚂蚁受到竖直向下的重力，从高处跌落时，在下落的过程 山了，怎么还 因为我们达 中还受到向上的空气阻力，由于蚂蚁质量较小，受到的重力也 没见分晓？ 成平衡了。 小，其受到的空气阻力容易和自身重力达到二力平衡，之后蚂 蚁下落的速度就不再增大，可以在空中以较小的速度匀速下落， 所以蚂蚁落地时速度较小，不至于被摔死。 作用在同一个物 体上的两个力，如果 大小相等、方向相反， 并且作用在同一直线 上，这两个力就彼此 奇妙知识库 平衡。 在生活中，很多物体看着似乎没受力，但其实是以二力平衡的 方式保持着原有的运动状态。比如，静止在桌面上的小球，就受到 支持力 F支=G球 向下的重力和桌面对它向上的支持力。处于平衡状态并不一定处于 静止状态，匀速直线运动状态也是一种平衡状态。 重力 力 阻力 牵引力 F支=G车 F牵=F朗 重 力 本课小测验 二力平衡的条件是什么？ 46)初中物理早入门 44 为什么两只蚂蚁更容易搬动树叶？ 二力合成 路边，一只蚂蚁正费力地拖着树叶， 物理小课堂 移动得十分缓慢。没过多久，另一只蚂蚁 赶来帮忙。两只蚂蚁一同发力，树叶稳稳 地向前移动，行进速度快了不少，两只蚂 蚁配合得十分默契。 当一个物体受到 多个力的作用时，这 些力共同产生一个效 果，这个效果可以用 真相大揭秘 一个力来代替，这个 力就叫作合力，而原 如果两个力作用在同一个物体上，并且方向相同，那么合 来的那几个力就叫作 力的大小就是这两个分力的大小相加，方向与分力相同。比如， 分力。 两个小精灵一起向左拉物块，合力就是它们施加的力相加。 我，一个项俩！ 同向相加 力 F令=F+F,= 5N+3N=8N F2=3N 分 如果两个力的方向相反，合力的大小就是这两个分力的大 小之差，方向与较大的分力方向一致。比如，一个小精灵向右 拉物块，另一个小精灵向左拉物块，如果向右拉的力更大，物 块就会向右移动；如果向左拉的力更大，物块就会向左移动。 反向相减 F合=F2-F= 5N-3N=2N F=3N - 本课U小测验 怎么求作用在同一直线上的两个力的合力？ 第三部分力学世界 (47 45 图钉为什么一头大一头小？ 固体压强 图钉为什么一头 物理小课堂 大一头小呢？ 我们使用图钉时，用大拇指按压图钉 帽，就能把图钉尖轻松钉入坚硬的墙体中。 小小的图钉为什么有如此大的威力呢？ 在物理学中， 我们把垂直作用在物 真相大揭和 体表面上的力称为压 力。压强是物体所受 由压强的计算公式可知，在受力面积一定时，压力越大， 压力的大小与受力面 压力的作用效果越明显，即压强越大；在压力一定时，受力面 积之比，是表示压力 积越小，压力的作用效果越明显，即压强越大。 作用效果的物理量， 当我们用力按压图钉时，图钉帽与手指间的受力面积大， 用字母p表示。 压强较小，能很好地保护手指；而墙面与图钉尖间的受力面积小， 压强的计算公式 压强很大，所以图钉容易钉入墙体中。 是pS 动手做 气球数量对承压效果的影响 在国际单位制 1.将6个气球吹满气，把开口打结，整齐粘贴在硬塑料板的 中，力的单位是牛， 一面。 面积的单位是平方 2.让气球朝下，把硬塑料板倒扣在地面上，人站到塑料板 米，压强的单位则是 牛每平方米，它有一 上，可以看到气球被压扁。 个专门的名称叫作帕 3.把气球减少为4个，再次站到塑料板上，会看到气球被压得 斯卡，简称帕，符号 更扁，甚至被压破。 是Pao d 本课小测验 固体压强的计算公式是什么？ 48)初中物理早入门 46 为什么水库堤坝要建成上窄下宽？ 液体压强 小明和小洁站在水库边眺望长 物理小课堂 长的堤坝，发现堤坝底部宽厚，越 往上越窄。湖水不断压迫坝体，层 层水波拍打着坝壁。整座堤坝稳稳 矗立，牢牢拦住湖水，十分坚固。 在液体内部的同 一深度，向各个方向 的压强都相等；深度 越大，压强越大；液 体内部压强的大小还 真相大揭种 与液体的密度有关， 深度小，受到的液体压强小 在深度相同时，液体 在其他条件不变的情况下，液体 的密度越大，压强越 的压强随深度的增加而增大，相比于 大。 堤坝上部，堤坝下部受到的水的压强 液体压强可以用 更大，受到的压力也更大，因此堤坝 公式p=Pgh计算，其 下部比上部要宽，才能承受更大的水 中p是液体的密度， 的压力。 g是重力加速度，h 深度大，受到的液体压强大 是液体的深度。 Pero 奇妙知识库 为什么深海鱼打捞上来很快死亡？ 深海中液体压强很大，深海鱼类体 我不能离开深海。 内压强与外界海水压强保持平衡。当深 海鱼被打捞上来时，外界压强减小，鱼 体内压强大于外界压强，鱼鳔就会胀破， 内脏也会被挤压损伤，因此深海鱼被打 捞上来后很快就会死亡。 本课U小测验 液体压强的计算公式是什么？ 第三部分力学世界(49 47 为什么吸管能把饮料吸上来？ 大气压强 物理小课堂 炎热的午后，小明坐在桌边捧着冰 镇果汁。他含住吸管轻轻一吸，甜甜的果 汁顺着吸管上升，很快流进嘴里，清凉的 滋味瞬间驱散了周身的燥热。 证明大气压存在的现象 真相大揭种 固体和液体有压强，气体当然也有压强！我们常常误以为用 吸盘挂钩 吸管喝饮料靠的是嘴的“吸力”，其实，用吸管喝饮料靠的是 大气压强。 兄弟们， 推进！ 钢笔吸墨水 吸管中有空气，吸 吸走吸管内的空气，吸管内 气压差推动饮料向 管内外气压相等 的气压小于吸管外的气压 上移动，进入口中 奇妙知识库 拔火罐 大气压的特点 1.大气压会随高度增加而减小。在海拔3000m以内，每升 高10m,大气压大约减小100Pa。 我从平原突然来到 你怎么鼓起来了？ 了高原，外面气压 变小，内部气压却 和海拔200m处的 一样。 卫外=P内儿P外<P内 2.水的沸点在标准大气压下是100℃，随着大气压的减小， 水的沸点也会降低。 本课小测验 生活中的哪些现象应用到了大气压强？ 50)初中物理早入门 48 为什么冰山能漂浮在海面上？ 浮力 小船员站在船边，跳望着辽阔的大海。 物理小课堂 一座巨大的冰山静静漂浮在海面，远远看 去，好似一艘冰船。浪花一遍遍地拍打在 冰山上，可它依旧稳稳地漂浮在海面上， 丝毫没有沉没的迹象。 浸在液体中的物 体受到向上的力，这 个力叫作浮力。 物体在液体中所 受浮力的大小，与它 真相大揭种 浸在液体中的体积有 海水大哥，要不是我 关，与液体的密度有 冰山由冰组成，冰的密度小于海水的密 的密度比你小，我现 关；物体浸在液体中 在可就沉底了。 度。当冰山漂浮在海面上时，它所受的浮力 的体积越大，液体的 等于重力，也就是说海水对冰山的浮力和冰 密度越大，所受的浮 山受到的重力是一对平衡力，浮力便能支撑 浮力 力就越大。 着整座冰山漂浮在海面上。 奇妙知识库 浮力产生的原因 我们通过之前的学习可以知道，液体中越深的地方，压强就越 大。而受力面积一定时，压强与压 力成正比。所以，当物体上、下表 浮力因物体 面面积相同时，物体下表面受到的 上、下表面 压力总是比上表面受到的压力大。 的压力差而 看看我们 产生 这个压力差就是浮力的真面目。 谁更强！ 本课U小测验 沉在水底的铁球有没有受到浮力？ 第三部分力学世界 (51 49 越轻的东西越容易浮起来吗？ 阿基米德原理 物理小课堂 把一轻一重两件东西扔进水里，很多人会觉得，轻的物体容易 浮在水面上，重的会沉入水底。然而，如果我们把一块0.5kg的 铁块和一艘5000kg的空心铁船，同时放入水中，会看到笨重的 空心铁船漂浮在水面，相对轻小的铁块却沉入水底。 物体浸在液体中 盟图■ 的体积越大，液体的 密度越大，它排开液 5000kg 体的质量也会越大。 0.5g@ 阿基米德通过大量实 想不到吧！ 验发现：浸在液体中 的物体受到向上的浮 真相大揭种 力，浮力的大小等于 虽然铁船更重，但它是空心的，浸入水中的体积大，能排 它排开的液体所受的 重力。 开大量的水，受到的浮力大；铁块虽轻，但它是实心的，只能 排开一点点水，受到的浮力小。所以更笨重的铁船反而浮起来了。 我才没有那么重！ 动手做一做 罐中浮瓶 准备两个装有等量清水的塑料瓶、一个小塑料罐、一个塑料盆、 一个玻璃瓶、一杯水、一瓶蓝墨水和一支胶头滴管。先向玻璃瓶倒 入约半杯清水，用胶头滴管滴入少许蓝墨水把水染色。将玻璃瓶直 F浮=G排=P液gV排 接放入塑料盆，把其中一个塑料瓶的清水倒入盆中，玻璃瓶静止立 在盆底。再把玻璃瓶放到小塑料罐内，缓慢倒入另一瓶清水，水还 没有倒完，玻璃瓶就慢慢漂浮起来了。 本课小测验 同一块面团放入水中会下沉，捏成碗状为什么就能浮起来？ 52)初中物理早入门 50 为什么煮熟后的饺子会浮起来？ 浮力的应用 晚饭时分，小明好奇地盯着锅里的饺 物理小课堂 子。刚下锅的生饺子全都沉在锅底。汤水 不断翻滚，没过一会儿，原本沉在锅底的 饺子变得鼓鼓囊囊，晃晃悠悠地陆续浮上 水面。小明满心疑惑：为什么饺子煮熟之 浸没在液体中的 后就浮起来了呢？ 物体受到两个力：竖 直向下的重力和竖直 向上的浮力。根据物 真相大揭种 体所受浮力与重力大 小关系的不同，由静 刚下锅时，生饺子体积较小，受到的浮力小于它所受的重力， 止释放的物体，其浮 因此沉在锅底。煮熟后，饺子内部气体受热膨胀，整体体积变大， 沉存在三种情况。 排开水的体积增大，受到的浮力大于它所受的重力，饺子便浮 当浮力F浮大于 上水面。 重力G时，二力的 合力方向向上，物体 由静止开始上浮；当 浮力F学等于重力G 奇妙知识库 时，二力的合力为0， 浮选法选矿石 物体保持悬浮状态； 当浮力F浮小于重力 不同矿物的“性格”大不相同，有的亲水，有的疏水。亲水性 G时，二力的合力方 矿物容易被水润湿，疏水性矿物不易被水润湿。利用这一点，人们 向向下，物体由静止 可以进行矿石分离，获得需要的矿物。 开始下沉。 首先，把挖来的土石磨成粉，倒进装满水的大池子里。接着， 撒上药剂，增强目标矿物表面的疏水性，让需要的矿物更容易附在 气泡上浮起，而不需要的矿物则沉入水底。最后，再把这些浮在水 面的“矿物泡泡”收 上浮 悬浮 下沉 F浮>G F浮=G F浮<G 集起来，就能得到我 们需要的矿物了。 本课U小测验 潜水艇在水中是如何上浮与下潜的？ 第三部分力学世界 (53 51 为什么汽车不能超速？ 动能 物理小课堂 放学路上，小明看见路边的限速标志牌， 上面标有不同车型的最高允许车速。他望着 马路上飞驰而过的汽车，心中十分疑惑：汽 车开得越快不就越省时间吗？为什么还要对 物体由于运动而 不同车型设置不一样的限速呢？ 具有的能，叫作动能。 一切运动的物体都具 有动能。 真相大揭种 大量实验表明： 在公路上快速行驶的汽车，遇到紧急情况刹车后，由于惯 质量相同的物体，运 动的速度越大，它的 性不能立即停下来，且汽车行驶速度越大，动能越大，发生交 动能越大；运动速度 通事故时，造成的伤害越严重。动能还与质量有关，在行驶速 相同的物体，质量越 度相同时，大型汽车高速行驶时的动能较大，它的危险性就较大， 大，它的动能也越大。 所以对不同车型要设置不同的最高行驶速度来保障安全。 静止的物体有动能吗？ 开太快了， 你这大家伙，不能也 好险！ 开这么快。 静止的物体没有 动能。因为动能是物 VS 体由于运动而具有的 能量。 速度大，动能大 质量大，动能大， 难刹车，危险！ 难刹车，危险！ 奇妙知识库 生活中影响动能大小因素的例子 微风吹过，树梢轻轻摇曳；狂风来袭，树木会东倒西歪甚至折 断，这说明对于同一物体而言，速度越大，动能越大。操场上，飞 来的足球我们敢用脚去踢，可同样速度飞来的铅球，我们就要远远 躲开，这表明动能还和质量有关。速度相同时，物体质量越大，动 能就越大。 本课小测验 骑自行车车速变快后，为什么很难立刻刹住车子？ 54)初中物理早入门 52 为什么不能高空抛物？ 势能 傍晚，小洁正在阳台上玩耍。楼下的邻 物理小课堂 居奶奶看见她，大声提醒：“干万不要往楼 下扔东西！”小洁望着手里的玩具，心里十 分纳闷：这些玩具掂起来并不重，为什么不 能往楼下扔呢？ 在地球表面附 近，物体由于受到重 力并处在一定高度时 所具有的能，叫作重 真相大揭秘 力势能。物体的质量 越大，位置越高，它 物体所处的位置越高，重力势能 的重力势能就越大。 越大。物体下落时，高度降低，速度 物体由于发生 弹性形变而具有的能 增大，重力势能转化为动能，动能增 叫作弹性势能。物体 大到一定程度，砸到人就会对人造成 的弹性形变越大，它 巨大伤害。所以，为了大家的安全， 具有的弹性势能就越 一定不要高空抛物。 大。 重力势能和弹性 势能是常见的两种势 能。 奇妙知识库 发生形变就有弹性势能吗？ 如果物体发生了形变，但不能恢复原状，就不是弹性形变，也 就没有弹性势能。 糟了，回不去了。 本课U小测验 被拉开的弹弓为什么可以把石子射出去？ 第三部分力学世界(55 53 皮球落地后，为什么不能弹回原来的高度？ 机械能及其转化 物理小课堂 小明站在院子里，高高举起皮球，然后松开手。皮球落到地面 后向上弹起，但弹起的高度明显低于一开始举起的位置。他多次实 验，结果都是一样。小明望着皮球，心里很疑惑：皮球为什么会越 弹越低呢？ 动能、重力势 能和弹性势能统称为 机械能。一个物体可 以既有动能，又有势 能，例如你骑车往山 上走，因为你在运动 而具有动能，又因为 你在高处而具有重力 势能，把这两种能量 真相大揭和 加在一起，就得到总 的机械能。 在皮球下落和弹起的过程中，一部分机械能用来克服空气 阻力，撞击地面时还有一部分机械能转化为内能。皮球的机械 能不断减少，所以皮球会越弹越低。 海洋机械能的应用 大海中有丰富的 机械能，通过海浪、 海流、潮汐等形式表 奇妙知识库 现出来。利用潮汐能 机械能的转化与守恒 发电的技术最成熟， 而利用海浪、海流发 研究表明，动能和势能是可以相互转化的。动能和势能不仅可 电的技术正在研发 以在同一个物体内转化，还可以在不同的物体间转化，比如弓的弹 中。 性势能转化为箭的动能。 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化， 但机械能的总和不变，也可以说，机械能是守恒的。机械能守恒是 一种理想状态。现实中，总有空气阻力、摩擦力等外力介入，将部 潮汐 分机械能转化成其他形式的能，从而导致机械能有损失。 它俩太自由了，要抓 过来发电！ 本课小测验 荡秋干时，为什么人到达最低点时速度最快？ 56)初中物理早入门 54 为什么开瓶器能轻松地打开瓶盖？ 杠杆及其平衡条件 小明攥着汽水瓶，使劲拧瓶盖，可 物理小课堂 瓶盖纹丝不动。爸爸接过瓶子，把开瓶 器卡在瓶盖边缘，轻轻向上一扳，“嘭” 的一声，瓶盖一下子弹开了。小明望着 瓶口，惊讶地说：“用开瓶器打开瓶盖 一根硬棒，在力 居然这么轻松！” 的作用下能绕着固定 点转动，这根硬棒就 真相大揭种 是一个杠杆。杠杆是 最简单的机械之一。 开瓶器是省力杠杆，扳动开瓶器时，它顶端抵住瓶盖的位 置是支点，手用力的位置到支点的动力臂大于瓶盖边缘到支点 杆秤一商界 奇才，杠杆高手 的阻力臂。根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，所以爸爸 杆秤是一种传 只需要用很小的力，就能轻松撬开瓶盖。 统的称重工具，曾经 在农贸市场、中药材 行业叱咤风云。它还 奇妙知识库 是“杠杆高手”！它 的秘密在于巧妙的杠 杠杆的分类 杆原理：货物重，秤 杠杆有三种，它们的区别在于动力臂和阻力臂谁更长。省力 砣往杆尾移；货物 杠杆的动力臂大于阻力臂；用很小的力就能撬动很重的物体，达到 轻，秤砣往杆头收。 “四两拨干斤”的效果，省力但费距离。费力杠杆的动力臂小于阻 当秤杆完全水平平衡 时，秤砣位置的刻度 力臂；这类杠杆虽然用着费劲，但省距离，只需移动较小的距离， 值就是货物的质量。 就能让目标物体移动较大的距离。等臂杠杆的动力臂等于阻力臂； 只有两端力量旗鼓相当时，杠杆才能保持平衡。 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 货有点重，我 往外边挪挪。 代表：开瓶器、核桃夹、 代表：镊子、船浆、筷子、 代表：跷跷板、天平 指甲剪、钳子 食品夹 本课U小测验 用撬棍撬动大石头，为什么会比直接搬动石头轻松很多？ 第三部分力学世界 (57 55 向右拉绳子，为何重物会向上升起？ 滑轮 物理小课堂 小猴子站在高台边玩滑轮。它 握住绳子水平向右拉动，下方的重 物就缓缓向上升起。小猴子一边拉 动绳子，一边仔细观察，心中产生 定滑轮实质是等 了疑问：明明我往右边用力拉绳子， 臂杠杆，动滑轮实质 为什么重物却向上运动呢？ 是动力臂为阻力臂二 倍的省力杠杆。 我其实是等臂杠杆！ LLLLLLLU 定 滑轮 真相大揭种 高台边缘装有定滑轮，定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 我是省力杠杆！ 向右拉动绳子，绳子通过定滑轮改变力的方向，就可以把重物 V 向上提起，因此小猴子向右拉动绳子，重物就会向上升起。 动滑轮 什么叫改变力的方向？ 改变力的方向是 指通过一定的方式或 奇妙知识库 装置，如定滑轮，使 力的方向发生变化。 定滑轮与动滑轮 滑轮是周边有槽、能够绕轴转动的小轮。定滑轮的轴固定不 动，它可以改变力的方向，但不能省力，同一根绳子上的拉力大小 处处相等。 另一种是动滑轮，它的轴会随物体一起运动。把动滑轮和物体 看成一个整体，忽略动滑轮自重，物体重力由两段绳子共同承担， 可以省一半力，但动滑轮不能改变力的方向。 本课小测强 把定滑轮和动滑轮组合在一起，叫作什么？ 58)初中物理早入门