2023年度初中力学集锦19篇(范文推荐)
初中力学第1篇易错易混雷区(1)涉及功、功率的计算时要注意题中给定的距离、速度与需要的距离、速度之间的倍数关系。(2)若题中没有提及忽略绳重和摩擦,则要注意涉及机械效率时,其中的总功部分要用绳端实际做下面是小编为大家整理的初中力学集锦19篇,供大家参考。
初中力学 第1篇
易错易混雷区
(1)涉及功、功率的计算时要注意题中给定的距离、速度与需要的距离、速度之间的倍数关系。
(2)若题中没有提及忽略绳重和摩擦,则要注意涉及机械效率时,其中的总功部分要用绳端实际做功的方法进行计算。
(3)计算题的标准要求:式子,代值和单位,结果三者缺一不可。
初中力学 第2篇
一、参照物
1、定义:为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。
2、任何物体都可做参照物
3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
二、机械运动
1、 定义:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
2、 特点:机械运动是宇宙中最普遍的现象。
3、 比较物体运动快慢的方法:
⑴时间相同路程长则运动快 ⑵路程相同时间短则运动快 ⑶比较单位时间内通过的路程。
分类:(根据运动路线)
(1)曲线运动
(2)直线运动
Ⅰ 匀速直线运动:
A、 定义:快慢不变,沿着直线的运动叫匀速直线运动。
定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量
计算公式:
B、速度 单位:国际单位制中 m/s 运输中单位km/h 两单位中m/s 单位大。
换算:
。
Ⅱ 变速运动:
定义:运动速度变化的运动叫变速运动。
平均速度:= 总路程总时间
物理意义:表示变速运动的平均快慢
三、力的作用效果
1、力的概念:力是物体对物体的作用。
2力的性质:物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
3、力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。
4、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N 表示。
力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
5、力的测量:
(1)测力计:测量力的大小的工具。
(2)弹簧测力计:
6、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
四、惯性和惯性定律:
1、牛顿第一定律:
⑴牛顿第一定律内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2、惯性:
⑴定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性。
五、二力平衡:
1、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
2、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
3、力和运动状态的关系:
物体受力条件 物体运动状态 说明
力不是产生(维持)运动的原因
受非平衡力
合力不为0
力是改变物体运动状态的原因
六、压强
1、压力:
①定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
②压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F = 物体的重力G
③研究影响压力作用效果因素的实验:
课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
2、压强:
①定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
②物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
③公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。
④压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约 。成人站立时对地面的压强约为:×104Pa 。
⑤增大或减小压强的方法:改变压力大小、改变受力面积大小、同时改变前二者
七、液体的压强
1、液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性
2、液体压强的规律:
⑴液体内部朝各个方向都有压强;
⑵ 在同一深度,各个方向的压强都相等;
⑶ 深度增大,液体的压强增大;
⑷液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
3、液体压强公式:
p=ρgh
⑴、公式适用的条件为:液体
⑵、公式中物理量的单位为:p:Pa;g:N/kg;h:m
⑶、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
4、连通器:
⑴定义:上端开口,下部相连通的容器
⑵原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平
⑶应用: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。
1、大气压的测定——托里拆利实验。
⑴ 实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
⑵ 原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
⑶ 结论:
大气压×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
⑷说明:
a实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
b本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为 m
c将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
2、标准大气压——支持1900px水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压×105Pa ,可支持水柱高约
3、大气压的变化
大气压随高度增加而减小,在海拔20XX米内可近似地认为高度每升高12米大气压约减小1毫米贡柱,大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
4、测量工具:
⑴ 定义:测定大气压的仪器叫气压计。
⑵ 分类:水银气压计和无液气压计
5、应用:活塞式抽水机和离心水泵。
八、流体压强与流速的关系
1、气体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
2、浮力的大小
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力,这就是著名的阿基米德原理(同样适用于气体)。
3、公式:F浮 = G排=ρ液V排g
从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
九、浮力的应用
1、物体的浮沉条件:
浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于重力时,物体下沉;当它所受的浮力等于重力时,悬浮在液体中,或漂浮在液面上
2、浮力的应用
轮船:采用空心的办法增大排水量。
潜水艇:改变自身重来实现上浮下沉。
气球和飞艇:改变所受浮力的大小,实现上升下降。
十、功
1、力学中的功
①做功的含义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,力学里就说这个力做了功。
②力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。
③不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直.
2、功的计算:
①物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
②公式:W=FS③功的单位:焦耳(J),1J= 1N·m 。
④注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③ 功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
十一、机械效率
1、有用功和额外功
①有用功定义:对人们有用的功,有用功是必须要做的功。
例:提升重物W有用=Gh
②额外功:
额外功定义:并非我们需要但又不得不做的功
例:用滑轮组提升重物W额= G动h(G动:表示动滑轮重)
③总功:
总功定义:有用功加额外功的和叫做总功。即动力所做的功。
公式:W总=W有用+W额,W总=FS
2、机械效率
①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:η=W有用/W总
③提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
④说明:机械效率常用百分数表示,机械效率总小于1
①物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
②定义:单位时间内所做的功叫做功率
③公式:P=W/t
④单位:瓦特(W)、千瓦(kW) 1W=1J/s 1kW=103W
十二、动能和势能
1、动能
①能量:物体能够对外做功(但不一定做功),表示这个物体具有能量,简称能。
②动能:物体由于运动而具有的能叫做动能。
③质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
2、势能
①重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。
物体被举得越高,质量越大,具有的重力势能也越大。
②弹性势能:物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大,具有的弹性势能越大。
③势能:重力势能和弹性势能统称为势能。
十三、机械能及其转化
1、机械能:动能与势能统称为机械能。
如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
2、动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;
3、动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
初中力学 第3篇
(1)多平衡态的力学综合题万能解题方法:
读题,将已知条件标到题目的原图中,方便解题时更快速地找到需要的已知条件;
利用题中一些已知条件求解出各种简单易算得的力,备用;
画受力分析图,原则为一态一物一图,即每个状态的每个物体画一个受力分析图;
根据每个受力分析图列一个平衡等式,并带入已知条件整理成最简;
将题中机械效率的值以及各种比例条件转化为与上一步相同的未知量的式子;
求解方程组,算得关键的力;
求解功、功率、机械效率等其它问题。
(2)计算题的标准要求:式子,代值和单位,结果三者缺一不可。
易错易混雷区
(1)涉及功、功率的计算时要注意题中给定的距离、速度与需要的距离、速度之间的倍数关系。
(2)若题中没有提及忽略绳重和摩擦,则要注意涉及机械效率时,其中的总功部分要用绳端实际做功的方法进行计算。
某科技小组设计从水中打捞重物A的装置如图所示,小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为1200N的物体A。当物体A在水面下,小文以拉力F1匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η1,小文对地面的压力为N1;当物体A完全离开水面,小文以拉力F2匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η2,小文对地面的压力为N2。已知:物体A的密度为3×103kg/m3,小文的重力为600N,N1:N2=7:5。不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)物体在水面下受到的浮力;
(2)动滑轮受到的重力
(3)η1与η2的比值。
初中力学 第4篇
一、教学目标
1.知道什么是单位制,知道力学中的三个基本单位。
2.认识单位制在物理计算中的作用。
二、教学重点
单位制及其应用。
三、教学难点
正确地理解单位制在物理计算中的应用。教学过程为了测量或比较物理量的大小,我们建立了物理量的单位。我们已学过的一些物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位。一般说来,物理量的单位可以任意选择,这样会存在同一个物理量出现多个单位,与此对应存在多种单位制。古今中外都不一样,严重影响了科学技术的交流与发展,因此国际计量大会对此做出了规范,通过了国际单位制(代号为si)
(一)单位制
1.基本单位:所选定的基本物理量的单位
⑴物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位
⑵在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位基本单位。长度的单位有:厘米(cm)、米(m)、千米(km)等。质量的单位有:克(g)、千克(kg)、等时间的单位有:秒(s)、分(min)、小时(h)等。力学是研究物体运动变化的过程中力与运动关系的,因此,联系物体自身性质的量(质量)和空间尺度的量(长度)以及时间,必然与物体受力后运动变化联系得最密切、最普遍,所以这三个物理量也最基本,事实表明用这三个量做基本单位,可以使力学中的单位数目中少。
2.导出单位:根据物理公式中其它物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量的。单位。从根本上说,所有的物理量都是由基本物理量构成的,在力学范畴内,所有力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的,因此基本物理量的单位选定就决定了其它导出物理量的单位。速度公式为。位移单位选m,时间单位选s,速度的单位是m/s。加速度公式为。速度单位是m/s,时间单位是s,则加速度单位是m/s2。牛顿第二定律公式为f=ma。质量单位选kg,加速度单位选m/s2,则力的单位是n。可见:选择了位移、时间、质量和其它物理量的单位,就导出了速度、加速度、力的单位。
3.单位制:基本单位和导出单位的总和叫做单位制。由于基本单位的选择不同,历史上的力学中出现了厘米、克、秒制,工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位。
(二)力学中的国际单位制(si)
1.基本单位长度单位:米(m)质量单位:千克(kg)时间单位:秒(s)
2.导出单位:速度单位:米/秒(m/s)加速度单位:米/秒2(m/s2)力的单位:牛顿(n)
【例1】下列物理量单位中哪些属于基本单位,哪些属于国际单位制单位:吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、焦耳(j)、牛米(n·m)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)、克/厘米3(g/cm3)
【解析】首先应明确,在力学中所有长度、质量、时间的单位都是基本单位,所以上述单位中吨(t)、米(m)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、微克(μg)、千克(kg)、微秒(μs)等都是基本单位。
属于国际单位制的是:m、s、kg、n·m值得一提的是,会有相当一部分学生可能会把国际单位制的单位与基本单位混为一谈,持这种错误观点的同学会只把m、s、kg作为第一问的答案。
(三)组合单位的谈法组合单位的汉字名称与其它符号表示的顺序一致。在只有名称而不出现符号的场合,名称的顺序应该与有符号的情况一致。如单位由相乘构成,无论是否使用乘的符号,名称中无对应“乘”的词,符号中的除(斜线和出现的负指数),名称中对应的词为“每”字,“每”字出现一次而与分母在的单位无关。例如:力矩的si单位名称为“牛顿米”(因其符号为n·m)密度的si单位名称为“千克每立方米”(因其符号为kg/m3)
(四)力学国际单位制(si)在解题中的应用
1.在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可。
2.物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系。因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误。
【例2】质量为500g的物体受力作用后获得10m/s2的加速度,则物体受到的合外力为多少牛?
【解析】从题中可看出、题目给出了物体的质量和加速度,但均不是国际单位,因此需要将单位换成国际单位制中的单位。物体质量m=500g=0.5kg物体的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2由牛顿第二定律f=ma得物体受到的合外力f=0.5×0.1n=0.05n利用国际单位制运算时,不需要带单位运算,只要在每个结果的后面写上正确的单位即可。
【小结】在力学在我们选定长度、质量时间这三个物理量的单位为基本单位,由基本单位和导出单位组成单位制是一个比较科学、完善的单位制。
初中力学 第5篇
一、教学目标
1.了解热传导过程的方向性
2.了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可制成
3.了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质
4.了解什么是能量耗散
二、重点、难点分析
1.重点内容是了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质,知道为什么第二类永动机不可制成。
2.第二类永动机不可制成的物理实质是教学的难点。
三、教学方法:
教师讲解与学生课堂自学结合,并讨论归纳
四、教具:
投影仪,大屏幕,相关图片
五、教学过程
(一)引入新课
有这样一个有趣的问题:地球上有大量海水,它的总质量约为1.4×1018t,只要这些海水的温度降低0.1℃,就能放出5.8×1023J的热量,这相当于1800万个核电站一年的发电量.为什么人们不去研究这种“新能源”呢?原来,这样做是不可能的.这涉及物理学的一个基本定律,就是本节要讨论的热力学第二定律。
【板书】第七节热力学第二定律
(二)进行新课
[学生带着问题阅读、讨论]:
思考:
1、何为热传导的方向性?
2、什么是第二类永动机?它违背了什么规律?
3、何为热力学第二定律?它有几种表述方法?
归纳:
Ⅰ、热传导的方向性:
高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体,而低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体。
Ⅱ、第二类永动机
1、没有冷凝器的能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化的热机。
2、特征:符合能量守恒定律;
不可能引起其他变化。
3、结论:机械能和内能的转化过程具有方向性,尽管机械能可以全部转化为内能,但内能却不能全部转化为机械能,同时不引起其它变化
Ⅲ、热力学第二定律
表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不产生其他变化。(按热传导的方向性表述)
表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。(按能量转化的方向性表述)
小结:热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律.热力学第二定律在物理、化学、生物等学科中有重要的应用,它对于我们认识自然和利用自然有重要的指导意义。
Ⅳ、能量耗散
在自然界中的宏观过程由于方向性,使得能量在转化过程中不可能使转化后的能量全部加以利用,总会有一部分能量会流散,这种现象叫能量耗散。
(三)让学生合上书本,思考并回答问题
1.电冰箱内部的温度比外部低,为什么致冷系统还能不断地把箱内的热量传给外界的空气?这个事实说明了什么?
这是因为电冰箱消耗了电能,对致冷系统做了功(下图所示,投影).一旦切断电源,电冰箱就不能把箱内的热量传给外界的空气了.相反,外界的热量会自发地传给电冰箱,使箱内的温度逐渐升高.
我们看到,热传导的过程是有方向性的,这个过程可以向一个方向自发地进行,但是向相反的方向却不能自发地进行.要实现相反方向的过程,必须借助外界的帮助,因而产生其他影响或引起其他变化.
2.能否生产出效率可达到100%的热机?为什么?
气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1,推动活塞做功W,然后排出废气,同时把热量Q2散发到大气中.由能量守恒定律知道Q1=W+Q2.我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率,用η表示效率,则有,
只有当气缸中工作物质的温度比大气温度高时内燃机才能工作,所以Q2这部分热量是不可避免的.热机工作时,总要向冷凝器散热,总要由工作物质带走一部分热量Q2(如下图,投影),所以总有Q1>W.因此,热机的效率不可能达100%.
3.能量耗散和能量守恒是否矛盾?试举例说明。
不矛盾。比如流动的水带动水磨做功,由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压,磨盘、粮食的温度升高,水流的机械能转变成了内能.这些内能最终流散到周围的环境中.我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用.这种现象叫做能量的耗散,而总能量并没有减少。电池中的化学能转变成电能,电能又在灯泡中转变成光能.光被墙壁吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用.火炉把屋子烤暖,这时高温物体的内能变成低温物体的内能.谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖.
自然界中的宏观过程具有方向性,能量耗散从能量转化的角度反映出这种方向性,与能量守恒定律是不矛盾的。
(四)课堂小结
通过这节课的学习,我们了解了热传导过程的方向性、什么是第二类永动机、热力学第二定律的两种表述方法以及什么是能量耗散。大家课下要多看课本,掌握好这些内容。
(五)布置作业:完成课本上练习六(P87)(1)-(4)
教学建议
1.热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础,热力学第一定律对自然过程没有任何限制,只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失,热力学第二定律解决哪些过程可以发生,教学时要注意讲清二者的关系。
2.热力学第二定律的两种表述,以重视按照传导过程的方向性表述,另一种是按照机械能和内能转化过程的方向性表述。这两种表述是等价的,它们都表明,自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。教学时,要注意说明这两种不同表述的内在联系,讲清这两种表述的物理实质。
初中力学 第6篇
一、教学目标
1、知识与技能目标
(1)知道什么是弹力,弹力产生的条件
(2)能正确使用弹簧测力计
(3)知道形变越大,弹力越大
2、过程和方法目标
(1)通过观察和实验了解弹簧测力计的结构
(2)通过自制弹簧测力计以及弹簧测力计的使用,掌握弹簧测力计的使用方法
3、情感、态度与价值目标
通过弹簧测力计的制作和使用,培养严谨的科学态度和爱动手动脑的好习惯
二、重点难点
重点:什么是弹力,正确使用弹簧测力计。
难点:弹簧测力计的测量原理。
三、教学方法:
探究实验法,对比法。
四、教学仪器:
直尺,橡皮筋,橡皮泥,纸,弹簧测力计
五、教学过程
(一)弹力
1、弹性和塑性
学生实验,注意观察所发生的现象:
(1)将一把直尺的两端分别靠在书上,轻压使它发生形变,体验手感,撤去压力,直尺恢复原状;
(2)取一条橡皮筋,把橡皮筋拉长,体验手感,松手后,橡皮筋会恢复原来的长度。
(3)取一块橡皮泥,用手捏,使其变形,手放开,橡皮泥保持变形后的形状。
(4)取一张纸,将纸揉成一团再展开,纸不会恢复原来形状。
让学生交流实验观察到的现象上,并对这些实验现象进行分类,说明按什么分类,并要求各类再举些类似的例子。(按物体受力变形后能否恢复原来的形状这一特性进行分类)
直尺、橡皮筋等受力会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种特性叫做弹性;
橡皮泥、纸等变形后不能自动恢复原来的形状,物体的这种特性叫做塑性。
2、弹力
我们在压尺子、拉橡皮筋时,感受到它们对于有力的作用,这种力在物理学上叫做弹力。
弹力是物体由于弹性形变而产生的力。弹力也是一种很常见的力。并且任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。而日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,实质上都是弹力。
3、弹性限度
弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不完全复原了。使用弹簧时不能超过它弹性限度,否则会使弹簧损坏。
(二)弹簧测力计
1、测量原理
它是根据弹簧受到的拉力越大,它的伸长就越长这个道理制作的。
2、让学生自己归纳使用弹簧测力计的方法和注意事项。
使用测力计应该注意下面几点:
(1)所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计
(2)使用前,如果测力计的指针没有指在零点,那么应该调节指针的位置使其指在零点
(3)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度每一大格表示多少N,每一小格表示多少N
(4)把挂钩轻轻拉动几下,看看是否灵活。
5、探究:弹簧测力计的制作和使用。
(四)课堂小结:
1、什么是弹性?什么是塑性?什么是弹力?
2、弹簧测力计的测量原理
3、弹簧测力计的使用方法。
(五)巩固练习:
1、乒乓球掉在地上马上会弹起来,使乒乓球自下而上运动的力是,它是由于乒乓球发生了而产生的。
2、弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就。它有一个前提条件,该条件是,就是根据这个道理制作的。
3、关于弹力的叙述中正确的是()
A、只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
B、只要物体发生形变就会产生弹力
C、任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大
D、弹力的大小只与物体形变的程度有关
4、下列哪个力不属于弹力()
A、绳子对重物的拉力B、万有引力C、地面对人的支持力D、人对墙的推力
5、两个同学同时用4.2N的力,向两边拉弹簧测力计的挂钩和提纽,此时弹簧测力计显示的示数是。
(六)布置作业:
六、课后反思:
1、成功的地方:
2、不足的地方:
3、改进措施:
附:板书设计:
一、弹力:
1、弹性和塑性
2、弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。
3、弹性限度
二、弹簧测力计:
1、测量原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。
2、使用方法:
(1)认清量程、分度值
(2)检查指针是否指在零点
初中力学 第7篇
1、常考的密度测量
(1)液体的密度测量一般步骤
A、先用天平测出被测液体与烧杯的总质量m1;
B、把烧杯中的液体往量筒内倒一些,并测出其体积V;
C、再用天平测出烧杯中剩余液体与烧杯的总质量m2;
D、则被测液体的密度:ρ液=(m1-m2)/V。
特别注意:若用天平先测出空烧杯的质量,然后往烧杯中倒入一些待测液体,并测出烧杯与待测液体的总质量,再将烧杯中的待测液体倒入量筒测其体积,因烧杯上会沾有一部分液体,造成所测的体积偏小,密度值偏大。
(2)固体密度的一般测量步骤
A、先用天平测出待测固体的质量m;
B、往量筒内倒入适量的水,并测出其体积V1;
C、用细线系住待测物体放入量筒的水中,并测出水与待测固体的总体积V2;
D、则被测固体的密度:ρ固=m/V2-V1
特别注意:对于密度小于水的固体密度测量时,应在第三步的“用细线系住待测物体放入量筒的水中”后面加上“用细铁棒把待测物体压入水中”
2、天平使用中的几种特殊情况
(1)砝码磨损,则测量值偏大;砝码生锈,则测量值偏小;
(2)游码没有归零,则测量值偏大;
(3)天平没有调节平衡,指针偏右时:则测量值偏小;指针偏左时,则测量值偏大。
3、天平使用技巧
(1)放:把天平放在水平台上或水平桌面上。
(2)拨:把游码拨到标尺左端零刻度处。
(3)调:调节横梁两端的平衡螺母,使天平横梁水平位置平衡。
a、调节原则是:左偏右移、右偏左移。
b、判断横梁平衡的方法:指针静止时,指针指在分度盘中央线上;指针运动时,看它在分度盘中央线两端摆动幅度是否一样。
(4)测:被测物体放在天平左盘,用镊子向天平右盘加减砝码(加减砝码原则:先大后小)并调节游码在标尺上的位置,直到天平恢复平衡。
(5)读:被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上所对应的刻度值。
注意:当左码右物时,被测物体的质量=右盘中砝码的总质量-游码在标尺上所对应的刻度值。
(6)收:称完后,把被测物体取下,用镊子把砝码放回砝码盒。
4、判断空、实心球的方法(以铁球为例)
(1)比较密度法:
具体做法是:根据题中已知条件,求出球的密度。ρ球=m球/V球,若ρ球=ρ铁,则该球是实心;若ρ球<ρ铁,则该球是空心。
(2)比较体积法:
具体做法是:先算出与球同质量的实心铁球的体积,V铁=m球/ρ铁。若V球=V铁,则该球是实心;若V球>V铁,则则该球是空心。
(3)比较质量法:
具体做法是:先算出与球同体积的实心铁球的质量,m铁=ρ铁x V球,若m铁=m球,则该球是实心;若m铁>m球,则则该球是空心。
5、利用天平和容器测量液体密度的方法
(1)用天平测出空容器的质m1。
(2)用天平测出容器装满水后的总质量m2。
(3)将容器中的水全部倒出,装满待测液体,并用天平测出容器与待测液体的总质量m3。
(4)则待测液体的密度ρ液=m液/V容=(m3-m1/m2-m1)ρ水。(V容=m2-m1/ρ水)。
6、两种物质混合后的平均密度计算公式是:ρ混=m混/V混=(m1+m2)/(V1+V2).
7、在求混合物质的含量问题时:必须把握m总=m1+m2和V总=V1+V2,列方程来解。
8、判断物体运动状态的技巧
(1)选定一个参照物。
(2)观察比较物体与参照物之间的位置有无发生变化。
(3)若位置发生了变化,则说明物体相对与参照物是运动的;若位置没有发生变化,则说明物体相对与参照物是静止的。
9、换算单位的技巧
(1)大单位化小单位时,用原来的数值乘以它们的单位换算率。
如:m3换算dm3
dm3
(2)小单位化大单位时,用原来的数值除以它们的单位换算率。
如:23cm=?m
10、平均速度的几种特殊求法
(1)以不同的速度经过两段相同的路程的平均速度V=2V1V2/V1+V2;
(2)以不同的速度经过两段相同的时间的平均速度V=(V1+V2)/2
(3)过桥问题时,总路程=车长+桥长。即:平均速度=总路程/总时间=车长+桥长/总时间.
11、根据数值判断刻度尺的分度值的技巧
具体做法是:数值后面的单位代表小数点前面那一位数的单位,从小数点后开始退,退到数值的倒数第二位,倒数第二位是什么位,该数值所用刻度尺的分度值就是1什么。如:
所用的刻度尺的分度值就是1cm。所用的刻度尺的分度值就是1mm。
12、惯性现象的解释步骤
(1)先看两物体原来处于何种运动状态。
(2)再看其中一个物体的运动状态发生了怎样的变化。
(3)另一个物体由于惯性保持原来的运动状态。
(4)所以出现了什么情况。
如:拍打衣服上的灰尘:衣服与灰尘原来处于静止状态,用手拍打衣服后,衣服由静止变为运动,而灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,所以灰尘就从衣服中分离出来了。
13、相互作用力与平衡力区分的技巧
关键看:两个力是作用在几个物体上了。相互作用力的两个力作用在两个物体上;平衡力的两个力作用在同一物体上了。
14、弹簧测力计在所用过程中应特别注意的
(1)测力计受力静止时,它的两端都受到力的作用,但测力计示数只表示其中一个力的大小。
(2)弹簧的伸长是各个部分都在伸长,若弹簧断了,去掉断的部分,剩余部分受到同样大小的力伸长的长度比原来的要短,因此测量值偏小。
(3)把测力计倒过来使用,测力计的示数表示的是物体的重力与测力计重力的和,物体的重力=测力计的示数-测力计的自身重力。
15、判断液面升降的技巧
情况一
1、从水中把物体捞到船上时有以下特点:
a、若ρ物> ρ水时:则水面上升。
b、若ρ物<ρ水或ρ物=ρ水时:则水面不变。
2、从船上把物体扔到水里时有以下特点:
a、若ρ物> ρ水时:则水面下降。
b、若ρ物<ρ水或ρ物=ρ水时:则水面不变。
情况二
一块冰浮在液面上,当冰全部融化后,液面变化有以下特点:
1、若ρ物> ρ液时:则液面上升。
2、若ρ物=ρ液时:则液面不变。
3、若ρ物<ρ液时:则液面下降。
16、判断物体具有哪种能的技巧
(1)判断物体是否具有动能,关键看物体是否在运动。
(2)判断物体是否具有重力势能,关键看物体相对与参考面是否有高度。
(3)判断物体是否具有弹性势能,关键看物体有没有发生弹性形变。
17、月球上的特点
(1)无大气。
(2)无磁场。
(3)弱重力。
(4)昼夜温差大。
18、在太空和月球上不能做的事有
(1)指南针不能使用。
(2)不能利用降落伞进行降落。
(3)内燃机不能工作。
(4)不能看到流星。
(5)人不能面对面直接交谈。
19、在月球上会发生的事有
(1)可以用天平称物体质量。
(2)人可以举起比自己重的物体。
(3)人可以在上面用笔写字。
(4)在月球上的机器不需要进行防腐、防锈处理。
(5)在上面看天空是黑色的。
20、宇航服具有的特点
(1)供氧 (2)耐压 (3)密闭
(4)保暖 (5)抗射线
21、为什么火箭用液氢做燃料?
(1)氢的热值高。
(2)燃烧后生成物是水,无污染。
(3)液态氢便于储存和运输,可以节约空间,以便于储存更多的燃料。
22、火箭的蒸馏罩应具备的特点
(1)熔点高。
(2)隔热性能好。
初中力学 第8篇
基础性
天平测质量
【实验目的】用托盘天平测质量。
【实验器材】天平(托盘天平)。
【实验步骤】
把天平放在水平桌面上,取下两端的橡皮垫圈。
游码移到标尺最左端零刻度处(游码归零,游码的最左端与零刻度线对齐)。
调节两端的平衡螺母(若左盘较高,平衡螺母向左拧;右盘同理),直至指针指在刻度盘中央,天平水平平衡。
左物右码,直至天平重新水平平衡。(加减砝码或移动游码)
读数时,被测物体质量=砝码质量+游码示数(m 物=m 砝+m 游)
【实验记录】此物体质量如图:62 g
弹簧测力计测力
【实验目的】用弹簧测力计测力
【实验器材】细线、弹簧测力计、钩码、木块
【实验步骤】
测量前:
完成弹簧测力计的调零。(沿测量方向水平调零)
记录该弹簧测力计的测量范围是 0~5 N,最小分度值是 N。
测量时:拉力方向沿着弹簧伸长方向。
【实验结论】如图所示,弹簧测力计的示数 N。
验证阿基米德原理
【实验目的】
定量探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。
【实验器材】弹簧测力计、金属块、量筒、水
【实验步骤】
把金属块挂在弹簧测力计下端,记下测力计的示数F1。
在量筒中倒入适量的水,记下液面示数 V1。
把金属块浸没在水中,记下测力计的示数 F2 和此时液面的示数 V2。
根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力(F 浮=F1-F2) 。
计算出物体排开液体的体积(V2-V1),再通过 G水=ρ(V2-V1)g 计算出物体排开液体的重力。
比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体重力之间的关系。(物体所受浮力等于物体排开液体所受重力)
【实验结论】液体受到的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小
测定物质的密度
(1)测定固体的密度
【实验目的】测固体密度
【实验器材】天平、量筒、水、烧杯、细线、石块等。
【实验原理】ρ=m/v
【实验步骤】
用天平测量出石块的质量为 g。
在量筒中倒入适量的水,测得水的体积为 20 ml。
将石块浸没在量筒内的水中,测得石块的体积为cm 3 。
【实验结论】
根据公式计算出石块的密度为 2400 kg/m 3 。
多次实验目的:多次测量取平均值,减小误差
(2)测定液体的密度
【实验目的】测液体密度
【实验步骤】
测出容器与液体的总质量(m总)。
将一部分液体倒入量筒中,读出体积 V。
测容器质量(m容)与剩余液体质量(m剩=m总-m容) 。
算出密度:ρ
探究物质质量和体积与哪些因素有关
【实验目的】
探究质量与体积的关系,为了研究物质的某种特性,形成密度的概念。
【实验器材】量筒、天平、水、体积不等的若干铜块和铁块。
【实验步骤】
用天平测出不同铜块和铁块的质量,用量筒测出不同铜块和铁块的体积。
要记录的物理量有质量,体积。
设计表格:
【实验结论】
同种物质,质量与体积成正比。
同种物质,质量和体积的比值相同。
不同物质,质量和体积的比值不同。
体积相同的不同物质,质量不同。
探究二力平衡的条件
【实验目的】
探究当物体只受两个力作用而处于平衡状态时,这两个力必须满足的条件。
【实验器材】弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。
【实验步骤】
探究当物体处于静止时,两个力的关系;探究当物体处于匀速直线运动状态时,两个力的关系
如图 a 所示,作用在同一物体上的两个力,在大小相等、方向相反的情况下,它们还必须在同一直线,这二力才能平衡。
如图 b、c 所示,两个力在大小相等、方向相反且在同一直线上的情况下,它们还必须在同一物体上,这二力才能平衡。
【实验结论】
二力平衡的条件:
大小相等(等大)
方向相反(反向)
同一直线(共线)
同一物体(同体)
探究液体内部压强与哪些因素有关
【实验目的】探究液体内部压强与哪些因素有关
【实验器材】U 形管压强计、大量筒、水、盐水等。
【实验步骤】
将金属盒放入水中一定深度,观察 U 形管液面高度差变大,这说明同种液体,深度越深,液体内部压强越大。
保持金属盒在水中的深度,改变金属盒的方向,观察 U 形管液面的高度差相同,这现象说明:同种液体,深度相同,液体内部向各个方向的压强都相等。
保持金属盒的深度不变,把水换成盐水,观察 U 形管液面高度差变化,可以探究液体内部的压强与液体密度(液体种类)的关系。
同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大。
【注意】
在调节金属盒的朝向和深度时,眼睛要注意观察 U 形管压强计两边液面的高度差的变化情况。
在研究液体内部压强与液体密度的关系时,要保持金属盒在不同液体中的深度相同。
探究杠杆平衡的条件
【实验目的】探究杠杆平衡的条件
【实验器材】带刻度的均匀杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码和细线等。
【实验步骤】
把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是方便直接在杠杆上读出力臂值。(研究时必须让杠杆在水平位置平衡后,才能记录实验数据)
将钩码分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的位置或个数使杠杆在水平位置保持平衡。
所需记录的数据是动力、动力臂、阻力、阻力臂。
把钩码挂在杠杆上,在支点的同侧用测力计竖直向上拉杠杆,重复实验记录数据,需多次改变杠杆所受作用力大小,方向和作用点。(多次实验,得出普遍物理规律)
【实验结论】
杠杆的平衡条件是:当杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,若动力和阻力在支点的异侧,则这两个力的方向相同;若动力和阻力在支点的同侧,则这两个力的方向相反。
【注意】实验中先确定杠杆受的作用力哪个是动力哪个是阻力。实验必须尊重实验数据,不得随意篡改实验数据。
初中力学 第9篇
1、判断物体是否带电的技巧
(1)若两物体相互吸引。则物体带电情况有两种:
a、都带电且带异种电荷;
b、一个带电、一个不带电;
(2)若两物体相互排斥。则物体带电情况是:都带电且带同种电荷。
2、判断变阻器联入电路部分的技巧
(1)若是结构图,则滑片与下接线柱之间的部分就是联入电路部分;
(2)若是电路符号图,则电流流过的部分就是联入电路的部分。
3、判断串、并联电路和电压表与电流表所测值的技巧
(1)先把电压表去掉,把电流表看成导线。
(2)在看电路中有几条电流路径,若只有一条路径,则是串联;否则是并联。
(3)从电源正极出发,看电流表与谁串联,它就测通过谁的电流值;在看电压表与谁并联,它就测谁的两端电压值。
4、对与滑动变阻器滑片移动,引起电表示数变化的规律
(一)若是串联电路具体做法是:
(1)先根据滑片的移动情况判断出滑动变阻器电阻的变化情况,在根据串联电路特点判断出电路中总电阻的变化情况,据欧姆定律I=U/R,U一定判断出电路中总电流的变化情况(即:电流表的变化情况)。
(2)电压表的示数变化有三种情况:
a、当电压表与电源并联时,其示数不变;
b、当电压表与定值电阻并联时,其示数与电流表变化相同;
c、当电压表与滑动变阻器并联时,其示数与电流表变化相反。
(二)若是并联电路具体做法是:
(1)若电流表所在支路上没有滑动变阻器或开关,则滑片移动或控制该支路的开关通断时,其示数不变。
(2)若电流表所在支路上有滑动变阻器或控制该支路的开关,则电流表示数与滑动变阻器的阻值变化相反或与电路中的总阻值变化相反;
(3)电压表示数始终不变。
5、判断电路故障的技巧
(一)用电流表和电压表
(1)若电流表有示数,电路有故障,则一定是某处短路;若电流表无示数,电路有故障,则一定是某处开路。
(2)若电压表有示数,电路有故障,则有两种可能:a、与电压表并联部分开路;b、与电压表并联以外部分短路;若无示数,有故障,则可能是:a、与电压表并联部分短路;b、与电压表并联以外部分开路。
(二)用试电笔判断家庭电路故障
(1)若各处试电笔都发光,则是零线断了;
(2)若各处试电笔都不发光,则是火线断了。
6、判断两电阻串、并联时,电路允许通过的最大电流和电路两端允许加的最大电压值的技巧
(1)若两电阻串联,则取它们中最小的正常工作电流值为电路允许通过的最大电流值,在用电路允许通过的最大电流值乘以它们的总电阻,计算的结果就是电路两端允许加的最大电压值。
(2)若两电阻并联,则取它们中最小的电压值为电路两端允许加的最大电压值,再用它们的最大电压值分别除以它们各自的电阻,把计算结果相加就是电路允许通过的最大电流值。
7、关于探究电流与电阻、电压关系类型题的解题技巧
(1)若探究电流与电阻关系:应控制定值电阻两端的电压不变,措施是在每次更换不同定值电阻后,应调节滑动变阻器滑片,使更换定值电阻后,定值电阻两端电压保持不变。
(2)若探究电流与电压的关系:应控制定值电阻不变,措施是通过调节滑片,达到改变定值电阻两端电压的目的。
8、判断串、并联电路中灯泡亮度的技巧
关键是比较它们的电阻大小:
(1)若两灯泡串联,则电阻大的亮;
(2)若两灯泡并联,则电阻小的亮。
9、求实际功率的技巧
(1)用公式P实/P额=(U实/U额)2
P实—实际功率 P额—额定功率 U实—实际电压 U额—额定电压
(2)先用公式R=U2额/P额求出用电器电阻,在用公式P实=U2实/R 或P实=I2实/R 或 P实=I实U实来求.
10、用电器正常工作电流、电阻的求法
(1)用电器正常工作电流:
I额=P额/U额
(2)用电器电阻:
R =U2额/P额
11、关于利用电能表的实际转速和标定转速来求所消耗的电能和功率的技巧
(1)求电能用公式:来求,n--指电能表实际转速 n0--指电能表标定转速
(2)求功率用公式:P=n/n0t kw= n/n0t 来求,t--指工作时间 (前面的t单位是h,后面单位是s)
12、判断家庭电路连接是否正确的技巧
(1)看开关是否接在火线上了;
(2)看开关是否与用电器串联;
(3)看火线是否接在灯泡尾部、零线是否接在螺纹;
(4)看三孔插座否则接的是左零、右火、中间接地;
(5)看电流是否能从火线,经过用电器回到零线上;
(6)看线与线连接处是否用黑点连接。
13、关于电流表、电压表、滑动变阻器有关问题汇总
切忌:电流表与电压表没有使用前一定要校零
(一)电流、电压表:
(1)在使用时若发现它们的指针偏转的很小,则原因是它们所选量程太大;
(2)在使用时若发现它们的指针偏转的很大,且偏向了右边没有刻度处,则原因是它们所选量程太小;
(3)在使用时若发现它们的指针偏向左边没有刻度处,则原因是它们的电流没有“正入负出”。
(二)滑动变阻器:
(1)在使用时若发现不论怎么移动滑片,电流中的电流都不变化,且电流很小,则原因是:滑动变阻器两接线柱同接下了,此时联入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值;
(2)在使用时若发现不论怎么移动滑片,电流中的电流都不变化,且电流很大,则原因是滑动变阻器两接线柱同接上了,此时联入电路的阻值为零。
14、关于利用电能表上的电流、电压值求电路中允许承受的最大总功率的方法
电路中允许承受的最大总功率=额定电压X电路最大正常工作电流。
15、利用伏安法测电功率题的解题技巧
(1)若题中告诉了额定电压值,则应调节滑动变阻器滑片使用电器两端的电压为额定电压值,再读出此时电路中的电流值,然后用公式:P=UI来计算;
(2) 若题中告诉了额定电流值,则应调节滑动变阻器滑片使通过用电器的电流为额定电流值,再读出此时用电器两端的电压值,然后用公式:P=UI来计算。
16、根据用电器工作情况判断电路是串、是并的方法
关键看它们的工作是否互相影响,若相互影响,则是串联;若不相互影响,则是并联。
17、伏安法测电阻和伏安法测电功率实验应特别注意的地方
(1)连接实物电路时,开关应处在断开状态;
(2)电流表、滑动变阻器应串联在电路中,电压表应并联在用电器两端,且滑动变阻器应“一上一下”联入电路;
(3)电流表、电压表、滑动变阻器都应选择合适的量程,特别是电流表、电压表在事先不知道它们的大小时,应用大量程试触来选择量程;
(4)电流表、电压表的电流都应“正入负出”;
(5)闭合开关时,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。
18、利用右手定则判断电流方向和螺线管极性的方法
(1)若已知了电流方向来确定螺线管极性的做法是:
a、在螺线管上标出电流方向;
b、用右手握住螺线管,并让弯曲的四指指向电流方向;
c、大拇指所指的就是螺线管的N极。
(2)若已知了螺线管极性来确定电流方向的做法是:
a、用右手握住螺线管,让大拇指指向螺线管的N极;
b、则弯曲的四指所指的就是螺线管上的电流方向,
c、根据螺线管上的电流方向找出电源的正、负极 。
特别注意:在利用右手定则判断导线中的电流方向和螺线管极性时,不仅要注意电源的正、负极,还要注意导线在螺线管上的绕法。
19、常用电器的电功率
空调约1000瓦 ; 微波炉约1000瓦 ;
电炉约1000瓦; 电热水器约1000瓦;
抽汕烟机约800瓦; 吸尘器约800瓦;
电吹风机约500瓦; 电熨斗约500瓦;
洗衣机约500瓦; 电视机约200瓦;
计算机约200瓦; 电冰箱约100瓦。
20、在家庭电路中,导线互相连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾,为什么?
这是因为:
电线相互连接的地方接触电阻比较大,电流相同,因而电能转化为热能较大,此处比别处更容易发热,加速老化甚至引起火灾。
21、用电能表测用电器的电功率
具体做法:单独让待测用电器工作,从某一时刻开始计时,并数表盘转的转数,到某一时刻结束。这种方法测量不精确,在测量大功率的用电器的大体功率时可用。
初中力学 第10篇
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg m=G/g
牛/千克。读法:牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
速度:v=s/t
密度:ρ=m/v
重力:G=mg
压强:p=F/s(液体压强公式不直接考)
浮力:F浮=G排=ρ液gV排
漂浮悬浮时:F浮=G物
杠杆平衡条件:F1×L1=F2×L2
功:W=FS
功率:P=W/t=Fv
机械效率:η=W有用/W总=Gh/Fs=G/Fn n为滑轮组的股数
初中力学 第11篇
一、重视观察和实验
物理是一门以观察、实验为基础的学科,观察和实验是物理学的重要研究方法。法拉第曾经说过:“没有观察,就没有科学。科学发现诞生于仔细的观察之中。”
因些,要积极做实验,不仅课堂上做,课前课后还要反复地做,用“VCM仿真实验”,多做几遍实验,牢牢掌握每个化学反应的具体条件、现象、结果,加深理解和记忆,努力达到各次实验的目的。
对于初学物理的初中学生,尤其要重视对现象的仔细观察。因为只有通过对观象的观察,才能对所学的物理知识有生动、形象的感性认识;只有通过仔细、认真的观察,才能使我们对所学知识的理解不断深化。
例如,学习运动的相对性,老师讲到参照物时,许多同学都会联想到:坐在火车上的人,会观察到铁路两旁的电杆、树木都向车尾飞奔而去。这个生动的实例使我们对运动的相对性有了形象的认识。
在学习物理知识的过程中,我们还应该重视实验,注意把所学的物理知识与日常生活、生产中的现象结合起来,其中也包含与物理实验现象的结合,因为大量的物理规律是在实验的基础上总结出来的。作为一个刚刚开始学习物理的初中学生,要认真观察老师的演示实验,并独立完成学生的动手操作实验。
在认真完成课内规定实验的基础上,还可以自己设计实验,来判断自己设计的实验方案在实践中是否可行。
例如,可以自己设计实验测量学校绿地中一条弯曲小径的长度;可以通过实验测量上学途中骑车的平均速度;还可以设计在缺少电流表或缺少电压表的条件下测量未知电阻的实验。
这些都需要同学们自己独立思考、探索,不断提高自己的观察、判断、思维等能力,使自己对物理知识的理解更深刻,分析、解决问题会更全面。
▣ 二、学习物理概念,力求做到“五会”
初中将学习大量的重要的物理概念、规律,而这些概念、规律,是解决各类问题的基础。
●因此要真正理解和掌握,应力求做到“五会”:
会表述:能熟记并正确地叙述概念、规律的内容。
会表达:明确概念、规律的表达公式及公式中每个符号的物理意义。
会理解:能掌握公式的应用范围和使用条件。
会变形:会对公式进行正确变形,并理解变形后的含义。
会应用:会用概念和公式进行简单的判断、推理和计算。
▣ 三、重视画图和识图
学习物理离不开图形,从运用力学知识的机械设计到运用电磁学知识的复杂电路设计,都是主要依靠“图形语言”来表述的。
知识的条理化,分析解决问题的思路等问题,用通常意义上的语言或文字表达都是有局限性和低效率的。所以,按照科学的方法动手画图是学习物理的重要方法,而且对今后进一步学习现代科学技术有着重要意义。
在初中物理课里,同学们会学到力的图示、简单的机械图、电路图和光路图。
●“大纲”要求的画图主要分两部分:
一部分画图属于作图类型题,比方说,作光路图、作力的图示、作力臂图以及画电路图等等;另一部分,根据现成的图形学会识图,所谓识图是指要注意结合条件看图,不仅要学会把复杂的图形看简单(即分析图形),更要学会在复杂的图形中看出基本图形。
例如,在计算有关电路的习题时,已给出的电路图往往很难分析出来是串联、并联或是混联,如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图,就会很容易地看出电路的连接特点,使有关问题迎刃而解。
初中力学 第12篇
教学目标
(1)知道宏观热学过程的方向性
(2)知道热力学第二定律
(3)知道第二类永动机是不可能的
(4)知道能量耗散
教材分析
分析一:本节内容首先由热现象的方向性,说明第二类永动机是不可能的,并在此基础上提出热力学第二定律。
分析二:自然界中的能量是守恒的,但有些能量便于利用,而有些能量不便于利用,我们没办法将流失的内能重新收集起来加以利用,能量转化的方向性造成能源不可能“用之不完,取之不尽”。
教法建议
建议:本节内容要求不高,只要求学生对热力学第二定律有所了解,因此可采取学生自学,教师对难点简单引导的教学方法。
教学重点
知道热传导的方向性以及热力学第二定律
教学难点:
热力学第二定律
学生先自学,教师再难点简单引导、讲解。
探究活动
题目:热力学第二定律的发现过程
组织:个人
方案:科技小论文
评价:论文的科普性
初中力学 第13篇
力学部分
实验一:天平测量
【实验器材】天平(托盘天平)。
【实验步骤】
把天平放在水平桌面上,取下两端的橡皮垫圈。
游码移到标尺最左端零刻度处(游码归零,游码的最左端与零刻度线对齐)。
调节两端的平衡螺母(若左盘较高,平衡螺母向左拧;右盘同理),直至指针指在刻度盘中央,天平水平平衡。
左物右码,直至天平重新水平平衡。(加减砝码或移动游码)
读数时,被测物体质量=砝码质量+游码示数(m 物=m 砝+m 游)
【实验记录】此物体质量如图:62 g
实验二:弹簧测力计测力
【实验器材】细线、弹簧测力计、钩码、木块
【实验步骤】
测量前:
完成弹簧测力计的调零。(沿测量方向水平调零)
记录该弹簧测力计的测量范围是 0~5 N,最小分度值是 N。
测量时:拉力方向沿着弹簧伸长方向。
【实验结论】如图所示,弹簧测力计的示数 N。
实验三:验证阿基米德原理
【实验器材】弹簧测力计、金属块、量筒、水
【实验步骤】
把金属块挂在弹簧测力计下端,记下测力计的示数F1。
在量筒中倒入适量的水,记下液面示数 V1。
把金属块浸没在水中,记下测力计的示数 F2 和此时液面的示数 V2。
根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力(F 浮=F1-F2)。
计算出物体排开液体的体积(V2-V1),再通过 G水=ρ(V2-V1)g 计算出物体排开液体的重力。
比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体重力之间的关系。(物体所受浮力等于物体排开液体所受重力)
【实验结论】
液体受到的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小
实验四:测定物质的密度
(1)测定固体的密度
【实验器材】天平、量筒、水、烧杯、细线、石块等。
【实验步骤】
用天平测量出石块的质量为 g。
在量筒中倒入适量的水,测得水的体积为 20 ml。
将石块浸没在量筒内的水中,测得石块的体积为cm 3 。
【实验结论】
根据公式计算出石块的密度为 2400 kg/m 3 。
多次实验目的:多次测量取平均值,减小误差
(2)测定液体的密度
【实验步骤】
测出容器与液体的总质量(m总)。
将一部分液体倒入量筒中,读出体积 V。
测容器质量(m容)与剩余液体质量(m剩=m总-m容) 。
算出密度:ρ
实验五:物质质量&体积与那些因素有关
【实验器材】量筒、天平、水、体积不等的若干铜块和铁块。
【实验步骤】
用天平测出不同铜块和铁块的质量,用量筒测出不同铜块和铁块的体积。
要记录的物理量有质量,体积。
设计表格:
【实验结论】
同种物质,质量与体积成正比。
同种物质,质量和体积的比值相同。
不同物质,质量和体积的比值不同。
体积相同的不同物质,质量不同。
实验六:探究二力平衡的条件
【实验器材】弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。
【实验步骤】
探究当物体处于静止时,两个力的关系;探究当物体处于匀速直线运动状态时,两个力的关系。
如图 a 所示,作用在同一物体上的两个力,在大小相等、方向相反的情况下,它们还必须在同一直线,这二力才能平衡。
如图 b、c 所示,两个力在大小相等、方向相反且在同一直线上的情况下,它们还必须在同一物体上,这二力才能平衡。
【实验结论】
二力平衡的条件:
大小相等(等大)方向相反(反向)同一直线(共线)同一物体(同体)
实验七:探究液体内部压强与哪些因素有关
【实验器材】U 形管压强计、大量筒、水、盐水等。
【实验步骤】
将金属盒放入水中一定深度,观察 U 形管液面高度差变大,这说明同种液体,深度越深,液体内部压强越大。
保持金属盒在水中的深度,改变金属盒的方向,观察 U 形管液面的高度差相同,这现象说明:同种液体,深度相同,液体内部向各个方向的压强都相等。
保持金属盒的深度不变,把水换成盐水,观察 U 形管液面高度差变化,可以探究液体内部的压强与液体密度(液体种类)的关系。
同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大。
【注意】
在调节金属盒的朝向和深度时,眼睛要注意观察 U 形管压强计两边液面的高度差的变化情况。
在研究液体内部压强与液体密度的关系时,要保持金属盒在不同液体中的深度相同。
实验八:探究杠杆平衡的条件
【实验器材】带刻度的均匀杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码和细线等。
【实验步骤】
把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是方便直接在杠杆上读出力臂值。(研究时必须让杠杆在水平位置平衡后,才能记录实验数据)
将钩码分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的位置或个数使杠杆在水平位置保持平衡。
所需记录的数据是动力、动力臂、阻力、阻力臂。
把钩码挂在杠杆上,在支点的同侧用测力计竖直向上拉杠杆,重复实验记录数据,需多次改变杠杆所受作用力大小,方向和作用点。(多次实验,得出普遍物理规律)
【实验结论】
杠杆的平衡条件是:当杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,若动力和阻力在支点的异侧,则这两个力的方向相同;若动力和阻力在支点的同侧,则这两个力的方向相反。
【注意】实验中先确定杠杆受的作用力哪个是动力哪个是阻力。实验必须尊重实验数据,不得随意篡改实验数据。
初中力学 第14篇
做题顺序
一般来说,初二物理题目的排列顺序都是先易后难,因为出题老师也希望通过这样一种循序渐进的方式使大家尽快进入到答题状态中。既然这样,那我们在做初二物理题的时候也就应该尽可能地依据题目安排的顺序一一解答。这样不仅符合心理习惯,而且能够做到心中有数。
优势优先
初二物理学科你不可能掌握的水平大致相当,一定有相对而言的优势学科,那在做题的时候就应该适当地调整好自己的时间:对于自己的优势学科,在保证正确率的情况下要尽快解答,这样将会节省出更多的时间留给稍微逊色的学科。这样将最大限度地保证了分数最大化。
初中力学 第15篇
一、教学目标
【知识与技能】
1、认识杠杆,能画出杠杆的五要素。
2、能用杠杆的平衡条件解决一些简单问题。
【过程与方法】
1、通过观察和实验、了解杠杆的结构。
2、通过探究、了解杠杆的平衡条件。
【情感、态度与价值观】
通过了解生活中的杠杆,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。
二、教学重难点
探究杠杆的平衡条件
【教学突破】首先认识杠杆,能抽象出杠杆的定义,在探究杠杆平衡条件时创造一种探究气氛,通过用杆秤称物体,提出猜想,激发兴趣。
三、教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
四、教学过程
导入新课,激发兴趣。
师:人们在生活中、劳动中经常使用各种机械,同学们想一想你使用过哪些机械?或你看到别人使用过哪些机械?
同学们想起很多人们常用的机械,这说明同学们平时很注意观察。在同学们说出的机械中有的比较复杂,有的比较简单。例如:镊子、钳子、锤子、剪刀、瓶盖起子等都属于简单机械,播种机、缝纫机等是复杂机械。复杂机械也是由简单机械组合而成的。这一章我们学习几种简单机械。
同学们在你们的桌上放着钳子、锤子、瓶盖起子分别试着用一用,看会有什么发现?
(各小组同学分别进行操作,有的用钳子剪断铁丝,有的用锤子起木板上的钉子,有的用瓶盖起子起瓶盖,有三个小组用钳子分别把铁丝弯成了三角形、长方形、圆形。约2分钟后平静下来。)
初中力学 第16篇
教学目标
1、知识与技能
(1)知道牛顿运动定律的适用范围;
(2)了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用;
(3)知道质量与速度的关系,知道高速运动中必须考虑速度随时。
2、过程与方法:通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性,新的理论会不断完善和补充旧的理论,人类对科学的认识是无止境的。
3、情感、态度与价值观:通过对牛顿力学适用范围的讨论,使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围,认识知识的变化性和无穷性,培养献身于科学的时代精神。
教学重难点
教学重点
牛顿运动定律的适用范围。
教学难点
高速运动的物体,速度和质量之间的关系。
教学过程
新课导入
自从17世纪以来,以牛顿定律为基础的经典力学不断发展,取得了巨大的成就,经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用,从而证明了牛顿运动定律的正确性.
但是,经典力学也不是万能的,像其他科学一样,它也有一定的适用范围,有自己的局限性.那么经典力学在什么范围内适用呢?有怎样的局限性呢?这节课我们就来了解这方面的知识.
一、经典力学及其局限性
1.基本知识
(1)从低速到高速
①经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域,包括天体力学的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就.
②狭义相对论阐述物体以接近光的速度运动时所遵从的规律.
③在经典力学中,物体的质量是不变的,而狭义相对论指出,质量要随物体运动速度的增大而增大,即,两者在速度远小于光速的条件下是统一的.
(2)从宏观到微观
①19世纪末20世纪初,物理学研究深入到微观世界,发现了电子、质子、中子等微观粒子,而且发现它们不仅具有粒子性,同时还具有波动性.20世纪20年代,量子力学建立,它能够正确地描述微观粒子运动的规律性,并在现代科学技术中发挥了重要作用.
②经典力学的适用范围,只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界.
(3)从弱引力到强引力
①1915年,爱因斯坦创立了广义相对论,这是一种新的时空与引力的理论.在强引力的情况下,牛顿引力理论不再适用。
②当物体的运动速度远小于光速c(3×108m/s)时,相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。
2.思考判断
(1)洲际导弹的速度有时可达到6000m/s,此速度在相对论中属于高速。(×)
(2)质量是物体的固有属性,任何时候都不会变。(×)
(3)对于高速运动的物体,它的质量随着速度的增加而变大。(√)
探究交流
(1)牛顿第二定律属经典力学理论,它在高速世界还适用吗?
(2)相对论、量子力学否定了经典力学吗?
【提示】
(1)在高速世界中,物体的质量随着速度的增加而变大,物体的加速度不一定与它所受的外力成正比,牛顿第二定律不再适用.
(2)相对论、量子力学没有否定经典力学,经典力学是相对论、量子力学在一定条件下的特例.
二、速度对质量的影响
【问题导思】
1.低速、高速是如何界定的?
2.物体在高速状态下,质量与速度是什么关系?
3.速度对物理规律有什么影响?
1.低速与高速的概念
(1)低速:远小于光速的速度为低速,通常所见物体的运动,如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动.
(2)高速:有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近,这样的速度称为高速.
2.速度对质量的影响
(1)在经典力学中,物体的质量不随速度而变.根据牛顿第二定律F=ma知,物体在力F作用下做匀变速运动,只要时间足够长,物体的运动速度就可以增加到甚至超过光速c.
(2)爱因斯坦的狭义相对论指出,物体的质量随速度的增大而增大,即
其中m0为物体静止时的质量,m是物体速度为v时的质量,c是真空中的光速.在高速运动时,质量的测量是与运动状态密切相关的。
3.速度对物理规律的影响
对于低速运动问题,一般用经典力学规律来处理.对于高速运动问题,经典力学已不再适用,需要用相对论知识来处理。
1.狭义相对论中,物体在静止时质量最小,随着运动速度的增加,它的质量也在不断变大,对于高速运动物体,牛顿定律已不再适用.
2.根据相对论的质速关系,若某物体的运动速度达到光速c,它的质量应是无穷大,这显然不符合事实,光速c是所有物体的最大速度.
例:一个原来静止的电子,经电压加速后,获得的速度v=6×106m/s.关于电子的质量的变化,下列说法正确的是()
A.不变B.减少
C.增大了0.02%D.增大了0.2%
【审题指导】电子的速度6×106m/s已接近光速,由爱因斯坦狭义相对论可知,电子的质量将有所增加,越接近光速越显著.
【答案】C
误区警示
物体的质量与速度的关系
从爱因斯坦的相对论可知:物体的速度越大,它的质量就越大.当物体的速度远小于光速时,其质量的变化可以忽略;当物体的速度接近光速时,质量变化将很明显,其质量变化不可忽略.
三、经典力学与相对论、量子力学的比较
【问题导思】
1.经典力学与量子力学的适用范围一样吗?
2.在经典力学与相对论中,速度对质量有什么影响?
3.经典力学与相对论、量子力学有什么联系?
例:以下说法正确的是()
A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用
B.经典力学理论的成立具有一定的局限性
C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态的改变而改变
D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
【答案】BC
四、光速不变原理的应用
例:设某人在以速度0.5c飞行的飞船上打开一个光源,则下列说法正确的是()
A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c
B.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c
C.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是0.5c
D.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c
【答案】D
问题规律总结
1.光速不变原理:爱因斯坦的狭义相对论指出,在一切惯性参考系中,测量到的真空中的光速c都一样,即光在所有的惯性参考系中的传播速度均是光速.
2.速度合成的关系式v船岸=v船水+v水岸只适用于低速运动的惯性参考系,对于接近光速的高速运动物体,该关系式已不再适用,此时应根据光速不变原理去解决问题.
课后小结
本节学习了经典力学的局限性:
(1)从低速到高速:在经典力学中,物体的质量m是不随运动状态改变的,而狭义相对论指出,质量要随着物体的运动速度的增大而增大。
(2)从宏观到微观:相对论和量子力学的出现,并不说明经典力学失去了意义,只说明它有一定的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。
(3)从弱引力到强引力:相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。相对论与量子力学都没有否定过去的科学,而只是认为科学在一定条件下有其特殊性,经典力学只适用于弱引力,不适用于强引力。
板书
第六节经典力学的局限性
1、从低速到高速经典力学只适用于低速运动
2、从宏观到微观经典力学只适用于宏观物体
3、从弱引力到强引力万有引力定律只适用于弱引力
初中力学 第17篇
一、学习目标:
1.知道浮力是怎样产生的。
2.知道浮力的大小等于什么。
3.知道浮力的应用。
二、问题及例题:
问题1:演示塑料瓶飘在水面上,为什么?谁能描述一下什么叫浮力?浮力是什么方向?
叫浮力,方向。
问题2:浮力是怎样产生的?
问题3:通过想想做做3,说说可以怎样测量浮力的大小?
问题4:浮力的大小等于什么呢?
例题:通过例题的学习,说明浮力的大小和什么有关?与什么无关?
三、目标检测:
1.铁块浸在煤油中受到的浮力方向是()。
2.一物体用弹簧测力计测得重5N,浸在水中测力计示数变为3N,则受到的浮力是N
3.一石块悬挂在弹簧秤下,当石块慢慢浸入水中时,弹簧秤的示数(),当石块全部浸入水中后,增加石块浸入的深度,弹簧秤的示数()。
4...把一木块浸没在水中,排开的水所受重力为12N,木块受到的浮力()
A.大于12NB.小于12NC.等于12ND.等于10N
5.下面关于浮力的说法中,正确的是()
A、只要液体的密度大,则对浸在其中的物体的浮力一定大;
B、只要物体的体积大,所受的浮力一定大;
C、物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸入液体中的深度无关;
D、浮在液面上的物体所受到的浮力一定小于沉没在液体内部物体所受的浮力。
6.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,铁块受到的浮力要大一些.(>)
四、学习小结:
1.浮力:
2.浮力产生的原因:。
3.浮力的方向()
(1)二次称重法:
4.浮力的大小
(1)压力差法
(2)公式法
五、配餐作业:
A组:
1.将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中,它们受的浮力()
A.相等B.铜球最大C.铝球最大D.铁球最大
2.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的()
A.密度B.体积C.质量D.形状
3.潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是()
A.压力越大,浮力越大
B.压力越大,浮力不变
C.压力不变,浮力越大
D.压力不变,浮力不变
4.有一金属球,在空气中称得重3.8N,将它浸入盛满水的溢水杯中时,有50ml水从溢水杯流入量筒,求:
⑴金属球的体积
⑵金属球所受浮力
⑶金属球在水中时弹簧测力计示数
B组;
1.金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,此时金属块受到的浮力是xxxxxN.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的读数应该xxxxxN。如果把金属块全部浸没在酒精中,金属块受到的浮力是xxxxN。
2.有一个木块,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出xxxxxxg酒精(酒精密度是0.8×103kg/m3,水的密度是1.0×l03kg/m3,木块的密度是0.5×103kg/m3)。
3.给你一个弹簧测力计,一个金属块,一杯水,请你设计一个测量金属块密度的实验,要求:
(1)、写出实验步骤和记录实验数据的表格;
(2)、写出金属块密度的表达式。
初中力学 第18篇
教学目标
了解内能的实际利用,知道内能的利用与环境保护的关系
能力目标
通过内能的利用和环境保护的关系的学习,提高环境保护的意识
情感目标
联系能量转化和守恒的关系,感受可持续发展的基本思想,建立发展的观念
教学建议
本节的教学要注重科技和社会的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际和社会实践.
在内能的利用的发展上,可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料学习.
环境保护的学习,可以教师提出课题,学生查阅资料,从信息中学习,提高收集信息和处理信息的能力.
教学设计方案
内能的利用和环境保护
【课题】
内能的利用和环境保护
【重难点分析】
利用内能造成的环境污染的主要危害、保护环境的措施及其意义
【教学过程设计】
内能的利用和环境保护
方法1、学生阅读教材,教师也可以提供一些和内能利用及环保有关的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,可以有:大气污染的主要来源是什么;
大气污染的危害是什么;
解决大气污染的有效措施有哪些;
我国利用内能的发展历程是什么;
各种内能的利用方式对环境保护的作用是什么.
方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.实例如下
实验探究:调查附近的工厂在利用内能进行生产上是如何进行的,对于环境的危害有哪些,如何减小对环境的影响.可以组织学生小组,实地考察,写出调查报告,分析的结论等.
实验探究(另一例):调查社区中是如何利用内能的,调查本地区近三十年中利用内能来取暖的发展情况,咨询和分析现在的取暖和今后的发展方向.同样可以组织学生小组,实地考察,分析并得出调查报告和结论.
信息学习:网上查阅有关内能的利用,环境保护,及内能利用对环保的影响等方面的资料,并得出自己的结论,小组讨论.这种学习是为了形成学生对可持续发展的思想.
【板书设计】
第六节内能的利用和环境保护
1.内能的利用
2.环境保护的.问题
探究活动
利用信息学习:温室效应和热岛效应
【课题】温室效应和热岛效应
【组织形式】个人或自由结组
【活动流程】制订子课题;
制订查阅和查找方式;
收集相关的材料;
分析材料并得出一些结论;
评估;
交流与合作,内能的利用和环境保护。
【参考方案】尝试对温室效应、热岛效应发表自己的见解,要注意在收集足够材料的基础上分析。
【备注】
1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流,发现共性和差异。
3、发现新问题。
初中力学 第19篇
1、托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验
在20世纪初的一段时间中,人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性,又有粒子性,即所谓的“波粒二象性”。“波动”和“粒子”都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念,与我们的直观经验较为相符。然而,微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律,电子双缝干涉实验为一典型实例。
杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验,玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验,以此来讨论量子物理学中的基本原理。可是,由于技术的原因,当时它只是一个思想实验。直到1961年,约恩·孙制作出长为50mm、宽为、缝间距为1mm的双缝,并把一束电子加速到50keV,然后让它们通过双缝。当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样,并可用照相机记录图样结果。电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象,这是电子具有波动性的一个实证。更有甚者,实验中即使电子是一个个地发射,仍有相同的干涉图样。但是,当我们试图决定电子究竟是通过哪个缝的,不论用何手段,图样都立即消失,这实际告诉我们,在观察粒子波动性的过程中,任何试图研究粒子的努力都将破坏波动的特性,我们无法同时观察两个方面。要设计出一种仪器,它既能判断电子通过哪个缝,又不干扰图样的出现是绝对做不到的。这是微观世界的规律,并非实验手段的不足。
2、伽利略的自由落体实验
伽利略(1564—1642)是近代自然科学的奠基者,是科学史上第一位现代意义上的科学家。他首先为自然科学创立了两个研究法则:观察实验和量化方法,创立了实验和数学相结合、真实实验和理想实验相结合的方法,从而创造了和以往不同的近代科学研究方法,使近代物理学从此走上了以实验精确观测为基础的道路。爱因斯坦高度评价道:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一”。
16世纪以前,希腊最著名的思想家和哲学家亚里斯多德是第一个研究物理现象的科学巨人,他的《物理学》一书是世界上最早的物理学专著。但是亚里斯多德在研究物理学时并不依靠实验,而是从原始的直接经验出发,用哲学思辨代替科学实验。亚里斯多德认为每一个物体都有回到自然位置的特性,物体回到自然位置的运动就是自然运动。这种运动取决于物体的本性,不需要外部的作用。自由落体是典型的自然运动,物体越重,回到自然位置的倾向越大,因而在自由落体运动中,物体越重,下落越快;物体越轻,下落越慢。
伽利略当时在比萨大学任职,他大胆地向亚里斯多德的观点挑战。伽利略设想了一个理想实验:让一重物体和一轻物体束缚在一起同时下落。按照亚里斯多德的观点,这一理想实验将会得到两个结论。首先,由于这一联结,重物受到轻物的牵连与阻碍,下落速度将会减慢,下落时间将会延长;其次,也由于这一联结,联结体的重量之和大于原重物体;因而下落时间会更短。显然这是两个截然相反的结论。
伽利略利用理想实验和科学推理,巧妙地揭示了亚里斯多德运动理论的内在矛盾,打开了亚里斯多德运动理论的缺口,导致了物理学的真正诞生。
人们传说伽利略从比萨斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地,从而向世人展示了他尊重科学,不畏权威的可贵精神。
3、罗伯特·密立根的油滴试验
很早以前,科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以从天上的闪电中得到,也可以通过摩擦头发得到。1897年,英国物理学家托马斯已经得知如何获取负电荷电流。1909年美国科学家罗伯特·密立根(1868—1953)开始测量电流的电荷。
他用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底部分别放有一个通正电的电极和一个通负电的电极。当小油滴通过空气时,就带了一些静电,它们下落的速度可以通过改变电极的电压来控制。当去掉电场时,测量油滴在重力作用下的速度可以得出油滴半径;加上电场后,可测出油滴在重力和电场力共同作用下的速度,并由此测出油滴得到或失去电荷后的速度变化。这样,他可以一次连续几个小时测量油滴的速度变化,即使工作因故被打断,被电场平衡住的油滴经过一个多小时也不会跑多远。
经过反复试验,密立根得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单个电子的带电量。他认为电子本身既不是一个假想的也不是不确定的,而是一个“我们这一代人第一次看到的事实”。他在诺贝尔奖获奖演讲中强调了他的工作的两条基本结论,即“电子电荷总是元电荷的确定的整数倍而不是分数倍”和“这一实验的观察者几乎可以认为是看到了电子”。
“科学是用理论和实验这两只脚前进的”,密立根在他的获奖演说中讲道,“有时这只脚先迈出一步,有时是另一只脚先迈出一步,但是前进要靠两只脚:先建立理论然后做实验,或者是先在实验中得出了新的关系,然后再迈出理论这只脚并推动实验前进,如此不断交替进行”。他用非常形象的比喻说明了理论和实验在科学发展中的作用。作为一名实验物理学家,他不但重视实验,也极为重视理论的指导作用。
4、牛顿的棱镜分解太阳光
对光学问题的研究是牛顿(1642—1727)工作的重要部分之一,亦是他最后未完成的课题。牛顿1665年毕业于剑桥大学的三一学院,当时大家都认为白光是一种纯的没有其他颜色的光;而有色光是一种不知何故发生变化的光(亚里斯多德的理论)。1665—1667年间,年轻的牛顿独自做了一系列实验来研究各种光现象。他把一块三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,光在墙上被分解为不同颜色,后来我们将其称作光谱。在他的手里首次使三棱镜变成了光谱仪,真正揭示了颜色起源的本质。1672年2月,牛顿怀着揭露大自然奥秘的兴奋和喜悦,在第一篇正式的科学论文《白光的结构》中,阐述了他的颜色起源学说,“颜色不像一般所认为的那样是从自然物体的折射或反射中所导出的光的性能,而是一种原始的、天生的性质”。“通常的白光确实是每一种不同颜色的光线的混合,光谱的伸长是由于玻璃对这些不同的光线折射本领不同”。
牛顿《光学》著作于1704年问世,其中第一节专门描述了关于颜色起源的棱镜分光实验和讨论,肯定了白光由七种颜色组成。他还给这七种颜色进行了命名,直到现在,全世界的人都在使用牛顿命名的颜色。牛顿指出,“光带被染成这样的彩条:紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、橙色、红色,还有所有的中间颜色,连续变化,顺序连接”。正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。
这一实验后人可以不断地重复进行,并得到与牛顿相同的实验结果。自此以后七种颜色的理论就被人们普遍接受了。通过这一实验,牛顿为光的色散理论奠定了基础,并使人们对颜色的解释摆脱了主观视觉印象,从而走上了与客观量度相联系的科学轨道。同时,这一实验开创了光谱学研究,不久,光谱分析就成为光学和物质结构研究的主要手段。
5、托马斯·杨的光干涉试验
牛顿在其《光学》的论著中认为光是由微粒组成的,而不是一种波。因此在其后的近百年间,人们对光学的认识几乎停滞不前,没有取得什么实质性的进展。1800年英国物理学家托马斯·杨(1773—1829)向这个观点提出了挑战,光学研究也获得了飞跃性的发展。
杨在“关于声和光的实验与研究提纲”的论文中指出,光的微粒说存在着两个缺点:一是既然发射出光微粒的力量是多种多样的,那么,为什么又认为所有发光体发出的光都具有同样的速度?二是透明物体表面产生部分反射时,为什么同一类光线有的被反射,有的却透过去了呢?杨认为,如果把光看成类似于声音那样的波动,上述两个缺点就会避免。
为了证明光是波动的,杨在论文中把“干涉”一词引入光学领域,提出光的“干涉原理”,即“同一光源的部分光线当从不同的渠道,恰好由同一个方向或者大致相同的方向进人眼睛时,光程差是固定长度的整数倍时最亮,相干涉的两个部分处于均衡状态时最暗,这个长度因颜色而异”。杨氏对此进行了实验,他在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束,结果看到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉。这就是著名的“杨氏干涉实验”。
杨氏实验是物理学史上一个非常著名的实验,杨氏以一种非常巧妙的方法获得了两束相干光,观察到了干涉条纹。他第一次以明确的形式提出了光波叠加的原理,并以光的波动性解释了干涉现象。随着光学的发展,人们至今仍能从中提取出很多重要概念和新的认识。无论是经典光学还是近代光学,杨氏实验的意义都是十分重大的。爱因斯坦(1879—1955)指出:光的波动说的成功,在牛顿物理学体系上打开了第一道缺口,揭开了现今所谓的场物理学的第一章。这个试验也为一个世纪后量子学说的创立起到了至关重要的作用。
6、卡文迪许扭矩实验
牛顿的万有引力理论指出:两个物体之间的吸引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。但是万有引力到底多大?
18世纪末,英国科学家亨利·卡文迪什(1731—1810)决定要找到一个计算方法。他把两头带有金属球的6英尺长的木棒用金属线悬吊起来。再用两个350磅重的皮球分别放在两个悬挂着的金属球足够近的地方,以吸引金属球转动,从而使金属线扭动,然后用自制的仪器测量出微小的转动。
测量结果惊人的准确,他测出了万有引力的引力常数G。牛顿万有引力常数G的精确测量不仅对物理学有重要意义,同时也对天体力学、天文观测学,以及地球物理学具有重要的实际意义。人们在卡文迪什实验的基础上可以准确地计算地球的密度和质量。
7、埃拉托色尼测量地球圆周
埃拉托色尼(约公元前276一约前194)公元前276年生于北非城市塞里尼(今利比亚的沙哈特)。他兴趣广泛,博学多才,是古代仅次于亚里斯多德的百科全书式的学者。只是因为他的著作全部失传,今天才对他不太了解。
埃拉托色尼的科学工作极为广泛,最为著名的成就是测定地球的大小,其方法完全是几何学的。假定地球是一个球体,那么同一个时间在地球上不同的地方,太阳线与地平面的夹角是不一样的。只要测出这个夹角的差以及两地之间的距离,地球周长就可以计算出来。他听说在埃及的塞恩即今天的阿斯旺,夏至这天中午的阳光悬在头顶,物体没有影子,光线可以直射到井底,表明这时的太阳正好垂直塞恩的地面,埃拉托色尼意识到这可以帮助他测量地球的圆周。他测出了塞恩到亚历山大城的距离,又测出夏至正中午时亚历山大城垂直杆的杆长和影长,发现太阳光线有稍稍偏离,与垂直方向大约成7°角。剩下的就是几何问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应是360°。如果两座城市成7°角(7/360的圆周),就是当时5000个希腊运动场的距离,因此地球圆周应该是25万个希腊运动场,约合4万千米。今天我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内,即与实际只差100多千米。
8、伽利略的加速度试验
伽利略利用理想实验和科学推理巧妙地否定了亚里斯多德的自由落体运动理论。那么正确的自由落体运动规律应是怎样的呢?由于当时测量条件的限制,伽利略无法用直接测量运动速度的方法来寻找自由落体的运动规律。因此他设想用斜面来“冲淡”重力,“放慢”运动,而且把速度的测量转化为对路程和时间的测量,并把自由落体运动看成为倾角为90°的斜面运动的特例。在这一思想的指导下,他做了一个6米多长,3米多宽的光滑直木板槽,再把这个木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滚下,然后测量铜球每次滚下的时间和距离的关系,并研究它们之间的数学关系。亚里斯多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比例:两倍的时间里,铜球滚动4倍的距离。他把实验过程和结果详细记载在1638年发表的著名的科学著作《关于两门新科学的对话》中。
伽利略在实验的基础上,经过数学的计算和推理,得出假设;然后再用实验加以检验,由此得出正确的自由落体运动规律。这种研究方法后来成了近代自然科学研究的基本程序和方法。
伽利略的斜面加速度实验还是把真实实验和理想实验相结合的典范。伽利略在斜面实验中发现,只要把摩擦减小到可以忽略的程度,小球从一斜面滚下之后,可以滚上另一斜面,而与斜面的倾角无关。也就是说,无论第二个斜面伸展多远,小球总能达到和出发点相同的高度。如果第二斜面水平放置,而且无限延长,则小球会一直运动下去。这实际上是我们现在所说的惯性运动。因此,力不再是亚里斯多德所说的维持运动的原因,而是改变运动状态(加速或减速)的原因。
把真实实验和理想实验相结合,把经验和理性(包括数学论证)相结合的方法,是伽利略对近代科学的重大贡献。实验不是也不可能是自然观象的完全再现,而是在人类理性指导下的对自然现象的一种简化和纯化,因而实验必须有理性的参与和指导。伽利略既重视实验,又重视理性思维,强调科学是用理性思维把自然过程加以纯化、简化,从而找出其数学关系。因此,是伽利略开创了近代自然科学中经验和理性相结合的传统。这一结合不仅对物理学,而且对整个近代自然科学都产生了深远的影响。正如爱因斯坦所说:“人的思维创造出一直在改变的宇宙图景,伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重要意义”。
9、卢瑟福散射与原子的有核模型
卢瑟福(1871—1937)在1898年发现了a射线。1911年卢瑟福在曼彻斯特大学做放射能实验时,原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”,即大量正电荷聚集的糊状物质,中间包含着电子微粒,但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的a射线微粒时有少量被弹回,这使他们非常吃惊。通过计算证明,只有假设正电球集中了原子的绝大部分质量,并且它的直径比原子直径小得多时,才能正确解释这个不可想象的实验结果。为此卢瑟福提出了原子的有核模型:原子并不是一团糊状物质,大部分物质集中在一个中心的小核上,称之为核子,电子在它周围环绕。
这是一个开创新时代的实验,是一个导致原子物理和原子核物理肇始的具有里程碑性质的重要实验。同时他推演出一套可供实验验证的卢瑟福散射理论。以散射为手段研究物质结构的方法,对近代物理有相当重要的影响。一旦我们在散射实验中观察到卢瑟福散射的特征,即所谓“卢瑟福影子”,则可预料到在研究的对象中可能存在着“点”状的亚结构。此外,卢瑟福散射也为材料分析提供了一种有力的手段。根据被靶物质大角散射回来的粒子能谱,可以研究物质材料表面的性质(如有无杂质及杂质的种类和分布等),按此原理制成的“卢瑟福质谱仪”已得到广泛应用。
10、米歇尔·傅科钟摆试验
1851年,法国著名物理学家傅科(1819—1868)为验证地球自转,当众做了一个实验,用一根长达67m的钢丝吊着一个重28kg的摆锤《摆锤直径),摆锤的头上带有钢笔,可观测记录它的摆动轨迹。傅科的演示说明地球是在围绕地轴旋转。在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30小时一周期;在南半球,钟摆应是逆时针转动;而在赤道上将不会转动;在南极,转动周期是24小时。
这一实验装置被后人称为傅科摆,也是人类第一次用来验证地球自转的实验装置。该装置可以显示由于地球自转而产生科里奥利力的作用效应,也就是傅科摆振动平面绕铅垂线发生偏转的现象,即傅科效应。实际上这等同于观察者观察到地球在摆下的自转。
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