人教版中考物理复习提纲 62页

物理复习提纲 人教版 初中全册 目录 第一章 声现象 1‎ 第二章 光现象 3‎ 第三章 透镜及其应用 7‎ 第四章 物态变化 11‎ 第五章 电流与电路 14‎ 第六章 电压 电阻 18‎ 第七章 欧姆定律 20‎ 第八章 电功率 24‎ 第九章 电与磁 28‎ 第十章 信息的传递 32‎ 第十一章 多彩的物质世界 33‎ 第十二章 运动和力 38‎ 第十三章 力和机械 41‎ 第十四章 压强和浮力 46‎ 第十五章 功和机械能 50‎ 第十六章 热和能 53‎ 第十七章 能源与可持续发展 57‎ 重要的物理常数 58‎ 常见的物理数值（估算用） 58‎ 物理量及其单位 59‎ 物理公式 60‎ 第一章 声现象 第一节 声音的产生和传播 1. 声源：振动的发声物体。‎ 2. 声音的产生：声是由物体的振动产生的。一切正在发生的物体都在振动。振动停止，发声也停止。 鞭炮爆炸、气球爆炸、雷声、笛子声等声音是由空气振动产生的。‎ 3. 声音的传播：声以波的形式传播着。 声的传播需要介质，真空不能传声。多数情况下，声音的传播速度v气＜v液＜v固。‎ 4. 声速：声传播的快慢用声速描述，它的大小等于声在每秒内传播的距离。 影响声速的因素：介质的种类、介质的温度。 15℃时空气中的声速是340m/s。 ‎ 第二节 我们怎样听到声音 1. 听觉的传播途径：发声体振动→（通过空气等介质传播）→鼓膜振动→（通过听小骨等组织传播）→听觉神经传递信号→大脑产生听觉。‎ 2. 骨传导的传播途径：发声体振动→（头骨、颌骨）→鼓膜振动→（听觉神经）→大脑 骨传导的原理：固体可以传声。 演员进行《千手观音》的排练、贝多芬听钢琴声、使用助听器听声音都利用了骨传导。‎ 3. 耳聋包括传导性耳聋和神经性耳聋。传导性耳聋者可以利用助听器听声音，而神经性耳聋者很难再听到声音。‎ 4. 双耳效应：声源到两只耳朵的距离一般不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础，这就是双耳效应。 人们通过双耳效应，可以较为准确地判断声音传来的方位；但声源在我们正前方、正上方、正后方时我们并不能准确判断，因为声源到两只耳朵的距离几乎相同，双耳效应不明显。 双耳效应的应用：立体声。‎ 第三节 声音的特性 1. 声音的三个特性：音调、响度、音色。‎ 2. 音调：声音的高低叫音调。‎ l 频率：物体在1s内振动的次数叫频率。频率的符号为f，单位为Hz。 1Hz的物理意义：物体在1s内振动1次。‎ l 决定音调高低的因素：频率。物体的振动频率越高，发出的音调越高。‎ l 大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。‎ l 超声波是高于20000Hz的声音；次声波是低于20Hz的声音。这两种声人都听不到。 蝙蝠、海豚能发出超声波。海豚、猫、狗能听到超声波，狗还能听到次声波。‎ l 演示实验：探究影响音调高低的因素。 【设计实验】将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。 【现象】在使用同种材料的情况下，伸出桌边越短，音调越高；伸出桌面越长，音调越高。 【结论】物体振动的频率决定着音调的高低。物体振动频率越高，发出的音调越高。 【注意】① 使钢尺两次的振动幅度大致相同。 ② 不要听桌面被拍打的声音。实验的研究对象是钢尺，听桌面声音是错误的。‎ l 乐器调弦，改变的是音调。分辨碗的好坏时（敲击），主要分辨音调，其次分辨音色。‎ l 见书上图1.3-8的水瓶琴， 对瓶口吹气时，声音是由瓶内的空气柱振动产生的。空气柱越长（水越少），音调越低。 敲击瓶体时，声音是由瓶体振动产生的。空气柱越短（水越多），音调越低。‎ 3. 响度：声音的强弱叫响度。‎ l 振幅：物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。‎ l 决定响度大小的因素：振幅、距离发声体远近。振幅越大，响度越大。‎ l 探究实验：探究影响响度的因素。 【设计实验】如书上图1.3-4所示，将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。 【现象】用不同的力敲击，兵乓球被弹起的高度不同。用力越大，乒乓球被弹起的高度越大。 【结论】发声体的振幅决定响度的大小，振幅越大，响度越大。 【注意】乒乓球的作用：把音叉微小的振动放大。‎ 1. 音色：反应声音的品质。‎ l 我们可以根据不同的音色来辨别不同的声音。‎ l 音色决定于发声体本身。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不同。‎ l 声音的波形可以在示波器上展现出来。‎ l 音调和响度相同、音色不同的声音，它们的波形在大体上没有区别，而在小的振动处有区别。‎ 第四节 噪声的危害和控制 1. 从物理学的角度讲，噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。 从环境保护的角度讲，噪声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。‎ 2. 人们以分贝（dB）为单位来表示声音强弱的等级。‎ 3. ‎0 dB是人刚能听到的最微弱的声音（不是没有声音）； 30～40 dB是较为理想的安静环境； 70 dB会干扰谈话，影响工作效率； 长期生活在90 dB以上的噪声环境中，听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病； 如果突然暴露在高达150 dB的噪声环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力。‎ 4. 为了保护听力，声音不能超过 90 dB； 为了保证工作和学习，声音不能超过70 dB； 为了保证休息和睡眠，声音不能超过50 dB。‎ 5. 控制噪声的办法：防止噪声产生、阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵。‎ l 防止噪声产生——城市内禁鸣喇叭、摩托车安装消声器 l 阻断噪声的传播——马路两侧的隔声板、植树造林、夹层为真空的双层玻璃 l 防止噪声进入耳朵——耳罩 6. 当今社会的四大污染：大气污染、噪声污染、水污染、固体废弃物污染。‎ 第五节 声的利用 1. 声能传递信息的重要应用：‎ l 回声定位：蝙蝠发出超声波，确定目标的位置和距离；声呐（探知海洋深度，绘出水下数千米处的地形图）‎ l ‎“B超”‎ l 根据超声波的反射情况，可以检测钢管等物体内部是否有裂缝。‎ l 超声波探测仪 2. 声能传递能量的重要应用：超声波清洗钟表等精密机械、超声波治疗人体结石等。‎ 3. 回声：声音的反射现象。‎ l 计算公式：s＝vt/2（由速度公式推导出来）‎ l 应用：回声定位、圜丘等。‎ l 回声和原声至少相差0.1 s（在15℃空气中的距离为17 m）以上才能感觉有回声。如果原声和回声间隔不到0.1 s，回声和原声混在一起，可加强原声。‎ l 雪地感觉较宁静（电影院的墙壁使用较粗糙的材料）的原因：蓬松多孔的结构能吸收声音，声音经过多次反射，能量减小。‎ 第二章 光现象 第一节 光的传播 图2-1‎ 1. 光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。‎ 2. 光源：能够发光的物体叫做光源。‎ l 光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。‎ l 月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。‎ 3. 光的直线传播：光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。‎ l 光沿直线传播的现象：小孔成像（其光路图见图2-1）、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。‎ l 光沿直线传播的应用：射击、激光准直等。‎ l 在光沿直线传播的现象中，光路是可逆的。‎ l 小孔成像的特点：在光屏上形成倒立的实像。像的形状与孔的形状无关。‎ 4. 光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。‎ 5. 显示光路的方法： ① 让光线通过烟雾。② 让光线通过加牛奶的水。③ 让光线沿着某一物体的表面射出。‎ 6. 光速：‎ l 真空中的光速通常取c＝3×108m/s＝3×105km/s。‎ l 真空中的光速是宇宙间最快的速度。‎ l 空气中的光速略小于真空中的光速。‎ l 光在水中的速度约为真空中光速的3/4。‎ l 光在玻璃中的速度约为真空中光速的2/3。‎ l 介质的密度越大，光速越小。‎ 7. 光年：光年等于光在1年内传播的距离。‎ 第二节 光的反射 1. 反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。 我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。‎ 入射光线 图2-2‎ 平面镜 反射光线 N F E O i r 入射光线 E N F O i r 反射光线 图2-3‎ 2. 探究实验：探究光的反射规律 【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图2-2所示。 一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射方向，重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹。 取下纸板，用量角器测量NO两侧的角i和r。 【实验表格】‎ 角i 角r 第一次 第二次 第三次 ‎【实验现象和结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（i＝r）。 【注意】① 把纸板NOF向前或向后折，将看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。 ② 如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。‎ 3. 光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（简记为：三线共面、两线分居、两角相等）。 如图2-3，垂直于镜面的直线ON叫做法线；入射光线与法线的夹角i叫做入射角；反射光线与法线的夹角r 叫做反射角。‎ 1. 光的反射的两种类型：漫反射和镜面反射。‎ l 漫反射：凹凸不平的表面把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。 我们能从各个角度看到一个不发光的物体，是因为光在该物体表面发生漫反射。‎ l 镜面反射：光滑镜面的反射叫做镜面反射。‎ l 这两种反射都遵循光的反射定律。‎ 2. 如果想在平面镜内看到全身像，镜子高度至少为身高的一半。‎ 3. 画反射光线或入射光线完成光路图的方法：‎ l 画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射定律。‎ l 当绘制完成的时候，图中必须包含以下元素：平面镜、入射光线、反射光线（标好箭头）、入射角和反射角相等的标志（如果给出角度，还要标好角度）、法线（虚线）和垂直标志。‎ l 已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时，先过入（反）射点作法线。然后在法线的另一侧量出与入（反）射角相等的角，作出反（入）射光线。最后将其他元素补全。‎ l 已知入射光线、反射光线时，先作两线交角的角平分线，作为法线。然后过两线交点作垂直于法线的平面镜。最后将其他元素补全。‎ 第三节 平面镜成像 1. 探究实验：探究平面镜成像的特点 【设计实验】如图2-4，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。 把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它与跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。移动点燃的蜡烛，重做实验。 【实验表格】‎ 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物大小比较（放大或缩小）‎ 第一次 第二次 第三次 ‎【实验现象和结论】（1）平面镜中的像是虚像；（2）像和物体的大小相等；（3）物点和像点到镜面的距离相等。【注意】‎ l 使用玻璃板代替平面镜的原因：因为玻璃板既能反光又能透光，便于观察找到像的位置。‎ l 刻度尺的作用：比较物与像到玻璃板的距离的关系。‎ l 两根蜡烛大小必须完全相同的原因：便于比较物与像的大小关系。‎ l 验证所成的像是虚像的方法：移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏。如果光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像，那么平面镜成虚像。‎ l 在选择玻璃板时，要选择比较薄的一个。目的：防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像。‎ l 重做实验的目的：防止误差（最好是3～5次）。‎ S S'‎ 图2-5‎ l 在实验中找不到像的原因：玻璃板没有与桌面垂直。（玻璃板位置放置不当）‎ 2. 平面镜：反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜。‎图2-4‎ 3. 平面镜的作用：① 成像； ② 改变光的传播方向。‎ 4. 平面镜成像的特点：‎ l 平面镜中的像是虚像；‎ l 像和物体的大小相等；‎ l 物点到对应像点的连线与镜面垂直，且到镜面的距离相等；‎ l 像与物是对称的。‎ 5. 平面镜成像的原理：光的反射。 如图2-5，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于我们认为光沿直线传播，所以我们感到好像光是从图中S'处发出的。S'就是S在平面镜中的像。 但是平面镜后并不存在光源S'，进入眼睛的光并非真正来自哪里，所以把S'叫做虚像。 ‎ 虚像不能用光屏承接，而实像能。‎ 1. 凸面镜和凹面镜（见下图2-6）‎ l 凸面镜：用球面外表面作反射面的面镜叫凸面镜。 凸面镜对光的作用：凸面镜使平行光束发散。 凸面镜的应用：汽车的后视镜、街头拐角的反光镜。‎ O M M'‎ 图2-7‎ N N'‎ l 凹面镜：用球面内表面作反射面的面镜叫凹面镜。 凹面镜对光的作用：凹面镜使平行光束会聚。 凹面镜的应用：手电筒的反光装置、太阳灶、反射式望远镜。 凸面镜 凹面镜 在反射现象中，光路是可逆的 O S S'‎ 图2-8‎ A P 2. 平面镜成像作图方法： （1）如图2-7，过M点作平面镜的垂线，交平面镜于O点； （2）在另一侧截取M'O＝OM，M'点即为M的像点； （3）仿照前两步，完成N点的像点，然后用虚线连接M'N'。 绘图之后要注意垂直、等距标记，还要注意虚像要画成虚线。‎ 3. 已知光源、平面镜和反射光线经过的点，作光路图的方法： （1）如图2-8，先用上面提到的方法作出光源S的像点S'点； （2）连接S'A，交平面镜于P，则PA为反射光线； （3）连接SP，SP为入射光线。 绘图之后要注意垂直、等距标记和表示光路的箭头，还要注意哪一段画成实线，哪一段画成虚线。 该作法的原理：所有反射光线的反向延长线交于像点。‎ 第四节 光的折射 1. 折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射（图2-9）。‎ l 当发生折射现象时，一定也发生了反射现象。‎ l 当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。‎ 2. 光的折射规律： 在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内； 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）； 光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。‎ l 在折射现象中，光路是可逆的。‎ l 在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。‎ l 在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。‎ 3. 折射的现象： ① 从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到；从水中看岸上的东西，好像变高了。 ② 筷子在水中好像“折”了。 ③ 海市蜃楼 ④ 彩虹 N 水 空气 O 水 空气 O N 图2-9‎ 入射角 折射角 折射角 入射角 图2-10‎ N N'‎ 空气 水 N N'‎ 空气 水 4. 从岸边看水中鱼N的光路图（图2-10）： ‎ l 图中的N点是鱼所在的真正位置，N'点是我们看到的鱼，从图中可以得知，我们看到的鱼比实际位置高。‎ l 像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。‎ l 在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线，便于绘制。‎ 第五节 光的色散 1. 光的色散：光的色散属于光的折射现象。‎ l ‎1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散（图2-11）。‎ l 太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩带。‎ l 牛顿的实验说明白光是由各种色光混合而成的。‎ 图2-11‎ 图2-12‎ 2. 色光的三原色：红、绿、蓝。 红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。（图2-12） 红 紫 光的色散 色光的三原色 颜料的三原色 3. 物体的颜色：‎ l 透明物体的颜色由通过它的色光来决定。 如图2-13，如果在白屏前放置一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色。这表明，其他色光都被红色玻璃吸收了，只有红光能够透过。‎ l 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 如图2-13，如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看不到彩色光带，只有被绿光照射的地方是亮的（反射绿光），其他地方是暗的（不反射光）。‎ l 如果一个物体能反射所有色光，则该物体呈现白色。‎ l 如果一个物体能吸收所有色光，则该物体呈现黑色。‎ l 如果一个物体能透过所有色光，则该物体是无色透明的。‎ 透明物体的颜色 不透明物体的颜色 红 太阳光 绿 图2-13‎ 太阳光 红玻璃 白屏 绿纸 第六节 看不见的光 1. 光谱：棱镜可以把太阳光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。‎ 2. 红外线：在光谱上红光以外的部分叫做红外线。‎ l 一切物体都在不停地发射红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线就越多。‎ l 物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。‎ l 红外线有以下三个特性： （1）红外线的主要特性是热作用力强。 （2）红外线穿透云雾的能力比较强。 （3）红外线可以用来进行遥控。‎ l 红外线的应用：用红外线加热物体、红外线烤箱、红外线取暖、用红外线诊断病情、红外线夜视仪、红外线烘干汽车表面的喷漆、全自动感应水龙头、电视的遥控器等。‎ 3. 紫外线：在光谱上紫光以外的部分叫做紫外线。‎ l 高温物体，如太阳、弧光灯和其他炽热物体会发出不同颜色的荧光，同时发出紫外线。‎ l 紫外线有以下特征： （1）紫外线的主要特征是化学作用强，很容易使照相底片感光。 （2）紫外线的生理作用强，能杀菌。 （3）紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光。 （4）适当的紫外线可以帮助人们促进合成维生素D，促进钙的吸收。‎ l 紫外线过度照射会损害身体健康，不要用眼睛直视紫外光，不要照射过量的紫外线。‎ l 太阳光中有大量的紫外线，但大部分被大气层上的臭氧吸收，不能到达地面。‎ l 紫外线的应用：验钞机、紫外线杀菌、紫外线鉴别古字画、晒粮食等。‎ 1. 光的散射： 地球周围的大气能够把阳光向四面八方散射，所以整个天空都是明亮的。如果没有大气，散射将无法进行。 不同色光的波长不同，依照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序，它们的波长一个比一个短。那么显然红外线的波长比红光还长，紫外线的波长比紫光还短。 大气对光的散射有一个特点：波长越短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。天空是蓝色的，是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多。 大雾弥漫时，汽车必须打开雾灯才能保证行车安全。汽车雾灯使用黄色光，是因为黄色光的穿透能力比较强，不容易被散射。‎ 第三章 透镜及其应用 第一节 透镜 1. 透镜的原理：光的折射。‎ 2. 两种透镜 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。‎ 中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。‎ 实物形状 主光轴和光心 透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴，简称主轴。‎ 每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。‎ 对光线作用及光路图 凸透镜对光有会聚作用。‎ 凹透镜对光有发散作用。‎ 光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。‎ 光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。‎ 特殊光线 焦点和焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。‎ 凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做虚焦点，也用F表示。‎ 焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。‎ 凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。‎ 凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等。‎ 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等。‎ 焦距与会聚能力的关系 凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强。‎ 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强。‎ 同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。‎ 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越强。‎ 每个凸透镜的焦距是一定的。‎ 每个凹透镜的焦距是一定的。‎ 3. 平行光：射到地面的太阳光可以看作是互相平行的，叫做平行光。 用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。‎ 第二节 生活中的透镜 照相机 投影仪 放大镜 原理 凸透镜成像 u＞‎‎2f f＜u＜‎‎2f u＜f 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像 光路图 透镜不动时的调整 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长 像偏大：物体远离相机，暗箱缩短 像偏小：物体靠近镜头，投影仪远离屏幕 像偏大：物体远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置 像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置 物体不动时的调整 像偏小：相机靠近物体，暗箱拉长 像偏大：相机远离物体，暗箱缩短 像偏小：镜头靠近物体（位置降低），投影仪远离屏幕 像偏大：镜头远离物体（位置提高），投影仪靠近屏幕 像偏小：透镜稍远离物体，适当调整眼睛位置 像偏大：透镜稍靠近物体，适当调整眼睛位置 其他内容 镜头相当于一个凸透镜。‎ 像越小，像中包含的内容越多。‎ 镜头相当于一个凸透镜。‎ 投影片要上下左右颠倒放置。‎ 平面镜的作用：改变光的传播方向，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。‎ l 实像和虚像（见下图）： 照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。 凸透镜成实像情景：光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。 凸透镜成虚像情景：光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。‎ 第三节 探究凸透镜成像的规律 ‎【实验器材】f＝12 cm（最好在10～20 cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。‎ ‎【设计实验】① 把蜡烛放在远处，使物距u﹥2f，调整光屏倒凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。 ② 把蜡烛向凸透镜移近，重复以上操作，直到屏上得不到蜡烛的像。‎ ‎【结论】凸透镜的成像规律如下表（第一条规律并非由本实验得出）：‎ 物距（u）‎ 像的性质 像距（v）‎ 应用 正倒 大小 虚实 ‎[无穷远]‎ 倒立 一点 实像 v＝f ‎（利用太阳光测透镜焦距）‎ u＞‎‎2f 缩小 f＜v＜‎‎2f 照相机 u＝‎‎2f 等大 v＝‎‎2f ‎（成像大小的分界点）‎ f＜u＜‎‎2f 放大 v＞‎‎2f 投影仪、幻灯机、电影放映机 u＝f 不成像 无穷远 ‎（成像虚实的分界点）‎ u＜f 正立 放大 虚像 u＞v（同侧）‎ 放大镜 ‎【对规律的进一步认识】‎ l 成实像时，物近，像远，像变大。实像都是倒立的，倒立的都是实像。‎ l 成实像时，u＋v≥4f（u＝2f时u＋v＝4f）‎ l 成虚像时，物近，像近，像变小。‎ l u＝f是成像正倒、物像同异侧的分界点。‎ l u＝‎2f 是像放大和缩小的分界点。‎ l 当像距大于物距时成放大的像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。‎ ‎【注意事项】‎ l 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。‎ l u＞f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。‎ l 烛焰在光屏上的像在偏上方时，可以向上移动光屏或蜡烛，也可以向下移动凸透镜来调整。‎ l 若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： ① 蜡烛在焦点以内； ② 烛焰在焦点上； ③ 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度； ④ 蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。‎ l 在凸透镜旁放一近视镜（凹透镜），若使像清晰，需要将光屏远离透镜，或者将物体靠近透镜； 在凸透镜旁放一远视镜（凸透镜），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。‎ 第四节 眼睛和眼镜 1. 眼睛的结构和作用：‎ l 眼球好像一架照相机。‎ l 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。‎ l 视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。‎ l 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状： 当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体； 当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清远处的物体。‎ 2. 近视眼和远视眼：‎ 产生原因 矫正 近视 晶状体太厚，折光能力太强 或 眼球在前后方向上太长 像成在视网膜前方 戴近视镜（凹透镜）‎ 远视 晶状体太薄，折光能力太弱 眼球在前后方向上太短 像成在视网膜后方 戴远视镜（凸透镜）‎ ‎ 近视眼成像于视网膜前 矫正后 ‎ 远视眼成像于视网膜后 矫正后 3. 眼睛的度数：‎ l 透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。‎ l 通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，Φ＝1/f。‎ l 眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值，即D＝100Φ＝±100/f（近视镜取负号，远视镜取正号）‎ l 凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。‎ 第五节 显微镜和望远镜 1. 显微镜：‎ l 主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）、载物片、反光镜等。‎ l 原理：物镜相当于投影仪，来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大、倒立的实像； 目镜的作用则像一个放大镜，把这个像再放大一次。 经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。‎ l 显微镜最终成倒立、放大的虚像。‎ 2. 望远镜：‎ l 主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）‎ l 原理：物镜相当于照相机，使远处的物体在焦点附近成缩小、倒立的实像； 目镜的作用相当于一个放大镜。 物镜所成的像离我们的眼睛很近，并且目镜可以放大物象，所以视角就会变得很大。 因为望远镜物镜的直径很大，所以可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。‎ l 天文望远镜也常用凹面镜作物镜，如反射式望远镜。‎ l 望远镜最终成倒立、缩小的虚像。‎ l 哈勃空间望远镜：把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。‎ 3. 视角（见右图）：我们看物体时，它对我们眼睛所成的视角越大，我们看见的物体就越大；反之我们看见的物体就越小。 物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。‎ 第四章 物态变化 第一节 温度计 1. 温度：我们把物体的冷热程度叫做温度。‎ 2. 测量温度的工具：温度计。‎ l 常见的温度计：实验室用温度计、体温计和寒暑表（见下图）。 ‎ 常见量程 分度值 原理 所用液体 特殊构造 使用注意事项 实验室用温度计 ‎-21℃‎‎～‎‎110℃‎ ‎1℃‎ 液体热胀冷缩 水银或煤油 使用时不能甩（其他见下）‎ 寒暑表 ‎－30℃～50℃‎ ‎1℃‎ 酒精 体温计 ‎35℃‎‎～‎‎42℃‎ ‎0.1℃‎ 水银 玻璃泡上方有缩口 ‎① 使用之前用力甩 ‎② 可离开人体读数 l 温度计内液体：酒精、水银或煤油。‎ l 温度计的使用：首先要看清量程，然后看清它的分度值。 如果使用温度计时超过它的量程，后果：① 玻璃泡胀破；② 测不出温度。‎ l 在使用温度计测量液体的温度时，正确的方法如下： (1) 温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器壁或容器底。 (2) 温度计玻璃泡浸入被测物体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。 (3) 读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。‎ l 读数时视线不与温度计中液柱的上表面相平的后果（见右上图）。‎ 3. 摄氏度：“℃”表示摄氏温度。在一个大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃。0℃和100℃‎ 之间有100个等份，每个等份代表1摄氏度。‎ 1. 体温计：体温计用于测量人体温度。‎ 第二节 熔化和凝固 1. 物态变化：物质从一种状态变成另一种状态的变化叫做物态变化。‎ 2. 物质的三态：固态、液态、气态。‎ 3. 熔化和凝固的定义：物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。‎ 4. 固体分为两类：晶体和非晶体。‎ l 晶体：晶体在熔化过程中尽管不断吸热，但是温度保持不变，这类固体有确定的熔化温度（熔点）。 晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体形成时也有确定的温度，这个温度，这个温度叫做凝固点。 海波、冰、金属、萘、盐等物质是晶体。‎ l 非晶体：非晶体在熔化过程中只要不断吸热，温度就不断地上升，这类固体没有确定的熔化温度。 非晶体没有确定的熔点和凝固点。 松香、玻璃、沥青、蜡等物质是非晶体。‎ l 晶体和非晶体的区别：是否有确定的熔点。‎ l 物质熔化和凝固时的温度变化曲线： ‎O 温度 时间 O 温度 时间 O 温度 时间 O 温度 时间 甲 晶体 甲 晶体 乙 非晶体 乙 非晶体 物质熔化的温度变化曲线 物质凝固的温度变化曲线 A B C D E F G H l 对曲线(1)的分析： AB段——吸热、温度升高，物质为固态； BC段（熔化过程）——吸热、温度不变，物质状态为固液共存。 CD段——吸热、温度升高，物质为液态。‎ l 对曲线(3)的分析： EF段——放热、温度降低，物质为液态； FG段（凝固过程）——放热、温度不变，物质状态为固液共存。 GH段——放热、温度降低，物质为固态。‎ 5. 探究实验：固体熔化时温度的变化规律（见右下图） 【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、试管（装有蜡或海波）、温度计、搅拌器、秒表、（火柴）。 【设计实验】将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始，每隔大约1min记录一次温度；在海波或蜡完全熔化后再记录4～5次。 【实验表格】‎ 时间/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎…‎ 海波的温度/℃‎ 蜡的温度/℃‎ ‎【图象】见上4.“物质熔化的温度变化曲线”，甲图为海波，乙图为石蜡。图象需要标明温度。 【注意事项】‎ l 石棉网的作用：均匀热量。‎ l 搅拌器的作用：使物质均匀受热。‎ l 图表的作用：将规律反映在图上，便于总结。‎ l 图中应用的是水浴加热法，目的是为了使海波（蜡）均匀受热。‎ 1. 晶体熔化的特点：不断吸热，但温度不变。 晶体熔化的条件：① 温度达到熔点； ② 继续吸热。‎ 2. 非晶体熔化的特点：吸热，温度不断升高。‎ 3. 利用和防止熔化吸热、凝固放热的实例：‎ l 利用熔化吸热：用冰保鲜、冷敷给病人降温；吃雪糕解暑。‎ l 防止熔化吸热：雪熔化吸热，多穿衣服，防止感冒。‎ l 利用凝固放热：冬天在菜窖中放几桶水。‎ l 凝固放热的坏处：浇注钢铁时（或马路上刚铺的沥青），凝固放热，产生的高温伤人。‎ 第三节 汽化和液化 1. 汽化和液化的定义：物质从液态变成气态的过程叫做汽化，从气态变成液态的过程叫做液化。‎ l 沸腾：沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 沸腾的特点：不断吸热，温度不变。 沸腾的条件：① 温度达到沸点； ② 继续吸热。 沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。‎ l 蒸发：发生在液体表面的缓慢汽化叫蒸发。 蒸发在任何温度下都能发生。 蒸发的特点：吸热，温度降低。 加快液体蒸发的方法：① 提高液体温度； ② 增大液体表面积； ③ 加快液体表面上方空气流动速度。‎ l 蒸发和沸腾是汽化的两种方式，它们的异同如下表所示。‎ 蒸发 沸腾 不同点 只在液体表面进行 液体内部和表面同时发生 在任何温度下都能发生 必须达到沸点且继续加热 缓慢地汽化 剧烈地汽化 温度降低 温度保持不变 相 同 点 ‎ 1. 都是汽化现象 ‎ 2. 都使液体变成气体 ‎ 3. 都要吸收热量 l 蒸发吸热的应用：擦拭酒精给病人降温；夏天向地面洒水，降低室温。‎ 2. 液化的两种方式：① 气体降到足够低的温度； ② 压缩体积。‎ l 液化的现象：雾、露、“白气”（小水珠聚集）‎ O 时间 温度 A B C 3. 探究实验：水的沸腾（见右图） 【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。 【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、（火柴）。 【设计实验】用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近‎90℃‎时每隔1min记录一次温度。 【实验表格】‎ 时间/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎…‎ 温度/℃‎ ‎【图象】见右上图。其中BC段为沸腾过程。 【实验现象】（水沸腾前）气泡上升，越来越小。（原因：下部水温高于上部水温） （水沸腾时）大量气泡上升，变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。（原因：下部压强大） 【注意事项】‎ l 纸板的作用：① 减少热损失； ② 固定温度计； ③ 防止液体飞溅出来。‎ l 纸板上小孔的作用：使内外大气压平衡。‎ l 水的沸点不是100℃，原因：① 气压低于1标准大气压； ② 水中有杂质； ③ 温度计有问题。‎ l 长时间水不沸腾，原因： ① 水的初温太低； ② 水的质量太大； ③ 未用酒精灯的外焰加热； ④ 没有盖中央留孔的纸板； ‎ l 移去酒精灯后沸腾不马上停止。‎ 第四节 升华和凝华 1. 升华和凝华的定义：物质从固态直接变成气态叫升华；从气态直接变成固态叫凝华。‎ 2. 升华也需要吸热，凝华也会放热。‎ 3. 升华在任何温度下都能发生。‎ 4. 常见的升华现象：樟脑片变小；用干冰进行人工降雨；冬天晾衣服，冰直接升华；碘升华。‎ 5. 常见的凝华现象：霜、雪、冰花、雾凇；白炽灯变黑（钨丝先升华后凝华）。‎ 6. 物质三态变化的关系： ‎液 气态 固 液化 汽化 凝固 熔化 凝华 升华 7. 做简答题时，需要注意以下两点：① 必须联系课本中的知识点（公式、定理或者规律）；② 语言简洁，并且一般人看了答案后能够看明白（通俗易懂、能够解决问题）。‎ 第五章 电流与电路 第一节 电荷 1. 电荷 l 带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做带电体。 轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。‎ l 电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑（C）。 在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的。人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示。e＝1.6×10-19 C。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。‎ l 正负电荷：自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（＋）；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（－）。 具有正电荷的实质是物质中的原子失去了电子；具有负电荷的实质是物质中的原子得到了多余的电子。‎ l 电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 两个物体相互吸引有两种情况——可能是它们带异种电荷而互相吸引，还可能是一个物体带电而吸引另一个不带电的轻小物体。‎ l 使物体带电的方法 n 摩擦起电 u 定义：用摩擦的方法使物体带电。‎ u 原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同。‎ u 实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开。‎ u 能量转化：机械能-→电能 n 接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。‎ n 感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。‎ l 检验物体带电的方法 n 使用验电器。‎ u 验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。‎ u 验电器的原理：同种电荷相互排斥。‎ u 从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。‎ n 利用电荷间的相互作用。‎ n 利用带电体能吸引轻小物体的性质。‎ l 中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。‎ n 如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。‎ n 中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。‎ 1. 摩擦起电 l 原子的结构：原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的；原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质量；原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。 原子核带正电，电子带负电。电子绕核运动。但整个原子呈中性。‎ l 摩擦起电：摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象，就是摩擦起电现象。 摩擦的两个不同物体同时分别带上等量异种电荷。‎ l 摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上；失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。‎ l 摩擦起电不是创造了电荷，只是电子从一个物体转移到另一个物体上。‎ l 由同种物质组成的两物体摩擦不会起电。‎ 2. 导体和绝缘体 l 导体和绝缘体：善于导电的物体叫做导体；不善于导电的物体叫做绝缘体。 常见的导体：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。 常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷等。‎ l 半导体：导电能力在绝缘体和导体之间的物体，叫做半导体。 常见的半导体：硅、锗。 半导体的应用：集成电路（包括二极管、三极管）、热敏电阻、光敏电阻等。‎ l 超导体：有些物质，当温度降到某一温度以下，电阻会突然变为零，这种现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物体叫做超导体。 超导体的实际应用：磁悬浮列车。 超导体可以用作输电线或制造电子元件，并且无需考虑散热的问题。凡是利用电流的热效应来工作的电路中都不能使用超导体。‎ l 导体容易导电的原因：里面有大量的自由电荷，它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。‎ l ‎“导电”与“带电”的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。‎ l 导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。‎ 第二节 电流和电路 1. 电流 l 电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。 自由电荷在金属导体中是自由电子，在酸、碱、盐水溶液中是正、负离子。‎ l 电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。 在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。在金属导体中，电流的方向跟自由电子的移动方向相反。‎ l 电源：能够提供持续电流的装置，叫做电源。 干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能；发电机发电时，机械能转化为电能。‎ l 持续电流形成的条件：① 必须有电源； ② 电路必须闭合（通路）。 只有两个条件都满足时，才能有持续电流。‎ l 电流的三种效应 ① ‎ 电流的热效应：如白炽灯，电饭锅等。 ② 电流的磁效应：如电铃、电磁继电器等。 ③ 电流的化学效应：如电解、电镀等。 注：电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。物理学中，对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等，去认识事物的方法，在物理学上称作这种方法叫转换法。‎ 1. 电路和电路图 l 电路：由电源、用电器、开关、导线等元件组成的电流的路径，叫做电路。‎ l 电路元件的作用： 电源——能够提供电流的装置，或把其他形式的能转化为电能的装置（干电池将化学能转化为电能）。 用电器——消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。 开关——控制电路的通断。 导线——传导电流，输送电能。‎ l 电路的三种状态： 通路——处处连通的电路叫通路，此时电路中有电流通过，电路是闭合的。 断路（开路）——某处断开的电路叫断路，此时电路不闭合，电路中无电流。 短路——不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏。 用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路。‎ l 电路图：用符号表示电路连接的图，叫做电路图。‎ l 常用电路元件的符号：‎ 符号 意义 符号 意义 ‎＋‎ 交叉不相连的导线 电铃 交叉相连接的导线 电动机 ‎(负极)(正极)‎ 电池 电流表 电池组 电压表 开关 电阻 小灯泡 滑动变阻器 2. 电路和电路图 l 由电路图连接实物：首先按电路图摆好元件位置。其中开关S应是断开的。若有滑动变阻器，应将其滑片P调到变阻器的阻值最大端。‎ n 若为串联电路，可从电源正极出发，逐个顺次连接各个元件，然后回到电源负极。‎ n 若为并联电路，可先选一支路与开关、电源和干路上的其他元件按串联方法连成回路，再把与该支路并联的各支路依次并联在该支路上；也可先把并联部分按首首相接、尾尾相接的接法接好，再从分叉点和会合点与开关、电源连成回路。‎ n 若为混联电路，可参照串、并联的方法连接。‎ n 按连接顺序检查，确定无误后，可试触开关，看看有无异常，如有问题可断开开关检查。‎ n 实物图的连接中，要注意每个元件的位置和它与电路图中符号位置的对应关系。‎ l 由实物图画电路图：参照实物图画出电路图时，要用规定的符号表示相应的元件，要分清元件间的连接关系，要画成规则的方框图（导线要画直，拐弯处要画成直角）。‎ 第三节 串联和并联 1. 串联电路：两个用电器首尾相连，然后接到电路中，就说这两个用电器是串联的。‎ 2. 并联电路：两个用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中，就说这两个用电器是并联的。‎ 3. 串联电路与并联电路的特点：‎ 串联电路 并联电路 连接特点 逐个顺次连接（首尾相连）‎ 并列连接在两点之间（首相接，尾相连）‎ 电流路径 电流从电源正极出发，只有一条路径流回电源负极，整个电路是一个回路（无分支）‎ 干路电流在节点处分别流经各支路，再在另一节点处汇合流回电源负极，每个支路各自跟干路形成回路，有几条支路就有几个回路（有分支）‎ 开关作用 开关控制整个电路 开关位置对它的控制作用没有影响 干路开关控制整个电路 支路开关只控制它所在的那条支路 用电器间是 否互相干扰 各用电器互相干扰，若其中一个断开 ‎，其他用电器无法工作。‎ 各用电器不互相干扰，若其中一个断开，其他用电器照常工作 实例 装饰用的彩色小灯泡；开关和用电器 家庭电路；路灯 1. 识别串联电路、并联电路的方法：‎ l 让电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极，途中不分流就是串联，否则就是并联。‎ l 将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。（类似于物理课上所介绍的方法）‎ l 识别不规范的电路过程中，不论导线多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。‎ l 对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。‎ 第四节 电流的强弱 1. 电流：电流是表示电流强弱的物理量，用符号I表示。电流的单位为安培（安，A）。‎ 2. 电流的定义式：‎ 其中I表示电流，单位为安培（A）；Q表示电荷，单位为库伦（C）；t表示通电的时间，单位为秒（s）。‎ ‎1A‎＝103mA＝106μA 3. 电流表：测量电流的仪表叫电流表。符号为，其内阻很小，可看做零，电流表相当于导线。‎ 4. 电流表的示数：‎ 量程 使用接线柱*‎ 表盘上刻度位置 大格代表值 小格代表值 ‎0～‎‎0.6A ‎“-”和“0.6”‎ 下一行 ‎0.2A ‎0.02A ‎0～‎‎3A ‎“-”和“3”‎ 上一行 ‎1A ‎0.1A ‎ 在下一行读出的示数是指针指向相同位置时，在上一行读出的示数的5倍。‎ ‎* 部分电流表的三个接线柱分别是“+”、“‎0.6”‎和“‎3”‎。这时“‎0.6”‎和“‎3”‎是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“‎0.6”‎或“‎3”‎流出。‎ 5. 正确使用电流表的规则：‎ l 电流表必须和被测的用电器串联。 如果电流表与用电器并联，不但测不出流经此用电器的电流，如果电路中没有别的用电器还会因为电流表直接连到电源的两极上使电流过大而烧坏电流表。‎ l 电流必须从“＋”接线柱流进去，从“－”接线柱流出来。否则电流表的指针会反向偏转。‎ l 被测电流不能超过电流表量程。‎ l 任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极。‎ 6. 无法估测待测电流的大小时，可先用大量程试触，若指针偏转超过最大值则应断开开关检查；如果指针偏转幅度太小，会影响读数的准确性，应选用小量程档。‎ 7. 使用电表前，如果指针不指零，可调整中央调零螺旋使指针调零。‎ 8. 常见的电流（估计数字）：‎ 计算器中电源的电流 ‎100μA 半导体收音机电源的电流 ‎50mA 手电筒中的电流 ‎200mA 房间灯泡中的电流 ‎0.2A 家用电冰箱的电流 ‎1A 家用空调器的电流 ‎5A 雷电电流 几万安至几十万安 第五节 探究串、并联电路的电流规律 ‎【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电流表 ‎【电路图】‎ ‎【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电流表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电流表示数并记录。‎ ‎【实验表格】‎ 实验次数 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A ‎1‎ ‎2‎ ‎【实验结论】串联电路中各点的电流相等，并联电路的总电流等于各支路电流之和。 ‎ ‎【提示】‎ l 使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。‎ l 课本中的实验是在A、B、C三点分别接电流表。同时接电流表的好处是便于操作。‎ 第六章 电压 电阻 第一节 电压 1. 电压：电压是使电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。电压的符号是U，单位为伏特（伏，V）。‎ l 要在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压。‎ l 电源的作用是给用电器两端提供电压。‎ l ‎1kV＝103V＝106mV l 说电压时，要说“xxx两端的电压”；说电流时，要说通过“xxx的电流”。‎ 2. 电压表：测量电路两端电压的仪表叫电压表，符号为，其内阻很大，接入电路上相当于开路。‎ 3. 电压表的示数：‎ 量程 使用接线柱*‎ 表盘上刻度位置 大格代表值 小格代表值 ‎0～3V ‎“-”和“3”‎ 下一行 ‎1V ‎0.1V ‎0～15V ‎“-”和“15”‎ 上一行 ‎5V ‎0.5V ‎ 在下一行读出的示数是指针指向相同位置时，在上一行读出的示数的5倍。‎ ‎* 部分电流表的三个接线柱是“+”、“‎3”‎和“‎15”‎。这时“‎3”‎和“‎15”‎是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“‎3”‎和“‎15”‎流出。‎ 4. 正确使用电压表的规则：‎ l 电压表必须和被测的用电器并联。 如果与被测用电器串联，会因为电压表内阻很大，此段电路开路而无法测此用电器两段的电压。如果被测用电器在支路上，这时电压表测的是其他支路两端的电压；如果被测用电器在干路上，则整个电路便成开路了，这时电压表测的是电源电压。‎ l 电流必须从“＋”接线柱流进去，从“－”接线柱流出来。‎ l 被测电压不能超过电压表量程。‎ 5. 无法估测待测电压的大小时，可先用大量程试触。再根据指针偏转幅度选用适当量程。‎ 6. 常见的电压：‎ 干电池两极间的电压是 ‎1.5V 手持移动电话的电池两极间的电压 ‎3.6V 对人体安全的电压 不高于36V 家庭电路的电压 ‎220V 发生闪电的云层间电压 几百万伏至几亿伏 动力电路的电压 ‎380V 电鳐可以产生200V左右的电压，用来自卫。‎ 1. 在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”。类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法。‎ 2. 电流表、电压表的比较：‎ 电流表 电压表 异 符号 连接方式 与被测用电器串联 与被测用电器并联 直接连接电源 不能 能 量程 ‎0.6A‎、‎‎3A ‎3V、15V 每大格 ‎0.2A‎、‎‎1A ‎1V、5V 每小格 ‎0.02A‎、‎‎0.1A ‎0.1V、0.5V 内阻 很小，几乎为零，相当于短路 很大，相当于开路 同 使用前要调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。‎ 3. 利用电流表、电压表与用电器连接，判断电路故障 l 电流表示数正常而电压表无示数 故障原因可能是：① 电压表损坏；② 电压表接触不良；③ 与电压表并联的用电器短路。‎ l 电压表有示数而电流表无示数 故障原因可能是：① 电流表短路；② 和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数。‎ l 电流表电压表均无示数 “两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。‎ 第二节 探究串、并联电路电压的规律 ‎【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电压表 ‎【电路图】‎ ‎【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电压表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电压表示数并记录。‎ ‎【实验表格】串联电路：‎ 实验次数 AB两端的电压UAB/V BC两端的电压UBC/V AC两端的电压UAC/V ‎1‎ ‎2‎ 并联电路：‎ 实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 总电压U/V ‎1‎ ‎2‎ ‎【实验结论】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。并联电路中，各支路两端的电压相等。‎ ‎【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。‎ 第三节 电阻 1. 电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。符号是R，单位是欧姆（欧，Ω） 1MΩ＝103kΩ＝106Ω 常见导体的电阻率从小到大排列，分别是：银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。‎ 2. 电阻的决定式：‎ 导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料（电阻率ρ）、长度（L）和横截面积（S）。 导体越长，电阻越大；导线横截面积越小，电阻越大。‎ 3. 探究“决定电阻大小的因素”实验时，必须注意控制变量。‎ l 实验原理：用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化（也可以在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化）。‎ l 实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。‎ l 结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。‎ l 有很多实验都是用控制变量法来完成的，所以必须熟练掌握控制变量法，并且在练习时加以注意。‎ 4. 电阻的计算公式： R——电阻——欧姆（Ω）；U——电压——伏特（V）；I——电流——安培（A）。‎ 5. 关于电阻的注意事项：‎ l 导体不同，电阻也一般不同。‎ l 导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。‎ l 电阻是导体阻碍电流作用的性质，是导体本身的一种性质。与导体两端有无电压、电压大小、是否有电流通过以及电流大小等均无关。‎ l 只表示电压、电流和电阻的数值关系，没有物理意义。‎ 6. 电阻的分类：定值电阻（）、变阻器（）‎ 第四节 变阻器 1. 滑动变阻器： 原理：通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻，从而改变电路中的电流。 作用：改变电流、调节电压和保护用电器。 某滑动变阻器标有“50Ω ‎1A”的字样，表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为‎1A。‎ 2. 使用滑动变阻器的注意事项（见右图）：‎ l 接线时必须遵循“一上一下”的原则。 如果选用A、B两个接线柱，相当于接入一段导线；如果选用C、D两个接线柱，相当于接入一段定值电阻。这两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。‎ l A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。‎ l 选用C接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将减小； 选用D接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将增大。 （滑片距离下侧已经接线的接线柱越远，连入电路中的电阻越大）‎ l 每个变阻器都标有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时不能超过它的最大值。‎ 3. 应用：电位器 4. 注意：‎ l 滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。‎ l 分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。‎ l 在给滑动变阻器选电阻线的时候，应该选择电阻较大的材料（镍铬合金）。‎ l 滑动变阻器的优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。 电阻箱的优缺点：能够表示连入电路的阻值，但不能连续改变连入电路的电阻。‎ 1. 电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（Δ）的示数乘面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。‎ 第七章 欧姆定律 第一节 探究电阻上的电流跟两端电压的关系 1. 探究电阻上的电流跟两端电压的关系 【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线 【电路图】见右图 【实验表格】‎ 电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A ‎【实验结论】当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 【注意事项】滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。‎ 2. 探究电压导体两端电压不变时，电流与电阻值的关系 【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线 【电路图】见右上图 【实验表格】‎ 电压U/V 电阻R/Ω 电流I/A ‎【实验结论】当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。 【注意事项】滑动变阻器的作用：使电阻两端的电压保持不变。‎ 3. 这两个实验都采用控制变量法。‎ 4. 分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。‎ 第二节 欧姆定律及其应用 1. 欧姆定律 内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 公式：‎ U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A）‎ 2. 使用欧姆定律的注意事项：‎ l 同体性：公式中的I、U、R应是同一段电路或同一导体的。为了便于区别，应该加上同一种角标。‎ l 同时性：公式中的I、U、R应是同一时刻、同一导体所对应的数值。‎ l 欧姆定律普遍适用于纯电阻电路中。对于电动机（转动的线圈）和超导体来说，欧姆定律不成立。‎ 3. 电阻的串联和并联电路规律的比较 串联电路 并联电路 电流特点 串联电路中各处电流相等 并联电路的总电流等于各支路电流之和 电压特点 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 并联电路中，各支路两端的电压相等 电阻特点 串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和 并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和 分配特点 串联电路中，电压的分配与电阻成正比 并联电路中，电流的分配与电阻成反比 功率特点 串联电路和并联电路的总功率，都等于各部分电路功率之和 l 在做电学计算题之前，要做好电路分析，分析有关各元件的物理量之间的关系。‎ l 在电路分析、计算时，串联要抓住电流相等这一特点；并联要抓住电压相等这一特点。‎ l 若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为； 若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为。‎ l 电阻串联相当于增加了导体的长度，所以总电阻比其中任何一个电阻都大，串联得越多总电阻越大； 电阻并联相当于增加了导体的横截面积，所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小，并联得越多总电阻越小。‎ l 电路（串联、并联）中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小，则总电阻随着减小。‎ l 常用的串、并联电路中的物理量与电阻的比例关系有（以两个电路串、并联为例，其中P为电功率，W为电功，Q为电热） 串联时： 并联时： ‎ 第三节 测量小灯泡的电阻 1. 伏安法测量小灯泡的电阻 ‎【实验目的】证明灯丝电阻与温度有关。 【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】 ① 画出电路图（见右图）。 ② 按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。 ③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。 ④ 断开开关。根据，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。 【实验表格】‎ 次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。温度越高，灯丝电阻越大。‎ ‎【注意事项】 ① 接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压，然后从该电压开始依次降低。 ② 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。 ③ 实验最后不能求电阻的平均值，因为：灯丝的电阻与温度有关。‎ 2. 伏安法测电阻 【原理】 ‎ ‎【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】 ① 画出电路图（见右图）。 ② 按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。 ③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。 ④ 断开开关。根据，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。 【实验表格】‎ 次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎【注意事项】 ① 多次测量平均值的目的：减小误差。 ② 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。‎ 1. 实验电路连接的常见错误：‎ l 电流表（电压表）的“＋”“－”接线柱接错了。‎ l 电流表（电压表）的量程选大/小了。‎ l 滑动变阻器的接线柱接错了（同时接在上/下接线柱）。‎ l 电流表没有与被测用电器串联（如并联）；电压表没有与被测用电器并联（如串联或与其他用电器并联）‎ l 连接电路时开关没有断开。‎ 2. 测量未知电阻阻值的其他方法：‎ l 用两个电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电流表（电路串联）： 在这种情况下，可利用“串联电路中电压与电阻成正比”求出电阻。‎ l 用一个电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电流表（电路串联）： 由于只有一个电压表，我们就只能先利用短路测量电源电压，然后测量其中一个定值电阻两端的电压，利用“串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和”求出另外一个定值电阻两端的电压，最后利用“串联电路中电压与电阻成正比”求出电阻。‎ l 用两个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路并联）： 在这种情况下，可利用“并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比”求出电阻。‎ l 用一个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路并联）： 由于只有一个电流表，我们就只能先利用断路测量其中一个支路的电流，然后测量电路的总电流，利用“并联电路的总电流等于通过各支路的电流之和”求出通过另外一个定值电阻的电流，最后利用“并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比”求出电阻。‎ l 用一个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路串联）： 先将未知的电阻短路，利用U＝IR求出电源电压。然后再将未知的电阻连入电路，利用总电压相等，求出总电阻。利用“串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和”求出未知电阻的阻值。 如果阻值已知的定值电阻被换成滑动变阻器，方法也是相同的。‎ l 使用电流表（或电压表）、一个电阻箱、一个电压、一个开关盒若干导线： 可以先把定制电阻单独连入电路，测量定值电阻的一个物理量（电流或电压）。把电阻箱单独连入电路，并使电阻箱对应的物理量等于定值电阻对应的物理量。读出电阻箱连入电路的阻值即可。但这种方法只能粗略地测量定值电阻阻值。‎ 测量电阻的原理一般只有两个：一个是，另一个是利用其他物理量与电阻的关系。大家应该熟练掌握等效替代法，而不是背实验步骤和表达式（所以提纲也不会给出步骤和表达式）。‎ 第四节 欧姆定律和安全用电 1. 电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。‎ 2. 安全用电的原则：不接触低压（小于1000V）带电体，不靠近高压（大于1000V）带电体。‎ 3. 人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫做通路。电路的两种主要故障是短路和断路。‎ 4. 雷电：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。‎ l 当云层和大地之间的放电如果通过人体，能够立即致人死亡，如果通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。‎ l 高大建筑等的顶端都安装用来防雷的避雷针。‎ 5. 小鸟站在高压线上不会被电死的原因：加在小鸟两脚之间的电压很小。‎ 第八章 电功率 第一节 电能 1. 电功：电流所做的功叫电功。‎ l 电功的符号是W，单位是焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。‎ l ‎1kW·h＝3.6×106J 2. 电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。‎ 3. 电流在某段电路上所做的功，等于电功率与通电时间的乘积，还等于这段电路两端的电压与电路中的电流以及通电时间的乘积。‎ l 电功的计算公式为：‎ 4. 电能表：测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表盘。‎ l 表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，该数的前四位是整数，第五位是小数部分，即1234.5kW·h。‎ l ‎“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。‎ l ‎“10（‎20A）”表示这个电能表的标定电流为‎10A，额定最大电流为‎20A。‎ l ‎“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用；‎ l ‎“600revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。‎ l 根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式： 列出的比例式类似于 ‎ l 用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。‎ 第二节 电功率 1. 电功率：电流在1秒内所做的功叫电功率。‎ l 电功率符号是P，单位是瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW）。‎ l ‎1kW＝103W 2. 电功率的物理意义：表示消耗电能的快慢。‎ 3. 电功率的定义式： 第一种单位：P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；t——通电时间——秒（s）。 第二种单位：P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；t——通电时间——小时（h）。‎ 4. 电功率的计算式：‎ P——电功率——瓦特（W）；U——电压——伏特（V）；t——电流——安培（A）。‎ 1. 家用电器的电功率（估计数值）： 1000W：空调、微波炉、电炉、电热水器； 800W：吸尘器； 500W：电吹风机、电熨斗、洗衣机； 200W：电视机、电子计算机； 100W：电冰箱、电扇。 低于1W：手电筒、计算器、电子表。‎ 2. 有关电功、电功率的公式及其适用范围：‎ 电功 电功率 公式的适用范围 普遍适用 普遍适用 只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）‎ 只适用于纯电阻电路 3. 用电器的额定功率和实际功率 l 额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。‎ l 额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。‎ l 额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。‎ l 用电器实际工作时的三种情况： ——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红） ——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝） ——用电器正常工作。‎ l 电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。‎ l 有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。‎ l 额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。 将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。‎ 4. 串并联电路P实与R大小的关系 项目 串联电路 并联电路 P实与R的关系 串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大 并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大 灯泡发光亮度 实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮 通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮 电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮 电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮 串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变 第三节 测量小灯泡的电功率 1. 伏安法测小灯泡的功率 【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。 【实验原理】 【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】 ① 画出电路图（见右图）； ② 按电路图连接实物。注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。 ③ 检查无误后，试触，无异常后闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压，每次都要观察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。 ④ 根据分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。 【实验表格】‎ 次数 电压/V 电流/A 电功率/W 发光情况 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 【注意事项】滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压、保护电路。‎ 第四节 电与热 1. 探究电流的热效应 【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。 【实验步骤】（1） ① 如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。 ② 将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。 ③ 通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。 （2） 在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。 【实验结论】（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 （2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。 ‎ 2. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。‎ Q——热量——焦耳（J）；I——电流——安培（A）；R——电阻——欧姆（Ω）；t——通电时间——秒（s）‎ 3. 有关焦耳定律的注意事项 l Q不与I成正比，而是与I2成正比。往公式里代数时要注意电流的代入：Q＝I2Rt＝(‎1A)2×2Ω×5s＝10J l 对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立 l 对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。‎ 1. 利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。 防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。‎ 2. 串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系 物理量 串联 并联 电功 电功率 电热 比例关系 在串联电路中，电压分配、电功、电功率、电热都与电阻成正比 在并联电路中，电流分配、电功、电功率、电热都与电阻成反比 第五节 电功率和安全用电 1. 家庭电路中电流过大的原因：① 发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。 这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝的额定电流过小，也容易烧坏。‎ 2. 保险丝：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较大，熔点比较低。‎ 3. 保险丝的作用：当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用。‎ 4. 不能用铜丝、铁丝代替保险丝。‎ 5. 新建的楼房的保险装置不是保险丝，而是空气开关。当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路。‎ 6. 在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？ 因为导线互相连接处接触面积小，所以电阻大。在串联电路中通电时间相同，由焦耳定律可知，导线互相连接处产生的热量多，温度高，所以那里容易发热，加速老化，甚至引起火灾。‎ 7. 灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。为什么？ 因为灯丝烧断之后再搭在一起，灯丝的长度缩短，所以灯丝电阻变小。由可知，灯泡电压不变，灯泡的实际功率增大，所以灯泡会更亮。‎ 四、电路计算 l 当遇到带有电路的题时，首先要识别电路，画出等效电路图（如果能够直接分析，就没有必要浪费时间画出等效电路图）。识别电路、电路分析包括以下内容：‎ n 认清用电器（电阻）的连接关系：是串联还是并联（目前我们很少研究混联电路）；‎ n 认清电路是“通路”、“断路”还是“断路”；‎ n 认清各个开关分别控制哪个用电器或哪部分电路；‎ n 认清滑动变阻器的滑片P移动时将如何改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路电流的。 （有时，滑动变阻器相当于一端导线或定值电阻，但与滑动变阻器连接的电表会让我们“闹心”，这时最好画等效电路图进行分析）‎ n 认清电流表、电压表测量的是哪个用电器或哪部分电路的电流、电压。 可以把电表两端沿着导线（或跨过开关、电流表）移动，以方便分析。‎ l 定性分析的策略 电路定性分析的特点是：没有定量计算，只有定性分析，在电源电压和定值电阻不变的情况下，经过移动滑动变阻器的滑片或开关的连通或断开从而改变了电路的结构，使电路的总电阻、总电流、分电压、分电流及分功率等物理量发生了变化。 定性分析的思维顺序：‎ n ‎“先看总电阻”（用串、并联特点） 当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论： 当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）； 串联电路中，越串，总电阻越大； 并联电路中，越并，总电阻越小。‎ n ‎“再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变）‎ n ‎“串联看分电压” 先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。‎ n ‎“并联看分电流” 先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。‎ n ‎“最后看功率”（用功率公式）‎ l 实在难以分析的时候，可以根据题意假设一些用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压。‎ l 解计算题时，要注意第二、三部分中公式和规律的运用。‎ l 解计算题时，设未知数的技巧是，选电路图中固定不变的量做未知数，选所求的物理量做未知数。‎ 第六节 生活用电常识 1. 家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、电灯、插座、导线等组成。‎ 2. 家庭电路中各部分电路及作用：‎ l 进户线 进户线有两条，一条是火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。 正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。‎ l 电能表（见第一节）‎ n 用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。‎ n 安装：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。‎ l 闸刀开关（空气开关）‎ n 作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。‎ n 安装：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。‎ l 保险盒（见第五节）‎ n 电路符号：‎ n 连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。‎ n 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。‎ n 保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。‎ n 注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。‎ l 插座 n 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。‎ n 种类：常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。‎ n 安装：并联在家庭电路中，具体接线情况见右图。‎ n 把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。‎ l 用电器（电灯）和开关 n 白炽灯的工作原理：白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。‎ n 灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。‎ n 开关和用电器串联，开关控制用电器。如果开关短路，用电器会一直工作，但开关不能控制。 ‎ 1. 为防止漏电对人造成伤害，在家庭电路的总开关处要安装漏电保护器。‎ 2. 连接家庭电路的注意事项：‎ l 家庭电路中各用电器是并联的。‎ l 插座的连接要遵循“左零右火”的规则。‎ l 开关必须串联在火线中，成“火线——开关——用电器——零线”的连接方式。‎ l 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。‎ l 火线上必须接有保险丝，保险丝不能用铁丝、铜丝代替。（现在保险丝已被空气开关代替。）‎ l 三线插头中的地线与用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。这样做可以防止外壳带电给人造成伤害。‎ l 虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。‎ 3. 试电笔：用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。‎ l 用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光，因为零线内没有电压。‎ l 测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因可能是：测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。‎ l 某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线、零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。‎ 4. 家庭电路中触电的原因：一是人体接触了火线和大地（单线触电），二是人体接触了火线和零线（双线触电）。‎ 第九章 电与磁 第一节 磁现象 1. 磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质的性质叫磁性。‎ 2. 磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。‎ 3. 磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。‎ 4. 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。 ‎ 无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。‎ 1. 磁极间的相互作用：异名磁极互相吸引，同名磁极互相排斥。‎ 2. 磁化：磁性材料在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 高温和剧烈震动可以使这些物体的磁性消失。 钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。‎ 3. 物体是否具有磁性的判断方法： ① 根据磁体的吸铁性判断。 ② 根据磁体的指向性判断。 ③ 根据磁体相互作用规律判断。 ④ 根据磁极的磁性最强判断。‎ 第二节 磁场 1. 磁场：磁体周围的空间存在着磁场。 磁场看不见、摸不着，我们可以根据它所产生的作用来认识它，这里使用的就是转换法。‎ 2. 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。‎ 3. 磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定位那点磁场的方向。‎ 4. 磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。磁感线上某点的切线方向，就是该点的磁场方向。‎ 5. 对磁感线的认识：‎ l 在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。‎ l 磁感线布满磁体周围整个空间，磁感线的疏密表示磁性强弱。‎ l 磁感线是假想的闭合曲线，磁感线不是真实存在的（磁场是真实存在的），磁感线不交叉、不重合，磁感线要画成虚线。‎ l 用磁感线描述磁场、用光线描述光的传播的方法是模型法。‎ l 磁感线立体分布在磁体周围。‎ 6. 磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。‎ 7. 典型的磁感线： ‎ 8. 磁场的分类：地磁场、电流的磁场（第三节）‎ 9. 地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。‎ l 地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极。‎ l 小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。‎ l 我国宋代的沈括首先发现：地理的两极和地磁的两极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。‎ 第三节 电生磁 1. 最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。‎ 2. 奥斯特实验：如下图所示，将一根导线平行地拉在静止的小磁针的上方（乙图），观察导线通电时（甲图）小磁针是否偏转，改变电流方向（丙图），再观察一次。 ‎ 对比甲图、乙图，可以说明通电导线的周围有磁场； 对比甲图、丙图，可以说明磁场的方向跟电流的方向有关。‎ 1. 通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向与条形磁体的磁场相似。磁极可用安培定则来判断。‎ 2. 安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。 螺线管的极性只与电流方向有关，与线圈绕法无关。‎ 3. 安培定则的应用：判断通电螺线管的磁极、根据磁极判断电流方向、根据磁极和电流方向判断线圈绕法。‎ 4. 典型图： ‎ 第四节 电磁铁 1. 电磁铁：插有铁芯的通电螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性，这种磁体就是电磁铁。‎ 2. 电磁铁的工作原理：电流的磁效应、磁化 3. 影响电磁铁（通电螺线管）磁性强弱的因素：线圈匝数、电流大小、（是否插入铁芯）。 电磁铁的电流越大，它的磁性越强；外形相同的螺线管，电流大小相同时，线圈匝数越多，它的磁性越强。‎ 4. 电磁铁的应用：电磁起重机、电磁继电器、空气开关、磁悬浮列车、电话等。 磁悬浮列车利用了“同名磁极互相排斥”的原理。‎ 5. 电磁铁与永久磁体相比，所具有的优点有： ① 可以改变电流的大小以改变磁性的强弱； ② 可以改变电流方向以改变磁极； ③ 可以通过控制电流的有无来控制磁性的有无。‎ 第五节 电磁继电器 扬声器 1. 继电器：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。‎ 2. 电磁继电器：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。‎ 3. 电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。有了电磁继电器，人们就可以安全方便地操纵大型机械了。 ‎ 4. 扬声器和话筒的能量转换：前者是将电能转化成声能的装置，后者是将声能转化成电能的装置。‎ 5. 扬声器的工作原理：线圈通过如图9.5-4所示电流时，受到磁体吸引而向左运动；当线圈通过的电流的方向相反时，受到磁体排斥而向右运动。交流电方向周期性改变，线圈带动纸盆不断振动，产生声音。‎ 6. 水位自动报警器的工作原理：如下图，当水位未达到金属块A时，电磁铁断路，不具有磁性。绿灯与电源接通，红灯断开。此时绿灯亮，红灯不亮。当水位达到金属块A时，电磁铁通路，具有磁性。红灯与电源接通，绿灯断开。此时红灯亮，绿灯不亮。 ‎ 1. 电铃的工作原理：如右上图。通电时，电磁铁有电流通过，具有磁性，吸引小锤下方的弹性片，使小锤打击电铃发出声音；同时电路断开，电磁铁失去磁性，小锤被弹回，电路闭合。这样不断重复，电铃便发出连续击打声了。‎ 第六节 电动机 1. 探究“磁场对通电导线的作用”： 如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关、滑线变阻器组成一闭合电路。 　 【实验步骤】 ① 合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B流动的电流，这时导体AB向左运动起来。 ② 将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流动的电流，这时导体AB向右运动起来。 ③ 将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生变化。‎ ‎【实验结论】 ① 通电导体在磁场里受到力的作用。 ② 通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。‎ 2. 磁场对电流的作用：实验表明，通电导体在磁场中要受到磁场对电流的力而运动。‎ 3. 力的方向跟电流方向和磁感线（磁场）方向有关。电流方向或磁感线方向变得相反时，力的方向变得相反；电流方向和磁感线方向都变得相反时，力的方向不变。‎ 4. 电动机：电动机是将电能转化为机械能的装置。‎ l 工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。‎ l 能量转换：电能转化为机械能。‎ l 分类：交流电动机、直流电动机（直流电动机有换向器）‎ l 换向器的作用：在线圈刚越过平衡位置时自动改变电流方向，使线圈持续运动下去。‎ l 组成：电动机主要由转子和定子组成。‎ l 在直流电动机，当线圈位于平衡位置时，线圈内没有电流，线圈不受力的作用。‎ l 直流电动机的线圈内都是交流电。‎ l 电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可以改变、污染小等。‎ 5. 欧姆定律适用于未转动的电动机的线圈。 电动机转动时，只有和成立。‎ 第七节 磁生电 1. 电磁感应的探究实验： 如图，在两段磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。 ‎ ‎【实验步骤、现象】 ① 当导体AB顺着磁感线上下运动或静止不动时，电流表指针不偏转，说明电路中没有电流。 ② 当导线AB水平向左运动时，电流表指针向右偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从B到A。 ③ 当导线AB水平向右运动时，电流表指针向左偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从A到B。 ④ 当导线AB水平向左运动时，但先将磁铁的磁极位置对调，电流方向是从A到B。‎ ‎【实验结论】 ① 产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 ② 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。 【注意事项】 ① 该电路没有电源。 ② 本实验中的能量转化：机械能转化为电能。‎ 1. ‎1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。‎ 2. 电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。‎ 3. 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。‎ 4. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的装置。‎ l 原理：电磁感应现象 l 能量转化：机械能转化为电能。‎ l 发电机由转子和定子组成。‎ l 直流发电机中有换向器。‎ l 在直流发电机中，当线圈位于平衡位置时，线圈内没有电流。‎ 5. 交变电流：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是Hz。我国电网的交流电，频率是50Hz，周期是0.02s，电流在每秒内产生的周期性变化的次数是50次。 无论是直流发电机还是交流发电机，线圈内都是交流电。‎ 6. 录音的原理是电流的磁效应（电能转化为声能）和磁化，放音的原理是电磁感应现象（声能转化为电能）。‎ 第十章 信息的传递 第一节 现代顺风耳——电话 1. ‎1876年，美国的贝尔发明了电话。‎ 2. 最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒相当于变阻器，听筒相当于扬声器。‎ 3. 为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机，一般电话之间都是通过电话交换机来完成的。 早期的电话交换机是手工操作的。1891年出现了利用电磁继电器接线的自动电话交换机。现在的程控电话交换机利用了电子计算机技术。‎ 4. ‎“占线”现象包括：① 对方的话机在使用；② 一般是打长途电话时，两台交换机之间有太多的用户要通话。‎ 5. 电话分模拟和数字两种。使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信，使用数字信号的通信方式叫做数字通信。 模拟信号缺点：模拟信号在长距离运输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。 数字信号优点：① 形式简单，数字信号只包括两种状态，抗干扰能力强；② 可以通过不同编码进行加密。‎ 6. 现代的电话全部采用数字信号进行传输和处理，但在交换机和用户家中一两千米的距离上，还在使用模拟信号。‎ 第二节 电磁波的海洋 1. 导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。‎ 2. 光是一种电磁波。真空中电磁波传播的速度c是宇宙间物质运动的最快速度。‎ 3. 真空中电磁波的波速为c，它等于波长λ和频率f的乘积：c＝λf 其中c≈3×105km/s＝3×108m/s，λ的单位是米，f的单位是赫兹。‎ 4. 将电磁波按照波长由小到大顺序排序，分别是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、短波、中波和长波。‎ 5. 雷达的天线能发射和接收电磁波。电磁波需要用天线来发射和接收。‎ 6. 在微波炉中，食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。‎ 第三节 广播、电视和移动通信 1. 无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把声音信号转换成电信号，用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射出去。 信号的接收由收音机的天线完成，通过转动收音机调谐器的旋钮，可以选择特定频率的信号，经过放大，送到扬声器里。扬声器把音频电信号转换成声音。‎ 2. 图像信号的工作过程：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到高频电流上，再通过天线发射出去。电视机的接收天线接收这样的高频信号，通过电视机把图像信号取出、放大，由显像管还原成图像。‎ 3. 移动电话机即是无线电发射台又是无线电接收台，工作时用电磁波将信息发射到空中，并在空中捕获电磁波。它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台（基地台）转接，基地台与电话交换机相连。‎ 4. 由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。 由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。 音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流就是射频电流。‎ 第四节 越来越宽的信息之路 1. 本节课提到了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信。‎ 2. 作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息越多。微波的波长在10m～1mm之间，频率在30MHz～3×105MHz之间。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 微波的性质更接近光波，大致沿直线传播。因此，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站。‎ 3. 在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面。‎ 4. ‎1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的激光。 激光的优点：平行度好、单色度好、亮度高。‎ 5. 通信用的激光一般在光导纤维中传播。光导纤维是很细的玻璃丝。激光在里面多次反射。‎ 6. 目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件。像“abc@server.com.cn”，表示信箱属于一个叫“abc”的人，他的服务器名叫“server.com.cn”。“cn”表示中国，“com”表示商业网站，“edu”表示教育网。‎ 7. 世界上最大的计算机网络是因特网。‎ 第十一章 多彩的物质世界 第一节 宇宙和微观世界 1. 一切物体都是由物质组成的，物质处于不停地运动和发展中。‎ 2. 微观粒子：‎ l 分子：能保持物质原来性质的最小微粒为分子。物质是由分子组成的。 分子的大小通常以10-10m做单位来量度。我们只能用电子显微镜来观察分子。‎ l 原子：分子是由原子组成的。有的分子由多个原子组成，有的分子只由一个原子组成。 原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，由一定数目的电子在绕核运动。‎ 1. 物质三态的微观模型：‎ l 多数物质从液态变为固态时体积变小。但水结冰时体积变大。‎ l 液态变为气态时体积显著增大。‎ l 物质的状态变化时体积发生变化，主要是由于构成该物质的分子在排列方式上发生了变化。‎ 分子排列 分子间作用力 体积和形状 流动性 固态物质 十分紧密 强大 形状固定 无 液态物质 位置不固定，运动自由 比固体的小 无确定的形状 有 气态物质 极度散乱、间距很大 极小 无确定的形状，易被压缩 有 2. 纳米科学技术（1nm＝10-9m）：‎ l 一般分子的直径大约为0.3～0.4nm，蛋白质分子的直径可达几十纳米，病毒的大小为几百纳米。‎ l 纳米尺度：0.1nm～100nm l 纳米科学技术：纳米科学技术是纳米尺度内的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。‎ 第二节 质量 1. 定义：物体所含物质的多少叫做物体的质量。‎ 2. 单位：在国际单位制（SI）中，千克（kg）是质量的基本单位。 常见的质量单位之间的关系为10-3t＝1kg＝103g＝106mg。‎ 3. 质量是物体的一种属性，固体的质量不随物体的形状、状态、位置、温度的变化而改变。‎ 4. 质量的测量：在生活中，我们常用杆秤、台秤、电子秤等工具测量物体的质量。实验室常用天平测量物体的质量。天平分为托盘天平和学生天平。‎ 5. 托盘天平的使用方法： ① 选程：使用前，观察称量（最大测量值）、感量（最小测量值）； ② 放平、归零：把天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度线上； ③ 调平：调整天平的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同（天平平衡）； ④ 称量：将被测物体轻放在左盘，用镊子从大到小地往右盘夹取砝码。移动游码，直至天平平衡； ⑤ 读数：物体的质量等于砝码的质量加上游码在标尺上所对的刻度值，即m物＝m砝码＋m游码； ⑥ 整理器材，把砝码放回砝码盒，将游码移到标尺左端的零刻度线上。‎ 6. 使用天平时的注意事项：‎ l 不要用手直接拿砝码，也不要用手直接接触游码，这样做会导致砝码生锈。‎ l 调平前，如果指针向左偏（右盘高）就向右调节平衡螺母，如果指针向右偏（左盘高）就向左调节平衡螺母。‎ l 潮湿的物体、液体或化学药品不能直接放在托盘上测量。‎ l 测量时不允许移动天平，也不允许调节天平的平衡螺母。‎ l 对游码读数时，应该按左侧对应的数值读数。‎ l 如果称量时物体放在右盘，砝码放在左盘后天平平衡，那么物体的质量等于砝码的质量减去游码在标尺上所对的刻度值，即m物＝m砝码－m游码。‎ 7. 器材磨损或不规范操作可能造成的后果（可结合实际分析原因）：‎ l 如果砝码磨损，并且按照正确的方法测量，那么测量值＞实际值。‎ l 如果砝码生锈，并且按照正确的方法测量，那么测量值＜实际值。‎ l 如果测量前没有将游码归零，那么测量值＞实际值。‎ l 如果测量前没有调平，导致左盘位置较低，那么测量值＞实际值。‎ l 对游码读数时如果按右侧对应的数值读数，那么测量值＞实际值。‎ 8. 测量质量的一些特殊方法：‎ l 测量邮票、纸张、大头针等物体的质量时，可先取一些相同的物体，测量它们的总质量，再用测量的总质量除以它们的份数，算出单个物体的质量（示意图见A）。 ‎ ‎ ‎ l 测量液体质量时，需要先测量空容器的质量，然后将液体装入容器，用天平测容器和液体的总质量，最后用测得的总质量减去空容器的质量（示意图见B）。‎ l 图C的方法也可以测量物体的质量。测量时注意物体要完全浸没在液体中，并且不能接触容器底部。 ‎ l 如果物体的密度比水小，并且能放入量筒中，就可以只利用量筒求出它的质量（示意图见D）。‎ l 如果天平的砝码丢失或不能使用，可以先在天平两端放两个质量相同的烧杯，然后像图E一样测量质量。这种方法的缺点是：测量的结果比实际结果偏小。 ‎ l 在实验室，也可以先用弹簧测力计测出物重，然后根据G＝mg求出物体的质量。‎ l 这些都利用了等量替代法。在做有关测量电阻、质量、体积、密度、浮力等习题时要熟练运用等量替代法。‎ 第三节 密度 1. 实验：探究同种物质的质量与体积的关系 【实验设计】取大小不同的若干铝块，分别用天平测出它们的质量，用直尺测出边长后计算出它们的体积，列表画图。再取大小不同的若干铜块，重复以上实验。 【实验表格】‎ 物体 铝块 铜块 质量m/g 体积V/cm3‎ ‎【图象】 O 体积(cm3)‎ 质量(g)‎ 利用图象比较密度大小时，可以使用两种方法：相同体积比质量、相同质量比体积。‎ 利用图象比较其他物理量大小时，要熟练运用物理量的定义式，使用类似的方法。‎ 铜块 铝块 【实验结论】① 同种物质的质量与体积成正比；② 同种物质的质量与体积的比值一定；③ 不同种物质的质量与体积的比值一般不同。 【注意事项】① 密度的概念是通过本实验引出的，所以在本实验中不可以提“密度”二字。 ② 无论画什么图象，都要先描点，然后再连线。《提纲》内的图象都是简图。‎ 2. 定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。‎ 1. 公式： 第一种单位：ρ——密度——g/cm3；m——质量——g；V——体积——cm3 第二种单位：ρ——密度——kg/m3；m——质量——kg；V——体积——m3‎ l 同一种物质的质量与体积成正比。‎ l 体积相同的不同物质，物质的密度越大，物质的质量越大。‎ l 质量相同的不同物质，物质的密度越大，物质的体积越小。‎ 2. 单位：密度的基本单位是千克每立方米（kg/m3）。有时密度的单位也用克每立方厘米（g/cm3）。‎ l 这两个密度单位的关系是：1g/cm3＝1×103kg/m3‎ l 水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。它的物理意义为：体积为1m3的水的质量为1.0×103kg。‎ l 固体、液体的密度要写成“△×103kg/m3”的形式，气体的密度要写成“△kg/m3”的形式。‎ 3. 物质的密度是物质的一种属性。‎ l 通常情况下，我们认为同种物质的密度是一个定值，是指物质在“常温常压”下，且“物质所处的状态不变”的条件下。‎ l 同种材料，同种物质，密度不变，质量与体积成正比。‎ l 物体的密度与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关；密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。‎ l 同种物质密度一般相同，不同种物质的密度一般不同。‎ 第四节 测量物质的密度 1. 量筒的使用方法：‎ l 首先根据测量精度的要求和被测物体的体积选择量筒的大小和分度值。‎ l 使用前应观察量筒上的单位标度、最大测量值和最小分度值；读数时，视线要与凹液面底部相平。‎ l 测量液体体积时，把被测液体直接倒入量筒中，读出数值即可。‎ 2. 测量规则的物体的体积：首先用刻度尺测出能够计算该物体体积的物理量（边长、长、宽、高、半径等），然后用体积公式求出该物体的体积。 有些物体，如胡萝卜、橡皮泥等，可以用刀切成块。我们可以先把它们切成长方体，然后测量体积。‎ 3. 测量不规则固体的体积（“排水法”）：‎ l 器材：量筒、细线、适量的水、被测物体 l 步骤：① 在量筒中倒入适量的水，记下体积V1； ② 将被测液体用细线系好，缓慢浸没在水中，记下水面到达的刻度V2‎ l 表达式：V＝V2－V1‎ 4. 测量不规则的，且密度比水小的固体的体积（“压入法”）：在测量时，用细针之类的东西将被测物体压入水中，使其浸没。‎ 5. 测量不规则的，且密度比水小的固体的体积（“悬垂法”）：‎ l 器材：量筒、细线、适量的水、被测物体、石块 l 步骤：① 在量筒中倒入适量的水； ② 用细线系住石块和被测物体，把石块放入水中，使其浸没，记下水面到达的刻度V1； ③ 将被测液体和石块，缓慢浸没在水中，记下水面到达的刻度V2。‎ l 表达式：V＝V2－V1‎ 6. 测量物质密度的原理：‎ 7. 用正常方法测量液体的密度 l 器材：调节好的天平、量筒、烧杯、适量的盐水 l 步骤：① 在烧杯内装一些盐水，用调节好的天平测量盐水和烧杯的总质量，记为m1； ② 把烧杯中的盐水向量筒中倒入一部分，读出量筒中盐水的体积V； ③ 用天平测量剩余盐水和烧杯的总质量，记为m2。‎ l 实验表格：‎ 烧杯和盐水的 总质量m1(g)‎ 剩余盐水和烧杯 的总质量m2(g)‎ 盐水的质量 m(g)‎ 盐水的体积V(cm3)‎ 盐水的密度ρ(g/cm3)‎ l 表达式：‎ 1. 只使用天平测量液体的密度 只使用天平时，盐水的质量可以测出，体积不能测出，但是水的体积可以用天平间接测出，所以可利用水来求出盐水体积。将烧杯装满水，求出烧杯容积，然后把水倒光，再装满盐水，就可以计算出盐水密度。 值得注意的是，测量时液体一定要装满，并且倒水时要把烧杯擦干。 ‎ 2. 用石块、弹簧测力计和量筒测量液体密度；用石块和弹簧测力计测量石块密度 测量液体密度：测量时要抓住阿基米德原理。石块的体积一定，浸没时排开液体的体积也是一定，所以要先利用浮力求出石块的体积，然后利用石块在待测液体中所受浮力，求出液体的密度。 测量石块密度：只利用图中的前两步，就可以算出石块的密度。‎ 3. 用正常方法测量石块的密度 l 器材：调节好的天平、量筒、烧杯、细线、适量的水、石块 l 步骤： ① 用调节好的天平测出石块的质量，记为m； ② 在量筒中加入适量的水，记下量筒中水的体积V1。； ③ 将石块用细线系好，并将石块浸没在水中，记下量筒中水和石块的总体积V2。‎ l 实验表格：‎ 石块的质量m(g)‎ 量筒中水的 体积V1(cm3)‎ 量筒中水和塑料的总体积V2(cm3)‎ 石块的体积V(cm3)‎ 石块的密度ρ(g/cm3)‎ l 表达式：‎ 4. 只用天平测量石块的密度 l 器材：调节好的天平、烧杯、水、石块 l 步骤： ① 用调节好的天平测出石块的质量，记为m； ② 在烧杯中加满水，用天平测出水和烧杯的总质量m1； ③ 将石块轻轻放入水中使其浸没，将烧杯外壁的水擦干，用天平测出石头、水和烧杯的总质量m2。‎ l 表达式：‎ 5. 只用量筒测量橡皮泥的密度 将橡皮泥捏成空心，可以利用飘浮条件求出橡皮泥质量。将橡皮泥捏成实心，可以测量橡皮泥的体积。‎ 6. 利用液体压强的知识，也可以测出液体密度。‎ 1. 密度计是专门用来测量液体密度的工具。‎ 2. 如果待测固体具有吸水性，可包裹保鲜膜，或者用面粉代替水（装面粉后要摇匀、压实，否则误差大）。‎ 3. 实验误差 l 对量筒读数时如果视线低于凹液面的底部（仰视），那么体积的测量值＜实际值；如果视线高于凹液面的底部（俯视），那么体积的测量值＞实际值。‎ l 测量液体密度时，如果先测量空烧杯的质量，再测烧杯和盐水的总质量，再把盐水全部倒入量筒中测其体积，那么测量的密度＞实际密度。‎ l 测量固体密度时，如果系固体的线太粗（固体吸水而未做防吸水处理），那么测量的密度＜实际密度。‎ 4. 设计实验时，需要注意两点：① 实验简单、易于操作、容易表述；② 实验现象明显，能容易地得出结论。‎ 第五节 密度与社会生活 1. 水的密度变化 l ‎4℃‎时水的密度最大。温度高于‎4℃‎时，随着温度的升高，水的密度越来越小。‎0℃‎～‎4℃‎时，随着温度的降低，水的密度越来越小。‎ l 水的反常膨胀：水凝固成冰时体积变大，密度变小。‎ l 一定质量的冰化成水，密度增加了1/9，体积减小了1/10；一定质量的水结成冰，密度减小了1/10，体积增加了1/9。‎ 2. 气体密度与温度的关系：一定质量的气体，温度升高时，密度减小。‎ 3. 密度的应用： ① 对物质进行鉴别：通过对物质密度的测量，对照密度表，判断物质的种类，这是一种重要而有效的手段。 ② 求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量，这时用密度公式求出它的质量。 ③ 求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积，这时用密度公式求出它的体积。 ④ 判断实心和空心：可使用相同体积比质量、相同质量比体积、比密度三种方法来判断。‎ 4. 空心部分体积＝物体实际体积﹣等质量并且是实心的同种物质的体积 第十二章 运动和力 第一节 运动的描述 1. 机械运动：物体位置的变化叫做机械运动。‎ 2. 一切物体都在运动，绝对静止的物体是没有的。‎ 3. 参照物：在研究机械运动时，视选作参照标准的物体叫做参照物。‎ l 参照物是假定不动的。‎ l 任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。‎ l 不要选择研究对象本身作参照物，因为这样研究对象总是静止的。‎ l 一般情况下选择地面，或者选择与地面保持相对静止的物体作为参照物。‎ l 选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。‎ 4. 运动和静止是相对的：同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，运动和静止具有相对性。‎ l 两物体相对静止的条件：方向相同、速度相同。‎ 5. 坐在向东行使的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看到乙汽车也从甲汽车旁向后退去，乙汽车有三种运动情况：①乙汽车没动；②乙汽车向东运动，但速度没甲快；③乙汽车向西运动。‎ 第二节 运动的快慢 1. 描述物体运动快慢的方法 l 比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用：时间相同，路程长则运动快。‎ l 比较百米运动员快慢采用：路程相同，时间短则运动快。‎ l 百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢，采用：比较单位时间内通过的路程。 ‎ 实际问题中多用这种方法比较物体运动快慢，物理学中也采用这种方法描述运动快慢。‎ 1. 速度 l 物理意义：物体运动的快慢。‎ l 定义：单位时间内物体通过的路程就是物体的速度。‎ l 公式： 第一种单位：v——速度——米每秒（m/s）；s——路程——米（m）；t——时间——秒（s）。 第二种单位：v——速度——千米每小时（km/h）；s——路程——千米（km）；t——时间——小时（h）。 1m/s＝3.6km/h（1m/s的物理意义：物体运动的时间为1s，物体运动的距离为1m。）‎ l 单位：在国际单位制中，速度的单位是米每秒（m/s）。在交通运输中还常用千米每小时（km/h）做速度的单位。‎ l 速度与物体运动路程和运动时间没有关系。‎ 2. 匀速直线运动 l 定义：物体沿着直线快慢不变的运动，叫做匀速直线运动。‎ l 特点：在整个运动过程中，物体的运动方向和运动快慢都不变。‎ l 图象：（在某些题中，物体是匀速运动，但不是直线运动。做题时要加以注意。） ‎O 时间(s)‎ 路程(m)‎ O 时间(s)‎ 速度(m/s)‎ 从图象可以看出，匀速运动是物体快慢不变的运动。‎ 从图象可以看出，物体做匀速运动时，物体运动路程与运动时间成正比。‎ 3. 变速运动 l 定义：常见物体的运动速度都在改变，这样的运动叫变速运动。‎ l 平均速度：用平均速度粗略地表示物体做变速运动的快慢程度。 求平均速度的公式：（求平均速度时必须指明是哪段路程或哪段时间的平均速度）。‎ l 在特殊情况下求平均速度：当t1＝t2时，；当s1＝s2时，‎ l 平均速度不是速度的平均值，而是在某段运动时的总路程除以运动的总时间。‎ 4. 实验中数据的记录 设计数据记录表格是初中应具备的基本能力之一。设计表格时，要先弄清实验中直接测量的量和计算的量有哪些，然后再弄清需要记录的数据的组数，分别作为表格的行和列。根据需要就可设计出合理的表格。‎ 第三节 长度、时间及其测量 1. 长度的单位：在国际单位制中，长度的基本单位是米（m）。常见长度单位间的关系为： 10-3km＝1m＝10dm＝100cm＝103mm＝106μm＝109nm 2. 长度的测量工具：刻度尺、皮尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微计等。‎ 3. 刻度尺的使用：‎ l 使用前观察：零刻度线、量程、分度值。‎ l 测量物体长度的具体步骤： ① “选”：根据实际需要选择刻度尺。 ② “观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。 ③ “放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线（用零刻线磨损的的刻度尺测物体时，要从整刻度开始）。 ④ “看”：读数时视线要与尺面垂直。 ⑤ “读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。 ⑥ “记”：测量结果由数字和单位组成。（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成）。‎ 1. 长度测量的一些特殊方法 l 累积法：当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度。 测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等都可以用这种方法。‎ l 化曲为直法：把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点，然后拉直测量。 测量地图上两点间的距离（或公路、铁路、河流等长度），可以使用这种方法。‎ l 轮滚法：用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动，记下轮子圈数，可算出曲线长度。 测量硬币周长、测量操场跑道的长度可以用这种方法。‎ l 辅助法：对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量。 测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用这种方法。‎ 2. 时间的单位：在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。常见时间单位间的关系为：1h＝60min＝3600s 3. 时间的测量工具：停表、石英钟、机械表、电子表等。‎ 4. 误差：‎ l 定义：测量值与真实值之间的差别就是误差。‎ l 产生原因：测量的人和工具、测量方法、环境温度及湿度引起的。‎ l 减小误差的方法：多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法。‎ l 测量错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，读数时粗心造成的。错误可以避免，但误差不能避免。‎ 第四节 力 1. 定义：力是物体对物体的作用。‎ l 力不能离开物体而单独存在，谈到力至少要有两个物体，其中一个是受力物体，另一个是施力物体。‎ l 相互接触的物体间可能有力的作用；不相互接触的物体间也可能有力的作用。‎ 2. 单位：牛顿（N）。托起一个鸡蛋的力大约为0.5N。‎ 3. 力的作用效果：力可以改变物体的运动状态、力可以使物体发生形变。‎ l 物体运动状态的变化包括速度大小的变化和运动方向的变化，二者可以同时发生，也可以单独发生。比如：物体由静止到运动、物体由运动到静止、物体运动速度由快变慢、物体运动速度由慢变快、物体改变运动方向。‎ l 如果物体的形状或运动状态发生改变，它一定受到了力的作用。‎ 4. 力的三要素包括：力的大小、方向和作用点。‎ 5. 力的示意图：在物理学，通常用一个带箭头的线段表示力，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，线段的起点或终点表示力的作用点。‎ l 力的作用点一定要画在受力物体上。‎ l 在同一个图中，力越大，线段要画得越长。‎ l 在力的示意图旁写出表示力的符号，如果力的大小已经确定，还要标清力的大小（如G＝10N）。‎ 6. 物体间力的作用是相互的。‎ l 物体间的相互作用力是同时产生的，没有先后之分。‎ l 只有一个物体不能产生力，要同时又两个物体，它们之间才有可能产生相互作用的力，也就是施力物体和受力物体要同时存在。‎ l 一个物体是施力物体，那么它必定是受力物体。‎ l 使火箭上升的是高温高压的气体。‎ 第五节 牛顿第一定律 1. 运动和力的关系：维持物体运动不需要力，力是改变物体运动状态的原因。‎ 2. 实验：阻力对物体运动的影响（伽利略斜面实验）。 【实验设计】如图，给水平桌面铺上粗糙不同的物体，让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。 ‎ ‎【实验结论】平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 【推论】如果运动中的物体不受力，它将保持匀速直线运动。 【注意事项】 ① 三个小车需要从斜面同一高度滑下，原因是保证小车到达斜面底端时的速度相同。这利用了控制变量法。 ② 伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理（也称作理想化实验）。它标志着物理学的真正开端。‎ 1. 牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。‎ l 原来静止的物体在没有受到力的作用时，仍然会保持静止状态。 运动的物体在没有受到力的作用时，不管原来做什么运动，都会做匀速直线运动。‎ l 牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。牛顿第一定律不可能用实验来直接证明。‎ 2. 惯性：‎ l 定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。‎ l 惯性是物体的一种性质，一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性的大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。‎ l 惯性不是力，“惯性力”、“受到惯性的作用”等说法是错误的。‎ l 物体的质量越大，物体的运动状态越不容易改变。‎ l 利用惯性的实例：跳远运动员的助跑、用力可以将石头甩出很远、骑自行车蹬几下后可以让它滑行。 防止惯性的实例：小型客车前排乘客系安全带、车辆行驶要保持距离、包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料、汽车限速、汽车禁止超载。‎ l 解释惯性现象的基本步骤： ① 确认研究对象原来处于什么状态； ② 其中的哪个物体（或物体的哪一部分）受何种力，运动状态发生何种改变； ③ 哪个物体（或物体的哪一部分）由于惯性继续保持原来的运动状态； ④ 发生了何种现象（或造成了何种结果）。‎ l 在发生追尾事件时，后车起作用的安全装置是安全带，前车起作用的安全装置是头枕；汽车受到猛烈撞击时，起作用的安全装置是安全气囊。‎ 第六节 二力平衡 1. 几个力平衡：物体在受几个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。‎ 2. 平衡状态：物体如果处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。‎ 3. 二力平衡：物体在两个力作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。‎ 4. 二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。‎ 5. 实验：探究二力平衡的条件 【实验设计】在一个光滑的桌面上放一辆小车，小车两端分别用细线拴住，通过定滑轮与等质量的砝码连接，观察小车的运动情况。把小车转一个角度，过一会儿，松开手，观察小车的运动状态。 【实验结论】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。 【注意事项】① 实验要在光滑的桌面上进行，目的是使实验更加准确、可靠（排除摩擦带来的影响）。 ② 定滑轮的作用：改变力的方向。‎ 6. 平衡力与相互作用力比较 相同点：① 大小相等；② 方向相反；③ 作用在一条直线上。 不同点：平衡力作用在一个物体上，可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上，是相同性质的力。‎ 7. 力和运动状态的关系：‎ 物体受力条件 物体运动状态 说明 不受力、受平衡力（合力为0）‎ 静止或做匀速直线运动 力不是产生（维持）运动的原因 受非平衡力（合力不为0）‎ 运动状态改变 力是改变物体运动状态的原因 1. 应用：应用二力平衡条件解题，画出物体受力示意图。 画图时注意：① 先画重力然后看物体与那些物体接触，就可能受到这些物体的作用力；② 画图时还要考虑物体运动状态。‎ 第十三章 力和机械 第一节 弹力 弹簧测力计 1. 弹性：物体受力发生形变，不受力时又恢复原来的形状的特性叫弹性。‎ 2. 塑性：在受力时发生形变，失去力时不能自动恢复原来形状的性质叫塑性。‎ 3. 弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。‎ l 物体的弹性形变越大，弹力越大。‎ l 支持力、压力、拉力都属于弹力。‎ 4. 测量力的大小的工具：弹簧测力计、握力计等。‎ 5. 弹簧测力计 l 原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与它所受的拉力成正比。‎ l 使用方法：① 使用前观察指针是否指零刻度线，观察量程、分度值；② 调零；③ 读数。‎ l 使用时注意： ① 使用弹簧测力计时，不要超过它的量程。 ② 拉动前轻轻来回拉动挂钩，避免与外壳摩擦。 ③ 读数时，视线要与刻度板表面垂直。 ④ 弹簧测力计的读数是挂钩所受拉力，不包括挂环所受拉力。‎ 第二节 重力 1. 万有引力：宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这就是万有引力。‎ 2. 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫重力。‎ l 重力的单位是牛顿（N）。重力的施力物体是地球，重力的受力物体是物体本身。‎ 3. 重力的三要素 l 重力的大小：通常把重力的大小叫做重量。重力的大小与物体的质量、物体的地理位置有关。 物体所受的重力与它的质量成正比：G＝mg［G——重力——牛顿（N）；m——质量——千克（kg）］ g＝9.8N/kg（表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N），在要求不是很精确的情况下可取g＝10N/kg。‎ l 重力的方向：重力的方向总是竖直向下的。 重垂线、水平仪的原理：重力的方向是竖直向下的。‎ l 重力的作用点：重心在物体上的作用点叫做重心。 质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上。 降低物体的重心、增大物体的支撑面都可以提高物体的稳定程度。‎ 第三节 摩擦力 1. 定义：两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。‎ 2. 产生的条件：① 两个物体要相互接触；② 两个物体要发生相对运动或有相对运动的趋势。‎ 3. 方向：与物体相对运动的方向相反。摩擦力有时起阻力作用，有时起动力作用（如自行车、步行）。‎ 4. 施力物体：是相互接触的物体。‎ 5. 摩擦的种类：滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦 l 滑动摩擦：滑动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦。 滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力、接触面的粗糙程度有关。接触面粗糙程度一定，表面受到的压力越大，摩擦力就越大。表面受到的压力一定，接触面越粗糙，摩擦力越大。‎ l 滚动摩擦：滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。 在相同情况下，滚动摩擦远远小于滑动摩擦。‎ l 静摩擦：两个相互接触的物体，在外力作用下有相对运动趋势而又保持相对静止时，在接触面间产生的摩擦力叫静摩擦力。 静摩擦力的大小等于与它平衡那个力的大小。静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得。‎ 1. 探究：滑动摩擦力的大小与什么因素有关 【实验器材】木板、木块、砝码、弹簧测力计 【实验设计】用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板运动，从而测出木块与长木板之间的摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度。每次都测出木块所受摩擦力，记录下来，并分析数据。 【实验表格】下表可供参考 实验次数 接触面所受压力 接触面粗糙程度 摩擦力大小f/N ‎1‎ 小 较光滑 ‎2‎ 大 较粗糙 ‎3‎ 小 较光滑 ‎【实验结论】滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关，表面受到的压力越大，摩擦力就越大。摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。 【注意事项】① 匀速拉动木块的原因：示数稳定；可利用二力平衡原理读出木块所受摩擦力。 ② 本实验利用了控制变量法。 ③ 如果在竖直方向对弹簧测力计调零，由于弹簧自身有重力，会使测量结果偏小。弹簧测力计应该在水平方向上调零。 ④ 滑动摩擦力的大小与接触面积和运动速度无关。‎ 2. 上述实验的改进方案 l 在没有毛巾的情况下，可以使用木块和铜块实验。将木块和铜块叠在一起的目的是控制压力一定。 ‎ l 拉木板：如图，将弹簧测力计的挂环固定在墙上，让木块挂在弹簧测力计的拉环上，拉动木板。 这样做的好处：① 示数稳定；② 无需匀速拉动木板，便于操作（原因：木块静止，木块一定受平衡力）‎ 3. 增大摩擦的方法 l 增大压力 l 增大接触面的粗糙程度：花纹 l 同时使用上面两种方法 4. 减小摩擦的方法 l 减小压力 l 减小接触面的粗糙程度 l 使接触面互相分离：加润滑油、气垫船、磁悬浮等 l 用滚动代替滑动：滚动轴承、加小轮 第四节 杠杆 1. 定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。‎ l 一个物体可以成为杠杆，必须满足两个条件：① 受到力的作用；② 能绕固定点转动。‎ l 杠杆的形状是任意的。‎ 2. 杠杆的五要素：‎ l 支点：杠杆绕着转动的点。一般用O表示。‎ l 动力：使杠杆转动的力。一般用F1表示。‎ l 阻力：阻碍杠杆转动的力。一般用F2表示。‎ l 动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。一般用l1表示。‎ l 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。一般用l2表示。‎ 3. 杠杆示意图的画法：① 确定支点；② 确定动力和阻力，画力的作用线；③ 画力臂；④ 标出各个物理量。‎ 4. 画图技巧 l 力的作用线是沿力的方向所画的直线。在画力臂时，如果力的作用线太短，可用虚线将力的作用线延长。‎ l 力臂不是支点到力的作用点的距离。‎ l 力臂用实线表示，力的作用线用虚线表示。力臂部分要用大括号标出来。‎ l 检验所画力的方向是否正确的最简单方法是，看动力和阻力使杠杆转动的效果是否相反。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们一定使杠杆转动的方向相反：当动力、阻力在支点两侧时，它们的方向大致相同；当动力、阻力在支点一侧时，它们的方向大致相反。‎ l 确定杠杆支点的方法是根据平时的体验，判断杠杆绕着哪点转动，则这一点就是支点。如：鱼竿、铁锹的支点都在后手的位置上。‎ 5. 探究：杠杆的平衡条件 杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力作用下静止或绕支点匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。 【实验设计】如图，调节杠杆两端的螺母（和天平的调节方法相同），使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆保持水平并静止。记下动力、阻力，测量动力臂和阻力臂。改变力和力臂的数值，再做两次实验。 根据表格中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。 【实验表格】‎ 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎【实验结论】杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 【注意事项】① 使杠杆在水平位置静止的目的：便于在杠杆上直接测出力臂的大小。 ② 多次实验的原因：只做一次实验，获得的结论具有偶然性，不能反映普遍规律，所以要多次实验。 ③ 不同物理量之间不能进行加、减运算。‎ 6. 杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2 或者 ‎ l 应用：计算力或力臂的大小、判断杠杆是否平衡、确定杠杆的种类、画出最小力臂。‎ l 根据杠杆平衡条件判断杠杆平衡的方法：① 计算动力与动力臂的乘积、计算阻力与阻力臂的乘积；② 比较两个乘积的大小，若相等则杠杆平衡；若不相等，则杠杆不平衡，杠杆将向乘积较大的一方偏转。‎ l 利用杠杆平衡条件判断力的大小变化的方法是：① 找出杠杆的支点和作用在杠杆上的力及力臂；② 依据题意，确定力和力臂中哪些量的大小不变，哪些量大小变化；③ 应用F1l1＝F2l2判断出力或力臂的变化。‎ l 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。 ① 如果动力作用点已经给出，那么支点到动力作用点的连线是最长力臂。 ② 如果动力作用点没有确定，则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点，以支点与动力作用线的连线所作力臂是最长的力臂。‎ l 分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图，弄清受力与方向和力臂大小，然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。如：分析杠杆转动时施加的动力如何变化、沿什么方向施力最小等。‎ 1. 杠杆的应用 杠杆种类 力臂关系 平衡时动力、阻力关系 特点 应用 省力杠杆 动力臂＞阻力臂 动力＜阻力 省力，但费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力杠杆 动力臂＜阻力臂 动力＞阻力 费力，但省距离 缝纫机踏板、起重臂、铁锹 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂杠杆 动力臂＝阻力臂 动力＝阻力 既不省力，也不费力；‎ 既不省距离也不费距离 天平、定滑轮 我们应该根据实际来选择杠杆：当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方便，需要缩短距离时，应选择费力杠杆。‎ 第五节 其他简单机械 1. 定滑轮和动滑轮：‎ 定滑轮 动滑轮 定义 轴固定不动的滑轮 轴可以随物体一起运动的滑轮 图象 特点 是否省力 否 是（省一半力）‎ 是否改变力的方向 是 否 实质 一个等臂杠杆 一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆 绳子自由端移动距离s与物体提升高度h的关系 s＝h s＝2h 理想滑轮（不计轮轴间摩擦）拉力F与物体重力G的关系 F＝G 拉力方向对拉力的影响 没有影响 如果不竖直拉，实际拉力会比计算结果大 2. 滑轮组 l 特点：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，特点是既省力，又能改变力的方向，但是费距离。‎ l 省力情况：n为承担物重的绳子段数。 ① 若不考虑滑轮重及摩擦，拉力 ② 若不考虑摩擦，而考虑动滑轮重，则拉力 l 绳子自由端移动距离s与物体提升高度h的关系：s＝nh l n的判断方法：与动滑轮连接的绳子段数是多少，n就是多少。‎ l 绕线方法： ① 已知滑轮和承担物重的绳子段数n，画绕线：若n是奇数，则绳子的固定端拴在动滑轮上；若n是偶数，则绳子的固定端拴在定滑轮上（“奇动偶定”）。连线时由内向外依次缠绕滑轮。 ② 已知滑轮和拉力方向，画绕线：若拉力方向向上（指向用来固定滑轮的墙面），则绳子的末端与动滑轮相连；若拉力的方向向下，则绳子的固定端拴在定滑轮上。连线时由外向内缠绕，最后找出绳子起点的固定位置。 ③‎ ‎ 已知滑轮组，画最小拉力：使绳子承担物重的段数为最大即可。若滑轮组中动滑轮和定滑轮数目不等，那么答案很明显；若滑轮组中动滑轮和定滑轮的数目相等，那么n是奇数。‎ 1. 轮轴 l 定义：由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴。 实质：轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆。‎ l 特点：动力作用在轮上时，使用轮轴省力，但是费距离；动力作用在轴上时，使用轮轴费力，但是省距离。 ‎ l 应用：汽车的方向盘、扳手、螺丝刀、自行车把、圆形的门把手、旋转的水龙头等。‎ 2. 斜面 l 斜面是一种省力，但却费距离的简单机械。‎ l 特点：省力、费距离 l 原理：Fl＝Gh（F——沿斜面方向的推力；l——斜面长；G——物重；h——斜面高度）‎ l 如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：Fl＝fl＋Gh l 当斜面高度相同时，斜面越长越省力。‎ l 应用：盘山公路、旋转式楼梯、螺丝钉、螺旋千斤顶等 第十四章 压强和浮力 第一节 压强 1. 压力：垂直压在物体表面上的力叫压力。‎ l 压力的方向：垂直于被压表面，且指向被压物体。‎ l 压力的作用点：被压物体的表面 l 压力并不都是由重力引起的。通常情况下，把物体放在水平面上，如果物体不受其他力，则压力＝物体重力。‎ l 固体可以大小、方向不变地传递压力。‎ 2. 探究：压力的作用效果跟什么因素有关 【实验方法】控制变量法、对比法 【实验设计】如图甲，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；如图乙，在桌面上放一个砝码；再把小桌翻过来。注意三次实验时泡沫塑料被压下的深浅。 【实验分析】图甲、乙说明受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。 图乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。 【实验结论】压力的作用效果与压力和受力面积有关。‎ 3. 压强 l 定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。‎ l 物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量。成人站立时对地面的压强约为：1.5×104Pa。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：1.5×104N。 我们可以根据物体发生形变的程度来判断压强的大小。‎ l 公式： p——压强——帕斯卡（Pa）；F——压力——牛顿（N）；S——受力面积——平方米（m2）‎ l 受力面积是两物体相互接触的面积。‎ l 放在水平面上的直柱体（圆柱体、长方体、正方体等）对水平面的压强p也有p＝ρgh。但是值得注意的是，这不是求压强的公式，这仅仅是一个巧合。‎ l 一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力、压强：我们一般把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F＝G容＋G液），后确定压强（用压强的定义式求）。‎ 1. 增大或减小压强的方法 l 增大压强的方法：压力一定时，减小受力面积，或在受力面积一定时，增大压力。 例如缝一针做得很细、菜刀刀口很薄等就是利用压力一定，减小受力面积的方法增大压强。‎ l 减小压强的方法：压力一定时，增大受力面积，或在受力面积一定时，减小压力。 例如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等就是利用压力一定，增大受力面积的方法减小压强。‎ 第二节 液体的压强 1. 液体内部产生压强的原因：液体受到重力作用，并且具有流动性。‎ 2. 液体内部压强的测量工具：压强计 3. 液体压强的特点：‎ l 液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。‎ l 液体的压强随深度的增加而增大。‎ l 在同一深度，液体向各个方向的压强相等。‎ l 液体的压强还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。‎ 4. 液体压强的大小 l 推导液体压强的公式使用了建立理想模型法。‎ l 液体的压强公式：p＝ρgh p——压强——帕斯卡（Pa）；ρ——液体密度——千克每立方米（kg/m3）；h——液体深度——米（m）‎ l 液体的深度指从被研究点到自由液面的垂直距离。左下三幅图中h都是液体的深度，a都是自由液面。 ‎ l 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。‎ l 对于形状不规则的容器，液体对容器底部的压力不等于液体的重力。此时液体压强只能用液体压强公式计算。并且要先求压强，后求压力。‎ l 形状不规则容器中的液体对容器底部产生压力的大小，等于以容器的底面积为底，液体深度为高的柱体体积的液体受到的重力大小。‎ l 如果容器的形状是规则的（长方体、圆柱形），并且放在水平面上，那么液体对容器底部的压力等于液体受到的重力。这时可以先求出压力，然后算出压强。‎ 5. 连通器 l 定义：上端开口，下部相连通的容器叫做连通器。‎ l 连通器原理：如果容器内只有一种液体，在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。‎ l 应用：茶壶的壶嘴与壶身、锅炉的炉身与外面的水位计都构成了连通器；船闸、洗手间的下水管弯管、乳牛自动喂水器、船闸等 第三节 大气压强 1. 大气压的概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。‎ 2. 大气压产生原因：空气受重力作用，并且具有流动性。‎ 3. 能够证明大气压存在的实验：马德堡半球实验 4. 大气压的实验测定：托里拆利实验 【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，管内水银面下降一定高度时就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。 【实验分析】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：向上的大气压等于水银柱产生的压强。 【实验结论】大气压p0＝760mmHg＝1.013×105Pa 【注意事项】 ① 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。 ② 本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度至少为10.3m。 ③ 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。‎ 1. ‎1标准大气压p0＝760mmHg＝1.013×105Pa。‎ 2. 大气压的测量工具：气压计 l 气压计的分类：水银气压计和无液气压计（金属盒气压计）‎ l 若水银气压计挂斜，则测量结果变大。‎ l 在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。‎ 3. 大气压的应用：活塞式抽水机、离心式抽水机、呼吸、带吸盘的挂衣钩、吸管等 4. 大气压的变化 l 大气压的变化跟高度有关，不同的海拔高度，大气的疏密程度不同，大气压的数值也不同。在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。‎ l 大气压的变化还与天气变化、季节和气候有关。晴天的大气压比阴雨天要大，冬天的大气压要比夏天要大。‎ 5. 沸点与压强：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。（应用：高压锅、除糖汁中水分）‎ 6. 体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。（应用：呼吸、打气筒原理、风箱原理）‎ 第四节 流体压强与流速的关系 1. 流体：液体和气体都没有一定的形状，且很容易流动，因此它们统称为流体。‎ 2. 流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。‎ 3. 判断流速的快慢应从以下方面来分析：自然流动的空气、流动的水，一般是在较宽阔的地方流速慢，较狭窄的地方流速快。运动的物体引起的空气或液体的流动在运动物体周围流速快，其余地方流速慢。‎ 4. 飞机的升力：如图，飞机前进时，在相同的时间内，机翼上方气体流速比下方气体流速大，压强比下方小，因此机翼机翼的上下表面存在着压强差，从而产生了向上的升力。‎ 第五节 浮力 1. 浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。‎ l 浮力的方向：竖直向上 l 浮力的施力物体：液（气）体 2. 浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。 ‎ 3. 阿基米德原理 l 内容：浸入液体里的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体受到的重力。‎ l 公式：F浮＝G排＝ρ液gV排 F浮——物体所受浮力——牛顿（N）；G排——排开的液体受到的重力——牛顿（N）；ρ液——液体密度——‎ 千克每立方米（kg/m3）；V排——排开液体的体积——立方米（m3）‎ l 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。‎ l 当物体全部浸没在液体中时，V排＝V物；当物体的一部分浸入液体中时，V排＜V物，且V物＝V排＋V露。‎ l 适用条件：液体（或气体）‎ 1. 计算浮力的方法 l 测量法：F浮＝G－F 用弹簧测力计测出物体的重力G，再把物体浸入液体，读出此时弹簧测力计的示数F，则物体受到的浮力F浮＝G－F l 压力差法：F浮＝F向上－F向下 l 漂浮、悬浮时，F浮＝G l 阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液gV排（阿基米德原理适用于所有物体）‎ 2. 浮力计算题方法总结 l 确定研究对象，认准要研究的物体。‎ l 分析物体受力情况，画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态（看是否静止或做匀速直线运动）。‎ l 选择合适的方法列出等式（一般利用阿基米德原理、漂浮条件、密度和重力的计算公式）。‎ 第六节 浮力的应用 1. 物体的浮沉条件 l 前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。‎ l 物体的浮沉条件 浮沉情况 下沉 悬浮 上浮 漂浮 受力示意图 浮力与重力关系 F浮＜G F浮＝G F浮＞G F浮＝G 密度关系 ρ液＜ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＝ρ物 l 判断物体浮沉状态有两种方法：比较F浮、G或比较ρ液、ρ物。‎ l 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。‎ l 一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ。‎ l 冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。‎ 2. 漂浮问题“五规律”‎ l 物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力。‎ l 同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同。‎ l 同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小。‎ l 漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。‎ l 将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。‎ 3. 浮力的应用 l 轮船 轮船采用“空心”的办法增大可以利用的浮力。 把用密度大于水的钢铁制成的空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而增大浮力，使它能够浮在水面上。 轮船的大小常用排水量表示。排水量是轮船满载时排开水的质量。 轮船从海里开到河里，所受浮力不变，排水量不变，排开水的体积变大。‎ l 潜水艇 ‎ 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 潜水艇从海里开到河里，所受浮力变小，为了保持原来的运动状态，所受重力也要变小。‎ l 气球和飞艇 气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。‎ l 密度计 原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。 密度计的刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大。‎ 第十五章 功和机械能 第一节 功 1. 功和功的计算：‎ l 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；二是物体在力的方向上通过的距离。‎ l 不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。‎ l 功的定义：力与力在方向上移动的距离的乘积叫做功。‎ l 公式：W＝Fs W——功——焦耳（J）；F——力——牛顿（N）；s——在力的方向上移动的距离——米（m）‎ l 应用公式时注意： 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。 ④ 千瓦时是电功单位，在力学中没有千瓦时这个单位。‎ 2. 功的原理 l 内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。‎ l 说明： ① 功的原理对任何机械都适用。 ② 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③ 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用机械，是因为使用机械或者可以省力，或者可以省距离，或者可以改变力的方向，它们给人类工作带来很多方便。 ④ 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械自重），使用理想机械时，Fs＝Gh（使用机械所做的功等于直接用手提重物所做的功）。在实际情况下，Fs＞Gh。‎ 第二节 机械效率 1. 有用功：人利用机械在达到目的的过程中，所做的对人们有用的功，叫做有用功。有用功相当于不使用机械时，人直接对物体所做的功。‎ l W有用＝Gh＝W总－W额＝ηW总 2. 额外功：在工作时，人们不需要的但不得不做的功，叫做额外功。使用机械时，由于克服摩擦以及机械自重所做的功就是额外功。‎ l W额＝W总－W有用 l 在忽略绳重、摩擦的前提下，滑轮组的额外功W额＝G动h l 斜面的额外功W额＝fl 3. 总功：有用功加额外功是总共做的功。‎ l W总＝W有用＋W额外＝Fs＝‎ l 斜面的总功W总＝fl＋Gh＝Fl 1. 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。‎ l 公式：‎ l 有用功总小于总功，机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示。‎ l 提高机械效率的方法：① 减小机械自重；② 减小机件间的摩擦，保持零件间的润滑。‎ l 提高滑轮组机械效率，还有一种方法是在绳能承受的范围内增加物重。‎ 2. 影响滑轮组机械效率大小的因素 滑轮组的机械效率 l 滑轮组机械效率的高低与动滑轮重、摩擦力的大小、物重等因素有关。绕线方法不影响滑轮组的机械效率。‎ l 使用相同的滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越高。原因：使用相同的滑轮组提升重物时，额外功不变，而物体变重，有用功变大，有用功占总功的比值变大，机械效率提高。‎ l 使用滑轮组时，轮与轴之间的摩擦力越小，机械效率越高。‎ l 当被提升的物体重力相同时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。‎ 3. 影响斜面机械效率大小的因素 斜面的机械效率 l 斜面机械效率的高低与斜面的光滑程度及斜面的倾斜程度有关。‎ l 在斜面的倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高。‎ l 光滑程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。‎ 4. 测量滑轮组的机械效率 【实验原理】 【需要测量的物理量】物体的重力G、物体被提升的高度h、拉力F、绳子自由端移动的距离s 【实验器材】钩码、铁架台、滑轮、细线；弹簧测力计、刻度尺 【注意事项】 ① 弹簧测力计要沿着竖直方向匀速拉动物体。沿竖直方向拉的目的是减小误差。匀速拉动的目的是使示数稳定。 ② 如果物体静止时读数，测量的结果不包括摩擦，会使测量结果偏大。 【实验表格】下表可供参考 物体的重力G/N 物体被提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 总功W总/J 机械效率η 5. 测量斜面的机械效率 【实验原理】 【需要测量的物理量】物体的重力G、斜面的高度h、拉力F、斜面的长度l 【实验器材】斜面、大小木块（大木块用来垫高）、弹簧测力计、刻度尺 【注意事项】① 注意控制变量。② 要使用弹簧测力计拉着物体沿斜面方向匀速运动。 【实验表格】下表可供参考（按照下表做实验时需要控制斜面粗糙程度一定）‎ 斜面高度h/m 有用功W有 拉力 斜面长度l/cm 总功W总/J 机械效率η 斜面倾斜程度 物体的重力G/N ‎/J F/N 最缓 较陡 最陡 第三节 功率 1. 定义：单位时间内所做的功叫做功率。‎ 2. 物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。某小轿车功率6.6×103W，表示：小轿车1s内做功6.6×103J。‎ 3. 公式： P——功率——瓦特（W）；W——功——焦耳（J）；t——时间——秒（s）；F——力——牛顿（N）；v——速度——米每秒（m/s）‎ 4. 单位：主单位是瓦特（W），常见单位有千瓦（kW）和兆瓦（MW）：1W＝10-3kW=10-6MW 5. 机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。‎ 6. 测量人爬楼梯时的功率 【实验原理】 【实验器材】人体秤、卷尺、停表 【需要测量的物理量】人的质量m、楼梯的高度h、爬楼梯所用时间t 第四节 动能和势能 1. 能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。‎ l 能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。‎ l 一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。‎ 2. 动能 l 定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。‎ l 探究：动能的大小与什么因素有关 【实验器材】斜面、木块、大铁球和小铁球 【实验设计】① 如图所示，在桌面上架起一个斜面，在斜面末端放上木块，让铁球从斜面上自由滑下。 ② 让大铁球和小铁球先后从斜面的同一高度自由滚下，推动桌面上的木块，分别记下铁球推动木块移动的距离。 ③ 让同一铁球先后从斜面上的不同高度自由滚下，分别记下木块两次被推动的距离。 【实验方法】控制变量法、转换法 【实验分析】实验②说明：物体动能与质量有关。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 实验③说明：物体动能与速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。 【实验结论】物体动能与质量和速度有关。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。 【注意事项】① 判断动能大小的方法：看木块被推动的距离。 ② 控制速度不变的方法：使钢球从同一高度滚下。 ③ 改变钢球速度的方法：使钢球从不同高度滚下。（注意控制钢球质量一定）‎ l 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。‎ l 对物体动能大小影响较大的是速度。‎ 3. 势能：重力势能和弹性势能统称势能。‎ l 重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 物体的重力势能与质量和被举高度有关。质量相同的物体，被举高度越大，它的重力势能越大；被举高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。 重力势能具有相对性。选择的参照物不同，物体的重力势能也不同。一般情况下，我们选择水平地面作参照物。‎ l 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 弹性势能与物体弹性形变程度大小有关。‎ 第五节 机械能及其转化 1. 机械能：动能和势能统称为机械能。‎ 2. 机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变（机械能是守恒的）。 人造地球卫星的机械能守恒。人造地球卫星在近地点速度最大，在远地点速度最小。‎ 3. 动能和重力势能的转化 l 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；‎ l 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。‎ 4. 动能和弹性势能的转化 l 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；‎ l 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。‎ l 实例：拉弓射箭、拧钟表的发条、高台跳水、撑杆跳高、篮球比赛等 5. 动能与势能转化问题的分析： ① 首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素，观察动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。 ② 注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。 ③ 题中如果有“在光滑斜面上滑动”，则“光滑”表示没有能量损失（机械能守恒）；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失（机械能不守恒）。‎ 6. 水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。 水电站修筑拦河大坝的目的：提高水位，增大水的重力势能，使水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的势能。‎ 第十六章 热和能 第一节 分子热运动 1. 扩散现象 l 定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。‎ l 扩散现象说明：① 分子之间有间隙；② 分子在不停地做无规则的运动。‎ l 在课本图16.1-2中，二氧化氮被放在下面的目的：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。‎ l 固体、液体、气体都可以发生扩散现象，扩散速度与温度有关。‎ l 分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而灰尘飞扬、液体对流、气体对流是物体运动的结果。‎ 2. 分子的热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 温度越高，热运动越剧烈。‎ 3. 分子间的作用力 l 分子间的作用力包括分子间的引力和斥力。‎ l 当分子间的距离d＝分子间平衡距离r，引力＝斥力。‎ l d＜r时，引力＜斥力，斥力起主要作用。 ‎ 固体和液体很难被压缩是因为：分子之间存在斥力。‎ l d＞r时，引力＞斥力，引力起主要作用。 固体很难被拉断、钢笔能写字、胶水能粘东西都是因为：分子之间存在引力。‎ l 当d＞10r时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，分子间几乎没有作用力。‎ 第二节 内能 1. 定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。‎ 2. 任何物体在任何情况下都有内能。‎ 3. 内能的单位为焦耳。‎ 4. 影响物体内能大小的因素 l 温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度越高，物体内能越大。‎ l 质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。‎ l 材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。‎ l 存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。‎ 5. 内能与机械能不同 l 机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。‎ l 内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。‎ 6. 内能改变的外部表现 l 物体温度升高，说明物体内能增大；物体温度降低，说明物体内能减小。‎ l 内能改变，温度不一定变化。温度变化，内能一定改变。 熔化、凝固、沸腾过程中，物体的内能发生了改变，但是温度不变。‎ 7. 改变物体内能的方法：做功和热传递。‎ 8. 做功：‎ l 做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。‎ l 做功改变内能的实质：内能和其他形式的能的相互转化。‎ l 如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。‎ l 如课本图16.2-5甲，引火仪内的棉花燃烧起来，因为：活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花着火点，使棉花燃烧。‎ l 如课本图16.2-5乙，瓶塞跳出时容器内出现白雾，因为：瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。‎ 9. 热传递：‎ l 定义：热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。 热传递传递的是内能（热量），不是温度，温度变化只是热传递的一个表现。‎ l 实质：内能的转移 l 热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。 热量是变化量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“具有热量”。“传递温度”的说法也是错的。‎ l 条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。 如右图，烧杯中的水不沸腾，因为没有温度差。‎ l 热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；物体放热，温度降低，内能减少。‎ 10. 做功与热传递的异同 l 相同点：由于它们在改变内能上的效果相同，所以做功和热传递改变物体内能上是等效的。‎ l 不同点：做功时能量的形式发生了变化，热传递时能量的形式不变。‎ 11. 温度、热量、内能的区别 l 温度表示物体的冷热程度。温度升高，内能一定增加，但不一定吸收热量。‎ l 热量是在热传递过程中的变化量。吸收热量，温度不一定升高，内能也不一定增加。‎ l 内能是一个状态量。内能增加，温度不一定升高，也不一定吸收热量。‎ l ‎“热”可以指热量、温度和内能，具体含义要根据实际情况而定。‎ 1. 内能的利用方式 l 利用内能来加热：从能的角度看，这是内能的转移过程。‎ l 利用内能来做功：从能的角度看，这是内能转化为机械能。‎ 第三节 比热容 1. 探究：比较不同物质的吸热能力 【实验设计】用天平称质量相等的水和食用油，调节两个酒精灯的火焰使火焰大小相同。用这两个酒精灯分别给水和食用油加热一段时间，用温度计测量水和食用油的温度，比较二者温度上升速度。 【实验表格】下表可供参考。‎ 物质 初温t0/℃‎ 末温t/℃‎ 温度变化△t/℃‎ 质量m/g 加热时间/s 水 食用油 ‎【实验结论】质量相等的不同物质，吸收的热量相同，升高的温度不同。 【注意事项】① 比热容的概念是通过本实验引出来的，所以实验中不可以有“比热容”三个字。 ② 本实验利用到控制变量法，所以要控制水和食用油的质量相等，控制酒精灯的火焰大小，控制加热时间相同。‎ 2. 定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。‎ 3. 物理意义：比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。 水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（降低）1℃，吸收（放出）的热量为4.2×103J。‎ 4. 比热容是物质的一种性质，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。‎ 5. 水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。‎ 6. 海陆风：由于水的比热容比砂石大，导致沿海地区和内陆地区的温差不同。温度不同导致大气压不同，白天和夜晚刮的风也不同。白天陆地温度高，风由海洋吹向陆地；夜晚海洋温度高，风由陆地吹向海洋。‎ 7. 比较比热容的方法：‎ l 质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。‎ l 质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。‎ 8. 热量的计算公式：‎ l 温度升高时用：Q吸＝cm（t－t0）‎ l 温度降低时用：Q放＝cm（t0－t）‎ l 只给出温度变化量时用：Q＝cm△t l Q——热量——焦耳（J）；c——比热容——焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m——质量——千克（kg）； t——末温——摄氏度（℃）；t0——初温——摄氏度（℃）‎ l 用公式求液体温度时，一定要注意液体的沸点：求出水的温度为105℃，但最终结果应该是100℃。‎ l 审题时注意“升高（降低）到10℃”还是“升高（降低）了10℃”，前者的“10℃”是末温（t），后面的“10℃”是温度的变化量（t0）。‎ 9. 热平衡方程：在不计热损失的情况下，Q吸＝Q放。‎ 第四节 热机 1. 内燃机 l 热机的定义：利用内能来做功的机器。‎ l 热机的能量转换：内能转化为机械能。‎ l 热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等 l 四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。‎ l 内燃机的工作过程（图16.4-3）：在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。‎ 冲程 进气门 排气门 活塞运动方向 缸内温度 飞轮转速 能量转化 吸气 打开 关闭 向下 压缩 关闭 关闭 向上 升高 减慢 机械能转化为内能 做功 关闭 关闭 向下 降低 加快 内能转化为机械能 排气 关闭 打开 向上 l 汽油机和柴油机的比较： ‎ 汽油机 柴油机 不 同 点 构造 顶部有一个火花塞 顶部有一个喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 低 高 应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机 相 同 点 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。‎ 一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。‎ 2. 热值 l 定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。‎ l 单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。‎ l 热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积无关。‎ l 公式：Q放＝qm、Q放＝qV ① Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。 ② Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料体积——立方米（m3）。‎ l 酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。 煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。‎ l 火箭常用液态氢做燃料，是因为：① 液态氢的热值大；② 液态氢的体积小，便于储存和运输。‎ 3. 燃料的有效利用、热机的效率 l 燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。‎ l 在实际应用中，燃料很难完全燃烧，所以放出的热量比实际计算出的要少。另外，放出的热量又很难得到全部有效利用，总会有一部分热量损失。例如，用蜂窝煤烧水时，热量损失的部分包括：① 未完全燃烧的部分；② 高温烟气带走的热量；③ 被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。‎ l 有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度） 以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）‎ l 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式：‎ l 提高热机效率的途径：① 使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；② 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。‎ l 常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%‎ 第五节 能量的转化和守恒 1. 我们接触过以下形式的能量：机械能、内能、光能、化学能、电能 动能和势能属于机械能，“动能或势能转化为其他形式的能量”的说法是错误的。‎ 2. 能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。‎ 3. 判断能量的转化，要看能量大小的变化。在某一现象中，如果一种形式的能力在减小的同时，引起另一种形式的能量增大，那么就可以确定这种形式的能量转化成了另一种形式的能量。‎ 4. 若发生能量的转移，必有一物体能量减少，另一种物体能量增加，并且能量的形式不变。 热传递的过程是内能的转移过程，内能转移的多少等于吸收或放出热量的多少。‎ 5. 火箭上升时，机械能增加，内能增加。‎ 第十七章 能源与可持续发展 第一节 能源家族 1. 化石能源：煤、石油、天然气。‎ 2. 生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。所有生命物质中都含有生物质能。‎ 3. 一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如风能、太阳能、地热能和核能。 二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。如电能。‎ 4. 不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如化石能源、核能。 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水的动能、风能、太阳能、生物质能。‎ 5. 按使用开发的时间长短来分类，能源还可以分成常规能源和新能源。如化石能源、水能、风能等数常规能源，核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。‎ 第二节 核能 1. 核能：原子核在分裂和聚合的过程中，可以释放出惊人的能量，这就是核能。‎ 2. 核裂变 l 裂变：用中子轰击比较大的铀核时，铀核变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这个过程就是裂变。‎ l 链式反应：在裂变过程中，会同时产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他的原子核，这一过程不断进行下去，于是裂变能持续下去，并释放更多的核能，这就是链式反应。‎ l 应用：核反应堆、原子弹。‎ l 核电站：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。‎ l 原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的。‎ 3. 核聚变 l 聚变：如果将质量很小的原子核，如氘核和氚核，在超高温度下结合成新的原子核，会释放出更大的能能，这就是聚变。聚变又称热核反应。‎ l 应用：氢弹（不加控制的核聚变）‎ l 核聚变释放的能量更多，目前人类还无法控制核聚变。‎ 第三节 太阳能 1. 在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。‎ 2. 大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。‎ 3. 我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。‎ 1. 太阳能的利用：① 利用集热器加热物质（太阳能转化为内能）； ② 用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。‎ 2. 目前利用太阳能方面存在的困难：① 分散，不便于集中使用；② 功率变化较大，不稳定；③ 利用时转换效率太低。‎ 第四节 能源革命 1. 人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，就是所谓的能源革命。‎ 2. 能源革命的轨迹：利用天然能源（太阳能、风能、水能）→钻木取火→蒸汽机的发明→利用电能→利用核能等新能源。‎ 3. 能量的转化和转移具有方向性。‎ 第五节 能源与可持续发展 1. ‎21世纪的能源趋势：由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗量持续增长，特别是近40年以来，能耗增长速度明显加快，而目前人类的主要能源仍是化石能源。‎ 2. 能源消耗对环境的影响：人类在能源革命的进程中给自己带来了便利，也给自己带来了麻烦，主要表现为大量燃烧化石能源，使得空气污染和“温室效应”加剧；一些欠发达国家过分依靠柴薪能源，加剧了水土流失和土地沙漠化。‎ 3. 未来的理想能源必须满足以下四个条件：① 必须足够丰富；② 必须足够便宜，多数人用得起；③ 相关技术必须成熟；④必须足够安全，不会严重影响环境。‎ 4. 解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。‎ 5. 我们对待化石能源的态度：减少使用。‎ 重要的物理常数 l 真空中光速、电磁波的传播速度：c＝3×108m/s l ‎15℃‎空气中声速为‎340m/s l 重力与质量的比值：g＝9.8N/kg（在不要求精确计算的前提下，g可取10N/kg）‎ l ‎1标准大气压：p0＝760mmHg＝1.013×105Pa l 水的密度：ρ水＝1.0g/cm3＝1.0×103kg/m3‎ l 水的比热容：c水＝4.2×103J/(kg·℃)‎ l 冰水混合物的温度、冰的熔点、水的凝固点：0℃‎ l ‎1标准大气压下水的沸点：‎‎100℃‎ l ‎1节干电池的电压：1.5V l ‎1节蓄电池的电压：2V（探究题中的蓄电池一般是三节串联，也就是6V）‎ l 家庭电路电压：220V l 对人体的安全电压：不高于36V 常见的物理数值（估算用）‎ 纸的厚度 几十微米 头发粗细 几十微米 窗玻璃厚度 几毫米 新铅笔的长度 ‎18cm 手掌宽度 ‎10cm 一层楼高度 ‎3m 乒乓球直径 ‎4cm 课桌面积 ‎2400cm‎2‎ 课本面积 ‎480cm‎2‎ 一元硬币的厚度 ‎1.9mm 一元硬币的面积 ‎4.5cm‎2‎ 一元硬币的直径 ‎2.5cm 一元硬币的质量 ‎6g 课桌高度 ‎80cm 课桌长度 ‎60cm 学生步距 ‎50cm 步行的速度 ‎1.1m‎/s（‎5km/h）‎ 自行车行驶的速度 ‎5m‎/s（‎15km/h）‎ 运动员跑百米的速度 约10m/s 矿泉水瓶容积 ‎500mL 教室空气的质量 ‎200kg‎（百）‎ 热水瓶容积 ‎2L 纯净水桶的容积 ‎18.9L 墨水瓶容积 ‎50mL 一只鸡蛋的质量 ‎50g 一本课本的质量 ‎350g 一枚邮票的质量 ‎50mg 大象的质量 ‎2～6t 鸡的质量 ‎2～‎‎2.5kg 苹果的质量 ‎150g 中学生质量 ‎50kg 中学生体重 ‎500N 中学生体积 ‎50dm3‎ 站立对地面的压强 ‎104Pa（万）‎ 一只鸡蛋的重量 ‎0.5N 人的密度 ‎1.0×‎103kg/m3‎ 课本对桌面压强 ‎60～80Pa 室温 ‎20℃‎ 洗澡水温 ‎45℃‎ 正常体温 ‎37℃‎ 高烧 ‎38～‎‎42℃‎ 白炽灯电流 ‎ ‎0.1～‎‎0.3A 物理量及其单位 物理量（符号）‎ 主单位（符号）‎ 备注 长度、路程（L、s）‎ 米（m）‎ ‎10‎-3km＝‎1m＝10dm＝‎102cm＝‎103mm＝106μm＝109nm 面积（S）‎ 平方米（m2）‎ ‎1m2‎‎＝102dm2＝‎104cm2＝‎106mm2‎ 体积（V）‎ 立方米（m3）‎ ‎1m3‎‎＝103dm3＝‎106cm3＝‎109mm3‎ 质量（m）‎ 千克（kg）‎ ‎10-3t＝‎1kg＝‎103g＝106mg 时间（t）‎ 秒（s）‎ ‎1h＝60min＝3600s 摄氏温度（t）‎ 摄氏度（℃）‎ 速度（v）‎ 米每秒（m/s）‎ 定义式：‎ ‎1m‎/s＝‎‎3.6km/h 密度（ρ）‎ 千克每立方米（kg/m3）‎ 定义式：‎ ‎1g‎/cm3＝‎103kg/m3‎ 力（F）、重力（G）‎ 牛顿（N）‎ G＝mg 压强（p）‎ 帕斯卡（Pa）‎ 定义式：‎ 功（W）‎ 焦耳（J）‎ 定义式：W＝Fs 功率（P）‎ 瓦特（W）‎ 定义式：‎ 声强级 分贝（dB）‎ 只需了解不同分贝的声音对人影响不同，不用掌握 热量（Q）‎ 焦耳（J）‎ 所有能量的单位都是焦耳 比热容（c）‎ 焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）‎ 比热容是物体本身的一种性质 热值（q）‎ 焦每千克（J/kg）‎ 焦每立方米（J/m3）‎ 具体情况请具体对待 电量（Q）‎ 库仑（C）‎ 不要求掌握 电流（I）‎ 安培（A）‎ 定义式：‎ ‎1A‎＝103mA 电压（U）‎ 伏特（V）‎ ‎10-3kV＝1V＝103mV 电阻（R）‎ 欧姆（Ω）‎ ‎10-6MΩ＝10-3kΩ＝1Ω 电功（W）‎ 焦耳（J）‎ 千瓦时（kW·h）‎ ‎1kW·h＝3.6×106J 电功率（P）‎ 瓦特（W）‎ 定义式：‎ ‎1kW＝103W 频率（f）‎ 赫兹（Hz）‎ ‎1MHz＝103kHz＝106Hz 物理公式 名称 公式 备注 重力 G＝mg 速度 单位有两种：m/s、m、s km/h、km、h 密度 ρ是物体本身的性质，它不与m成正比，不与V成反比 单位有两种：g/cm3、g、cm3‎ kg/m3、kg、m3‎ 压强 ‎“万能公式”‎ 液体压强 p＝ρgh 仅用于液体 阿基米德原理 F浮＝G排＝ρ液gV排 ‎“万能公式”‎ 浮力的计算 ‎① F浮＝F向上－F向下 ‎② F浮＝G－F拉 ‎③ F浮＝G排＝ρ液gV排 ‎④ F浮＝G ‎① 定义式 ‎② 示数法，一般用弹簧测力计配合 ‎③ 阿基米德原理 ‎④ 仅用于漂浮和悬浮 物体浮沉条件 上浮：F浮＞G、ρ液＞ρ物 下沉：F浮＜G、ρ液＜ρ物 悬浮：F浮＝G、ρ液＝ρ物 漂浮：F浮＝G、ρ液＞ρ物 漂浮物体只浸入一部分，其余情况是全部浸入（浸没）‎ 杠杆平衡条件 F‎1l1＝F‎2l2‎ 单位要统一 功 W＝Fs ‎[W＝Pt]‎ 千瓦时是电学单位，不能用于力学 功率 ‎[P＝Fv]‎ 第二个公式由P＝W/t、W＝Fs、v＝s/t推导而来 机械效率 η＜1‎ 热量计算 Q吸＝cm（t－t0）‎ Q放＝cm（t0－t）‎ Q放＝qm＝qV 注意是“升高到t℃”还是“升高了t℃”，后者的公式是Q＝cmΔt 热平衡方程 Q吸＝Q放 无热损失（或不考虑热损失）时适用 电磁波 c＝λf c＝3×‎108m/s 透镜焦度（无需掌握）‎ Φ＝1/f f是透镜的焦距。Φ乘以100的数值是眼睛的度数。‎ 近视镜（凹透镜）的度数是负数，远视镜（凸透镜）的度数是正数。‎ 电流 欧姆定律 必须是同一导体在同一时刻的物理量 该公式在电动机（转动的线圈）、超导体中不适用 电压 ‎[U＝IR]‎ 电阻 ‎[]‎ 电阻是导体本身的一种性质，与U、I无关 电功 ‎[W＝UIt＝I2Rt＝]‎ ‎[W＝Pt]‎ 研究时抓住不变的量 电功率 P＝UI ‎[P＝I2R＝]‎ 研究时抓住不变的量 焦耳定律 Q＝I2Rt ‎[Q＝W＝UIt＝＝Pt]‎ ‎① “万能公式”‎ ‎② 只能用于纯电阻电路 串联电路特点 研究时抓住电流相等的特点 并联电路特点 研究时抓住电压相等的特点 做计算题的注意事项：‎ l 必须写“解：”，必须有公式和计算过程，必须下结论（“∴……”或“答：……”）。‎ l 读题时注意思考各物理量之间的关系，并且思考应该使用什么样的公式。 电学题要做电路分析，力学题要做受力分析。‎ l 上面没有加括号的公式都可以直接使用，其他公式必须先推导才能使用（“由得U＝IR＝……”）。‎ l 绝大多数公式的单位都是已经确定的（国际主单位）。上面有三个公式可以使用两种单位。杠杆平衡条件可以不使用主单位，但是必须使用统一的单位。‎ l 代入时数的顺序不能颠倒。‎ l 数字后面必须带单位，只有倍数、比例、机械效率除外。‎ l 对于有很多“0”的数字，最好用科学计数法。用kg/m3作为密度单位时，必须写成“△×103kg/m3”（固体、液体）和“△kg/m3”。‎ l 注意g的取值。‎ l 最终的计算结果不能写成分数。对于除不开的数，一般保留两位小数（不要写约等于“≈”）。‎ l 解答一道题的不同部分时，最好标清题号。这是对自己、对评卷老师都有好处的事情。‎