《初中物理力学》课件

初中物理力学物理力学是初中物理课程的基础部分涵盖了力、运动等基本概念这一模块将,帮助学生深入理解物理实际应用为后续学习打下坚实基础,课程目标掌握力学基础概念学习力的运用原理了解物质的基本特性，力的定义及种类，力掌握力的合成与分解、平衡条件、杠杆原理的作用效果等力学基础知识等力学原理的应用理解能量转换规律培养科学思维能力掌握功、机械能、动量等物理量的定义和计通过学习物理力学，培养学生的观察、分析算，了解能量转换的基本规律、解决问题的科学思维能力物理力学概述物理力学是研究物体在外力作用下运动规律的一门科学它涉及力、运动、能量等基本概念是理解自然界各种现象的基础通过,学习物理力学我们可以掌握物体运动的基本规律更好地认识和运,,用自然界的现象物质的基本性质原子结构物质由原子组成每种原子有独特的质子数和电子数这决定了其基本性质,,化学键原子之间通过化学键相互连接形成稳定的分子和化合物这是物质存在的基础,,物态转变外界条件的变化会导致物质的状态发生改变如固态、液态和气态之间的转变,力的概念与分类力的概念力的分类常见物理力力是一种物理量描述物体对另一物体的作接触力物体之间直接接触而产生的力重力、弹力、摩擦力、支持力、拉力、推力,•:用力可以引起物体的运动状态改变或形状等都是常见的物理力它们都可以引起物体作用力一个物体对另一个物体产生的力•:变化的运动状态改变内力物体内部各部分之间相互作用的力•:外力作用于物体外部的力•:力的作用效果推动效果改变运动状态12力可以使物体产生移动推动物力可以改变物体的速度大小和,体向某一特定方向运动方向改变物体的运动状态,变形效果维持平衡34力作用于物体时可以使物体发力的平衡作用可以维持物体处,生变形改变其形状和大小于静止或匀速直线运动状态,力的合成与分解向量合成1将多个力的方向和大小合并为一个等效的力分量分解2将一个力沿不同方向分解为多个分量平行合成3沿同一方向的力可以直接相加垂直合成4垂直方向的力需要使用勾股定理计算力的合成和分解是理解力学问题的关键技能通过合成可以找到等效的单一力分解则可以将复杂的力问题简单化合成和分解广泛应用于多种力学,场景是物理学习中的重要基础,力的平衡条件合力为零力矩平衡静摩擦力上限当物体处于平衡状态时，作用在平衡状态下，物体各处的力当物体处于静止状态时它可,在物体上的所有力的矢量和为矩也必须平衡也就是说，各以承受的最大静摩擦力是物体零这意味着物体没有受到加力产生的转动效应互相抵消重量的垂直分量与正常支持力速运动的作用力的大小杠杆原理杠杆是一种简单机械利用杠杆原理可以实现力的放大或平衡杠杆主要包括支,点、载荷和施加力三个要素通过调整这三个要素的位置关系可以得到不同的杠,,杆作用效果杠杆原理广泛应用于生活和生产实践中如起重机、剪刀、平衡秤等都利用了杠,杆原理掌握杠杆原理对于理解机械原理、提高机械效率很有帮助浮力的概念与公式浮力的概念浮力是物体浸没在流体中所受到的向上的压力是流体对物体的支撑力,浮力公式浮力等于物体所占据体积的流体质量乘以重力加速度浮沉平衡当物体受到的浮力等于自身重力时物体就能保持静止浮沉状态,压力的定义与公式压力的定义压力公式压力是物体对单位面积所施加的压力力面积，用公P=F/A力通俗来说，就是物体施加在式表示为P=F/A某一面积上的重量压力的单位压力的标准单位是帕斯卡，也可以用牛顿每平方米表示Pa N/m²压强的测量液体压强测量1通过在装有液体的容器中插入压力表可以直接测量液体的压强,常用的方法包括水柱法和水银柱法气体压强测量2使用压力表或气压计测量气体的压强如测量大气压力或瓶中气,体的压力计算时需考虑温度等因素表面压强测量3通过测量作用在固体表面的力和面积可以计算出表面压强这,在机械设计中很重要压强在生活中的应用力学应用生活饮用水大气压力医疗应用压强常用于计算物体受力状态我们在家中使用自来水是靠压大气压力支撑着地球上的生命医疗行业利用压强原理设计了如水底压强、气体压强等强水压能够将水从管道输送影响着天气变化人类利用,许多医疗器械如血压计、氧,,,工程设计中也广泛应用压强原到各个房间压强也决定了我这种压强原理设计出气压表等气罐等这些设备都依赖于准理来计算结构强度们淋浴时的水流量测量仪器确的压强测量摩擦力的特点与类型接触面依赖性方向依赖性12摩擦力主要发生在物体的接触摩擦力始终与物体运动的方向面上，受到接触面的材质和粗相反，阻碍物体的运动糙度的影响力的种类最大静摩擦力34摩擦力分为静摩擦力和动摩擦静摩擦力有一个最大值，只有力两种，前者作用于静止物体当外力大于该最大值时，物体，后者作用于运动物体才会开始滑动静摩擦力与动摩擦力静摩擦力动摩擦力静摩擦力与动摩擦力的区别静摩擦力是物体表面在接触时相互作用而产当物体开始滑动时产生的摩擦力称为动摩静摩擦力能够阻止物体开始滑动而动摩擦,,生的阻碍滑动的力它能够防止物体开始滑擦力它的大小与滑动速度以及物体的材质力则作用于正在滑动的物体两者大小不同动最大值等于物体受到的垂直力与静摩擦有关通常比静摩擦力小动摩擦力能够阻前者通常大于后者,,,系数的乘积碍物体的运动机械效率的概念机械效率的定义影响因素应用分析机械效率是机械装置实际输出功与理想输入机械效率受到摩擦、机械结构损耗等因素的计算机械效率可以评估一个机械装置的能源功之比，反映了机械装置能量转换的效率影响，通过优化设计和维护可以提高效率利用情况，为优化设计和改善提供依据功的概念与公式功的定义功的公式功的单位功是力做功过程中所产生的物功的公式为，其中功的单位是焦耳，等于牛A=F*s AJ理量它描述了物体在力的作是做功量，是作用力，是力顿米它是能量的单位F s·N·m用下位移所获得的能量的作用方向上的位移机械功的实际应用机械功在日常生活中有许多实际应用如驱动机器运转、提升物体,、计算能量消耗等这些应用广泛存在于工厂、建筑、交通、运动等各个领域体现了力学原理在实际生活中的重要意义,能量的概念与类型能量的定义能量的种类12能量是物体或系统的一种状态常见的能量形式有机械能、热,可以用来做功、产生热量或促能、电能、光能、化学能、核进化学反应能等能量的转换和守恒3能量可以在不同形式之间相互转换但总量保持不变满足能量守恒定律,,能量转换与守恒能量的形式能量有多种形式包括机械能、热能、电能、化学能等不同形,式的能量可以相互转换能量守恒定律能量在转换过程中总量不变能量只能从一种形式转变为另一种,形式不会被创造或破坏,能量转换效率能量转换并非完全无损总存在一些损耗因此能量转换效率通常,,小于100%动能与势能动能势能能量转换动能是运动物体所具有的能量其大小势能是处于特定位置的物体所具有的能动能和势能可以相互转换当物体做功与物体的质量和速度有关，表示为量包括重力势能、弹性势能等，表示时，动能增加而势能减少；当物体位置为或改变时，势能增加而动能减少1/2mv^2mgh1/2kx^2动能定理运动状态变化动能定理定理表达物体受到外力作用后其运动状态发生改变动能定理表示物体受力做功与其动能变化之动能定理可以用数学公式表示为物体受力,,:表现为速度、动量、动能等量的改变间的关系为分析物体运动状态变化提供了做功等于物体动能的变化量这为分析和预,理论依据测物体运动提供了依据势能的种类及其规律重力势能弹性势能12物体受重力作用时所具有的势物体受弹性力作用时所具有的能，与物体的质量和高度成正势能，与物体的变形量成正比比电势能势能守恒定律34电荷在电场中所具有的势能，在封闭系统中，势能可以转换与电荷量和电势成正比成其他形式的能量，但总能量保持不变机械能守恒定律能量转换不变应用广泛机械能包括动能和势能在一个封机械能守恒定律适用于各种日常,闭的系统中动能和势能可以相互生活和工程实践中的机械运动过,转换但总和保持不变程是理解和掌握力学知识的基础,,极其重要这一定律是理解和分析各种力学现象的关键是解决复杂力学问题的理论基,础功与机械能的关系机械能概念机械能是物体所具有的能量，包括动能和势能两种形式力的作用在做功的过程中，力会使物体获得或失去机械能机械能公式机械能等于动能和势能之和，可用公式表示E=Ek+Ep功的计算及应用功的定义1功是物体受力所做的工作量功的计算2用力乘以位移计算功的大小功的单位3功的单位为焦耳J功是一个非常重要的物理概念它描述了施加力所做的工作通过计算功的大小我们可以了解力在物体运动中的作用情况功的应用广泛,,,贯穿于日常生活和各种科学技术领域动量的概念与公式动量的定义动量公式动量的单位动量是物体的质量与速度的乘积它描述了物体的动量可以用公式来表示其动量的单位是牛顿秒它反映了物体p=mv,·N·s物体的运动状态包括了物体的质量和运动中表示动量表示物体质量表示物质量和速度的综合效果,p,m,v速度两个因素体速度动量定理与应用动量定义动量定理应用运动安全应用火箭推进1:2:动量是物体质量与速度的乘积物体受力时力的作用时间与动量定理解释了防撞装置如何火箭发射时动量定理解释了排,表示物体的运动状态力的变化量成正比吸收撞击力保护乘客安全出燃料是如何产生推力的,,碰撞的种类及分类完全弹性碰撞非弹性碰撞在碰撞过程中，两物体动量和动在碰撞过程中两物体动量守恒但,,能全部保守不会有能量损失这动能部分损失这种碰撞发生在,种碰撞发生在光滑表面或弹性体粘性表面或塑性体之间之间爆炸性碰撞联合碰撞两物体发生极大的力矩作用可能多个物体彼此碰撞发生连锁反应,,会发生分裂或破坏这种碰撞常这种碰撞可能更加复杂难预测发生在高速运动的物体之间自由落体运动的规律加速度恒定1自由落体运动的加速度始终为重力加速度值恒定g运动轨迹2自由落体运动的轨迹为垂直直线，与水平方向无关速度变化3自由落体速度的改变遵循位移和时间的二次函数关系通过分析自由落体运动的特点我们可以得到它的基本规律加速度恒定、运动轨迹垂直直线、速度随时间变化呈二次函数关系这些规律,:在实际物理应用中十分重要是理解更复杂运动形式的基础,重力加速度的测量重力加速度概述测量方法钟摆测量法实践应用重力加速度是描述物体在自由测量重力加速度的常用方法有利用钟摆振动周期和长度的关准确测量重力加速度对于物理落体运动中加速度的物理量钟摆测量法、自由落体法和系可以推导出重力加速度的表研究、航天航空、地球科学等:它是物理学中的一个重要基本匀变速直线运动法达式这是最简单的测量方法领域都有重要意义概念。