初中物理重点知识梳理演示课件：力学与能量

初中物理重点知识梳理力学与能量学习目标与课程大纲学习目标1掌握力、运动和能量的基本概念；理解并应用相关定律和公式；能够分析和解决简单的力学问题；培养科学思维和解决问题的能力课程大纲力学基础概念导入力学重要性力学是物理学的一个重要分支，主要研究物体间的相互作力学是初中物理的重点内容，也是高中物理的基础学好力用、运动规律及其应用它是理解自然界现象和解决工程技学，不仅可以帮助我们理解生活中的各种现象，还能为我们术问题的重要工具力学贯穿于整个物理学体系，是进一步未来的学习和工作打下坚实的基础力学在工程、建筑、航学习其他物理知识的基础空航天等领域都有着广泛的应用什么是力？力的定义与本质力的定义力是物体间的相互作用力可以改变物体的运动状态（速度和方向），也可以使物体发生形变力是改变物体运动状态的原因力的单位是牛顿（N）力的本质力的本质是物体间的相互作用这种相互作用可以是直接接触的，也可以是通过介质传递的例如，人推车是直接接触的力，磁铁吸引铁块是通过磁场传递的力力的三要素详解大小1力的大小是指力作用在物体上的强度，用数值表示，单位是牛顿（N）力越大，对物体的作用效果越明显可以使用测力计（弹簧秤）来测量力的大小方向2力的方向是指力作用在物体上的指向力的方向不同，作用效果也不同力的方向可以是水平、竖直、倾斜等用箭头表示力的方向作用点3力的作用点是指力作用在物体上的位置作用点不同，作用效果也不同例如，用同样大小的力推门的边缘比推门的中间更容易打开常见的力的类型概述重力由于地球的吸引而使物体受到的力方向竖直向下，作用点在物体的重心弹力物体发生弹性形变后，要恢复原状时产生的力常见的弹力有支持力、压力、拉力等摩擦力两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力重力的概念与特点定义方向作用点由于地球的吸引而使重力的方向总是竖直重力的作用点叫做重物体受到的力，叫做向下，指向地心注心形状规则、质量重力一切物体都受意竖直向下不等同分布均匀的物体的重到重力作用重力是于垂直向下竖直向心在几何中心不规地球对物体的吸引下是相对于地球而言则物体的重心可以用力的悬挂法确定重力计算公式及应用公式G=mg1G表示重力，m表示质量，g表示重力加速度（通常取

9.8N/kg或10N/kg）质量的测量2质量是物体所含物质的多少，不随位置、状态、形状的改变而改变，质量的单位是千克（kg）使用天平测量质量应用举例3计算一个质量为5kg的物体所受的重力G=mg=5kg×

9.8N/kg=49N弹力的产生与特点方向弹力的方向总是与物体形变的方向相2反，指向物体恢复原状的方向例如，支持力的方向垂直于接触面向产生条件上，拉力的方向沿绳子指向绳子收缩1的方向物体发生弹性形变（形变后能恢复原状）；物体之间相互接触大小弹力的大小与物体的形变量有关形3变量越大，弹力越大弹力的大小可以用胡克定律计算胡克定律详解内容应用在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比可以用胡克定律是弹簧测力计的工作原理通过测量弹簧的形变公式表示为F=kx，其中F表示弹力，k表示劲度系数（表量，可以计算出弹力的大小胡克定律还可以用来分析和解示弹簧的硬度），x表示形变量决一些与弹簧有关的力学问题注意胡克定律只适用于弹性限度内摩擦力的本质本质摩擦力是由于物体接触面之间的微观粗糙和分子间的相互作用而产生的即使看起来很光滑的表面，在微观下也是凹凸不平的分子间的相互作用包括引力和斥力产生条件物体之间相互接触；接触面粗糙；物体之间有相对运动或相对运动趋势；物体之间有压力静摩擦力与动摩擦力的区别静摩擦力1发生在有相对运动趋势的物体之间的摩擦力静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值，称为最大静摩擦力动摩擦力2发生在有相对运动的物体之间的摩擦力动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关联系3当外力逐渐增大，超过最大静摩擦力时，物体开始运动，静摩擦力转化为动摩擦力动摩擦力通常小于最大静摩擦力影响摩擦力大小的因素压力接触面粗糙程度注意压力越大，摩擦力越大在接触面粗接触面越粗糙，摩擦力越大在压力摩擦力的大小与接触面积无关，与物糙程度相同的情况下，摩擦力与压力相同的情况下，摩擦力与接触面的粗体的运动速度无关（只针对动摩擦成正比糙程度有关力）摩擦力在生活中的应用行走刹车书写行走时，脚与地面之汽车刹车时，刹车片书写时，笔尖与纸面间的摩擦力使人前与车轮之间的摩擦力之间的摩擦力使字迹进如果没有摩擦使汽车减速摩擦力留在纸上如果没有力，人就无法行走越大，刹车效果越摩擦力，就无法书好写支持力与压力的关系压力由于物体的重力或外力作用在接触面上产生的力压力的方向垂直于接触面向1下支持力2由于接触面的形变而产生的力，支持力的方向垂直于接触面向上关系3支持力是弹力的一种，它与压力大小相等，方向相反它们是一对相互作用力，作用在不同的物体上浮力的产生原理原理公式浮力是由于液体对浸在其中的物体上下表面产生的压力差而浮力可以用公式表示为F浮=F下-F上，其中F下表示物体产生的物体下表面受到的压力大于上表面受到的压力，这下表面受到的压力，F上表示物体上表面受到的压力浮力个压力差就是浮力浮力的方向总是竖直向上还可以用阿基米德原理计算阿基米德原理详解内容浸在液体中的物体所受到的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力可以用公式表示为F浮=ρ液gV排，其中ρ液表示液体的密度，g表示重力加速度，V排表示物体排开液体的体积应用阿基米德原理可以用来计算物体在液体中所受到的浮力它还可以用来判断物体的浮沉情况阿基米德原理在轮船设计、潜水艇制造等方面都有着重要的应用浮力计算题型解析题型一1已知物体排开液体的体积和液体的密度，求浮力直接使用公式F浮=ρ液gV排计算题型二2已知物体的重力和在液体中所受的浮力，求物体在液体中的视重视重=重力-浮力题型三3综合题型需要综合运用浮力、重力、密度等知识来解决问题注意分析题意，选择合适的公式和方法物体的浮沉条件漂浮物体受到的浮力等于重力，物体漂浮在液面上ρ物ρ液悬浮物体受到的浮力等于重力，物体悬浮在液体中ρ物=ρ液下沉物体受到的浮力小于重力，物体下沉到液体底部ρ物ρ液平衡状态的概念静止状态匀速直线运动状态特点物体保持静止不动平衡状态是指物体受静止是一种平衡状物体以恒定的速度沿到的合力为零的状态物体受到平衡力直线运动匀速直线态在这种状态下，的作用运动也是一种平衡状物体的运动状态不发态物体受到平衡力生改变的作用力的平衡条件条件1物体所受的合力为零即F合=0二力平衡2作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上三力平衡3作用在同一物体上的三个力，其合力为零这三个力可以构成一个封闭的三角形共点力的平衡定义平衡条件作用在同一物体上的几个力，如果它们的作用线交于一点，物体所受的合力为零可以用正交分解法来求解共点力的平或者它们的作用线虽然不交于一点，但可以等效地看作交于衡问题将所有的力分解到两个互相垂直的方向上，然后分一点，这样的力叫做共点力别求出这两个方向上的合力，使它们都等于零力的合成与分解力的合成求几个力的合力的过程叫做力的合成合力是指几个力的作用效果与一个力相同，这个力就叫做这几个力的合力力的分解求一个力的分力的过程叫做力的分解分力是指几个力的作用效果与一个力相同，这几个力就叫做这个力的分力平行力的合成同方向1合力的大小等于两个力的大小之和，方向与两个力的方向相同F合=F1+F2反方向2合力的大小等于两个力的大小之差，方向与较大的力的方向相同F合=|F1-F2|作用点3合力的作用点在两个力之间，且离较大的力较近可以用杠杆原理来确定合力的作用点压强的概念定义物体单位面积上受到的压力叫做压强压强是描述压力作用效果的物理量单位压强的单位是帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m²公式压强的计算公式p=F/S，其中p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压强计算公式压力（F）受力面积（S）压强（p）压力是指垂直作用在受力面积是指物体受压强是压力与受力面物体表面上的力压到压力的面积受力积的比值压强的单力的单位是牛顿面积的单位是平方米位是帕斯卡（Pa）（N）（m²）p=F/S影响压强的因素压力的大小1在受力面积相同的情况下，压力越大，压强越大受力面积的大小2在压力相同的情况下，受力面积越小，压强越大液体压强特点特点公式液体内部向各个方向都有压强；在同一深度，液体向各个方液体压强的计算公式p=ρgh，其中p表示压强，ρ表示液向的压强相等；液体的压强随深度的增加而增大；液体的压体的密度，g表示重力加速度，h表示深度强还与液体的密度有关，密度越大，压强越大帕斯卡原理及应用内容加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递这就是帕斯卡原理应用帕斯卡原理被广泛应用于液压技术中例如，液压机、液压千斤顶、液压刹车等都是利用帕斯卡原理工作的利用帕斯卡原理可以省力大气压强现象马德堡半球实验1证明了大气压强的存在两个铜制的半球扣在一起，抽空内部空气，需要很大的力才能将它们分开吸盘2吸盘能够吸附在光滑的表面上，是因为大气压强的作用吸盘内部的空气被排出，大气压强将吸盘压在表面上饮水机3饮水机能够自动供水，也是因为大气压强的作用桶内的水在大气压强的作用下进入饮水机功的概念与计算定义力作用在物体上，使物体在力的方向上移动了一段距离，就说力做了功功是能量转化的量度单位功的单位是焦耳（J），1J=1N·m公式功的计算公式W=FS，其中W表示功，F表示力，S表示物体在力的方向上移动的距离功率的定义与应用定义单位公式单位时间内所做的功功率的单位是瓦特功率的计算公式P=叫做功率功率是描（W），1W=1J/s W/t，其中P表示功述做功快慢的物理率，W表示功，t表示量时间P=Fv动能的概念定义1物体由于运动而具有的能量叫做动能一切运动的物体都具有动能影响因素2动能的大小与物体的质量和速度有关质量越大，速度越大，动能越大公式3动能的计算公式Ek=1/2mv²，其中Ek表示动能，m表示质量，v表示速度势能的类型重力势能弹性势能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能重力势能的大物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能弹性势小与物体的质量和高度有关质量越大，高度越高，重力势能的大小与物体的形变量有关形变量越大，弹性势能越能越大大重力势能计算影响因素公式重力势能的大小与物体的质量和高度有关质量越大，高重力势能的计算公式Ep=mgh，其中Ep表示重力势度越高，重力势能越大能，m表示质量，g表示重力加速度，h表示高度弹性势能计算影响因素1弹性势能的大小与物体的形变量有关形变量越大，弹性势能越大弹性势能还与物体的劲度系数有关公式2弹性势能的计算公式Ep=1/2kx²，其中Ep表示弹性势能，k表示劲度系数，x表示形变量机械能及其转化机械能动能和势能统称为机械能转化动能和势能可以相互转化例如，物体从高处落下，重力势能转化为动能；弹簧压缩后释放，弹性势能转化为动能守恒在没有摩擦和其他阻力的情况下，机械能的总量保持不变这就是机械能守恒定律机械能守恒定律内容条件应用在只有重力或弹力做只有重力或弹力做机械能守恒定律可以功的情况下，机械能功；没有摩擦和其他用来解决一些复杂的的总量保持不变这阻力力学问题例如，计意味着动能和势能的算物体在运动过程中增加或减少是相等的速度和高度的简单机械的类型杠杆1能够绕固定点转动的硬棒例如，撬棍、剪刀、天平滑轮2能够绕轴转动的轮子分为定滑轮和动滑轮例如，井上的辘轳、起重机上的滑轮组斜面3倾斜的平面例如，盘山公路、滑梯杠杆原理内容应用动力×动力臂=阻力×阻力臂即F1L1=F2L2，其中F1表示动杠杆原理可以用来分析和计算杠杆的平衡问题利用杠杆原力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂理可以省力或省距离不同类型的杠杆有不同的特点例如，省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆滑轮组的应用省力特点使用滑轮组可以省力拉力的大小与承担物重的绳子的股数有关拉力等于物重除以绳子的股数（忽略摩擦和滑轮自重）计算绳子的股数可以通过观察滑轮组的结构来确定注意承担物重的绳子的股数是指与动滑轮相连的绳子的股数功效率计算定义1有用功与总功的比值叫做功效率功效率表示机械的做功效率公式2功效率的计算公式η=W有用/W总，其中η表示功效率，W有用表示有用功，W总表示总功功效率通常用百分数表示特点3功效率总是小于1因为在使用机械的过程中，总会有一些能量损失，例如摩擦和机械自身的重力牛顿运动定律简介内容牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本定律它包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律重要性牛顿运动定律是经典力学的基础它在物理学、工程学等领域都有着广泛的应用理解牛顿运动定律是学好力学的关键应用利用牛顿运动定律可以分析和解决各种力学问题例如，计算物体的加速度、速度、位移等牛顿第一定律内容意义参考系一切物体总保持匀速直线运动状态或静牛顿第一定律说明了力是改变物体运动牛顿第一定律只在惯性参考系中成立止状态，直到有外力迫使它改变这种状状态的原因，而不是维持物体运动状态惯性参考系是指不受外力作用或受到的态为止这就是牛顿第一定律，也叫惯的原因物体具有保持原来运动状态的合力为零的参考系性定律性质，叫做惯性惯性现象举例急刹车汽车急刹车时，车上的人会向前倾倒这是因为人具有惯性，要保持原来的运1动状态拍打衣服2拍打衣服时，衣服上的灰尘会掉下来这是因为灰尘具有惯性，要保持原来的静止状态跳远3跳远运动员在起跳前要助跑这是为了利用惯性，使身体具有更大的速度牛顿第二定律内容意义物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反牛顿第二定律揭示了力、质量和加速度之间的关系利用牛比，加速度的方向跟合力的方向相同可以用公式表示为顿第二定律可以计算物体的加速度，也可以根据加速度计算F合=ma，其中F合表示合力，m表示质量，a表示加速度物体所受的合力加速度计算定义单位公式加速度是描述物体速度变化快慢的加速度的单位是米每二次方秒加速度的计算公式a=Δv/Δt，其物理量加速度越大，速度变化越（m/s²）中a表示加速度，Δv表示速度的变快化量，Δt表示时间的变化量牛顿第三定律内容1两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上这就是牛顿第三定律特点2作用力和反作用力总是同时产生，同时消失；作用力和反作用力作用在不同的物体上；作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上应用3牛顿第三定律可以用来分析物体间的相互作用例如，人走路时，脚对地面施加一个力，地面同时对脚施加一个反作用力作用力与反作用力定义一个物体对另一个物体施加的力叫做作用力，同时，后一个物体也对前一个物体施加一个力，这个力叫做反作用力特点作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在不同的物体上它们是同时产生，同时消失的注意作用力与反作用力不能相互抵消因为它们作用在不同的物体上典型力学综合题解析分析选择计算仔细阅读题目，明确题意，确定研究对根据题意，选择合适的物理规律和公根据选择的公式，进行计算注意单位象，分析物体所受的力，画出受力图式例如，牛顿运动定律、动能定理、的统一计算结果要符合实际情况机械能守恒定律等。