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初中物理全套课件教学题第一章力学基础力学是物理学的基础,也是初中物理学习的起点本章我们将深入了解力的概念与多种表现形式•力如何影响物体的运动状态•力的合成与分解的应用•力的分类与表示重力弹力摩擦力地球对物体的吸引力物体被压缩或拉伸时产生的恢复力两物体接触面之间的阻碍力,方向竖直向下方向垂直于接触面方向与相对运动方向相反G=mg与物体质量成正比大小由物体变形程度决定,与压力成正比f=μN力是矢量,具有大小和方向在物理题中,我们需要正确画出力的示意图,标明力的方向和大小牛顿第一定律与惯性惯性定义物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质牛顿第一定律任何物体都具有惯性若没有外力作用,静止的物体将保持静止,做匀速直线运动的物体将保持匀速直线运动惯性的大小与物体的质量成正比,质量越大,惯性越大牛顿第二定律应用加速度大小的影响因素正确使用牛顿第二定律的步骤合力越大,加速度越大•的物理含义F=ma确定研究对象
1.质量越大,加速度越小•物体受到的合外力等于物体质量与加速度的乘积分析所有作用力
2.合力与加速度成正比•合力的方向与加速度方向相同确定坐标系方向
3.质量与加速度成反比•列出方程求解
4.典型题一个的物体在水平面上受到的水平拉力,若摩擦力为,求物体的加速度2kg5N1N解析物体合力,根据,F=5N-1N=4N F=ma a=F/m=4N/2kg=2m/s²牛顿第三定律牛顿第三定律内容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,作用在不同物体上作用力与反作用力特点大小相等•方向相反•作用在不同物体上•作用点在同一直线上•性质相同•常见误区作用力和反作用力不能互相抵消,因为它们作用在不同的物体上题目示例人站在地面上,人对地面的作用力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力(判断对错)解析正确根据牛顿第三定律,人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力,它们大小相等,方向相反,作用在不同物体上机械运动的描述位移、速度与加速度运动图像分析位移s表示物体位置变化的矢量,单位米m速度v表示物体运动快慢的物理量,v=s/t,单位米/秒m/s加速度a表示速度变化快慢的物理量,a=Δv/t,单位米/秒²m/s²机械能守恒与动能定理机械能的形式机械能守恒定律动能在只有重力、弹力等保守力作用下,物体的机械能保持不变•Ek=½mv²势能重力势能•Ep=mgh₁₁₂₂Ek+Ep=Ek+Ep弹性势能弹簧•Ep=½kx²典型题一个质量为的小球从高处自由落下,落到地面时的速度是多少?
0.5kg10m g=10m/s²解析应用机械能守恒定律,mgh=½mv²代入数据××××
0.5kg10m/s²10m=½
0.5kg v²解得××v=√2gh=√21010=
14.1m/s动能定理合外力对物体所做的功等于物体动能的变化合₂₁W=Ek-Ek斜面上滑动物体动能势能转换初始状态下滑过程到达底部物体在斜面顶端静止势能逐渐转化为动能势能完全转化为动能拥有最大重力势能速度逐渐增加达到最大速度总机械能保持不变Ep=mgh,Ek=0Ep=0,Ek=mgh当考虑摩擦力时,机械能会部分转化为内能(热能),物体到达底部的速度会小于理想情况应用机械能守恒解题时,需要分析系统中是否存在非保守力(如摩擦力)若有,则需要考虑机械能的损失第二章热学基础温度与热量的区别温度表示物体冷热程度的物理量,单位摄氏度℃或开尔文K热量表示物体传递的内能,单位焦耳J热胀冷缩现象物体受热体积膨胀,冷却体积收缩不同物质的膨胀系数不同异常膨胀水在℃时密度最大4热胀冷缩应用铁轨伸缩缝设计•双金属片温度计•玻璃和金属容器的热胀冷缩处理•题目示例一根长为米的铁棒,温度从℃升高到℃,已知铁的线胀系数为×⁻℃,求铁棒的伸长量
1201201.210⁵/状态变化与热量计算固体液体(熔化)液体气体(汽化)→→温度保持不变沸腾温度保持不变吸收热量吸收热量Q=mλQ=mL熔化热,单位汽化热,单位λJ/kg LJ/kg温度变化热量Q=cmΔt比热容,单位℃c J/kg·不同物质比热容不同实验探究测定水的比热容测量金属块的质量₁,水的质量₂
1.m m测量金属块的初始温度₁,水的初始温度₂
2.t t将金属块放入水中,测量最终温度
3.t根据热量守恒₁₁₁₂₂₂,求出水的比热容₂
4.c mt-t=c mt-tc计算题示例温度为℃的冰完全融化为水,需要吸收多少热量?(冰的熔化热为×)100g
03.3510⁵J/kg解析Q=mλ=
0.1kg×
3.35×10⁵J/kg=
3.35×10⁴J=
33.5kJ热传导、对流与辐射热传导热对流热辐射热量在物质内部从高温区域传向低温区域,无宏观物质移动热量随着流体的宏观运动传递物体以电磁波形式向外传递能量金属是良导体,绝缘材料是不良导体需要物质作为载体不需要介质应用保温杯、冬季穿棉衣应用空调、暖气、海陆风应用太阳能利用、保温杯镀银题目示例判断下列热传递方式太阳光照射使地面温度升高(热辐射)
1.冬天铁质门把手摸起来特别冷(热传导)
2.电暖气使房间温度升高(主要是热对流)
3.不同颜色物体的吸热和散热能力不同黑色物体吸热和散热能力最强,白色和光亮的金属表面吸热和散热能力最弱第三章光学基础光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播应用针孔成像、日食、月食光的反射定律入射光线、反射光线和法线在同一平面内反射角等于入射角光路可逆光的反射定律可用于解决平面镜成像、光路分析等问题反射是光遇到不同介质表面时的基本现象之一题目示例光线以°角入射到平面镜上,求反射角和入射光线与反射光线的夹角30解析根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角为°入射光线与反射光线的夹角为°×°°30180-230=120光的传播速度非常快,在真空中约为×,这是宇宙中所有物质运动的最大速度在不同介质中,光的速度不同,这导致了光的折射现象310⁸m/s平面镜成像规律平面镜成像特点平面镜应用虚像像在镜后,不能在屏幕上接收潜望镜利用两面平面镜的反射••等大像与物体大小相同万花筒利用多面镜的多次反射••等距像到镜面的距离等于物到镜面的距离反光镜安全警示和视野扩展••左右对称像与物关于镜面左右对称•平面镜成像是通过作图来确定的从物体的每一点发出的光线经镜面反射后,反射光线的延长线的交点就是像的位置典型题一个高为的人站在距离平面镜处,要看到自己的全身像,镜子的最小高度是多少?
1.5m2m解析根据平面镜成像原理,镜子最小高度为人的高度的一半,即÷
1.5m2=
0.75m凸透镜成像规律凸透镜的结构与特性中间厚、边缘薄的透镜对光线具有会聚作用有两个焦点,焦距相等几种特殊光线平行于主光轴的光线经透镜折射后过焦点•经光心的光线不发生偏折•经焦点的光线折射后平行于主光轴•透镜公式1/u+1/v=1/f物距,像距,焦距u vf放大率m=v/u=h/h1物距大于倍焦距2物距等于倍焦距22成倒立、缩小的实像成倒立、等大的实像3物距介于焦距和倍焦距之间4物距小于焦距2成倒立、放大的实像成正立、放大的虚像题目示例物体位于焦距为的凸透镜前处,求像的位置和性质10cm15cm解析利用透镜公式,代入,,得,即由于为正值且大于,所以成倒立、放大的实像1/u+1/v=1/f u=15cm f=10cm1/v=1/10-1/15=1/30v=30cm vu光的折射与全反射光的折射定律入射光线、折射光线和法线在同一平面内入射角正弦与折射角正弦的比值为常数(折射率)₁₂₂₁sinθ/sinθ=n/n全反射现象光从光密介质射向光疏介质入射角大于临界角₂₁₁₂sinθc=n/n nn全部能量被反射,无折射光全反射应用光纤通信利用全反射使光信号在光纤内传播•题目示例光纤传输原理题棱镜利用全反射实现光路的改变••钻石的闪亮多次全反射增加光的路径光在玻璃光纤中传输是利用了光的全反射现象若玻璃的折射率为,包层材料的折射率为,求光在光纤中传输
1.
51.4时的临界角解析₂₁,°sinθc=n/n=
1.4/
1.5=
0.933θc≈69光线通过透镜折射示意图平行光线经光心光线经焦点光线平行于主光轴的光线通过透镜光心的光线经过焦点的光线经透镜折射后通过焦点不发生偏折,直线传播折射后平行于主光轴在作凸透镜成像图时,至少需要追踪两条特殊光线,它们的交点就是像的位置实际应用中,常用三条特殊光线来验证成像的准确性凸透镜成像的关键是焦距焦距越小,透镜的会聚能力越强凸透镜可以用来制作放大镜、照相机、投影仪、显微镜等光学仪器不同成像情况下,像的性质(虚实、正倒、大小)不同,这取决于物距与焦距的关系理解这些规律对解决光学问题至关重要第四章电学基础电流电阻定义单位时间内通过导体任一截面的电量定义导体对电流阻碍作用的物理量公式公式I=Q/t R=ρL/S单位安培单位欧姆AΩ电压影响因素材料、长度、横截面积ρL S欧姆定律定义电路中电能转化为其他形式能量的能力公式公式U=W/Q I=U/R单位伏特电流与电压成正比,与电阻成反比V欧姆定律应用题一个电阻为的电阻器,接在的电源上,求通过电阻器的电流5Ω12V解析根据欧姆定律I=U/R=12V/5Ω=
2.4A电流的方向规定为正电荷移动的方向,实际上金属导体中是自由电子在定向移动温度升高时,金属导体的电阻增大,而半导体的电阻减小电路的连接方式串联电路电流处处相等₁₂₃•I=I=I=I电压等于各部分电压之和₁₂₃•U=U+U+U总电阻等于各电阻之和₁₂₃•R=R+R+R一处断路,整个电路断路•并联电路电压处处相等₁₂₃•U=U=U=U电流等于各支路电流之和₁₂₃•I=I+I+I总电阻的倒数等于各电阻倒数之和₁₂₃•1/R=1/R+1/R+1/R一处断路,其他支路仍工作•题目示例三个电阻分别为、和,它们并联后接在电源上,求总电阻和总电流2Ω3Ω6Ω12V解析,所以1/R=1/2+1/3+1/6=3/6+2/6+1/6=6/6=1R=1Ω总电流I=U/R=12V/1Ω=12A家庭电路大多采用并联方式,这样各用电器可以独立工作,且电压稳定学会分析简单的电路图是理解电学知识的基础电功与电功率电功定义电流在电路中做的功公式W=UIt=I²Rt=U²t/R单位焦耳J电功率定义单位时间内电流做的功公式P=UI=I²R=U²/R单位瓦特W电能表示方法1度电=1千瓦时=1kW·h=
3.6×10⁶J电费电功率×使用时间×电价元度=kW h/2000W40W1500W150W电热水器灯电饭煲电视机LED家庭常用电器中功率较大节能照明设备烹饪电器常用娱乐设备典型题一个功率为的电热水器在电压下工作小时,求电热水器的电阻;消耗的电能;电费电价元度1500W220V
21230.5/解析1R=U²/P=220²/1500≈
32.3Ω磁场与电磁现象磁铁的磁性磁场线特点电磁感应磁铁有极和极两个磁极磁场线是闭合曲线导体切割磁感线产生感应电流N S同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引磁场线从极出发,终止于极闭合电路中磁通量变化产生感应电流N S磁性不能单独存在,切割磁铁得到的仍是完整磁铁磁场线密度表示磁场强弱感应电流方向阻碍磁通量的变化磁场线互不相交应用发电机、变压器电流的磁效应通电导体周围存在磁场通电螺线管内部磁场与条形磁铁类似应用电磁铁、电动机、扬声器地球本身就是一个巨大的磁体,地理南极附近是地磁北极,地理北极附近是地磁南极指南针的极指向地球的地磁北极(地理南极)N实验探究测定电阻与验证欧姆定律实验器材电源(电池或稳压电源)•滑动变阻器•电压表(并联)•电流表(串联)•待测电阻•开关、导线•实验数据记录实验步骤按照电路图连接电路
1.电压UV
1.
02.
03.
04.0调节滑动变阻器,记录不同电压下的电流值
2.电流计算电阻,验证是否为常数IA
0.
20.
40.
60.
83.R=U/I绘制图像,验证是否为直线
4.U-I电阻RΩ
5.
05.
05.
05.0实验注意事项电流表应串联在电路中,电压表应并联在待测电阻两端
1.电流表内阻很小,电压表内阻很大
2.注意仪表的量程选择,防止仪表损坏
3.实验时应从小电流开始,逐渐增大
4.典型实验题目解析测量某电阻时,记录了组数据,发现最后一组数据明显偏离其他数据,可能的原因是什么?4可能原因电阻发热导致温度升高,电阻值增大;仪表读数错误;连接松动;外界干扰等典型综合题讲解1力学与热学结合题一个质量为的金属块从℃的水中取出,放入质量为、温度为℃的水中,最终温度为℃求金属块的比热容200g80300g2030解析根据热量守恒,金属块放出的热量等于冷水吸收的热量₁₁₁₂₂₂c mt-t=c mt-t₁××℃℃×℃××℃℃c
0.2kg80-30=
4.210³J/kg·
0.3kg30-20₁××℃×℃××℃c
0.2kg50=
4.210³J/kg·
0.3kg10₁℃c=1260J/kg·2光学与电学综合应用题如图所示,一束平行光入射到放置在水平桌面上的平面镜上,反射后恰好照在墙上的光敏电阻上,使电路中的灯泡亮起若平面镜绕与桌面垂直的轴顺时针转动°,为使灯泡继续发光,光敏电阻应如何移动?10解析当平面镜顺时针转动°时,反射光线逆时针转动°1020光敏电阻应沿墙面逆时针方向移动,移动距离取决于墙面到镜面的距离若墙面到镜面距离为,移动距离为°d2d·tan20综合题的解题思路明确已知条件和要求解决的问题
1.分析所涉及的物理规律和公式
2.正确建立方程,注意物理量的单位统一
3.解方程得出结果,并进行物理意义分析
4.解题时要注意不同学科知识的结合点,例如力学与热学结合时,往往涉及机械能与内能的转化;光学与电学结合时,常见光电效应和光控电路等应用解题技巧与思路训练分析题目条件明确已知量与未知量•识别隐含条件•提取关键信息•画出示意图•确定适用公式找出物理规律•选择合适公式•建立方程组•确定求解方法•规范计算过程单位统一转换•代入数据求解•验算结果•分析合理性•常见物理题陷阱与误区力的作用与反作用混淆光学成像特点记忆错误••忽略力的作用条件电路连接方式混淆••速度与加速度方向混淆热学计算中热量守恒使用错误••物体平衡条件使用错误物理量单位换算错误••能量转化与守恒条件混淆忽略题目特殊条件••提高解题能力的方法理解物理概念,而不是死记公式
1.多做典型例题,总结解题模式
2.建立知识网络,加强各章节联系
3.培养物理直觉,提高分析能力
4.物理实验设计题实验设计基本要素实验目的
1.实验器材
2.实验原理
3.实验步骤
4.数据处理方法
5.误差分析
6.实验题目评分要点实验设计的合理性•实验步骤的完整性•数据处理的准确性•误差分析的深刻性•结论推导的逻辑性•实验题示例设计一个实验测量单摆周期与摆长的关系实验器材单摆装置、秒表、刻度尺
1.步骤设置不同摆长,测量次完整振动的时间
2.20数据处理计算单次周期,绘制图像
3.T T²-L结论验证与成正比,验证
4.T²L T=2π√L/g物理模型与公式总结1力学公式2热学公式牛顿第二定律热量•F=ma•Q=cmΔt重力熔化热•G=mg•Q=mλ摩擦力汽化热•f=μN•Q=mL动能热功当量•Ek=½mv²•J=
4.2J/cal势能线胀系数₀•Ep=mgh•ΔL=LαΔt机械能守恒₁₁₂₂•Ek+Ep=Ek+Ep匀变速直线运动₀•v=v+at₀•s=v t+½at²₀•v²=v²+2as3光学公式4电学公式折射定律₁₂₂₁欧姆定律•sinθ/sinθ=n/n•I=U/R临界角₂₁电阻•sinθc=n/n•R=ρL/S透镜公式串联电阻₁₂₃•1/u+1/v=1/f•R=R+R+R放大率并联电阻₁₂₃•m=v/u=h/h•1/R=1/R+1/R+1/R电功•W=UIt=I²Rt=U²t/R电功率•P=UI=I²R=U²/R物理量单位与换算物理量单位换算关系长度米m1km=1000m,1m=100cm质量千克kg1kg=1000g,1t=1000kg时间秒s1min=60s,1h=3600s速度米秒/m/s1m/s=
3.6km/h功和能焦耳J1kW·h=
3.6×10⁶J掌握这些基本公式和单位换算关系,可以帮助学生更好地理解和应用物理知识,提高解题能力建议制作物理公式卡片,随时复习巩固课后练习精选1力学题一辆质量为的汽车在水平路面上以的速度匀速行驶,若汽车的发动机功率为,求路面对汽车的摩擦力1000kg5m/s2000W解析汽车做匀速直线运动,合外力为零,发动机提供的力等于摩擦力功率,所以P=Fv F=P/v=2000W/5m/s=400N2热学题一个金属块从℃的水中取出,放入盛有、℃水的绝热容器中,若最终温度为℃,求金属块的质量(已知金属的比热容为100200g2025℃,水的比热容为℃)400J/kg·4200J/kg·解析根据热量守恒,金属放出的热量等于水吸收的热量××××m400100-25=200420025-20××××m40075=20042005m=70g3光学题一物体位于焦距为的凸透镜前处,求像的位置和性质10cm20cm解析利用透镜公式,代入,,得,即因为为正值且1/u+1/v=1/f u=20cm f=10cm1/v=1/10-1/20=1/20v=20cm v等于,所以成倒立、等大的实像u4电学题如图所示的电路中,₁,₂,电源电压为,求通过₁的电流和₂的电流R=3ΩR=6Ω9V R R解析₁和₂并联,总电阻₁₂₁₂×RRR=R·R/R+R=36/3+6=2Ω总电流I=U/R=9V/2Ω=
4.5A₁₁,₂₂I=U/R=9V/3Ω=3A I=U/R=9V/6Ω=
1.5A注意以上题目难度逐渐递增,旨在帮助学生掌握不同类型的物理题目解题思路和方法建议先独立思考解题,然后对照解析,找出自己的不足之处,不断提高解题能力模拟测试卷选择题(×分分)计算题(×分分)54=20315=45以下哪种情况属于惯性现象()汽车刹车时身体前倾物体下落摩擦使物一个质量为的物体在光滑斜面上滑动,斜面倾角为°,求物体的加速度和
1.A.B.C.
1.2kg302体停下风吹树叶摆动秒后的速度D.关于平面镜成像的说法,正确的是()像在镜前像比物体大像与物体等一根电阻为的电热丝接在的电源上工作分钟,求电热丝的功率
2.A.B.C.
2.10Ω220V51大像与物体同侧消耗的电能产生的热量D.23下列电路中,电流表的示数最大的是()个电阻串联接在电源上一物体从高处自由落下,求落到地面时的速度落到地面时的动能
3.A.25Ω10V B.
3.10m12个电阻并联接在电源上一个电阻接在电源上一个电若物体质量为,求落到地面的时间25Ω10V C.10Ω10V D.5Ω
30.5kg阻接在电源上5V实验题(分)20填空题(×分分)53=15设计一个实验验证欧姆定律,要求写出实验器材、步骤、数据处理方法和可能的误差来物体的重力大小等于源
1.________热量的单位是,卡焦耳
2.________1=________凸透镜成正立放大虚像的条件是
3.________参考答案选择题
1.A
2.C
3.B填空题质量与重力加速度的乘积焦耳,物体位于焦点以内
1.mg
2.J
4.
23.完整答案及解析请参考下一节课内容本测试卷覆盖了力学、热学、光学和电学的核心知识点,难度适中,旨在帮助学生全面检验学习成果学习资源推荐优质课件网站视频课程推荐中国教育资源网提供全面的物理教学资源网易公开课趣味物理现象讲解•-•-学科网各类物理习题和教案学而思网校系统化初中物理课程•-•-人教网官方教材配套资源中国大学基础物理精品课•-•MOOC-乐教网互动性物理实验和课件科学未来科普视频生活中的物理学•-•-物理云物理实验视频和模拟仿真站物理名师讲解重难点突破•-•B-物理竞赛资源拓展阅读资料全国中学生物理竞赛委员会网站《趣味物理学》生动讲解物理现象••——物理奥林匹克竞赛试题集《时间简史》宇宙物理入门••——物理竞赛培训课程《物理世界奇遇记》物理科普读物••——青少年科技创新大赛《万物简史》科学发展史••——科学实验挑战赛《科学的故事》物理学发展历程••——这些资源可以帮助学生拓展视野,加深对物理学的理解和兴趣建议根据自己的学习进度和兴趣选择合适的资源,不要盲目追求数量,而是注重质量和实际效果总结与展望物理学习的核心方法概念理解理解物理概念的本质含义,而不是机械记忆实验探究通过实验验证理论,培养科学思维和操作能力题目演练通过多样化习题巩固知识点,提高解题能力学习物理的意义培养逻辑思维和分析问题的能力•理解自然规律,解释日常现象•提高科学素养,为高中物理打基础•培养科学创新精神和实践能力•学习物理不仅是为了应对考试,更是为了培养科学思维和解决问题的能力物理学是理解世界的一把钥匙,它能帮助我们揭示自然奥秘,解释日常现象期待你在物理学习中保持好奇心和探索精神,不断提问,勇于尝试,在理解物理规律的过程中,感受科学的魅力,成为一名物理小达人!。
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