初中物理教学课件

初中物理教学全套课件PPT本课件涵盖初中物理全部内容，从物理世界与测量到电磁现象，系统讲解物理基础知识与应用，帮助学生建立科学思维，培养实验能力，提高解决问题的能力适合教师教学与学生自主学习使用第一章物理世界与测量物理学是研究物质结构、相互作用和运动规律的基础自然科学在初中阶段，我们将开始探索这个神奇的物理世界，学习如何用科学的方法认识和描述自然现象本章主要内容包括•物理学的研究对象与基本方法•物理量与国际单位制•测量工具与误差分析通过本章学习，你将初步了解物理学的基本概念和研究方法，掌握科学测量的基本技能，为后续物理知识的学习奠定基础物理学的研究对象与方法物理学定义及研究内容观察、实验与理论的关系物理学是研究物质的基本结构、相互作用和运动规律的自然科学其研究范围极为广泛，从微观的原子、分物理学研究方法主要包括子到宏观的行星、星系，从简单的机械运动到复杂的电磁现象观察通过感官或仪器仔细地观察自然现象，收集信息在初中阶段，我们主要学习实验在控制条件下重现或模拟自然现象，获取量化数据•力学研究物体运动规律理论分析建立模型，用数学方法描述物理规律•热学研究热现象和能量转化验证用新的实验检验理论预测的正确性•电磁学研究电和磁的现象及规律•光学研究光的传播规律和现象物理学的研究使我们能够理解自然现象背后的规律，同时为技术发展提供理论基础，改变我们的生活方式物理量与单位123长度时间质量长度是描述物体空间尺寸的基本物理量时间是描述事件发生先后和持续长短的基本物理质量是物体惯性大小的度量，反映物体中所含物量质的多少国际单位米（符号m）国际单位秒（符号s）国际单位千克（符号kg）•常用单位千米km、厘米cm、毫米mm•常用单位分min、小时h、天d•常用单位克g、吨t•单位换算1km=1000m,1m=100cm,1cm=10mm•单位换算1h=60min,1min=60s•单位换算1kg=1000g,1t=1000kg实际应用中，我们要根据被测对象的大小选择合时间测量工具包括秒表、时钟等在物理实验质量是物体的固有属性，不随位置变化而改变适的单位例如，测量教室长度用米，测量铅笔中，精确测量时间对研究物体运动规律非常重质量测量工具包括天平、电子秤等长度用厘米或毫米要国际单位制（）简介SI国际单位制（Système InternationaldUnités，简称SI）是目前国际上通用的一种单位制，由7个基本单位和多个导出单位组成基本单位包括米（长度）、千克（质量）、秒（时间）、安培（电流）、开尔文（温度）、摩尔（物质的量）和坎德拉（发光强度）测量工具与误差分析常用测量仪器介绍误差来源与处理方法尺子测量误差是指测量值与真实值之间的差异在物理实验中，误差不可避免，但可以通过合理的方法减小误差主要来源用于测量长度刻度通常为毫米或厘米使用时应注意仪器误差测量仪器本身的精度限制•零刻度对准被测物体的起点读数误差观察和记录测量值时的主观因素•视线垂直于刻度线方法误差测量方法不当导致的系统性偏差•读数精确到最小刻度的一半环境误差温度、气压等环境因素的影响减小误差的方法秒表多次测量取平均值减小随机误差用于测量时间间隔使用时应注意改进测量方法减小系统误差•事先熟悉操作方法选用高精度仪器提高测量精确度•按下按钮的时机要准确控制环境条件减少外界干扰•多次测量取平均值天平用于测量物体质量使用时应注意•调节天平使其平衡•轻拿轻放砝码•避免物体直接接触天平盘第二章运动的描述运动是物理学研究的基本问题之一在本章中，我们将学习如何用科学的语言描述物体的运动，理解位置、位移、速度和加速度等基本概念，并学会分析各种运动图像本章主要内容包括位置与位移速度与加速度学习确定物体位置的方法，理解位移学习速度和加速度的定义、计算方法与路程的区别，掌握位移的矢量特和单位，理解匀速直线运动和变速运性动的特点运动图像分析学习绘制和解读位置-时间图像、速度-时间图像，通过图像分析物体的运动状态位置与位移位置的确定方法位移与路程的区别在物理学中，描述物体运动首先要确定物体的位置确定位置需要选择参考系（参考点和坐标轴）一维运动中的位置确定选择参考点（原点）通常选择运动起点或其他方便的位置建立坐标轴确定正方向，通常向右或向上为正测量距离物体到原点的距离，带有方向性例如，在一条笔直的公路上，我们可以选择公路起点为原点，向东为正方向如果一辆汽车在距离起点5公里的东边，则其位置坐标为+5km在二维或三维空间中，需要使用多个坐标轴（如x轴、y轴、z轴）来确定物体位置速度与加速度速度的定义与计算匀速直线运动实例演示速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，是一个矢量平均速度平均速度=位移÷时间公式v=s÷t单位米/秒m/s，千米/小时km/h例如一辆汽车向东行驶60km，用时1小时，则其平均速度为60km/h（向东）瞬时速度物体在某一时刻的速度称为瞬时速度它表示物体运动状态的瞬间特征实际生活中，车辆的速度表显示的就是瞬时速度速度的变化当物体速度发生变化时，可能表现为•大小变化（加速或减速）•方向变化（转弯）•大小和方向同时变化匀速直线运动是最简单的运动形式，指物体沿直线运动且速度大小不变的运动匀速直线运动的特点

1.运动轨迹是一条直线

2.速度大小保持不变

3.位移与时间成正比常见实例•高速公路上匀速行驶的汽车•水平传送带上的物体运动图像分析速度时间图像解读典型例题讲解-速度-时间图像（v-t图像）是描述物体运动状态的重要工具，横轴表示时间，纵轴表示速度【例题1】某汽车从静止开始做匀加速直线运动，2分钟后速度达到72km/h，求基本图像类型及特征

1.汽车的加速度大小

2.2分钟内汽车通过的路程水平直线表示匀速运动，速度不变【分析】首先将单位统一，72km/h=20m/s，2分钟=120秒斜直线表示匀加速运动，速度匀速变化•向上倾斜加速（速度增大）【解答】•向下倾斜减速（速度减小）₂₁

1.加速度a=v-v÷t=20m/s-0÷120s=

0.167m/s²曲线表示变加速运动，加速度不恒定₁₂

2.匀加速直线运动位移公式s=v+v×t÷2=0+20m/s×120s÷2=1200m图像应用【例题2】解读下面的v-t图像，描述物体的运动状态位移计算v-t图像下的面积等于位移大小【解答】加速度计算v-t图像的斜率等于加速度大小•0-2s匀加速运动，加速度为

2.5m/s²•2-4s匀速运动，速度为5m/s•4-7s匀减速运动，加速度为-

1.67m/s²•总位移0-2s区域面积+2-4s区域面积+4-7s区域面积=5m×2s÷2+5m/s×2s+5m/s+0×3s÷2=5m+10m+

7.5m=

22.5m解题技巧与常见错误分析

1.注意单位换算km/h与m/s的换算关系是1km/h=1000m/3600s≈

0.278m/s第三章力与运动力与运动是初中物理的核心内容在前面章节中，我们学习了如何描述物体的运动；在本章中，我们将进一步探索运动的原因——力，以及力与运动之间的关系本章主要内容包括力的概念与分类牛顿运动三定律学习力的定义、表示方法和基本分学习牛顿三大定律，理解惯性、力与类，了解重力、弹力、摩擦力等常见加速度的关系以及作用力与反作用力力的特点的概念力的合成与分解学习多个力作用下的合力计算方法，以及单个力在不同方向上的分解技巧力的概念与分类力的定义及表现重力、弹力、摩擦力介绍力是物体之间的相互作用，它可以改变物体的运动状态或使物体发生形变重力力的基本特征地球对物体的吸引力力是矢量有大小和方向•方向总是竖直向下力的作用点力施加在物体的具体位置•大小G=mg（m为物体质量，g为重力加速度）力的效果改变物体运动状态或导致形变力的表示方法•特点与物体质量成正比，与地球表面的位置有关地球表面附近，g≈

9.8N/kg或

9.8m/s²力通常用箭头表示，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向，箭头的起点表示力的作用点弹力力的单位是牛顿N，1牛顿是指给质量为1千克的物体产生1米/秒²加速度的力物体因发生形变而产生的恢复力•方向与形变方向相反•大小与形变程度有关•特点有弹性限度，超过限度会永久变形弹簧的弹力与形变量成正比F=kx（k为弹性系数，x为形变量）摩擦力两个相互接触的物体表面之间的阻碍相对运动的力•方向平行于接触面，阻碍相对运动•静摩擦力物体静止时的摩擦力，大小可变•滑动摩擦力物体滑动时的摩擦力，大小相对稳定滑动摩擦力f=μN（μ为摩擦系数，N为压力）其他常见力浮力张力电磁力液体或气体对浸入其中的物体提供的向上的支持力绳索、线、杆等拉伸物体时产生的拉力带电体之间或磁体之间的相互作用力牛顿第一定律（惯性定律）惯性定律的内容惯性现象实例牛顿第一定律（惯性定律）指出一切物体在没有外力作用的情况下，总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止定律的两种表述静止惯性静止的物体在没有外力作用时，会保持静止运动惯性运动的物体在没有外力作用时，会保持匀速直线运动惯性的本质惯性是物体抵抗其运动状态改变的属性，它与物体的质量有关质量越大，惯性越大，改变其运动状态需要的力越大惯性是物体的固有属性，不依赖于外界环境在太空中，由于几乎没有阻力，物体的惯性表现得更加明显生活中的惯性现象非常常见，观察这些现象有助于我们理解惯性定律静止惯性实例•急刹车时，车内乘客向前倾斜•桌上的物体被快速抽走下面的纸而保持静止•硬币堆在瓶口，击打中间硬币，最下面的硬币落入瓶中运动惯性实例•跳远时需要助跑增加速度•汽车转弯时，乘客感到被甩向外侧牛顿第二定律力与加速度关系典型计算题解析牛顿第二定律揭示了力、质量与加速度之间的定量关系【例题1】一个质量为2kg的物体，受到4N的水平拉力，若物体与水平面之间的摩擦力为1N，求物体的加速度物体产生的加速度大小与所受合外力成正比，与物体质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同【分析】根据牛顿第二定律，需要先求合力，再计算加速度【解答】这一定律可以用数学公式表示为

1.水平方向受力分析拉力F拉=4N，摩擦力f=1NF=ma

2.合力计算F合=F拉-f=4N-1N=3N其中F为合外力（单位N），m为物体质量（单位kg），a为加速度（单位m/s²）

3.加速度计算a=F合/m=3N/2kg=

1.5m/s²牛顿第二定律的含义【例题2】一辆质量为1000kg的汽车，以2m/s²的加速度行驶，求发动机提供的牵引力，已知摩擦力和空气阻力总计为500N

1.若合外力为零，则加速度为零，物体保持原有运动状态（与第一定律一致）【解答】

2.若合外力不为零，物体必然产生加速度

1.根据牛顿第二定律F合=ma=1000kg×2m/s²=2000N

3.同一物体受力越大，加速度越大

2.由于有阻力，故牵引力F牵=F合+F阻=2000N+500N=2500N

4.同一外力作用下，质量越大，加速度越小【例题3】一个质量为

0.5kg的物体从静止开始下滑，4秒后速度达到8m/s，求物体所受的合外力大小【解答】₀

1.根据速度和时间计算加速度a=v-v/t=8m/s-0/4s=2m/s²

2.根据牛顿第二定律计算合力F=ma=

0.5kg×2m/s²=1N牛顿第三定律作用力与反作用力实验演示与生活实例牛顿第三定律指出当一个物体对另一个物体施加作用力时，另一个物体也会对它施加一个大小相等、方向相反的力，这两个力称为作用力和反作用力作用力与反作用力的特点大小相等作用力和反作用力的大小总是相等的方向相反作用力和反作用力的方向总是相反的作用在不同物体上作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上同时产生同时消失作用力和反作用力同时产生，同时消失常见误解很多人错误地认为作用力和反作用力会相互抵消实际上，由于它们作用在不同的物体上，所以不会相互抵消每个物体的运动仍然由作用在它自身上的所有力决推墙实验火箭发射定当人推墙时，人对墙施加一个力（作用力），同时墙对人也施加一个大小相等、火箭发射是牛顿第三定律的典型应用火箭喷射气体向后（作用力），气体对火方向相反的力（反作用力）因为墙固定在地面上，所以墙不会移动；而人会因箭产生向前的推力（反作用力），使火箭向前加速这一原理使火箭能够在太空受到反作用力而有向后的趋势中行进，尽管那里没有空气可以推靠更多生活实例游泳游泳者手臂向后推水（作用力），水对游泳者产生向前的推力（反作用力），使游泳者向前移动步行人脚向后推地面（作用力），地面对人产生向前的反作用力，推动人向前移动枪械后坐枪发射子弹向前（作用力），子弹对枪产生向后的反作用力，导致枪向后坐气球放气气球内的空气向一个方向喷出（作用力），空气对气球产生反方向的反作用力，使气球向反方向飞行第四章压强与流体力学压强和流体力学是物理学的重要分支，研究液体和气体的静止与运动规律本章我们将学习压强的概念、流体压强的特点以及浮力等重要内容，这些知识在日常生活和工程应用中都有广泛应用本章主要内容包括压强的定义与计算液体和气体压强学习压强的物理意义，掌握压强的计学习液体压强的特点，探索大气压强算公式，理解提高和降低压强的方的表现及测量，了解帕斯卡原理法流体的浮力学习阿基米德原理，研究物体的浮沉条件，分析浮力在生活中的应用压强的定义与计算压强公式及单位液体压强随深度变化规律压强是单位面积上受到的垂直压力，用来描述压力的作用效果压强的定义公式压强=压力÷受力面积p=F÷S其中p为压强，F为垂直于面的压力，S为受力面积压强的单位国际单位制中，压强的单位是帕斯卡（Pa）1帕斯卡=1牛顿/平方米（1Pa=1N/m²）常用的压强单位还有•千帕（kPa）1kPa=1000Pa•兆帕（MPa）1MPa=1000000Pa•标准大气压（atm）1atm≈101325Pa影响压强的因素

1.压力的大小压力越大，压强越大

2.受力面积的大小面积越小，压强越大液体与固体不同，它能够流动并传递压力液体内部的压强具有特殊的规律大气压强与测量大气压强的存在证据简易气压计制作地球表面被大气层包围，空气虽然轻盈，但因高度达数十千米，总重量巨大，对地面和其中的物体产生压力，形成大气压强大气压强的表现托里拆利实验意大利科学家托里拆利在1643年进行的实验证明了大气压的存在

1.将装满水银的玻璃管密封一端，开口端向下浸入水银槽中

2.竖直放置玻璃管，打开下端，发现管中水银下降但不会完全流出

3.管中水银柱高度约为760毫米，上部形成真空结论水银柱由大气压支撑，柱高正比于大气压强马德堡半球实验德国科学家格里克通过著名的马德堡半球实验直观展示了大气压的巨大力量

1.两个半球紧密结合后，抽出内部空气形成真空

2.两队马（每队8匹）分别拉两个半球的两端，也无法将其分开这一实验生动地证明了大气压的巨大作用力日常生活中的大气压现象•吸管吸水时，减小吸管内气压，水在大气压作用下上升•用手捂住装满水的玻璃杯口倒置，水不会流出•开启密封良好的罐头需要很大力气•真空吸盘能牢固吸附在光滑表面水气压计原理流体的浮力阿基米德原理浮沉条件分析当物体浸入液体时，会受到来自液体的向上的浮力阿基米德原理描述了这一现象物体在流体中的浮沉状态取决于浮力与重力的关系浮沉条件浸在流体中的物体所受到的浮力，等于该物体排开的流体所受的重力这一原理适用于所有流体（液体和气体）浮起条件浮力的特点当浮力大于物体重力时，物体浮起方向浮力方向始终竖直向上F浮G物大小等于排开流体的重力，F浮=ρ流体gV排或者ρ流体ρ物体作用点在排开流体的重心处（浮心）浮力的计算物体会部分浸没在流体中，浸没体积V排满足ρ流体×g×V排=ρ物体×g×V物体浮力大小=流体密度×g×物体排开流体的体积F浮=ρ流体×g×V排悬浮条件物体排开流体的体积当浮力等于物体重力时，物体悬浮在流体中•完全浸没等于物体体积F浮=G物•部分浸没等于浸没部分的体积或者ρ流体=ρ物体此时物体可以停留在流体中的任何位置，不上浮也不下沉下沉条件当浮力小于物体重力时，物体下沉F浮G物或者ρ流体ρ物体物体会完全浸没并下沉到容器底部，此时受到的浮力仍然存在实际应用中的考虑因素物体的形状影响排开流体的体积物体的密度分布影响重心位置和稳定性流体的分层不同密度的流体层会影响浮力大小第五章机械能与能量守恒能量是物理学中最基本、最重要的概念之一在本章中，我们将学习功和能的概念，理解动能、势能等能量形式，以及能量守恒定律，这是理解物理世界的关键本章主要内容包括功的概念与计算动能与势能学习功的定义、计算方法和单位，理学习动能和势能的概念、计算公式和解正功与负功的概念和实际应用单位，理解不同形式的能量及其转化能量守恒定律学习机械能守恒定律，理解能量转化和守恒的普适规律，探索实际应用能量守恒定律是自然界最基本的规律之一，它告诉我们能量不会凭空产生或消失，只能从一种形式转化为另一种形式理解这一规律对于分析和解决物理问题具有重要意义，也是理解更高级物理概念的基础功的概念与计算功的定义正功、负功实例在物理学中，功是力对物体所做的工作量，反映了能量的传递过程功的定义当力的作用使物体在力的方向上发生位移时，力对物体做功功=力×力方向上的位移公式W=F•s•cosθ其中•W为功（单位焦耳，符号J）•F为力（单位牛顿，符号N）•s为位移（单位米，符号m）•θ为力与位移方向的夹角功的单位国际单位制中，功的单位是焦耳（J）1焦耳=1牛顿•米（1J=1N•m）即1牛顿的力使物体在力的方向上移动1米所做的功功的特点

1.功是标量，只有大小没有方向

2.功可正可负，也可为零

3.功反映了能量的传递量动能与势能动能公式及意义重力势能与弹性势能动能是物体因运动而具有的能量，反映了物体做功的能力势能是物体因位置或状态而具有的能量，反映了物体储存能量的能力主要包括重力势能和弹性势能动能定义重力势能质量为m的物体以速度v运动时具有的能量物体因在重力场中的位置而具有的能量动能公式重力势能公式Ep=mgh其中Ek=1/2mv²•Ep为重力势能（单位焦耳，J）其中•m为物体质量（单位千克，kg）•Ek为动能（单位焦耳，J）•g为重力加速度（单位米/秒²，m/s²）•m为物体质量（单位千克，kg）•h为物体距参考面的高度（单位米，m）•v为物体速度（单位米/秒，m/s）动能的特点重力势能的特点•参考面的选择是任意的，通常选择计算方便的位置

1.动能总是大于或等于零，不可能为负值•物体升高时，重力势能增加；下降时，重力势能减少₂₁

2.动能与物体质量成正比•重力势能的变化量与参考面无关ΔEp=mgh-h

3.动能与速度的平方成正比（速度增加一倍，动能增加四倍）弹性势能

4.动能是标量，只有大小没有方向动能定理弹性物体（如弹簧）因形变而具有的能量弹性势能公式Ep=1/2kx²物体动能的变化量等于合外力对物体所做的功₂₁其中W合=Ek-Ek=ΔEk•Ep为弹性势能（单位焦耳，J）•k为弹性系数（单位牛顿/米，N/m）•x为形变量（单位米，m）弹性势能的特点•与形变量的平方成正比•弹性势能总是大于或等于零•弹簧压缩或拉伸都会产生弹性势能能量守恒定律能量转化实例典型实验演示实验一能量转化演示装置能量守恒定律是自然界最基本的规律之一，它指出在一个孤立系统中，能量的总量保持不变，能量不会凭空产生或消失，只能从一种形式转化为另一种形式使用金属球在轨道上运动的装置，展示机械能守恒原理机械能守恒

1.从不同高度释放金属球

2.观察金属球在另一侧能够达到的高度当系统只受重力、弹力等保守力作用时，系统的机械能（动能与势能之和）保持不变

3.在理想情况下，球能达到的最大高度等于初始高度₁₁₂₂Ek+Ep=Ek+Ep实验结论在忽略摩擦的情况下，重力势能完全转化为动能，再转化回重力势能，体现了机械能守恒机械能守恒条件实验二弹性碰撞演示

1.系统只受保守力作用（如重力、弹力）使用多个悬挂的金属球排成一列进行碰撞实验

2.不存在摩擦、空气阻力等非保守力

1.提起一个球释放，观察碰撞后的运动情况

3.不与外界发生能量交换生活中的能量转化例子

2.提起两个球释放，观察碰撞结果实验现象当一个球撞击静止的一排球时，最远端的一个球会弹出，速度与入射球相近；当两个球撞击时，最远端的两个球会弹出这展示了动量和能量在碰撞中跳水运动高处重力势能转化为落水时的动能的守恒弹弓发射弹性势能转化为物体的动能实验三势能动能转化实验-溜冰滑行初始动能逐渐转化为热能（因摩擦）碰撞过程物体间动能的相互转换和传递使用斜面和小车演示能量转化

1.小车从斜面顶部释放

2.测量不同位置的速度和高度

3.计算动能和势能，验证总机械能保持不变第六章热学基础热学是物理学的重要分支，研究热现象及其规律在本章中，我们将学习温度、热量等基本概念，探索热传递的方式和热胀冷缩现象，以及这些知识在日常生活和技术应用中的意义本章主要内容包括温度与热量热胀冷缩学习温度的物理意义及测量方法，理解学习物质因温度变化而发生体积变化的热量的概念及其计算，探索热传递的三规律，研究固体、液体和气体的热胀冷种方式缩特点及应用内能与热力学初步了解内能的概念，探索物质内部分子运动与宏观热现象的关系，认识热力学基本规律热学知识与我们的日常生活密切相关，从衣食住行到工业生产，都涉及到热学原理的应用通过本章学习，你将能够从微观角度理解宏观热现象，解释生活中的热学问题，并了解热能利用的基本原理温度与热量温度的测量热量的传递方式温度是表示物体冷热程度的物理量，它反映了物体内部分子平均动能的大小热量是物体因温度差异而传递的能量形式热量传递总是从高温物体到低温物体，直到达到热平衡温度的单位热量的单位摄氏度（°C）常用温标，规定水的冰点为0°C，沸点为100°C热量的国际单位是焦耳（J），传统单位是卡（cal）华氏度（°F）主要在美国使用，水的冰点为32°F，沸点为212°F1卡=

4.18焦耳开尔文（K）国际单位制温度单位，0K为绝对零度（-

273.15°C）热量的计算转换关系Q=cm△t•K=°C+

273.15•°F=

1.8°C+32其中常用温度计•Q为热量（单位J）•c为比热容（单位J/kg•°C）液体温度计利用液体（如水银、酒精）热胀冷缩原理•m为物体质量（单位kg）•水银温度计测量范围-38°C至357°C•△t为温度变化（单位°C或K）•酒精温度计适合测量低温，下限可达-117°C热传递的三种方式双金属温度计利用不同金属热膨胀系数不同原理电阻温度计利用导体或半导体电阻随温度变化的特性热传导热电偶温度计利用两种不同金属接触产生的热电势红外线温度计利用物体发射的红外辐射测量温度，非接触式热量在物质内部或相互接触的物体之间，通过分子振动逐渐传递，而物质本身不发生宏观移动特点需要物质介质，金属是良导体，空气和塑料等是绝热体例如铁棒一端加热，热量沿棒传导至另一端热对流流体（液体或气体）因受热膨胀、密度减小而上升，冷流体下降，形成循环流动传递热量特点需要流体介质，伴随物质的宏观移动例如房间暖气加热空气，形成室内空气循环；海陆风的形成热辐射物体以电磁波形式向外发射能量，不需要介质特点可在真空中传递，传播速度为光速，不同颜色表面吸收和辐射能力不同例如太阳能通过辐射方式传递到地球；电热器发热热胀冷缩现象固体、液体、气体的膨胀液体和气体的热胀冷缩液体的热胀冷缩热胀冷缩是指物质受热体积增大，冷却体积减小的现象这是由于温度升高时分子热运动加剧，分子间平均距离增大导致的固体的热胀冷缩液体的体膨胀系数通常大于固体，但存在显著差异固体的热膨胀通常较小，但在精密工程中必须考虑•汞的膨胀系数较小，适合制作温度计•酒精膨胀系数大，便于观察温度变化线膨胀固体长度随温度变化₀•水在0-4°C范围内收缩而不是膨胀（水的反常膨胀）•△L=Lα△t•α为线膨胀系数，单位1/°C或1/K水的反常膨胀使冰漂浮在水面上，对水生生物的生存至关重要气体的热胀冷缩面膨胀固体面积随温度变化₀•△S≈S2α△t气体的膨胀最为明显，且所有气体的膨胀规律相似体膨胀固体体积随温度变化₀•△V≈V3α△t在恒压条件下不同固体的膨胀系数差异很大•气体的体积与绝对温度成正比（查理定律）•V/T=常量（当压力不变时）•铝的膨胀系数约为钢的两倍•体膨胀系数约为1/273≈

0.00366/°C•玻璃的膨胀系数小于大多数金属•某些特殊合金（如殷钢）几乎不膨胀在恒容条件下•气体的压强与绝对温度成正比（盖•吕萨克定律）•p/T=常量（当体积不变时）第七章电学基础电学是现代物理学和技术的重要基础，它研究电荷、电流、电场等电现象及其规律在本章中，我们将学习电学的基本概念，探索电路的基本原理，以及电磁现象的初步知识本章主要内容包括电荷与电流电路基础电磁现象学习电荷的基本性质，理解电流的概念及测量学习简单电路的组成和工作原理，理解电压、初步了解磁场和电磁感应现象，探索电与磁的方法，探索静电现象和导电机制电阻和欧姆定律，探索电功率和焦耳定律相互关系，认识电磁现象的应用电学知识在现代生活中应用极为广泛，从家用电器到通信设备，从交通工具到医疗设备，都离不开电学原理通过本章学习，你将了解电能的产生、传输和利用的基本原理，为进一步学习电学和应用电学知识解决实际问题奠定基础电荷与电流电荷的性质电流的定义与测量电荷是物质的基本属性之一，是描述物体电性的物理量电流是指导体中电荷的定向移动，是衡量电荷流动快慢的物理量电荷的基本性质电流定义两种电荷正电荷和负电荷单位时间内通过导体截面的电量相互作用同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引I=Q/t⁻⁹量子化电荷总是基本电荷e的整数倍（e≈

1.6×10¹C）其中守恒性孤立系统中电荷总量守恒可移动性电荷可以在导体中自由移动•I为电流（单位安培，A）静电现象•Q为电量（单位库仑，C）•t为时间（单位秒，s）静电现象是由于物体带电而产生的一系列现象电流的方向规定为正电荷移动的方向，实际上在金属导体中，是自由电子（负电荷）沿相反方向移动电流分类摩擦起电两种不同物质摩擦后，一方得电子带负电，一方失电子带正电感应起电带电体接近导体，导体中电荷重新分布接触起电带电体与导体接触，电荷转移直流电大小和方向不随时间变化的电流静电应用交流电大小和方向随时间周期性变化的电流电流测量•复印机和激光打印机中的静电成像•静电喷涂技术电流通过电流表测量，电流表需要串联在电路中导电机制•静电除尘器•防静电措施（如防静电服、接地装置）不同物质中的导电机制不同金属导体自由电子移动电解质溶液正负离子移动气体在高压或高温条件下，由离子和电子移动半导体电子和空穴共同参与导电电路基础知识简单电路组成欧姆定律介绍电路是电流的通路，由各种电气元件按一定方式连接而成欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律基本电路元件欧姆定律表述电源提供电能，使电荷定向移动在恒温条件下，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比•电池化学能转化为电能I=U/R•发电机机械能转化为电能其中•太阳能电池光能转化为电能用电器消耗电能，转化为其他形式的能量•I为电流（单位安培，A）•电热器电能→热能•U为电压（单位伏特，V）•电动机电能→机械能•R为电阻（单位欧姆，Ω）电阻的影响因素•灯泡电能→光能和热能导线连接各元件，提供电流通路导体的电阻与材料、长度、截面积和温度有关开关控制电路的接通与断开保护装置如保险丝，防止过大电流R=ρL/S电路连接方式其中•ρ为电阻率，与材料有关串联电路各元件首尾相连，形成单一通路•L为导体长度•特点同一电流依次通过各元件₁₂•S为导体截面积•I总=I=I=...₁₂•U总=U+U+...对于大多数金属，温度升高，电阻增大；对于半导体，温度升高，电阻减小电功率并联电路各元件连接在同一对节点之间•特点各元件两端电压相等₁₂电功率表示电能转化为其他形式能量的快慢•I总=I+I+...₁₂•U总=U=U=...P=UI=I²R=U²/R其中P为电功率（单位瓦特，W）电磁现象初探磁铁与磁场电流的磁效应磁是物质的一种基本属性，磁现象由物质内部电子运动产生1820年，丹麦科学家奥斯特发现电流会产生磁场，证明电与磁之间存在关系磁体的基本特性直流电的磁场两极性磁体总有南北两极，无法单独存在直线电流周围产生同心圆磁感线，右手定则确定方向相互作用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引环形电流中心产生较强磁场，类似磁体磁化作用磁体能使周围的铁磁性物质磁化螺线管电流内部产生均匀磁场，外形如同条形磁体磁场概念电磁铁磁场是磁体周围的一种特殊空间，在此空间中其他磁体会受到力的作用螺线管中放入铁芯，可显著增强磁场，形成电磁铁磁场可以用磁感线表示电磁铁的特点•磁感线是闭合曲线，从磁体北极出发，经过外部空间回到南极•磁性可控改变电流方向可改变磁极方向•磁感线的疏密表示磁场强弱•磁性可调改变电流大小可调节磁场强度•磁感线的切线方向表示磁场方向•磁性可断断开电流，磁性立即消失地球磁场电磁铁应用地球本身是一个巨大的磁体，具有南北磁极地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近•电磁起重机•电铃、继电器、电磁阀指南针利用地球磁场工作，磁针的N极指向地理北方（地磁南极）•扬声器、电话听筒•磁悬浮列车总结与展望通过本套初中物理课程的学习，我们系统地了解了物理学的基本概念、规律和研究方法，从物理世界与测量到力学、热学和电学的基础知识，为进一步学习物理奠定了基础物理学习方法建议理解物理概念重视实验探究物理学习不是简单的记忆公式，而是要理解概念的物理意义尝试用自己的话解释物理概念，并将其与日常经验联系起来例如，理解力是物体间的相互作用，物理是实验科学，通过动手实验和观察可以直观理解物理规律在条件允许的情况下，尽量亲自进行简单实验，或者通过观看实验视频、模拟实验软件等方式增而不仅仅是一个数学公式强理解培养问题意识注重解题训练学会提出问题和质疑，这是科学思维的核心遇到不理解的现象，要勇于提问并寻找答案很多科学发现都源于对看似平常现象的深入思考解题是检验和巩固知识的重要方式解题时注重分析物理过程，而不是简单套用公式学会画图、分析受力、寻找规律，培养物理思维方式物理与生活、科技的联系物理与未来发展物理学是最基础的自然科学之一，它与我们的日常生活和现代科技密切相关物理与生活物理学的发展不断推动科技革新和人类社会进步当前物理学前沿领域包括•交通工具的设计和使用（汽车、飞机、自行车等）量子技术量子计算、量子通信、量子密码学•家用电器的工作原理（冰箱、空调、微波炉等）新能源技术核聚变、高效太阳能、储能技术•建筑结构与材料设计（高楼、桥梁、隔热材料等）纳米技术纳米材料、纳米机器人、纳米医学•体育运动中的物理原理（跳远、游泳、球类运动等）人工智能基于物理模型的智能系统•音乐和乐器的声学原理空间技术深空探测、行星移民计划物理与现代科技这些领域的突破将可能彻底改变人类生活方式和社会形态了解物理学基础知识，将有助于理解这些新技术的原理和应用•信息技术（计算机、通信设备、互联网）•新能源开发（太阳能、风能、氢能、核能）•医疗设备（X射线、CT、核磁共振、超声波）•航空航天（火箭、卫星、空间站）•新材料研发（半导体、超导体、纳米材料）鼓励探索与实践物理学习不应仅限于课堂和课本，而应延伸到日常生活和课外活动中12。