有用的物理学



有用的物理学 古希腊的伟大科学家叫阿基米德,他发现了物体在水中所受浮力大小的规律,此 外,他还发现了杠杆、滑轮等机械的工作原理。 牛顿发现了支配天体的万有引力定律。 美国科学家富兰克林提出了制造避雷针的设想。 摆的定律由伽利略发现。定律为“不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动 的时间是相同的”在物理学中这叫做摆的等时性原理。 ***影响摆动周期的因素是摆长,不影响摆动周期的因素是摆球质量、摆动幅度。 测量的历史 测量的目的是进行可靠的定量比较。测量的基本要素是公认的比较标准、合适的 测量工具或仪器。在国际上制定了一套统一的度量单位,叫做国际单位制(SI) 在这个制度中长度的单位是米(m)。时间的单位是秒(s)。质量的单位是千 克(kg)。质量表示物体所含物质的多少。 从零刻度线到最大刻度线的距离叫做量程。(测量范围) 刻度尺最小一格的长度叫做最小分度。 多次测量求平均值的目的是减小误差。 打点计时器使用 6-9v 交流电,每秒振动 50 次,一次用时
  0.02 秒。 质量不随形状、状态、温度、位置的改变而改变。质量是一种属性。 声 声音是由物体振动而产生的。 空气的振动以疏密波的形式向四周传播开来,便形成了声波。 发声体的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。 声波实际上是声源振动的信 息和能量通过周围的物质(通常叫做介质)传播开去。声波无法在真空中传播。 空气中的声速与温度有关。温度低,声速就小。声速在空气(
  15°)中是 340 米 /秒。 传播声音的能力固体→液体→气体(强→弱) 回声是声波在传播过程中遇到障碍物时,一部分声波被返射回来。 通常坚硬光滑的表面反射声波的能力强,松软多空的表面吸收声波的能力强。 如果反射的声波在直接传入耳中的声波终止
  0.1 秒以后传入耳中, 人耳就能把它 们区分开来。离声源 17 米就能听到回声。 声呐是利用回声测定海中目标物位置的一种装置。 响度是人耳感觉到声音的强弱程度。 发声体振动的幅度叫做振幅。 响度跟发声体的振幅、离发声体的远近、声音的集中程度有关。(振幅越大,响 度就越大;使声音集中向某一方向传播,可以减小声音的分散,增大响度) ***响度的大小用分贝表示。 物理学中把物体每秒振动的次数叫做频率, f 表示。 用 它的单位是赫兹, 简称赫, 符号是 Hz 音调的高低与发声体的结构、频率有关。
超声波是频率超过 20000 赫的声波,次声波是频率小于 20 赫的声波。 乐音的振动波形是有规律的。 噪声是发声体做无规律振动时发出的声音。 从环境保护的角度来看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,都属于噪 声。 控制噪声的方法有控制噪声源、控制噪声的传播、保护受噪声影响者。 光 光源是自行发光的物体。 属于热光源的有白炽灯、太阳。属于冷光源的有磷光、萤火虫、日光灯。 不是光源的有行星、卫星、眼睛、钻石。 光在透明介质和真空中传播。光在同种均匀介质中沿直线传播。 光线是人为地画一条带箭头的直线,为了形象地描绘光的传播路径和方向。 光速为
  3×10 米/秒。 证明光是沿直线传播的例子有日食、月食。 应用光是沿直线传播的例子有排队、打枪。 光的反射是光射到物体表面,有一部分的光,返回原来介质的现象。 镜面是光滑的反射面。平面镜是反射面是平面的镜面。 光的反射定律:①反射光线、入射光线、法线在同一平面内。②反射光线、入射 光线分居在法线两侧。③反射角等于入射角。 在光的反射中,光路是可逆的。 当平行光线射到平面镜上时,反射光线仍为平行光线,这种反射叫镜面反射。 一般物体的表面往往比较粗糙, 粗糙的表面可以看成是由大量法线方向不同的小 平面组成的,根据光的反射定律,平行光线经这些小平面反射后,反射光线不再 平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射。 平面镜能改变光的传播路线,能成清晰的像。 平面镜成像规律:①平面镜成虚像。②像与物体大小相等。③像与物体到平面镜 的距离相等。④像与物体的连线与平面镜垂直。 ***小孔成像是由光线实际汇聚而成的,所以成的是实像。 ***在两面互相平行的镜子间放一个物体,在镜中成无数个像。 ***在两面互相垂直的镜子间放一个物体,在镜中成三个像。 ***平面镜成像时,远的像就变小了,这个变小是视觉上的变小。镜中成的像一 直是完整的。 ***只有在正中午时,我们看到的太阳是真的。 ***由于光的折射,水中物体的位置看起来比实际高一些。 ***从水中(岸上)看岸上(水中)的物体,虚像总在真实物体的上方。
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫光的折射。当光 垂直射入另一种介质时,传播方向不发生改变。 光的折射定律:①折射光线、入射光线、法线在同一平面内。②折射光线、入射 光线分居在法线两侧。③光从空气进入玻璃时,折射角小于入射角;光从玻璃进 入空气时,折射角大于入射角。 在光的折射中,光路是可逆的。 不同的介质折射能力是不同的(玻璃的折射玻本领比水强) 凸透镜是中间厚度大于边缘厚度的透镜。凸透镜对光线有会聚作用。 凹透镜是中间厚度小于边缘厚度的透镜。凹透镜对光线有发散作用。 通过光心的光线不改变方向。 通过透镜球面的球心的直线叫做透镜的主光轴。 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上的一点 F, 该点称为凸透镜 的焦点,透镜的左右两侧各有一个焦点。 从光心到焦点的距离称为焦距,用 f 表示。 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变成发散光线, 光线的反向延长线形成了虚 焦点。 物距是物体到透镜的距离,用 v 表示。像距是像到透镜的距离,用 u 表示。 对于某一个凸透镜,像距是由物距决定的。 ***放幻灯片时,如果幻灯片所成的像超出了屏幕范围,为了使屏幕上的画面完 整,应采取的措施是:幻灯片离镜头远一点,屏幕离幻灯机镜头近一点。 凸透镜既能成实像,也能成虚像。 实像是物体发出的光线经凸透镜折射后, 在透镜另一侧由实际光线会聚而成的倒 立的像。它能显示在光屏上。虚像只能用眼睛观察到,不能显示在光屏上。 ① 当 u>2f 时,它在凸透镜异侧 f<v<2f 处成一个倒立、缩小的实像。【人眼、 普通照相机的成像都属于这种情况】 ② 当 f<u<2f 时,它在凸透镜异侧大于 2f 处成一个倒立、放大的实像。【书写 投影仪、电影放映机、幻灯机、显微镜物镜的成像都属于这种情况】 ③ 当 u<f 时,它发出的光线经凸透镜会聚后,在另一侧仍成发散光线。对着凸 透镜用眼观察,感到光线似乎是从发散光线的反向延长线交点处发出的。此时, 在物体的同侧的后面成一个正立、放大的虚像。【放大镜、显微镜目镜的成像都 属于这种情况】 ***照相机镜头离物体越近,拍出来的照片中的物体越大。 在凸透镜成像时,若在透镜中间贴一不透明的小纸片,剩上、下两部分透光,则 原来的像的变化情况是:所成的像比原来暗些。 17 世纪牛顿发现了日光的色散现象。 由红到紫连续排列的七色光带叫做光谱。 单色光是不能再发生色散的色光。如:红橙黄绿蓝靛紫。 复色光是由几种单色光合成的光。如:白光
三原色光是红、绿、蓝。 ***激光是一种单色性极高能量很集中的狭窄光束。 透光物体的颜色是由能透过它色光的颜色所决定的。 不透光物体的颜色是由它能反射色光的颜色所决定的。 例如白色物体能反射各种 色光,黑色物体能吸收各种色光。 ***在白纸上写上红、蓝、黑、紫四种颜色的字,带上红色眼镜去看,其中看不 见的字是红字。 运动 机械运动是一个物体相对于另一个物体的位置变化,简称运动。 自然界中一切物体都在运动,绝对静止的物体是不存在的。 我们把用来判断物体 A 是否运动的物体 B 叫做参照物。 参照物可以任意选取,但所选参照物不同,得出物体是运动还是静止的结论也不 同。 直线运动是运动路径是直线的运动。 路程是运动物体通过路径的长度。 物体沿直线运动时,如果在相等时间内通过的路程相等,这种运动就叫做匀速直 线运动。 比较物体运动快慢的方法:时间相同,运动路程长的运动快。路程相同,运动时 间短的,运动快。 (研究或比较物体运动的快慢必须同时考虑路程和时间这两个 因素) 速度是做匀速直线运动的物体在单位时间内通过的路程。 在物理学中用速度这个 物理量来表示物体的运动快慢。 匀速直线运动的速度公式是: 速度=路程÷时间 用字母表示为 v=s÷t 在 SI 制中:速度??米/秒(m/s) 路程??米(m) 时间??秒(s) 1 米/秒的物理意义是:每秒钟通过的路程为 1 米。 1 千米/小时=
  1÷
  3.6 米/秒 1 米/秒=
  3.6 千米/小时 匀速直线运动的路程-时间(s-t)图像是一条过坐标原点的倾斜直线。 匀速直线运动的速度-时间(v-t)图像是一条平行与时间 t 轴的直线。 做匀速直线运动的物体的速度是恒定的。 ***如果运动物体在相等的时间内通过的路程不相等,那么这种运动就叫做变速 运动。 ***物体沿直线做变速运动就叫做变速直线运动。 力 力是物体间的相互作用。任何力都不能离开物体而存在。如果甲物体对乙物体施 加一个力的作用,那么同时,乙物体也对甲物体施加一个大小相等、方向相反的 作用力。
力的产生一般需要两个物体相互接触, 但也有一些力的产生并不需要物体相互接 触。 力可以使物体发生形变,力可以使物体的运动状态发生变化。 运动状态的改变是物体运动速度大小或方向的变化。 力的三要素:①力的大小 ②力的方向 ③力的作用点。 用一根带箭头的线段把力的三要素表示出来,这就是力的图示法。 不需要严格按照力的图示法表示力, 而只沿着力的方向画一条带箭头的线段来表 示物体受到的力,且不过分强调有向线段的长短和起点,这种表示力的方法叫做 力的示意图。 ***当力的方向,力的作用点相同时,力越大,力的作用效果越明显。 测力计是测量力的仪器。实验室中常用的测力计是弹簧测力计。 在一定范围内,拉力越大,弹簧的伸长就越长,指针所指示的刻度值就越大。 地球对它表面及周围的一切物体都有吸引作用。 地球表面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫做重力,用字母 G 表示。 重力的方向是竖直向下的。 我们常用重垂线来检验一条线是否竖直或一个面是否水平。 重心是物体所受重力的作用点。 ***在空中飞行的足球受到的作用力(不计空气阻力),有 1 个,是重力。 天平测出??物体的质量。 测力计测出??物体受到的重力。 物体受到的重力大小与它的质量成正比。比例系数记为 g 在 SI 制中,它的单 位是牛/千克,用符号表示为 N/kg 物体受到的重力与其质量的关系表示为 G÷m=g 即 G=mg 实验测得,在地球表面附近比例系数 g 的值约为
  9.8 牛/千克,读作
  9.8 牛每千 克,它表明在地球上质量为 1 千克的物体受到的重力为
  9.8 牛。 ***物体受到的重力是由于它所在星球对它的吸引而产生的。同一物体在不同星 球上受到的重力大小是不同的。 求两个或两个以上力的合力的过程叫做力的合成。 力的作用效果:一个力可以等效替代两个力。 在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力之和,合力的方向跟两个 力的方向相同。方向相反的两个力的合力大小等于两力之差,合力的方向跟两个 力中较大的那个力的方向相同。 在两个或几个力作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态,物理学中就称该物 体处于平衡状态。 作用在同一物体上,沿同一条直线,大小相等,方向相反,它们才能使该物体保 持平衡状态。 用“悬挂法”可以确定物体重心的位置。
***航天飞机降落时要打开减速伞增大压力,这是利用了二力平衡的原理。 一个物体在另一个物体表面滑动时受到的阻力,叫做滑动摩擦力。 ***当压力和粗糙程度相同时,滑动摩擦
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