《初二物理下册思维导图》
一、力与运动
1.1 力
- 定义: 力是物体对物体的作用。
- 性质:
- 物体间力的作用是相互的 (作用力与反作用力)。
- 力不能脱离物体而存在。
- 单位: 牛顿 (N)
- 测量:
- 测力计(弹簧测力计)
- 原理:弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
- 使用方法:
- 观察量程、分度值。
- 检查指针是否指零。
- 避免弹簧与外壳摩擦。
- 拉力方向与弹簧轴线方向一致。
- 力的三要素:
- 大小
- 方向
- 作用点
- 力的三要素影响力的作用效果。
- 力的图示/示意图:
- 图示:精确表示力的三要素。
- 示意图:简略表示力的方向和作用点。
- 性质:
1.2 运动和力
- 牛顿第一定律(惯性定律)
- 内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
- 惯性:物体具有保持原来运动状态不变的性质。
- 惯性大小与质量有关,质量越大,惯性越大。
- 理解:
- 力是改变物体运动状态的原因。
- 没有力作用时,物体可以保持原来的运动状态。
- 惯性是物体本身固有的属性。
- 二力平衡
- 条件:
- 大小相等
- 方向相反
- 作用在同一条直线上
- 作用在同一个物体上
- 平衡力与相互作用力的区别:是否作用于同一物体。
- 应用:分析物体的受力情况,判断物体的运动状态。
- 力的合成与平衡
- 同一直线上二力的合成:
- 方向相同:合力等于二力之和,方向与分力方向相同。
- 方向相反:合力等于二力之差,方向与较大力的方向相同。
- 合力与分力的关系:等效替代关系。
- 静止和匀速直线运动是平衡状态。
1.3 摩擦力
- 定义: 阻碍物体相对运动的力。
- 种类:
- 静摩擦力:发生在相对静止的物体之间。
- 滑动摩擦力:发生在相对滑动的物体之间。
- 滚动摩擦力:发生在相对滚动的物体之间。
- 影响滑动摩擦力大小的因素:
- 压力的大小:压力越大,摩擦力越大。
- 接触面的粗糙程度:接触面越粗糙,摩擦力越大。
- 增大摩擦的方法:
- 增大压力
- 增加接触面的粗糙程度
- 减小摩擦的方法:
- 减小压力
- 减小接触面的粗糙程度
- 变滑动为滚动
- 使接触面分离(润滑)
- 摩擦力的方向: 与物体相对运动方向相反。
- 种类:
二、压强
2.1 压力
- 定义: 垂直作用在物体表面上的力。
- 方向: 垂直于受力面。
- 压力大小: 通常等于物体的重力,但并非总是如此(如倾斜表面)。
2.2 压强
- 定义: 物体单位面积上受到的压力。
- 公式: p = F/S
- p:压强 (Pa)
- F:压力 (N)
- S:受力面积 (m²)
- 单位: 帕斯卡 (Pa) 1 Pa = 1 N/m²
- 影响压强大小的因素:
- 压力的大小:压力越大,压强越大。
- 受力面积的大小:受力面积越小,压强越大。
- 增大压强的方法:
- 增大压力
- 减小受力面积
- 减小压强的方法:
- 减小压力
- 增大受力面积
- 公式: p = F/S
2.3 液体压强
- 特点:
- 液体内部向各个方向都有压强。
- 同一深度,各个方向的压强相等。
- 深度越大,压强越大。
- 同一深度,密度越大,压强越大。
- 公式: p = ρgh
- p:压强 (Pa)
- ρ:液体密度 (kg/m³)
- g:重力加速度 (N/kg) 通常取 9.8 N/kg 或 10 N/kg
- h:深度 (m) (从液面到该点的竖直距离)
- 连通器原理:
- 定义:上端开口,下端连通的容器。
- 特点:当连通器中装同种液体且液体静止时,各容器中液面相平。
- 应用:水位计、船闸、锅炉水位计。
2.4 大气压
- 存在: 地球周围存在大气,大气对浸在其中的物体有压强。
- 测量: 托里拆利实验
- 标准大气压: 1.013×10⁵ Pa
- 支持 76 cm 水银柱
- 大气压与海拔的关系: 海拔越高,大气压越低。
- 应用:
- 吸盘
- 活塞式抽水机
- 气压计
- 测量: 托里拆利实验
2.5 流体压强与流速的关系
- 关系: 流速越大,压强越小。
- 应用:
- 机翼升力
- 喷雾器
- 船的行驶
- 应用:
三、浮力
3.1 浮力
- 定义: 浸在液体或气体中的物体受到向上的托力。
- 方向: 竖直向上。
- 产生原因: 液体或气体对物体上下表面的压力差。
3.2 阿基米德原理
- 内容: 浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
- 公式: F浮 = G排 = ρ液gV排
- F浮:浮力 (N)
- G排:排开液体的重力 (N)
- ρ液:液体密度 (kg/m³)
- g:重力加速度 (N/kg)
- V排:排开液体的体积 (m³)
- 适用范围: 液体和气体
- 公式: F浮 = G排 = ρ液gV排
3.3 物体的浮沉条件
- 浸没在液体中的物体:
- F浮 > G物:上浮(最终漂浮)
- F浮 = G物:悬浮
- F浮 < G物:下沉
- 漂浮的物体:
- F浮 = G物
- 物体的密度与液体密度的关系:
- 物体密度 < 液体密度:上浮(最终漂浮)
- 物体密度 = 液体密度:悬浮
- 物体密度 > 液体密度:下沉
- 应用:
- 轮船
- 潜水艇
- 气球
- 密度计