1、第一节 运动和力,第二节 沉和浮,第三节 声与听觉,第四节 光与视觉,物体的运动,一、运动的描述,红日从东方冉冉升起，研究了太阳的运动，所以是以地球为参照物的；汽车相对于地面位置不断变化，若选地面为参照物，汽车是运动的；“静靠”被研究的物体是我，我是静止的，一定选择和我位置不变的物体为参照物，我和汽车车厢之间没有发生位置的改变，所以以汽车车厢为参照物，我是静止的。“路旁树木向后退”是以行驶的汽车为参照物,运动都是相对于参照物来说的,1、参考系 例:一位学生在作文中写到:“红日从东方冉冉升起,我坐在奔驰的火车里,静靠在椅背上,欣赏着窗外的景物,只见路旁的树木急速地向后退去，试指出“升起”、“奔驰
2、”、“静靠”、“后退”这几种运动形式所对应的参照物。,运动是绝对的：自然界中没有不运动的物体(运动是物质的属性) 运动是相对的：相对于参照系来说的,不存在“绝对”静止的物体,（一）运动的相对性,运动是绝对的，又是相对的，要描述运动的相对性，就需要参考系和坐标系,汽车,飞机,以高楼为 参照物是,以空中加油机为参照物是,以麦田为 参照物是,以收割机为参照物是,运动的,运动的,静止的,静止的,注意: 1、参照物可以任意选择 2、参照物的选择不同，描述的结果也会不同！ 3、运动和静止具有相对性。,(二)质点,“神舟”5号飞船载人舱长7.4米，直径2.8米，用长58米，重达480吨的“长征”2号火箭发射
3、。,飞船升空后，显示在荧光屏上的仅是一个小小的光点。科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨迹等问题时，都不需要考虑它本身的形状和大小，可以把它简化成一个有质量的点。,物理学上把这种用来代替物体的有质量的点叫做质点。,1.质点的定义,2.质点的特点,质点不是个真实的物体，是一个理想化的物理模型，是有质量的点，要区别于几何学中的“点”。,体型那么大的飞船都能被当成质点！那乒乓球呢？,运动员研究各种旋转球的打法时，要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响。这种情况下，必须考虑到球的大小和形状，不能把它简化为一个点。,乒乓球小而轻，直径仅4厘米,质量约2.7克。,什么情况下物体可
4、以被简化为一个点?,什么情况下物体又不能被简化为一个点?,同桌讨论,物体被看作质点取决于:,1）物体的大小和尺度对研究的问题不产生影响 如研究一列火车从北京开往深圳所需时间时，可以忽略火车的长度，把它作为质点 但是同样一列火车，要研究它通过黄河铁路大桥所需时间时，则必须考虑 火车的长度，不能把火车看作质点。,2）物体上的各点的运动情况相同 如从斜面上滑下的木块，木块上所有点的运动情况一样。,3）物体自身的转动或物体上的某部分的运动与我们对其整体的研究无关时例如地球的自转对其围绕太阳公转没有影响；汽车轮子的转动与我们研究其整体的直线或曲线运动无关。,(三)路程和位移,路程:是物体运动轨迹的长度,
5、像位移这种既有大小又有方向的物理量叫做矢量。 像路程这种只有大小没有方向的物理量叫做标量。,矢量和标量：,(1)、位移是从初位置到末位置的一段有向线段，用来表示质点位置的变化；而路程是质点运动轨迹的长度 (2)、位移既有大小又有方向，而路程只有大小没有方向,位移和路程的区别,位移和路程的联系,(1).位移和路程的单位都是长度单位。 (2).一般情况下，位移不等于路程，只有在质点做单方向的直线运动时，位移的大小才等于路程。,（四）速度,匀速运动物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间里位移都相等，这种运动就叫做匀速直线运动，简称匀速运动。v=s/t,平均速度在变速运动中运动物体的位移和所用的时
6、间的比值，叫做这段时间内的平均速度。,瞬时速度运动物体在某一时刻或通过某一位置时的实际速度,就叫做瞬时速度.,式中，V表示质点的速度，S表示质点的位移,二、几种常见的力,1、重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力 任何物体都有重力，重力与质量成正比，用公式表示： G=mg式中，G表示重力，m表示质量，g表示重力加速度，g是一个比例系数g = 9.8 N / kg，表示质量为1kg的物体所受到的重力是9.8N,物体所受重力跟它的质量的关系：质量越大,重力越大,重力的施力物体:地球 任何物体所受重力的方向都是竖直向下的,公式表示：F=FN,二、摩擦力,1.摩擦力的概念 两个相互接触的物体，当它们
7、要发生或发生了相对在接触处 会户生一个且碍物体发生相 1对运运z 力时,s 力的力- 摩擦力。 摩擦力方向：与相对运动方向相反。,2、摩擦力的分类,静摩擦力: 物体在将要运动时，在接触面阻碍物体运动的力。 静摩擦对人和动物的生活和生存是至关重要要的。人能走路取物，动物能奔跑攀援，车辆能启动等等都是依靠了静摩擦。 滑动摩擦力: 物体在滑动过程中，在接触面阻碍物体运动。 滑雪运动员在滑雪，滑雪板和雪面间的摩 擦 就 是 滑动摩 擦。 滚动摩擦力: 物体在滚动过程中，在接触面阻碍物体运动的力。 许多机器的车专动部分要配制滚珠轴承。,三、弹力,1.什么叫弹力？ 发生弹性形变的物体作用在使它发生形变的另
8、一物体上的力,叫做弹力 弹力发生的条件:（1）两个物体必须接触(2)施力物体发生弹性形变 弹力发生的原因:物体反抗形变,2、弹力的方向,弹力的方向与形变的方向相反，即弹力总是指向使物体恢复原状的方向。 压力和支持力的方向：垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 拉力的方向：绳的拉力沿着绳的方向并且指向绳子收缩的方向。,三、力的合成与分解,（一）力的合成,一桶水，两个小朋友可以提起，一个大人也可以提起，这说明大人提水桶的力与两个小朋友提水桶的力的作用效果相同。,1、一条直线上的力的合成,（二）力的分解,四、牛顿运动定律,1、牛顿第一定律 Newton the first laws物体不受外力作用(
9、或外力的合力为零)时,将保持静止或匀速直线运动状态,直到外力改变它的运动状态为止。惯性定律,惯性是物体的属性,反映物体改变运动状态的难易程度,力改变物体的运动状态(得到加速度)质量是物体惯性的量度(质量大不易改变状态)如:歼击机尽可能减小质量,提高战斗灵活性,3、牛顿第三定律 Newton the third laws两个物体之间的作用力和反作用力,同在一直线上,大小相等,方向相反作用力与反作用力定律 action - reaction laws一与物体的运动无关一成对出现,成对消失一分别作用于两个物体上,不能相互抵消一作用力与反作用力总是属于同种性质的力,2、牛顿第二定律 Newton th
10、e second laws物体受到外力作用时,物体的加速度与作用在物体上的合外力正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向一致。f = k ma ( k = 1 )只适用于质点或能看成质点的物体的运动a为合外力作用下得到的加速度力改变加速度随着改变,合外力0零时,加速度0力的单位为牛顿(N),质量为千克(kg),加速度为米/米2,第二节 沉和浮,一、什么是浮力？浸在液体中的物体受到液体向上的托力，而这个向上的托力就叫浮力。,二、浮力产生的原因 右图中放有一个小盒子，由于液体内部同一深度的压强想等，液体对小盒子四周侧面没有压力差；不同深度的压强不同，深处压强大，浅处压强小，对其上表面产
11、生一个向下的较小的压力，液体对其下表面产生一个向上的较大的压力，上、下表面存在一个压力差，这个压力差就是产生浮力的原因。,三、影响浮力大小的因素,浮力与深度的关系 浮力与液体的密度的关系 浮力与物体的密度的关系 浮力与物体形状的关系 浮力与物体排开液体体积的关系,结论：浸入液体中物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、质量、体积和形状等无关。,图4-20中,设小盒子上表面离水面的距离为h,小盒子的高为L,上、下表面的面积相等,均为S。液体内部h深处的压强公式为：p=gh，则:F浮 = F向上 F向下 = (h+L)gS hgS = LSg =
12、Vg,这就是阿基米德原理:浸入液体中物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力。,即F浮=G排=液gV排,阿基米德原理不仅适用于液体,也适用手各种气体。,四、物体的沉浮条件,五、浮沉条件再技术上的应用,知道了物体的浮沉条件,就能自如地控制物体在液体中的浮沉了。上述鸡蛋的实验是利用改变液体的密度的方法来控制物体的沉浮的。,潜艇能在水中上浮和下潜,也可以在水下航行。它是利用改变自身重量的方法来控制沉浮的,如图4-26所示。其基本原理是:打开进气阀门,使高压空气进入潜艇两侧的水舱,将水排出,艇重变小,潜艇上浮(FG);打开进水阀门,使水流进水舱,艇重变大潜艇下沉(F浮G);水舱里没有水,潜艇浮在水面
13、上航行(F浮=G);水舱里充入适量的水,让F浮=G,潜艇就能悬浮在水中任何深度,并作水下航行。,潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉，它的工作原理是怎样的呢？,第三节声与听觉,一、声音的产生和传播,1.声音的产生,声音是如何传到我们的听觉器官的呢？,2.声音的传播,物体的振动所发出的声音需要通过传递声音的媒介来传播到听觉器官耳，这媒介通常是空气。若没有传声的媒介（如气体、液体、固体等），声音是不能传播开来的。,注意：1. 在同一种物质中，温度越高，传播越快2. 在同一温度下，V固V液 V气3. 20空气中的声速为340米/秒,渔民利用电子发声器（声呐）捕鱼。,月球上没有空气，宇航员只能通过无线电交
14、谈,声波：声音以波的形式通过介质将声源的振动向外传播，这个波叫声波。,二、超声波与次声波,（一）声音的要素,1.响度和振幅,响度是指声音的强弱是人感觉到的声音的大小。响度跟发声体的振幅有关，振幅越大响度越大，振幅越小，响度越小。,2.音调和频率,音调是指声音的高低，音调与声源振动的快慢有关系。,频率越大，音调越高； 频率越小，音调越低。,频率：每秒振动的次数叫做频率。频率单位是赫兹，简称赫，符号是Hz,3.音色,它是指由人耳感觉到的声音的品质，同样音调和响度的不同声音，由于它们有不同音色，也能分辨出来。,（二）超声波以其应用,人耳能够听到的声波的频率在2020 000 Hz 之间，而低于20
15、Hz 和高于20 000 Hz 的声波，都不能引起人耳的听觉。,超声波：频率高于20 000 Hz 的声波,超声波具有以下独特性能： 束射性：超声波可以像光一样聚集成为一束能量高度集中的波束，向着一定的方向直线传播出去，这种性能使波具有较好的方位分辨力和较远的作用距离。频率越高,束射性越好。 高能性：由于频率高所引起的质点振动，即使振幅很小，但加速度也很大，因此可以产生很大的力，使它所传播的能量比可听声波大得多，106 Hz的超声波所传播的能量相当于振幅相同的103 Hz的可听声波的106倍。 穿透性：实验证明,超声波在液体里传播,损耗很小，在固体里传播，损耗更小。因此,超声波对液体和固体有很
16、强的穿透性，可以利用它来对液体或固体的深部上列日广污的应用，我们进行探测。,超声波体外碎结石,超声波特点： 频率高,定向传播性好; 穿透性好,在液体、固体中传播时,衰减很小,超声波用途： 1、海豚、蝙蝠能发射和接收超声波。 2、医学上的“B超”就是一种超声波。 3、用超声波测定海深，暗礁,绘制海底地形图，寻找鱼群等。,次声波：频率低于20 Hz 的声波 特点：人耳听不到,传播距离远,透性强用途：,（二）次声波以其应用,1、鲸可用次声波交流 2、预报海啸、地震和台风 3、测核爆,美丽的蝴蝶在花间起舞，夜幕下的蝙蝠在空中捉虫，它们默默无闻；讨厌的苍蝇“嗡嗡”乱飞，无知的蝉儿“知了”扰人，它们臭名远
17、扬。因为蝴蝶振翅频率_20Hz，音调低，是次声波；蝙蝠发出的声音的频率高大于_ Hz，是超声波；而苍蝇、蝉儿发出的声音频率在人的听觉范围之内。,小于,20000,三、人的发声和听觉,第四节 光与视觉,光的反射：光从一种介质射向另外一种介质表面时，部分光又返回到原来介质中的传播现象,光的反射,o,入射光线,反射光线,法线,平面镜,光的反射规律,1.反射光线，入射光线，法线在同一平面内 2反射光线，入射光线分居于法线两侧 3反射角等于入射角 4、光路是可逆的,三线共面，两线分居，两角相等,镜面反射与漫反射的异同,光的反射,都遵循 光的反 射定律,入射光线平行 射入后又平行 反射出去,入射光线平行
18、反射光线不平行,光的折射,（1）光的折射现象：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。 （2）光的折射定律： a、光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；b、当光线垂直射向介质表面时，传播方面不改变，在折射中光路也是可逆的 入射角增大时，折射角也随之增大； 光从水或其它透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。,折射角与入射角的关系,当光从空气 射入水中时,A NM O M1N1 C,当光从水射入 空气中时,入射角反射角,入射角反射角,光的折射,联系实际，解释现象海市蜃楼,透镜
19、及其应用,透镜,透镜的种类,凸透镜,定义：中间厚、边缘簿的透镜,符号：,凹透镜,定义：中间簿、边缘厚的透镜,符号：,透镜的作用,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,凸透镜的焦点、焦距,凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，焦点到光心O的距离叫做焦距。,凸透镜（会聚透镜） 对光线有会聚作用,凸透镜成像的规律总结,凹透镜的虚焦点、虚焦距,虚焦点到光心的距离即是虚焦距,当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在透镜的同侧； 当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）以内时，成正立、放大的实像，像与物在透镜的同侧； (u2f) 如果是厚的弯月形凹透镜，情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜，厚度更大时还会相当于正透镜。,问:这两幅图有何不同？,近视,远视,近视眼及其矫正,近视眼的缺陷：,晶状体凸度过大，或眼球前后距离过大，成像在视网膜前使物像模糊不清。,戴凹透镜制成的近视眼镜,远视,矫正,远视眼及其矫正,远视眼的缺陷：,晶状体凸度过小，或眼球前后距离过短，成像在视网膜后使物像模糊不清。,戴凸透镜制成的远视眼镜（老花镜）,谢谢！,
