『壹』 各位哥哥姐姐,誰有初中物理提綱啊,告訴我一下
初中物理概念匯總
物理量名稱 物理量符號 單位名稱 單位符號 公式
質量 m 千克 kg m=ρv
溫度 t 攝氏度 °C
速度 v 米/秒 m/s v=s/t
密度 p 千克/米³ kg/m³ p=m/v
力(重力) F 牛頓(牛) N G=mg
壓強 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S
功 W 焦耳(焦) J W=Fs
功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t
電流 I 安培(安) A I=U/R
電壓 U 伏特(伏) V U=IR
電阻 R 歐姆(歐) Ω R=U/I
電功 W 焦耳(焦) J W=UI t
電功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t=UI
熱量 Q 焦耳(焦) J Q=cm△t
比熱 c 焦每千克攝氏度 J/(kg•°C) c=Q/m△t
常用數據:
真空中光速 3×10^8米/秒
g 9.8牛頓/千克
15°C空氣中聲速 340米/秒
安全電壓 不高於36伏
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初中物理基本概念
一、測量
⒈長度L:主單位:米;測量工具:刻度尺;測量時要估讀到最小刻度的下一位;光年是長度單位。
⒉時間t:主單位:秒;測量工具:鍾表;實驗室中用停表。1時=3600秒,1秒=1000毫秒。
⒊質量m:物體中所含物質的多少叫質量。主單位:千克; 測量工具:秤;實驗室用托盤天平。
二、機械運動
⒈機械運動:物體位置發生變化的運動。
參照物:判斷一個物體運動必須選取另一個物體作標准,這個被選作標準的物體叫參照物。
⒉勻速直線運動:
①比較運動快慢的兩種方法:a 比較在相等時間里通過的路程。
b 比較通過相等路程所需的時間。
②公式: v=s/t
③單位換算:1米/秒=3.6千米/時。
三、力
⒈力F:力是物體對物體的作用。物體間力的作用總是相互的。
力的單位:牛頓(N)。測量力的儀器:測力器;實驗室使用彈簧秤。
力的作用效果:使物體發生形變或使物體的運動狀態發生改變。
物體運動狀態改變是指物體的速度大小或運動方向改變。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用點叫做力的三要素。
力的圖示,要作標度;力的示意圖,不作標度。
⒊重力G:由於地球吸引而使物體受到的力。方向:豎直向下。
重力和質量關系:G=mg m=G/g
g=9.8N/kg。讀法:9.8牛每千克,表示質量為1千克物體所受重力為9.8牛。
重心:重力的作用點叫做物體的重心。規則物體的重心在物體的幾何中心。
⒋二力平衡條件:作用在同一物體;兩力大小相等;方向相反。
物體在二力平衡下,可以靜止,也可以作勻速直線運動。
物體的平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線運動狀態。處於平衡狀態的物體所受外力的合力為零。
⒌同一直線二力合成:方向相同:合力F=F1+F2;合力方向與F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2;合力方向與大的力方向相同。
⒍相同條件下,滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多。
滑動摩擦力與正壓力,接觸面材料性質和粗糙程度有關。【滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦】
7.牛頓第一定律也稱為慣性定律其內容是:一切物體在不受外力作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態。
慣性:物體具有保持原來的靜止或勻速直線運動狀態的性質叫做慣性。
四、密度
⒈密度ρ:某種物質單位體積的質量,密度是物質的一種特性。
公式: m=ρV 國際單位:千克/米³ ,常用單位:克/厘米³,
單位換算:1克/厘米³=1×10³千克/米³;ρ水=1×10³千克/米³;
讀法:10³千克每立方米,表示1立方米水的質量為10³千克。
⒉密度測定:用托盤天平測質量,量筒測固體或液體的體積。
面積單位換算:
1厘米²=1×10^-4米²,
1毫米²=1×10^-6米²。
五、壓強
⒈壓強P:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強。
壓力F:垂直作用在物體表面上的力,單位:牛(N)。
壓力產生的效果用壓強大小表示,跟壓力大小、受力面積大小有關。
壓強單位:牛/米²;專門名稱:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS 【S:受力面積,兩物體接觸的公共部分;單位:米²。】
改變壓強大小方法:①減小壓力或增大受力面積,可以減小壓強;②增大壓力或減小受 力面積,可以增大壓強。
⒉液體內部壓強:【測量液體內部壓強:使用液體壓強計(U型管壓強計)。】
產生原因:由於液體有重力,對容器底產生壓強;由於液體流動性,對器壁產生壓強。
規律:①同一深度處,各個方向上壓強大小相等
②深度越大,壓強也越大
③不同液體同一深度處,液體密度大的,壓強也大。 [深度h,液面到液體某點的豎直高度。]
公式:P=ρg h:單位:米; ρ:千克/米³; g=9.8牛/千克。
⒊大氣壓強:大氣受到重力作用產生壓強,證明大氣壓存在且很大的是馬德堡半球實驗,測 定大氣壓強數值的是托里拆利(義大利科學家)。
托里拆利管傾斜後,水銀柱高度不變,長度變長。
1個標准大氣壓=76厘米水銀柱高=1.01×10^5帕=10.336米水柱高
測定大氣壓的儀器:氣壓計(水銀氣壓計、盒式氣壓計)。
大氣壓強隨高度變化規律:海拔越高,氣壓越小,即隨高度增加而減小,沸點也降低。
六、浮力
1.浮力及產生原因:浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對它向上托的力叫浮力。方向:豎直向上;原因:液體對物體的上、下壓力差。
2.阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等於物體排開液體所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物體排開液體的體積)
3.浮力計算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下壓力差
4.當物體漂浮時:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 當物體懸浮時:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
當物體上浮時:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 當物體下沉時:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
七、簡單機械
⒈杠桿平衡條件:F1L1=F2L2。
力臂:從支點到力的作用線的垂直距離。
通過調節杠桿兩端螺母使杠桿處於水平位置的目的:便於直接測定動力臂和阻力臂的長度。
定滑輪:相當於等臂杠桿,不能省力,但能改變用力的方向。
動滑輪:相當於動力臂是阻力臂2倍的杠桿,能省一半力,但不能改變用力方向。
⒉功:兩個必要因素:①作用在物體上的力;②物體在力方向上通過距離。W=FS 功的單位:焦耳
3.功率:物體在單位時間里所做的功。表示物體做功的快慢的物理量,即功率大的物體做功快。
W=Pt P的單位:瓦特; W的單位:焦耳; t的單位:秒。
八、光
⒈光的直線傳播:光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的。小孔成像、影子、光斑是光的直線傳播現象。
光在真空中的速度最大為3×10^8米/秒=3×10^5千米/秒
⒉光的反射定律:一面二側三等大。【入射光線和法線間的夾角是入射角。反射光線和法線間夾角是反射角。】
平面鏡成像特點:虛像,等大,等距離,與鏡面對稱。物體在水中倒影是虛像屬光的反射現象。
⒊光的折射現象和規律: 看到水中筷子、魚的虛像是光的折射現象。
凸透鏡對光有會聚光線作用,凹透鏡對光有發散光線作用。 光的折射定律:一面二側三隨大四空大。
⒋凸透鏡成像規律:[u=f時不成像 u=2f時 v=2f成倒立等大的實像]
物距u 像距v 像的性質 光路圖 應用
u>2f f<v<2f 倒縮小實 照相機
f<u<2f v>2f 倒放大實 幻燈機
u<f 放大正虛 放大鏡
⒌凸透鏡成像實驗:將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上,使燭焰中心、凸透鏡中心、光屏中心在同一個高度上。
九、熱學:
⒈溫度t:表示物體的冷熱程度。【是一個狀態量。】
常用溫度計原理:根據液體熱脹冷縮性質。
溫度計與體溫計的不同點:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、彎曲細管,④使用方法。
⒉熱傳遞條件:有溫度差。熱量:在熱傳遞過程中,物體吸收或放出熱的多少。【是過程量】
熱傳遞的方式:傳導(熱沿著物體傳遞)、對流(靠液體或氣體的流動實現熱傳遞)和輻射(高溫物體直接向外發射出熱)三種。
⒊汽化:物質從液態變成氣態的現象。方式:蒸發和沸騰,汽化要吸熱。
影響蒸發快慢因素:①液體溫度,②液體表面積,③液體表面空氣流動。蒸發有致冷作用。
⒋比熱容C:單位質量的某種物質,溫度升高1℃時吸收的熱量,叫做這種物質的比熱容。
比熱容是物質的特性之一,單位:焦/(千克℃) 常見物質中水的比熱容最大。
C水=4.2×10³焦/(千克℃) 讀法:4.2×10³焦耳每千克攝氏度。
物理含義:表示質量為1千克水溫度升高1℃吸收熱量為4.2×10³焦。
⒌熱量計算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升
Q與c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之間成反比。⊿t=Q/cm
6.內能:物體內所有分子的動能和分子勢能的總和。一切物體都有內能。內能單位:焦耳
物體的內能與物體的溫度有關。物體溫度升高,內能增大;溫度降低內能減小。
改變物體內能的方法:做功和熱傳遞(對改變物體內能是等效的)
7.能的轉化和守恆定律:能量即不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為其它形式,或者從一個物體轉移到另一個物
體,而能的總量保持不變。
十、電路
⒈電路由電源、電鍵、用電器、導線等元件組成。要使電路中有持續電流,電路中必須有電源,且電路應閉合的。 電路有通路、斷路(
開路)、電源和用電器短路等現象。
⒉容易導電的物質叫導體。如金屬、酸、鹼、鹽的水溶液。不容易導電的物質叫絕緣體。如木頭、玻璃等。
絕緣體在一定條件下可以轉化為導體。
⒊串、並聯電路的識別:串聯:電流不分叉,並聯:電流有分叉。
【把非標准電路圖轉化為標準的電路圖的方法:採用電流流徑法。】
十一、電流定律
⒈電量Q:電荷的多少叫電量,單位:庫侖。
電流I:1秒鍾內通過導體橫截面的電量叫做電流強度。 Q=It
電流單位:安培(A) 1安培=1000毫安 正電荷定向移動的方向規定為電流方向。
測量電流用電流表,串聯在電路中,並考慮量程適合。不允許把電流表直接接在電源兩端。
⒉電壓U:使電路中的自由電荷作定向移動形成電流的原因。電壓單位:伏特(V)。
測量電壓用電壓表(伏特表),並聯在電路(用電器、電源)兩端,並考慮量程適合。
⒊電阻R:導電物體對電流的阻礙作用。符號:R,單位:歐姆、千歐、兆歐。
電阻大小跟導線長度成正比,橫截面積成反比,還與材料有關。【 】
導體電阻不同,串聯在電路中時,電流相同(1∶1)。 導體電阻不同,並聯在電路中時,電壓相同(1:1)
⒋歐姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I
導體中的電流強度跟導體兩端電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
導體電阻R=U/I。對一確定的導體若電壓變化、電流也發生變化,但電阻值不變。
⒌串聯電路特點:
① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2
電阻不同的兩導體串聯後,電阻較大的兩端電壓較大,兩端電壓較小的導體電阻較小。
例題:一隻標有「6V、3W」電燈,接到標有8伏電路中,如何聯接一個多大電阻,才能使小燈泡正常發光?
解:由於P=3瓦,U=6伏
∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安
由於總電壓8伏大於電燈額定電壓6伏,應串聯一隻電阻R2 如右圖,
因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏
∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4歐。答:(略)
⒍並聯電路特點:
①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1+1/R2 或 ④I1R1=I2R2
電阻不同的兩導體並聯:電阻較大的通過的電流較小,通過電流較大的導體電阻小。
例:如圖R2=6歐,K斷開時安培表的示數為0.4安,K閉合時,A表示數為1.2安。求:①R1阻值 ②電源電壓 ③總電阻
已知:I=1.2安 I1=0.4安 R2=6歐
求:R1;U;R
解:∵R1、R2並聯
∴I2=I-I1=1.2安-0.4安=0.8安
根據歐姆定律U2=I2R2=0.8安×6歐=4.8伏
又∵R1、R2並聯 ∴U=U1=U2=4.8伏
∴R1=U1/I1=4.8伏/0.4安=12歐
∴R=U/I=4.8伏/1.2安=4歐 (或利用公式 計算總電阻) 答:(略)
十二、電能
⒈電功W:電流所做的功叫電功。電流作功過程就是電能轉化為其它形式的能。
公式:W=UQ W=UIt=U2t/R=I2Rt W=Pt 單位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q庫 P瓦特
⒉電功率P:電流在單位時間內所作的電功,表示電流作功的快慢。【電功率大的用電器電流作功快。】
公式:P=W/t P=UI (P=U²/R P=I²R) 單位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q庫 P瓦特
⒊電能表(瓦時計):測量用電器消耗電能的儀表。1度電=1千瓦時=1000瓦×3600秒=3.6×10^6焦耳
例:1度電可使二隻「220V、40W」電燈工作幾小時?
解 t=W/P=1千瓦時/(2×40瓦)=1000瓦時/80瓦=12.5小時
十三、磁
1.磁體、磁極【同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引】
物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性。具有磁性的物質叫磁體。磁體的磁極總是成對出現的。
2.磁場:磁體周圍空間存在著一個對其它磁體發生作用的區域。
磁場的基本性質是對放入其中的磁體產生磁力的作用。
磁場方向:小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向。磁體周圍磁場用磁感線來表示。
地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。
3.電流的磁場:奧斯特實驗表明電流周圍存在磁場。
通電螺線管對外相當於一個條形磁鐵。
通電螺線管中電流的方向與螺線管兩端極性的關系可以用右手螺旋定則來判定。
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補充公式
速度:v=s/t
密度:ρ=m/v
重力:G=mg
壓強:p=F/s(液體壓強公式不直接考)
浮力:F浮=G排=ρ液gV排
漂浮懸浮時:F浮=G物
杠桿平衡條件:F1×L1=F2×L2
功:W=FS
功率:P=W/t=Fv
機械效率:η=W有用/W總=Gh/Fs=G/Fn(n為滑輪組的股數)
熱量:Q=cm△t
熱值:Q=mq
歐姆定律:I=U/R
焦耳定律:Q=I²Rt=U²/Rt=UIt=Pt(後三個公式適用於純電阻電路)
電功:W=UIt=Pt=I²Rt=U²/Rt(後2個公式適用於純電阻電路)
電功率:P=UI=W/t=I²R=U²/R
摩擦力擴充:
滑動摩擦力
1. 定義:當物理在另一物體表面相對滑動時,受到的阻礙相對滑動的力是滑動摩擦力。
2. 產生條件:a.物體間有彈力;
b.接觸面粗糙;
c.物體間有相對滑動。
3. 大小:f=µN (f為滑動摩擦力 N為正壓力 µ為摩擦因數且無單位)
4. 方向:與接觸面相切,與相對滑動的方向相反。 註:滑動摩擦力的方向可能跟物體的運動方向相同,也可能跟物體的運動方向相反。
靜摩擦力
1. 定義:當一個物體相對另一個物體有相對滑動的趨勢時,受到的阻礙相對滑動的力是靜摩擦力
2. 產生條件:a.物體間有彈力;
b.物體接觸面粗糙;
c.物體間有相對滑動的趨勢。
3. 大小:0<f≤fmax
4. 方向:與接觸面相切,跟相對滑動趨勢的方向相反。
『貳』 人類設計的10種永動機,最後2個成功了嗎
【解答】雖然自從上上個世紀開始,人類對永動機的研究從未停止過,可目前,人類對於永動機的認識都停留在概念上,並沒有能力,也沒有可能造出永動機。因為永動機違背了現存的能量守恆定律,所以1775年法國科學院通過決議,宣布永不接受永動機,現在美國專利及商標局嚴禁將 專利證書授予永動機類申請。
【永動機的研發歷史】

從未成功的第一類永動機
永動機的想法起源於印度,公元1200永動機年前後,這種思想從印度傳到了 伊斯蘭教世界,並從這里傳到了西方。在歐洲,早期最著名的一個永動機設計方案是十三世紀時一個叫亨內考的法國人提出來的。如圖所示:輪子中央有一個轉動軸,輪子邊緣安裝著12個可活動的短桿,每個短桿的一端裝有一個鐵球。方案的設計者認為,右邊的球比左邊的球離 軸遠些,因此,右邊的球產生的 轉動 力矩要比左邊的球產生的轉動力矩大。這樣輪子就會永無休止地沿著箭頭所指的方向轉動下去,並且帶動機器轉動。這個設計被不少人以不同的形式復制出來,但從未實現不停息的轉動。仔細分析一下就會發現,雖然右邊每個球產生的 力矩大,但是球的個數少,左邊每個球產生的力矩雖小,但是球的個數多。於是,輪子不會持續轉動下去而對外 做功,只會擺動幾下,便停下來。
後來,文藝復興時期義大利的達·芬奇(Leonardo da V永動機inci,1452-1519)也造了一個類似的裝置,他設計時認為,右邊的重球比左邊的重球離輪心更遠些,在兩邊不均衡的作用下會使輪子沿箭頭方向轉動不息,但實驗結果卻是否定的。
達·芬奇敏銳地由此得出結論:永動機是不可能實現的。事實上,由杠桿平衡原理可知,上面兩個設計中,右邊每個重物施加於輪子的旋轉作用雖然較大,但是重物的個數卻較少。精確的計算可以證明,總會有一個適當的位置,使左右兩側重物施加於輪子的相反方向的 旋轉作用( 力矩)恰好相等,互相抵消,使輪子達到平衡而靜止下來。
16世紀70年代,義大利的一位機械師斯特爾又提出了一個永動機的設計方案。斯特爾在設計時認為,由上面水槽流出的水,沖擊水輪轉動,水輪在帶動水磨轉動的同時,通過一組齒輪帶動螺旋汲水器,把蓄水池裡的水重新提升到上面的水槽中。他想,整個裝置可以這樣不停地運轉下去,並有效地對外做功。實際上,流回水槽的水越來越少,很快水槽中的水就全部流進了下面的蓄水池,水輪機也就停止了轉動。浮力也是設計永動機的一個好幫手。是一個著名的浮力永動機設計方案。一連串的球,繞在上下兩個輪子上,可以像鏈條那樣轉動。右邊的一些球放在一個盛滿水的容器里。設計者認為,右邊如果沒有那個盛水的容器,左右兩邊的球數相等,鏈條是會平衡的。但是,右邊這些球浸在水裡,受到了水的浮力,就會被水推著向上移動,也就帶動整串球繞上下兩個輪子轉動。上面有一個球露出水面。下面就有一個球穿過容器底,補充進來。這樣的永永動機動機也沒有製成,是不是因為要下面的球能夠通過容器底,而又不能讓水漏出來,製造起來技術上有困難呢?技術上的困難並不是主要問題,主要問題還是出在設計的原理上。當下面的球穿過容器底的時候,它和容器底一樣,要承受上面水的壓力,而且是因為在水的最下部,所以它受到的壓力很大。這個向下的壓力,就會抵消上面幾個球所受的浮力,這個水動機也就無法永動了。
此外,人們還提出過利用輪子的 慣性,細管子的毛細作用,電磁力等獲得有效動力的種種永動機設計方案,但都無一例外地失敗了。其實,在所有的永動機設計中,我們總可以找出一個平衡位置來,在這個位置上,各個力恰好相互抵消掉,不再有任何推動力使它運動。所有永動機必然會在這個平衡位置上靜止下來,變成不動機。從哥特時代起,這類設計方案越來越多。17世紀和18世紀時期,人們又提出過各種永動機設計方案,有採用「螺旋汲水器」的,有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細作用的,也有利用同性 磁極之間排斥作用的。宮廷里聚集了形形色色的企圖以這種虛幻的發明來掙錢的方案設計師。有學識的和無學識的人都相信永動機是可能的。這一任務像海市蜃樓一樣吸引著研究者們,但是,所有這些方案都無一例外的以失敗告終。他們長年累月地在原地打轉,創造不出任何成果。通過不斷的實踐和嘗試,人們逐漸認識到:任何機器對外界 做功,都要消耗能量。不消耗能量,機器是無法做功的。這時的一些著名科學家斯台文、惠更斯等都開始認識到了用力學方法不可能製成永動機。
19世紀中葉,一系列科學工作者為正確認識熱功能轉化和其它物質運動形式相互轉化關系做出了巨大貢獻,不久後偉大的能量守恆和轉化定律被發現了。人們認識到:自然界的一切物質都具有能量,能量有各種不同的形式,可從一種形式轉化為另一種形式,從一個物體傳遞給另一個物體,在轉化和傳遞的過程中能量的總和保持不變。能量守恆的轉化定律為辯證唯物主義提供了更精確、更豐富的科學基礎。有力地打擊了那些認為物質運動可以隨意創造和消滅的 唯心主義觀點,它使永動機幻夢被徹底的打破了。在製造第一類永動機的一切嘗試失敗之後,一些人又夢想著製造另一種永動機,希望它不違反熱力學第一定律,而且既經濟又方便。比如,這種熱機可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之完全變為機械功。由於海洋和大氣的能量是取之不盡的,因而這種熱機可永不停息地運轉做功,也是一種永動機。然而,在大量實踐經驗的基礎上,英國物理學家開爾文於1851年提出了一條新的普遍原理:物質不可能從單一的熱源吸取熱量,使之完全變為有用的功而不產生其它影響。這樣,第二類永動機的想法也破滅了。層出不窮的永動機設計方案,都在科學的嚴格審查和實踐的無情檢驗下一一失敗了。1775年,法國科學院宣布"本科學院以後不再審查有關永動機的一切設計"。這說明在當時科學界,已經從長期所積累的經驗中,認識到製造永動機的企圖是沒有成功的希望的。永動機的想法在人類歷史上持續了幾百年,這個想法被駁倒,不僅有利於人們正確的認識科學,也有利於人們正確的認識世界。能量既不能憑空產生,也不能憑空消失,只能從一種形式轉化成另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體。在轉化和轉移過程中,能量的總和不變,這就是 能量守恆定律了。所以第一類永動機是不能做出來的。而能量的轉化和轉移是有方向的,就像熱量可以自發的由熱的物體轉移到冷的物體,但不能自發的由冷的物體轉移到熱的物體,而不引起其他的變化,所以第二類永動機也是不能做出來的。還有人認為,根據牛頓第一定律,物體在不受力的作用的前提下,可以依靠 慣性無休止的做勻速直線運動,於是想要在外太空實驗。但是當時的科技並不允許這么做,而且牛頓還提出了萬有引力定律,即自然界中任何兩個物體都互相吸引。所以這個物體在運動很久之後——或者只有幾分鍾——就會停下來,也不能永遠運動。
雖然經過許多人的辛勞,但事實證明他們無一例外地都歸於失敗。永動機是一種幻想,永遠不可能成功,因為它違反了自然界最普遍的一個規律,這就是能量轉化與守恆定律。著名科學家達·芬奇早在15世紀就提出過永動機不可能的思想,他曾設計過一種轉輪,如圖所示,在轉輪邊沿安裝一系列的容器,容器中充了一些水銀,他想水銀在容器中移動有可能使轉輪永遠地轉動,但是經過仔細研究之後,得出了否定的結論。他從許多類似的設計方案中認識到永動機的嘗試是註定要失敗的。他寫道:「永恆運動的幻想家們!你們的探索何等徒勞無功!還是永動機去做淘金者吧!」 然而,15世紀以後的好幾百年裡面,製造永動機的活動卻從未停止過。
例如:17世紀,英國有一個被關在倫敦塔下叫馬爾基斯的犯人,他做了一台可以轉動的「 永動機」,如圖所示。轉輪直徑達4.3米,有40個各重23千克的鋼球沿轉輪輻翼外側運動,使力矩加大,待轉到高處時,鋼球會自動地滾向中心。據說,他曾向英國國王 查理一世表演過這一裝置。國王看了很是高興,就特赦了他。其實這台機器是靠慣性來維持短時運動的。
軟臂永動機
19世紀有人設計了一種特殊機構,如圖所示。它的臂可以彎曲。臂上有槽,小球沿凹槽滾向伸長的臂端,使力矩增大。轉到另一側,軟臂開始彎曲,向軸心靠攏。設計者認為這樣可以使機器獲得轉矩。然而,他沒有想到力臂雖然縮短了,阻力卻增大了,轉輪只能停止在原地。
阿基米德螺旋永動機
1681年,英國有一位著名的醫生弗拉德提出一個建議,利用 阿基米德螺旋(如圖)把水池的水提到高處,再讓升高的水推動水輪機,水輪機除了帶動水磨做功以外,還可使阿基米德螺旋轉不斷提水,如此周而復始,不就可以無需擔心天旱水枯了嗎?一時間,響應他的人大有人在,形形色色的自動水輪機陸續提出,竟出現了熱潮。
磁力永動機
約在1570年,義大利的一位教授泰斯尼爾斯,提出用磁石的吸力可以實現永動機。他的設計如圖所示,A是一個磁石,鐵球C受磁石吸引可沿斜面滾上去,滾到上端的E處,從小洞B落下,經曲面BFC返回,復又被磁石吸引,鐵球就可以沿螺旋途徑連續運動下去。大概他那時還沒有建立庫侖定律,不知道電場力大小與距離的平方是成反比變化的,只需多加思索,其荒謬處就一目瞭然了。
類似的例子還有許多,這里就不詳細描述了。我們只要列舉一些名稱,就足以說明這類徒勞無益的活動是如何廣泛、誘人。
例如:表面張力永動機、浮力永動機、永磁永動機、自動車、自動洗衣機,等等。就在一些人熱衷於製造永動機的同時,科學家們從力學基本理論的研究中逐步認識到了自然界的客觀規律性。
繼達·芬奇之後,斯蒂文於1568年寫了一本《靜力學基礎》,其中討論斜面上力的分解問題時,明確地提出了永動機不可能實現的觀點。他所用的插圖畫在該書扉頁上,見圖,圖的上方寫著:「神奇其實並不神奇。」將14個等重的小球均勻地用線穿起組成首尾相連的球鏈,放在斜面上,他認為鏈的「運動沒有盡頭是荒謬的」,所以兩側應平衡。
1775年,法國科學家鄭重的通過了一項決議,拒絕審理永動機。在《法國科學院的歷史》一書中有如下記載:「這一年科學院通過決議,決定拒絕審理有關下列問題的解答:倍立方,三等分角,求與圓等面積的正方形,以及表現永恆運動的任何機器。」
並且解釋說:「永動機的建造是絕對不可能的,即使中間的摩擦和阻力不致最終破壞原來的動力,這個動力也不能產生等於原因的效果;再如設想動力可以連續起作用,其效果在一定時間之內也會是無限小。如果摩擦和阻力減小,初始的運動往往得以繼續,但它不能與其他物體作用,在這種假設(自然界不可能存在)中,惟一可能的永恆運動對實現永動機建造者的目的將毫無用處。這些研究的缺點是費用極度昂貴,不止毀了一個家庭,本來可以為公眾提供大量服務的技師們,往往為此浪費了他們的工具、時間和聰明才智。」 然而,就是在法國科學院如此明確的警告之下,創造永動機的各種活動仍然未見收斂。
19世紀中葉, 能量守恆定律已經確立。
1861年,英國有一位工程師德爾克斯收集了大量資料,寫成一本名為《17、18世紀的永動機》的書,告誡人們,切勿妄想從 永恆運動的賜予中獲取名聲和好運。可是,德爾克斯這部「警世恆言」卻未能阻止永動機的繼續泛濫。
19世紀末美國賓州有人想用磁鐵代替鍾擺的錘,企圖用磁力做功代替發條,認為有可能無需發條而能自動維持擺動,結果是徒勞一場毫無成果。進入20世紀,更加復雜的、似是而非的種種設計不斷被提了出來。例如有人想「發明」自動車,有人「創造」自動洗衣機,有人想利用水中的「分子吸引力」製造「自動」泵,有人想單純靠永久磁鐵做成發電機,特別是在「能源危機」的刺激下,這類活動竟有增無減,層出不窮。另一類永動機也常被人提出而且還很迷惑人。如19世紀80年代,美國華盛頓地區的一位發明家甘姆埃設計了一種零度發動機(Zeromotor),用液態氨做工作物質,從周圍環境中吸取熱量,氨由液態變為氣態,在0℃時產生4個大氣壓的壓強,可以推動活塞做功,似乎這樣就可以不需使用燃料。他還進一步解釋說,氨氣在驅動活塞後因膨脹而冷卻,又會自動凝結於容器,於是就可循環地工作下去。1881年他的設計居然得到美國海軍總工程師的支持,受到官方贊揚,甚至當時的美國總統也極有興趣地觀看了設計模型。他們也許認為,如果這種發動機真的成功,美國艦隊就不需要加煤站,從汪洋大海中就可以取得無窮無盡的熱能了。然而,只要科學地分析一下,就會發現甘姆埃的設計是屬於單熱源的熱機,它違反了熱力學第二定律,這就是不可能實現的第二類永動機。如果說永動機的「發明」對人類有點益處的話,那就是人們可以從中吸取教訓:一切違背能量轉化與守恆定律等自然規律的「創造」都是註定要失敗的。
關於永動機的不可能,還應當提到荷蘭物理學家司提芬。16 世紀之前,在靜力學中,人們只會處理求平行力系的合力和它們的平衡問題,以及把一個力分解為平行力系的問題,還不會處理匯交力系的平衡問題。為了解決這類問題,人們把他歸結於解決三個匯交力的平衡問題。通過巧妙的論證解決了這個問題。假如你把一根均勻的鏈條ABC放置在一個非對稱的直立(無摩擦)的 楔形體上,這時鏈條上受兩個接觸面上的反力和自身的重力。恰好是三個匯交力。鏈條會不會向這邊或那邊滑動?如果會,往哪一邊?司提芬想像把楔形體停在空中,在底部由CDA 把鏈條連起來使之閉合。最後解決了這個問題。在底部懸掛的鏈條自己是平衡的,把懸掛的部分和上部的鏈條連起來,斯提芬說:「假如你認為楔形體上的鏈條不平衡,我就可以造出永動機。」事實上如果鏈條會滑動,那麼你就必然會推出封閉的鏈條會永遠滑下去;這顯然是荒謬的,回答必然是鏈條不動。並且他由此得到了匯交三力平衡的條件。他覺得這一證明很妙,就把它放在他的著作《數學備忘錄(Hypomnemata Mathematica)》的扉頁上,他的同輩又把它刻在他的墓碑上以表達敬仰之意。匯交力系的平衡問題解決,也標志著靜力學的成熟。
隨著對永動機不可能的認識,一些國家對永動給出了限制。如早在1775 年法國科學院就決定不再刊載有關永動機的通訊。1917 年美國專利局決定不再受理永動機專利的申請。盡管如此,永動機的發明者仍然是前赴後繼,頑強地奮斗著。據英國專利局的助理評審員F. Charlesworth 稱:英國的第一個永動機專利是1635 年,在1617 年到1903 年之間英國專利局就收到約600 項永動機的專利申請。這還不包含利用重力原理之外的永動機專利申請。而美國在1917 年之後還是有不少一時看不出奧妙的永動機方案被專利局接受。
『叄』 機械加工過程中產生振動的原因是什麼
原因是機床工件或刀具發生周期性的跳動。振動是宇宙普遍存在的一種現象,總體分為宏觀振動(如地震、海嘯)和微觀振動(基本粒子的熱運動、布朗運動)。一些振動擁有比較固定的波長和頻率,一些振動則沒有固定的波長和頻率。
兩個振動頻率相同的物體,其中一個物體振動時能夠讓另外一個物體產生相同頻率的振動,這種現象叫做共振,共振現象能夠給人類帶來許多好處和危害。不同的原子擁有不同的振動頻率,發出不同頻率的光譜,因此可以通過光譜分析儀發現物質含有哪些元素。
在常溫下,粒子振動幅度的大小決定了物質的形態(固態、液態和氣態)。不同的物質擁有不同的熔點、凝固點和汽化點也是由粒子不同的振動頻率決定的。平時所說的氣溫就是空氣粒子的振動幅度。任何振動都需要能量來源,沒有能量來源就不會產生振動。
物理學規定的絕對零度就是連基本粒子都無法產生振動的溫度,也是宇宙的最低溫度。振動原理廣泛應用於音樂、建築、醫療、製造、建材、探測、軍事等行業,有許多細小的分支,對任何分支的深入研究都能夠促進科學的向前發展,推動社會進步。

(3)絕對零度2代機械桿多少錢擴展閱讀:
特點:
1、有一個平衡位置(機械能耗盡之後,振子應該靜止的唯一位置)。
2、有一個大小和方向都作周期性變化的回復力的作用。
3、頻率單一、振幅不變。
振子就是對振動物體的抽象:忽略物體的形狀和大小,用質點代替物體進行研究。這個代替振動物體的質點,就叫做振子。振子在某一時刻所處的位置,用位移x表示。位移x就是以平衡位置為參照物(基點――基準點),得到的"振子在某一時刻所處的位置"的距離和方向。
參照物本來就應該是在研究過程中保持靜止(或假定為靜止)的點,我們的物理思路,就是"從確定的量、不變的量出發進行研究"。
確定的量和不變的量有本質的區別,在對勻變速直線運動和拋體運動進行研究時,基準點選擇在運動的始點。這是確定的量,卻不一定是不變的量。
特別在進行分段研究時,每一階段的終點,就是下一階段的始點。我們選擇運動的始點為基準點,可以簡化研究過程,這是服從於物理研究的"化繁為簡"的原則,因此,不惜在不同的研究階段,選擇不同的基準點。
參考資料來源:網路-振動
『肆』 高中課本中常見的物理學史有哪些一般在物理選擇題第一題出現的,不要太生僻的。
高考物理學史一般不會出現年份,國家等。所以只需要記事件就可以,廣東一般考這些(其他省份大同小異):
高考物理學史總結
一.力學中的物理學史
1、亞里士多德:認為「維持物體運動需要力」,又認為「重的物體比輕的物體下落得快」。這兩個觀點最終都被伽利略推翻。
2、牛頓:總結牛頓三大運動定律、發現萬有引力定律。
3、卡文迪許:利用扭秤裝置測出了萬有引力常量(用了微小形變放大思想)。
二.電、磁學中的物理學史
1、庫侖:發現庫侖定律,並且利用扭秤裝置測出了靜電力常量(用了微小形變放大思想)。
2、歐姆:通過實驗得出導體中的電流跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比。即歐姆定律。
3、奧斯特:電流可以使周圍的磁針發生偏轉,稱為電流的磁效應。
4、法拉第:發現了由磁場產生電流的條件和規律——電磁感應現象。
5、楞次:確定感應電流方向的定律——楞次定律。
6、麥克斯韋:預言了電磁波的存在。
7、赫茲:證實了電磁波的。
三.熱學中的物理學史
1、布朗:發現懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規則運動——布朗運動(不是水分子的無規則運動,而是花粉的無規則運動。但間接說明了水分子的無規則運動)。
四.光學中的物理學史
1、歷史上關於光的本質有兩種學說:一種是牛頓主張的微粒說——認為光是光源發出的一種物質微粒;一種是惠更斯提出的波動說——認為光是在空間傳播的某種波。
2、愛因斯坦:提出了「光子說」,成功地解釋了「光電效應」。說明了光的粒子性。
3、康普頓:在研究石墨中的電子對X射線的散射時——康普頓效應,說明了光的粒子性。
4、倫琴:發現比紫外線頻率還要高的電磁波——X射線(倫琴射線)。
五、原子物理中的物理學史
1、湯姆生:利用陰極射線管發現了電子,說明原子可分、有復雜內部結構,並提出原子的「棗糕模型」。
2、盧瑟福:做了「α粒子散射實驗」,推翻了湯姆生的「棗糕模型」,並提出了「核式結構」學說。
3、玻爾:提出原子能級假說,成功地解釋和預言了氫原子的輻射電磁波譜。
4、天然放射現象,說明原子核也有復雜的內部結構即原子核也是可分的。
5、密立根:測出元電荷的電量,即著名的「密立根油滴實驗」。
六、相對論
1、普朗克:為解釋物體熱輻射規律提出電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一份一份的,把物理學帶進了量子世界。
2、愛因斯坦:提出了狹義相對論,經典力學不適用於微觀粒子和高速運動物體
3、愛因斯坦還提出了一個重要結論——質能方程式:E=mc2。
以上是自己印發給學生的,望採納。
『伍』 求初二上學期物理復習提綱!!
一 、聲現象
1.聲音的發生和傳播
發生體在振動——實驗;聲音靠介質傳播——介質:一切固液氣;真空不能傳聲
聲速——空氣中聲速(約340m/s);一般的,固體中速度>液體中速度>氣體中速度;聲音速度隨溫度上升而上升
回聲——回聲所需時間和距離;應用
計算——和行程問題結合
2.音調、響度和音色
客觀量——頻率(注意人聽力范圍和發聲范圍)、振幅
主觀量——音調、響度(高低大小的含義);影響響度的因素:振幅、距離、分散程度
音色——作用;音色由發聲體本身決定
3.雜訊的危害和控制
雜訊——物理和生活中的雜訊(物理-不規則振動,生活-影響工作、學習、休息的聲音);雜訊等級:分貝(0dB-剛引起聽覺);減小雜訊方法(聲源處、傳播過程中、人耳處);四大污染(空氣污染、水污染、固體廢物污染、雜訊污染)
二 、光現象
1.光源——火把、蠟燭、電燈、恆星(月亮和行星不是光源)
2.光的直線傳播
光的直線傳播——條件(均一);可在真空中傳播;現象(激光準直、影子、小孔成像P78及大樹下的光斑、日食、月食);真空中的光速(3×10[sup]8[/sup]m/s),光年是長度單位
3.光的反射
反射定律——三線共面;分居兩側;角相等;光路可逆(注意敘述順序要符合因果關系)
鏡面反射和漫反射——每一條光線都符合反射定律(現象解釋:拋光的金屬表面、平靜的水面、冰面、玻璃面可看作鏡面;其他看作粗糙面,P79圖5-40;應根據現象回答)
4.平面鏡
平面鏡成像——規律(等距、等大、正立、虛像);能看見(看不見)像的范圍;潛望鏡
5.作圖——按有關定律做圖
6.光的折射
折射——定義(……方向一般發生變化);折射規律(三線共面、兩側、角不等;光路可逆;注意敘述順序要符合因果關系);現象解釋(水中的魚變淺、水中筷子彎曲、海市蜃樓等)
7.光的傳播綜合問題
注意區分折射和反射光線;注意區分不同的影子和像
8.透鏡
透鏡中的名詞——主光軸、光心、焦距、焦點(測量焦距的方法)
凸透鏡、凹透鏡對光線的作用——「會聚光線」和「使光線會聚」的區別:「會聚光線」是能聚於一點的光線,「使光線會聚」是光線經過凸透鏡後比原來接近主光軸)
透鏡的原理——多個三棱鏡組合;光線在透鏡的兩個表面發生折射
變化了的凸透鏡——玻璃球、盛水的圓葯瓶、玻璃板上的水滴等
黑盒問題
9.凸透鏡成像
三條特殊光線(過光心-方向不變;平行於主光軸-過光心;過光心的光線-平行於主光軸);像距/像的大小/虛實/正倒和物距的關系;像移動的快慢(依據:光路圖);實際應用
『陸』 物理公式
你要初中的還是高中的
初中
初中物理公式
物理量 計算公式 備注
速度 υ= S / t 1m / s = 3.6 Km / h
聲速υ= 340m / s
光速C = 3×108 m /s
密度 ρ= m / V 1 g / c m3 = 103 Kg / m3
合力 F = F1 - F2
F = F1 + F2 F1、F2在同一直線線上且方向相反
F1、F2在同一直線線上且方向相同
壓強 p = F / S
p =ρg h p = F / S適用於固、液、氣
p =ρg h適用於豎直固體柱
p =ρg h可直接計算液體壓強
1標准大氣壓 = 76 cmHg柱 = 1.01×105 Pa = 10.3 m水柱
浮力 ① F浮 = G – F
②漂浮、懸浮:F浮 = G
③ F浮 = G排 =ρ液g V排
④據浮沉條件判浮力大小 (1)判斷物體是否受浮力
(2)根據物體浮沉條件判斷物體處
於什麼狀態
(3)找出合適的公式計算浮力
物體浮沉條件(前提:物體浸沒在液體中且只受浮力和重力):
①F浮>G(ρ液>ρ物)上浮至漂浮 ②F浮 =G(ρ液=ρ物)懸浮
③F浮 < G(ρ液 < ρ物)下沉
杠桿平衡條件 F1 L1 = F2 L 2 杠桿平衡條件也叫杠桿原理
滑輪組 F = G / n
F =(G動 + G物)/ n
SF = n SG 理想滑輪組
忽略輪軸間的摩擦
n:作用在動滑輪上繩子股數
功 W = F S = P t 1J = 1N?m = 1W?s
功率 P = W / t = Fυ 1KW = 103 W,1MW = 103KW
有用功 W有用 = G h(豎直提升)= F S(水平移動)= W總 – W額 =ηW總
額外功 W額 = W總 – W有 = G動 h(忽略輪軸間摩擦)= f L(斜面)
總功 W總= W有用+ W額 = F S = W有用 / η
機械效率 η= W有用 / W總
η=G /(n F)
= G物 /(G物 + G動) 定義式
適用於動滑輪、滑輪組
中考物理所有的公式
特點或原理 串聯電路 並聯電路
時間:t t=t1=t2 t=t1=t2
電流:I I = I 1= I 2 I = I 1+ I 2
電壓:U U = U 1+ U 2 U = U 1= U 2
電荷量:Q電 Q電= Q電1= Q電2 Q電= Q電1+ Q電2
電阻:R R = R 1= R 2 1/R=1/R1+1/R2 [R=R1R2/(R1+R2)]
電功:W W = W 1+ W 2 W = W 1+ W 2
電功率:P P = P 1+ P 2 P = P 1+ P 2
電熱:Q熱 Q熱= Q熱1+ Q熱 2 Q熱= Q熱1+ Q熱 2
物理量(單位) 公式 備注 公式的變形
速度V(m/S) v= S:路程/t:時間
重力G
(N) G=mg m:質量
g:9.8N/kg或者10N/kg
密度ρ
(kg/m3) ρ=
m:質量
V:體積
合力F合
(N) 方向相同:F合=F1+F2
方向相反:F合=F1—F2 方向相反時,F1>F2
浮力F浮
(N) F浮=G物—G視 G視:物體在液體的重力
浮力F浮
(N) F浮=G物 此公式只適用
物體漂浮或懸浮
浮力F浮
(N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排開液體的重力
m排:排開液體的質量
ρ液:液體的密度
V排:排開液體的體積
(即浸入液體中的體積)
杠桿的平衡條件 F1L1= F2L2 F1:動力 L1:動力臂
F2:阻力 L2:阻力臂
定滑輪 F=G物
S=h F:繩子自由端受到的拉力
G物:物體的重力
S:繩子自由端移動的距離
h:物體升高的距離
動滑輪 F= (G物+G輪)
S=2 h G物:物體的重力
G輪:動滑輪的重力
滑輪組 F= (G物+G輪)
S=n h n:通過動滑輪繩子的段數
機械功W
(J) W=Fs F:力
s:在力的方向上移動的距離
有用功W有
總功W總 W有=G物h
W總=Fs 適用滑輪組豎直放置時
機械效率 η= ×100%
功率P
(w) P=
W:功
t:時間
壓強p
(Pa) P=
F:壓力
S:受力面積
液體壓強p
(Pa) P=ρgh ρ:液體的密度
h:深度(從液面到所求點
的豎直距離)
熱量Q
(J) Q=cm△t c:物質的比熱容 m:質量
△t:溫度的變化值
燃料燃燒放出
的熱量Q(J) Q=mq m:質量
q:熱值
常用的物理公式與重要知識點
一.物理公式
單位) 公式 備注 公式的變形
串聯電路
電流I(A) I=I1=I2=…… 電流處處相等
串聯電路
電壓U(V) U=U1+U2+…… 串聯電路起
分壓作用
串聯電路
電阻R(Ω) R=R1+R2+……
並聯電路
電流I(A) I=I1+I2+…… 幹路電流等於各
支路電流之和(分流)
並聯電路
電壓U(V) U=U1=U2=……
並聯電路
電阻R(Ω) = + +……
歐姆定律 I=
電路中的電流與電壓
成正比,與電阻成反比
電流定義式 I=
Q:電荷量(庫侖)
t:時間(S)
電功W
(J) W=UIt=Pt U:電壓 I:電流
t:時間 P:電功率
電功率 P=UI=I2R=U2/R U:電壓 I:電流
R:電阻
電磁波波速與波
長、頻率的關系 C=λν C:波速(電磁波的波速是不變的,等於3×108m/s)
λ:波長 ν:頻率
二.知識點
1. 需要記住的幾個數值:
a.聲音在空氣中的傳播速度:340m/s b光在真空或空氣中的傳播速度:3×108m/s
c.水的密度:1.0×103kg/m3 d.水的比熱容:4.2×103J/(kg?℃)
e.一節干電池的電壓:1.5V f.家庭電路的電壓:220V
g.安全電壓:不高於36V
2. 密度、比熱容、熱值它們是物質的特性,同一種物質這三個物理量的值一般不改變。例如:一杯水和一桶水,它們的的密度相同,比熱容也是相同,
3.平面鏡成的等大的虛像,像與物體 關於平面鏡對稱。
3. 聲音不能在真空中傳播,而光可以在真空中傳播。
4. 超聲:頻率高於2000的聲音,例:蝙蝠,超聲雷達;
5. 次聲:火山爆發,地震,風爆,海嘯等能產生次聲,核爆炸,導彈發射等也能產生次聲。
6. 光在同一種均勻介質中沿直線傳播。影子、小孔成像,日食,月食都是光沿直線傳播形成的。
7. 光發生折射時,在空氣中的角總是稍大些。看水中的物,看到的是變淺的虛像。
8. 凸透鏡對光起會聚作用,凹透鏡對光起發散作用。
9. 凸透鏡成像的規律:物體在2倍焦距之外成縮小、倒立的實像。在2倍焦距與1倍焦距之間,成倒立、放大的實像。 在1倍 焦距之內 ,成正立,放大的虛像。
10.滑動摩擦大小與壓力和表面的粗糙程度有關。滾動摩擦比滑動摩擦小。
11.壓強是比較壓力作用效果的物理量,壓力作用效果與壓力的大小和受力面積有關。
12.輸送電壓時,要採用高壓輸送電。原因是:可以減少電能在輸送線路上的損失。
13.電動機的原理:通電線圈在磁場中受力而轉動。是電能轉化為機械能 。
14.發電機的原理:電磁感應現象。機械能轉化為電能。話筒,變壓器是利用電磁感應原理。
15.光纖是傳輸光的介質。
16.磁感應線是從磁體的N極發出,最後回到S極。
高中
一,力學
胡克定律: F = kx (x為伸長量或壓縮量;k為勁度系數,只與彈簧的原長,粗細和材料有關)
重力: G = mg (g隨離地面高度,緯度,地質結構而變化;重力約等於地面上物體受到的地球引力)
3 ,求F,的合力:利用平行四邊形定則.
注意:(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則.
(2) 兩個力的合力范圍: F1-F2 F F1 + F2
(3) 合力大小可以大於分力,也可以小於分力,也可以等於分力.
4,兩個平衡條件:
共點力作用下物體的平衡條件:靜止或勻速直線運動的物體,所受合外力為零.
F合=0 或 : Fx合=0 Fy合=0
推論:[1]非平行的三個力作用於物體而平衡,則這三個力一定共點.
[2]三個共點力作用於物體而平衡,其中任意兩個力的合力與第三個力一定等值反向
(2 )有固定轉動軸物體的平衡條件:力矩代數和為零.(只要求了解)
力矩:M=FL (L為力臂,是轉動軸到力的作用線的垂直距離)
5,摩擦力的公式:
(1) 滑動摩擦力: f= FN
說明 : ① FN為接觸面間的彈力,可以大於G;也可以等於G;也可以小於G
② 為滑動摩擦因數,只與接觸面材料和粗糙程度有關,與接觸面積大小,接觸面相對運動快慢以及正壓力N無關.
(2) 靜摩擦力:其大小與其他力有關, 由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,不與正壓力成正比.
大小范圍: O f靜 fm (fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關)
說明:
a ,摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反.
b,摩擦力可以做正功,也可以做負功,還可以不做功.
c,摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反.
d,靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體可以受靜摩擦力的作用.
6, 浮力: F= gV (注意單位)
7, 萬有引力: F=G
適用條件:兩質點間的引力(或可以看作質點,如兩個均勻球體).
G為萬有引力恆量,由卡文迪許用扭秤裝置首先測量出.
在天體上的應用:(M--天體質量 ,m—衛星質量, R--天體半徑 ,g--天體表面重力加速度,h—衛星到天體表面的高度)
a ,萬有引力=向心力
G
b,在地球表面附近,重力=萬有引力
mg = G g = G
第一宇宙速度
mg = m V=
8, 庫侖力:F=K (適用條件:真空中,兩點電荷之間的作用力)
電場力:F=Eq (F 與電場強度的方向可以相同,也可以相反)
10,磁場力:
洛侖茲力:磁場對運動電荷的作用力.
公式:f=qVB (BV) 方向--左手定則
安培力 : 磁場對電流的作用力.
公式:F= BIL (BI) 方向--左手定則
11,牛頓第二定律: F合 = ma 或者 Fx = m ax Fy = m ay
適用范圍:宏觀,低速物體
理解:(1)矢量性 (2)瞬時性 (3)獨立性
(4) 同體性 (5)同系性 (6)同單位制
12,勻變速直線運動:
基本規律: Vt = V0 + a t S = vo t +a t2
幾個重要推論:
(1) Vt2 - V02 = 2as (勻加速直線運動:a為正值 勻減速直線運動:a為正值)
(2) A B段中間時刻的瞬時速度:
Vt/ 2 == (3) AB段位移中點的即時速度:
Vs/2 =
勻速:Vt/2 =Vs/2 ; 勻加速或勻減速直線運動:Vt/2 初速為零的勻加速直線運動,在1s ,2s,3s……ns內的位移之比為12:22:32……n2; 在第1s 內,第 2s內,第3s內……第ns內的位移之比為1:3:5…… (2n-1); 在第1米內,第2米內,第3米內……第n米內的時間之比為1:: ……(
初速無論是否為零,勻變速直線運動的質點,在連續相鄰的相等的時間間隔內的位移之差為一常數:s = aT2 (a--勻變速直線運動的加速度 T--每個時間間隔的時間)
豎直上拋運動: 上升過程是勻減速直線運動,下落過程是勻加速直線運動.全過程是初速度為VO,加速度為g的勻減速直線運動.
上升最大高度: H =
(2) 上升的時間: t=
(3) 上升,下落經過同一位置時的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升,下落經過同一段位移的時間相等. 從拋出到落回原位置的時間:t =
(5)適用全過程的公式: S = Vo t --g t2 Vt = Vo-g t
Vt2 -Vo2 = - 2 gS ( S,Vt的正,負號的理解)
14,勻速圓周運動公式
線速度: V= R =2f R=
角速度:=
向心加速度:a =2 f2 R
向心力: F= ma = m2 R= mm4n2 R
注意:(1)勻速圓周運動的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心.
(2)衛星繞地球,行星繞太陽作勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.
氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運動的向心力由原子核對核外電子的庫侖力提供.
15,平拋運動公式:勻速直線運動和初速度為零的勻加速直線運動的合運動
水平分運動: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo
豎直分運動: 豎直位移: y =g t2 豎直分速度:vy= g t
tg = Vy = Votg Vo =Vyctg
V = Vo = Vcos Vy = Vsin
在Vo,Vy,V,X,y,t,七個物理量中,如果 已知其中任意兩個,可根據以上公式求出其它五個物理量.
16, 動量和沖量: 動量: P = mV 沖量:I = F t
(要注意矢量性)
17 ,動量定理: 物體所受合外力的沖量等於它的動量的變化.
公式: F合t = mv' - mv (解題時受力分析和正方向的規定是關鍵)
18,動量守恆定律:相互作用的物體系統,如果不受外力,或它們所受的外力之和為零,它們的總動量保持不變. (研究對象:相互作用的兩個物體或多個物體)
公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'或p1 =- p2 或p1 +p2=O
適用條件:
(1)系統不受外力作用. (2)系統受外力作用,但合外力為零.
(3)系統受外力作用,合外力也不為零,但合外力遠小於物體間的相互作用力.
(4)系統在某一個方向的合外力為零,在這個方向的動量守恆.
19, 功 : W = Fs cos (適用於恆力的功的計算)
理解正功,零功,負功
(2) 功是能量轉化的量度
重力的功------量度------重力勢能的變化
電場力的功-----量度------電勢能的變化
分子力的功-----量度------分子勢能的變化
合外力的功------量度-------動能的變化
20, 動能和勢能: 動能: Ek =
重力勢能:Ep = mgh (與零勢能面的選擇有關)
21,動能定理:外力所做的總功等於物體動能的變化(增量).
公式: W合= Ek = Ek2 - Ek1 = 22,機械能守恆定律:機械能 = 動能+重力勢能+彈性勢能
條件:系統只有內部的重力或彈力做功.
公式: mgh1 + 或者 Ep減 = Ek增
23,能量守恆(做功與能量轉化的關系):有相互摩擦力的系統,減少的機械能等於摩擦力所做的功.
E = Q = f S相
24,功率: P = (在t時間內力對物體做功的平均功率)
P = FV (F為牽引力,不是合外力;V為即時速度時,P為即時功率;V為平均速度時,P為平均功率; P一定時,F與V成正比)
25, 簡諧振動: 回復力: F = -KX 加速度:a = -
單擺周期公式: T= 2 (與擺球質量,振幅無關)
(了解)彈簧振子周期公式:T= 2 (與振子質量,彈簧勁度系數有關,與振幅無關)
26, 波長,波速,頻率的關系: V == f (適用於一切波)
二,熱學
1,熱力學第一定律:U = Q + W
符號法則:外界對物體做功,W為"+".物體對外做功,W為"-";
物體從外界吸熱,Q為"+";物體對外界放熱,Q為"-".
物體內能增量U是取"+";物體內能減少,U取"-".
2 ,熱力學第二定律:
表述一:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化.
表述二:不可能從單一的熱源吸收熱量並把它全部用來對外做功,而不引起其他變化.
表述三:第二類永動機是不可能製成的.
3,理想氣體狀態方程:
(1)適用條件:一定質量的理想氣體,三個狀態參量同時發生變化.
(2) 公式: 恆量
4,熱力學溫度:T = t + 273 單位:開(K)
(絕對零度是低溫的極限,不可能達到)
三,電磁學
(一)直流電路
1,電流的定義: I = (微觀表示: I=nesv,n為單位體積內的電荷數)
2,電阻定律: R=ρ (電阻率ρ只與導體材料性質和溫度有關,與導體橫截面積和長度無關)
3,電阻串聯,並聯:
串聯:R=R1+R2+R3 +……+Rn
並聯: 兩個電阻並聯: R=
4,歐姆定律:(1)部分電路歐姆定律: U=IR
(2)閉合電路歐姆定律:I =
路端電壓: U = -I r= IR
電源輸出功率: = Iε-Ir =
電源熱功率:
電源效率: = =
(3)電功和電功率:
電功:W=IUt 電熱:Q= 電功率 :P=IU
對於純電阻電路: W=IUt= P=IU =
對於非純電阻電路: W=Iut P=IU
(4)電池組的串聯:每節電池電動勢為`內阻為,n節電池串聯時:
電動勢:ε=n 內阻:r=n
(二)電場
1,電場的力的性質:
電場強度:(定義式) E = (q 為試探電荷,場強的大小與q無關)
點電荷電場的場強: E = (注意場強的矢量性)
2,電場的能的性質:
電勢差: U = (或 W = U q )
UAB = φA - φB
電場力做功與電勢能變化的關系:U = - W
3,勻強電場中場強跟電勢差的關系: E = (d 為沿場強方向的距離)
4,帶電粒子在電場中的運動:
加速: Uq =mv2
②偏轉:運動分解: x= vo t ; vx = vo ; y =a t2 ; vy= a t
a =
(三)磁場
幾種典型的磁場:通電直導線,通電螺線管,環形電流,地磁場的磁場分布.
磁場對通電導線的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定則判定;若B‖I,則力的大小為零)
磁場對運動電荷的作用(洛侖茲力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定則判定,但四指必須指向正電荷的運動方向;若B‖v,則力的大小為零)
帶電粒子在磁場中運動:當帶電粒子垂直射入勻強磁場時,洛侖茲力提供向心力,帶電粒子做勻速圓周運動.即: qvB =
可得: r = , T = (確定圓心和半徑是關鍵)
(四)電磁感應
1,感應電流的方向判定:①導體切割磁感應線:右手定則;②磁通量發生變化:楞次定律.
2,感應電動勢的大小:① E = BLV (要求L垂直於B,V,否則要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用於計算瞬時值,②式常用於計算平均值)
(五)交變電流
1,交變電流的產生:線圈在磁場中勻速轉動,若線圈從中性面(線圈平面與磁場方向垂直)開始轉動,其感應電動勢瞬時值為:e = Em sinωt ,其中 感應電動勢最大值:Em = nBSω .
2 ,正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I =
(有效值用於計算電流做功,導體產生的熱量等;而計算通過導體的電荷量要用交流的平均值)
3 ,電感和電容對交流的影響:
電感:通直流,阻交流;通低頻,阻高頻
電容:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻
電阻:交,直流都能通過,且都有阻礙
4,變壓器原理(理想變壓器):
①電壓: ② 功率:P1 = P2
③ 電流:如果只有一個副線圈 : ;
若有多個副線圈:n1I1= n2I2 + n3I3
電磁振盪(LC迴路)的周期:T = 2π
四,光學
1,光的折射定律:n =
介質的折射率:n =
2,全反射的條件:①光由光密介質射入光疏介質;②入射角大於或等於臨界角. 臨界角C: sin C =
3,雙縫干涉的規律:
①路程差ΔS = (n=0,1,2,3--) 明條紋
(2n+1) (n=0,1,2,3--) 暗條紋
相鄰的兩條明條紋(或暗條紋)間的距離:ΔX =
4,光子的能量: E = hυ = h ( 其中h 為普朗克常量,等於6.63×10-34Js, υ為光的頻率) (光子的能量也可寫成: E = m c2 )
(愛因斯坦)光電效應方程: Ek = hυ - W (其中Ek為光電子的最大初動能,W為金屬的逸出功,與金屬的種類有關)
5,物質波的波長: = (其中h 為普朗克常量,p 為物體的動量)
五,原子和原子核
氫原子的能級結構.
原子在兩個能級間躍遷時發射(或吸收光子):
hυ = E m - E n
核能:核反應過程中放出的能量.
質能方程: E = m C2 核反應釋放核能:ΔE = Δm C2
復習建議:
1,高中物理的主幹知識為力學和電磁學,兩部分內容各占高考的38℅,這些內容主要出現在計算題和實驗題中.
力學的重點是:①力與物體運動的關系;②萬有引力定律在天文學上的應用;③動量守恆和能量守恆定律的應用;④振動和波等等.⑤⑥
解決力學問題首要任務是明確研究的對象和過程,分析物理情景,建立正確的模型.解題常有三種途徑:①如果是勻變速過程,通常可以利用運動學公式和牛頓定律來求解;②如果涉及力與時間問題,通常可以用動量的觀點來求解,代表規律是動量定理和動量守恆定律;③如果涉及力與位移問題,通常可以用能量的觀點來求解,代表規律是動能定理和機械能守恆定律(或能量守恆定律).後兩種方法由於只要考慮初,末狀態,尤其適用過程復雜的變加速運動,但要注意兩大守恆定律都是有條件的.
電磁學的重點是:①電場的性質;②電路的分析,設計與計算;③帶電粒子在電場,磁場中的運動;④電磁感應現象中的力的問題,能量問題等等.
2,熱學,光學,原子和原子核,這三部分內容在高考中各占約8℅,由於高考要求知識覆蓋面廣,而這些內容的分數相對較少,所以多以選擇,實驗的形式出現.但絕對不能認為這部分內容分數少而不重視,正因為內容少,規律少,這部分的得分率應該是很高的.
『柒』 初三物理
第二章 簡單的運動
1 機械運動:物體位置的變化。
2 運動和靜止都是相對的。
3 參照物:研究機械運動時,所選擇的標准物體。
4 勻速直線運動:快慢不變、經過的路線是直線的運動。
5 速度:在勻速直線運動中,速度等於運動物體單位時間內通過的路程。
速度是表示物體運動快慢的物理量。
速度計算公式是:v=s/t
7 變速運動:運動物體的速度是變化的,這樣的運動叫--
8 平均速度:物體通過一段路程的平均快慢程度。
第三章 聲現象
1 聲音的產生:聲音是由物體的振動產生的。
人發聲靠聲帶,鳥發聲靠氣管和支氣管交界處的鳴膜的振動
蟋蟀是靠左右翅的摩擦的振動發聲的。
2 聲音的傳播:必須有介質。如空氣、木、鐵等。
3 聲音的場速度是 340米/秒 (聲音在不同介質中傳播速度不同)
4 人要能分辨出回聲,則回聲要比發聲晚0.1秒以上。最少也要0.1秒。
5 樂音三要素:音調、響度、音色。
在響度和音調相近的情況下主要通過音色來判斷發聲體。
6 音調:人們所感到的聲音的高低。它與頻率有關:頻率越大,音調越高
7 頻率:物體在1秒內振動的次數叫頻率。
8 振幅:物體在振動時偏離原來位置的最大距離。
9 響度:人耳感覺到的聲音的大小。它與振幅有關:振幅越大響度越大。
10 四大污染:雜訊污染、水污染、大氣污染、固體廢物污染。
11 雜訊:從物理角度上講,雜訊是物體雜亂無章的振動產生的。從環境保
護的角度上講,雜訊是妨礙正常人們工作、學習、休息的聲音,或者干
擾人們聽的聲音。
12 減小雜訊的方法:1在聲源處減弱 2在傳播途徑中減弱 3在人耳處減弱。
13 雜訊等級:小於40分貝安靜,超過50分貝影響睡眠休息,70分貝以上干
擾談話,長期生活在90分貝以上的環境中會引超疾病,150分貝以上就損
壞人的聽覺器官。
第四章 熱現象
1 溫度和溫度計: 溫度:物體的冷熱程度叫溫度.
溫度計:用來測量溫度的儀器.
2 攝氏溫度的規定:規定冰水混合物的溫度為0℃,一標准大氣壓下沸水的
溫度為100℃,0℃到100℃之間分成100等分,每一分就是攝氏1℃.
* 攝氏溫度的單位為攝氏度,用℃表示。
3 絕對零度:宇宙中的溫度下限-273℃,叫絕對零度。
4 熱力學溫度:以絕對零度為起點的溫度叫熱力學溫度。單位:開爾文 K
5 熱力學溫度與攝氏溫度的轉換:T=t+273K t=T-273℃
6 體溫計的溫度范圍:35℃-42℃
結構特點:玻璃泡容積比玻璃管大,並在玻璃泡上方有一個非常
細的縮口。(它可以使上升的水銀不能自動回落到玻璃泡內)
最小單位: 0.1℃
注意事項: 每次使用前要先甩,使玻璃管內的水銀回落到玻璃泡
7 溫度使用應注意:
1 選擇合適的溫度計。 1選
2 看溫度的最小刻度值 2看
3 測量時溫度計的玻璃泡與被測物充分接觸,且不能離開被測物,
等到溫度計的示數穩定後再讀數。 3測(量)
4 測量時溫度計的玻璃泡不能接觸到容器壁及容器底。 4 壁
5 讀數時視線要與液柱的上表面相平。 5 讀
8 物態變化:物質由一種狀態變成另一種狀態的過程。
9 物質的三態:氣態、液態和固態。
10 晶體和非晶體的區分標準是:晶體有固定熔點,而非晶體沒有固定的熔
點常見的晶體有:冰、食鹽、萘、各種金屬、海波、石英等
常見的非晶體有:松香、玻璃、蠟、瀝青等
11 熔化:物質從固態變成液態的過程。要吸熱
凝固:物質從液態變成固態的過程。 要放熱
12 熔點:晶體熔化時的溫度叫熔點。凝固點:液體凝固成晶體時的溫度
同一物質的熔點和凝固點是相等的。
13 在晶體熔化曲線中有明顯的三段即:固體升溫段熔化段 液體升溫段。
在熔化段中的物質可能是固態可能是液態也可能是固液混合態
14 汽化:物質由液態變成氣態的過程液化:物質由氣態變成液態的過程
汽化有兩種:蒸發和沸騰。 汽化過程要吸熱 液化過程要放熱
16 蒸發和沸騰的區別是: 1蒸發在任何溫度下進行,沸騰在一定溫度下進
行(溫度條件不同)。2 蒸發在液體表面進行,沸騰在液體內部和表面同
同時進行(發生部位不同)。 3 蒸發是緩慢的汽化現象,沸騰是劇烈的
汽化現象(發生程度不同)。4 蒸發使自身及周圍物體溫度降低,有致冷作用,沸騰時溫度保持不變(等於沸點)。
17 影響蒸發的三個因素是:1 液體的溫度 2液體的表面積 3 液體表面上
的空氣流動情況。
18 沸點:液體沸騰時的溫度。沸騰條件是:1達到沸點2繼續吸熱
19 升華:物質由固態直接變成氣態的過程:升華要吸熱
凝華:物質由氣態直接變成固態的過程。 凝華要放熱
20 物態變化中物質越軟越吸,越硬越放.
第五章 光的反射
1 光源:(能夠)發光的物體叫光源。
2 1878年美國的愛迪生發明了白熾燈
3 光線:表示光的傳播方向的直線叫光線。
4 光的傳播規律:光在同一均勻透明介質中沿直線傳播。
5 光速:3*100000千米/秒。在水中傳播速度是這速度的四分之三
在玻璃中的速度是真空中速度的三分之二
6 入射點:入射光線與鏡面的交點。
7 法線:經入射點垂直於鏡面的線。
8 入射角:入射光線與法線的夾角。反射角:反射光線與法線的夾角。
9 反射定律:反射光線與入射光線、法線在同一平面上;反射光線和入射光
線分居在法線兩側;反射角等於入射角。
10 光路是可逆的。
11 漫反射:如果鏡面是凹凸不平的,那麼平行光線入射後反射光線不再平
行而是射向各個方向。
鏡面反射:如果鏡面是光滑的,則平行光線入射後,反射光線仍然平行
12 虛像:非實際光線而是光線的反向沿長線會聚而成的像。
實像:實際光線會聚而成的像叫實像。
13 平面鏡成像四特點: 1平面鏡成的像是虛像;2平面鏡成的像與物體大小
相等;3 鏡中的像到鏡面的距離與物到鏡的距離相等;4像和物的連
線與鏡面垂直。
14 會用垂直等距和光路圖兩種方法找物體的像。最關鍵是光路圖法。
15 球面鏡:利用球面的一部分進行反射的鏡。
16 凹鏡:利用球面的內表面進行反射的球面鏡。
凸鏡:利用球面的外表面進行反射的球面鏡。
17 球面鏡的作用: 凹鏡對光對光線有會聚作用。另外放在焦點的光源發出
的光經凹鏡反射後,能平行射出。 凸鏡對光線有發散作用,但
能夠擴大視野。
18 凹鏡的焦點:射向凹鏡的平行光線經反射以後所會聚的點叫焦點。
第六章 光的折射
1 光的折射:光從一種介質射入另一種介質時,傳播方向一般會改變這現象
2 折射角:折射光線與法線之間的夾角。
3 折射定律:1折射光線、入射光線和法線在同一平面上;2折射光線和入射
光線分居在法線兩側;3當光由空氣射入水或其它介質時,折射角小
於入射角,當光由水或其它介質射入空氣時,折射角大於入射角。 4
當光線垂直入射到界面上時,傳播方向不發生改變。
4 注意:折射角隨著入射角的增大而增大,隨著入射角的減小而減小。
在折射中光路也是可逆的。
5 凸透鏡:中間厚邊緣薄的透鏡是凸透鏡。
凹透鏡:中間薄邊緣厚的透鏡是凹透鏡。
6 透鏡的主光軸:通過兩個球面球心的直線。
7 光心:通過它後光線傳播方向不改變的點叫光心。
8 凸透鏡的作用:對光線會聚所以也叫會聚透鏡。
凸透鏡的焦點:平行光線經凸透鏡折射後,折射光線就會聚在主光軸上
的焦點。這一點就是凸透鏡的焦點。
9 凹透鏡的作用:對光線發散。
10 平行光經凸透鏡折射後會聚焦點,反過來從焦點發過焦點的光折射後平
行平行光經凹透鏡折射後折射光的反向延長線過虛焦點,則入射光的延長
線過虛焦點的,折射後一定是平行主光軸的光線。
11 照相機的原理: u>2f f<v<2f 倒立 縮小 實像
物體到凸透鏡的距離大於2倍焦距時,能成倒立縮小的實像。
12 幻燈機的原理: f<u<2f v>2f 倒立 放大 實像
物體到凸透鏡的距離在焦距和2倍焦距之間時,成放大倒立的實像
13 放大鏡的原理: u<f 正立 放大 虛像
物體到凸透鏡的距離小於焦距時,成放大正立的虛像。
14 照相機的結構: a.膠片:感光顯影後變為照相底片。
b.調焦環:調節鏡頭到膠片的距離(但上面數字表示景到鏡頭的距離)
c.光圈:控制鏡頭的進光量。 d. 快門:控制曝光時間。
15 實像是實際光線會聚成的可以形成在光屏上,虛像不是光線形成的,不
能形成在光屏上。
16 投影器與幻燈機的區別:投影器用兩塊大塑料螺紋透鏡作聚光鏡,並用
一塊平面鏡把像反射到屏幕上。
16 顯微鏡的鏡筒上有一目鏡,和一個物鏡。它的放大倍數比放大鏡大許
多。
18 三棱鏡的色散實驗使白光成了紅橙黃綠藍靛紫。
該實驗證明了:白光不是單一色光,而是由許多色光混合而成的
17 透明物體的顏色由它透過的光決定。不透明物的顏色由它所反射的光決
定
18 色光三原色:紅、綠、藍。顏料三原色:紅、黃、藍。
第七章 質量和密度
1 質量:物體含有物質的多少。質量的單位:千克(主單位),克,噸,毫克
1噸=1000千克 1千克=1000克 1克=1000毫克
2 測量質量的工具是:天平。天平有托盤天平和物理天平。
3 托盤天平的使用方法:
1 把天平放在水平台上 (1放平)
2 把游碼撥到標尺左端的零刻度線處。 (2拔零)
3 調節右端的平衡螺母使指針指在分度盤的中線處,此時橫梁水平
(調節螺母使平衡)
4 物體放在左天平盤上,用鑷子夾取砝碼放在右天平盤內
(物放左、碼放右)
5 調節游碼在標尺上的位置直到橫梁恢復平衡。(調節游碼使平衡)
4 天平使用時的注意事項:
1 不能超出天平的秤量。 (天平能夠稱的最大質量叫天平的最大秤量
2 砝碼要用鑷子夾取,並輕拿輕放。
3 天平要保持乾燥清潔。
4 不要把潮濕的物體或化學葯品直接放在天平盤內
5 不要把砝碼弄臟弄濕,以免銹蝕。
5 在測量物體質量時小質量的物體要用測多知少法。
6 密度:某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度。
密度=質量/體積 ρ=m/V 密度的單位 千克/立方米克/立方厘
7 測量不規則物體的密度儀器:天平和砝碼,量筒(或量杯),石塊,水,細線
實驗步驟:1用天平測石塊質量 2用量筒和水測出石塊的體積。
第八章 力
1 力:力是物體與物體的相互作用。
只要有力一定有物體施加這個力。
2 力的作用規律:力的作用是相互的,大小相等,方向相反。
3 力的作用效果:1可以改變物體的運動狀態,2可以改變物體的形狀。
力越大,作用效果越明顯,力越小,作用效果越不明顯。
(改變物體的運動狀態指物體運動速度的改變和方向的改變)
4 力的單位是:牛頓。 1牛頓的大小大約是---
5 測力計:測量力的工具叫測力計。常用的測力計叫彈簧稱。
另外還有握力計、拉力計、體重計等等。
6 彈簧稱的原理:彈簧的伸長與受到的拉力成正比。
使用注意事項:1 首先使指針指向零刻度 2 看彈簧稱的最小刻度值
3 不能超出彈簧稱的稱量范圍。
(做做實驗1用手拉、2用它拉木塊、3用它拉斷頭發)
7 重力:物體由於受地地球吸引而受到的力叫重力。
8 重力與質量的關系:物體受到的重力與物體的質量成正比。
比值是9.8牛頓/千克。 在粗略計算時可用10牛頓/千克
g 的物理意義:質量是1千克的物體所受到的重力是9.8牛頓。
9 重力的方向:重力的方向豎直向下。(和用線吊的物體靜止時的方向一致)
( 在以後,做力的圖示或畫二力平衡一般用重心作為作用點)
10 重心:重力在物體上的作用點叫物體的重心。
質地均勻、外形規則的物體的重心在它幾何中心上(不一定在物體上)
11 合力:如果一個力的作用效果和兩個力共同作用產生的效果相同,這個
力就叫那兩個力的合力。
二力合成:求兩個力的合力。
12 同一直線上,方向相同的兩個力的合力大小等於這兩個力的大小之和,
合力的方向跟這兩個力的方向相同。
13 同一直線上,方向相反的兩個力的合力大小等於這兩個力的大小之差,
合力的方向跟較大的那個力的相同。
14 兩個力不在同一直線上,互成角度時,它們的合力小於這兩個力力的
和,並且夾角增大,合力減小;夾角減小合力增大。 一般用平行
四邊形法則來求大小,即二力為平行四邊形的兩個鄰邊,則合力是過
力的作用點的平行四邊形的對角線。
(二力的夾角越大,合力越小;二力的夾角越小,其合力越大)
15 質量和重力的聯系:
質量 重力
物體所含物質的多少叫質量由於地球吸引而使物體受到的力叫重力
不隨位置的變化而變化 隨著地理位置的變化變化
沒有方向 方向豎直向下
聯系 G = m g
第九章 力和運動
1 小車斜面實驗(伽利略實驗)裝置:小車、斜面、棉布、毛巾、木板和標志
該實驗說明了:表面越光滑,小車受到的摩擦阻力越小,前進得越遠
2 伽利略(義大利)運動學觀點:表面絕對光滑,物體受到的阻力為零,物體
將以恆定不變的速度永遠運動下去。
笛卡爾(法國科學家)運動學觀點:如果物體不受任何力的作用,不僅速度
大小不變,而且運動方向也不變,將沿原來的方向勻速運動下去。
3 牛頓(英國)第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持靜止
狀態或勻速直線運動狀態。
*這一公認的定律不是實驗的結果,而是根據實驗推理得到的。
4 慣性:物體保持運動狀態不變的必質,叫慣性。
(物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態不變的性質。)
因此牛頓第一運動定律又叫慣性定律。
5 解釋汽車剎車、鐵鍬扔土、旁敲象棋等。
解釋慣性現象的過程:用力做…,…和…一起運動,當…突然停止…
某物仍保持…狀態。
6 力的平衡:物體在受到幾個力的作用時,如果保持靜止狀態或勻速直線運
動狀態,我們就說這幾個力相互平衡。
7 二力平衡的條件:作用在一個物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反
並且在同一直線上,這兩個力就彼此平衡。
(大小相等,方向相反,同一物體,同一直線)
*彼此平衡的兩個力的合力為零。
8 推物體開始運動時,推力>阻力推物體做勻速運動時,推力=阻力
9 摩擦力:在接觸面上產生的阻礙物體相對運動的力。
10 影響滑動摩擦力大小的因素:1 壓力的大小。
2 接觸面的粗糙程度。
*我們要盡量增大有益摩擦,減小有害摩擦。
11 增大有益摩擦的方法:1 使接觸面更粗糙。 2 增大壓力。
12 減小有害摩擦的方法:1 使接觸面更光滑。 2 利用滾動代代替滑動
3 使接摩擦面脫離接觸,即使用潤滑油或氣墊。
第十章 壓強
一 壓力和壓強
1 壓力:垂直作用在物體表面上的力叫做壓力
2 壓強:物體在單位面積上受到的壓力叫做壓強,壓強的計算公式:P=F/S
3 公式中的單位:壓力(F)單位用N,受力面積(S)單位用m2,求出的壓強(P)單位是Pa(帕)
3 減小壓強的辦法是:增大受力面積減小壓力;增大壓強的辦法是:減小受力面積和增大壓力
二 液體的壓強
1 液體由於受到重力作用,所以液體內部向各個方向都在壓強,壓強隨深度的增加而增大;在同一深度,液體向各個方向的壓強相等
2 液體壓強的計算公式:P=ρgh
3
式中:ρ表示液體的密度,單位取kg/m3;h表示液體的深度(深度指液面到被測點的豎直距離),單位取m;g取9.8N/kg;P表示液體的壓強,單位是Pa
4 由此可見,液體的壓強只跟深度和密度有關,而跟液重、液體的體積無關
三 連通器
1 底部互相連通的容器叫做連通器
2 連通器里只有一種液體,在液體不流動的情況下,各容器中的液面總保持相平
四 大氣壓強
1 大氣:地球表麵包著一層幾千米的空氣叫做大氣
2 大氣壓強:大氣受重力作用而產生的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓
3 根據托里拆利實驗測得大氣壓約等於76cm水銀柱產生的壓強
4 1標准大氣壓=1.013╳105Pa
5 測量大氣壓的儀器叫做氣壓計,常用的氣壓計有水銀氣壓計和無液氣壓計
6 大氣壓隨高度的變化:一般離海平面越高,大氣壓越小。在海拔2km以內,可以近似地認為每升高12m,大氣壓降低約133Pa.大氣壓隨天氣而變化,一般地說,晴天的大氣壓比陰天的大氣壓高;冬天的大氣壓比夏天的大氣壓高。
第十一章 浮力
一.浮力
1 浸在液體(或氣體)里的物體受到液體(或氣體)的向上的托力叫做浮力
2 浮力總是豎直向上的,它的大小等於液體(或氣體)對物體向上和向下的壓力的差
3 不論物體是漂浮在液面上,還是正在液體中下沉(或上浮)或已沉底的物體(不完全密合)都受到浮力。
二 阿基米德原理
1
浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於物體排開的液體受到的重力,阿基米德原理也適用於氣體,物體在氣體中所浮力大小,等於被物體排開的氣體受到的重力。
2 浮力的計算公式:F浮=ρgV排
3 物體完全浸沒在液體中,所受浮力與浸沒的深度無關。
三 物體的浮沉條件
1 浸沒在液體中的物體,如果受到的浮力大於它的重力,即當ρ液>ρ物,物體就上浮
2 如果浮力小於它的重力,即當ρ液<ρ物,物體就下沉。
3 如果浮力等於它的重力,即當ρ液=ρ物,物體就可以停留在液體里的任何地方
四 浮力的計算
1 根據阿基米德原理計算:F浮=ρgV排或F浮=G液體。
2 由浮力的成因計算,F浮=F向上-F向下。
3 由稱重法,已知物體在空氣中稱重G及物體浸沒在液體中稱重G',則F浮=G-G'。
4 由物體漂浮或懸浮時力的平衡條件計算,得F浮=G物
第十二章 杠桿
1 理解杠桿的力臂的概念:
動力臂: 從支點到動力作用線的垂直距離叫做動力臂
阻力臂: 從支點到阻力作用線的垂直距離叫做阻力臂
2 理解杠桿的平衡條件:
杠桿的平衡:杠桿處於靜止狀態或作緩慢轉動都叫做杠桿平衡
杠桿平衡的條件:動力乘以動力臂等於阻力乘以阻力臂F1L1=F2L2
3 杠桿的應用:
為了省力,應選用L1>L2的杠桿,但動力作用點要多移動距離
為了省距離,應選用L1<L2的杠桿,這時要費力
不省力也不費力,等臂杠桿,例如天平
4 知道定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用
定滑輪:等臂杠桿,只能用來改變力的方向,不能省力
動滑輪:動力臂2倍於阻力臂的杠桿,能省一半力,但不能改變用力的方向
滑輪組:動滑輪和定滑輪的組合,既能省力又可以改變用力的方向
5 會組裝簡單的滑輪組
第十三章 功和功率
1 理解做功的兩個必要條件:作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離是做功的兩個必要因素。
2 功的計算:W=Fs
3.功的單位:牛.米,稱作焦耳,國際符號是J
4. 功率:單位時間里完成的功叫做功率,即:P=W/t
5 功率的單位是焦/秒,稱作瓦特,簡稱瓦,國際符號是W
6 功率是表示物體作功快慢程度的物理量,它跟功有關系,又與功不同
如果不行的話:
一、溫度
1、 定義:溫度表示物體的冷熱程度。
2、 單位:
① 國際單位制中採用熱力學溫度。
② 常用單位是攝氏度(℃) 規定:在一個標准大氣壓下冰水混合物的溫度為0度,沸水的溫度為100度,它們之間分成100等份,每一等份叫1攝氏度 某地氣溫-3℃讀做:零下3攝氏度或負3攝氏度
③ 換算關系T=t + 273K
3、 測量——溫度計(常用液體溫度計)
溫度計的原理:利用液體的熱脹冷縮進行工作。
分類及比較:
分類 實驗用溫度計 寒暑表 體溫計
用途 測物體溫度 測室溫 測體溫
量程 -20℃~110℃ -30℃~50℃ 35℃~42℃
分度值 1℃ 1℃ 0.1℃
所 用液 體 水 銀煤油(紅) 酒精(紅) 水銀
特殊構造 玻璃泡上方有縮口
使用方法 使用時不能甩,測物體時不能離開物體讀數 使用前甩可離開人體讀數
常用溫度計的使用方法:
使用前:觀察它的量程,判斷是否適合待測物體的溫度;並認清溫度計的分度值,以便准確讀數。使用時:溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器底或容器壁;溫度計玻璃泡浸入被測液體中稍候一會兒,待溫度計的示數穩定後再讀數;讀數時玻璃泡要繼續留在被測液體中,視線與溫度計中液柱的上表面相平。
二、物態變化
填物態變化的名稱及吸熱放熱情況:
1、熔化和凝固
① 熔化:
定義:物體從固態變成液態叫熔化。
晶體物質:海波、冰、石英水晶、 非晶體物質:松香、石蠟玻璃、瀝青、蜂蠟
食鹽、明礬、奈、各種金屬
熔化圖象:
② 凝固 :
定義 :物質從液態變成固態 叫凝固。
『捌』 為什麼 不能製造永動機(是物理專家的進)
能量守恆定律:能量既不會憑空產生也不會憑空消失,它只會從一個物體轉移到另一個物體,或者從一種形式轉化為另一種形式,而在轉化或轉移的過程中,能量總量保持不變。
熱力學第二定律:不可能從單一熱源吸取熱量,並將這熱量完全變為功,而不產生其他影響。
所以在工作原理上,永動機的設想是違背熱力學基本定律的,所以根本不可能實現。熱力學的四個基本定律在自然科學中是最為堅實的定律,是幾百年來科學技術與經驗的結晶,至今為止還沒有發現一例違反熱力學基本定律的案例。

大致詳細分類
(1)機械類:妄圖依靠機械內循環,對啟動能量進行增益,以試圖突破能量守恆。並依靠能量增益,使增益的能量輸出,並將輸出能分化為兩部分,一部分給機械提供動力。另一部分對外做功。
(2)電/磁動機:屬於永動機范疇,但因不具備工業實用性,被稱為玩具。概念,假設概念,磁鐵與電磁場互動,使得能量突破能量守恆,磁動機獲得了輸出大於輸入。但實際上實驗顯示,磁動機終究會因為消磁而停止。
(3)熱循環:試圖突破熱一,熱二,但終究失敗,溫度平衡點與溫度不可疊加和轉化消耗上,無法在內部環境中進行百分百轉化。
(4)空氣壓縮機:依靠壓縮空氣,至使溫度升高。理論上,空氣壓縮與釋放能量守恆,但是使用空氣壓縮的機構涉及曲軸等機械零件能量消耗,並且在熱量揮發時速度與空氣回溫等等存在許多不完善,但具體資料因資源有限暫且未知(理論上可行性永動機)。
(5)特斯拉線圈:屬於官方資料,民間流傳的據說是不完整的,但理論上與現實中線圈的確存在,它是一種在自然界收集電能量的一種器具。姑且不說官方文獻,但以自然界電磁場能量製作出的線圈僅僅只能是個玩具。
『玖』 永動機發明出來其實對大家都是有利的,為什麼還有那麼多人反對和否定永動機的存在
首先要明白永動機的定義是什麼,很多回答都否認了永動機的存在,也都回答的很棒,你可以有自己的定義,但是大部分都人都是認為不存在的,你也不要隨意言語攻擊別人。很多厲害的人物都研究過這個東西,但是當他們真正接觸的時候又都否定了自己的想法,科學就是這樣,你可以抱著自己的初衷,來證明你的論點,也可以通過實踐。科學就是在試驗中一次次總結出來的理論!倘若存在始終會做出來,從人類接觸到力學到研究這塊有多少年了,至今位置有誰發明出了真正的「永動機」?試問一下專門做科研的人員都沒有做出來,我們一些業余的愛好者有什麼資本跟能力去否定前人的成果跟定論,若想有一天證明自己的觀點是對的,那就自己努力,而不是片面的、一味的相信自己的觀點。還有網上說的涉及到某些方面的利益,簡直是扯淡!
『拾』 好心人幫下忙行嗎(追50)
斯蒂芬·霍金
(Stephen Hawking)
國際著名數學家、理論物理學家,英國劍橋大學應用數學和理論物理系終身教授。這位生於1942年的當代享有盛譽的傑出學者,被稱為在世的最偉大的科學家之一。
霍金先後畢業於牛津大學和劍橋大學三一學院,並獲劍橋大學哲學博士學位。在大學學習後期,開始患「肌肉萎縮性脊髓側索硬化症」(運動神經元疾病),半身不遂。他克服身患殘疾的種種困難,於1965年進入劍橋大學岡維爾和凱厄斯學院任研究員。這個時期,他在研究宇宙起源問題上,創立了宇宙之始是「無限密度的一點」的著名理論。1969年任岡維爾和凱厄斯學院科學傑出成就研究員。1972年後在劍橋大學天文研究所、應用數學和理論物理學部進行研究工作,1975年任重力物理學高級講師,1977年任教授,1979年任盧卡斯講座數學教授。其間,1974年當選為皇家學會最年輕的會員。
1985年霍金喪失語言能力,表達思想唯一的工具是一台電腦聲音合成器。他用僅能活動的幾個手指操縱一個特製的滑鼠器在電腦屏幕上選擇字母、單詞來造句,然後通過電腦播放聲音,通常製造一個句子要5、6分鍾,為了合成一個小時的錄音演講要准備10天。
著有《空間-時間的大比例結構》(1973,合著)、《廣義相對論:愛因斯坦百年評論》(1979,合編)、《超空間和超重力》(1981,合編)、《宇宙之始》(1983,合編)、《時間簡史》(1988年)。
1985年5月應邀訪問中國。2002年8月來華出席國際數學家大會。2006年6月15日,霍金在香港科技大學主持以「宇宙的起源」為題的公開講座。6月19日,霍金在北京人民大會堂參加2006年國際弦理論大會開幕式並作學術報告。
發現氫氣的偉大學者——卡文迪許
古怪的性格
17一18世紀,在歐洲的科學家中,出身於中產階級的為數不少。當時沒有專門的科研機構,科學家很多是業余的。,他們根據自己的愛好作一些科學研究,器材、葯品都得花自己的錢。這就要求科學家不僅具備有一定的經濟條件,更需要一顆奉獻給科學的心。卡文迪許恰好具備了這一切。許多人都說,卡文迪許是18世紀英國有學問人中最富者,有錢人中最有學問者。這樣說的確毫不誇張。
1731年10月10日,卡文迪許出生在英國一個貴族家庭。父親是德文郡公爵二世的第五個兒子,母親是肯特郡公爵的第四個女兒。早年卡文迪許從叔伯那裡承接了大宗遺贈, 1783年他父親逝世,又給他留下大筆遺產。這樣他的資產超過了130萬英鎊,成為英國的巨富之一。
二氧化碳的研究和氫氣的發現
由於這種古怪的性格,卡文迪許長期深居獨處,整天埋頭在他科學研究的小於地。他把他家的部分房子進行了改造。一所公館改為實驗室,一處住宅改為公用圖書館,把自家豐富的藏書供大家使用,1733年他父親死後,他又將他的實驗基地搬到鄉下的別墅。將別墅富麗堂煌的裝飾全部拆去,大客廳變成實驗室,樓上卧室變成觀象台。甚至在宅前的草地上豎起一個架子,以便攀上大樹去觀測星象。至於踐踏了那些名貴的花草,他毫不在乎。這些都表明,對於科學研究池簡直象著了魔一樣。
「 1766年,卡文迪許發表了他的第一篇論文「論人工空氣的實驗」。這篇論文主要介紹了他對固定空氣(即二氧化碳,在化學命名法提出之前,人們是這樣稱呼二氧化碳的)、易燃空氣(即氫氣)的實驗研究。
1781年,普利斯特列宣稱他做了一個「毫無頭緒」的實驗:他將卡文迪許發現的氫氣和自己發現的脫燃素空氣(即氧氣)混和在一閉口瓶中,然後用電火花燃爆,發現瓶中有露珠生成。他懷疑自己的實驗結果,也無法解釋自己的實驗。當普利斯特列將這一情況告訴卡文迪許後,引起了後者的興趣。在徵得普利斯特列的許可後,卡文迪許繼續這一實驗。由於他設計的實驗較精確,很快得到結論。在他1784年發表的論文「關於空氣的實驗,中指出:氫氣和普通空氣混和進行燃爆,幾乎全部氫氣和1/5的普通空氣凝給成露珠,這露珠就是水。他又採用氧氣代替普通空氣進行多次實驗,同樣獲得了水。他還證明氫氣和氧氣相互化合的體積此為2.02:1。由此他確認了水是由氫氣和氧氣化合而成的。
卡文迪許雖然一生獨居,但是科學研究所開辟的新天地給他的生活提供了特別的斤趣。雖然他自小身體虛弱,但是他的生活一直很有規律,所以很少生病,直到1810年3月10日,才以79歲的高齡與世永別。
奧 斯 特
(Hans Christian Oersted,1777~1851)
奧斯特丹麥物理學家。1777年8月14日生於蘭格朗島魯德喬賓的一個葯劑師家庭。1794年考入哥本哈根大學,1799年獲博士學位。1801~1803年去德、法等國訪問,結識了許多物理學家及化學家。1806年起任哥本哈根大學物理學教授,1815年起任丹麥皇家學會常務秘書。1820年因電流磁效應這一傑出發現獲英國皇家學會科普利獎章。1829年起任哥本哈根工學院院長。1851年3月9日在哥本哈根逝世。
他曾對物理學、化學和哲學進行過多方面的研究。由於受康德哲學與謝林的自然哲學的影響,堅信自然力是可以相互轉化的,長期探索電與磁之間的聯系。1820年4月終於發現了電流對磁針的作用,即電流的磁效應。同年7月21日以《關於磁針上電沖突作用的實驗》為題發表了他的發現。這篇短短的論文使歐洲物理學界產生了極大震動,導致了大批實驗成果的出現,由此開辟了物理學的新領域——電磁學。
1812年他最先提出了光與電磁之間聯系的思想。1822年他對液體和氣體的壓縮性進行了實驗研究。1825年提煉出鋁,但純度不高。在聲學研究中,他試圖發現聲所引起的電現象。他的最後一次研究工作是抗磁性。
1908年丹麥自然科學促進協會建立「奧斯特獎章」,以表彰做出重大貢獻的物理學家。1934年以「奧斯特」命名CGS單位制中的磁場強度單位。1937年美國物理教師協會設立「奧斯特獎章」,獎勵在物理教學上做出貢獻的物理教師。
居里夫婦
我要把人生變成科學的夢,然後再把夢變成現實。
---居里夫人
比埃爾·居里(Pierre Curie)1859年5月15日生於巴黎一個醫生家庭里.在他的兒童和少年時期,性格上好個人沉思,不易改變思路,沉默寡言,反應緩慢,不適應普通學校的灌注式知識訓練,不能跟班學習,人們都說他心靈遲鈍,所以從小沒有進過小學和中學.父親常帶他到鄉間採集動、植、礦物標本,培養了他對自然的濃厚興趣,學到了如何觀察事物和如何解釋它們的初步方法.居里14歲時,父母為他請了一位數理教師,他的數理進步極快,16歲便考得理學士學位,進入巴黎大學後兩年,又取得物理學碩士學位.1880年,他21歲時,和他哥哥雅克·居里一起研究晶體的特性,發現了晶體的壓電效應.1891年,他研究物質的磁性與溫度的關系,建立了居里定律:順磁質的磁化系數與絕對溫度成反比.他在進行科學研究中,還自己創造和改進了許多新儀器,例如壓電水晶秤、居里天平、居里靜電計等.1895年7月25日比埃爾·居里與瑪麗·居里結婚.
居里夫婦親自體驗了鐳的生理效應,他們曾不止一次地被鐳射線燙傷.他們與醫生一起研究將鐳用於治療癌症,開創了放射性療法.第一次世界大戰期間,她為了自己的祖國波蘭和第二祖國法國,參加了戰地衛生服務工作,組織X光汽車和X光照相室為傷兵服務,還用鐳來治療傷兵,起了很大的作用.
大戰結束後,居里夫人回到巴黎她創建的鐳學研究所,繼續自己的研究工作並培養青年學者.晚年完成了釙和錒的提煉.居里夫人在無任何防護設施的情況下從事了35年的鐳元素研究,加上大戰期間四年建立X射線室的工作,射線嚴重地損害了她的健康,引起她嚴重貧血.1934年5月她不得不離開自己心愛的實驗室,並於1934年7月4日與世長辭.
居里夫婦一生澹泊、謙虛,不喜歡世俗的恭維與贊揚,不關心個人的名利和地位.在發現鐳和提煉成功以後,他們不請求專利,也不保留任何權利.他們認為,鐳是一種元素,應該屬於全人類.他們向全世界公開他們的提鐳方法.對他們花費十幾年制備出來的、約值十萬美元的一克多鐳,全部交給了鐳學研究所,不取分文.對美國婦女界贈獻給她的一克鐳,也不據為私有,一半給了法國鐳學研究所,一半給了華沙的鐳學研究所.在將鐳用於治療癌症時,他們本可以一夜之間成為百萬富翁,但是他們商定,不要他們的發明帶來的一切物質利益.他們辛勤勞動的目的,是為人類從新發現中獲得幸福.
阿爾伯特.愛因斯坦
Albert Einsteni(1879--1955)20世紀最偉大的科學家
發展獨立思考和獨立判斷的一般能力,應當始終放在首位,而不應當把獲得專業知識放在首位。如果一個人掌握了他的學科的基礎理論,並且學會了獨立地思考和工作,他必定會找到他自己的道路,而且比起那種主要以獲得細節知識為其培訓內容的人來,他一定會更好地適應進步和變化。---愛因斯坦
20世紀最偉大的科學家,相對論的創立者,量子力學的奠基人。他1905年提出的相對論,使人們對物理學和世界的看法發生了天翻地覆的變化,對人類的思想產生了深刻的影響,使我們對物質世界的認識建立在嶄新的時空觀上。
愛因斯坦生於德國,是一個安靜而孤僻的孩子,喜愛閱讀和聽音樂,做事認真而目的明確。他雖然文靜,但並不順從被動,甚至向家庭教師扔過椅子。後來,他學會了控制自己的脾氣,但仍然非常固執。愛因斯坦洞悉力敏銳16歲發現了牛頓力學的缺陷,撥開當時「物理學天空上的兩朵烏雲」之一。
愛因斯坦推翻了人們認為空間和時間都是絕對的常識,於1905年提出了狹義相對論,提出了光量子假說,正確解釋了布朗運動,推導出了著名的公式 E=mc2。他的第二個科學成就的高峰是在1915年到1917年,建立了廣義相對論,修正了牛頓的引力理論,預言了使世界為之轟動的光線引力彎曲現象,提出了激光的原理,開創了宇宙學的研究。統一場理論和相對論和量子力學的統一問題,是報一生未競的事業,也是目前科學研究的前沿課題。
1933年,愛因斯坦為躲避法西斯的迫害移居美國直到去世。他一生都熱心於社會正義和人類和平事業。他說:「人只有獻身於社會,才能找到那實際上是短暫而有風險的生命意義。」
法拉第
(Faraday,Michel,1791~1867)
法拉第是著名的英國物理學家和化學家。他發現了電磁感應現象,這在物理學上起了重要的作用。1834年他研究電流通過溶液時產生的化學變化,提出了法拉第電解定律。這一定律為發展電結構理論開辟了道路,也是應用電化學的基礎。1845年9月13日法拉第發現,一束平面偏振光通過磁場時發生旋轉,這種現象被稱為「法拉第效應」。光既然與磁場發生相互作用,法拉第便認為光具有電磁性質。1852年他引進磁力線概念。他主張電磁作用依靠充滿空間的力線傳遞,為麥克斯韋電磁理論開辟了道路,也是提出光的電磁波理論的先驅,他的很多成就都是很重要的、帶根本性的理論。他製造了世界上第一台發電機。所有現代發電機都是根據法拉第的原理製作的。法拉第還發現電介質的作用,創立了介電常數的概念。後來電容的單位「法拉」就是用他的名字命名的。法拉第從小就熱愛科學,立志獻身於科學事業,終於成為了一個偉大的物理學家。
牛 頓
(Isaac Newton,1643~1727)
偉大的物理學家、天文學家和數學家,經典力學體系的奠基人。
我不知道世上的人對我怎樣評價。我卻這樣認為:我好像是在海上玩耍,時而發現了一個光滑的石子兒,時而發現一個美麗的貝殼而為之高興的孩子。盡管如此,那真理的海洋還神秘地展現在我們面前。---牛頓(英國)
牛頓1643年1月4日(儒略歷1642年12月25日)誕生於英格蘭東部小鎮烏爾斯索普一個自耕農家庭。出生前八九個月父死於肺炎。自小瘦弱,孤僻而倔強。3歲時母親改嫁,由外祖母撫養。11歲時繼父去世,母親又帶3個弟妹回家務農。在不幸的家庭生活中,牛頓小學時成績較差,「除設計機械外沒顯出才華」。
牛頓自小熱愛自然,喜歡動腦動手。8歲時積攢零錢買了錘、鋸來做手工,他特別喜歡刻制日晷,利用圓盤上小棍的投影顯示時刻。傳說他家裡牆角、窗檯上到處都有他刻劃的日晷,他還做了一個日晷放在村中央,被人稱為「牛頓鍾」,一直用到牛頓死後好幾年。他還做過帶踏板的自行車;用小木桶做過滴漏水鍾;放過自做的帶小燈籠的風箏(人們以為是彗星出現);用小老鼠當動力做了一架磨坊的模型,等等。他觀察自然最生動的例子是15歲時做的第一次實驗:為了計算風力和風速,他選擇狂風時做順風跳躍和逆風跳躍,再量出兩次跳躍的距離差。牛頓在格蘭瑟姆中學讀書時,曾寄住在格蘭瑟姆鎮克拉克葯店,這里更培養了他的科學實驗習慣,因為當時的葯店就是一所化學實驗室。牛頓在自己的筆記中,將自然現象分類整理,包括顏色調配、時鍾、天文、幾何問題等等。這些靈活的學習方法,都為他後來的創造打下了良好基礎。 牛頓的《光學》是他的另一本科學經典著作(1704年)。該書用標副標題是「關於光的反射、折射、拐折和顏色的論文」,集中反映了他的光學成就。
第一篇是幾何光學和顏色理論(棱鏡光譜實驗)。從1663年起,他開始磨製透鏡和自製望遠鏡。在他送交皇家學會的信中報告說:「我在1666年初做了一個三角形的玻璃棱鏡,以便試驗那著名的顏色現象。為此,我弄暗我的房間……」接著詳細敘述了他開小孔、引陽光進行的棱鏡色散實驗。關於光的顏色理論從亞里士多德到笛卡兒都認為白光純潔均勻,乃是光的本色。「色光乃是白光的變種。牛頓細致地注意到陽光不是像過去人們所說的五色而是在紅、黃、綠、藍、紫色之間還有橙、靛青等中間色共七色。奇怪的還有棱鏡分光後形成的不是圓形而是長條橢圓形,接著他又試驗「玻璃的不同厚度部分」、「不同大小的窗孔」、「將棱鏡放在外邊」再通過孔、「玻璃的不平或偶然不規則」等的影響;用兩個棱鏡正倒放置以「消除第一棱鏡的效應」; 取「來自太陽不同部分的光線,看其不同的入射方向會產生什麼樣的影響」;並「計算各色光線的折射率」,「觀察光線經棱鏡後會不會沿曲線運動」;最後才做了「判決性試驗」:在棱鏡所形成的彩色帶中通過屏幕上的小孔取出單色光,再投射到第二棱鏡後,得出核色光的折射率(當時叫「折射程度」),這樣就得出「白光本身是由折射程度不同的各種彩色光所組成的非勻勻的混合體」。這個驚人的結論推翻了前人的學說,是牛頓細致觀察和多項反復實驗與思考的結果。
牛頓在科學上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學觀點和一套初具規模的物理學方法論體系,給物理學及整個自然科學的發展,給18世紀的工業革命、社會經濟變革及機械唯物論思潮的發展以巨大影響。這里只簡略勾畫一些輪廓。 牛頓的哲學思想和方法論體系被愛因斯坦贊為「理論物理學領域中每一工作者的綱領」。這是一個指引著一代一代科學工作者前進的開放的綱領。但牛頓的哲學思想和方法論不可避免地有著明顯的時代局限性和不徹底性,這是科學處於幼年時代的最高成就。牛頓當時只對物質最簡單的機械運動作了初步系統研究,並且把時空、物質絕對化,企圖把粒子說外推到一切領域(如連他自己也不能解釋他所發現的「牛頓環」),這些都是他的致命傷。牛頓在看到事物的「第一原因」「不一定是機械的」時,提出了「這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝」的問題,(《光學》,疑問29),並長期轉到神學的「科學」研究中,費了大量精力。但是,牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣,都是啟迪後人不斷前進的教材。
"數學之神"——阿基米德
阿基米德公元前287年出生在義大利半島南端西西里島的敘拉古。父親是位數學家兼天文學家。阿基米德從小有良好的家庭教養,11歲就被送到當時希臘文化中心的亞歷山大城去學習。在這座號稱"智慧之都"的名城裡,阿基米德博閱群書,汲取了許多的知識,並且做了歐幾里得學生埃拉托塞和卡農的門生,鑽研《幾何原本》。
後來阿基米德成為兼數學家與力學家的偉大學者,並且享有"力學之父"的美稱。其原因在於他通過大量實驗發現了杠桿原理,又用幾何演澤方法推出許多杠桿命題,給出嚴格的證明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在數學上也有著極為光輝燦爛的成就。盡管阿基米德流傳至今的著作共只有十來部,但多數是幾何著作,這對於推動數學的發展,起著決定性的作用。
一個著名的故事是:敘拉古的亥厄洛王叫金匠造一頂純金的皇冠,因懷疑裡面摻有銀子,便請阿基米德鑒定一下。當他進入浴盆洗澡時,水漫溢到盆外,於是悟得不同質料的物體,雖然重量相同,但因體積不同,排去的水也必不相等。根據這一道理,就可以判斷皇冠是否摻假。阿基米德高興得跳起來,赤身奔回家中,口中大呼:『尤里卡!尤里卡』』〔希臘語enrhka,意思是『我找到了』〕他將這一流體靜力學的基本原理,即物體在液體中的減輕的重量,等於排去液體的重量,總結在他的名著《論浮體》〔On Floating Bodies〕中,後來以『阿基米德原理』著稱於世。
《砂粒計算》,是專講計算方法和計算理論的一本著作。阿基米德要計算充滿宇宙大球體內的砂粒數量,他運用了很奇特的想像,建立了新的量級計數法,確定了新單位,提出了表示任何大數量的模式,這與對數運算是密切相關的。
丹麥數學史家海伯格,於1906年發現了阿基米德給厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的傳抄本。通過研究發現,這些信件和傳抄本中,蘊含著微積分的思想,他所缺的是沒有極限概念,但其思想實質卻伸展到17世紀趨於成熟的無窮小分析領域里去,預告了微積分的誕生。
正因為他的傑出貢獻,美國的E.T.貝爾在《數學人物》上是這樣評價阿基米德的:任何一張開列有史以來三個最偉大的數學家的名單之中,必定會包括阿基米德,而另外兩們通常是牛頓和高斯。不過以他們的宏偉業績和所處的時代背景來比較,或拿他們影響當代和後世的深邃久遠來比較,還應首推阿基米德。
安 培
(Andre-Marie Ampere,1775~1836)
安培法國物理學家。 1775年1月22日生於里昂一個富商家庭。從小受到良好的家庭教育。他父親按照盧梭的教育思想,鼓勵他走自學成才之路。12歲時就自學了微分運算和各種數學書籍,顯示出較高的數學天賦。為了能到里昂圖書館去看接閱讀歐勒、伯努利等人的拉丁文原著,他還花了幾星期時間掌握了拉丁文。14歲時就鑽研了當時狄德羅和達蘭貝爾編的《網路全書》。沒有上過任何學校,依靠自學,他掌握了各方面的知識。 1793年(18歲)因其父在法國大革命時期被殺,為了糊口他做了家庭教師。在讀了一本盧梭關於植物學的書以後,又重新燃起了他對科學的熱情。1802年,在布爾讓-布雷斯中央學校任物理學及化學教授,1808年被任命為新建的大學聯合組織的總監事,此後一直擔任此職。1814年被選為帝國學院數學部成員。1819年主持巴黎大學哲學講座。1824年任法蘭西學院實驗物理學教授,1836年6月10日在馬賽逝世。
他的興趣十分廣泛,早年是在數學方面,曾研究過概率論及偏微分方程,他的一篇關於博奕機遇的數學論文曾引起達朗貝爾的矚目。後來又作了些化學研究,他只比阿伏加德羅晚三年導出阿伏加德羅定律。由於他高超的數學造詣,他成為將數學分析應用於分子物理學方面的先驅。他的研究領域還涉及植物學、光學、心理學、倫理學、哲學、科學分類學等方面。他寫出了《人類知識自然分類的分析說明》(1834~1843)這一涉及各科知識的綜合性著作。
他的主要科學工作是在電磁學上。1820年奧斯特發現電流磁效應的消息由阿拉果帶回巴黎,他作出迅速反應,在短短的一個多月時間內,提出了3篇論文,報告他的實驗研究結果:通電螺線管與磁體相似;兩個平行長直載流導線之間存在相互作用。進而他用實驗證明,在地球磁場中,通電螺線管猶如小磁針樣取向。一系列實驗結果,提供給他一個重大線索:磁鐵的磁性,是由閉合電流產生的。起先,他認為磁體中存在著一個大的環形電流,後來經好友菲涅耳提醒(宏觀圓形電流會引起磁體中發熱),提出分子電流假說。他試圖參照牛頓力學的方法,處理電磁學問題。他認為在電磁學中與質點相對應的是電流元,所以根本問題是找出電流元之間的相互作用力。為此,自1820年10月起,他潛心研究電流間的相互作用,這期間顯示了他的高超實驗技巧。依據四個典型實驗,他終於得出了兩個電流元間的作用力公式。他把自己的理論稱作「電動力學」。安培在電磁學方面的主要著作是《電動力學現象的數學理論》,它是電磁學的重要經典著作之一。
此外,他還提出,在螺線管中加軟鐵芯,可以增強磁性。1820年他首先提出利用電磁,現象傳遞電報訊號。
以他的姓氏安培命名的電流強度的單位,為國際單位制的基本單位之一。