八年级物理下册物理知识升华精讲。
吴月明。八年级下册物理最主要学的就是两块内容:力和功(能量)。下面我们分别对这两块进行知识梳理。
一、力。力学中我们首先学了力的一些基础知识:力的产生,三要素,力的作用效果。
在此基础之上先对力进行细分逐一学习,比如:弹力、重力、摩擦力和浮力,所以研究这些力重要就是研究它们的产生和三要素,要抓住这两个重点(当然对于每个力课本要求的侧重点会有所不同),这就是我们的第七章,第八章第三节以及第十章研究的内容。
其次是力的作用效果:
1、力可以改变物体运动状态。
这一条揭示了力和运动的关系。物体的运动不需要力来维持,惯性才是维持物体运动状态的原因,而力是改变物体运动状态的原因,所以,物体运动状态和力有直接关系,力是原因,运动状态是表象,力决定着物体的运动情况。所以我们对力和运动的问题首先要进行受力分析,而受力分析的方法就是先确定研究对象,后看其状态,再分析,三者缺一不可。
受力分析是贯穿经典物理力学始终的必备技能。这部分内容我们在第八章和第十章第四节有所体现。
2、力可以使物体发生形变。
力可以使物体形状发生改变,比如捏橡皮泥,拉弯的弓。但我们在第九章中重点研究的是压力使物体发生的形变即压力的作用效果。比如书上骆驼和蚊子的例子可以说明压力作用效果除力跟压力有关外还跟受力面积有关,那么压力的作用效果大小怎么比较呢?
得进行控制变量,最后得出了压强这个新物理量,所以压强的物理意义表示的就是压力作用效果的大小。当然,液体和气体都有压强,它的产生是因为重力和流动性所致,这里液体压强的公式应该要会推导。既然是液体和气体都是流体,那么流体在流动的时候压强大小有什么变化呢?
这也是第九章第四节研究的内容。
二、功和能量。
实际上功是力成效的另外一种体现:一个力作用在物体上,如果在力的方向上移动了距离,我们就说这个力的作用有了成效,就说对物体做了功,表现为能量的转化或转移。做了多少功就转化或转移了多少能量,相反如果能量要转化就必须通过做功的形式去实现,所以,功是能量转化的量度,这就是功能原理(关系)。
比如说将一个物体举高,它能量(重力势能)得以增加,这个能量是怎么转化来的呢?是外界对它做功的结果,相当于外界通过克服重力做功将能量转化储存成为重力势能。就像把一根橡皮筋拉伸之后具有弹性势能一样,是外界克服弹力做功将能量转化储存成为弹性势能。
所以我们通常常说,一个物体被举高或被提升之后对它做的功就相当于克服其重力做的功,表现为重力势能的增加。再比如,一个力作用在一个物体,水平运动一段距离后停止,那么这个力对物体做的功去**了呢?其实是在克服摩擦阻力做功转化成内能耗散了,这就是摩擦生热的原理。
再比如你今天吃的饭能量去**了呢?除了转化成热量耗散一部分外,是你不断的运动或思维不断的对外做功得以消耗。汽车的汽油能量去**了?
通过发动机汽油燃烧成内能,然后对外做功转化成汽车的动能,同时也耗散一部分热能(内能)……所以,能量既不会凭空产生也不会消失,只能从一种能量转化成另外的能量,在转化和转移的过程中,总量是不会变的,这也是能量守恒定律。实际,我们学的机械能守恒定律只是能量守恒中的其中一种。因为如果一个系统只有内力做功时,外界没有对其做功,它也没对外做功,所以这个系统能量不会增加也不会减少,但因为是内力做功,能量肯定要转化,但系统总能量不能变,所以表现出的只能是内部的不同能量的相互转化。
这也是为什么地球围绕太阳转而永不停止的原因,因为除了内力(引力)做功,外界没有给予这个系统能量,这个系统也没有对外做功,所以这个系统的能量永远不会变,所以,如果把地球作为研究对象,只有动能势能相互转化,即它的机械能是守恒的。
另外顺便说下简单机械,简单机械的存在是为了人们方便,省事。但它绝对不省功,因为我通过用简单机械对物体做功(有用功)的同时也得对机械做功消耗额外的能量(额外功),所以它不省功。既然存在有用功和额外功,人们在消耗一定的能源的时候肯定希望有用功越大越好,那么有用功在总功中的份额这就机械的效率,简称机械效率。
所以机械效率的意义是用来衡量一个机械的性能好坏优劣,即能源利用率高低的问题。而功率衡量的是做功快慢,因为功是能量转化的量度,进一步说就是能量转化快慢的问题,比如一个30w的灯泡和一个100w的灯泡,100w的单位时间内转化成的光能要更多一些,所以表现出来就是要更亮,更耗电。赛车的发动机功率大,就是单位时间内消耗的能源更多,转化成的机械能(动能)就更多,表现为提速快。
这些就是第。
十一、十二章中的内容。
绵山镇第一初级中学校。
2024年6月10日。
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