初中力學(xué)知識點解析

初中力學(xué)知識點解析一、質(zhì)量和密度1、質(zhì)量物體所含物質(zhì)多少叫做物體質(zhì)量（m）。在國際單位制中，質(zhì)量基本單位是千克（kg），慣用質(zhì)量單位還有噸（t）、克（g）和毫克（mg）等，它們之間存在著換算關(guān)系：1噸（t）=1000千克（kg），1千克（kg）=1000克（g），1克（g）=1000毫克（mg）。質(zhì)量是物體一個屬性，它不隨物體形狀、狀態(tài)、溫度或位置而改變。日常生活中，慣用案秤、臺秤、桿秤測量物體質(zhì)量；試驗室中，用天平測量物體質(zhì)量，有托盤天平和物理天平。用托盤天平測量物體質(zhì)量，要記住口訣：水平臺上，游碼歸零，橫梁平衡，左物右砝，先大后小，橫梁平衡。詳細(xì)而言：①天平要放在水平臺面上；②游碼移到標(biāo)尺左端零刻度處；③調(diào)整螺母使橫梁水平，指針指在刻度板中央，使天平平衡（假如指針偏右，應(yīng)將平衡螺母向左旋動，反之，將平衡螺母向右旋動）；④將物體放在左盤中；⑤按估量質(zhì)量，在右盤上增添砝碼，使指針靠近刻度板中央；⑥調(diào)整游碼，使指針指在刻度板中央，砝碼總質(zhì)量與游碼所在位置刻度值之和就是被測物體質(zhì)量。天平是比較精密儀器，使用時要注意愛護(hù)。天平稱量不能超出它最大稱量，不允許把潮濕或有腐蝕性物質(zhì)直接放在托盤上，要保持砝碼干燥、清潔，不能用手直接觸摸砝碼，用后要及時放回砝碼盒里。2、密度同種物質(zhì)質(zhì)量與體積比值都相等，不一樣物質(zhì)質(zhì)量與體積比值不相等，這個比值反應(yīng)了物質(zhì)一個特征。物理學(xué)中，把某種物質(zhì)單位體積質(zhì)量叫做這種物質(zhì)密度（ρ），密度概念聽說最早是由古希臘學(xué)者阿基米德提出。依照密度定義，可得，在國際單位制中，密度單位是千克/米3，讀作“千克每立方米”，密度慣用單位還有克/厘米3，它們之間存在著換算關(guān)系：1千克/米3=1×103克/厘米3。依照，首先使用天平測出質(zhì)量，然后使用量筒測出體積，最終使用公式得出密度。人們利用試驗方法測量出常見物質(zhì)密度，并將它們列成了密度表。密度在生產(chǎn)技術(shù)上應(yīng)用，可從以下幾個方面反應(yīng)出來：（1）可判別組成物體材料。密度是物質(zhì)特征之一，每種物質(zhì)都有一定密度，不一樣物質(zhì)密度通常是不一樣，所以我們能夠利用密度來判別物質(zhì)。其方法是是測定待測物質(zhì)密度，把測得密度和密度表中各種物質(zhì)密度進(jìn)行比較，就能夠判別物體是什么物質(zhì)做成。（2）可計算一些極難稱量物體質(zhì)量或形狀比較復(fù)雜物體體積。依照密度公式變形式或能夠計算出物體質(zhì)量和體積，尤其是一些質(zhì)量和體積不便直接測量問題，如計算不規(guī)則形狀物體體積、紀(jì)念碑質(zhì)量等。（3）可判定物體是實心還是空心。判定物體是空心還是實心，通常有以下三種方法：①依照公式，求出物體密度ρ物，再與該物質(zhì)密度ρ0比較，若ρ0>ρ物，則為空心，若ρ0＝ρ物，則為實心；②測出質(zhì)量m0，由公式，求出V0，再與V物比較，若V物>V0，則為空心，若V0=V物，則為實心；③把物體看成實心物體對待，由公式，求出體積為V0實心物體質(zhì)量m物，然后將m物與物體實際質(zhì)量m0比較，若m物>m0時，則為空心，若m物=m0，則體為實心。（4）可計算液體內(nèi)部壓強(qiáng)以及浮力等（詳見后）。二、力作用我們對物體推、拉、提、壓時都會感到肌肉擔(dān)心，由此人對物體施加推力、拉力、提力、壓力，物體也對應(yīng)受到這些力。力（F）是物體之間相互作用，施加力物體叫做施力物體，受到力物體叫做受力物體，力是不能擺脫物體而獨立存在。任何兩個物體之間力作用總是相互，施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體。因為單獨一個物體不能產(chǎn)生力，所以施力物體與受力物體一定同時存在、同時消失。而對于某一詳細(xì)力而言，施力物體和受力物體是一定。比如手拍桌面時，手拍打桌面力施力物體是受，受力物體是桌面；因為力作用是相互，所以桌面對手也有力作用，其施力物體是桌面，受力物體是手。產(chǎn)生力作用是否跟兩物體是否接觸無關(guān)，相互接觸物體之間可能沒有力作用，相互不接觸物體之間可能發(fā)生力作用（重力、電場力、磁力等）。力能夠使物體發(fā)生形變。比如彈簧在壓力作用下縮短了，在拉力作用下伸長了。力能夠改變物體運動狀態(tài)。力既能改變物體運動快慢，也能改變物體運動方向。一個物體只要發(fā)生形變或運動狀態(tài)改變，那么這個物體一定受到力作用；而一個物體若受到力作用，那么這個物體可能形狀發(fā)生改變，也可能運動狀態(tài)發(fā)生改變，還可能二者都發(fā)生改變，但絕不能必定是哪一個情況。在國際單位制中，力單位是牛頓（N）。1牛大小約為托起兩個雞蛋所用力。測量力儀器叫做測力計，試驗室中慣用測力計是彈簧秤。其測量原理是：在彈性程度內(nèi)，彈簧伸長與所受拉力成正比。使用彈簧秤前，先要了解彈簧秤測量范圍，不要讓彈簧秤測量超出它測量范圍力；再了解彈簧秤刻度上每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛。還要觀察彈簧秤指針是否與零刻度對齊，假如沒有對齊則要調(diào)零。除了彈簧秤外，還有測量握力握力計，測量機(jī)車、拖拉機(jī)牽引力牽引測力計等。力對物體作用效果取決于力大小、方向與作用點，這三個原因稱為力三要素。在物理學(xué)中，慣用一根帶箭頭線段來表示力。線段起點表示力作用點，線段長度表示力大小，箭頭所指方向表示力方向。用一根帶箭頭線段表示出力三要素方法，叫做力圖示。三、重力物體因為地球吸引而受到力叫做重力（G），重力施力物體是地球，受力物體是物體本身。重力方向總是豎直向下（重錘線所指示方向稱為豎直方向）。地面上同一點處物體受到重力大小跟物體質(zhì)量成正比，用關(guān)系式G=mg表示。通常在地球表面附近，g值約為9.8牛/千克，表示質(zhì)量是1千克物體受到重力是9.8牛。在要求不太精準(zhǔn)情況下，能夠取g=10牛/千克。物體所受重力作用點叫做重心，重心是重力等效作用點。質(zhì)地均勻外形規(guī)則物體重心，在它幾何中心上，如均勻細(xì)棒重心在它中點，球重心在球心，方形薄木板重心在兩條對角線交點；能夠用二次懸掛法找到不規(guī)則物體重心。不過重心位置不一定在物體之上，比如圓環(huán)重心在其中心，背越式跳高運動員在最高點時重心也在其身外。四、摩擦力兩個相互接觸物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，就會在接觸面上產(chǎn)生一個妨礙物體相互運動力，這種力就叫做摩擦力（f）。摩擦力只可能產(chǎn)生在相互接觸物體之間，不接觸物體間不存在摩擦力。要發(fā)生相對運動是指兩個接觸物體接觸面間有相對運動趨勢（比如沿水平方向推講臺，但沒有推進(jìn)，這就是因為地面對講臺有摩擦力）；已經(jīng)發(fā)生相對運動是指已經(jīng)在相對運動（比如在冰面上滑動冰壺最終會停頓，是因為冰面對冰壺有摩擦作用）。一個物體在另一個物體表面滑動時受到摩擦力，叫做滑動摩擦力。其方向總是跟接觸面相切，而且跟物體與相對運動方向相反。滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度關(guān)于：物體在另一物體表面上運動，壓力越大，滑動摩擦力越大；在相同壓力下，物體在不一樣物體表面上運動，表面越粗糙，滑動摩擦力越大。能夠由公式f=μN來計算滑動摩擦力大小，μ為滑動摩擦系數(shù)（即摩擦力和壓力之間比值），N是壓力（支持力）。一個物體與另一個物體接觸，而且有相對運動趨勢（但沒有相對運動）時所受到摩擦力叫做靜摩擦力。其方向跟接觸面相切，而且跟物體相對運動趨勢方向相反。一個物體在另一個物體表面上滾動時所受到摩擦力叫做滾動摩擦力。輪子在地面上滾動時會產(chǎn)生滾動摩擦。相同條件下，滾動摩擦力要比滑動摩擦力小得多，正因為如此，在地上拖動一圓筒比滾動一圓筒困難得多。在生活中，摩擦有時是有益，有時是有害。比如人走路、騎車、握筆，傳送帶傳送就需要增大摩擦。而像機(jī)器運轉(zhuǎn)時，格零件之間摩擦就是有害，它使機(jī)器發(fā)燒，既降低了機(jī)器工作效率，又加緊了零件磨損。能夠經(jīng)過增大壓力或使接觸面變粗糙來增大摩擦，能夠經(jīng)過減小壓力、使接觸面變光滑或?qū)⒒瑒幽Σ磷優(yōu)闈L動摩擦來減小摩擦。五、二力平衡假如一個力F產(chǎn)生作用效果和兩個力F1和F2共同產(chǎn)生作用效果相同，那么就能夠用力F來代替這兩個力F1和F2。其中，F(xiàn)叫做F1和F2協(xié)力，F(xiàn)1和F2叫做F分力。比如原來由幾個小孩才能共同提起重物能夠由一個大人一手提起，原來由兩個人才能推進(jìn)卡車也能夠由一個大力士推進(jìn)。協(xié)力并不是物體所受到另外一個力，假如將作用在物體上幾個力去掉，用協(xié)力能夠?qū)崿F(xiàn)原先作用效果。求幾個力協(xié)力叫做力合成，就是用一個力來代替幾個力作用。在同一直線上，方向相同兩個力協(xié)力大小等于兩力之和，協(xié)力方向跟兩個力方向相同,F=F1+F2；方向相反兩個力協(xié)力大小等于兩力之差，協(xié)力方向跟兩個力中較大那個力方向相同，F(xiàn)=|F1－F2|。水平桌面物體，受到地球?qū)λ亓妥烂鎸λС至μ幱陟o止?fàn)顟B(tài)；在水平公路上行駛汽車，在運動方向受到了牽引力和摩擦力作用而處于勻速直線運動狀態(tài)。物體在兩個或多個力作用下，能夠保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這就是物體處于平衡狀態(tài)，這兩個力互為平衡力。試驗證實，作用在同一物體上兩個力，只有當(dāng)它們大小相等、方向相反，而且作用在同一條直線上時，才能使物體保持平衡，也就是一對平衡力，簡言之，就是：同體、等值、反向、共線。假如四個條件中缺乏任何一條，這兩個力必定不是平衡力。當(dāng)二力平衡時，這兩個力協(xié)力為零。六、牛頓第一定律古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為：要使一個物體運動起來必須有力推它、拉它，當(dāng)力停頓作用后，運動物體便靜止不動。要使一個物體做勻速運動，必須有一個恒定力作用于它。歸納起來就是：力是維持物體運動原因。ACBC’伽利略構(gòu)想有兩個對接斜面，將小球從斜面AB上某一高處由靜止釋放，小球?qū)L上另一個斜面BC，假如沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉砀叨?。假如減小斜面BC傾角，變?yōu)閳D中BC’，小球?qū)⒔?jīng)過更長旅程，最終仍能達(dá)成原來高度；繼續(xù)減小斜面BC傾角，小球經(jīng)過旅程也更長。當(dāng)BC最終成為水平面時，小球再也達(dá)ACBC’假如讓同一小車從同一斜面上同一位置由靜止開始滑下（目標(biāo)：為了確保每次小車抵達(dá)水平面時有相同速度），第一次在水平面上鋪上毛巾，小車在毛巾上滑行很短距離就停下了；第二次在水平面鋪上較光滑棉布，小車在棉布上滑行距離較遠(yuǎn)；第三次是光滑木板，小車滑行距離最遠(yuǎn)。也能夠類似得出結(jié)論。與伽利略同時代物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家迪卡爾又深入完善上述論點：運動物體在不受外力作用時，將沿原來方向勻速運動下去。牛頓在伽利略等人研究基礎(chǔ)上，總結(jié)出牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實基礎(chǔ)上，經(jīng)過深入推理而概括出來，且經(jīng)受住了實踐檢驗，所以已成為大家公認(rèn)力學(xué)基本定律之一。不過我們周圍不受力是不可能，所以不可能用試驗來直接證實牛頓第一定律。牛頓第一定律澄清了物體做勻速直線運動能夠不需要力，即力與運動狀態(tài)無關(guān)，所以力不是產(chǎn)生或維持運動原因。不過現(xiàn)實生活中，物體做勻速直線運動或保持靜止，是因為受力平衡結(jié)果。牛頓第一定律表明，一切物體都具備保持勻速直線運動狀態(tài)或保持靜止?fàn)顟B(tài)性質(zhì)，物體這種性質(zhì)叫做慣性，所以牛頓第一定律又叫做慣性定律。慣性是物體一個屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小只與物體質(zhì)量關(guān)于，與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關(guān)。人們有時要利用慣性，比如跳遠(yuǎn)運動員助跑、用力能夠?qū)⑹^甩出很遠(yuǎn)、騎自行車蹬幾下后能夠讓它滑行；有時要預(yù)防慣性帶來危害，比如小型客車前排乘客要系安全帶、車輛行使要保持距離、包裝玻璃制品要墊上很厚泡沫塑料。七、壓強(qiáng)1、壓強(qiáng)物理中壓力（F）指垂直作用在物體表面上力。壓力不一樣于重力：壓力是彈力，因為相互接觸兩個物體相互擠壓發(fā)生形變而產(chǎn)生，而重力是因為地面附近物體受到地球吸引作用而產(chǎn)生；壓力方向與受力物體接觸面相垂直，但重力方向一直豎直向下；壓力作用在物體接觸面上，而重力作用在物體重心。壓力大小與重力無關(guān)，當(dāng)物體放在水平面上時，物體對水平面壓力大小可能等于物體重力大小。壓力能使物體發(fā)生形變。在受力面積相等情況下，壓力越大，壓力作用效果越顯著（此時壓強(qiáng)與壓力成正比）；在壓力相同情況下，受力面積越小，壓力作用效果越顯著（此時壓強(qiáng)與受力面積成反比）。當(dāng)受力面積與壓力都不相同時，則比較物體單位面積上所受到壓力大小來比較壓力作用效果。物體單位面積上所受到壓力叫做壓強(qiáng)（p）。依照壓強(qiáng)定義，可得，在國際單位制中，壓強(qiáng)單位是牛/米2，叫做帕斯卡（Pa）。1帕表示1平方米面積上受到壓力是1牛。帕是一個很小單位，一張紙攤開平方在桌面上或者3粒芝麻放在水平桌面上時，產(chǎn)生壓強(qiáng)約為1帕。2、液體壓強(qiáng)液體容器底、內(nèi)壁、內(nèi)部壓強(qiáng)稱為液體壓強(qiáng)，簡稱液壓。液體具備重力，所以對容器底有壓強(qiáng)。液體深度越大，壓強(qiáng)越大；密度越大，壓強(qiáng)越大。液體具備流動性，所以液體對“限制”它流動側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)。比如水從筒不一樣高度空中射出，孔高度越高，射得越近，這現(xiàn)象說明，液體對容器側(cè)壁有壓強(qiáng)，液體對容器側(cè)壁壓強(qiáng)隨深度增大而增大。游泳時，潛入水中會感到胸部和全身受到水壓力，說明液體內(nèi)部也存在壓強(qiáng)，能夠經(jīng)過U型管壓強(qiáng)計研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律。U型管壓強(qiáng)計右管開口向上，左管經(jīng)過橡皮軟管跟一個扎有橡皮薄膜金屬盒相連。壓強(qiáng)計金屬盒橡皮膜不受壓力時，U型管中兩液面相平；壓強(qiáng)計金屬盒橡皮膜受大小不一樣壓力時，壓力越大，U型管中液面差越大；將壓強(qiáng)計金屬盒，放入水中不一樣深度時，能夠觀察到深度越深，U型管中液面差越大；將壓強(qiáng)計金屬盒放入水中相同深度處，改變橡皮膜方向，U型管中液面差不變；將壓強(qiáng)計金屬盒，分別放入水中和濃鹽水中相同深度處，觀察到在鹽水中U型管中液面差顯著較大。由此可見，液體內(nèi)部壓強(qiáng)取決于液體密度和液體內(nèi)部深度：同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大；同種液體，同一深度，液體向各個方向都有壓強(qiáng)，且各個方向壓強(qiáng)相等；在不一樣液體內(nèi)部當(dāng)深度相同時，液體密度越大，壓強(qiáng)越大。構(gòu)想在密度為ρ液體中，距液面下h深處有一個面積為S水平液面，則在該液面上方有一個體積為Sh液柱，該液柱對此水平液面壓力，那么該水平液面所受壓強(qiáng)大小為。此公式不但適適用于計算液體內(nèi)部壓強(qiáng)，也適適用于柱狀固體。甲乙由公式p=ρgh可知，液體內(nèi)部壓強(qiáng)根液體質(zhì)量無關(guān)。在如圖所表示兩容器中倒入等高水，水質(zhì)量不一樣，把U型管壓強(qiáng)計金屬盒分別放入兩容器底部，兩次液面高度差相同。顯然，甲容器中液體對容器甲乙3、大氣壓強(qiáng)地球周圍包著一層厚厚空氣，它主要是由氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣和氦、氖、氬等氣體混合組成，通常把這層空氣整體稱之為大氣。它上疏下密地分布在地球周圍，總厚度達(dá)1000千米，全部浸在大氣里物體都要受到大氣作用于它壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)（p0）是指地球上某個位置空氣產(chǎn)生壓強(qiáng)，簡稱大氣壓。瓶吞蛋試驗、覆杯試驗這些現(xiàn)象證實了大氣壓確實存在。1654年德國馬德堡市市長、學(xué)者奧托格里克和助手把兩個黃銅半球殼中間墊上橡皮圈，再把兩個半球殼灌滿水后合在一起，然后把水全部抽出，使球內(nèi)形成真空，最終把氣嘴上龍頭擰緊封閉，周圍大氣把兩個半球緊緊地壓在一起。16匹馬才把它們拉開。奧托格里克為此做了詳盡解釋：“平時，我們將兩個半球緊密合攏，無須用力，就會分開。這是因為球內(nèi)球外都有大氣壓力作用，相互抵消平衡了，好像沒有大氣作用似。今天，我把它抽成真空后，球內(nèi)沒有向外大氣壓力了，只有球外大氣緊緊地壓住這兩個半球……”這次馬德堡半球試驗證實了大氣壓確實存在，而且大得驚人。真空吊、用吸管吸飲料，均利用了大氣壓。1643年，意大利科學(xué)家托里拆利首先用試驗測定了大氣壓值。取一根約1米長一段封閉玻璃細(xì)管，在管內(nèi)灌滿水銀并排出空氣，用另一只手食指緊緊堵住玻璃管開口端把玻璃管小心地倒插在盛有水銀槽里，待開口端全部浸入水銀槽內(nèi)時放開手指。當(dāng)管內(nèi)外水銀液面高度差約為76厘米時，它就停頓下降，這個試驗說明大氣壓強(qiáng)根76厘米汞柱所產(chǎn)生壓強(qiáng)相等。假如逐步傾斜玻璃管，管內(nèi)水銀柱豎直高度不變；用內(nèi)徑不一樣玻璃管和長短不一樣玻璃管重做這個試驗，能夠發(fā)覺水銀柱豎直高度不變，說明大氣壓強(qiáng)與玻璃管粗細(xì)、長短無關(guān)。要求能支持76厘米汞柱大氣壓叫做一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即p0=ρgh=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米=1.01×105帕。一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支持10.34米高水柱，所以托里拆利試驗不能用水代替水銀。汞氣壓計和無液氣壓計能夠測定大氣壓數(shù)值。大氣壓隨海拔高度升高而減??；大氣壓分布和改變與天氣也有親密關(guān)系，晴高陰低、冬高夏低。在壓強(qiáng)低地方，水沸點也對應(yīng)降低。八、浮力1、浮力大小浸在液體或氣體中物體受到豎直向上力叫浮力。對于漂浮在液面上物體（浮體）而言，浮力與物體重力大小相等。還能夠經(jīng)過計算物體在空氣中與浸在液體中，兩種情況下彈簧秤示數(shù)之差來得到浮力。對于浸沒在液體內(nèi)物體而言，浮力是物體受到液體對其向上與向下壓力差，h1是液體下表面深度，h2是液體上表面深度，S是物體橫截面積，即：。影響浮力大小原因有兩個：液體密度和物體排開液體體積，而與物體質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒深度等均無關(guān)。能夠得到阿基米德原理：浸在液體里物體受到浮力大小等于物體排開液體所受到重力。由物體平衡條件與阿基米德原理能夠得到，將漂浮物體全部浸入液體里，需加豎直向下外力等于液體對物體增大浮力；同一物體漂浮在不一樣液體里，所受浮力相同，在密度大液體里浸入體積小；漂浮物體浸入液體體積是它總體積幾分之幾，物體密度就是液體密度幾分之幾。2、物體浮沉浸沒在液體中物體，同時受到浮力和重力作用，物體浮沉就取決于豎直方向上受到浮力F浮和重力G大小。當(dāng)F浮>G時，物體從液體中逐步降低它深度，趨向液面運動過程，物體上??；當(dāng)F浮<G時，物體逐步增加在液體中深度，趨向容器底部運動過程，物體下沉；當(dāng)F浮=G時，若V排=V物，物體漂浮，若V排<V物，物體能夠停留在液體里任何深度地方，物體懸浮；若物體靜止在容器底部情形，這時F浮+N=G物（N是容器底對物體作用力），物體沉底。其中，上浮和下沉是兩個運動過程，懸浮、漂浮、沉底是三種靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)物體完全浸沒在液體中時，經(jīng)過比較物體密度和液體密度，也能夠判斷物體沉浮。當(dāng)ρ物<ρ液時，物體上??；當(dāng)ρ物>ρ液時，物體下沉；當(dāng)ρ物=ρ液時，物體懸浮。能夠經(jīng)過增大浮力（增大液體密度、增大物體排開液體體積）或減小本身重力（潛水艇排水、熱氣球充氣和放氣）使物體浮起來。3、浮力應(yīng)用（1）密度計密度計是利用物體浮在液面條件來工作，用密度計測量液體密度時，它受到浮力總等于它重力。待測液體密度越大，密度計浸入液體中體積則越小，露出部分體積就越大；反之待測液體密度越小，密度計浸入液體中體積則越大，露出部分體積就越小，所以密度計上刻度值是“上小下大”。（2）輪船鋼鐵制造輪船，船體是空心，使它排開水體積增大，受到浮力增大，這時船受到浮力等于本身重力，所以能浮在水面上。（3）潛水艇不論潛水艇下潛多深，排開液體體積一直不變，所以潛水艇所受浮力一直不變。潛水艇上浮和下沉是靠壓縮空氣調(diào)整水艙里水多少來控制本身重力而實現(xiàn)。若要下沉，可充水，使F浮＜G；若要上浮，可排水，使F?。綠。當(dāng)它在海面上行駛時，受到浮力大小等于潛水艇重力。（4）氣球、飛艇和熱氣球氣球和飛艇里充是密度小于空氣氣體，熱氣球里充是被燃燒器加熱、體積膨脹、密度變小了熱空氣，當(dāng)F浮≥G時，氣球或飛艇可升上天空。若要使充氦氣或氫氣氣球或飛艇降回地面，能夠放出球內(nèi)一部分氣體，使氣球積縮小，浮力減小，使浮力小于G；對于熱氣球，只要停頓加熱，熱空氣冷卻，氣球體積就會縮小，減小浮力，使浮力小于G而降回地面。九、簡單機(jī)械1、杠桿在力作用下能夠繞固定點轉(zhuǎn)動硬棒叫做杠桿。杠桿是一個簡單機(jī)械。杠桿不一定必須是直，也能夠是彎曲，不過必須確保是硬棒，不易變形。鑷子、腳踏板、獨輪車、側(cè)刀、扳頭、天平、羊角錘、火鉗等，都是杠桿。杠桿繞著轉(zhuǎn)動固定點O叫做支點；使杠桿轉(zhuǎn)動力叫做動力（F1），（施力點叫動力作用點）；妨礙杠桿轉(zhuǎn)動力叫做阻力（F2），（施力點叫阻力作用點）；經(jīng)過力作用點沿力方向直線叫做力作用線；從支點到力作用線距離叫做力臂；從支點O到動力F1作用線垂直距離叫做動力臂（l1）；從支點O到阻力F2作用線垂直距離叫做阻力臂（l2）。找出杠桿“三點”“兩臂”，首先要確定所要研究杠桿，畫出示意圖，在圖中找出支點、動力作用點和阻力作用點，尤其要能在轉(zhuǎn)動中找出支點，畫力臂時先要引出力作用線，可沿正、反方向延長虛線，然后作支點到力作用線垂線，從支點到力作用線距離才是力臂，注意力臂一定過支點，力臂不一定在杠桿上。并要注意，力臂要用虛線且用大括號括出，力臂與力垂直、用垂直符號標(biāo)出。當(dāng)幾個力作用在同一杠桿上時，支點到作用線距離最長者就是最小；當(dāng)力作用線經(jīng)過支點時，則該力對支點力臂為零。當(dāng)杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，杠桿平衡。研究杠桿平衡條件試驗前，應(yīng)調(diào)整杠桿兩端螺母，使杠桿在水平位置平衡，這么做能夠方便從杠桿上量出力臂。此時滿足：動力×動力臂=阻力×阻力臂。即，或。能夠看出，動力臂l1是阻力臂l2幾倍時，動力F1就是阻力F2幾分之一。動力臂大于阻力臂時，動力小于阻力，這種杠桿稱為省力杠桿，它省力、費距離，比如撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀等；動力臂小于阻力臂時，動力大于阻力，這種杠桿稱為費勁杠桿，它費勁、省距離，比如縫紉機(jī)踏板、起重臂、人前臂、剪發(fā)剪刀、釣魚桿等；動力臂等于阻力臂時，動力與阻力相等，這種杠桿稱為等臂杠桿，它不省力不費勁，有天平、定滑輪等。硬物體要用較大力才能剪開，這說明阻力較大，應(yīng)用動力臂較長、阻力臂較短剪刀（省力杠桿）；紙或布之類較軟物體用較小力就能剪開，這說明阻力較小，同時為了加緊剪切速度，刀口要比較長，應(yīng)用動力臂較短、阻力臂較長剪刀（費勁杠桿）；修剪樹枝時，首先樹枝較硬，這就要求剪刀動力臂要長、阻力臂要短，另首先，為了加緊修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口要長，應(yīng)用動力臂較長、阻力臂較短，同時刀口較長剪刀（省力杠桿）。阿基米德曾講：“給我一個支點和一根足夠長杠桿，我就能夠撬動地球?！贝藭r阻力較大，這是一根費勁杠桿，盡管找不到那么長、那么堅硬杠桿，也找不到那個支點，撬動地球只是阿基米德假想，不過這句話有嚴(yán)格科學(xué)依據(jù)，依然催人奮進(jìn)。阿基米德曾經(jīng)借助杠桿和滑輪組，使停放在沙灘上桅船順利下水。在保衛(wèi)敘拉古國免受羅馬海軍攻擊戰(zhàn)斗中，阿基米德利用杠桿原理制造了遠(yuǎn)、近距離投石器，利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人，曾把羅馬人阻于敘拉古城外達(dá)3年之久。而我國，3000多年前就應(yīng)用杠桿工作，比如用舂搗谷、用桔槔從井中吸水，在戰(zhàn)國時期已制成精準(zhǔn)天平和桿稱，在2400多年前《墨經(jīng)》中對杠桿原理已經(jīng)有了精辟闡述。2、滑輪由可繞中心軸轉(zhuǎn)動有溝槽圓盤和跨過圓盤柔索（繩、膠帶、鋼索、鏈條等）所組成能夠繞著中心軸轉(zhuǎn)動簡單機(jī)械叫做滑輪?；喪亲冃胃軛U，是一個簡單機(jī)械?；喎譃槎ɑ喓蛣踊?。（1）定滑輪使用時中心軸固定不動滑輪叫定滑輪。旗桿頂上裝有定滑輪，竹簾上方也裝有定滑輪。定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，動力臂與阻力臂等于滑輪半徑，使用定滑輪不能省力不過能改變動力方向。（2）動滑輪使用時中心軸跟重物一起移動滑輪叫動滑輪。動滑輪實質(zhì)是省力杠桿，動力臂是阻力臂兩倍，能省二分之一力，不過動力移動距離是鉤碼升高距離2倍，即費了距離，而且不能改變力方向。不計滑輪質(zhì)量，則；假如考慮動滑輪質(zhì)量，則。十、機(jī)械功1、機(jī)械功“功”一詞最初是法國數(shù)學(xué)家賈斯帕·古斯塔夫·科里奧利創(chuàng)造。作用在物體上力和物體在力作用下經(jīng)過距離乘積叫做這個力對物體所做功（W），國際單位是焦耳（J）。要注意是，功單位是焦耳，在應(yīng)用杠桿平衡條件計算時，力和力臂乘積單位“?！っ住辈荒軐懽鹘苟?。能夠經(jīng)過公式W=Fs計算力對物體做功多少，其中F表示作用在物體上力，s表示物體在力方向上下經(jīng)過距離。沒有做功通常以下三種：①有力而沒有運動，如小孩推石頭而石頭不動；②運動一段距離而沒有作用力，如冰塊在光滑水平面水平方向上，冰塊有運動但沒有力作用；③即使有力作用且經(jīng)過一段距離，但力方向跟物體運動方向垂直，如水平航行船，在浮力方向上沒有經(jīng)過距離，浮力對船就沒有做功。使用機(jī)械時動力對機(jī)械所做功，等于機(jī)械克服阻力所做功，也就是說，使用任何機(jī)械都不能省功，這個結(jié)論叫做機(jī)械功原理。機(jī)械功原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費距離，要省距離必須費勁，既省力又省距離機(jī)械是沒有。使用機(jī)械即使不能省功，但人類依然使用，是因為