初中力學(xué)知識(shí)點(diǎn)解析一、質(zhì)量和密度1、質(zhì)量物體所含物質(zhì)的多少叫做物體的質(zhì)量（m）。在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的基本單位是公斤（kg），常用的質(zhì)量單位尚有噸（t）、克（g）和毫克（mg）等，它們之間存在著換算關(guān)系：1噸（t）=1000公斤（kg），1公斤（kg）=1000克（g），1克（g）=1000毫克（mg）。質(zhì)量是物體的一種屬性，它不隨物體的形狀、狀態(tài)、溫度或位置而變化。平常生活中，常用案秤、臺(tái)秤、桿秤測(cè)量物體質(zhì)量；試驗(yàn)室中，用天平測(cè)量物體質(zhì)量，有托盤(pán)天平和物理天平。用托盤(pán)天平測(cè)量物體質(zhì)量，要記住口訣：水平臺(tái)上，游碼歸零，橫梁平衡，左物右砝，先大後小，橫梁平衡。詳細(xì)而言：①天平要放在水平臺(tái)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(dòng)，反之，將平衡螺母向右旋動(dòng)）；④將物體放在左盤(pán)中；⑤按估計(jì)的質(zhì)量，在右盤(pán)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)量與游碼所在位置的刻度值之和就是被測(cè)物體的質(zhì)量。天平是比較精密的儀器，使用時(shí)要注意愛(ài)惜。天平的稱量不能超過(guò)它的最大稱量，不容許把潮濕的或有腐蝕性的物質(zhì)直接放在托盤(pán)上，要保持砝碼的干燥、清潔，不能用手直接觸摸砝碼，用後要及時(shí)放回砝碼盒裏。2、密度同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值都相等，不一樣物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不相等，這個(gè)比值反應(yīng)了物質(zhì)的一種特性。物理學(xué)中，把某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度（ρ），密度的概念聽(tīng)說(shuō)最早是由古希臘的學(xué)者阿基米德提出的。根據(jù)密度的定義，可得，在國(guó)際單位制中，密度的單位是公斤/米3，讀作“公斤每立方米”，密度的常用單位尚有克/厘米3，它們之間存在著換算關(guān)系：1公斤/米3=1×103克/厘米3。根據(jù)，首先使用天平測(cè)出質(zhì)量，然後使用量筒測(cè)出體積，最終使用公式得出密度。人們運(yùn)用試驗(yàn)的措施測(cè)量出常見(jiàn)物質(zhì)的密度，并將它們列成了密度表。密度在生產(chǎn)技術(shù)上的應(yīng)用，可從如下幾種方面反應(yīng)出來(lái)：（1）可鑒別構(gòu)成物體的材料。密度是物質(zhì)的特性之一，每種物質(zhì)均有一定的密度，不一樣物質(zhì)的密度一般是不一樣的，因此我們可以運(yùn)用密度來(lái)鑒別物質(zhì)。其措施是是測(cè)定待測(cè)物質(zhì)的密度，把測(cè)得的密度和密度表中多種物質(zhì)的密度進(jìn)行比較，就可以鑒別物體是什么物質(zhì)做成的。（2）可計(jì)算某些很難稱量的物體的質(zhì)量或形狀比較復(fù)雜的物體的體積。根據(jù)密度公式的變形式或可以計(jì)算出物體的質(zhì)量和體積，尤其是某些質(zhì)量和體積不便直接測(cè)量的問(wèn)題，如計(jì)算不規(guī)則形狀物體的體積、紀(jì)念碑的質(zhì)量等。（3）可鑒定物體是實(shí)心還是空心。鑒定物體是空心的還是實(shí)心的，一般有如下三種措施：①根據(jù)公式，求出物體的密度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(shí)心；②測(cè)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(shí)心；③把物體當(dāng)作實(shí)心物體看待，由公式，求出體積為V0的實(shí)心物體的質(zhì)量m物，然後將m物與物體實(shí)際質(zhì)量m0比較，若m物>m0時(shí)，則為空心，若m物=m0，則體為實(shí)心。（4）可計(jì)算液體內(nèi)部壓強(qiáng)以及浮力等（詳見(jiàn)後）。二、力的作用我們對(duì)物體推、拉、提、壓時(shí)都會(huì)感到肌肉緊張，由此人對(duì)物體施加推力、拉力、提力、壓力，物體也對(duì)應(yīng)受到這些力。力（F）是物體之間的互相作用，施加力的物體叫做施力物體，受到力的物體叫做受力物體，力是不能掙脫物體而獨(dú)立存在的。任何兩個(gè)物體之間的力的作用總是互相的，施力物體同步也是受力物體，受力物體同步也是施力物體。由于單獨(dú)一種物體不能產(chǎn)生力，因此施力物體與受力物體一定同步存在、同步消失。而對(duì)于某一詳細(xì)力而言，施力物體和受力物體是一定的。例如手拍桌面時(shí)，手拍打桌面的力的施力物體是受，受力物體是桌面；由于力的作用是互相的，因此桌面對(duì)手也有力的作用，其施力物體是桌面，受力物體是手。產(chǎn)生力的作用與否跟兩物體與否接觸無(wú)關(guān)，互相接觸的物體之間也許沒(méi)有力的作用，互相不接觸的物體之間也許發(fā)生力的作用（重力、電場(chǎng)力、磁力等）。力可以使物體發(fā)生形變。例如彈簧在壓力的作用下縮短了，在拉力的作用下伸長(zhǎng)了。力可以變化物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。力既能變化物體的運(yùn)動(dòng)快慢，也能變化物體的運(yùn)動(dòng)方向。一種物體只要發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，那么這個(gè)物體一定受到力的作用；而一種物體若受到力的作用，那么這個(gè)物體也許形狀發(fā)生變化，也也許運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，還也許兩者都發(fā)生變化，但絕不能肯定是哪一種狀況。在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓（N）。1牛的大小約為托起兩個(gè)雞蛋所用的力。測(cè)量力的儀器叫做測(cè)力計(jì)，試驗(yàn)室中常用的測(cè)力計(jì)是彈簧秤。其測(cè)量原理是：在彈性程度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與所受的拉力成正比。使用彈簧秤前，先要理解彈簧秤的測(cè)量范圍，不要讓彈簧秤測(cè)量超過(guò)它測(cè)量范圍的力；再理解彈簧秤的刻度上每一大格表達(dá)多少牛，每一小格表達(dá)多少牛。還要觀測(cè)彈簧秤的指針與否與零刻度對(duì)齊，假如沒(méi)有對(duì)齊則要調(diào)零。除了彈簧秤外，尚有測(cè)量握力的握力計(jì)，測(cè)量機(jī)車、拖拉機(jī)的牽引力的牽引測(cè)力計(jì)等。力對(duì)物體的作用效果取決于力的大小、方向與作用點(diǎn)，這三個(gè)原因稱為力的三要素。在物理學(xué)中，常用一根帶箭頭的線段來(lái)表達(dá)力。線段的起點(diǎn)表達(dá)力的作用點(diǎn)，線段的長(zhǎng)度表達(dá)力的大小，箭頭所指的方向表達(dá)力的方向。用一根帶箭頭的線段表達(dá)出力的三要素的措施，叫做力的圖示。三、重力物體由于地球吸引而受到的力叫做重力（G），重力的施力物體是地球，受力物體是物體自身。重力的方向總是豎直向下（重錘線所指示的方向稱為豎直方向）。地面上同一點(diǎn)處物體受到重力的大小跟物體的質(zhì)量成正比，用關(guān)系式G=mg表達(dá)。一般在地球表面附近，g值約為9.8牛/公斤，表達(dá)質(zhì)量是1公斤的物體受到的重力是9.8牛。在規(guī)定不太精確的狀況下，可以取g=10牛/公斤。物體所受重力的作用點(diǎn)叫做重心，重心是重力的等效作用點(diǎn)。質(zhì)地均勻外形規(guī)則物體的重心，在它的幾何中心上，如均勻細(xì)棒的重心在它的中點(diǎn)，球的重心在球心，方形薄木板的重心在兩條對(duì)角線的交點(diǎn)；可以用二次懸掛法找到不規(guī)則物體的重心。不過(guò)重心的位置不一定在物體之上，例如圓環(huán)的重心在其中心，背越式跳高的運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)的重心也在其身外。四、摩擦力兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體互相運(yùn)動(dòng)的力，這種力就叫做摩擦力（f）。摩擦力只也許產(chǎn)生在互相接觸的物體之間，不接觸的物體間不存在摩擦力。要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)是指兩個(gè)接觸的物體接觸面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)（例如沿水平方向推講臺(tái)，但沒(méi)有推進(jìn)，這就是由于地面對(duì)講臺(tái)有摩擦力）；已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)是指已經(jīng)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)（例如在冰面上滑動(dòng)的冰壺最終會(huì)停止，是由于冰面對(duì)冰壺有摩擦作用）。一種物體在另一種物體表面滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力，叫做滑動(dòng)摩擦力。其方向總是跟接觸面相切，并且跟物體與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反?；瑒?dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)：物體在另一物體表面上運(yùn)動(dòng)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；在相似壓力下，物體在不一樣物體的表面上運(yùn)動(dòng)，表面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。可以由公式f=μN(yùn)來(lái)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小，μ為滑動(dòng)摩擦系數(shù)（即摩擦力和壓力之間的比值），N是壓力（支持力）。一種物體與另一種物體接觸，并且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（但沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)）時(shí)所受到的摩擦力叫做靜摩擦力。其方向跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。一種物體在另一種物體表面上滾動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力叫做滾動(dòng)摩擦力。輪子在地面上滾動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦。相似條件下，滾動(dòng)摩擦力要比滑動(dòng)摩擦力小得多，正由于如此，在地上拖動(dòng)一圓筒比滾動(dòng)一圓筒困難得多。在生活中，摩擦有時(shí)是有益的，有時(shí)是有害的。例如人走路、騎車、握筆，傳送帶傳送就需要增大摩擦。而像機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，格零件之間的摩擦就是有害的，它使機(jī)器發(fā)熱，既減少了機(jī)器工作效率，又加緊了零件的磨損?？梢酝ㄟ^(guò)增大壓力或使接觸面變粗糙來(lái)增大摩擦，可以通過(guò)減小壓力、使接觸面變光滑或?qū)⒒瑒?dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦來(lái)減小摩擦。五、二力平衡假如一種力F產(chǎn)生的作用效果和兩個(gè)力F1和F2共同產(chǎn)生的作用效果相似，那么就可以用力F來(lái)替代這兩個(gè)力F1和F2。其中，F(xiàn)叫做F1和F2的合力，F(xiàn)1和F2叫做F的分力。例如本來(lái)由幾種小孩才能共同提起的重物可以由一種大人一手提起，本來(lái)由兩個(gè)人才能推進(jìn)的卡車也可以由一種大力士推進(jìn)。合力并不是物體所受到的此外一種力，假如將作用在物體上的幾種力去掉，用合力可以實(shí)現(xiàn)原先的作用效果。求幾種力的合力叫做力的合成，就是用一種力來(lái)替代幾種力的作用。在同一直線上，方向相似的兩個(gè)力的合力大小等于兩力之和，合力的方向跟兩個(gè)力的方向相似,F=F1+F2；方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于兩力之差，合力的方向跟兩個(gè)力中較大的那個(gè)力的方向相似，F(xiàn)=|F1－F2|。水平桌面的物體，受到地球?qū)λ闹亓妥烂鎸?duì)它的支持力處在靜止?fàn)顟B(tài)；在水平公路上行駛的汽車，在運(yùn)動(dòng)方向受到了牽引力和摩擦力的作用而處在勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體在兩個(gè)或多種力作用下，可以保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這就是物體處在平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力互為平衡力。試驗(yàn)證明，作用在同一物體上的兩個(gè)力，只有當(dāng)它們大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線上時(shí)，才能使物體保持平衡，也就是一對(duì)平衡力，簡(jiǎn)言之，就是：同體、等值、反向、共線。假如四個(gè)條件中缺乏任何一條，這兩個(gè)力必然不是平衡力。當(dāng)二力平衡時(shí)，這兩個(gè)力的合力為零。六、牛頓第一定律古希臘哲學(xué)家亞裏士多德認(rèn)為：要使一種物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)必須有力推它、拉它，當(dāng)力停止作用後，運(yùn)動(dòng)物體便靜止不動(dòng)。要使一種物體做勻速運(yùn)動(dòng)，必須有一種恒定的力作用于它。歸納起來(lái)就是：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。ACBC’伽利略設(shè)想有兩個(gè)對(duì)接斜面，將小球從斜面AB上某一高處由靜止釋放，小球?qū)L上另一種斜面BC，假如沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙奖緛?lái)高度。假如減小斜面BC的傾角，變?yōu)閳D中的BC’，小球?qū)⑼ㄟ^(guò)更長(zhǎng)的旅程，最終仍能到達(dá)本來(lái)的高度；繼續(xù)減小斜面BC的傾角，小球通過(guò)的旅程也更長(zhǎng)。當(dāng)BC最終成為水平面時(shí)，小球再也達(dá)ACBC’假如讓同一小車從同一斜面上的同一位置由靜止開(kāi)始滑下（目的：為了保證每次小車抵達(dá)水平面時(shí)有相似的速度），第一次在水平面上鋪上毛巾，小車在毛巾上滑行很短的距離就停下了；第二次在水平面鋪上較光滑的棉布，小車在棉布上滑行的距離較遠(yuǎn)；第三次是光滑的木板，小車滑行的距離最遠(yuǎn)。也可以類似得出結(jié)論。與伽利略同步代的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家迪卡爾又深入完善上述論點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)物體在不受外力作用時(shí)，將沿本來(lái)的方向勻速運(yùn)動(dòng)下去。牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出牛頓第一定律：一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)深入推理而概括出來(lái)的，且經(jīng)受住了實(shí)踐的檢查，因此已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。不過(guò)我們周圍不受力是不也許的，因此不也許用試驗(yàn)來(lái)直接證明牛頓第一定律。牛頓第一定律澄清了物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)可以不需要力，即力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，因此力不是產(chǎn)生或維持運(yùn)動(dòng)的原因。不過(guò)現(xiàn)實(shí)生活中，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止，是由于受力平衡的成果。牛頓第一定律表明，一切物體都具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，物體的這種性質(zhì)叫做慣性，因此牛頓第一定律又叫做慣性定律。慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何狀況下均有慣性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體與否受力、受力大小、與否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度等皆無(wú)關(guān)。人們有時(shí)要運(yùn)用慣性，例如跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助跑、用力可以將石頭甩出很遠(yuǎn)、騎自行車蹬幾下後可以讓它滑行；有時(shí)要防止慣性帶來(lái)的危害，例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的泡沫塑料。七、壓強(qiáng)1、壓強(qiáng)物理中的壓力（F）指垂直作用在物體表面上的力。壓力不一樣于重力：壓力是彈力，由于互相接觸的兩個(gè)物體互相擠壓發(fā)生形變而產(chǎn)生，而重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引作用而產(chǎn)生的；壓力的方向與受力物體的接觸面相垂直，但重力的方向一直豎直向下；壓力作用在物體的接觸面上，而重力作用在物體的重心。壓力的大小與重力無(wú)關(guān)，當(dāng)物體放在水平面上時(shí)，物體對(duì)水平面的壓力大小也許等于物體重力的大小。壓力能使物體發(fā)生形變。在受力面積相等的狀況下，壓力越大，壓力的作用效果越明顯（此時(shí)壓強(qiáng)與壓力成正比）；在壓力相似的狀況下，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯（此時(shí)壓強(qiáng)與受力面積成反比）。當(dāng)受力面積與壓力都不相似時(shí)，則比較物體單位面積上所受到的壓力大小來(lái)比較壓力的作用效果。物體單位面積上所受到的壓力叫做壓強(qiáng)（p）。根據(jù)壓強(qiáng)的定義，可得，在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位是牛/米2，叫做帕斯卡（Pa）。1帕表達(dá)1平方米面積上受到的壓力是1牛。帕是一種很小的單位，一張紙攤開(kāi)平方在桌面上或者3粒芝麻放在水平桌面上時(shí)，產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為1帕。2、液體的壓強(qiáng)液體容器底、內(nèi)壁、內(nèi)部的壓強(qiáng)稱為液體壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱液壓。液體具有重力，因此對(duì)容器底有壓強(qiáng)。液體的深度越大，壓強(qiáng)越大；密度越大，壓強(qiáng)越大。液體具有流動(dòng)性，因此液體對(duì)“限制”它流動(dòng)的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)。例如水從筒的不一樣高度的空中射出，孔的高度越高，射得越近，這現(xiàn)象闡明，液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)，液體對(duì)容器側(cè)壁的壓強(qiáng)隨深度的增大而增大。游泳時(shí)，潛入水中會(huì)感到胸部和全身受到水的壓力，闡明液體內(nèi)部也存在壓強(qiáng)，可以通過(guò)U型管壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律。U型管壓強(qiáng)計(jì)右管開(kāi)口向上，左管通過(guò)橡皮軟管跟一種扎有橡皮薄膜的金屬盒相連。壓強(qiáng)計(jì)金屬盒的橡皮膜不受壓力時(shí)，U型管中兩液面相平；壓強(qiáng)計(jì)金屬盒的橡皮膜受大小不一樣的壓力時(shí)，壓力越大，U型管中的液面差越大；將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒，放入水中不一樣深度時(shí)，可以觀測(cè)到深度越深，U型管中的液面差越大；將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入水中相似深度處，變化橡皮膜的方向，U型管中的液面差不變；將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒，分別放入水中和濃鹽水中相似深度處，觀測(cè)到在鹽水中U型管中的液面差明顯較大。由此可見(jiàn)，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)取決于液體的密度和液體內(nèi)部的深度：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(gè)方向均有壓強(qiáng)，且各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；在不一樣液體內(nèi)部當(dāng)深度相似時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。設(shè)想在密度為ρ的液體中，距液面下h深處有一種面積為S的水平液面，則在該液面上方有一種體積為Sh的液柱，該液柱對(duì)此水平液面的壓力，那么該水平液面所受的壓強(qiáng)大小為。此公式不僅合用于計(jì)算液體內(nèi)部的壓強(qiáng)，也合用于柱狀固體。甲乙由公式p=ρgh可知，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)根液體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。在如圖所示的兩容器中倒入等高的水，水的質(zhì)量不一樣，把U型管壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒分別放入兩容器底部，兩次液面高度差相似。顯然，甲容器中液體對(duì)容器甲乙3、大氣壓強(qiáng)地球周圍包著一層厚厚的空氣，它重要是由氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳、水蒸氣和氦、氖、氬等氣體混合構(gòu)成的，一般把這層空氣的整體稱之為大氣。它上疏下密地分布在地球的周圍，總厚度達(dá)1000仟米，所有浸在大氣裏的物體都要受到大氣作用于它的壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)（p0）是指地球上某個(gè)位置的空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱大氣壓。瓶吞蛋試驗(yàn)、覆杯試驗(yàn)這些現(xiàn)象證明了大氣壓確實(shí)存在。1654年德國(guó)馬德堡市的市長(zhǎng)、學(xué)者奧托格裏克和助手把兩個(gè)黃銅半球殼中間墊上橡皮圈，再把兩個(gè)半球殼灌滿水後合在一起，然後把水所有抽出，使球內(nèi)形成真空，最終把氣嘴上的龍頭擰緊封閉，周圍的大氣把兩個(gè)半球緊緊地壓在一起。16匹馬才把它們拉開(kāi)。奧托格裏克為此做了詳盡的解釋：“平時(shí)，我們將兩個(gè)半球緊密合攏，不必用力，就會(huì)分開(kāi)。這是由于球內(nèi)球外均有大氣壓力的作用，互相抵消平衡了，仿佛沒(méi)有大氣作用似的。今天，我把它抽成真空後，球內(nèi)沒(méi)有向外的大氣壓力了，只有球外大氣緊緊地壓住這兩個(gè)半球……”這次馬德堡半球試驗(yàn)證明了大氣壓確實(shí)存在，并且大得驚人。真空吊、用吸管吸飲料，均運(yùn)用了大氣壓。1643年，意大利科學(xué)家托裏拆利首先用試驗(yàn)測(cè)定了大氣壓的值。取一根約1米長(zhǎng)的一段封閉的玻璃細(xì)管，在管內(nèi)灌滿水銀并排出空氣，用另一只手的食指緊緊堵住玻璃管開(kāi)口端把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽裏，待開(kāi)口端所有浸入水銀槽內(nèi)時(shí)放開(kāi)手指。當(dāng)管內(nèi)外水銀液面的高度差約為76厘米時(shí)，它就停止下降，這個(gè)試驗(yàn)闡明大氣壓強(qiáng)根76厘米汞柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。假如逐漸傾斜玻璃管，管內(nèi)水銀柱的豎直高度不變；用內(nèi)徑不一樣的玻璃管和長(zhǎng)短不一樣的玻璃管重做這個(gè)試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的豎直高度不變，闡明大氣壓強(qiáng)與玻璃管的粗細(xì)、長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。規(guī)定能支持76厘米汞柱的大氣壓叫做一種原則大氣壓，即p0=ρgh=13.6×103公斤/米3×9.8牛/公斤×0.76米=1.01×105帕。一種原則大氣壓可以支持10.34米高的水柱，因此托裏拆利試驗(yàn)不能用水替代水銀。汞氣壓計(jì)和無(wú)液氣壓計(jì)可以測(cè)定大氣壓的數(shù)值。大氣壓隨海拔高度升高而減小；大氣壓的分布和變化與天氣也有親密關(guān)系，晴高陰低、冬高夏低。在壓強(qiáng)低的地方，水的沸點(diǎn)也對(duì)應(yīng)減少。八、浮力1、浮力的大小浸在液體或氣體中的物體受到豎直向上的力叫浮力。對(duì)于漂浮在液面上的物體（浮體）而言，浮力與物體重力大小相等。還可以通過(guò)計(jì)算物體在空氣中與浸在液體中，兩種狀況下彈簧秤示數(shù)之差來(lái)得到浮力。對(duì)于浸沒(méi)在液體內(nèi)的物體而言，浮力是物體受到液體對(duì)其向上與向下的壓力差，h1是液體下表面的深度，h2是液體上表面深度，S是物體的橫截面積，即：。影響浮力大小的原因有兩個(gè)：液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān)。可以得到阿基米德原理：浸在液體裏的物體受到的浮力的大小等于物體排開(kāi)液體所受到的重力。由物體的平衡條件與阿基米德原理可以得到，將漂浮物體所有浸入液體裏，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力；同一物體漂浮在不一樣液體裏，所受浮力相似，在密度大的液體裏浸入的體積??；漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾。2、物體的浮沉浸沒(méi)在液體中的物體，同步受到浮力和重力的作用，物體的浮沉就取決于豎直方向上受到的浮力F浮和重力G的大小。當(dāng)F浮>G時(shí)，物體從液體中逐漸減少它的深度，趨向液面的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，物體上?。划?dāng)F浮<G時(shí)，物體逐漸增長(zhǎng)在液體中的深度，趨向容器底部的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，物體下沉；當(dāng)F浮=G時(shí)，若V排=V物，物體漂浮，若V排<V物，物體可以停留在液體裏任何深度的地方，物體懸??；若物體靜止在容器底部的情形，這時(shí)F浮+N=G物（N是容器底對(duì)物體的作用力），物體沉底。其中，上浮和下沉是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，懸浮、漂浮、沉底是三種靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)物體完全浸沒(méi)在液體中時(shí)，通過(guò)比較物體的密度和液體的密度，也可以判斷物體的沉浮。當(dāng)ρ物<ρ液時(shí)，物體上?。划?dāng)ρ物>ρ液時(shí)，物體下沉；當(dāng)ρ物=ρ液時(shí)，物體懸浮。可以通過(guò)增大浮力（增大液體密度、增大物體排開(kāi)液體的體積）或減小自身重力（潛水艇排水、熱氣球充氣和放氣）使物體浮起來(lái)。3、浮力的應(yīng)用（1）密度計(jì)密度計(jì)是運(yùn)用物體浮在液面的條件來(lái)工作的，用密度計(jì)測(cè)量液體的密度時(shí)，它受到的浮力總等于它的重力。待測(cè)液體的密度越大，密度計(jì)浸入液體中的體積則越小，露出部分的體積就越大；反之待測(cè)液體密度越小，密度計(jì)浸入液體中的體積則越大，露出部分的體積就越小，因此密度計(jì)上的刻度值是“上小下大”。（2）輪船鋼鐵制造的輪船，船體是空心的，使它排開(kāi)水的體積增大，受到的浮力增大，這時(shí)船受到的浮力等于自身的重力，因此能浮在水面上。（3）潛水艇無(wú)論潛水艇下潛多深，排開(kāi)液體體積一直不變，因此潛水艇所受的浮力一直不變。潛水艇的上浮和下沉是靠壓縮空氣調(diào)整水艙裏水的多少來(lái)控制自身的重力而實(shí)現(xiàn)的。若要下沉，可充水，使F?。糋；若要上浮，可排水，使F?。綠。當(dāng)它在海面上行駛時(shí)，受到的浮力大小等于潛水艇的重力。（4）氣球、飛艇和熱氣球氣球和飛艇裏充的是密度不不小于空氣的氣體，熱氣球裏充的是被燃燒器加熱、體積膨脹、密度變小了的熱空氣，當(dāng)F浮≥G時(shí)，氣球或飛艇可升上天空。若要使充氦氣或氫氣的氣球或飛艇降回地面，可以放出球內(nèi)的一部分氣體，使氣球積縮小，浮力減小，使浮力不不小于G；對(duì)于熱氣球，只要停止加熱，熱空氣冷卻，氣球體積就會(huì)縮小，減小浮力，使浮力不不小于G而降回地面。九、簡(jiǎn)樸機(jī)械1、杠桿在力的作用下可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿。杠桿是一種簡(jiǎn)樸機(jī)械。杠桿不一定必須是直的，也可以是彎曲的，不過(guò)必須保證是硬棒，不易變形。鑷子、腳踏板、獨(dú)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(dòng)的固定點(diǎn)O叫做支點(diǎn)；使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力（F1），（施力的點(diǎn)叫動(dòng)力作用點(diǎn)）；阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做阻力（F2），（施力的點(diǎn)叫阻力作用點(diǎn)）；通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向的直線叫做力的作用線；從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫做力臂；從支點(diǎn)O到動(dòng)力F1的作用線的垂直距離叫做動(dòng)力臂（l1）；從支點(diǎn)O到阻力F2的作用線的垂直距離叫做阻力臂（l2）。找出杠桿的“三點(diǎn)”“兩臂”，首先要確定所要研究的杠桿，畫(huà)出示意圖，在圖中找出支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)，尤其要能在轉(zhuǎn)動(dòng)中找出支點(diǎn)，畫(huà)力臂時(shí)先要引出力的作用線，可沿正、反方向延長(zhǎng)虛線，然後作支點(diǎn)到力的作用線的垂線，從支點(diǎn)到力的作用線的距離才是力臂，注意力臂一定過(guò)支點(diǎn)，力臂不一定在杠桿上。并要注意，力臂要用虛線且用大括號(hào)括出，力臂與力垂直、用垂直符號(hào)標(biāo)出。當(dāng)幾種力作用在同一杠桿上時(shí)，支點(diǎn)到的作用線距離最長(zhǎng)者就是最?。划?dāng)力的作用線通過(guò)支點(diǎn)時(shí)，則該力對(duì)支點(diǎn)的力臂為零。當(dāng)杠桿處在靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，杠桿平衡。研究杠桿的平衡條件試驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)整杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做可以以便的從杠桿上量出力臂。此時(shí)滿足：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。即，或。可以看出，動(dòng)力臂l1是阻力臂l2的幾倍時(shí)，動(dòng)力F1就是阻力F2的幾分之一。動(dòng)力臂不小于阻力臂時(shí)，動(dòng)力不不小于阻力，這種杠桿稱為省力杠桿，它省力、費(fèi)距離，例如撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀等；動(dòng)力臂不不小于阻力臂時(shí)，動(dòng)力不小于阻力，這種杠桿稱為費(fèi)力杠桿，它費(fèi)力、省距離，例如縫紉機(jī)踏板、起重臂、人的前臂、剪發(fā)剪刀、釣魚(yú)桿等；動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，動(dòng)力與阻力相等，這種杠桿稱為等臂杠桿，它不省力不費(fèi)力，有天平、定滑輪等。硬的物體要用較大的力才能剪開(kāi)，這闡明阻力較大，應(yīng)用動(dòng)力臂較長(zhǎng)、阻力臂較短的剪刀（省力杠桿）；紙或布之類較軟的物體用較小的力就能剪開(kāi)，這闡明阻力較小，同步為了加緊剪切速度，刀口要比較長(zhǎng)，應(yīng)用動(dòng)力臂較短、阻力臂較長(zhǎng)的剪刀（費(fèi)力杠桿）；修剪樹(shù)枝時(shí)，首先樹(shù)枝較硬，這就規(guī)定剪刀的動(dòng)力臂要長(zhǎng)、阻力臂要短，另首先，為了加緊修剪速度，剪切整潔，規(guī)定剪刀刀口要長(zhǎng)，應(yīng)用動(dòng)力臂較長(zhǎng)、阻力臂較短，同步刀口較長(zhǎng)的剪刀（省力杠桿）。阿基米德曾講：“給我一種支點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的杠桿，我就可以撬動(dòng)地球?！贝藭r(shí)阻力較大，這是一根費(fèi)力杠桿，盡管找不到那么長(zhǎng)、那么堅(jiān)硬的杠桿，也找不到那個(gè)支點(diǎn)，撬動(dòng)地球只是阿基米德的假想，不過(guò)這句話有嚴(yán)格的科學(xué)根據(jù)，仍然催人奮進(jìn)。阿基米德曾經(jīng)借助杠桿和滑輪組，使停放在沙灘上的桅船順利下水。在保衛(wèi)敘拉古國(guó)免受羅馬海軍襲擊的戰(zhàn)斗中，阿基米德運(yùn)用杠桿原理制造了遠(yuǎn)、近距離的投石器，運(yùn)用它射出多種飛彈和巨石襲擊敵人，曾把羅馬人阻于敘拉古城外達(dá)3年之久。而我國(guó)，3000數(shù)年前就應(yīng)用杠桿工作，例如用舂搗谷、用桔槔從井中吸水，在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已制成精確的天平和桿稱，在2400數(shù)年前的《墨經(jīng)》中對(duì)杠桿原理已經(jīng)有了精辟的論述。2、滑輪由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)有溝槽的圓盤(pán)和跨過(guò)圓盤(pán)的柔索（繩、膠帶、鋼索、鏈條等）所構(gòu)成的可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)樸機(jī)械叫做滑輪?；喪亲冃蔚母軛U，是一種簡(jiǎn)樸機(jī)械?；喎譃槎ɑ喓蛣?dòng)滑輪。（1）定滑輪使用時(shí)中心軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。旗桿頂上裝有定滑輪，竹簾的上方也裝有定滑輪。定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，動(dòng)力臂與阻力臂等于滑輪半徑，使用定滑輪不能省力不過(guò)能變化動(dòng)力的方向。（2）動(dòng)滑輪使用時(shí)中心軸跟重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是省力杠桿，動(dòng)力臂是阻力臂的兩倍，能省二分之一力，不過(guò)動(dòng)力移動(dòng)的距離是鉤碼升高的距離的2倍，即費(fèi)了距離，并且不能變化力的方向。不計(jì)滑輪的質(zhì)量，則；假如考慮動(dòng)滑輪質(zhì)量，則。拾、機(jī)械功1、機(jī)械功“功”一詞最初是法國(guó)數(shù)學(xué)家賈斯帕·古斯塔夫·科裏奧利發(fā)明的。作用在物體上的力和物體在力的作用下通過(guò)的距離的乘積叫做這個(gè)力對(duì)物體所做的功（W），國(guó)際單位是焦耳（J）。要注意的是，功的單位是焦耳，在應(yīng)用杠桿平衡條件計(jì)算時(shí)，力和力臂的乘積的單位“牛·米”不能寫(xiě)作焦耳?？梢酝ㄟ^(guò)公式W=Fs計(jì)算力對(duì)物體做功的多少，其中F表達(dá)作用在物體上的力，s表達(dá)物體在力的方向上下通過(guò)的距離。沒(méi)有做功一般如下三種：①有力而沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，如小孩推石頭而石頭不動(dòng)；②運(yùn)動(dòng)一段距離而沒(méi)有作用力，如冰塊在光滑的水平面水平方向上，冰塊有運(yùn)動(dòng)但沒(méi)有力的作用；③雖然有力作用且通過(guò)一段距離，但力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，如水平航行的船，在浮力的方向上沒(méi)有通過(guò)距離，浮力對(duì)船就沒(méi)有做功。使用機(jī)械時(shí)動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功，等于機(jī)械克服阻力所做的功，也就是說(shuō)，使用任何機(jī)械都不能省功，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械功的原理。機(jī)械功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。使用機(jī)械雖然不能省功，但