物理知识：速度公式、力的概念及重力相关要点解析

②公式： 1米／秒＝3.6千米／时。

三、力

⒈力F：力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。

力的度量单位称为牛顿，简称N；用于测量力的工具是测力器；在实验室中，通常采用弹簧秤来进行力的测量。

力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。

物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。

⒉力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。

力的图示，要作标度；力的示意图，不作标度。

⒊重力G：由于地球吸引而使物体受到的力。方向：竖直向下。

重力和质量关系：G=mg m=G/g

g的值为9.8牛/千克，其读法为“9.8牛每千克”，意指质量为1千克的物体所承受的重力大小为9.8牛。

物体的重心是重力作用的集中点，它被称为重心。对于规则物体而言，其重心通常位于几何中心。

二力平衡的准则包括：作用力需作用于同一物体之上；这两个力的大小必须相等，且方向应完全相反；它们的作用线必须位于同一条直线上。

物体在二力平衡下，可以静止，也可以作匀速直线运动。

物体在静止或保持匀速直线运动时，即处于平衡状态。在这种状态下，物体所承受的所有外力之和等于零。

当两个力沿着同一条直线作用时，若它们的方向一致，则它们的合力F等于各自力F1和F2的代数和；同时，合力的方向与F1和F2的方向保持一致。

方向相反：合力F=F1-F2，合力方向与大的力方向相同。

⒍相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。

滑动摩擦力的大小以及正压力的数值，均与接触面的材质特性以及其表面的光滑或粗糙程度密切相关。【涉及滑动摩擦、滚动摩擦以及静摩擦等不同类型的摩擦力】

牛顿第一定律亦称作惯性定律，其核心内容阐述如下：在没有任何外力施加于物体之上时，该物体将始终维持其静止状态，或者持续以恒定速度沿直线运动。所谓惯性，即指物体固有的特性，使其能够维持自身的静止或匀速直线运动状态。

四、密度

⒈密度ρ：某种物质单位体积的质量，密度是物质的一种特性。

质量等于密度乘以体积，其国际计量单位为千克每立方米，而日常生活中常用的单位则是克每立方厘米。

1克每立方厘米等同于1乘以10的三次方千克每立方米；水的密度为1乘以10的三次方千克每立方米。

该数值为103千克每立方米，意指每立方米的体积内含有103千克的水。

⒉密度测定：用托盘天平测质量，量筒测固体或液体的体积。

面积单位换算：

1厘米2=1×10-4米2，

1毫米2=1×10-6米2。

五、压强

⒈压强P：物体单位面积上受到的压力叫做压强。

压力F：垂直作用在物体表面上的力，单位：牛（N）。

压力作用后的影响可以通过压强这一指标来衡量，这一指标与施加的压力量以及受力区域的面积密切相关。

压强单位：牛/米2；专门名称：帕斯卡（Pa）

公式表达为：力等于压力乘以受力面积，其中受力面积是指两个物体接触的公共部分，其计量单位为平方米。

调整压强数值的方式有二：一是通过降低压力值或者扩大受力范围，从而达到降低压强的效果；二是通过提升压力值或者缩小受力区域，实现增加压强的目的。

液体内部压强的测定：可借助液体压强计，尤其是U型管压强计进行精确测量。

产生原因在于，液体受到重力作用，对容器底部形成压力；同时，液体的流动性使其对容器壁面施加压力。

在同一深度，各个方向的压强是相同的；随着深度的增加，压强也随之增大；而在不同液体中，若在同一深度，密度较大的液体其压强也会更大。

深度h，液面到液体某点的竖直高度。

公式表达为：压力P等于密度ρ乘以重力加速度g再乘以高度h。其中，h的计量单位是米，ρ的单位是千克每立方米，g的数值为9.8牛每千克。

大气因受重力影响而形成压强，这一现象的存在与强度通过马德堡半球实验得到了证实。而意大利科学家托里拆利则负责测量了大气压的具体数值。在托里拆利实验中，当管子倾斜时，水银柱的高度保持不变，但长度却有所增加。

1个标准大气压相当于76厘米的水银柱高度，也等于1.01×10^5帕斯卡的压力，还等同于10.336米的水柱高度。

测定大气压的仪器：气压计（水银气压计、盒式气压计）。

大气压强与高度之间存在一定的变化规律：海拔高度越高，气压值相应减小；换言之，随着高度的提升，气压逐渐下降，同时液体的沸点也会相应降低。

六、浮力

物体在液体或气体中会受到一种向上的推力，这种力被称为浮力。其作用方向始终是垂直向上的。造成这种现象的原因是液体对物体施加的上压力与下压力之间存在差异。

阿基米德定律指出，物体一旦沉浸在液体中，便会受到一个向上的浮力作用，而这个浮力的大小恰好等同于物体所排开的液体所承受的重力。

F浮等于G液排，也等于ρ液乘以g再乘以V排。（其中，V排代表物体在液体中排开的体积。）

3．浮力计算公式：F浮＝G-T＝ρ液gV排＝F上、下压力差

物体处于漂浮状态时，浮力等于物体的重力，并且物体的密度等于液体的密度；而物体悬浮时，浮力同样等于物体的重力，且物体的密度与液体的密度相等。

物=ρ液

物体上浮之际：浮力大于重力，且物体密度小于液体密度；物体下沉之时：浮力小于重力，且物体密度大于液体密度。

七、简单机械

杠杆的平衡遵循条件：力与力臂的乘积在两臂上相等，即F1乘以l1等于F2乘以l2。力臂的定义是指从支点出发，到力的作用线的垂直距离。

调整杠杆两端的螺母以使杠杆达到水平状态，其目的是为了：能够更直接地测量出动力臂和阻力臂的长度。

定滑轮：相当于等臂杠杆，不能省力，但能改变用力的方向。

动滑轮的功能等同于动力臂长度为阻力臂两倍的杠杆，使用它能够减少一半的用力，然而，它并不能改变施力的方向。

完成功的条件包括两个关键要素：一是施加于物体上的力量；二是物体在力的作用方向上移动的距离。其计算公式为W等于F乘以S。功的计量单位是焦耳。

功率是指物体在单位时间内完成的功量，这一物理量反映了物体做功的速度，也就是说，功率较高的物体能够更快地完成功。

W=Pt P的单位：瓦特； W的单位：焦耳； t的单位：秒

八、光

光在单一均匀介质中遵循直线路径传播，这一特性在小孔成像、影子形成以及光斑出现等现象中得到了直观体现。

光在真空中的速度最大为3×108米／秒＝3×105千米／秒

光的反射定律规定：光线射到物体表面时，会从同一侧反射出来，且反射光线、入射光线与法线所形成的角度相等。具体来说，入射光线与法线之间的夹角称为入射角，而反射光线与法线之间的夹角则被称为反射角。

平面镜成像具有几个显著特征：它形成的像是虚像，且与物体大小相同，距离镜面相等，并且与镜面保持对称。当物体在水中的倒影出现时，这种虚像现象实际上是由于光的反射作用所引起的。

观察水中的筷子、鱼的虚像，这是由于光的折射所引起的现象，并遵循特定的规律。

凸透镜能够使光线汇聚，而凹透镜则使光线散开。根据光的折射定律，光线在通过介质时，会从一侧进入，另一侧离开，且入射角大于折射角，且光线在通过空隙时，其路径也会相应地发生改变。

⒋凸透镜成像规律：

U=f时不成像 U=2f时 V=2f成倒立等大的实像

物距u 像距v 像的性质光路图应用

u2f f倒缩小实照相机

f2f 倒放大实幻灯机

u放大正虚放大镜

进行凸透镜成像实验时，需将蜡烛、凸透镜以及光屏依次放置在光具座上，确保烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心处于同一高度水平。

九、热学：

⒈温度t：表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】

常用温度计原理：根据液体热胀冷缩性质。

温度计与体温计在多个方面存在差异：首先是量程的不同，其次是刻度的精细程度，再者，玻璃泡和弯曲细管的设计也有所区别，最后，它们的使用方法亦不尽相同。

热传递发生的必要条件之一是存在温度差异。在热量的传递过程中，物体所吸收或释放的热量量值，【它属于过程量】。

热传递主要有三种途径：一是传导，即热量在物体内部沿路径传递；二是对流，通过液体或气体的流动来达到热量的传递；三是辐射，高温物体能够直接向外界辐射热量。

物质在液态向气态转变的过程中，我们称之为汽化。这一变化可以通过蒸发和沸腾两种方式进行，值得注意的是，汽化过程需要吸收热量。

影响蒸发速度的几个关键因素包括：液体的温度、液体的表面积以及液体表面附近的空气流动速度。此外，蒸发过程还伴随着降温效应。

比热容C，是指当某物质的质量单位发生变化，其温度每上升一度所吸收的热量，该热量值即定义为该物质的比热容。

物质的特性之一是比热容，其单位为焦耳每千克摄氏度。在所有常见物质中，水的比热容是最大的。

C水等于四千二百焦耳每千克摄氏度，其读法为：四千二百焦耳每千克摄氏度。

物理含义上，意味着1千克的水在温度上升1摄氏度时，需要吸收的热量是4.2×10^3焦耳。

⒌热量计算：Q放＝cm⊿t降 Q吸＝cm⊿t升

Q与c、m、⊿t呈正比关系，而c、m、⊿t三者之间则呈反比关系。具体来说，当Q的值增加时，c、m、⊿t的值也会相应增加；反之，当c、m、⊿t的值减少时，Q的值也会相应减少。根据这一关系，可以得出公式：⊿t等于Q除以cm。

内能，指的是物体内部所有分子所具有的动能与分子势能的综合。所有物体均具备内能这一特性。至于内能的单位，则通常以焦耳来计量。

物体的内能大小与温度密切相关。当温度上升时，物体的内能随之增加；反之，温度下降，内能则会减少。

改变物体内能的方法：做功和热传递（对改变物体内能是等效的）

能量的转换与守恒法则表明，能量既不能无中生有，也不能无故消失，它只会不断地从一种形态转变为另一种形态，或者从一个实体迁移至另一个实体，但无论如何，能量的整体数量始终是不变的。

十、电路

电路由电源、电键、用电器、导线等基本元件构成。若要电路中保持持续的电流流动，电源是不可或缺的，同时电路必须保持闭合状态。电路可能出现的现象包括通路、断路（即开路）、电源与用电器之间的短路等。

导体是指那些易于传导电流的物质，例如金属、酸碱盐的水溶液等；而绝缘体则是指那些不易传导电流的物质，如木头、玻璃等。

绝缘体在一定条件下可以转化为导体。

⒊串、并联电路的识别：串联：电流不分叉，并联：电流有分叉。

将非标准电路图转换为标准电路图的技术途径是运用电流路径分析。

十一、电流定律

⒈电量Q：电荷的多少叫电量，单位：库仑。

电流强度是指单位时间内流经导体横截面的电荷量。具体来说，它等于电量Q除以时间t，即Q=It。

电流的计量单位称为安培，简称A；1安培等于1000毫安；电流方向是以正电荷移动的向导为标准来确定的。

电流的测量需借助电流表，该表需串联于电路之中，同时确保其量程与电路需求相匹配。严禁将电流表直接连接至电源的正负两极。

电压U，它是驱动电路中自由电荷朝特定方向移动，进而产生电流的驱动力。电压的计量单位称为伏特，符号为V。

电压的测量需借助电压表（亦称伏特表），该仪表需与电路（包括用电器和电源）的两端并联连接，同时需确保所选量程与测量需求相匹配。

电阻R表示的是导电材料对电流流动产生的阻碍效果。其符号为R，而其计量单位包括欧姆、千欧和兆欧。

电阻值与导线长度呈正比关系，同时与横截面积成反比，此外，还受到材料性质的影响。

导体的电阻值各异，当它们串联接入电路时，流经的电流保持一致；而若导体并联于电路，它们所承受的电压则相等。

⒋欧姆定律：公式：I＝U／R U＝IR R＝U／I

导体中的电流强度跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比。

导体的电阻R等于电压U除以电流I。对于某一特定导体，当电压发生变动时，电流也会随之改变，然而其电阻值始终保持恒定。

⒌串联电路特点：

① I等于I1也等于I2，② U等于U1加上U2，③ R等于R1加上R2，④ U1除以R1等于U2除以R2。

两导体串联时，若电阻值存在差异，则电阻值较高的导体在两端所承受的电压会更大；相对地，两端电压较低的导体，其电阻值相对较小。

为了使标有“6V、3W”的灯泡在8伏电路中正常发光，需要串联一个适当大小的电阻，该电阻的阻值是多少？

解：由于P＝3瓦，U＝6伏

there4;I＝P／U＝3瓦／6伏＝0.5安

总电压为8伏，超过了电灯的额定电压6伏，因此需要在电路中串联一个电阻R2，具体连接方式请参照右侧的图示。

因此U2＝U－U1＝8伏－6伏＝2伏

因此，R2的值等于U2除以I，即2伏特除以0.5安培，结果为4欧姆。回答：（省略）

⒍并联电路特点：

①U等于U1也等于U2，②电流I等于I1与I2之和，③电阻的倒数1/R等于1/R1加1/R2，或者④I1乘以R1等于I2乘以R2。

两导体并联时，若电阻值各异，则电阻较大的导体所流经的电流较少，而电流流经量较大的导体，其电阻值相对较小。

当开关K处于断开状态，电流表的读数为0.4安培；而当开关K闭合后，电流表的读数变为1.2安培。现需计算：①电阻R1的阻值；②电源的电压；③电路的总电阻。

已知：I＝1.2安 I1＝0.4安 R2=6欧

求：R1；U；R

解：∵R1、R2并联

there4;I2＝I-I1=1.2安-0.4安=0.8安

根据欧姆定律U2=I2R2=0.8安×6欧=4.8伏

又∵R1、R2并联 there4;U=U1=U2=4.8伏

there4;R1＝U1／I1＝4.8伏／0.4安＝12欧

因此，电阻值等于电压除以电流，即R等于U除以I，具体数值为4.8伏特除以1.2安培等于4欧姆；（或者，您也可以通过相应的公式来计算总电阻值。）答案：请见下文。

十二、电能

电功W指的是电流在完成功的过程中所消耗的能量。这一过程具体表现为电能向其他类型能量的转换。

功率等于电压乘以电流，即W等于U乘以I；功率也等于电压乘以时间，即W等于U乘以It；功率还可以表示为电压的平方除以电阻再乘以时间，即W等于U的平方除以R再乘以t；此外，功率也等于电流的平方乘以电阻再乘以时间，即W等于I的平方乘以R再乘以t；最后，功率还可以用功率表示，即W等于P。功率的单位是焦耳，电压的单位是伏特，电流的单位是安培，时间的单位是秒，电荷量的单位是库仑，功率的单位是瓦特。

电功率P，指的是电流在每一秒钟内完成的电功，这一指标反映了电流做功的速度。通常情况下，电功率较高的用电器，其电流做功的速度也较快。

功率等于功除以时间，功率等于电压乘以电流，功率也等于电压的平方除以电阻，功率还等于电流的平方乘以电阻，单位分别为瓦特、焦耳、伏特、安培、秒和库仑。

电能表，又称瓦时计，是用于检测电器电能消耗的仪器。一度的电能相当于一千瓦时，即1000瓦乘以3600秒，换算成焦耳则是3.6×10^6焦耳。

例：1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时？

解：t等于W除以P，即1千瓦时除以（2乘以40瓦），等于1000瓦时除以80瓦，计算得出结果为12.5小时。

十三、磁

1．磁体、磁极【同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引】

磁性是指物体能吸引铁、钴、镍等材料的特性。能够表现出磁性的物体被称为磁体。磁体的两端，即磁极，总是以成对的形式存在。

2．磁场：磁体周围空间存在着一个对其它磁体发生作用的区域。

磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。

当小磁针处于静止状态时，其N极所指向的位置即代表了该处的磁场方向；而环绕磁体的磁场则是通过磁感线来进行表示的。

地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。