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物 · 速 讲
01 总纲
02 机械运动
03 力
04 压强
05 浮力
06 简单机械
07 功和能
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01 总纲
02物理学四大支柱
03物理学的骨架
04物理方法四步
05物理量与单位
06物理总诀
02 机械运动
08长度与时间
09长度测量
10速度
11匀速直线运动
12运动速记
03 力
14力的概念
15力是什么
16重力
17弹力
18摩擦力
19二力平衡
20力速记
04 压强
22固体压强
23压强概念
24液体压强
25大气压强
26压强速记
05 浮力
28浮力原理
29浮力概念
30浮沉条件
31浮力速记
06 简单机械
33杠杆
34杠杆五要素
35滑轮
36机械速记
07 功和能
38功的概念
39功的定义
40功率
41动能与势能
42机械能守恒
43功能速记
物
初 中 物 理 · 速 讲

初中物理速讲 · 力学主线

物质 · 运动 · 相互作用 · 能量
01 总纲01 / 06
纲
单 元

物理学四大支柱

物质 / 运动 / 相互作用 / 能量
01 总纲02 / 06
四

物理学的骨架

  • 物质：物体由分子→原子→原子核+电子构成。物质的属性：质量、密度、状态。
  • 运动：位置随时间变化。机械运动是最简单的运动形式。
  • 相互作用：力是物体间的相互作用。四种基本力：万有引力、电磁力、强力、弱力。
  • 能量：物质运动的量度。能量的转化与守恒是自然界最普遍的规律。
物理学的核心：用数学描述自然，用实验检验理论。公式是物理语言的"压缩编码"。
01 总纲03 / 06
法

物理方法四步

  • ① 观察：看见现象，提出问题（"苹果为什么往下掉？"）。
  • ② 建模：把真实物体抽象成质点、刚体、理想气体——抓主要因素，忽略次要因素。
  • ③ 定律：用数学公式表达规律（$F=ma$），用图像表达关系（v-t 图）。
  • ④ 验证：实验检验。物理公式不是定义，是从实验中归纳、又必须被实验检验的规律）。
牛顿第二定律：力的定义式$$F = ma$$
01 总纲04 / 06
量

物理量与单位

物理量符号单位单位制
长度s米 m基本
时间t秒 s基本
质量m千克 kg基本
速度v米/秒 m/s导出 v=s/t
力F牛顿 N导出 F=ma
压强p帕 Pa导出 p=F/S
功W焦 J导出 W=Fs
功率P瓦 W导出 P=W/t
单位是物理量的身份证。检查单位是否一致，是检验公式对错的第一道关。
01 总纲05 / 06
诀
"
物质运动互作用，能量转化永守恒； 质点建模抓主因，公式图像定规律； 单位量纲验对错，实验检验是唯一。 ——物理之美，在简、在严、在真。
01 总纲06 / 06
动
初 中 物 理 · 速 讲

机械运动

长度 · 时间 · 速度 · 匀速直线运动
02 机械运动01 / 06
量
单 元

长度与时间

测量是物理学的起点
02 机械运动02 / 06
长

长度测量

  • 国际单位：米(m)。常用：km、dm、cm、mm、μm、nm。
  • 换算：$1\,\text{km}=10^3\,\text{m}$，$1\,\text{cm}=10^{-2}\,\text{m}$，$1\,\text{nm}=10^{-9}\,\text{m}$。
  • 测量工具：刻度尺。使用三步）：①认清量程和分度值；②零刻线对齐）；③视线垂直尺面），估读到分度值下一位）。
  • 误差：不可避免），只能减小。多次测量求平均值是常用方法。误差≠错误。
02 机械运动03 / 06
速

速度

  • 定义：路程与时间之比。$v=\frac{s}{t}$，描述物体运动快慢的物理量。
  • 单位：m/s（国际）和 km/h（交通）。换算：$1\,\text{m/s}=3.6\,\text{km/h}$。
  • 矢量性：速度有大小有方向。速率只指大小（如车速表读的是速率）。
  • 典型值：人步行约 $1.1\,\text{m/s}$，自行车约 $5\,\text{m/s}$，高铁约 $100\,\text{m/s}$。
速度定义式$$v = \frac{s}{t}$$
单位换算$$1\,\text{m/s} = 3.6\,\text{km/h}$$
02 机械运动04 / 06
匀

匀速直线运动

  • 定义：沿直线、快慢不变的运动。任意相等时间内通过路程相等。
  • 特征：$v$ 是恒量，$s$ 与 $t$ 成正比。
  • v-t 图像：一条平行于 t 轴的直线。s-t 图像：一条过原点的斜线。
  • 变速运动：$\bar{v}=\frac{s_\text{总}}{t_\text{总}}$——平均速度描述整体快慢。
t v O 匀加速 匀速 减速 图 2-1 · v-t 图像：匀加速→匀速→减速
平均速度$$\bar{v} = \frac{s_{\text{总}}}{t_{\text{总}}}$$
02 机械运动05 / 06
诀
"
刻度尺要零对齐，估读一位记心里； 速度等于路除时，矢量有向速率无； 匀速直线v恒定，图像平直斜线明； 平均速度总除总，运动快慢它代言。
02 机械运动06 / 06
力
初 中 物 理 · 速 讲

力

重力 · 弹力 · 摩擦力 · 二力平衡
03 力01 / 08
义
单 元

力的概念

力是物体间的相互作用
03 力02 / 08
义

力是什么

  • 定义：力是物体对物体的作用。力不能脱离物体存在——有施力物体必有受力物体。
  • 作用是相互的）：你推墙，墙也推你。力的作用是相互的是牛顿第三定律的基础。
  • 作用效果：①使物体发生形变）；②使物体的运动状态改变（速度大小或方向改变）。
  • 三要素：大小、方向、作用点。力的示意图用带箭头的线段表示这三个要素。
力与运动的关系（牛顿第二定律）$$F = ma$$
03 力03 / 08
重

重力

  • 定义：地球对物体的吸引而产生的力。方向竖直向下（垂直水平面，非指向地心）。
  • 公式：$G=mg$，其中 $g$ 为重力加速度，约 $9.8\,\text{N/kg}$（粗算取 $10$）。
  • 重心：重力的等效作用点。规则物体重心在几何中心。
  • $g$ 随纬度和高度变化：纬度越高 $g$ 越大，高度越高 $g$ 越小。
重力公式$$G = mg$$
重力加速度$$g \approx 9.8\,\text{N/kg}$$
03 力04 / 08
弹

弹力

  • 定义：物体发生弹性形变后，要恢复原状而产生的力。
  • 产生条件：①两物体直接接触；②发生弹性形变。
  • 方向：垂直于接触面（压力/支持力），或沿绳方向（绳的拉力）。
  • 胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力与形变量成正比。
胡克定律（k 为劲度系数）$$F = kx$$
03 力05 / 08
摩

摩擦力

  • 定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
  • 方向：与相对运动（或相对运动趋势）方向相反。
  • 滑动摩擦力：$f=\mu N$，与压力成正比，与接触面粗糙程度有关，与接触面积无关。
  • 静摩擦力：大小随外力变化，方向与相对运动趋势相反，$0
  • 增大摩擦：增大压力、增大粗糙度。减小摩擦：减小压力、加润滑油、用滚动代替滑动。
滑动摩擦力公式$$f = \mu N$$
m G=mg N f F 图 3-1 · 质点受力分析（重力G/支持力N/摩擦力f/外力F）
03 力06 / 08
衡

二力平衡

  • 平衡状态：物体静止或匀速直线运动。
  • 二力平衡条件：同体、等大、反向、共线——四个条件缺一不可。
  • 相互作用力 vs 平衡力：相互作用力作用在两个物体上（不共存），平衡力作用在同一物体上（共存）。
  • 例：书桌上的书，重力与支持力是平衡力（同书），书压桌与桌支书是相互作用力（两体）。
二力平衡：等大反向$$\vec{F}_1 = -\vec{F}_2$$
03 力07 / 08
诀
"
力是物对物作用，三要素大向点定； 重力G=mg竖直下，弹力垂面绳沿绳； 滑动摩擦μ乘N，静摩随外反趋势； 平衡同体等反向，相互作用两体分。
03 力08 / 08
压
初 中 物 理 · 速 讲

压强

固体压强 · 液体压强 · 大气压强
04 压强01 / 06
固
单 元

固体压强

压力的作用效果
04 压强02 / 06
义

压强概念

  • 定义：单位面积上受到的压力。描述压力的作用效果。
  • 公式：$p=\frac{F}{S}$，$F$ 为压力，$S$ 为受力面积。
  • 单位：帕斯卡(Pa)，$1\,\text{Pa}=1\,\text{N/m}^2$。
  • 增大压强：增大压力或减小受力面积（刀刃磨薄、钉子做尖）。
  • 减小压强：减小压力或增大受力面积（宽书包带、坦克履带）。
压强定义式$$p = \frac{F}{S}$$
尖 F 钝 F 图 4-1 · 同样压力下，尖钉压强大、钝头压强小
04 压强03 / 06
液

液体压强

  • 产生原因：液体受重力且具有流动性。
  • 特点：①液体内部向各方向都有压强；②同深度各方向压强相等；③深度越深压强越大；④密度越大压强越大。
  • 公式：$p=\rho gh$，$\rho$ 为液体密度，$h$ 为深度（从液面到该点垂直距离）。
  • 连通器：上端开口、下端连通的容器。同种液体不流动时液面相平（茶壶、船闸）。
液体压强公式$$p = \rho g h$$
水的密度$$\rho_{\text{水}} = 1.0 \times 10^3\,\text{kg/m}^3$$
04 压强04 / 06
气

大气压强

  • 存在：马德堡半球实验（1654年，奥托·冯·格里克）证明了大气压的存在和强大。
  • 测量：托里拆利实验——1 标准大气压 $\approx 760\,\text{mmHg} \approx 1.013\times10^5\,\text{Pa}$。
  • 变化：海拔越高，大气压越小。沸点随气压减小而降低（高原煮饭不熟）。
  • 应用：吸管、吸盘、活塞式抽水机、注射器。
1 标准大气压$$1\,\text{atm} \approx 1.013 \times 10^5\,\text{Pa}$$
04 压强05 / 06
诀
"
压强压力除面积，帕斯卡是N每平方； 液体压强ρgh，深度越深压越强； 马德堡半球证大气，托里拆利测汞柱； 连通器里液面平，吸管吸盘大气撑。
04 压强06 / 06
浮
初 中 物 理 · 速 讲

浮力

阿基米德原理 · 浮沉条件
05 浮力01 / 05
理
单 元

浮力原理

浮力的本质与计算
05 浮力02 / 05
义

浮力概念

  • 定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）竖直向上的力。
  • 方向：竖直向上。
  • 产生原因：物体上、下表面受到的液体压力不相等——下表面压力大，合力向上。
  • 阿基米德原理：$F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}$——浮力=液体密度×g×排开液体体积。
阿基米德原理$$F_{\text{浮}} = \rho_{\text{液}} g V_{\text{排}}$$
F浮 G 液面 图 5-1 · 浸入液体的物体：浮力F浮与重力G
05 浮力03 / 05
沉

浮沉条件

  • 比较 $F_{\text{浮}}$ 与 $G$（$G=\rho_{\text{物}}gV_{\text{物}}$）：
  • 漂浮：$F_{\text{浮}}=G$，$V_{\text{排}}
  • 悬浮：$F_{\text{浮}}=G$，$V_{\text{排}}=V_{\text{物}}$（完全浸入）。
  • 下沉：$F_{\text{浮}}
  • 上浮：$F_{\text{浮}}>G$（最终漂浮）。
  • 密度判据（实心物体）：$\rho_{\text{物}}<\rho_{\text{液}}$ 漂浮；$=$ 悬浮；$>$ 下沉。
  • 应用：潜水艇（改变自重）、气球（改变浮力）、轮船（空心增加排水体积）。
浮沉密度判据$$\rho_{\text{物}} \lessgtr \rho_{\text{液}}$$
05 浮力04 / 05
诀
"
浮力向上液压力，阿基米德ρgV； 浮沉比较浮与重，漂浮悬浮浮等重； 密度物小则漂浮，物等液则悬浮中； 潜水艇变自重浮，轮船空心增排水。
05 浮力05 / 05
械
初 中 物 理 · 速 讲

简单机械

杠杆 · 滑轮
06 简单机械01 / 05
杆
单 元

杠杆

杠杆原理与平衡条件
06 简单机械02 / 05
杆

杠杆五要素

  • 五要素：支点O、动力$F_1$、阻力$F_2$、动力臂$L_1$、阻力臂$L_2$。
  • 力臂：从支点到力的作用线的垂直距离（不是支点到作用点的距离！）。
  • 杠杆平衡条件：$F_1 L_1 = F_2 L_2$——动力×动力臂=阻力×阻力臂。
  • 杠杆分类：省力杠杆($L_1>L_2$，如撬棍)；费力杠杆($L_1
杠杆平衡条件$$F_1 L_1 = F_2 L_2$$
F₁ L₁ F₂ L₂ O 图 6-1 · 杠杆：动力F₁、阻力F₂、力臂L₁、L₂、支点O
06 简单机械03 / 05
轮

滑轮

  • 定滑轮：轴固定。不省力，但改变力的方向。相当于等臂杠杆。$F=G$。
  • 动滑轮：轴随物体移动。省一半力，不改变力的方向，费一倍距离。$F=\frac{1}{2}G$。
  • 滑轮组：$F=\frac{1}{n}G$（$n$ 为吊起动滑轮的绳子段数）。既能省力又能改变方向。
  • 理想机械：忽略绳重和摩擦，机械功原理：使用任何机械都不省功。
滑轮省力公式$$F_{\text{定}} = G,\quad F_{\text{动}} = \frac{G}{2},\quad F_{\text{组}} = \frac{G}{n}$$
G F 图 6-2 · 滑轮组（n=2，省一半力）
06 简单机械04 / 05
诀
"
杠杆五要素支点，力臂垂直到力线； 动力乘臂等阻力，省力费力看臂长； 定滑轮变向不省力，动滑轮省半费距离； 滑轮组省力1/n，机械不省功牢记。
06 简单机械05 / 05
功
初 中 物 理 · 速 讲

功和能

功 · 功率 · 动能势能 · 机械能守恒
07 功和能01 / 07
功
单 元

功的概念

力在位移上的累积效果
07 功和能02 / 07
义

功的定义

  • 做功两要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过一段距离。缺一不可。
  • 公式：$W=Fs$，$F$ 为力，$s$ 为力方向上的位移。
  • 单位：焦耳(J)，$1\,\text{J}=1\,\text{N}\cdot\text{m}$。
  • 不做功的三种情况：①有力无位移（推墙推不动）；②有位移无力（惯性运动）；③力与位移垂直（提水桶水平走，重力不做功）。
功的定义式$$W = Fs$$
功的单位$$1\,\text{J} = 1\,\text{N}\cdot\text{m}$$
07 功和能03 / 07
率

功率

  • 定义：单位时间内完成的功。描述做功的快慢。
  • 公式：$P=\frac{W}{t}=Fv$（$v$ 为匀速运动速度）。
  • 单位：瓦特(W)，$1\,\text{W}=1\,\text{J/s}$。常用 kW、MW。
  • 额定功率与实际功率：额定是"标称值"，实际是"当前值"。灯泡"220V 60W"指额定值。
功率公式$$P = \frac{W}{t} = Fv$$
07 功和能04 / 07
能

动能与势能

  • 动能：物体由于运动而具有的能。$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。速度越大、质量越大，动能越大。
  • 重力势能：物体由于被举高而具有的能。$E_p=mgh$。质量越大、高度越高，势能越大。
  • 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能。弹簧劲度越大、形变越大，弹性势能越大。
  • 机械能：动能与势能的总和。$E=E_k+E_p$。
动能与势能公式$$E_k = \frac{1}{2}mv^2,\quad E_p = mgh$$
G=mg N f θ 图 7-1 · 斜面上物体受力分析（重力G/支持力N/摩擦力f）
07 功和能05 / 07
守

机械能守恒

  • 守恒条件：只有重力或弹力做功（其他力不做功或不做功）时，机械能总量不变。
  • 动能与势能相互转化：下落时 $E_p \to E_k$；上升时 $E_k \to E_p$。
  • 非守恒情况：有摩擦阻力时，机械能减少，转化为内能（机械能不守恒，但总能量守恒）。
  • 应用：过山车、荡秋千、抛体运动（最高点速度最小，最低点速度最大）。
机械能守恒（仅重力做功）$$E_k + E_p = \text{常量}$$
07 功和能06 / 07
诀
"
做功两要力位移，垂直无功记心间； 功率功除时间，等于F乘速度； 动能半m乘v方，势能mgh高； 机械能是两者和，守恒只重力做功。
07 功和能07 / 07

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