义务教育教科书·物理九年级上册.pdf

WULI九江苏凤凰科学技术出版社年级上册九江苏凤凰科学技术出版社WULI定价：7.59元审批号：苏费核（2021年）0098号举报电话：12315年级上册九九WULI江苏凤凰科学技术出版社南京主编刘炳昇李容责 任 编 辑陈卫春曹婷婷责 任 校 对仲敏出版江苏凤凰科学技术出版社出版社地址南京市湖南路1号楼，邮编：210009编 读 信 箱重印江苏凤凰出版传媒股份有限公司发行江苏凤凰出版传媒股份有限公司照排江苏凤凰制版有限公司印刷江苏凤凰新华印务集团有限公司开本787 mm 1 092 mm1/16印张7.5版次2004年5月第1版2013年6月第3版印次2021年5月第18次印刷标 准 书 号ISBN 978-7-5537-1336-6定价7.59元如发现印、装质量问题，请与凤凰传媒联系.电话：400-828-1132义务教育教科书物理九年级上册致同学们课堂中的学习活动，包括演示实验、小实验、讨论等为学习活动提供及时、必要的帮助对本章知识进行梳理，对学习过程与结果进行反思和评价对正文中加“”符号的内容做拓展性说明，可在相应的页面查阅 介绍物理与生活、社会的联系对研究问题的方法、技巧进行点拨课外实践与练习是什么（WHAT）？为什么（WHY）？怎么做（HOW）？学生实验学生必做的分组实验.此外，欢迎同学们登录“苏科物理”网站参与交流，你们将会有意想不到的收获.祝同学们在新学期取得更大的进步！编者同学们，欢迎你们步入新学期的物理课程 在八年级，我们已初步感知了物理世界的奇妙，体验了科学探究的乐趣，掌握了一些观察、实验、思考问题的方法，学习了声现象、物态变化、光现象、物体的运动、力、物质的物理属性和物质结构等知识，并了解了这些知识在生产、生活和社会中的应用.九年级上册教科书将带着我们去学习简单机械和功、机械能和内能以及电路及其基本规律的有关知识.这些内容涉及更深层次的物质运动和相互作用，将使我们更深入地认识自然界中的各种物理现象；这些内容与现代生活的联系更为密切，将使我们进一步领会物理科学、技术与社会的关系为了便于同学们探索物理知识，本书设计了以下栏目：致同学们简单机械和功一、杠杆2二、滑轮9三、功14四、功率18五、机械效率22综合实践活动24第十一章机械能和内能一、动能势能机械能32二、内能热传递40三、物质的比热容43四、机械能与内能的相互转化49第十二章电路初探一、初识家用电器和电路62二、电路连接的基本方式67三、电流和电流表的使用70四、电压和电压表的使用75综合实践活动80第十三章欧姆定律一、电阻86二、变阻器91三、欧姆定律96四、欧姆定律的应用101综合实践活动105第十四章常用物理量及其单位111物理学名词中英文索引112后记附录：从我们吃饭用的筷子，到航天器使用的机械臂，机械已深入到人类生活的方方面面.无论多么复杂的机械都是由简单机械组成的.我们在叹服于机械的神奇和人类伟大智慧的同时，不禁产生许多遐想这些机械是依据什么原理工作的呢？简单机械和功杠杆滑轮功功率机械效率综合实践活动1第十一章简单机械和功延伸人体的神臂一、杠杆做一做木板上钉了一枚图钉，你能直接用手把它拔出来吗？请从图 11-1 中选择合适的工具把图钉拔出来.议一议你是怎样拔出这枚图钉的？有哪些不同的方法？哪一种方法更方便、省力？图11-1 拔图钉生活中有许多任务都是用类似的方法完成的.观察图11-2，指出图中的工具在工作时有哪些共同的特点.（a）开瓶扳手图11-2物理学中，将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆（lever）.为了了解杠杆的作用，我们先以螺丝刀撬图钉（图11-3）为例来认识几个与杠杆有关的名词.1.安装好杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使之在水平位置平衡.2.如图11-4所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠杆.设在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力F1是动力，动力臂为l1，钩码对杠杆的拉力F2是阻力，阻力臂为l2.3.在下列情况下测量并记录动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2的大小.（1）保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量；（2）保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置；（3）保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置.什么是杠杆11.1拔图钉（b）钓鱼竿2第十一章简单机械和功延伸人体的神臂实验与记录支点：杠杆绕着转动的点，即图中的O点.动力：使杠杆转动的力，即图中的F1.阻力：阻碍杠杆转动的力，即图中的F2.动力臂：从支点到动力作用线的距离，即图中的l1.阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，即图中的l2.图11-3 用螺丝刀撬图钉图11-4OF1F2l2l11.安装好杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使之在水平位置平衡.2.如图11-4所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠杆.设在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力F1是动力，动力臂为l1，钩码对杠杆的拉力F2是阻力，阻力臂为l2.3.在下列情况下测量并记录动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2的大小.（1）保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量；（2）保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置；（3）保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置.杠杆的平衡条件杠杆静止或匀速转动杠杆静止或匀速转动，我们就说此时杠杆处于平衡我们就说此时杠杆处于平衡状态状态.探究杠杆的平衡条件学生实验力的作用线3第十一章简单机械和功延伸人体的神臂交流与小结分析表中的数据，找出它们之间的关系.你从中有什么发现？实验表明，杠杆平衡时动力 动力臂 阻力 阻力臂用字母表示可写成F1l1 F2l2杠杆的平衡条件也称为杠杆原理，最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的.我国古人也对杠杆进行过深入的研究（p.28），并将杠杆广泛应用于生产和生活中，为推动人类文明的进步作出了重大贡献.图11-5 阿基米德：“只要给我一个支点，我就可以移动地球.”应用杠杆原理分析前面图11-2（a）中开瓶扳手的例子可知，由于动力臂大于阻力臂，因此动力小于阻力，这类杠杆是省力杠杆.如果动力臂小于阻力臂，要使杠杆平衡，动力就必须大于阻力，这类杠杆是费力杠杆，图11-2（b）中的钓鱼竿就是这类杠杆，使用它可以减小动力作用点移动的距离.还有一类杠杆，其动力臂等于阻力臂，这类杠杆被称为等臂杠杆.测量序号F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm4第十一章简单机械和功延伸人体的神臂如图11-6所示的常见器具都应用了杠杆，请分别说出它们各属于哪类杠杆，并说明理由.（b）独轮车（a）托盘天平（d）笤帚（e）船桨图11-6（c）筷子生活中的剪刀剪刀（图11-7）是生活中常见的工具，它也是一种杠杆.你是否注意到，从事不同行业的人所用的剪刀各有特点？（a）裁衣的剪刀（b）理发的剪刀（c）剪铁皮的剪刀（d）修枝的剪刀图11-7裁缝用的剪刀刀刃比平常家用剪刀的刀刃长得多，完成一次剪裁动作可以裁剪较长的布料.理发师用的剪刀手柄比较短，他们剪发时手的动作幅度较小，可提高剪发的频率.5第十一章简单机械和功延伸人体的神臂分析该称象过程运用了杠杆原理，据题意可画出杠杆示意图.由于在称象前已调节挂有铁笼的槽钢在水平位置平衡（相当于天平使用前的调节），这样在称象时就不需考虑槽钢和铁笼重力的影响，即图11-8（b）中的F2与大象的重力大小相等解槽钢是一个杠杆，O 为支点，人通过弹簧测力计对杠杆的拉力F1 200 N为动力，动力臂l1 9 m，铁笼对杠杆的拉力F2为阻力，阻力臂（a）（b）图11-8 用杠杆称象例题据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量.在称象过程中，他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，如图11-8（a）所示.他首先将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡，测得OB=7 cm.将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，测得OA=9 m，弹簧测力计的示数为200 N.试计算大象的质量（g取10 N/kg）.剪铁皮的剪刀，其动力臂比阻力臂长，只要用较小的力，就能把坚硬的金属片剪开.园艺师使用的剪刀有很多种，如修整冬青树的剪刀、剪花枝的剪刀等，它们各有特点.请你调查一下，园艺师使用了哪些剪刀？它们各有什么特点？为什么这样设计？AB6第十一章简单机械和功延伸人体的神臂伸肌屈肌腕关节人体中的杠杆骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，尽管人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆.例如，当 手 握 哑 铃 向 上 运 动 时（图11-9），上臂中的肱三头肌伸展、肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动.在这里，前臂骨骼可以看成杠杆，肘关节是支点，哑铃对手的压力是阻力，上臂中的肌肉对前臂骨骼施加的力则是动力.如图11-10所示，当手托住铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆.铁球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点，前臂中的伸肌伸展和屈肌收缩产生动力，使托住铁球的手向上转动.人体有600多块肌肉，它们在神经系统的控制下，分别负责各部位的运动.当你做抬腿、伸臂、点头、叩齿等动作时，你就用到了身上各种各样的杠杆.人体中的杠杆为科技工作者的创造和发明提供了很多启示，机器人和国际空间站上的机械臂（p.29）的发明就是其生动的体现.图11-10 托铁球图11-9 举哑铃l2 7 cm 0.07 m.根据杠杆原理F1l1F2l2，得F2=F1l1l2=200 N9 m0.07 m2.57104N铁笼对杠杆的拉力F2与大象所受的重力大小相等，即F2Gmg.所以大象的质量m=F2g=2.57104N10 N/kg=2.57 103kg 2.57 t答大象的质量约为2.57 t.肱二头肌肱三头肌肘关节前臂7第十一章简单机械和功延伸人体的神臂2.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，我们也可用在杠杆支点的两边分别挂钩码的方法，来探究杠杆的平衡条件.如图 11-12 所示，在杠杆的左边距支点20 cm处挂了四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，如何在杠杆的右边挂钩码？（钩码的质量相等）3.小制作：蜡烛跷跷板.将一支蜡烛的两端削尖，在中间垂直插入 一 枚 大 号缝衣针，把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，就做成了一个蜡烛跷跷板.用小刀对蜡烛的两端进行加工，使跷跷板能在水平位置平衡.点燃蜡烛的两端（图11-13），蜡烛跷跷板会怎样运动？你能说明其中的道理吗？图11-13 蜡烛跷跷板图11-121.指出图11-11中各种杠杆工作时的支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂，并说明这些杠杆中哪些是省力的，哪些是费力的.（a）羊角锤（b）镊子图11-11注意安全.（c）夹子8第十一章简单机械和功延伸人体的神臂二、滑轮在完成类似提升重物的任务时，人们常常用到滑轮这种简单机械.滑轮的主要部分是能绕轴转动的轮子.下图是应用滑轮的实例.你还能列举出其他应用滑轮的例子吗？图11-14 如何把木料运上楼图11-15 升旗工作时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮（fixed pulley），如图11-15所示.高楼大厦的电梯（p.29）中就使用了定滑轮.轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮，称为动滑轮（movable pulley），如图11-16所示.图11-16 吊木箱定滑轮和动滑轮我家住在四楼，装修时，长木料无法通过楼梯运上楼.用什么方法才能把木料运上楼呢？你可以用滑轮（pulley）试一试！9第十一章简单机械和功延伸人体的神臂做一做1.按图11-17组装定滑轮.在它的左侧挂上钩码，竖直向下拉弹簧测力计，使钩码匀速上升.读出弹簧测力计的示数.2.改变钩码的个数，重复实验，把测得的数据填入下表.议一议通过实验，你发现使用定滑轮有什么特点？图11-18 用动滑轮拉起钩码做一做1.测出钩码和动滑轮的总重力，然后按图11-18组装动滑轮.竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数.2.改变钩码的个数，重复实验，把测得的数据填入自己