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课程解读
课程解读
一、学习目标:
1.了解重力、弹力和摩擦力。
2.理解力的三要素及会画力的示意图。
3.会正确使用弹簧测力计测量力及读数。
4.通过实验探究影响摩擦力大小的因素。
5.知道杠杆及杠杆的平衡条件。
6.认识定滑轮、动滑轮和滑轮组,了解轮轴和斜面也能省力。
7.通过实验探究学会使用简单机械改变力的大小与方向。
二、重点、难点:
1.力的大小的计算
2.探究影响摩擦力大小的因素
3.杠杆及其平衡条件
4.使用简单机械改变力的大小与方向
三、考点分析:
考点
考纲要求
主要题型
分值
三种常见的力
了解
选择、填空、作图题
5-10分
弹簧测力计的使用
会
实验探究题
杠杆
知道
选择、作图题
滑轮与滑轮组
了解
选择、填空、作图题
知识梳理
知识点一:
弹力与弹簧测力计
1.弹力
(1)定义:
物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力。
(2)作用方式:
直接接触
(3)大小:
与物体的弹性强弱和形变量的大小有关。
(4)方向:
跟受力物体的形变方向相反。
(5)常见弹力:
压力、拉力、支持力
2.弹簧测力计
(1)原理:
在弹性限度内,弹簧的伸长与弹簧受到的拉力成正比
(2)弹簧测力计使用前要先:
a观察量程;
b观察分度值;
c观察零刻度线是否指零,如不指零,要重新校正零点;
d检查指针和弹簧是否与外壳有摩擦,如有要排除。
使用弹簧测力计时要注意:
a被测力不能超过弹簧测力计的量程;b拉力的方向要跟弹簧测力计的轴线在一条直线上;c读数时,视线要与指针所指的刻度线垂直。
1.重力的概念:
地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。
重力的施力物体是:
地球。
2.重力大小的计算公式:
G=mg,其中g=9.8N/kg,它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
3.重力的方向:
竖直向下。
其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平。
4.重力的作用点──重心。
重力在物体上的作用点叫重心。
质地均匀、外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。
如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。
方形薄木板的重心在两条对角线的交点处。
知识点三:
摩擦力
1.定义:
两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
2.分类:
3.摩擦力的方向:
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。
4.静摩擦力的大小应通过受力分析,结合二力平衡求得。
5.在相同条件下(压力、接触面粗糙程度相同),滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6.滑动摩擦力:
⑴测量原理:
二力平衡条件。
⑵测量方法:
把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时弹簧测力计上拉力的读数就等于滑动摩擦力的大小。
⑶结论:
接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。
前两个结论可概括得出:
滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
读探究实验还可用于研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度的大小等无关。
7.应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有:
增大压力、使接触面变粗糙、变滚动为滑动。
⑵理论上减小摩擦力的方法有:
减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
知识点四:
杠杆
1.定义:
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
2.五要素──组成杠杆示意图。
①支点:
杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
②动力:
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力:
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向相反。
④动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
3.画力臂的方法:
一找支点、二画线、三连距离、四标力臂。
⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。
4.应用:
名称
结构特征
特点
应用举例
省力
杠杆
动力臂大于阻力臂
省力、费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆
动力臂小于阻力臂
费力、省距离
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿
等臂
杠杆
动力臂等于阻力臂
既不省力也不省距离
天平,定滑轮
知识点五:
杠杆的平衡条件
杠杆平衡是指:
杠杆静止或匀速转动。
实验前:
应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
结论:
杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式:
F1l1=F2l2也可写成:
F1/F2=l2/l1。
①定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:
等臂杠杆。
③特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)有:
F=G。
绳子自由端移动的距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)
2.动滑轮:
典型例题
知识点一:
弹力与弹簧测力计
例.实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。
现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧秤,则稳定后弹簧秤的读数分别为
A.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0+G
B.乙图读数为F0+G,丙图读数为F0-G
C.乙图读数为F0,丙图读数为F0-G
D.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0
解析:
在图乙中,手向上拉弹簧秤时,需要克服弹簧秤外壳的重力G,则拉力F0=F示+G,故弹簧秤的读数F示=F0-G;在图丙中,手拉动弹簧秤时,并没有克服弹簧秤外壳的重力G,故此时F0=F示
答案:
D
平行练习:
使用弹簧测力计应注意的是:
使用前要观察量程和分度值,指针要___________。
使用过程中,指针、弹簧不得与外壳有摩擦。
使用过程中,拉力不能超过弹簧测力计的_________。
如图所示,弹簧测力计的测量范围是_______,指针所示被测物重是______N。
答案:
指向零刻度;最大测量值;0~5N;3.6
知识点二:
重力
例:
传说从一棵苹果树上坠落的苹果激发牛顿发现了万有引力定律。
2010年5月14日,英国皇家学会托人把这棵苹果树的一截长10cm的树枝送入太空。
与在地面时相比,发生显著变化的是树枝的()
A.长度B.质量C.密度D.重力
解析:
物体的长度、质量和密度与其所处的位置无关,故树枝进入太空后,上述三个物理量不变。
选D。
答案:
D
解题后的思考:
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,物体距地面越远,所受重力越小。
平行练习:
我国“嫦娥工程”预计在2012年实施落月探测。
已知月球上无大气、无磁场,物体在月球上所受重力只相当于地球上的1/6。
在月球上,你认为下列情况可能的是()
A.利用降落伞降落,以确保安全落月B.用指南针确定方向
C.听到月球车行驶发出的声音D.轻易地将60kg的物体举起
解析:
月球上是真空,降落伞不起作用,所以A错;月球上没有磁场,故用指南针不能确定方向,所以B错;月球上没有空气,真空不能传声,所以C错;质量为60kg的物体,在月球上仅“重”100N,所以人能轻易将其举起,D正确。
答案:
D
知识点三:
摩擦力
例.如图所示的四个实例中,目的是减小摩擦的是:
()
解析:
B、C、D选项中的摩擦都是有益的,因此都采用了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的方法,只有A项中的摩擦是有害的,所以用滚动代替滑动,大大减小了摩擦。
答案:
A
平行练习:
如图,冰壶比赛时由于运动员既要滑行,又要在刷冰时用力蹬地,滑行脚和蹬冰脚需要分别穿上塑料底和橡胶底鞋。
其中,蹬冰脚穿橡胶底鞋是为了接触面的粗糙程度,使摩擦力。
(均选填“增大”或“减小”)
解析:
为了不使人在冰上运动时摔倒,蹬冰鞋比较粗糙,可以增大鞋与冰面间的摩擦力。
答案:
增大;增大
知识点四:
杠杆及其平衡条件
例1.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是
解析:
钢丝钳、起子、羊角锤使用起来省力,是省力杠杆;镊子是费力杠杆。
答案:
D
平行练习:
观察如图所示的指甲刀的结构图,其中分析正确的是
A.一个杠杆,且是省力杠杆
B.两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆
C.三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆
D.三个杠杆,一个费力杠杆,两个省力杠杆
解析:
指甲刀上的杠杆,最上面的那个是省力杠杆;下面的那两个是费力杠杆。
其实如果把最上面的那个杠杆去掉,指甲刀可看成是一个镊子,所以说镊子是由两个费力杠杆组成的。
答案:
C
例2.如图,轻质杠杆支点为O,在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码,每一个钩码的质量相等,杠杆恰好在水平位置平衡,如果两边各拿走一个钩码,杠杆将()
A.仍保持平衡并静止
B.不平衡,向顺时针方向转动
C.不平衡,向逆时针方向转动
D.仍保持平衡,但要转动
解析:
设每个钩码的重力为G,每格长度为L,则平衡的杠杆两端各拿去一个钩码后,左边力和力臂之积M左=3G×3L=9GL,右边力和力臂之积M右=2G×4L=8GL。
因为M左>M右,所以此时杠杆不平衡,左端下沉,右端上升,即向逆时针方向旋转。
答案:
C
平行练习:
探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前出现图甲所示情况,应将杠杆两端的螺母向调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是。
(2)实验过程中出现了图乙所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将左边的钩码向(选填“左”或“右”)移动格。
(3)实验中,要改变力和力臂的数值,以得到多组实验数据,这样做的目的是。
答案:
(1)右;便于直接在杠杆上读出力臂的大小
(2)右;1
(3)避免实验结果具有偶然性(或看“F动L动”是否总等于“F阻L阻”)
知识点五:
滑轮与滑轮组
例1.如图3所示,在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时,拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是()
答案:
B
解题后的思考:
对于动滑轮来说,只有拉力方向与物体移动方向平行时,才能省一半力;若拉力方向与物体移动方向不平行,不能省一半的力。
平行练习:
如图所示,在竖直向上、大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。
已知重物A上升的速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则重物A的重力大小和滑轮上升的速度分别为()
A.20N0.4m/sB.20N0.1m/s
C.5N0.4m/sD.5N0.1m/s
A.F1=129NF2=133N
B.F1=129NF2=129N
C.F1=133NF2=133N
D.F1=133NF2=129N
解析:
图甲中有4段绳子承担动滑轮及重物,所以
提分技巧
1.不论是动力还是阻力,都作用在杠杆上,杠杆都是受力物体,作用于杠杆的物体都是施力物体。
2.画力臂时,要按照“一找点,二画线,三作垂线段”的步骤进行。
预习导学
下节课我们将共同回顾密度的相关知识。
同步练习(答题时间:
45分钟)
一、选择题
1.如图所示,是生活中的几种工具,其中属于省力杠杆的是
2.下列事例中,能减小摩擦力的是
A.运动鞋鞋底有花纹B.行李箱下安装两个轮子
C.
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