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1、第 六 章 力 和 機 械第 1 課 時 彈 力 、 重 力 和 摩 擦 力 知 識 點 要 求力 的 作 用 效 果力 的 三 要 素 和 力 的 示 意 圖彈 力 、 重 力 和 摩 擦 力增 大 和 減 小 摩 擦 力 的 方 法省 力 杠 桿 、 費 力 杠 桿 和 等 臂 杠 桿 的 應 用 認 識彈 簧 測 力 計 的 原 理重 力 和 質(zhì) 量 的 關 系 ， 會 計 算 重 力力 臂 的 概 念 ， 會 畫 力 臂杠 桿 的 平 衡 條 件定 滑 輪 、 動 滑 輪 和 滑 輪 組 的 作 用 、 公 式 ， 并 進 行 簡 單 計 算 理 解用 彈 簧 測 力 計 測 量 力
2、操 作重 力 的 大 小 與 質(zhì) 量 成 正 比摩 擦 力 的 大 小 跟 壓 力 和 接 觸 面 的 粗 糙 程 度 有 關 杠 桿 的 平 衡 條 件 探 究 N 運 動 狀 態(tài)形 狀大 小 方 向 作 用 點相 互 彈 性 形 變 伸 長 拉 力 地 球 正G mg 壓 力豎 直 向 下 相 對 運 動相 對 運 動 接 觸 面 的 粗 糙 程 度壓 力接 觸 面 的 粗 糙 程 度 一 、 力1 概 念 ： 力 是 _的 作 用 一 個 力 產(chǎn) 生 時 ， 必然 存 在 著 兩 個 物 體 ， 一 個 叫 _物 體 ， 一 個 叫 _物 體 2 物 體 間 力 的 作 用 是 _的 施
3、 力 物 體 同 時 也 會 受 到 受力 物 體 給 它 的 反 作 用 力 作 用 (1)作 用 力 和 反 作 用 力 必 同 時 出 現(xiàn) ；(2)作 用 力 和 反 作 用 力 等 大 反 向 共 線 ；(3)作 用 在 不 同 物 體 上 物 體 對 物 體施 力 受 力相 互 3 作 用 效 果 ： (1)力 可 以 改 變 物 體 的 _(即 速 度 的 大 小 和 方 向 )；(2)力 可 以 使 物 體 發(fā) 生 _4 單 位 ： _， 簡 稱 _， 符 號 是 _.5 力 的 三 要 素 ： 力 的 _， 力 的 _， 力 的 _6 力 的 示 意 圖 ： 物 理 學 中 常
4、 用 一 根 _的 線 段 來 表示 力 的 作 用 點 、 方 向 和 大 小 運 動 狀 態(tài)形 變牛 頓 N大 小 方 向 作 用 點帶 箭 頭牛 畫力的示意圖時，在同一圖線中，力越大，線段應越長；力的作用點一定要畫在受力物體上不接觸的物體也能產(chǎn)生力的作用如地球?qū)罩械奈矬w、磁鐵對鐵釘產(chǎn)生力的作用二 、 彈 力1 彈 性 和 塑 性 ： 恢 復 原 狀(1)彈 性 ： 物 體 受 力 發(fā) 生 形 變 ， 不 受 力 又 _的 特 性 (2)塑 性 ： 物 體 發(fā) 生 形 變 后 不 能 自 動 恢 復 原 狀 的 特 性 2 彈 力 ： 物 體 由 于 _而 產(chǎn) 生 的 反 抗 外 力 作
5、 用 的 力 3 彈 簧 測 力 計 ： 伸 長 拉 力 正 比(1)原 理 ： 在 彈 性 限 度 內(nèi) ， 彈 簧 的 _跟 _成 _(2)使 用 方 法 ： 觀 察 量 程 和 分 度 值 ， 便 于 讀 數(shù) ； 觀 察 指 針 是 否 指 在 零 刻 度 線 上 ， 若 沒 有 ， 需 _； 輕 輕 來 回 拉 動 掛 鉤 幾 次 ， _； 測 力 時 ， 要 使 彈 簧 的 方 向 跟 所 測 的 力 的 方 向 _； 測 量 時 ， 所 測 的 力 不 要 超 過 它 的 _， 以 免 損 壞 ； 讀 數(shù) 時 ， 視 線 要 與 刻 度 板 面 _彈 性 形 變 調(diào) 零防 止 彈 簧
6、 卡 殼 一 致量 程垂 直 三 、 重 力 (G)1 重 力 的 由 來 ：(1)萬 有 引 力 ： 任 何 兩 個 物 體 間 都 存 在 _(2)重 力 ： 由 于 _而 使 得 物 體 受 到 的 力 2 重 力 的 三 要 素 ：(1)大 小 ： _. g 9.8 N/kg， 特 殊 情 況 下 取 10 N/kg. 物 體 所 受 的 _跟 它 的 _成 _互 相 吸 引 的 力地 球 吸 引G mg重 力 質(zhì) 量 正 比 (2)方 向 ： _(注 意 ： 不 是 垂 直 向 下 ) 應 用 ： 利 用 重 力 方 向 豎 直 向 下 的 性 質(zhì) 可 制 成 _來 檢 查 墻 面
7、是 否 豎 直 (3)重 心 ： 重 力 在 物 體 上 的 作 用 點 四 、 摩 擦 力1 概 念 ： 兩 個 互 相 接 觸 的 物 體 ， 當 他 們 有 相 對 運 動 或 相 對運 動 的 趨 勢 時 ， 在 接 觸 面 上 產(chǎn) 生 的 _或 相 對 運動 的 趨 勢 的 力 豎 直 向 下 重 垂 線阻 礙 相 對 運 動 2 方 向 ： 與 _或 者 _方 向 相 反 3 影 響 滑 動 摩 擦 力 大 小 的 因 素 ：(1)壓 力 ： 接 觸 面 粗 糙 程 度 相 同 時 ， 壓 力 _， 摩 擦 力 _；(2)接 觸 面 的 粗 糙 程 度 ： 壓 力 相 同 時 ，
8、_ 4 摩 擦 的 分 類 ：(1)滑 動 摩 擦 ： 一 個 物 體 在 另 一 個 物 體 表 面 _時 產(chǎn) 生 的摩 擦 (2)滾 動 摩 擦 ： 一 個 物 體 在 另 一 個 物 體 表 面 _時 產(chǎn) 生 的摩 擦 相 對 運 動 趨 勢相 對 運 動 接 觸 面 越 粗 糙 ，越 大 越 大摩 擦 力 越 大 滑 動滾 動 (3) 靜 摩 擦 ： 兩 個 相 互 接 觸 的 物 體 ， 在 外 力 的 作 用 下 有_而 又 保 持 _， 在 接 觸 面 間 產(chǎn) 生 的 摩 擦 5 增 大 摩 擦 和 減 小 摩 擦 的 方 法 ：(1)增 大 有 益 摩 擦 的 方 法 ： 增
9、大 壓 力 ； 增 大 接 觸 面 的 粗 糙 程度 (2)減 小 有 害 摩 擦 的 方 法 ： 減 小 壓 力 ； 減 小 接 觸 面 的 粗 糙 程度 ； 用 滾 動 代 替 滑 動 (如 ： 滾 動 軸 承 )； 使 接 觸 面 彼 此 分 開 (如 ：磁 懸 浮 列 車 、 氣 墊 船 、 加 潤 滑 油 )相 對 運 動 的 趨 勢 相 對 靜 止 摩擦力不一定是阻力，也可以是動力(如：人走路)摩擦力的方向不一定與運動方向相反，可能與運動方向相同(如：傳送帶傳送貨物)用彈簧測力測量摩擦力時，要沿水平方向做_動在壓力相同的情況下，滾動摩擦比滑動摩擦小得多勻 速 直 線 運 動 考 點
10、 1 力【 例 1】 在 以 “ 力 ” 為 主 題 的 辯 論 賽 中 ， 正 方 和 反 方 提 出了 許 多 觀 點 ， 小 明 把 他 們 的 觀 點 歸 納 整 理 如 下 表 所 示 其 中 你認 為 正 確 的 觀 點 有 _(只 填 序 號 )正 方 反 方觀點 1.兩 個 物 體 相 接 觸 ， 就 一 定 有 力的 作 用 2.兩 個 物 體 接 觸 ， 但 不 一 定有 力 的 作 用3.兩 個 物 體 不 接 觸 ， 一 定 沒 有 力的 作 用 4.兩 個 物 體 不 接 觸 ， 也 可 能有 力 的 作 用 思 維 點 撥 ： 物 體 間 產(chǎn) 生 力 的 條 件 ：
11、 必 須 有 兩 個 物 體 ； 兩 個 物 體 之 間 有 相 互 作 用 ， 物 體 的 運 動 不 需 要 力 來 維 持 答 案 ： 2、 4、 5、 7、 10正 方 反 方觀點 5.力 不 能 脫 離 物 體 而 單 獨 存 在 6.力 可 以 脫 離 物 體 而 單 獨 存 在7.力 的 產(chǎn) 生 總 涉 及 兩 個 物 體 8.一 個 物 體 也 可 以 產(chǎn) 生 力 的 作用9.力 是 維 持 物 體 運 動 狀 態(tài) 的 原 因 10.力 是 改 變 物 體 運 動 狀 態(tài) 的原 因 考 點 2 彈 力 和 彈 簧 測 力 計【 例 2 】 如 圖 6 1 1 所 示 ， 彈 簧
12、 測 力 計 是 根 據(jù)_的 原 理 制 成 的 ， 它 的 量 程 為 _N， 利 用 彈 簧 測 力 計 拉著 物 體 在 水 平 面 上 勻 速 向 右 運 動 ， 該 物 體 受 到 的 摩 擦 力 為_N， 方 向 向 _(填 “ 左 ” 或 “ 右 ” )圖 6 1 1 思 維 點 撥 ： 根 據(jù) 二 力 平 衡 條 件 可 知 拉 力 等 于 摩 擦 力 ， 拉 力的 方 向 跟 摩 擦 力 的 方 向 相 反 答 案 ： 在 彈 性 限 度 內(nèi) ， 彈 簧 受 到 的 拉 力 越 大 ， 它 的 伸 長 就越 長 (或 在 彈 性 限 度 內(nèi) ， 彈 簧 的 伸 長 跟 拉 力
13、 成 正 比 ) 0 53 6 左 考 點 3 重 力【 例 3】 (2011 年 宜 昌 )月 球 對 它 表 面 附 近 的 物 體 也 有 引 力 ， 裝 備 共 90 kg 的 宇 航 員 ， 在 月 球 上 質(zhì) 量 為 _kg ， 重 為_N (g 取 10 N/kg)思 維 點 撥 ： 因 為 質(zhì) 量 是 物 質(zhì) 的 一 種 屬 性 ， 跟 位 置 、 溫 度 、狀 態(tài) 和 形 狀 無 關 ， 所 以 宇 航 員 從 地 球 到 月 球 上 質(zhì) 量 不 變 ， 重 力變 為 原 來 的 六 分 之 一 90150 考 點 4 摩 擦 力【 例 4】 (2012 年 德 州 )下 列
14、 事 物 的 實 際 應 用 中 為 了 增 大 摩擦 的 是 ( )A 磁 懸 浮 列 車 被 軌 道 上 的 強 磁 場 微 微 托 起B(yǎng) 氣 墊 船 的 船 底 與 水 面 之 間 有 一 層 空 氣 墊C 在 軸 承 中 加 滾 珠D 輪 胎 上 制 有 花 紋思 維 點 撥 ： 磁 懸 浮 列 車 、 氣 墊 船 和 軸 承 是 利 用 使 接 觸 面 彼此 分 開 的 方 法 來 減 小 摩 擦 力 D 張 老 師 用 2 N 的 力 沿 水 平 方 向 推 一 輛 處 在 水 平 桌 面 上 的小 車 ， 小 車 以 較 慢 的 速 度 沿 力 的 方 向 做 勻 速 直 線 運
15、 動 ， 小 車 受到 的 摩 擦 力 是 _N； 當 他 推 小 車 以 較 快 的 速 度 ， 沿 力 的方 向 做 勻 速 直 線 運 動 時 ， 所 用 的 推 力 應 該 _( 填 “ 大于 ” 、 “ 小 于 ” 或 “ 等 于 ” )2 N.2 等 于 考 點 5 受 力 分 析【 例 5】 (2012 年 三 明 )如 圖 6 1 2 所 示 ， 小 球 被 壓 縮 的彈 簧 彈 出 后 ， 在 水 平 地 面 上 滾 動 的 過 程 中 ， 受 到 ( )A 重 力 、 支 持 力B 重 力 、 支 持 力 、 摩 擦 力C 重 力 、 支 持 力 、 摩 擦 力 、 彈 簧
16、 的 彈 力D 重 力 、 支 持 力 、 摩 擦 力 、 使 小 球 向 前 滾 動 的 力圖 6 1 2 思 維 點 撥 ： 對 物 體 進 行 受 力 分 析 時 ， 首 先 考 慮 物 體 受 到 重力 ， 其 次 考 慮 跟 受 力 物 體 接 觸 的 物 體 是 否 對 它 有 力 的 作 用 小球 離 開 彈 簧 時 ， 不 再 受 到 彈 簧 對 它 的 彈 力 答 案 ： B 第 2 課 時 杠 桿 和 其 他 簡 單 機 械 支 點 動 力 動 力 臂 阻 力 阻 力 臂省 力費 力等 臂 力 的 方 向等 臂 省 力 力 的 方 向動 定省 力 力 的 方 向 一 、 杠
17、 桿1 定 義 ： 在 力 的 作 用 下 繞 著 _轉(zhuǎn) 動 的 硬 棒 2 杠 桿 的 五 要 素 ：(1)支 點 O： 杠 桿 繞 著 轉(zhuǎn) 動 的 點 ；(2)動 力 F1： 使 杠 桿 轉(zhuǎn) 動 的 力 ；(3)阻 力 F2： 阻 礙 杠 桿 轉(zhuǎn) 動 的 力 ；(4)動 力 臂 l 1： 從 支 點 到 動 力 作 用 線 的 距 離 ；(5)阻 力 臂 l2： 從 支 點 到 阻 力 作 用 線 的 距 離 固 定 點 3 杠 桿 的 平 衡 條 件 ：(1)杠 桿 平 衡 ： 杠 桿 處 于 _或 _的 狀 態(tài) (2)平 衡 條 件 ： _ _ _ _， 即 _.4 三 種 杠 桿 ：
18、(1)省 力 杠 桿 ： 動 力 臂 比 阻 力 臂 長 ， 省 力 但 費 距 離 (2)費 力 杠 桿 ： 動 力 臂 比 阻 力 臂 短 ， 費 力 但 省 距 離 (3)等 臂 杠 桿 ： 動 力 臂 等 于 阻 力 臂 ， 既 不 省 力 也 不 省 距 離 力臂是支點到力的作用線的距離，而不是支點到力的作用點的距離既省力又省距離的杠桿是不存在的靜 止 勻 速 轉(zhuǎn) 動動 力 動 力 臂 阻 力 阻 力 臂 F1l1 F2l2 二 、 其 他 簡 單 機 械1 定 滑 輪 ： (1)實 質(zhì) ： 是 一 個 _(2)特 點 ： 使 用 定 滑 輪 _， 也 _， 但 可 以_ 2 動 滑
19、 輪 ：(1)實 質(zhì) ： 動 滑 輪 是 一 個 _的 杠 桿 ；(2)特 點 ： 使 用 動 滑 輪 能 _， 但 _，且 要 多 移 動 一 倍 距 離 (s 2h)等 臂 杠 桿不 能 省 力 不 能 省 距 離改 變 動 力 的 方 向 動 力 臂 為 阻 力 臂 兩 倍省 一 半 力 不 能 改 變 力 的 方 向 3 滑 輪 組 ：(1)定 義 ： _和 _組 合 在 一 起 (2)特 點 ： 既 能 _， 又 可 以 _(3)滑 輪 組 中 動 力 的 計 算 公 式 ： (4)繩 子 自 由 端 移 動 的 距 離 ： s 繩 nh 物 (h 是 物 體 被 移 動 的 距離
20、， n 為 承 擔 重 物 繩 子 的 段 數(shù) ) 定 滑 輪 動 滑 輪省 力 改 變 動 力 的 方 向 (5)奇 動 偶 定 原 理 ： 使 用 滑 輪 組 時 ， 若 _時 ， 則 繩子 的 固 定 端 掛 在 _上 ； 若 _時 ， 則 繩 子 的 固定 端 掛 在 _上 4 輪 軸 ： 由 一 個 軸 和 一 個 大 輪 組 成 ， 能 繞 共 同 的 軸 轉(zhuǎn) 動 的簡 單 機 械 5 斜 面 ： 是 一 種 _但 能 _的 簡 單 機 械 ； 高 度 相同 ， 斜 面 越 長 越 省 力 n 為 偶 數(shù)定 滑 輪 n 為 奇 數(shù)動 滑 輪 費 距 離 省 力 考 點 1 杠 桿【
21、 例 1】 (2012 年 重 慶 )下 列 所 使 用 的 杠 桿 屬 于 費 力 杠 桿 的是 ( )思 維 點 撥 ： 杠 桿 類 型 的 判 斷 主 要 是 要 根 據(jù) 杠 桿 的 使 用 情 況 ，找 到 支 點 、 動 力 和 阻 力 的 位 置 ， 確 定 動 力 臂 和 阻 力 臂 的 大 小 關系 若 動 力 臂 大 于 阻 力 臂 ， 為 省 力 杠 桿 ； 若 動 力 臂 小 于 阻 力 臂 ，為 費 力 杠 桿 ； 若 動 力 臂 等 于 阻 力 臂 ， 為 等 臂 杠 桿 A 考 點 2 力 臂 作 圖【 例 2】 (2012 年 大 連 )圖 6 2 1 是 活 塞
22、 式 抽 水 機 的 示 意圖 ， 其 手 柄 相 當 于 一 個 杠 桿 ， O 是 支 點 請 畫 出 阻 力 F2 對 支 點O 的 力 臂 l2； 并 畫 出 在 a 點 施 加 的 最 小 動 力 F1 的 示 意 圖 圖 6 2 1 思 維 點 撥 ： 力 臂 的 畫 法 ： 一 找 支 點 ， 二 畫 作 用 線 ， 三 連 距離 ， 四 標 記 答 案 ： 如 圖 7 所 示 圖 7 考 點 3 杠 桿 的 平 衡 條 件【 例 3】 (2012 年 福 州 )小 明 在 “ 探 究 杠 桿 的 平 衡 條 件 ” 的實 驗 中 ：(1) 實 驗 前 他 先 調(diào) 節(jié) 杠 桿 在
23、 水 平 位 置 上 平 衡 ， 其 目 的 是_(2)杠 桿 平 衡 后 ， 小 明 在 圖 6 2 2 甲 所 示 的 A 位 置 掛 上 兩個 鉤 碼 當 在 B 位 置 再 掛 上 _個 鉤 碼 時 ， 才 能 使 杠 桿 重新 平 衡 圖 6 2 2(3)他 改 用 彈 簧 測 力 計 在 圖 乙 所 示 的 C 位 置 斜 向 下 拉 ， 若 每個 鉤 碼 重 1 N， 當 杠 桿 在 水 平 位 置 平 衡 時 ， 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù)將 _(填 “ 大 于 ” 、 “ 等 于 ” 或 “ 小 于 ” )1 N.思 維 點 撥 ： 彈 簧 測 力 計 在 C 位 置 斜
24、 向 下 拉 時 ， 力 臂 變 小 ，拉 力 變 大 答 案 ： (1)便 于 在 杠 桿 上 直 接 讀 出 力 臂 大 小 (2)4(3)大 于 考 點 4 滑 輪【 例 4】 觀 察 圖 6 2 3 人 們 利 用 簡 單 機 械 的 情 景 其 中 ，甲 的 目 的 是 _， 乙 的 目 的 是 _圖 6 2 3思 維 點 撥 ： 使 用 動 滑 輪 不 能 改 變 力 的 方 向 ， 但 可 以 省 力 ，使 用 定 滑 輪 不 能 省 力 ， 但 可 以 改 變 力 的 方 向 ， 如 果 又 想 省 力 ，又 想 改 變 力 的 方 向 ， 可 以 使 用 滑 輪 組 改 變
25、力 的 方 向省 力 考 點 5 滑 輪 組 的 組 裝 和 使 用【 例 5】 如 圖 6 2 4 所 示 為 一 種 手 搖 升 降 晾 衣 架 示 意 圖 ，它 由 四 個 定 滑 輪 和 兩 個 動 滑 輪 組 成 ， 繩 子 的 尾 端 繞 在 一 個 固 定在 墻 壁 的 旋 輪 上 ， 旋 轉(zhuǎn) 搖 柄 可 以 使 晾 衣 架 升 降 ， 假 設 在 升 降 過程 中 衣 架 橫 梁 保 持 水 平 ， 請 回 答 下 列 問 題 ：圖 6 2 4 (1)假 設 衣 服 和 晾 衣 架 (含 動 滑 輪 )等 的 總 重 是 50 N， 則 靜 止時 繩 子 拉 力 是 _N； (
26、各 種 摩 擦 力 忽 略 不 計 )(2) 要 使 衣 架 橫 梁 上 升 1 m ， 則 繞 進 旋 輪 上 的 繩 子 長 度 是_m ；(3)通 過 增 加 滑 輪 ， 可 以 使 此 裝 置 更 省 力 ， 請 你 在 6 2 5上 畫 出 正 確 的 繞 線 方 法 圖 6 2 5 思 維 點 撥 ： 結(jié) 合 晾 衣 架 的 示 意 圖 ， 可 以 看 出 動 滑 輪 兩 個 ，與 動 滑 輪 相 連 的 繩 子 股 數(shù) 為 4 股 ， 由 于 各 種 摩 擦 力 忽 略 不 計 ，根 據(jù) F ， 可 以 求 出 繩 子 的 拉 力 ， 根 據(jù) s nh， 可 以 求出 繞 進 旋
27、 輪 上 的 繩 子 長 度 答 案 ： (1)12.5 (2)4 (3)如 圖 8 所 示 圖 8 如 圖 6 2 6 所 示 ， 用 滑 輪 組 勻 速 提 升 物 體 A 時 ， 彈 簧測 力 計 的 示 數(shù) 為 _N， 如 果 不 計 摩 擦 ， 滑 輪 重 為 1.2 N，則 物 體 A 的 重 力 為 _N 若 與 彈 簧 測 力 計 相 連 的 繩 子 移動 1.5 m ， 則 物 體 上 升 的 高 度 為 _m .圖 6 2 64 15 0.5 1 (2012 年 廣 東 )下 列 的 四 個 實 例 中 ， 目 的 是 為 了 減 小 摩 擦的 是 ( )A 鞋 底 的 花
28、 紋B 浴 室 腳 墊 做 得 凹 凸 不 平C 在 合 頁 軸 上 加 潤 滑 油D 礦 泉 水 瓶 蓋 上 的 條 紋C 2 (2012 年 廣 東 )畫 出 圖 6 2 7 中 靜 止 在 水 平 桌 面 上 的 物體 A 所 受 的 重 力 及 支 持 力 的 示 意 圖 圖 6 2 7答 案 ： 如 圖 9 所 示 . 圖 9 3.(2012 年 梅 州 )如 圖 6 2 8 所 示 ， 粗 細 均 勻 的 鐵 棒 一 端 擱在 地 上 ， 另 一 端 與 支 點 O 連 接 試 作 出 地 面 對 棒 的 支 持 力 的 力臂 和 棒 所 受 重 力 G 的 示 意 圖 圖 6 2
29、 8答 案 ： 如 圖 10 所 示 . 圖 10 4. (2012 年 廣 州 )質(zhì) 量 忽 略 不 計 的 杠 桿 以 O 為 支 點 掛 上 10 N的 重 物 A， 杠 桿 同 時 還 受 另 一 個 大 小 與 F1 不 等 、 豎 直 向 上 的 力F2 作 用 ， 處 于 平 衡 在 圖 6 2 9 中 畫 出 ：(1)F1 的 力 臂 l1；(2)F2 的 示 意 圖 并 標 示 它 的 大 小 圖 6 2 9答 案 ： 如 圖 11 所 示 圖 11 5 (2012 年 廣 東 )如 圖 6 2 10 所 示 ， 杠 桿 OB 可 繞 O 點轉(zhuǎn) 動 ， 在 力 F 的 作 用 下 在 水 平 位 置 平 衡 ， 畫 出 力 F 的 力 臂 L.圖 6 2 10答 案 ： 如 圖 12 所 示 圖 12
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