内容正文:
实验突破 提升素养
第二单元 力学
第8课时 力 弹力 重力 摩擦力
教材梳理 夯实基础
考向探究 培养能力
考点一
力
定义 力是物体对物体的作用 单位:牛顿,符号是
力的作
用效果 ①力可以改变物体的 ;②力可以改变物体的
力的
描述 力的
三要素 力的 、 、 ,同时影响力的作用效果
力的
示意图 用一根带箭头的线段,在受力物体上把力的三要素表示出来
力的
相互性 物体间力的作用是 的;相互作用力的大小 、方向 ,作用在一条直线上,且作用在 物体上
N
运动状态
形状
大小
方向
作用点
相互
相等
相反
两个
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2
1.如图8-1所示,跳板被跳水运动员压弯的过程中,施力物体是 。此现象说明力可以改变物体的 。
基础配练
图8-1
运动员
形状
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1.弹力、重力、摩擦力
考点二
弹力、重力、摩擦力
名称 定义 大小 方向 作用点 测量
弹力 物体由于发生
而产生的力 与弹性形变程度有关 与弹性形变方向相反 接触
面上 弹簧测力计
重力 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,符号: 与质量成正比;公式: G= 重心
弹性形变
G
mg
竖直向下
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(续表)
名称 定义 大小 方向 作用点 测量
摩擦
力 滑动
摩擦
力 两个相互接触的物
体,当它们将要发生或
已发生 运动时,接触面上会产生一种 相对运动的力,这种力叫摩擦力 与接触面的粗糙程度和压力大小有关(用二力平衡求) 与相对运动的方向相反 接触面上 弹簧测力计
静摩
擦力 与外力大小有关(用二力平衡求) 与相对运动趋势的方向相反
相对
阻碍
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(1)弹性和塑性
点拨
性质 特点 常见物体
弹性 受力时会发生形变,不受力时,又恢复原来的形状 直尺、橡皮筋、撑杆等
塑性 受力时发生形变,形变后不能自动地恢复到原来的形状 橡皮泥、泥团等
(2)滚动摩擦力:一个物体在另一个物体上滚动时产生一种阻碍相对运动的力。如:滚动轴承、圆珠笔书写。
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2.增大或减小摩擦的方法
项目 方法 对应归类 常考实例
增大
摩擦 增大 ①擦黑板时用力;②皮带松了,拉紧;③用力捏车闸刹车;④结冰的路面撒炉渣灰;⑤鞋底的花纹;⑥车轮上装防滑链;⑦雪橇用密度小的材料制作;⑧冰壶比赛中,不断摩擦冰面形成水膜,减小摩擦;⑨滚动轴承、滑板车、行李箱;⑩加润滑油、气垫船、磁悬浮列车
使接触面变
减小
摩擦 减小
使接触面变
变滑动为 ⑨
使接触面彼此
压力
①②③
粗糙
④⑤⑥
压力
⑦
光滑
⑧
滚动
分离
⑩
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2.如图8-2所示的弹簧测力计,量程为 N,分度值为 N,此时的示数为 N。
基础配练
图8-2
0~5
0.2
1.6
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3.(2022江西节选)如图8-3所示,圭表是中国古代重要的天文仪器,为了提高其测量精度,天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是 。
图8-3
竖直向下的
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4.图8-4中发生弹性形变是 ;发生塑性形变是 。弹性和塑性的区别在于 。
图8-4
A
B
力消失后物体能否恢复原状
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5.(2024乐山)如图8-5所示四种实例中,可以减小摩擦的是 ( )
A.图甲,体操运动员上器械前会在手上涂防滑粉
B.图乙,轮滑鞋装有滚轮
C.图丙,自行车刹车时捏紧车闸
D.图丁,运动鞋底有凹凸的花纹
图8-5
B
[解析]在手上涂防滑粉、刹车时捏紧车闸、鞋底有凹凸的花纹,都是为了增大摩擦,A、C和D均不符合题意;轮滑鞋装有滚轮,是通过变滑动为滚动减小摩擦的,B正确。
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【问题】
1.同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底是由橡胶制成的,滑行脚的鞋底是由塑料制成的;
现象二:运动员蹬冰时要用力。
【证据】
2.实验原理: 。
3.操作方法:用弹簧测力计沿 方向拉动木块做 运动。
二力平衡
水平
匀速直线
突破
探究影响滑动摩擦力大小的因素
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4.实验方法:如图8-6所示。
图8-6
(1)转换法:通过 反映滑动摩擦力的大小。
(2)控制变量法:①探究滑动摩擦力与压力大小的关系,实验中控制
不变;②探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,实验中控制 不变。
弹簧测力计示数的大小
接触面
的粗糙程度
压力大小
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【解释】
5.当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 ;当所受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 。
【交流】
6.某同学用如图8-7所示的方式匀速拉动木块,测量滑动摩擦力,这样操作是
(选填“正确”或“错误”)的。
图8-7
大
大
错误
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7.若要继续探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关,需要保持
和 不变,只改变 。
8.该实验的不足之处:实验中匀速拉动木块不好控制,会使弹簧测力计
。改进:建议按如图8-8所示方式拉动长木板进行实验。这样改进的好处:① ,易于操作;②
,便于读数。
图8-8
接触面的粗糙程度
物体运动的速度
示数
不稳定
压力
大小
不必拉动长木板做匀速直线运动
弹簧测力计
静止
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【应用】
9.单杠运动员上杠前手上要涂防滑粉,是用到 两次实验得出的结论;在做回环动作时手不能握杠太紧,是用到 两次实验得出的结论。
甲、丙
甲、乙
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例 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择了长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行实验,如图8-9所示。
【证据】
(1)本次实验前,应在 方向上对弹簧测力计进行调零。
(2)根据 知识可知,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做
运动时,木块所受滑动
摩擦力的大小等于拉力的大小。
图8-9
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【解释】
(3)比较图 两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)实验中发现图丙中弹簧测力计的示数比图甲中的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越 ,滑动摩擦力越大。
图8-9
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(5)小明比较乙、丙两次实验数据,得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,你认为这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(6)本实验主要采用的科学探究方法是 法和 法。
图8-9
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【交流】
(7)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,如图丁所示,将测得的木块所受的摩擦力与图甲中测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
图8-9
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【拓展应用】
(8)拔河比赛时应选体重 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛时穿图8-10中的 (选填“甲”“乙”或“丙”)类鞋。
图8-10
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例 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择了长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行实验,如图8-9所示。
【证据】
(1)本次实验前,应在 方向上对弹簧测力计进行调零。
(2)根据 知识可知,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做
运动时,木块所受滑动
摩擦力的大小等于拉力的大小。
图8-9
水平
二力平衡
匀速直线
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例 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择了长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行实验,如图8-9所示。
【解释】
(3)比较图 两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)实验中发现图丙中弹簧测力计的
示数比图甲中的大,由此得出结论:当
压力相同时,接触面越 ,滑动
摩擦力越大。
图8-9
甲、乙
粗糙
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例 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择了长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行实验,如图8-9所示。
(5)小明比较乙、丙两次实验数据,得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,你认为这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(6)本实验主要采用的科学探究方法
是 法和 法。
图8-9
错误
没有控制压力大小相同
控制变量
转换
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例 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择了长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行实验,如图8-9所示。
【交流】
(7)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,如图丁所示,将测得的木块所受的摩擦力与图甲中测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此
结论是 (选填“正确”或
“错误”)的。
图8-9
错误
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例 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择了长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行实验,如图8-9所示。
【拓展应用】
(8)拔河比赛时应选体重 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛时穿图8-10中的 (选填“甲”“乙”或“丙”)类鞋。
图8-9
图8-10
大
甲
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(9)[实验拓展]小明想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图8-11甲所示实验做对比分析,设计了如图乙所示的实验,使弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为 N,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为1 N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 。
· 考情预测
图8-11
5
无关
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例 1 (2022江西)如图8-12所示,圆筒测力计的分度值为 N;此时,该圆筒测力计的示数是 N。
考向一
力、弹力、重力
图8-12
0.1
1.6
考向探究 培养能力
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28
例 2 (2020江西)在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,就被拉得 ,利用这个道理可以制成弹簧测力计,如图8-13Ⅰ所示,弹簧测力计下挂有一重物,其所受重力G=2 N。则此弹簧测力计的分度值为 N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,如图Ⅱ所示,则拉力F为 N。
图8-13
越长
0.2
0.8
考向探究 培养能力
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例 3 (2018江西)如图8-14所示,弹簧测力计使用前要校零,看清量程和
。使用中,测得桶重为G,则该桶中水重为 G。
图8-14
分度值
0.2
考向探究 培养能力
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例 4 (2019江西)智能手机是我们常见的通信工具,请你估测一下一部普通智能手机所受重力大约为2 。(填写合适单位的符号)
例 5 (2021江西改编)(多项选择)小明同学跑步过程中,下列选项中的力,他时刻都要受到的是 ( )
A.自身的重力 B.地面的支持力
C.地面的摩擦力 D.大气的压力
N
AD
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例 6 江西真题组合 (多项选择)如图8-15所示是小明同学在生活和学习中观察到的现象,其对应的解释不合理的是 ( )
A.如图甲所示,物理实验室常用的1号干电池所受的重力约5 N
B.如图乙所示的示意图表示水平仪上重锤受到的重力G
C.如图丙所示,因为鸡蛋受到的力比石头的大,所以鸡蛋破裂
D.如图丁所示,小球在水平桌面上做曲线运动,说明力可以改变物体的形状
图8-15
ABCD
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例 7 (多项选择)如图8-16所示物体的受力示意图中,错误的是 ( )
图8-16
BCD
考向探究 培养能力
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例 8 (2020江西)“我劳动,我快乐”。如图8-17所示是小红同学常用的搓衣板,它是通过增大接触面的 来增大摩擦的;洗刷衣服时,刷子与衣服之间的摩擦为 (选填“滑动”或“滚动”)摩擦。
考向二
摩擦力
图8-17
粗糙程度
滑动
考向探究 培养能力
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例 9 用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦为 摩擦;用圆珠笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦是 摩擦;正常写字时,手与笔杆之间的摩擦是
摩擦;花样溜冰时溜冰鞋跟冰面之间的摩擦属于 摩擦;如图8-18所示,溜旱冰时滚轮溜冰鞋跟地面之间的摩擦属于 摩擦。
图8-18
滑动
滚动
静
滑动
滚动
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