内容正文:
熟悉而陌生的力
【2022年版课标要求】
1.通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
2.能用示意图描述力。会测量力的大小。
知识要点归纳
思维导图·理脉络
力
1.定义:力是一个物体对另一个物体的作用。用符号F表示,发生作用
的两个物体,一个是施力物体,另一个是①______________。
2.力的单位:力的单位是牛顿,简称②_____,用符号③_____表示。
知识要点归纳
知识精讲·夯基础
知识点1
受力物体
牛
N
1.不接触的物体之间也能产生力的作用(磁体对铁钉有磁力作用)。
2.相互接触的两物体之间不一定有力的作用。
易错警示
3.力的作用效果
(1)力可以使物体发生④______,如捏橡皮泥、弓弦被拉弯等。
(2)力可以改变物体的⑤__________(包括速度大小和运动方向的改变),如:使物体加速或减速;推物体由静止开始运动;改变物体的运动方向;等等。
形变
运动状态
4.力的三要素和力的示意图
(1)力的三要素:大小、方向、⑥_________。
(2)力的示意图:物理学中通常用一条带箭头的线段表示力,线段的长短表示力的⑦_____,箭头表示力的⑧______,线段的起点或终点表示力的⑨_________,如图所示。
5.力的相互作用:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,相互作用的两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
作用点
大小
方向
作用点
1.(2020·海南13题4分)如图所示,运动员射箭时,弦被手拉弯,说明力使物体发生了______;手拉弯了弦的同时,弦也勒疼了手,说明物体间力的作用是______的。
即时小练
形变
相互
2.(沪科、北师教材图片改编)如图所示,分别在A、B、C三处用同样大小的力推门,可以感受到在A点最容易把门推开,这说明力的作用效果与力的_________有关;在A处用不同大小的力推门,可以感受到力大一点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的______有关;用同样大小的力推一个半开的门,推的方向不同,门可能会开的
角度更大,也可能会关闭,这说明力的作用效
果与力的_______有关。
作用点
大小
方向
3.如图所示,小明利用饮料瓶(有瓶盖)、气球、吸管等制作了一个简易喷气小车。拔掉吸管口的塞子,气球向左喷气,
同时小车会向____运动,说明力能改变物体的
______________。
右
运动状态
弹力、重力、摩擦力
1.对弹力、重力、摩擦力的理解
知识点2
项目 弹力(F) 重力(G) 摩擦力(f)
定义 物体由于发生⑩__________而产生的力,如压力、支持力等 由于地球的吸引而使物体受到的力。
施力物体:地球 两个相互接触并挤压的物体,当它们做相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种⑪_____相对运动或相对运动趋势的力
弹性形变
阻碍
项目 弹力(F) 重力(G) 摩擦力(f)
产生
条件 相互接触且发生弹性形变。
注:物体受力后会发生形变,若撤去作用力,该物体能够恢复原状,则这种形变称为弹性形变 在地球附近的所有物体都受到重力的作用 (1)接触面粗糙。
(2)两个物体相互接触且挤压。
(3)有相对运动或相对运动趋势
方向 与物体发生形变的方向⑫__________ 重力的方向总是⑬__________的 与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向⑭__________
相反
竖直向下
相反
项目 弹力(F) 重力(G) 摩擦力(f)
影响
因素 弹性形变量;材料 质量 影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小;接触面的粗糙程度
作用点 接触面 物体的重心(重力的等效作用点叫重心。质量分布均匀、形状规则的物体,重心在它的几何中心上。物体的重心越低,物体就越稳定,如不倒翁) 接触面
公式 - G=⑮________(g表示重力与质
量的比值),g=9.8 N/kg,在粗略计算时,g可以取10 N/kg -
单位 牛顿,简称牛,符号是N
mg
2.用弹簧测力计测量力(2022年版课标要求学生必做实验)
(1)使用前:a.看清它的量程和⑯_________;b.检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上,如果不在,应该把指针调节到⑰__________上;c.轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
0~5
0.2
分度值
零刻度线
(2)测量时:a.加在弹簧测力计上的力不能超过它的⑱_______;
b.测力时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力的方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦。
(3)读数时:视线正对刻度线,其示数=整刻度值+后面的小格数×分度值,如图所示,弹簧测力计的示数是⑲_____N。
量程
2.6
0~5
0.2
3.增大或减小摩擦力的方法
类别 方法 应用举例
增大有
益摩擦 ㉒_____接触面之间的压力 用力捏闸刹车;用力握住球拍;拿黑板擦用力擦黑板;等等
㉓_____接触面的粗糙程度 运动员往手上涂镁粉;塑料瓶盖上有一些竖条纹;地板防滑脚垫;结冰的路面撒煤渣;车轮装防滑链;鞋底、车胎、篮球表面上有凹凸不平的花纹;等等
变滚动摩擦为滑动摩擦 火车、汽车在紧急制动时,车轮只滑不滚等
增大
增大
类别 方法 应用举例
减小有
害摩擦 ㉔_____接触面之间的压力 单杠运动员在做旋转动作时,手握单杠握得较松等
㉕_____接触面的粗糙程度 缝衣针的表面打磨得非常光滑;一些机床零配件表面光滑;等等
变滑动摩擦为滚动摩擦 轮滑鞋;使用滚动轴承;移动重物时,在它下面垫上圆木;等等
使接触面㉖____ 气垫船;磁悬浮列车;门轴上的合页加润滑油;自行车的轴承加润滑油;等等
减小
减小
分离
1.(人教、沪科教材图片改编)如图甲所示,小明用水平仪检查桌面是否水平,发现气泡偏向左侧,说明桌面不水平,且 (选填“左”或“右”)侧较高;如图乙所示是小华自制的水平仪,可用来检测窗台是否水平,该水平仪是利用____________________的原理制作的。为了提高自制水平仪的准确度,请你对
小华的制作过程写一条注意点:
____________________________。
即时小练
左
重力的方向竖直向下
木条要与木板垂直(合理即可)
2.(古代科技)在《天工开物》中记载的“悬弓弹棉”是将木弓用细绳吊在一根竹竿上,如图所示,此时竹竿发生了______形变,产生弹力;然后将弓弦大部分放入棉花中,
用木锤频频击打弓弦露出的部分,
可以使板上棉花疏松,使棉花变
疏松的力的施力物体是______
(选填“竹竿”“木锤”或“弓弦”)。
弹性
弓弦
3.地球上,一个物体竖直悬挂在弹簧测力计下端并静止时,弹簧测力计示数为 60 N;若把它带到月球上,它的质量为____kg,用弹簧测力计称它的示数与在地球上相比将 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
(g地取10 N/kg,g月= g地)
6
变小
4.(2021·海南7题3分)如图所示的四个实例中,目的是增大摩擦的是
( )
A.垫上滚木搬运重物
B.磁悬浮列车悬浮行驶
C.轮胎上有凹凸平的花纹
D.给车轮的轴加润滑油
C
5.(2023·海南9题3分)如图所示是改进的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。下列说法不正确的是( )
A.实验时水平拉动长木板 A,可测出木块B所受摩擦力大小
B.拉动长木板 A 的速度越大,弹簧测力计示数越大
C.在木块 B上增加重物,拉动长木板 A 时弹簧测力计示数变大
D.在长木板 A上铺毛巾,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关
B
6.(传统文化)书法是中华民族的文化瑰宝。如图甲所示,在纸上向右运笔写字的过程中,笔毫(毛笔尖)所受滑动摩擦力的方向为水平________。图乙中手执毛笔竖直悬空静止,当执笔握力增大时,笔受到的静摩擦力大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
向左
不变
7.(沪科教材图片改编)如图所示是一款指针式握力计的表盘,它有内外两圈刻度,通过观察可知,它的外圈刻度显示的是力的大小,分度值为____N;而内圈刻度显示的是物体的_______(填物理量名称),该表盘还能同时显示两个物理量的关系:_________(用公式表示)。
10
质量
G=mg
画指定力的示意图
【2020·海南18(1)题2分】在图中画出压在墙壁上的物体所受重力G的示意图。
知识要点归纳
重点难点·提能力
重难点
例1
如答图所示。
【2021·海南18(1)题2分】如图所示,杯子静止在水平面上,请画出杯子所受支持力F的示意图。(作用点画在O处)
例2
如答图所示。
如图所示,物体 A 静止在斜面上,请画出物体 A 对斜面的压力F的示意图。
例3
如答图所示。
【2023·海南18(1)题2分】请在图中画出物体所受水平向右拉力F的示意图。(作用点画在O处)
例4
如答图所示。
(2024·河南改编)如图所示,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以A点为作用点,画出桌面对手的摩擦力的示意图。
例5
如答图所示。
画指定力的示意图的一般步骤
方法指导
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(2022年版课标要求学生必做实验)
在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,进行如下实验过程。
提出问题、猜想与假设
小明大扫除推桌子时发现,桌子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。于是小明针对“滑动摩擦力大小的影响因素”作出了如下猜想。
猜想一:滑动摩擦力大小与接触面所受压力的大小有关。
猜想二:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
知识要点归纳
核心实验·提素养
实验
例
基础设问
设计方案、收集证据
为了验证以上猜想,小明设计了如图所示的实验。
(1)测量前观察弹簧测力计,发现指针在“0”刻度线与“1”刻度线之间,为了准确测量滑动摩擦力的大小,实验前应该____________________
___________。
(2)小明刚开始拉动木块时,发现水平拉力逐渐增大,但木块仍保持静止,则木块受到的摩擦力___________(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”),继续增大拉力,直至弹簧测力计沿水平方向拉着木块做
_ 运动,其目的是使滑动摩擦力的大小___ _弹簧测力计的示数。
在水平方向对弹簧测力
计进行校零
逐渐变大
匀速直线
等于
得出结论、作出解释
(3)为了验证猜想一,应选择图中________两次实验,分析实验现象和数据可知,在_________________一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越_____。
(4)比较图中甲、丙两次实验,可以得出的实验结论是__________________
______________________________________。
甲、乙
接触面粗糙程度
大
在接触面所受压力
一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
交流合作、评估反思
(5)小明想要探究滑动摩擦力的大小与接触面的面积是否有关,在图中甲实验的基础上,应进行的操作是___________________________________
___________________________,若测得的___________________,则说明滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关。
将木块侧立放在木板上,用弹簧测力计
在水平方向上匀速拉动木块
滑动摩擦力大小不变
(6)(生活实践)由以上实验可知,拔河比赛组队时,应选质量较_____(选填“大”或“小”)的同学,同时在比赛时队员应穿鞋底________(选填“光滑”或“粗糙”)的鞋子。
能力设问
大
粗糙
1.测量原理:二力平衡。
2.主要实验器材及其作用
(1)毛巾:改变接触面的粗糙程度。
(2)砝码:改变压力的大小。
(3)弹簧测力计:测量滑动摩擦力的大小。
常考命题点梳理
3.实验操作及注意事项
(1)木块静止时弹簧测力计的示数不是滑动摩擦力的大小。
(2)木块静止时受到静摩擦力的作用,此时木块受到的不是滑动摩擦力。
4.实验方法:控制变量法、转换法。
5.实验结论
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。
(1)当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
$$