摘要:
**基本信息**
聚焦运动和力核心实验,以控制变量法和科学推理为主线,系统构建实验探究方法与知识应用逻辑,培养科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|滑动摩擦力探究|1组实验(5小题)|控制变量法(压力/粗糙程度)、二力平衡原理、错误分析(变量控制)、实验改进(无需匀速拉动)|摩擦力概念→二力平衡原理→影响因素(压力/粗糙程度)→实际应用(拔河/鞋底花纹)|
|运动和力关系探究|1组实验(5小题)|控制变量法(初速度)、转换法(运动距离反映阻力)、科学推理(理想实验)|阻力对运动影响→转换法→科学推理→牛顿第一定律(运动无需力维持)|
内容正文:
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第七章运动和力
章节知识导图
一个物体对另一个物体的作用,叫作力,一般用符号F表示
力的定义
物体间力的作用是相互的
力的单位:牛顿,简称牛,用符号N表示
三要素:大小,方向,作用点
力的三要素及表示:
力的图示
表示方法:
力的示意图
改变物体的形状,如拉弹簧
力的作用效果
改变物体的运动状态,如踢足球
原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的形变量就越大
①看清量程和分度值。右图中弹簧测力计的量
测量前
程为0~5N,分度值为0.2N
测量工具:
②检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上
弹簧测力计
使用测量时:测力时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的
方向在一条直线上
读数:测力计示数=整刻度值+后面的小格数×分度值。上
中测力计的示数为2.6N
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定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原来的形状,对跟它接触的
生力的作用,这种力叫作弹力。如压力、支持力、绳子的拉力
弹力
方向:总跟物体形变的方向相反
产生条件:施力物体与受力物体相互接触:施力物体发生的是弹性开
定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,一般用字母G
方向:竖直向下→应用:重垂线、水平仪
重力
作用点:物体的重心
力的
大小:与物体的质量成正比,G=mg→g=9.8N/kg,一般情况下g取
分类
定义:一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,产生的阻石
相对滑动的力,叫作滑动摩擦力
产生条件:物体相互接触并挤压,物体间有相对运动
方向:与物体相对运动的方向相反
滑动摩擦力
压力大小:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,
滑动摩擦力越大
影响因素:
接触面粗糙程度:在压力相同时,接触面越粗糙,
动摩擦力越大
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运动和
力
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方法
生活事
增大压力
下列事例中属于增
增大
⑤⑦⑧:属于减小摩
摩擦
使接触面更粗糙
①用力擦玻璃;
摩擦的利
变滚动为滑动
②门轴上加润滑油:
摩擦力
用和防止
③缝衣针的表面做
减小压力
④用力捏闸停车;
减小
使接触面更光滑
⑤塑料瓶盖上有一
摩擦
⑥给自行车的轴承才
变滑动为滚动
⑦下雪天车轮装防
使相互接触表面分离
⑧鞋底制有凹凸不
合力:等效于几个力共同作用效果的力
二力的
示意图
合力的大小
方向
力的合成
同一直
线上二
同向
F合=F+F2
与F
力的合成
F
反向
F令=F,-F2
与较大
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平衡状态:静止或匀速直线运动状态
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反,并且作用
动
在同一条直线上
相互作用力
平衡力
力
二力平衡
平衡力
示意图
与相互
作用力
相同点
两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
分别作用在两个物体上
作用在同一物体上
不同点
两个力同时产生,同时消失一个力消失,另一个力可以存在
内容:物体保持静止或匀速直线运动状态的性质
①惯性是物体本身的一种性质,一切物体在任何情况下都具有惯性
②只能说一个物体“具有惯性”“由于惯性”,不能说“受到惯性作用”
惯性
理解
“惯性力”等
③惯性的大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、运动状态等
结合实
验数据
因素无关
经过科
利用和防范利用:拍打灰尘,跳远助跑等
学推理
防范:系安全带、严禁超载等
得出
内容:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改
牛顿第
变这种状态为止
一定律
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因
(惯性定
运动和力
合力为零(不受力或受平衡力)→物体处于静止或匀速直线运
律)
的关系
动状态
合力不为零变速直线运动或曲线运动
实验要点通
实验1探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(新课标要求必做实验)
为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,康康设计了如图所示的实
验:
切去一半
木块
木块
木板
1.5N木板
木块
2N棉布
的木块0.5N木板
甲
2
丙
丁
戊
(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动物块做匀速直线运动,
根据二力平衡得出弹簧测力计的示数等于物块所受滑动摩擦力的大
小。
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(2)由甲、乙两次实验可知:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,
滑动摩擦力越大。从滑动摩擦力大小的影响因素角度考虑,在选拔拔
河比赛的队员时,应选质量较大的同学参加。
(3)由甲、丙两次实验可知:压力大小一定时,接触面越粗糙,滑
动摩擦力越大。利用此结论可以解释鞋底表面有凹凸不平花纹的原
因。
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁
实验中弹簧测力计的示数,就此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面
积的大小有关。通过分析该结论是不正确的,理由是没有控制压力的
大小相同。为了能顺利完成实验,请你给实验丁提出一个合理的建议:
将切去的一半叠加在另一半上,再测量并比较滑动摩擦力的大小
(5)康康实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数
不稳定,于是他改进了实验装置,如图戊所示,固定弹簧测力计,优
点是不需要匀速拉动长木板、便于读数。
实验2探究运动和力的关系
利用如图所示的装置,探究“运动和力的关系”。
毛巾表面
棉布表面
C同
木板表面
(1)实验时让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,使小车到达
水平面时的速度相同。
(2)本实验中通过改变水平面的粗糙程度来改变小车受到阻力的大
小。通过小车在水平面上运动的距离来反映阻力对物体运动的影响,
这种研究问题的物理方法是转换法
(3)小车在三次实验中最终停止的位置如图所示,根据实验现象可
知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,在水平
面上运动的距离越远
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(4)假如水平面绝对光滑,小车受到的阻力为0,从斜面上滑下后,
它将做匀速直线运动,但现实中无法做到阻力为0,所以牛顿第一定
律在大量事实的基础上,通过进一步的推理得出的;物体的运动不需
要力来维持。
(5)若在实验中发现小车在木板上滑行时滑出了木板,不需要重做
本实验以获取可靠的证据。
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