初中物理 力和机械教案 新人教版.docx

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初中物理力和机械教案新人教版

2019-2020年初中物理力和机械教案新人教版

一、弹力弹簧测力计

弹性：

物体受力发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫弹性。

塑性：

物体受力后不能自动恢复原来的形状，物体的这种性质叫塑性。

弹力：

物体由于发生弹性形变而产生的力。

弹簧测力计：

原理：

在弹性限度内，弹簧收受到的拉力越大，它的伸长就越长。

（在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比）

弹簧测力计的使用：

；

（1）认清分度值和量程；

（2）要检查指针是否指在零刻度，如果不是，则要调零；（3）轻拉秤钩几次，看每次松手后，指针是否回到零刻度；（4）测量时力要沿着弹簧的轴线方向（弹簧的伸长方向），测量力时不能超过弹簧秤的量程。

常识：

物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。

这种科学方法称做“转换法”。

利用这种方法制作的仪器象：

温度计、弹簧测力计、压强计等。

1．使用弹簧秤时，下面几种说法中错误的是（）

A．弹簧秤必须竖直放置，不得倾斜

B．使用前必须检查指针是否指在零点上

C．使用中，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦

D．使用时，必须注意所测的力不能超过弹簧秤的测量范围

2．若在弹簧秤的吊环上安装一挂钩，把弹簧秤倒过来悬挂，对新安的挂钩上施加5N的拉力，则弹簧秤的示数（）

A．大于5NB．等于5N

C．小于5ND．不能确定

3．使用弹簧秤时应注意观察它的______、______和______.

4．某一弹簧不挂物体时，长度为12cm，受2N的拉力时，长度为14cm，此时弹簧伸长了_____．若受6N的拉力时，弹簧伸长_____，此时弹簧长度为_______．

5．某弹簧测力计的端头部分失去了弹性，如果截去失去弹性的部分又使指针对准“0”刻线，当用它测某个物体的物重时，指针对准了3N的位置，则物体的实际重将______3N．（填“大于”“小于”或“等于”）

6．一弹簧秤竖直悬挂时，给秤钩施力的示数为8N，若把弹簧秤拿下来，用两手拉弹簧测力计的秤钩和吊环时，每只手用力8N．那么，弹簧测力计的示数是______.

7．某同学用一只弹簧秤做研究弹簧的伸长与拉力关系的实验，具体记录数据如下表：

拉力/N

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

弹簧长

度/cm

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.10

14.30

15.60

16.20

（1）根据实验数据，能做一个测量范围是多大的弹簧秤?

理由是什么?

（2）当悬挂某物体时，弹簧长度为8．5cm，问该物体对弹簧的拉力是多少?

[参考答案]

1．A2．A

3．零点量程分度值（最小刻度值）

4．2cm6cm18cm5．大于6．8N

7．

（1）能做一个测量范围是7N的弹簧秤．

从表中可以看出，当拉力增大到8N时，弹簧的伸长跟拉力就不再成正比，超出了弹簧弹性限度，所以用此弹簧只能做测量范围是7N的弹簧秤．

（2）该物体对弹簧的拉力为3．5N．

从表中数据可以看出，弹簧受到的拉力每增大1N，弹簧就伸长1cm．因弹簧的长度；8．5cm时，比8cm增加了0．5cm，由弹簧的伸长跟拉力成正比这一结论可知，弹簧伸长增）0．5cm时，拉力就增加0．5N，故此物体对弹簧的拉力是3．5N，

二、重力

万有引力：

宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力。

（牛顿）

重力：

由于地球的吸引而使物体受到的力。

（重力的施力物体是地球）

1、重力的大小叫重量，物体受到的重力跟它的质量成正比。

G=mg.（g=9.8N/kg它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。

）

2、重力的方向：

竖直向下（指向地心）。

应用：

重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平

3、重力的作用点（重心）：

地球吸引物体的每一个部分，但是，对于整个物体，重力的作用好像作用在一个点，这个点叫重心。

（形状规则、质地均匀的物体的重心在它的几何中心）

○（重心可在物体上，也可不在物体上）

假如失去重力将会出现的现象：

（写出两种生活中可能发生的）

①抛出去的物体不会下落；②水不会由高处向低处流③大气不会产生压强

六、课后练习

1．关于重力的叙述，下列说法中正确的是（）

A．物体的质量越大，受到的重力也越大，所以物体的重力是由物体的质量产生的

B．重力是物体本身的一种属性

C．放在支撑面上的物体受到的重力的方向总是垂直向下的

D．物体的重力是由于地球对它的吸引而产生的

2．在下列物体中，重力约是1N的物体是（）

A．一只小狗B．一个小学生

C．一袋方便面D．一枝铅笔

3．若空气阻力不计，从手中抛出去的手榴弹，在空气中受到（）

A．空气和手的推力B．手的推力

C．空气和地球的吸引力D．重力

4．熟透的苹果从树上落下来，对比下列说法中正确的是（）

A．地球对苹果有吸引力，而苹果不吸引地球

B．地球对苹果的吸引力大于苹果吸引地球的力

C．地球对苹果的吸引力等于苹果吸引地球的力

D．地球对苹果的吸引力小于苹果吸引地球的力

5．小球沿斜面加速下滑，关于小球所受重力的示意图中正确的是（）

6．物体受到的重力的大小跟它的质量成______，比值g＝______，这个比值可以理解为质量是_____kg的物体受到的重力大小是_______N．

7．质量是10kg的物体，受到的重力大约是______N；一个物体受到的重力是1N，则它的质量是_____g（g取10N／kg）．

8．完成下表．

物理量

区别和联系

质量

重力

区

别

概念

符号

单位

量性

大小与地理位置关系

计算公式

测量工具

联系

9．甲、乙两个铁球的质量之比是3：

2，甲球重600N，则乙球重______N．

10．一物体所受重力是2N，将它放在已调好的天平的左盘中，那么右盘中应加多少克砝码天平才能平衡?

（g取10N／kg）

11．若物体在月球上的重力只有在地球上重力的，一个人能在地球上举起质量是100kg的物体，他在月球上能举起的物体质量是多少?

[参考答案]

1．D2．C3．D4．C5．C6．正比9．8N/kgl9．87．100100

8．

物理量

区别和联系

质量

重力

区

别

概念

物体所含物质的多少

物体由于地球的吸引而受到的力

符号

m

G

单位

千克（km）

牛顿（N）

量性

只有大小，没有方向

既有大小，又有方向，且方向总是竖直向下

大小与地理位置关系

同一物体在任何位置质量的大小均不变

物体的重力随物体所在位置的变化而变化

计算公式

m=ρV

G=mg

测量工具

天平、秤

弹簧测力计

联系

重力与质量的关系式：

G=mgg=9.8N/kg

9．40010．200g

11．解：

此人在地球上能举起重为G的物体，在月球上也能举起重力为G的物体，物体在月球上的重力只有在地球上的，因为物体的质量不变，所以重力与质量的比值，在月球上只有在地球上的，即g′＝g

地球上；G＝mg=100kg×9．8N／kg=980N．

月球上：

G=m′g′m′=G／g′=

=6G／g==600kg．

所以，此人在月球上能举起物体的质量是600kg．

三、摩擦力

摩擦力：

两个互相接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动的趋势）时，就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。

（摩擦力既可以是阻力，也可以是动力）

摩擦力的方向：

和物体相对运动的方向相反。

决定摩擦力（滑动摩擦）大小的因素：

【实验原理：

二力平衡】1、压力（压力越大，摩擦力越大）；2、接触面的粗糙程度（接触面越粗糙，摩擦力越大）。

实验：

探究影响滑动摩擦力大小的因素

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，读出这时的拉力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。

由前两结论可概括为：

滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。

实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。

摩擦的分类：

1、静摩擦：

相互接触的两个物体,物体间有相对运动的趋势，没有发生相对的运动。

2、滑动摩擦：

一个物体在另一个物体的表面上滑动时产生的摩擦。

3、滚动摩擦：

轮状或球状物体滚动时产生的摩擦，通常情况下，滚动摩擦比滑动摩擦小。

增大摩擦力方法：

使接触面粗糙些和增大压力。

减小有害摩擦方法：

（1）使接触面光滑；

（2）减小压力；

（3）用滚动代替滑动；

（4）使接触面分开（加润滑油、形成气垫）。

六、课后练习

1．下列各项中属于有益摩擦的是（）

A．机器转动时，轴与轴承的摩擦

B．人拿油瓶时，手与瓶的摩擦

C．船在航行时，船体与水的摩擦

D．体操运动员做双杠项目时在手上擦些镁粉

2．下列属于有害摩擦的是（）

A．雪地里汽车轮上的防滑链与地面间的摩擦

B．火车启动时，车轮与钢轨间的摩擦

C．自行车运动时，车轴与滚珠间的摩擦

D．自行车刹车时，闸皮与车轮间的摩擦

3．关于摩擦力，下列说法中不正确的是（）

A．凡是相互接触的两物体间一定有摩擦力

B．两物体保持相对静止时也有可能有摩擦力

C．摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反

D．只有接触才有可能产生摩擦

4．假如物体间的摩擦力突然消失，下列哪些现象是不可能的（）

A．静止在水平公路上的汽车无法开动

B．我们将无法写字，因为笔会从手中滑下来

C．静止在水平公路上的汽车很容易开动

D．我们将无法系上鞋带

5．在匀速直线运动中，拉力与摩擦力大小相等，若在此基础上使拉力变大，则摩擦力______．（填“变大”“变小”或“不变”）

6．沿斜面下滑的小车，到达水平面上还能向前运动，这是因为小车有_____，在滑动过程中小车会慢慢停下来，这是由于小车受_______的作用，此力的施力物体是______．

7．你用不大的力推箱子，推不动它，箱子此时所受合力是_______，你再使劲用更大的力推箱子，箱子终于被推动了，箱子此时所受合力_______，你持续推箱子匀速直线前进，箱子此时所受合力为______．

8．在皮带传动中，要把皮带张紧，这是利用______的方法来_______摩擦，机器传动部分装有滚动轴承，这是利用变_____为_______的方法来______摩擦．

9．冬天下雪路面很滑，人们便在路面上洒些渣土，其中的道理是通过______从而增大摩擦力以免行人滑倒．

10．把质量是2kg的物体放在水平桌面上，如果用30N的水平推力推它做匀速直线运动，物体受到的重力是______N，摩擦力是______N，桌面对物体的支持力是______N．

[参考答案]

1．BD2．C3．A4．C

5．不变6．惯性摩擦力地面7．0大于00

8．增大压力增大滑动滚动减小

9．增大接触面的粗糙程度10．19．63019．6

四、杠杆

杠杆：

一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。

杠杆的五要素：

1、支点：

杠杆绕着转动的点；2、动力：

作用在杠杆上，使杠杆转动的力；3、阻力：

作用在杠杆上，阻碍杠杆转动的力；4、动力臂：

支点到动力作用线的距离；5、阻力臂：

支点到阻力作用线的距离。

说明：

动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反

研究杠杆的平衡条件：

①杠杆平衡是指：

杠杆静止或匀速转动。

②实验前：

应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

这样做的目的是：

可以方便的从杠杆上量出力臂。

③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

三种杠杠杆：

（1）省力杠杆：

L1>L2,平衡时F1

特点是省力，但费距离。

（如剪铁剪刀，铡刀，起子）

（2）费力杠杆：

L1F2。

特点是费力，但省距离。

（如钓鱼杠，理发剪刀等）

（3）等臂杠杆：

L1=L2,平衡时F1=F2。

特点是既不省力，也不费力。

（如：

天平）

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、钓鱼杆

等臂

杠杆

动力臂等于阻力臂

不省力

不费力

天平，定滑轮

解题指导：

分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。

（如：

杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。

）

解决杠杆平衡时动力最小问题：

此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

六、课后练习

1．在下图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（）

2．下列工具或仪器中属于省力杠杆的是（）

A．扫帚B．天平C．拿钢笔写字D．铡刀

3．有一架不等臂天平，把物体放在左盘测得m1＝350g，放在右盘测得质量，m2＝360g，则物体的质量是（）

A．710gB．10gC．355gD．300g

4．杠杆左右两端分别挂有20N及30N的重物，杠杆在水平位置平衡．若使两端都减少5N，则（）

A．左端下沉B．右端下沉

C．仍保持平衡D．以上说法都不对

5．处于平衡状态的杠杆（）

A．一定是静止不动B．一定是匀速转动

C．一定是静止在水平位置D．以上情况都有可能

6．如图：

一根粗细均匀的杠杆AB，以其中点O为转轴，在AO的中

间C放上两枝蜡烛（粗细忽略不计），B端放一枝同样的蜡烛．如果每枝

蜡烛每秒烧掉的质量相同，那么同时点燃蜡烛2min后（设蜡烛仍在燃

烧），下列说法正确的是（）

A．杠杆继续保持平衡

B．杠杆不再平衡，B端下降

C．杠杆不再平衡，A端下降

D．杠杆平衡与否，无法判断

7．杠杆的平衡条件是_______，若作用在杠杆上的动力为100N，动力臂与阻力臂之比为5：

1，则杠杆平衡时所受阻力为______N．

8．把重力为3N和9N的物体分别挂在杠杆的两端，杠杆平衡时，两力臂之比是______.

9．一根重为1000N的均匀铁棒放在水平地面上，微微抬起它的一端所需的最小作用力是______N．

10．一根木棍，在其重心处将其吊起，恰好处于水平平衡（如左下图），若从重心处切断，那么左端质量______右端质量．

11．如右上图所示，AB是一根质量不计的杠杆，支点为O，杠杆A、B两端分别挂有甲、乙两个物体，杠杆平衡．已知甲物体的质量为1．5kg，乙物体的质量为4．5kg，AB长2m，则支点O应距A点_____m．

12．如右图：

物体重为8N，要使杠杆在水平位置平衡，

在A点应施加的最小力为_______N，力的方向______．

13．我们使用杠杆，可以省力，但要______移动距离；

也可以______移动距离，但要费力．

14．杆秤、案秤都是根据______原理制成的，等臂杠杆最主要的应用是_____.

15．列车上有出售食品的手推车（如图），若货物在车内

摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，

这时手推车可视为杠杆，支点是______（写出字母）；当后

轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______，

此时手推车可以视为______力杠杆．

16．在左下图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂（O为支点）．

17．有一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示，靠在台阶边，为了使它滚上这个台阶，在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?

在图上标出这一点，并画出此力的方向和力臂．

[参考答案]1．D2．D3．C4．B5．D6．A

7．动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1l1=F2l2）500

8．3：

19．50010．大于11．1．512．4竖直向上

13．多少14．杠杆天平15．CB省

16．17．

五、其他简单机械

定滑轮特点：

①定义：

中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：

定滑轮的实质是：

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）F=G绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）

动滑轮特点：

①定义：

和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动）

②实质：

动滑轮的实质是：

动力臂为阻力臂2倍

的省力杠杆。

③特点：

使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

④理想的动滑轮滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：

F=

G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=（G物+G动）绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）

滑轮组：

1、使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

即F=G/n（忽略摩擦，G为总重，n为承担重物绳子段数）2、S=nh（n同上，h为重物被提升的高度）。

3、奇动（滑轮）、偶定（滑轮）。

○轮轴：

由一个轴和一个大轮组成，能绕共同轴线旋转的简单机械；动力作用在轮上省力，作用在轴上费力。

斜面：

（为了省力）斜面粗糙程度一定，坡度越小，越省力。

应用：

盘山公路、螺旋千斤顶等。

六、课后练习

1．下列简单机械中，一定不省力的是（）

A．动滑轮B．定滑轮

C．滑轮组D．杠杆

2．如左下图示：

物体A重200N，物体月重50N，此时物体B匀速下降．若不计动滑轮和绳重，绳子与滑轮的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为（）

A．50NB．25N

C．100ND．200N

3．如右上图，连接弹簧秤的绳子跨过定滑轮，各挂10N的钩码，则测力计的示数为（）

A．10NB．20N

C．OND．5N

4．下列工具使用中，不属于轮轴的是（）

A．汽车上的方向盘B．拧螺丝的扳手

C．螺丝刀D．定滑轮

5．如图所示装置处于静止状态，不计滑轮重和绳重，如果物体

的重分别为G1和G2，那么G1和G2的关系是（）

A．G1=G2B．G1=2G2

C．G1=G2D．无法判断

6．使用定滑轮______省力，但是能_____，给工作带来方便．

7．使用动滑轮能_____，但是不能_____.

8．动滑轮实质是个_____的杠杆，升国旗的旗杆上的滑轮是______滑轮．

9．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重物时，人对绳子的拉力是80N．若不计滑轮重及摩擦，可以匀速提起______N或_____N的重物．

10．如左下图，物体所受重力等于120N，物体对地面的压力为零，拉力F应等于_______N．

11．如右上图所示装置中，不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F＝5N时，物体恰能匀速向右运动，物体受到的摩擦力为______N．

12．轮轴是一个可以_______的杠杆，若轮半径是轴半径的5倍，作用在轮上的力是作用在轴上的力的______倍，轮转动的距离是轴转动距离的______倍．

13．在用扳子扳动一只锈蚀的螺帽时，为了加大力量，工人师傅

往往在扳子的把手上再套一根铁管来延长把手的长度，你能说明这里

面的科学道理吗？

[参考答案]

1．B2．B3．A4．D5．C

6．不能改变力的方向

7．省一半力改变动力的方向

8．动力臂等于阻力臂二倍定

9．16024010．12011．2．5

12．省力5

13．扳子在使用时可以认为是轮轴，用铁管来延长把手的长度相当于增大了轮的半径，即加大了动力臂，更容易将螺帽拧下来．

六、单元测试

（1）

一、填空题

1.物体的重力是由于_____而产生的，重力在物体上的作用点叫做物体的_____.

2.水总是从高处流向低处是因为水受_____的作用，推桌子很难推动，是因为桌子受到_____的作用.

3.物体所受的重力与它的质量_____，表达式为_____，一个质量是30kg的物体所受重力是_____N.一只熊猫的体重是490N，它的质量是_____.

4.体重为400N的某学生站在静止的电梯里受到______力和______力，它们的施力物体分别是______和______，该同学受到电梯地板对他向上的作用力等于_____N.

5.汽车的轮胎上和鞋底上都有花纹，这是为了_____，起到_____的作用，机器的转动部分要加油，这是为了_____起到_____的作用.

6.一个质量是10kg的物体，沿水平面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是20N，则物体受到的拉力是_____N；如果将该物体用绳悬挂起来，绳对物体的拉力是_____N，若拉住绳子使物体匀速上升，则绳子对物体施加的拉力是_____N.

7.动力臂大于阻力臂的杠杆叫_____杠杆，使用这种杠杆必定_____距离；动力臂小于阻力臂的杠杆叫______；使用这种杠杆可以_____距离；等臂杠杆就是_____和_____相等的杠杆.既_____又_____的杠杆是没有的.

图12—26

8.如图12—26所示，物体G重60N，挂在匀质杠杆的一端，要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____N的力；也可以在B点加一个方向为_____的_____N的力.

图12—27

9.如图12—27所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为_____N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____N.

10.如图12—28所示，一个轻质杠杆可绕O点转动，甲、乙两物体分别用细线悬挂在杠杆的A、B两端，若甲物体重10N，则乙物体重_____N时杠杆才能在水平位置平衡.

图12—28

11.一个弹簧长200mm，下端挂5N物体时长250mm，挂2N的物体时，弹簧伸长____mm，当弹簧长245mm时，弹簧受到的拉力是_____N.

12.把重为20N和30N的重物分别挂在轻质杠杆的两端，杠杆处于平衡状态，则它们的力臂之比为_____，两个力和它们各自的力臂乘积之比为_