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课程解读

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一、学习目标：

1.了解重力、弹力和摩擦力。

2.理解力的三要素及会画力的示意图。

3.会正确使用弹簧测力计测量力及读数。

4.通过实验探究影响摩擦力大小的因素。

5.知道杠杆及杠杆的平衡条件。

6.认识定滑轮、动滑轮和滑轮组，了解轮轴和斜面也能省力。

7.通过实验探究学会使用简单机械改变力的大小与方向。

二、重点、难点：

1.力的大小的计算

2.探究影响摩擦力大小的因素

3.杠杆及其平衡条件

4.使用简单机械改变力的大小与方向

三、考点分析：

考点

考纲要求

主要题型

分值

三种常见的力

了解

选择、填空、作图题

5-10分

弹簧测力计的使用

会

实验探究题

杠杆

知道

选择、作图题

滑轮与滑轮组

了解

选择、填空、作图题

知识梳理

知识点一：

弹力与弹簧测力计

1.弹力

（1）定义：

物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力。

（2）作用方式：

直接接触

（3）大小：

与物体的弹性强弱和形变量的大小有关。

（4）方向：

跟受力物体的形变方向相反。

（5）常见弹力：

压力、拉力、支持力

2.弹簧测力计

（1）原理：

在弹性限度内，弹簧的伸长与弹簧受到的拉力成正比

（2）弹簧测力计使用前要先：

a观察量程；

b观察分度值；

c观察零刻度线是否指零，如不指零，要重新校正零点；

d检查指针和弹簧是否与外壳有摩擦，如有要排除。

使用弹簧测力计时要注意：

a被测力不能超过弹簧测力计的量程；b拉力的方向要跟弹簧测力计的轴线在一条直线上；c读数时，视线要与指针所指的刻度线垂直。

1.重力的概念：

地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。

重力的施力物体是：

地球。

2.重力大小的计算公式：

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

3.重力的方向：

竖直向下。

其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平。

4.重力的作用点──重心。

重力在物体上的作用点叫重心。

质地均匀、外形规则的物体的重心，在它的几何中心上。

如均匀细棒的重心在它的中点，球的重心在球心。

方形薄木板的重心在两条对角线的交点处。

知识点三：

摩擦力

1.定义：

两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。

2.分类：

3.摩擦力的方向：

摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。

4.静摩擦力的大小应通过受力分析，结合二力平衡求得。

5.在相同条件下（压力、接触面粗糙程度相同），滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

6.滑动摩擦力：

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，读出这时弹簧测力计上拉力的读数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。

前两个结论可概括得出：

滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。

读探究实验还可用于研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度的大小等无关。

7.应用：

⑴理论上增大摩擦力的方法有：

增大压力、使接触面变粗糙、变滚动为滑动。

⑵理论上减小摩擦力的方法有：

减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）。

知识点四：

杠杆

1.定义：

在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

2.五要素──组成杠杆示意图。

①支点：

杠杆绕着转动的点。

用字母O表示。

②动力：

使杠杆转动的力。

用字母F1表示。

③阻力：

阻碍杠杆转动的力。

用字母F2表示。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反。

④动力臂：

从支点到动力作用线的距离。

用字母l1表示。

⑤阻力臂：

从支点到阻力作用线的距离。

用字母l2表示。

3.画力臂的方法：

一找支点、二画线、三连距离、四标力臂。

⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。

4.应用：

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、钓鱼竿

等臂

杠杆

动力臂等于阻力臂

既不省力也不省距离

天平，定滑轮

知识点五：

杠杆的平衡条件

杠杆平衡是指：

杠杆静止或匀速转动。

实验前：

应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

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。

①定义：

中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：

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）有：

F=G。

绳子自由端移动的距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）

2.动滑轮：

典型例题

知识点一：

弹力与弹簧测力计

例.实验室常用的弹簧秤如图甲所示，弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。

现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0（F0>G）竖直向上拉弹簧秤，则稳定后弹簧秤的读数分别为

A.乙图读数为F0－G，丙图读数为F0＋G

B.乙图读数为F0＋G，丙图读数为F0－G

C.乙图读数为F0，丙图读数为F0－G

D.乙图读数为F0－G，丙图读数为F0

解析：

在图乙中，手向上拉弹簧秤时，需要克服弹簧秤外壳的重力G，则拉力F0=F示＋G，故弹簧秤的读数F示=F0-G；在图丙中，手拉动弹簧秤时，并没有克服弹簧秤外壳的重力G，故此时F0=F示

答案：

D

平行练习：

使用弹簧测力计应注意的是：

使用前要观察量程和分度值，指针要___________。

使用过程中，指针、弹簧不得与外壳有摩擦。

使用过程中，拉力不能超过弹簧测力计的_________。

如图所示，弹簧测力计的测量范围是_______，指针所示被测物重是______N。

答案：

指向零刻度；最大测量值；0～5N；3.6

知识点二：

重力

例：

传说从一棵苹果树上坠落的苹果激发牛顿发现了万有引力定律。

2010年5月14日，英国皇家学会托人把这棵苹果树的一截长10cm的树枝送入太空。

与在地面时相比，发生显著变化的是树枝的（）

A.长度B.质量C.密度D.重力

解析：

物体的长度、质量和密度与其所处的位置无关，故树枝进入太空后，上述三个物理量不变。

选D。

答案：

D

解题后的思考：

重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，物体距地面越远，所受重力越小。

平行练习：

我国“嫦娥工程”预计在2012年实施落月探测。

已知月球上无大气、无磁场，物体在月球上所受重力只相当于地球上的1/6。

在月球上，你认为下列情况可能的是（）

A.利用降落伞降落，以确保安全落月B.用指南针确定方向

C.听到月球车行驶发出的声音D.轻易地将60kg的物体举起

解析：

月球上是真空，降落伞不起作用，所以A错；月球上没有磁场，故用指南针不能确定方向，所以B错；月球上没有空气，真空不能传声，所以C错；质量为60kg的物体，在月球上仅“重”100N，所以人能轻易将其举起，D正确。

答案：

D

知识点三：

摩擦力

例.如图所示的四个实例中，目的是减小摩擦的是：

（）

解析：

B、C、D选项中的摩擦都是有益的，因此都采用了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的方法，只有A项中的摩擦是有害的，所以用滚动代替滑动，大大减小了摩擦。

答案：

A

平行练习：

如图，冰壶比赛时由于运动员既要滑行，又要在刷冰时用力蹬地，滑行脚和蹬冰脚需要分别穿上塑料底和橡胶底鞋。

其中，蹬冰脚穿橡胶底鞋是为了接触面的粗糙程度，使摩擦力。

（均选填“增大”或“减小”）

解析：

为了不使人在冰上运动时摔倒，蹬冰鞋比较粗糙，可以增大鞋与冰面间的摩擦力。

答案：

增大；增大

知识点四：

杠杆及其平衡条件

例1.如图所示的工具中，属于费力杠杆的是

解析：

钢丝钳、起子、羊角锤使用起来省力，是省力杠杆；镊子是费力杠杆。

答案：

D

平行练习：

观察如图所示的指甲刀的结构图，其中分析正确的是

A.一个杠杆，且是省力杠杆

B.两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆

C.三个杠杆，一个省力杠杆，两个费力杠杆

D.三个杠杆，一个费力杠杆，两个省力杠杆

解析：

指甲刀上的杠杆，最上面的那个是省力杠杆；下面的那两个是费力杠杆。

其实如果把最上面的那个杠杆去掉，指甲刀可看成是一个镊子，所以说镊子是由两个费力杠杆组成的。

答案：

C

例2.如图，轻质杠杆支点为O，在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码，每一个钩码的质量相等，杠杆恰好在水平位置平衡，如果两边各拿走一个钩码，杠杆将（）

A.仍保持平衡并静止

B.不平衡，向顺时针方向转动

C.不平衡，向逆时针方向转动

D.仍保持平衡，但要转动

解析：

设每个钩码的重力为G，每格长度为L，则平衡的杠杆两端各拿去一个钩码后，左边力和力臂之积M左=3G×3L=9GL，右边力和力臂之积M右=2G×4L=8GL。

因为M左>M右，所以此时杠杆不平衡，左端下沉，右端上升，即向逆时针方向旋转。

答案：

C

平行练习：

探究“杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前出现图甲所示情况，应将杠杆两端的螺母向调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是。

（2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向（选填“左”或“右”）移动格。

（3）实验中，要改变力和力臂的数值，以得到多组实验数据，这样做的目的是。

答案：

（1）右；便于直接在杠杆上读出力臂的大小

（2）右；1

（3）避免实验结果具有偶然性（或看“F动L动”是否总等于“F阻L阻”）

知识点五：

滑轮与滑轮组

例1.如图3所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（）

答案：

B

解题后的思考：

对于动滑轮来说，只有拉力方向与物体移动方向平行时，才能省一半力；若拉力方向与物体移动方向不平行，不能省一半的力。

平行练习：

如图所示，在竖直向上、大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。

已知重物A上升的速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则重物A的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）

A.20N0.4m/sB.20N0.1m/s

C.5N0.4m/sD.5N0.1m/s

A.F1=129NF2=133N

B.F1=129NF2=129N

C.F1=133NF2=133N

D.F1=133NF2=129N

解析：

图甲中有4段绳子承担动滑轮及重物，所以

提分技巧

1.不论是动力还是阻力，都作用在杠杆上，杠杆都是受力物体，作用于杠杆的物体都是施力物体。

2.画力臂时，要按照“一找点，二画线，三作垂线段”的步骤进行。

预习导学

下节课我们将共同回顾密度的相关知识。

同步练习（答题时间：

45分钟）

一、选择题

1.如图所示，是生活中的几种工具，其中属于省力杠杆的是

2.下列事例中，能减小摩擦力的是

A.运动鞋鞋底有花纹B.行李箱下安装两个轮子

C.