第八章 運(yùn)動(dòng)和力(知識(shí)清單) 八年級(jí)物理 (人教版)(教師版)_第1頁(yè)
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第八章運(yùn)動(dòng)和力(知識(shí)清單)第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律一、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響1.兩種觀點(diǎn)(1)古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn):如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng),就必須對(duì)它施加力的作用;如果這個(gè)力撤掉,物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。即物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持(選填“需要”或“不需要”)。(2)物理學(xué)家伽利略通過(guò)理想實(shí)驗(yàn),運(yùn)用邏輯推理,認(rèn)為:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,運(yùn)動(dòng)的物體之所以停下來(lái),是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔茫ㄟx填“需要”或“不需要”)。2.實(shí)驗(yàn)探究:阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】讓小車從同一斜面上的同一高度由靜止自由滑下,如圖所示,改變水平面表面的粗糙程度,使其對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力不相同。第一次在水平面上鋪毛巾,第二次鋪棉布,第三次將棉布去掉,只剩下木板,比較小車每次在水平面上滑行的距離?!緦?shí)驗(yàn)器材】小車、長(zhǎng)木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】(1)在水平木板上鋪上毛巾,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在阻力較大的毛巾表面上滑行的距離。(2)在水平木板上鋪上棉布,讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在阻力較小的棉布表面上滑行的距離。(3)讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在更光滑的木板表面上滑行的距離。(4)實(shí)驗(yàn)記錄表表面材料阻力大小小車運(yùn)動(dòng)距離小車速度減小情況毛巾大最短比較快棉布中比較長(zhǎng)比較慢木板小最長(zhǎng)最慢【分析與論證】對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的阻礙程度反映物體所受阻力的大小。小車在不同材料的平面上最終停下來(lái)的原因是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?。小車受到的阻力越小,滑行的距離越大,速度減小得越慢。對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)一步推理可得出:如果運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力為零,速度就不會(huì)減小,物體將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。由此可以說(shuō)明伽利略的說(shuō)法是正確的,即物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力越小,速度減小得越慢,運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。若運(yùn)動(dòng)的物體不受阻力,物體的運(yùn)動(dòng)速度將不會(huì)減小,將保持做勻速直線運(yùn)動(dòng)。【交流與討論】(1)實(shí)驗(yàn)方法①控制變量法:控制小車從斜面上同一高度處由靜止釋放,目的是使小車到斜面底端時(shí)具有相同的初速度;②科學(xué)推理法:若小車不受阻力時(shí),小車的速度將不會(huì)減小,將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)對(duì)小車受力情況進(jìn)行分析小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),在豎直方向受重力和支持力,這兩個(gè)力相互平衡,對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響;在水平方向上受到阻力的作用,是非平衡力,所以做減速直線運(yùn)動(dòng)。(3)選用小車而不選用木塊的原因:在相同的條件下,小車受到的阻力較小,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律的建立過(guò)程(1)伽利略結(jié)論意大利物理學(xué)家伽利略通過(guò)斜面小球?qū)嶒?yàn)認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力越小,速度減小的越慢,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。他又進(jìn)一步推論,若沒(méi)有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去。(2)笛卡爾觀點(diǎn)法國(guó)物理學(xué)家笛卡爾對(duì)伽利略的觀點(diǎn)又進(jìn)行了補(bǔ)充:運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力的情況下,它將速度不變、方向不變的永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,即作勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)英國(guó)著名物理學(xué)家牛頓在伽利略等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上,對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行了深入研究,總結(jié)出牛頓第一定律。2.牛頓第一定律(1)內(nèi)容:一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)對(duì)牛頓第一定律的理解①“一切物體”說(shuō)明該定律對(duì)所有物體都是普遍適用的,沒(méi)有特例,不論固體、液體,還是氣體都適用。②“沒(méi)有受到力的作用”是指定律成立的條件。“沒(méi)有受到力的作用”包含兩層意思:一是該物體確實(shí)沒(méi)有受到任何外力的作用,這是一種理想化的情況,實(shí)際上,不受任何外力作用的物體是不存在的;二是該物體所受力的合力為零,它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時(shí)的作用效果。③“或”指兩種狀態(tài)必居其一,不能同時(shí)存在。也就是說(shuō),物體如果沒(méi)有受到力的作用,原來(lái)靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持原來(lái)的速度大小和方向繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。④牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)進(jìn)一步的推理概括出來(lái)的。由該定律得出的一切推論,都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn),因此它已經(jīng)成為公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一。⑤牛頓第一定律說(shuō)明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,若不受力,則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變;反之,如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,則物體一定受到了力的作用。三、慣性1.探究慣性現(xiàn)象(1)分析生活中一些與慣性有關(guān)的現(xiàn)象。①當(dāng)汽車急剎車時(shí),人會(huì)向前傾。分析:當(dāng)汽車剎車時(shí),人的腳部與車廂接觸停止運(yùn)動(dòng),但是人體的上部分仍要保持它原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以會(huì)向前傾(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。②如圖所示,把一個(gè)雞蛋放在硬紙板上,硬紙板放在杯口上??焖偎綋舸蛴布埌鍟r(shí),發(fā)現(xiàn)硬紙板上的雞蛋沒(méi)有跟著紙板飛走,而是落入水杯中。分析:硬紙板受到擊打力的作用,由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),紙片上的雞蛋不受擊打力作用,仍保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”),在重力作用下落入杯中。③運(yùn)動(dòng)員投籃時(shí),當(dāng)把籃球投出后,籃球繼續(xù)向前飛。分析:當(dāng)把籃球投出后,籃球離開手時(shí),仍要保持它原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(離開手時(shí)的速度),所以會(huì)繼續(xù)向前飛(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。(2)總結(jié)物體不受力的作用時(shí),會(huì)保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這是物體固有的一種性質(zhì)。2.慣性(1)慣性的定義:一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)叫做慣性。(2)對(duì)慣性的理解①慣性的普遍性:一切物體在任何情況下都具有慣性。②慣性大小的決定因素:慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量越大,慣性越大,而與物體的形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置、受力情況等外界因素?zé)o關(guān)。③慣性與牛頓第一定律的區(qū)別慣性是物體本身的一種屬性,而牛頓第一定律是物體不受力時(shí)遵循的運(yùn)動(dòng)定律。任何物體在任何情況下都具有慣性,牛頓第一定律只有物體不受力時(shí)才成立。(3)區(qū)分慣性與力項(xiàng)目慣性力性質(zhì)不同慣性是物體自身的性質(zhì),始終具有;與外界條件無(wú)關(guān)力是物體對(duì)物體的作用,物體間有相互作用時(shí)才會(huì)產(chǎn)生力要素不同慣性只有大小,且大小只與質(zhì)量有關(guān),沒(méi)有方向力不僅有大小,還有方向和作用點(diǎn)效果不同保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表述不同應(yīng)說(shuō)“由于慣性”“具有慣性”,不能說(shuō)成“慣性力”“受到慣性”“受到慣性作用”等應(yīng)說(shuō)“受到力”“施加力”“在力的作用下”等3.利用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象(1)實(shí)例分析①跑動(dòng)中的人,腳被絆住,會(huì)向前倒。分析:跑動(dòng)中的人整個(gè)身體向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)腳被絆住后停止運(yùn)動(dòng),而上半身由于慣性,仍要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以人向前摔倒。②如圖所示,撥動(dòng)簧片,把小球與支座之間的金屬片彈出時(shí),小球并沒(méi)有隨金屬片飛出。分析:靜止的小球沒(méi)有受到擊打力的作用。有保持原有靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),所以沒(méi)有隨金屬片飛出,而是落入支座上的凹槽中。(2)解釋慣性現(xiàn)象的步驟:①首先確定研究對(duì)象是哪個(gè)物體;②明確該物體原來(lái)所處的狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)還是靜止);③該物體(或物體的某一部分)由于外力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生怎樣的改變;④最后確定該物體(或物體的其他部分)由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。4.慣性的利用在生活中,應(yīng)用慣性的一些實(shí)例。(1)跳遠(yuǎn)或跳高跳遠(yuǎn)或跳高運(yùn)動(dòng)員快速助跑后,飛身一躍,利用自身的慣性,在空中繼續(xù)前進(jìn),以提高成績(jī)。(2)錘頭變緊的方法錘子的錘頭變松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,這是因?yàn)殄N柄突然停止時(shí),錘頭由于慣性會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),這樣錘頭就會(huì)牢牢地套在錘柄上了。(3)投鉛球、籃球、標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)員在投鉛球、籃球、標(biāo)槍時(shí),盡量提高物體脫離手時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度,當(dāng)物體離開手之后由于具有慣性,將保持這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)下去,所以物體離開手時(shí)的速度越大,運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)。5.慣性的危害和防止慣性有時(shí)也會(huì)給人帶來(lái)危害,為防止慣性帶來(lái)的危害,人們采取了一些保護(hù)措施。例如交通事故的發(fā)生,多數(shù)是由于慣性造成的。所以乘坐交通工具時(shí),司機(jī)和乘客要系安全帶;車輛行駛要限載限速;車輛行駛要保持距離;汽車要安裝安全氣囊等。第2節(jié)二力平衡一、二力平衡的條件1.對(duì)一些物體進(jìn)行受力分析(1)靜止在桌面上的杯子:受到的力有重力G與桌面的支持力F。(2)懸掛的電燈:電燈受到的力有重力G與繩子的拉力F。(3)勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員:運(yùn)動(dòng)員受到的力有重力G與空氣的阻力F。(4)水平勻速前進(jìn)的小汽車在豎直方向上受到的力有:汽車的重力G、地面的支持力N;在水平方向上受到的力有:牽引力F、空氣與地面的阻力f。歸納:牛頓第一定律是在理想狀況下成立的,而在現(xiàn)實(shí)中,當(dāng)一個(gè)物體受幾個(gè)力作用時(shí),也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。2.平衡狀態(tài)與平衡力平衡(2)平衡力:使物體處于平衡狀態(tài)的兩個(gè)力(或多個(gè)力)叫做平衡力。(3)二力平衡:當(dāng)物體受到兩個(gè)力的作用時(shí),如果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這兩個(gè)力相互平衡,簡(jiǎn)稱二力平衡。3.實(shí)驗(yàn)探究:二力平衡的條件【提出問(wèn)題】二力平衡時(shí),二力的大小、方向、作用點(diǎn)應(yīng)該有什么關(guān)系?它們?cè)谝粭l直線上嗎?【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】如下圖,將小車放在光滑的水平桌面上,使小車在水平方向上受兩個(gè)力的作用。采用控制變量法進(jìn)行探究,分別改變這兩個(gè)力的大?。ㄍㄟ^(guò)改變砝碼的質(zhì)量)、方向、是否共線(通過(guò)扭轉(zhuǎn)小車實(shí)現(xiàn))和是否同體(通過(guò)分別拉2輛小車實(shí)現(xiàn)),由靜止釋放小車,觀察小車在什么條件下會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)?!緦?shí)驗(yàn)器材】木板、小車、砝碼多個(gè)、細(xì)線、定滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)、等質(zhì)量小盤2個(gè)?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集數(shù)據(jù)】(1)如實(shí)驗(yàn)裝置圖甲所示,將小車放在光滑的水平桌面上,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。在兩邊的托盤里分別放上質(zhì)量不相等的砝碼,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。(2)在兩邊的托盤里放上質(zhì)量相等的砝碼,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。(3)將連接小車右側(cè)托盤的細(xì)線掛于小車左側(cè)掛鉤處,使二力的方向同時(shí)向左,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況(乙圖)。(4)控制二力的大小不變,方向相反,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況(丙圖)。(5)控制二力的大小不變,方向相反,保持二力在同一直線上,用細(xì)線把兩個(gè)小車的掛鉤連在一起,用剪刀把細(xì)線剪斷,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況(丁圖)。(6)實(shí)驗(yàn)記錄序號(hào)力的大小力的方向是否在同一直線上是否作用在同一物體上小車是否平衡1不相等相反是是否2相等相反是是是3相等相同是是否4相等相反不是是否5相等相反是不是否【分析與論證】(1)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2可知,要使小車保持靜止,必須使兩托盤中砝碼的質(zhì)量相等,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力的大小相等。(2)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與3可知,當(dāng)二力方向相反時(shí),小車靜止;當(dāng)二力均向左拉,即方向相同時(shí),小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力方向相反。(3)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與4可知,當(dāng)把小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使二力不在同一條直線上時(shí),小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變。而小車重新恢復(fù)到原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),二力在同一條直線上,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力作用在同一條直線上。(4)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與5可知,當(dāng)二力作用在同一物體上時(shí),小車靜止;當(dāng)二力作用在不同物體上時(shí),小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力作用在同一物體上。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】二力平衡的條件作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。記憶口訣:“同體、等大、反向、共線”?!窘涣髋c評(píng)估】(2)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:可以不考慮物體的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(3)實(shí)驗(yàn)中,桌面必須水平,否則小車的重力會(huì)影響實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)中,如果兩側(cè)的砝碼個(gè)數(shù)不相等但小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),則原因是小車受到桌面的靜摩擦力比較大。(5)方案二:用小卡片探究二力平衡的條件①該方案以小卡片為研究對(duì)象,鉤碼通過(guò)定滑輪對(duì)卡片施加力的作用。②當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量相等時(shí),小卡片靜止;當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量不等時(shí),小卡片運(yùn)動(dòng);把小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,再松手時(shí),小卡片轉(zhuǎn)動(dòng);用剪刀把小卡片從中間剪開,再松手時(shí),小卡片運(yùn)動(dòng)。③本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,但還受重力,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有影響。二、二力平衡的條件的應(yīng)用力的平衡在日常生活中有許多實(shí)際應(yīng)用,主要包括以下兩方面:一是會(huì)根據(jù)平衡狀態(tài)找出平衡力,利用二力平衡條件求其中一個(gè)力的大小方向。二是已知兩個(gè)力的大小、方向及作用點(diǎn),根據(jù)二力平衡的條件來(lái)判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(平衡狀態(tài)或非平衡狀態(tài))。1.求力的大小和判斷力的方向物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),已知一個(gè)力的大小和方向,我們可以根據(jù)二力平衡條件求另一個(gè)力的大小和方向。(1)分析靜止在水平面上的物體的受力情況因物體靜止,所以物體所受的重力G與地面對(duì)它的支持力F是一對(duì)平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一直線上,支持力的大小等于重力的大小F=G,支持力的方向豎直向上。(2)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體所受重力的原理因?yàn)槲矬w靜止,所以物體所受的重力G與彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)它的拉力F是一對(duì)平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,所以物體重力的大小等于拉力的大小G=F。2.判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(平衡狀態(tài)或非平衡狀態(tài))以在水平路面上向左運(yùn)動(dòng)的小車為例進(jìn)行分析,水平路面上運(yùn)動(dòng)的小車受到的力有:(1)在豎直方向上受到的力有:重力G、地面支持力N,是一對(duì)平衡力。(2)在水平方向上有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F和地面與空氣的阻力f。①若牽引力等于阻力F=f,則二力平衡,小車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng);②若牽引力大于阻力F>f,二力不平衡,小車向左做加速直線運(yùn)動(dòng);③若牽引力小于阻力F<f,二力不平衡,小車向左做減速直線運(yùn)動(dòng)。(以上均選填“勻速”、“加速”或“減速”)3.找重心:利用二力平衡,可以找不規(guī)則物體的重心,例如前邊學(xué)的用懸掛法找薄板的重心。4.運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系物體受到平衡力的作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變,即保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體受到非平衡力的作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,即運(yùn)動(dòng)的速度或方向發(fā)生改變(均選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。5.區(qū)別“平衡力”和“相互的力”(1)實(shí)例分析一本書靜止在水平桌面上時(shí),分析書、桌面的受力情況。如圖甲所示,水平桌面上的一本書所受重力G和桌面對(duì)書的支持力F是一對(duì)平衡力。如圖乙所示,書對(duì)桌面的壓力F'和桌面對(duì)書的支持力F是一對(duì)相互作用力。(2)“平衡力”與“相互的力”的區(qū)別一對(duì)平衡力一對(duì)相互作用力相同點(diǎn)大小相等大小相等方向相反方向相反作用在同一直線上作用在同一直線上不同點(diǎn)作用在同一物體上分別作用在兩個(gè)物體上第3節(jié)摩擦力一、摩擦力1.摩擦力(1)現(xiàn)象探究:阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力實(shí)例感知和原因①手掌壓在桌面上向前滑動(dòng)感覺(jué)桌面對(duì)手的前進(jìn)有一種阻礙作用②如圖所示,在桌面上用力拉動(dòng)牙刷發(fā)現(xiàn)刷毛彎曲的方向與牙刷運(yùn)動(dòng)的方向相反,說(shuō)明桌面對(duì)刷毛的運(yùn)動(dòng)有一種阻礙作用③如圖所示,草坪上滾動(dòng)的足球草坪上滾動(dòng)的足球會(huì)慢慢停下來(lái),說(shuō)明草坪對(duì)足球的運(yùn)動(dòng)有一種阻礙作用④如圖所示,靜止在斜面上的物體A物體能靜止在斜面上沒(méi)有下滑,說(shuō)明斜面對(duì)物體的下滑有一種阻礙作用(2)歸納總結(jié):相互接觸的兩個(gè)物體,表面不光滑,在壓力作用下,凹凸不平的部位就會(huì)相互嚙合,當(dāng)二者做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),嚙合部位就會(huì)彼此阻礙,產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。(3)摩擦力的概念兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的力,這種力叫做摩擦力。2.摩擦力的三要素(1)作用點(diǎn):摩擦力實(shí)際上是作用在整個(gè)接觸面上的,但為了研究方便,一般情況下把摩擦力的作用等效到一個(gè)點(diǎn)上,可以把這個(gè)等效點(diǎn)取在接觸面上,也可以取在物體的重心上。(2)方向:摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。(3)大小:當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止時(shí),受到的摩擦力大小可利用二力平衡條件求解。3.滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)(2)產(chǎn)生的原因:相互接觸的兩個(gè)物體表面總是凹凸不平的,在壓力作用下這些凹凸不平的部位會(huì)相互嚙合。當(dāng)兩個(gè)物體做相對(duì)滑動(dòng)時(shí),嚙合部位就會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用,產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力。(3)產(chǎn)生的四個(gè)條件①兩個(gè)物體相互接觸;②兩個(gè)物體相互擠壓;③兩個(gè)物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);④兩個(gè)接觸面不光滑。四個(gè)條件缺一不可。(4)方向:滑動(dòng)摩擦力的方向是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反的。如圖所示,人推箱子向右滑動(dòng)時(shí),箱子相對(duì)于地面向右運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的滑動(dòng)摩擦力方向向左。二、研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素1.測(cè)量滑動(dòng)摩擦力(1)原理:二力平衡。(2)測(cè)量方法:如圖所示,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,即為滑動(dòng)摩擦力的大小。(3)原理分析:由于木塊在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向上木塊受到的滑動(dòng)摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力。由二力平衡條件可知,木塊受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力大小相等,所以讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即為滑動(dòng)摩擦力的大小。2.研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素【提出問(wèn)題】滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?【猜想假設(shè)】在地面上推箱子前行時(shí),箱子越重,推起來(lái)越費(fèi)力,由此可猜想滑動(dòng)摩擦力大小可能與接觸面間的壓力有關(guān);地面越粗糙,推起來(lái)越費(fèi)力,由此可猜想滑動(dòng)摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)?!緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】(2)實(shí)驗(yàn)方法:①控制接觸面的粗糙程度不變,通過(guò)加減砝碼改變木塊對(duì)木板的壓力,探究滑動(dòng)摩擦力與壓力的關(guān)系。②控制壓力不變,改變木板的粗糙程度,探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】(1)如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),從而測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力;(2)如圖乙所示,在木塊上放上砝碼,用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),測(cè)出此時(shí)滑動(dòng)摩擦力;(3)如圖丙所示,換用材料相同但表面粗糙的長(zhǎng)木板,保持放在木塊上的砝碼不變,用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),測(cè)出此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小。(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表次數(shù)壓力大小程度接觸面粗糙程度摩擦力(N)1小光滑22大光滑33大粗糙4【分析論證】(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。接觸面的粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。在壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大?!窘涣髋c評(píng)估】(1)實(shí)驗(yàn)中的探究方法①控制變量法:探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系時(shí),控制接觸面的粗糙程度不變,改變物塊對(duì)接觸面的壓力。探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí),控制壓力不變,改變接觸面的粗糙程度。②轉(zhuǎn)換法:通過(guò)讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)間接測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小。(2)實(shí)驗(yàn)中要水平拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),才能保證滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力大小。實(shí)驗(yàn)中很難控制水平勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),所以會(huì)導(dǎo)致彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定。因此,將實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)如下:把木塊位于長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉住木塊的一端,彈簧測(cè)力計(jì)的另一端固定。改進(jìn)后,水平向左拉動(dòng)長(zhǎng)木板,當(dāng)木塊保持靜止時(shí),木塊處于平衡狀態(tài),此時(shí)無(wú)論長(zhǎng)木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng),都可以保證拉力的大小始終等于滑動(dòng)摩擦力的大小?!緦?shí)驗(yàn)拓展】(1)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系①把木塊平放在木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊勻速運(yùn)動(dòng),讀出拉力F1;②把木塊側(cè)放在木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊勻速運(yùn)動(dòng),讀出拉力F2。③比較F1和F2的大小發(fā)現(xiàn)相等,故可得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。(2)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系①把木塊與砝碼放在木板上面,以比較小的速度拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力F1。②保持壓力、粗糙程度都相同,以比較大的速度拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力F2。③比較F1和F2的大小發(fā)現(xiàn)相等,故可得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。三、靜摩擦與滾動(dòng)摩擦1.靜摩擦力(1)概念:當(dāng)兩個(gè)物體具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,叫做靜摩擦力。(2)靜摩擦力現(xiàn)象:例如手握杯子,杯子由于受到重力,杯子相對(duì)于手有往下掉的趨勢(shì),但是沒(méi)有掉下來(lái),是因?yàn)槭謱?duì)杯子有一個(gè)向上的靜摩擦力。(3)靜摩擦力的方向人走路時(shí),腳(鞋底)向后蹬地面,相對(duì)于地面有

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