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1、1第六章 力和机械 一、怎样认识力 1、力的概念：力是物体对物体的作用。 2、力产生的条件：必须有两个或两个以上的物体。物体间可以不接触，如 磁铁，重力。 3、力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相 等，方向相反，作用在不同物体上） 。两物体相互作用时，施力物体同时也是受 力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。 4、力的作用效果：力可以改变物体的运动状态。力可以使物体发生的形变。 说明：物体的运动状态是否改变指：物体的速度大小是否改变和物体的运动方 向是否改变。 5、力的单位：力的单位是牛顿简称牛，用 N 表示。拿两个鸡蛋所用的力大约 1N。 6、力的三要素：力的
2、大小、方向、和作用点。 7、力的表示法（力的示意图）：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用 点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长。 8、力的测量工具：弹簧测力计： A、原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。 B、使用方法：“看”：量程、分度值、指针是否指零；“调”：调零；“读” ：读数=挂钩受力。 C、注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。 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
3、的仪器象：温度 计、弹簧测力计、压强计等。 二、重力 重力的概念：地面附近的物体，因地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力 物体是：地球。 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。 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 水 平面是否水平。 重力的作用点重心： 重力的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心，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。 假如失去重力将会出现的现象：（只要求写出两种生活中可能发生的） 抛出去的物体不会下落； 水不会由高处向低
4、处流 大气不会产生压强； 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就叫摩擦力。 2、分类：3、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。摩擦力静摩擦 动摩擦滑动摩擦滚动摩擦24、静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得 5、在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。 6、滑动摩擦力： 测量原理：二力平衡条件 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。 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，
5、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。 7、应用： 理论上增大摩擦力的方法有：增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。 理论上减小摩擦的方法有：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、磁悬浮） 。四、杠杆1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：杠杆可直可曲，形状任意。 有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、 撬棒。 2、五要素组成杠杆示意图。 支点：杠杆绕着转动的点
6、。用字母 O 表示。 动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 说明 动力、阻力都是杠杆受到的力，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 动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母 l1表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母 l2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 找支点 O； 画力的作用线（虚线） ； 画力臂（虚线，过支点垂直 力的作用线作垂线） ； 标力臂（大括号） 。 3、研究杠杆的平衡条件： 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
7、平衡。这样做的目 的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 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 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆的五要素， 再根据杠杆平衡条件 F1l1=F2l2解答。 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在杠杆上找 一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂 直的方向。 4、应用： 名称结构特征特 点应用举例OF1l1l2F23省力 杠杆动力臂大于阻力 臂省力、费距离
8、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、起重机、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，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 五、滑轮 1、定滑轮： 定义：中间的轴固定不动的滑轮。 实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆 特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 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 S绳(或速度 v绳) = 重物移动 的距离 S物(或速度 v物)2、动滑轮： 定
9、义：和重物一起移动的滑轮。 （可上下移动， 也可左右移动） 实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2 倍 的省力杠杆。 特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G 只忽略轮 轴间的摩擦则 拉力 F= 1 2(G物+G动)绳子自由端移动距离 S绳(或 v绳)=2重物移动的距离 S物(或 v物)3、滑轮组 定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G物+G动) 绳子自由端移动距离
10、S绳(或 v绳)=n重物移动的距离 S物(或 v物) 组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G物+G动) / F 求出绳子的股数。然后根据 “奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。第七章 运动和力 一、参照物 1、定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。 2、任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究 地面上的物体的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物。l1l2F2F1F1l1F2l243、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还 是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。 4、不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研
11、究对象总是静止的。 例 1 诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行” 其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是 船 和 山 。 例 2 坐在向东行使的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看 到乙汽车也从甲汽车旁向后退去，试说明乙汽车的运动情况。 分三种情况：乙汽车没动 乙汽车向东运动，但速度没甲快 乙汽车向西 运动。二、机械运动 1、定义：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。 2、特点：机械运动是宇宙中最普遍的现象。 3、比较物体运动快慢的方法： 比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用：时间相同路程长则运动快 比较百米运动员快慢采用：路程相同时间短则
12、运动快 百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢，采用：比较单位时间内通过的路程。练习:体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩分别是 14.2S, 13.7S,13.9S,则获得第一名的是 乙 同学，这里比较三人赛跑快慢最简便的方 法是路程相同时间短运动的快。 4、分类：（根据运动路线）曲线运动 直线运动 匀速直线运动： A、定义：快慢不变，沿着直线的运动叫匀速直线运动。定义：在匀速直线运动中，速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量计算公式： 变形 ， B、速度 单位：国际单位制中 m/s 运输中单位 km/h 两单位中 m/s 单 位大。换算
13、：1m/s=3.6km/h 1km/h=5/18m/s。人步行速度约 1.1m/s 它表 示的物理意义是：人匀速步行时 1 秒中运动 1.1m 速度图象： 变速运动： A、定义：运动速度变化的运动叫变速运动。 B、平均速度：= 总路程总时间 （求某段路程上的平均速度，必须找出该 路程及对应的时间） C、物理意义：表示变速运动的平均快慢 D、平均速度的测量：原理 方法：用刻度尺测路程，用停表测时间。E、常识：人步行速度 1.1m/s ，自行车速度 5m/s ，大型喷气客机速度 900km/h 客运火车速度 86.99 mph 高速小汽车速度 108km/h 光速和无线电波 3108m/s从图象中
14、可以看出 匀速运动的物体速 度 v 是个恒量与路 程 S 时间 t 没关系tSvsT=tsv=vTs =v vst =5三、惯性和惯性定律：1、伽利略斜面实验：三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速 度相同。 实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。 伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的 速度永远运动下去。 伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法 在实验的基础上，进行理想化推理。 （也称作理想化实验）它标志着物理学的真 正开端。 2、牛顿第一定律： 牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了
15、牛顿第一定律，其内容 是：一切物体在没有受到外力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动 状态。 说明： A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括 出来的， 且经受住了实践的检验 所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是 我们 周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来 运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动. C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状 态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。 3、惯性： 定义：物体保持静止或匀速直
16、线运动状态的性质叫惯性。 说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小 只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆 无关。 4、惯性与惯性定律的区别： A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。B、任何物体在任何情况下都有惯性， （即不管物体受不受力、受平衡力还是非 平衡力） 。 人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例 （不要求解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远； 骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆 行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。 四、二力平衡： 1、定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状 态称二力平衡。 2、二力平衡条件：
