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1、初中物理辅导、力与机械一、弹力【课标点击】1知识与技能： 知道什么是弹力，弹力产生的条件；能正确使用弹簧测力计；知道形变越大弹力越大。2过程与方法： 通过观察和实验了解弹簧测力计的结构；通过自制弹簧测力计以及弹簧测力计的使用，掌握弹簧测力计的使用方法。3情感、态度与价值观： 通过弹簧测力计的制作和作用，培养严谨的科学态度和爱动手动脑的好习惯。【问题导学】跳水运动员站在跳板上，身体往下一蹲，接着一个鹞子翻身，在空中旋转几周后进入水中，优美的动作尽收眼底。如果你再留心观察一下，你就会发现，站在跳台上的跳水运动员的动作可没有这么优美，他们可不能由低处弹起很高再来一个鹞子翻身，你知道为什么吗？原来，前
2、面的跳水运动员用了一个叫跳板的装置，利用它，可以使自己不用很大的力就能使自己跳起很高来。其实，跳高运动员用的撑杆也是这个道理。你还见过这相似的现象吗？除了这些，你还想了解哪些有关弹力的知识呢？问题1：什么叫弹性？ 议一议：直尺、橡皮筋、弹簧等受力时会发生形变，不受力时又恢复原来的形状。在你身边还有很多物体具有这个特点，你能列举一些吗？做一做：（1）找一块橡皮泥，用手捏一下，再看它还能不能自动恢复原状；（2）轻轻拉一根细弹簧，松开手，看看弹簧能否恢复原状，再用力拉弹簧，直到将其拉直，松开手，看看弹簧还能否恢复原状。结 论：通过上面的实验，你得出的结论是：直尺、橡皮筋、弹簧等受力时会发生形变，不受
3、力时，我们把这种性质叫弹性。把这种形变叫弹性形变。有些物体，例如橡皮泥，变形后，物体的这种性质叫塑性。议一议：弹簧在拉直后，不能再恢复原状。因为它的弹性有一定的限度，超过了这个限度就不能完全复原。其它有弹性的物体也是这样吗？问题2：弹力是怎样产生的？试一试：用力压尺子、拉弹簧、拉橡皮筋，你有什么感觉？再用大些力，你又有什么感觉？结论：在使的物体发生弹性形变时，会感到它们对手作用，这种力叫做弹力。读一读：弹力的大小与形变程度有关，对于同一个物体来说，在弹性限度内，形变越大，其产生的弹力也越大。弹力的大小还跟物体的材料本身在关，例如，橡皮筋与钢制弹簧在同样形变程度的情况下的弹力也不一定相同。想一想
4、：你在玩弹弓的时候，你不先给它“上弦”，它能将“箭”射出去吗？猜一猜：产生弹力的条件有哪些？你的猜想是：结论：两个物体相互；它们之间还必须存在。问题3：如何用弹簧测力计测量力的大小？做一做：自制一个弹簧测力计，把弹簧的上端固定在长方形的薄木板，在弹簧的端分别挂上几个重量已知的砝码，同时在木板上标出弹簧下端所在的位置及所用砝码的重量，这样就制成了一个简单的弹簧测力计。用自制的弹簧测力计，测一下空文具盒的重力。将文具盒中加上一些笔等，再测装了文具的文具盒的重力，比较一下弹簧测力计的示数有什么变化。想一想：弹簧测力计为什么能测量力的大小？你认为。结 论：弹簧测力计的原理是：在弹簧的内，弹簧受到的拉力
5、越大，弹簧的伸长就。重力的方向虽然竖直向下，但利用的知识可以知道，在使物体竖直静止或匀速上升时，物体所受到的竖直向上的拉力和重力是一对。所以，我们在使用弹簧测力计时只需沿着被测力（填“相同”或“相反”）的方向拉弹簧测力计，使它做运动或即可根据弹簧测力计的示数读出所测力的大小。【整体感悟突破难点】1理解测力计的工作原理弹簧测力计是利用弹簧在一定的范围内弹簧的伸长与受到的拉力成正比这一性质制成的。关于弹簧的这一性质可以利用实验来加以证明。在研究这一性质时，要注意明确几个概念，弹簧的原长是指弹簧没有受到拉力时的长度，用L0表示，弹簧受到拉力F时的长度用L表示。那么，LLL0就叫做弹簧的伸长，通过实验
6、可以研究L与F的关系。如果使弹簧受到的拉力每一次相应的也增加相等的长度，相应的刻出来的刻度线间的距离也是相等的，正因为这一原因，所以弹簧测力计的示数是均匀的。例题实验室中一个弹簧测力计因弹簧断裂而损坏。小红看到弹簧断裂处很靠近弹簧的一端，他就去掉断裂的一小段弹簧，将剩余较长一段弹簧重新安装好，并校准了零刻度。那么用这个修复的弹簧测力计测量时，测量值与原来测量值相比较，有四位同学发表了自己的看法，其中正确的是（）甲：测量值比原来测量值大乙：测量值比原来测量值小丙：由于弹簧取自原弹簧测力计，且注意校准零刻度，因此测量值与原来测量值一致丁：以上三种情况都可能出现【解析】本题综合弹簧测力计的制作原理和
7、改变弹簧长度的伸长与拉力的关系来进行发散思维。利用弹簧测力计测量力时，弹簧的各部分都均匀伸长。由于弹簧测力计的弹簧很轻，可忽略弹簧自身重力的影响，认为弹簧伸长时各部分产生的弹力大小是相同的。设想将整根弹簧分成等长的n段，如果弹簧的伸长量为L，产生的弹力为F，那么弹簧每一段伸长量是 ，每一段产生的弹力大小也是F。弹簧剪短后，仍然分成等长的n段，如果弹簧总伸长量仍为L，则其每一段的伸长量仍为 。但剪短后每一段的自然长度均小于未剪之前，在总伸长长度相同的条件下，剪短后每一段产生的弹力要大。也就是说，剪短后的弹簧与原来较长的弹簧相比较，使它们伸长相同的长度L，对较短的弹簧的拉力要大于F。由以上分析可知
8、，用修复的弹簧测力计测量时，测量值将小于原来测量值。本题中乙的说法正确。2使用弹簧测力计应注意哪些问题正确使用弹簧测力计应注意以下几个方面的问题：（1）使用弹簧测力计测量力之前，要弄清弹簧测力计的最大刻度，最小分度值，还要对弹簧测力计进行校零。（2）测量时所测的力的大小不能超过弹簧测力计的测量范围量程。（3）测量时，要使弹簧的伸长的方向与所测力的方向保持一致，这样才能使测出的力更准确，另外，在测量力之前最好把秤钩轻轻来回拉动几次，目的是为了防止弹簧在秤壳中受阻，影响测量力的准确性。（4）读数时，视线应与指针在同一水平面上。不仅要读出最小刻度值，有必要时还需估读出它后一位数字，以表示准确程度。（
9、5）测力计测力完毕，要及时使弹簧恢复原状，以免弹簧受力太久，造成损坏。最后，爱护测量工具要像爱护我们的眼睛一样，既要掌握它们的测量原理，又能正确的操作和读数，发挥它们在测量中的作用。二摩擦力课标点击】1知识与技能：知道摩擦力是如何产生的，知道摩擦力大小跟什么因素有关，知道摩擦的利与弊。2过程与方法：通过观察和实验，感知摩擦力的存在，通过实验，探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系。3情感、态度与价值观：通过对摩擦力的利与弊的分析，养成一分为二看问题的好习惯。【问题导学，突出重点】问题1：什么是摩擦力？做一做：让你的右手与桌面保持一定的距离，在空中把手往前推，你的手有被阻碍的感
10、觉吗？再把手掌压在桌面上，再往前推，跟刚才的感觉有什么不同？想一想：如果手放在桌面上不动，还有被阻的感觉吗？议一议：踢出去的足球由于惯性会继续运动，但最终会停止下来，是什么原因导致足球的运动状态发生改变？其原因是。结论：两个互相接触的物体，当他们做时，在接触面上会产生一种相对运动的力，这种力叫做摩擦力。问题2：摩擦力的大小与什么因素有关？猜一猜：你的猜想是：。 想一想：怎样通过实验验证你的猜想？你依据是什么？做一做：（1）按照图13.31所示的要求进行实验。（2）将实验的条件和弹簧测力计的示数记录在下表中。结论：以上实验中我们是用方法来研究影响摩擦力大小的因素。摩擦力的大小跟作用在物体表面上的
11、有关，表面受到的越大，摩擦力越大。摩擦力的大小还跟接触面的有关，接触面越，摩擦力越大。议一议：在冰面拉动一个物体比在一般地面上要容易；在地面上推动质量较小的物体比推动笨重的物体要省力；擦黑板时，越是用力按板擦，板擦在黑板上滑动就越费力。这是为什么？问题3：摩擦与我们有什么关系？议一议：摩擦对我们有利还是有害？你认为。读一读：阅读课本第50页和第51页的“科学世界”这一栏目，认识摩擦与我们之间的关系。 结 论：摩擦对我们来说有时有益，我们会设法增大它，常用的方法是（1），（2），（3）；摩擦有时对我们有害，我们要设法减小它，常用的方法有：（1），（2），（3）。有时我们还会使用一些特殊的方法，如
12、（1）使两个接触面彼此分离，如磁悬浮列车就是采用这个办法，（2）变滑动为滚动，如滚珠轴承。【整体感悟，突破难点】1理解摩擦力产生的条件从前面的自主学习我们已经知道什么叫摩擦力。也就是说，要产生摩擦力，需要满足两个条件：两个物体必须相互接触；两个物体间发生相对运动。上面我们提到的摩擦力其实只是摩擦力的一种，叫做“动摩擦力”，也就是说，两个物体间已经发生了相对运动。严格来讲，这种动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动，所以应称作为滑动摩擦力。一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦叫滚动摩擦。但是，实际上还有另一种摩擦力，叫做“静摩擦力”。例如：推桌子没有推动，就是因为地面给桌子施加了一个阻碍其运
13、动的摩擦力。握在手里的酱油瓶之所以没有掉下，就是因为酱油瓶受到了手对它施加的摩擦力静摩擦力。像以上两种摩擦力，满足两个条件：一是两个物体必须相互接触，二是两个物体之间要发生相对运动。所谓“要发生相对运动”指的是还没有发生但是有发生相对运动的趋势。例如：当用一个不大的水平力F推木块，虽然木块仍然保持静止，但已经有了“要发生”沿桌面的运动，即有了相对运动的趋势，因此桌面对木块产生了摩擦力，这时的摩擦力发生在有相对运动趋势的静止物体之间，称为静摩擦力，当水平推力F不断增大，使木块沿桌面“已经发生”运动时，桌面就产生了阻碍木块运动的动摩擦力，这时就不再有静摩擦力了。怎样理解“相对运动”和“相对运动趋势
14、”呢？所谓“相对”是指把与研究对象接触的另一个物体作为参照物，如果位置发生变化，就发生了“相对运动”，如果位置不发生变化，就称为“相对静止”。所谓“趋势”的判断，就是在假定两相对静止物体之间没有摩擦时，两物体还是相对静止，则这两物体间就没有“运动趋势”，如能发生相对运动就有“运动趋势”，相对运动的方向就是相对运动趋势的方向。例1手握瓶子静止在空中时，瓶子在竖直方向上受力和重力的作用。增大手的握力，上述该力的大小变化应该是（填“变大”或“变小”）【解析】瓶子处于静止状态，应受平衡力的作用，竖直方向上有重力作用，与重力组成平衡力的，只能是（静）摩擦力（有向下运动趋势）。当增大手的握力时，瓶子的运动
15、状态不变，仍受平衡力作用，所以摩擦力应仍与重力大小相同。把静摩擦力的大小用滑动摩擦力大小的有关因素来判断，是导致题目答案出现错误的常见原因。注：在初中阶段不严格要求区分什么叫动摩擦或是静摩擦，只要能简单分析是否受摩擦就行了。2摩擦力的方向和作用点由于摩擦力是阻碍物体的相对运动，因此摩擦力的方向必定与物体相对运动的方向相反。注意：不能把摩擦力方向理解为必定与运动方向相反，也就是说，摩擦力有时阻碍物体运动，有时利于物体运动，但无论哪种情况，必与相对运动（或相对运动趋势）方向相反。例如人走路时，地面给鞋底的摩擦力方向是与人的运动方向相同的。摩擦力的作用点：在接触面上（初步讨论这个问题时，可把作用点画在物体的重心上）。例2 用力骑自行车在水平路面上行驶时，地面对前轮车胎的摩擦力用f1表示，地面对后轮车胎的摩擦力用f2表示，则（）Af1和f2的方向均向前Bf1和f2的方向均向后Cf1的方向向前，f2的方向向后Df1的方向向后
