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1、第十三章复习教学设计 一、知识网络 二、识记巩固 1. 物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫 弹性 。 2. 在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫 塑性 。 3. 物体由于发生 弹性形变 而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关。 三要素 力 和 机 械 三 种 常 见 的 力 弹力 重力 弹簧测力计:测量力的工具 概念: 相接触的物体发生相对运动时,产生的阻碍相对运动的力 摩擦力 概念:物体发生形变而产生的力 概念:物体由于地球的吸引而受到的力 方向:竖直向下 大小:与质量成正比G=mg 作用点:重心 影响因素:压力、接触面的粗糙程度 杠杆 概念:可以绕着
2、固定点转动的硬棒 五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 平衡条件: F1L1=F2L2 杠杆分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆 滑轮 定滑轮:可以改变力的方向 动滑轮:可以省一半的力 滑轮组:既可以省力又可以改变力的方向 轮轴:省力 斜面:省力 简 单 机 械 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。 减小摩擦力的方法:减小压力、 减小接触面的粗糙程度、使接触面 分离、变滑动为滚动 4. 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 。 5. 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、6. 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。 7. 重力的作用点重心 : 重力在物体上的作用点 叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上 。 8. 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。 9. 摩擦力分类: 10. 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。 11. 静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡 求得。 12. 在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多 。 13. 滑动摩擦力的测量: 测量原理:二
4、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 就滑动摩擦力的大小。 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, 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。 14. 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;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、气垫、磁悬浮)。
5、15. 在力的作用下绕着固定点转动 的硬棒叫杠杆。 16. 杠杆五要素组成杠杆示意图。 支点: 杠杆绕着转动的点。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。 O F1 l1 l2 F2 摩擦力 静摩擦 动摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦 动力臂: 从支点到动力作用线的垂直距离。用字母l1表示。 阻力臂: 从支点到阻力作用线的垂直距离。用字母l2表示。 17. 研究杠杆的平衡条件: a)杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。 b)实验前:应调节杠杆两端的平衡螺母,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。 c)结论:杠
6、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 18. 杠杆的应用: 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、钓鱼杆 等臂 杠杆 动力臂等于阻 力臂 不省力 不费力 天平,定滑轮 19. 中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮;定滑轮的实质是:等臂杠杆 ;使用定滑轮不能 省力 但是能改变动力的方向。 20. 随重物一起移动的滑轮
7、叫动滑轮;动滑轮的实质是:动力臂为 阻力臂 2 倍的省力杠杆 ;使用动滑轮能省一半的力 ,但不能改变动力的 方向。 21. 由定滑轮、动滑轮组合成滑轮组;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SF( 或 vF)=n 倍的重物移动的距 离 SG( 或 vG) ;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。 F1 l1 F2 l2 三、 力和机械问题梳理 1. 重力
8、的方向向哪里? 学生常常把重力的方向误认为跟接触面垂直,或是垂直向下。 通过观察两个重锤线的方 向,看他们是否相同,再看他们是否与水平桌面或则斜面的方向垂直,可以分清楚垂直向下 和竖直向下的区别。重力的方向应该是竖直向下,指向地球的球心。 2. 滑动摩擦力的大小如何变化? 滑动摩擦力的大小只取决于接触面的粗糙程度和压力的大小,只要压力和接触面的粗糙 程度确定或者不变,则滑动摩擦力的大小就不变。比如例题: 小明用 50N 的力推着木箱在水 平地面上匀速前进,木箱受到的摩擦力大小是,若将推力增加到60N,木箱受到的 合力是 N,木箱将做运动。 答案解析: 第一次匀速推动木箱,木箱在水 平方向上受到
9、的两个力:推力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力的大小是50N,若将推力 增大到 60N推木箱 , 由于木相对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以摩擦力大小 不变仍为50N,所以此时的合力为10N,木箱作加速运动。 3. 如何进行受力分析 有很多题都是要进行受力分析,受力分析的顺序是:重力、弹力、摩擦力。因为地球上 的物体都会受到重力,所以一般不用考虑,肯定存在; 其次是弹力, 包括了推、 拉、提、压、 挤等限定词,弹力按效果分的种类很多,但基本上有个共同特点就是两个物体相互有接触, 便于观察寻找; 最后一个是摩擦力,摩擦力是否存在的判断是一看接触面是否光滑,二看物 体有没有运动或者有没有
10、运动趋势,特别对于静摩擦力的判断可先假设接触面是光滑的,看 物体是否会向某个方向运动,如果会则证明有静摩擦力,否则没有。 最后注意进行受力分析切忌画蛇添足,判断任何一个力是否存在,一定要看他有无施力 物体。 4. 杠杆的力臂的作法 力臂的定义: 动力臂支点到动力作用线的垂直距离;阻力臂支点到阻力作用线 的垂直距离,不是支点到力的作用点距离。 在作力臂的时候首先牢记定义,然后根据题意找到支点和力的作用线,最后过支点作力 的作用线的垂线,即为该力的力臂,要把力臂与支点到力的作用点的距离区别开。 四、例题解析 例 1 如图所示,铁块A重 10N,画出它所受重力G的示意图。 解析: 重力的方向总是竖直
11、向下的,我们在作图时不管物体处于什么状态,重力的方向 我们不能画错。正确答案如图4所示。 例 2 水平冰面上有一重为300N的雪橇, 受到的拉力为35N,方向与水平面成30角。 请在图中画出雪橇所受到拉力的示意图。 解析:拉力是由于物体间发生形变时所产生的一种力,是我们从力的效果上给它命名 的,它实际上属于弹力的范畴。在画力的示意图时,拉力一定沿着绳子的方向。正确答案如 右图所示。 例 3 如图所示,在水平向右的2N拉力作用下,木块在水平桌面上向右作匀速直线运 动。用力的示意图作出它受到的摩擦力。 解析: 当木块在水平面上向右做匀速直线运动时,在水平方向上受到平衡力作用。因为 拉力向右,所以摩
12、擦力必然水平向左。正确答案如右图所示。 点评:在作力的示意图时,需要强调以下问题:1、作用点要作在受力物体上。读题时 一定要分析清楚哪个是施力物体,哪个是受力物体。2、方向的确定。两种特殊力的方向要 牢记:重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动方向相反。3、力的大小的确定。要 看清楚你要做的是哪个力,根据题的已知条件找到这个力,注意如果是知道质量作重力时要 进行换算。 例 4 生活和生产中有许多不同类型的杠杆。如图所示的缝纫机踏脚板属于_杠 杆,铡刀属于 _杠杆。 例 5 以下几种装置中,属于费力杠杆的是() A汽车的方向盘 B手推车 C自行车脚踏板 D钓鱼竿 例 6 如图所示,下列属于费
13、力杠杆的是() 解析: 根据杠杆平衡条件,我们把杠杆分为三类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。如 果动力臂比阻力臂长,就是省力杠杆;如果动力臂比阻力臂短,就是费力杠杆;如果动力臂 和阻力臂相等, 就是等臂杠杆。 上面三个例子虽然表面上形式不同,但实质上都是考查的杠 杆的分类,知识点不变。 例题 4 的答案是:缝纫机踏脚板属于费力 杠杆,铡刀属于省力 杠杆。例题5 选 D。例题 6 选 C。 例 7 在如图所示的滑轮组上绕线,使匀速提升重物G时最省力。 解析: 在绕制滑轮组时,由于绳子受力后会绷紧,所以绕线时必须画成 切线。该题目同时要求画出最省力的绕法,根据“奇动偶定”(当绳子的段 数为奇数时,
14、绳子的固定端系在动滑轮的挂钩上,当绳子的段数为偶数时, 绳子的固定端系在定滑轮的挂钩上)的原则。 我们绕成了如右图所示的正确 答案。 例 8我们知道,地球表面附近的物体所受重力的大小与其质量成正比;那么月球表面 附近的物体所受重力的大小与其质量是否也成正比呢?若想通过实验进行研究 需要的实验器材:_ 。 设计一个便于记录和处理实验数据的表格(画在下面的空白处)。 解析: 在教科书中, 我们曾经探究过重力的大小与什么因素有关,不过是在地球上做的 实验。那么,到了月球上,条件变了,月球上的引力只有地球上的1/6 。我们还可以按照地 球上的实验来进行吗?由于物体的质量不随物体位置的变化而变化,并且弹
15、簧测力计和天平 在月球上照样可以使用,所以我们可以按照书上的实验方案进行。 答案: 弹簧测力计、天平、几个质量不等的钩码。 质量 m/kg 重力 /N 例 9 古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以D为支点的杠杆,如图所示。一个人通 过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用L 表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及 乘积FL的变化情况,下列说法正确的是( ) AL始终在增加,FL始终在增加 BL始终在增加,FL始终在减小 CL先增加后减小,FL始终在减小 DL先减小后增加,FL先减小后增加 解析: 当吊桥被吊起的过程中,如图下中虚线位置(1) 所示,吊桥重力的力臂l在减小, 而吊绳的拉力的力臂L却在 增大,根据杠杆的平衡条件:FL=Gl可知,FL在减小;当吊桥 被吊到虚线位置(2)的过程,重力的力臂l 变小,所以FL也在变小,而F的力臂L则由大 变小。 正确答案: C 点评: 解决杠杆的问题,必须先确定杠杆的五要素,再根据题目的已知条件,结合杠杆 的平衡条件,进行推断。对于动态变化的杠杆问题,(如上题)可以取变化过程中的几个状 态进行分析比较,从而得出结论。
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