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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。物体与物体间力的作用是相互的。2、力产生的条件：①必须有两个或两个以上的物体。②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。或两者同时改变.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。具体的画法是：（1)用线段的起点表示力的作用点；(2)沿力的方向画一条带箭头的线段，箭头的方向表示力的方向；(3)若在同一个图中有几个力，则力越大，线段应越长。8、弹力：物体由发生形变而产生的力叫弹力。推力、拉力、压力都属于弹力。9、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。[(1)要检查指针是否指在零刻度，如果不是，则要调零；(2)认清最小刻度和测量范围；(3)轻拉秤钩几次，看每次松手后，指针是否回到零刻度，(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向一致；⑸观察读数时，视线必须与刻度盘垂直。（6）测量力时不能超过弹簧测力计的量程。]▲使用前先把挂钩拉几下，好处是：防止弹簧被外壳卡住而不能正确使用。▲拉力与弹簧的轴线方向不一致时对测量结果的影响：使测量结果偏小。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”。利用这种方法制作的仪器象：温度计、弹簧测力计、压强计等。二、重力1、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。2、计算公式G=mg其中g=9.8N/kg物理意义：质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。[重力跟质量成正比。]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水平面是否水平。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）①抛出去的物体不会下落；②水不会由高处向低处流③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。4、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：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，读出这时的拉力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。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：⑴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。⑵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、磁悬浮列车）。利用气垫。例：在结冰的路面上开车,司机往往要给车轮胎挂上铁链,这是为了在压力不变的条件下,增加接触面粗糙程度来增大摩擦防止车轮打滑的；鞋底下做有花纹是为了增加接触面粗糙程度；旅行箱装有四个小轮是利用滚动代替滑动来减小摩擦。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：①杠杆可直可曲，形状任意。②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。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。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。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签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）。3、研究杠杆的平衡条件：①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。②实验前：应调节杠杆两端的螺母，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。③结论：杠杆的平衡条件（或阿基米德发现的杠杆原理）是：杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1×L1=F2×L2或杠杆平衡时，动力臂是阻摩擦力静摩擦动摩擦滑动摩擦滚动摩擦OF1l1l2F2力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一：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①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②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省力杠杆动力臂大于阻力臂L1L2,平衡时F1F2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L1L2,平衡时F1F2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L1=L2,平衡时F1=F2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。例：下列提供的杠杆属费力杠杆的是（填序号）F、G、M；属省力杠杆的是A、B、C、D、E、H、I、L；属等臂杠杆的是J、K。使用费力杠杆的优点是省距离。A、撬棒。B、抽水机手柄。C、独轮车。D、钢丝钳。E、汽水瓶盖起子。F、摄子。G、理发剪刀。H、羊角锤。I、道钉撬。J、定滑轮。K、天平。L、动滑轮。M、钓鱼杆。】五、滑轮1、定滑轮：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）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：①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=12G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12(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、滑轮组使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向l1l2F2F1F1l1F2l2③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1nG。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1n(G物+G动)绳子自由端移动距离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。如果用2个定滑轮和2个动滑轮组成的滑轮组,在匀速提起重物时,最多可用5根绳子承担物重,此时拉力的大小是物重的1/5。第七章运动和力人类发明的计时工具有：日晷→沙漏→摆钟→石英钟→原子钟。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。3、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：①乙汽车没动②乙汽车向东运动，但速度没甲快③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：⑴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⑵比较百米运动员快慢采用：路程相同时间短则运动快⑶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）⑴曲线运动⑵直线运动Ⅰ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速度用符号V表示，国际单位是m/s，路程用符号S表示,国际单位是m，时间用符号t表示,国际单位是S。计算公式：tSVB、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：hkmsm/6.3/1smsmhkm/185/6.31/1人正常步行的速度约是1.4m/s，【物理意义是：人匀速步行时1秒中运动1.1m】相当于5km/h，自行车的速度是4.2m/s，相当于15km/h。速度图象：Ⅱ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140km/h高速小汽车速度108km/h光速和无线电波3×108m/s三、惯性和惯性定律：1、伽利略斜面实验：[控制变量法]⑴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。⑵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。⑶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。⑷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：⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，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。⑵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