第九讲第九讲 力和机械力和机械 1.1.备考双基梳理：备考双基梳理： （1 1）课标点击：）课标点击： 力和机械新课标旧课标课标要求（1）通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力。（2）知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。（1）通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力。（2）通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。新课标解读根据课程标准，本讲在知识技能方面是让学生知道什么是弹力，弹力产生的条件。了解弹簧测力计的原理。会正确使用弹簧测力计测量力的大小。知道什么是重力，重力的方向以及重心。通过实验探究，了解重力大小与物体质量的关系。知道影响摩擦力大小的因素，以及增大和减小摩擦的方法。能够从常见工具和简单机械中识别出杠杆，知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，会根据要求使用和组装滑轮组，了解其他简单机械的一些应用。在过程与方法方面，经历探究弹簧测力计的使用过程，进一步掌握使用测量工具的基本方法。经历探究重力的大小跟什么因素有关的过程，体会用图像处理实验数据、根据图像研究实验结论的方法。经历探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程，学习控制变量的方法，学习设计表格、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法。经历绘制杠杆示意图的过程、体会科学抽象的方法，经历探究杠杆平衡条件的过程。经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。在情感态度价值观方面，通过对弹簧测力计使用的探究，培养学生乐于探索日常用品的科学道理的情感，培养学生探索新器件的能力。培养学生对重力的存在及应用有浓厚的学习兴趣，主动分析日常生活中有关重力的现象。通过对摩擦的分析，激发用基础知识解决实际问题的热情，养成用所学知识联系生活、生产问题的习惯。乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。（2 2）基础回顾：）基础回顾：2 2核心考点精讲核心考点精讲 （1 1）重难点突破：）重难点突破： 1弹力、重力和摩擦力的对比弹力（弹簧为例）重力摩擦力产生的条件两物体相互接触 并产生挤压作用； 发生形变。由于地球的吸引产 生的；不需要和地 球接触。两个物体相接触；接 触面具有压力；有相对 运动或有相对运动趋势。定义：在力的作用下围绕以固定点转动的硬棒 杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 力臂及其画法：从支点到力的作用线的距离 平衡条件：F1L1F2L2 应用分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆杠杆定滑轮：不能省力，能够改变力的方向 动滑轮：可以省力，不能改变力的方向 滑轮组：既可以省力，又能改变力的方向滑轮组斜面 举例：盘山公路、螺丝 轮轴 举例：方向盘简单机械定义：物体由于发生弹性形变而产生的力 产生条件：发生弹性形变 方向：与物体恢复形变的方向一致应用：弹簧测力计原理 读数 注意事项弹力定义：由于地球的吸引而使物体受到的力大小：Gmg 方向：竖直向下 作用点：物体的重心三要素重力定义：两个接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对 运动趋势时，产生的阻碍相对运动的力分类静摩擦 动摩擦滑动摩擦 滚动摩擦决定因素研究方法：控制变量法接触面受到的压力 接触面的粗糙程度改变摩擦的方法改变压力的大小 改变接触面的粗糙程度 滚动和滑动摩擦的转换摩擦力力的种类力和机械作用点接触点上物体的重心（质量均 匀、形状规则的物体， 重心在几何中心上）接触面上方向与物体形变的方向 相反竖直向下与相对运动（或将要相对 运动）的方向相反大小与弹性形变的大小 有关重力的大小与物质的 质量成正比，即Gmg静摩擦力对应的平衡 力；滑动摩擦力与压力 大小和接触面的粗糙程度 有关；摩擦力大小应通 过受力分析，结合二力平 衡求得，即Ff。单位牛（N）牛（N）牛（N）种类压力、拉力、推力、 支持力都属于弹力。只有一种静摩擦力、动摩擦力（滑 动摩擦力和滚动摩擦力）2杠杆力臂的画法力臂的画法一般分如下几步：首先根据题意确定支点O；画好动力作用线和阻力作用线，必要的时候要用虚线将力的作用线延长；从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到力的作用线的垂直距离就是力臂，力臂用虚线或实线表示，并用大括号标出力臂的长短，在旁边标上字母L1和L2分别表示动力臂和阻力臂。总之，力臂的画法可以用以下顺口溜记住：一找支点、二画线、三做距离、四标签。点拨：杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直，千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。3杠杆的分类类型特征特点常见应用省力杠杆12省力费距离撬棒、开瓶扳手、羊角锤、手推车、钢 丝钳、铡刀、动滑轮、剪花枝的剪刀费力杠杆12费力省距离缝纫机脚踏板、镊子、筷子、钓鱼竿、 理发剪刀等臂杠杆12既不省力也不省距离天平、定滑轮4认识滑轮类型定滑轮动滑轮滑轮组定义使用时，轴固定不动的滑轮使用时，轴随物体一起移动定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组图示实质等臂杠杆动力臂是阻力臂两倍的杠杆特点不省力但可以改变施力方向可以省力但不能改变力的方向即省力又改变力的方向力的关系FG物（摩擦绳重不计）FG物（摩擦绳重不计）1 2在理想情况下：FG。1 n当动滑轮重为G动，摩擦绳重不计时：F（G物1 nG动）。绳子自由端移动距离sh（s为绳子自由端移动距离，h为物体移动距离）s2h（s为绳子自由端移动距离，h为物体移动距离）snh（s为绳子自由端移动距离，h为物体移动距离）6探究实验实验装置实验解读实例强化实验原理：二力平衡条件；学生进行试验时 应注意用弹簧测力计匀速拉动木块，由二力平衡 的条件得拉力等于摩擦力的大小；研究方法： 控制变量法和转换法；保持压力大小不变，改 变接触面粗糙程度，可研究摩擦力与接触面粗糙 程度之间的关系；保持接触面粗糙程度不变， 改变压力大小，可研究摩擦力与压力大小之间的 关系；实验拓展：a保持其它因素不变，改 变接触面积的大小，可研究摩擦力与接触面积大 小之间的关系；b保持其它因素不变，改变运 动速度的大小，可研究摩擦力与运动速度的大小 之间的关系；c保持其它因素不变，改变运动 方式，可研究摩擦力与运动方式之间的关系。见典例 5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：为了便于测量力 臂；实验前，通过调节平衡螺母，使杠杆在水 平位置平衡，杠杆平衡之后，实验过程中不能再 移动平衡螺母；在进行实验数据分析时，不同 的物理量相加减是没有意义的；实验中要进行 多次实验，以便从特殊现象中找出普遍规律； 当力的方向与杠杆不垂直时，支点到力的作用点 的距离不等于力臂。见典例 7在实验中，提起钩码时要注意保持测力计匀速 移动；实验过程中，根据数据得出的结论往往 与理论上的结论不相符，我们要及时交流，分析 造成误差的原因；在实验时，要考虑滑轮与绳 子之间存在摩檫阻力对结果的影响；在研究动 滑轮特点的实验中，要考虑到动滑轮自身的重量 对实验结果的影响，所以要先测出钩码和动滑轮 的总重，然后比较拉力与总重的关系；为了使 实验结果更具有普遍性，我们可以改变钩码重量 多测几组数据；在进行实验时，要特别注意弹 簧测力计的悬挂方法，不能让弹簧测力计倒挂， 以免弹簧测力计外壳的重力对实验结果造成影响。见典例 10（2 2）易错点透析：）易错点透析： 1重力的方向总是竖直向下的，与物体的运动状态、所在位置没有关系，当物体在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下是相同的；物体静止在斜面上时，竖直向下与垂直向下是不同的。2压力增大摩擦力不一定增大。滑动摩擦力跟压力有关，但静摩擦力跟压力无关，只跟和它平衡的力有关。3摩擦力不一定是阻力，因为摩擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反，而不一定与物体的实际运动方向相反。例如：传送带把货物从低处送到高处，就是靠传送带对货物斜向上的摩擦力实现的。4走出杠杆误区杠杆是在力的作用下绕着固定点转动的硬棒，成为杠杆的两个条件：一是在力的作用下绕着固定点转动；二是硬棒，在力的作用下发生形变的棒不是杠杆。根据杠杆的定义可知，杠杆没有强调形状，它可直可曲，形状任意不一定都是直的，所以杠杆不一定是直棒。力臂是支点到力的作用线的距离，很多同学在画力臂时，把支点到力的作用点的距离当成力臂。5力臂的确定及其画法找支点，画力线（力的作用线），从点（支点）向线（力的作用线）引垂线，力臂就是此线段。6杠杆平衡时的最小动力问题求作杠杆平衡时的最小动力问题，就是转化为找最长动力臂问题。为了使动力臂最长，施加的动力必须具备两个条件：动力的作用点在杠杆上距支点最远处；动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线。3 3命题思路探究命题思路探究命题点一 弹簧测力计及其原理命题解读 纵观近几年各地中考物理试题，该考点重点考查弹簧测力计的原理和使用方法等，另外探究“弹簧的伸长与所受拉力成正比”也是中考中的热点问题，这就需要学生在掌握基础知识和基本操作技能的同时，加强培养对实验数据的处理能力、应用描点法画图象的能力、归纳分析能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。典例 1 1 为了探究“在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力的关系”，所用的器材是一个铁架台、一根一端有钩的弹簧（能承受的最大拉力是 4N）、重力是 0.5N 的钩码若干。（1）该实验还需要的器材是：_。（2）记录的实验数据见下表根据表中的实验数据，在方格纸上画出弹簧的伸长L与拉力F的关系图象弹簧原长L02.00cm实验次数1234567钩码总重力GN0.51.01.52.02.53.03.5弹簧的长度Lcm3.004.005.206.006.808.009.00拉力FN0.51.01.52.02.53.03.5弹簧的伸长L/cm1.02.03.24.04.86.07.0（3）根据图象，可得出的探究结论是：在弹性限度内，_。（4）图 12 是该实验所用的弹簧，如果用这根弹簧自制弹簧测力计，则测力计的指针应安装在_点。【解析】（1）弹簧的长度需要利用刻度尺测量出来，所以该实验还需要的器材是刻度尺；（2）用横坐标对应拉力F，纵坐标对应弹簧的伸长L，把表中的数据用描点法绘制出如图所示的图象；（3）弹簧伸长必须是在弹性形变范围内；（4）根据表格数据可得，当拉力为 0.5N 时，弹簧伸长量为 1.0cm，此时弹簧的总长度为 3.00cm弹簧伸长，指针的位置向下移动，所以指针应该安装在b点【答案】本题答案选（1）刻度尺；（2）图像如图所示（3）弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的越长；（4）b命题点二 重力命题解读 重力是我们日常生活中最常见的一种力，是中考必考的知识点。该考点主要考查重力的产生原因、重力与质量的关系、重力方向和作用点。另外重垂线在生活中的应用、画出重力的示意图和探究重力与质量的关系是中考的重要考点，希望引起大家的重视。典例 2 2 （2014温州）体育课中，被推出的铅球落地后沿水平地面向前滚动（如图），图中能正确表示铅球所受重力的方向的是（ ）A B C D【解析】本题考查了重力的示意图的作法，重力的作用点在重心，规则物体的重心在物体的几何中心，不管物体怎样运动，重力的方向总是竖直向下的，故选 C。【答案】本题答案选 C。典例 3 3 （2014眉山）地球附近物体都要受到重力，小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究（1）你_（选填“同意”或“不同意”）物体的重