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第7课时　力　弹力　重力　摩擦力
[课标要求]
1．通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力，认识力的作用效果．
2．能用示意图描述力．会测量力的大小．
3．探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关．
一、力
1．力
(1)概念：力是物体对 的作用．发生作用的两个物体，一个是_____物体，另一个是 物体．
(2)单位：牛顿(N)．
(3)常见力的估测：托起两个鸡蛋所用的力大约是1 N；一个中学生的重力约为500 N；一瓶普通矿泉水的重力约为5 N.
物体
施力
受力
2．力的作用效果
(1)可以使物体发生 ，即形状的改变，如弹簧被拉伸．
(2)可以改变物体的 ，如物体由静止变为运动，由运动变为静止，运动的快慢和方向发生改变等．
3．力的三要素：力的 、 、 ，力的三要素不同，作用效果 ．
形变
运动状态
大小
方向
作用点
不同
4．力的示意图：用一条带箭头的 表示力．
(1)在 物体上，沿力的 画一条线段．
(2)在线段的末端画一个箭头表示力的 ．
(3)线段的起点或终点表示力的 ．
5．力的相互性：一个物体对另一个物体施力时，另一个物体也同时对它施加力的作用，即物体间力的作用是 ．
线段
受力
方向
方向
作用点
相互的
二、弹力
1．弹性和塑性
(1)弹性：物体在受力时，发生形变，不受力时，又恢复到___________的性质．
(2)塑性：物体受力形变后， 自动地恢复到原来的形状的性质．
原来的形状
不能
2．弹力
(1)定义：物体由于发生 而产生的力．
(2)常见的弹力：压力、支持力、拉力等．
(3)弹力的方向与物体形变的方向 ．
弹性形变
相反
3．测量工具：弹簧测力计
原理 在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的 就越长
使用前 看清它的 和________
检查弹簧测力计的指针是否在零刻度线上，如果不在，应该把指针调节到零刻度线上
轻轻拉动挂钩几次，防止弹簧被外壳卡住
伸长量
量程
分度值
使用时 测量时 使所测力的方向与弹簧的 方向一致
加在弹簧测力计上的力不能超过它的___________
读数时 视线要与刻度板面垂直且正对指针
轴线
最大测量值
三、重力
1．定义：由于地球的 而使物体受到的力，用字母G表示．
2．普遍性：地球附近的所有物体都受到 的作用．
3．大小
(1)重力与质量的关系：物体所受重力跟它的质量成 ，其比值是定值，约等于 .
(2)公式： .
吸引
重力
正比
9.8 N/kg
G＝mg
4．方向
(1)不变性：总是 ．
(2)应用：用铅垂线确定竖直的方向，如检查工作台面是否水平，检查墙壁上的画是否挂正．
竖直向下
5．重心
(1)概念：重力的等效作用点．
(2)位置：形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的 上．
6．重力估测
(1)一名初中生的重力约为500 N.
(2)智能手机的重力约为2 N.
(3)两个鸡蛋的重力约为1 N.
几何中心
四、滑动摩擦力
定义 两个相互接触的物体，当它们 滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力
产生条件 (1)两物体相互 ；
(2)接触面 ；
(3)发生相对运动
相对
挤压
粗糙
大小 用弹簧测力计沿水平方向拉着物体在水平面上做匀速直线运动时，受到的摩擦力大小 拉力大小
方向 与物体相对运动的方向_____
影响因素 跟接触面所受的 和接触面的 有关，接触面受到的压力越 ，接触面越 ，滑动摩擦力就越大
等于
相反
压力
粗糙程度
大
粗糙
增大摩擦的方法 (1) 压力．如：刹车时用力捏闸；
(2)使接触面变得 ．如：鞋底凹凸不平的花纹；
(3)变滚动摩擦为滑动摩擦．如：刹车
减小摩擦的方法 (1) 压力．如：在单杠上做回环运动时不要太紧；
(2)使接触面变得 ．如：冰壶比赛中，不断摩擦冰面以减小摩擦；
(3)变滑动摩擦为 摩擦．如：行李箱的轮子；
(4)使接触面 ．如：磁悬浮列车、门轴加润滑油
增大
粗糙
减小
光滑
滚动
分离
[考点微判]
判断下列说法是否正确
(1)相互接触的物体之间一定会有力的作用( )
(2)一个物体也能产生力的作用( )
(3)相互不接触的物体，彼此间也可能产生力的作用( )
(4)物体的重力总是垂直地面向下的( )
×
×
√
×
(5)作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相同，它们产生的效果一定相同( )
(6)物体发生形变时会产生弹力( )
(7)鸡蛋碰石头，石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力( )
×
×
×
1．力的作用效果
如图所示，分别在A、B、C处用同样大小的力推门，最容易关门的是作用在 点的力，说明力的作用效果跟 有关．
A
力的作用点
2．力的作用是相互的
如图甲所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁，松手后观察到两个小车朝 方向运动；如图乙所示，小红同学穿着旱冰鞋用力推墙时，自己却向后运动，这一现象说明了力可以改变物体的__________．这两个实验都说明了物体间力的作用是 ．
相反
运动状态
相互的
3．弹力
跳水运动员跳水时的情景如图所示，运动员将跳板压弯，被压弯的跳板将运动员弹起，此时跳板对运动员施加的力叫 ，运动员离开跳板后，跳板恢复原状，说明跳板具有 ．
弹力
弹性
4．重力
如图所示，建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来检查所砌的墙壁是否竖直，这是利用了 ．
重力的方向是竖直向下的
力与力的作用效果
[例1]　某运动员在短道速滑比赛中通过弯道时的场景如图所示，过弯道时他的运动状态________(选填“改变”或“不变”)了；冰刀在冰面上划出一道凹痕，说明力可以改变物体的________．
改变
形状
[解析]　运动员通过弯道时，运动的方向时刻改变，则他的运动状态改变；冰刀在冰面上划出一道凹痕，说明力可以改变物体的形状．
[规律方法]　运动状态包括：速度大小和运动方向；两者中，任一或全部改变，运动状态就改变．
(1)速度大小改变，如静止变运动，运动变静止，速度增大、减小．
(2)运动方向改变，如转弯、反向、圆周运动．
【跟踪练习】
1．如图甲、乙、丙所示，三幅图均表示了力的作用效果，能说明力可以改变物体运动状态的是图________(选填“甲”“乙”或“丙”)．
乙
解析：图甲中拉力使弹簧变长，力使物体发生了形变．图乙中踢球时改变了球的运动状态，说明力能使物体的运动状态发生改变．图丙中压跳板使跳板弯曲，力使物体发生形变．
弹力、弹簧测力计
[例2]　用来测量________的大小的工具如图所示，使用前应________，明确该仪器的________和分度值．
力
调零
量程
[解析]　题图所示的仪器是弹簧测力计，是用来测量力的大小的工具，使用前应调零，明确该仪器的量程和分度值．
【跟踪练习】
2．几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体，每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直，两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是(　　)
A．几个同学都一样大　 B．手臂长的同学
C．体重大的同学 D．力气大的同学
B
增大或减小摩擦的方法
[例3]　我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石．下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是(　　)
A．在衣服的拉链上涂些蜡
B．自行车转轴处装有滚珠轴承
C．用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字
D．汽车在冰雪路面上行驶，车轮上缠绕有铁链
B
[解析]　用滚木巧妙地移动巨石是通过变滑动为滚动来减小摩擦的．减小摩擦力的方法有：在接触面的粗糙程度一定时减小压力；在压力一定时减小接触面的粗糙程度；用滚动代替滑动；使接触面彼此分开．符合题意的是B选项，故选B.
【跟踪练习】
3．下列实例中，通过增大压力的方法来增大摩擦的是(　　)
B
4．(2022 宜春模拟)如图所示，矿泉水瓶上的花纹是通过增大接触面的____________的方式来增大摩擦；如果慢慢向矿泉水瓶中加水(未溢出)，且始终使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止，则矿泉水瓶受到的摩擦力__________(选填“增大”“不变”或“减小”)．
粗糙程度
增大
解析：矿泉水瓶上制有凹凸不平的花纹，这是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；若向瓶中加水(未溢出)，瓶子仍然静止，重力和摩擦力还是一对平衡力，因瓶子的重力增大，所以瓶子受到的摩擦力将增大．
实验　探究影响滑动摩擦力大小的因素
常考命题点
[猜想与假设]
1．滑动摩擦力大小可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关．
[设计与进行实验]
2．实验装置
3．主要器材及作用
(1)弹簧测力计的使用及读数：测量滑动摩擦力．
(2)砝码：改变木块对长木板的 ．
(3)粗糙程度不同的长木板：改变接触面的粗糙程度．
压力
4．水平匀速拉动长方体木块的目的：使弹簧测力计示数的大小 滑动摩擦力的大小．
5．实验研究方法
(1)转换法：用弹簧测力计示数的大小来反映滑动摩擦力的大小．
(2)控制变量法
①探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系：控制接触面的粗糙程度、接触面积的大小不变．②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系：控制压力的大小、接触面积的大小不变．③探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系：控制压力的大小、接触面的粗糙程度不变．
等于
6．进行实验
(1)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关
控制 不变，改变 ，观察___________ _______．
压力大小
接触面的粗糙程度
弹簧测力
计示数
(2)探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关
控制 不变，改变 ，观察______________ ______．
接触面的粗糙程度
压力大小
弹簧测力计
示数
[实验结论]
7．(1)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；在压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ．
(2)滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；在接触面粗糙程度一定的情况下，___________________________．
大
压力越大，滑动摩擦力越大
[交流与反思]
8．实验方案不足与改进
(1)实验中存在的不足：很难保证木块一直做 、接触面粗糙程度不均匀，导致弹簧测力计示数不稳定、弹簧测力计在运动中不方便读数．
匀速直线运动
(2)实验改进
a．改进措施：如图所示，将长木板放在水平桌面上，木块放在长木板上，弹簧测力计的一端固定，一端挂在木块上，使木块相对 静止时读取弹簧测力计的示数．
b．优点： (选填“需要”或“不需要”)控制长木板做匀速直线运动，便于操作、弹簧测力计示数稳定，便于读数．
桌面
不需要
9．实验注意事项
(1)实验前首先应该在 (选填“竖直”或“水平”)方向对弹簧测力计进行调零(减小误差)．
(2)实验所用木板和毛巾表面粗糙程度要均匀(使弹簧测力计示数稳定)．
水平
[例4]　探究影响滑动摩擦力大小的因素．
【猜想与假设】
A．滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
B．滑动摩擦力的大小与压力的大小有关．
【进行实验】
为验证猜想，小吴进行了如图所示的实验．
(1)在实验过程中，需用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做_________运动，根据二力平衡的知识可知，滑动摩擦力大小_______(选填“大于”“等于”或“小于”)拉力大小．
(2)比较图甲和图乙，可验证猜想________(选填“A”或“B”)．
(3)比较图乙和图丙，可得到结论__________________________ _________________________．
(4)在该实验中，主要采用的实验方法是_____________．
匀速直线
等于
B
当压力大小相同时，接触面
越粗糙，滑动摩擦力越大
控制变量法
【评估与交流】
(5)实验中很难保持弹簧测力计的示数稳定，读数误差比较大，某同学对实验装置进行了改进，如图丁所示．改进后，只要水平向左拉动长木板，无论速度大小怎样变化，木块都处于__________状态，弹簧测力计的拉力________木块所受的摩擦力．
平衡
等于
(6)根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法．__________________________________
____________________________________________________________
在路面上撒炉渣(或在路面上撒盐加速
雪的熔化、换防滑轮、安装防滑链、在车上放重物等)
【补充设问】
(7)若在实验过程中，物块运动时拉力突然变大，滑动摩擦力将________(选填“不变”“变大”或“变小”)．
不变
(8)在操作过程中小明还发现弹簧测力计不沿水平方向拉动木块时也可使其沿水平方向做匀速直线运动，如图(1)所示，此过程木块处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态；弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力，理由是： ___________________________________________.
平衡
不是
两个力不在同一条直线上、大小也不相等
(9)某同学在第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像和物块运动的速度随时间变化的图像如图(2)(3)所示，则物块在第7 s时受到的摩擦力为________N.
3
(10)小明提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，于是设计了以下两种实验方案：
A．如图(4)所示，将木块竖直切去一半，重复图甲的操作，再比较图甲和图(4)．
B．如图(5)所示，将木块侧放，重复图甲的操作，再比较图甲和图(5)．
你认为合理的实验方案是________(选填“A”或“B”)．
B
[江西真题]
命题点1　测力计的使用和读数
1.(2022·江西)如图所示，圆筒测力计的分度值为________N；此时，该测力计的读数是________N.
0.1
1.5
解析：从图中可知相邻两条刻度线表示0.1 N，故分度值为0.1 N，此时，该测力计的读数是1.5 N.
2．(2020·江西)在一定范围内，弹簧受到的拉力越大，就被拉得__________，利用这个道理可以制成弹簧测力计．如图甲所示，圆筒测力计下挂有一重物，其重力G为2 N，则此测力计的分度值为________ N．如果用力F竖直向下拉动挂钩，如图乙所示，则拉力F为________ N.
越长
0.2
0.8
解析：弹簧测力计是利用在一定范围内弹簧受到的拉力越大、弹簧被拉得越长的道理制成的；如题图甲所示，圆筒测力计下挂有一重物，其重力G为2 N，此时被拉下10个格，此弹簧测力计的分度值为0.2 N；如果用力F竖直向下拉动挂钩，如题图乙所示，被拉下4个格，拉力F＝4×0.2 N＝0.8 N.
命题点2　增大或减小摩擦的方法
3.(2020·江西)“我劳动，我快乐”．如图所示是小红同学常用的搓衣板，它是通过增大接触面的__________来增大摩擦力的；洗刷衣服时，刷子与衣服之间的摩擦为________(选填“滑动”或“滚动”)摩擦．
粗糙程度
滑动
解析：由题图可知，搓衣板表面有很深的花纹，它是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的．洗刷衣服时，刷子在衣服上滑动，因此它们之间的摩擦应属于滑动摩擦．
命题点3　受力分析
4．(2021·江西)(多选)如图所示是小明同学参加校运会百米赛跑的情景．跑步过程中，下列选项中的力，他时刻都要受到的有(　　)
A．自身的重力　　　
B．地面的支持力
C．地面的摩擦力
D．大气的压力
AD
解析：小明同学参加校运会百米赛跑的情景．跑步过程中，他时刻都要受到的力有重力，大气的压力，因为地球附近的物体都受到重力和大气压力，当小明在跑步的过程中，脱离地面此时不会再有支持力、摩擦力，故A、D正确，B、C错误．
[视野拓展]
1．(2022·成都)甜水面是成都的传统美食，制作的关键是做出有筋道的面条：用上等面粉加盐和水，揉匀后静置半小时，用面杖擀成面皮，再切成适当宽度的面条，然后两手抓住面条用力拉长．关于上述过程的说法不正确的是(　　)
A．揉捏面团时，面团既是受力物体也是施力物体
B．面团被擀制成面皮，力改变了面团的运动状态
C．手推面杖来回运动，力改变了面杖的运动状态
D．用手拉长面条，面条受力的同时，手也受到力
B
解析：力是物体对物体的作用，任何一个物体，它一定既是受力物体，也是施力物体，所以揉捏面团时，面团既是受力物体也是施力物体，故A正确；将面团擀成皮，面在力的作用下，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故B错误；手推面杖来回运动，擀面杖在力的作用下，运动状态改变，说明力可以改变擀面杖的运动状态，故C正确；用手拉长面条时，由于物体间力的作用是相互的，所以面条受手的力的同时，手也受到面条的力，故D正确．
2.(2022·安徽)小军在整理房间时，用平行于水平地面的力推动玩具箱，如图所示．若地面粗糙程度相同，则箱内玩具越重，箱子运动时受到的滑动摩擦力越 ________(选填“大”或“小”)．
大
解析：小军在整理房间时，用平行于水平地面的力推动玩具箱，如图所示．若地面粗糙程度相同时，则箱内玩具越重，压力越大，箱子运动时受到的滑动摩擦力越大．
3．(2022·临沂)如图所示，一个小球在竖直挡板的作用下静止在斜面上，请作出小球所受重力的示意图(O为小球的重心)．
答案：如图所示
解析：小球所受重力不受其所处状态的影响，方向竖直向下，作用在小球的重心上．

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