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(共62张PPT)
第六章　力　运动和力
课标链接 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。(科学探究、物理观念)
2.用力的示意图描述力。(科学思维)
3.会测量力的大小。(科学探究)
4.知道二力平衡的条件。(科学思维)
5.通过实验,认识牛顿第一定律。(科学探究、物理观念)
6.用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。(物理观念)
必备知识夯基础
考点 1
力
考点清单
知识点 具体内容
力的概念 力是物体对物体的作用。力不能脱离物体而单独存在,力的产生必须有两个或两个以上的物体,且物体间必须有相互作用(可以不接触)
力的性质 物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等、方向相反且在同一条直线上,作用在两个物体上
力的单位 和符号 力一般用符号F来表示,国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,
用N表示
不是所有的力都用F表示,例如:重力就有专用的符号G
知识点 具体内容 力的测量 常用的测力计是弹簧测力计、握力计 力的作用 效果 使物体形状发生变化(发生形变) 使物体运动状态发生变化,运动状态改变的含义:运动速度发生变化或运动方向发生变化,或二者都发生变化 影响力作 用效果的 因素 力的三要素 指力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果
力的示意图 用一根带箭头的线段来表示力的方法:在受力物体上沿力的方向画一条线段,箭头方向表示力的方向,线段的起点
(或终点)表示力的作用点。同一图中,力越大,线段越长,有时也可以在力的示意图上标出力的大小
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1.如图所示,坐在船上的人,用力推另一只船,船就相互远离而去,这个现象表明力的作用是相互的,力可以改变物体的运动状态。
考点 2
弹力
1.弹力
(1)弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
(2)弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。
(3)常见的弹力:支持力、压力、拉力。
(4)常见测力计:弹簧测力计、握力计。
2.弹簧测力计
图示
原理 在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
作用 测量力的大小(主要测量重力、拉力)
使用前 看清它的量程和分度值,图中弹簧测力计的分度值为0.2 N 检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上,如果不在,应该把指针调节到零刻度线上 使用时 测量时 使弹簧的伸长方向与所测拉力方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦
加在弹簧测力计上的力不允许超过它的量程
读数时 视线正对刻度线(示数=整刻度值+后面的小格数×分度值,再加上单位),图中测力计的示数为2.6 N
考点 3
重力
定义 由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的施力物体是地球
三 要 素 大小 物体所受的重力跟它的质量成正比,即G=mg,g取9.8 N/kg
方向 竖直向下,铅垂线就是利用此原理制成的,用来检查墙壁是否竖直
作用点 称为重心。形状规则、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心上
特别提示　(1)重力的方向是竖直向下,也就是垂直于水平面向下,而不是垂直向下。
(2)重心是重力的等效作用点,可以不在物体上。
(3)物体的重心越低,物体越稳定,越不容易倾倒,例如不倒翁。
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2.建筑工人在砌墙时,常常利用铅垂线来检验墙是否竖直,这充分利用了重力的方向是竖直向下的这一原理;若铅锤的质量为0.1 kg,则它对线的拉力是1 N。(g取10 N/kg)
考点 4
摩擦力
定义 两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是滑动摩擦力
分类 静摩擦力(物体有运动趋势时)、滑动摩擦力(物体间发生相对滑动时)、滚动摩擦力(物体间发生相对滚动时)
产生条件 两个物体相互接触并相互挤压;两物体发生相对运动;两接触面不光滑
摩擦力方向 跟物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
影响因素 与压力大小和接触面的粗糙程度两个因素有关,与接触面积大小、速度大小无关
增大和 减小摩 擦的方 法 增大 摩擦 增加压力;增大接触面的粗糙程度;变滚动摩擦为滑动摩擦
减小 摩擦 减小压力;减小接触面的粗糙程度;变滑动摩擦为滚动摩擦;使接触面分开
特别提示　(1)摩擦力不一定起阻力作用,有时起动力作用,例如人走路,若不打滑,脚相对地面有向后运动的趋势,地对脚施加一个向前的摩擦力,成为人向前的动力。
(2)摩擦力的方向与物体相对运动(或运动趋势)方向相反,而不是和物体的运动方向相反。
考点 5
牛顿第一定律及惯性
牛顿第一定律 内容 一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态 解释 适用范围 对所有物体都是普遍适用的,不论固体、液体还是气体
条件 (1)该物体确实没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况,实际是不存在的;(2)该物体所受力的合力为0,它的作用效果跟不受任何力的效果相同
结果 原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动
说明 运动可以不需要力,力不是维持运动的原因
惯性 定义 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性
理解 一切物体在任何情况下都具有惯性
一切物体是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量大还是小,无论是静止还是运动,无论是受力还是不受力,都有惯性
大小的决定因素 质量越大,惯性越大。惯性大小与受力情况及运动状态均无关。惯性大小可以由物体受力时运动状态改变的“难易程度”来体现
惯性 与力 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,它不是力,力是物体对物体的作用。惯性只有大小,没有方向。力一定涉及两个相互作用的物体,惯性是每个物体都有的
利用惯性解答问题时应注意:(1)确定研究对象;(2)此物体原来处于什么运动状态;(3)此物体某部分由于受到外力作用,将改变原来的运动状态;物体某部分若不受外力作用,由于惯性,将保持原来的运动状态;(4)结果出现了什么样的现象。
特别提示　物体不受力是不可能的,所以牛顿第一定律不可能用实验来直接证明,牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的。
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3.锤子的锤头松了,小明用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,如图所示,这是因为锤柄突然停止运动时,锤头由于惯性仍然向下运动,所以紧套在锤柄上。
4.汽车的安全气囊如图所示,设计安全气囊的目的是防止汽车在突然刹车(选填“启动”或“刹车”)时,由于人(选填“汽车”或“人”)的惯性,人与汽车之间发生猛烈撞击而受伤。
考点 6
二力平衡
平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态 二力平衡条件 两个力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反,且作用在 同一条直线上 应用 ①二力平衡时,计算其中一个力;②根据平衡力判断物体运动状态;③根据运动状态,判断平衡力 二力平衡与相互作用力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
不同点 相互作用力是分别作用在两个物体上,同时出现、同时消失,一般会产生不同的作用效果;
平衡力是作用在同一个物体上,不一定同时产生、同时消失,它们的作用效果相互抵消
规律总结　力和运动状态变化的关系　

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5.如图所示,人推箱子时,如果没有推动,此时人对箱子的推力等于(选填“大于”“小于”或“等于”)箱子受到的摩擦力。若用力推动箱子沿水平面做匀速直线运动,此时人对箱子的推力和箱子受到的滑动摩擦力是一对平衡力(选填“相互作用力”或“平衡力”)。
考向突破增知能
考向 1
力的理解及相互作用
命题角度
例1下列运动场景,对力的作用效果的描述与其他选项不同的是(　　)
A.踢出去的足球在空中划出美丽的弧线
B.跳水运动员压弯跳板
C.篮球碰到篮板改变运动方向
D.百米短跑运动员加速起跑
答案:B
对应练1如图所示,皮划艇比赛时,两位运动员用船桨奋力向后划水,皮划艇向前进,使皮划艇前进的力的施力物体是　　 　　;此现象说明力的作用是　　　　的。
答案:水　相互
考向 2
牛顿第一定律、惯性的理解及应用
例2锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使
锤头紧套在锤柄上,如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.锤柄撞击凳面前,锤头随锤柄一起向下运动,此时锤头和锤柄没有惯性
B.锤柄撞击凳面时,锤头由于受到惯性力的作用紧套在锤柄上
C.撞击凳面时,锤柄由于受力,运动状态改变而停止运动,此时锤柄没有惯性
D.锤柄撞击凳面时,锤头由于惯性,还要保持原来向下的运动状态,所以紧套在锤柄上
答案:D
方法归纳　惯性的理解

对应练2关于惯性,下列说法正确的是(　　)
A.抛出去的篮球继续在空中运动,是因为受到惯性的作用
B.物体受到力的作用时,才具有惯性
C.行驶中的客车突然刹车时,由于惯性乘客会向前倾
D.生活经验告诉我们,惯性大小与物体速度有关
答案:C
考向 3
平衡力和相互作用力的区分
例3电动平衡车是人们用来休闲娱乐的一种新型的绿色环保产物。如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是(　　)
A.平衡车处于非平衡状态
B.人对平衡车的压力和地面对平衡车的支持力是一对相互作用力
C.平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D.人所受的重力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
答案:D
对应练3平放在水平桌面上的物理书受到的一对平衡力是(　　)
A.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
B.书受到的重力和书对桌面的压力
C.书受到的重力和桌面对书的支持力
D.书受到的重力和桌子的重力
答案:C
考向 4
力和运动综合
例4乒乓球是深受人们喜爱的一项体育运动。乒乓球被击出在空中运动的过程中,下列说法正确的是(　　)
A.不受力的作用
B.惯性逐渐减小
C.运动状态发生改变
D.做匀速直线运动
答案:C
对应练4下列与短跑运动员有关的物理知识,正确的是(　　)
A.鞋底花纹很深,是为了减小摩擦
B.蹬地起跑,说明力可以改变短跑运动员的运动状态
C.冲刺到终点不能立即停下来,是由于短跑运动员受到惯性力的作用
D.当短跑运动员站在水平跑道上时,他对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力
答案:B
实验突破
探究阻力对物体运动的影响
试验点 1
【设计与进行实验】
1.让同一小车从相同高度释放的目的是使小车到达斜面底端时的速度相同
2.改变小车运动时受到阻力大小的方法:在水平桌面上铺粗糙程度不同的材料
3.实验方法
(1)转换法的应用:通过比较小车运动距离的远近来比较阻力的大小,运动距离越远,阻力越小
(2)控制变量法的应用:实验时控制小车从斜面同一高度由静止释放,改变接触面的粗糙程度,观察小车运动距离的远近
4.改变水平面上材料的目的:改变接触面的粗糙程度
5.小车在水平桌面上运动距离不同的原因:小车在不同情况下所受的阻力不同
【分析现象与数据,总结结论】
6.比较小车在铺有不同粗糙程度的材料的水平桌面上运动的距离,总结结论
7.推理小车在光滑水平桌面上的运动情况
【交流与反思】
8.小车运动到斜面底端继续运动的原因:小车具有惯性
9.小车最终在水平面停下来的原因:受到摩擦力作用
10.小车运动过程中能量的转化:从斜面滑到水平桌面的过程中重力势能转化为动能和内能
11.测量小车在水平桌面上运动时所受阻力大小的做法:用弹簧测力计沿水平方向拉着小车做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数
12.实验结论评估及应用
若小车在水平桌面上受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动。
例1小红发现汽车在柏油路面上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。由此小红提出影响路面阻力大小的猜想,并利用斜面、小车、毛巾、棉布、长木板设计实验进行探究,如图所示。
(1)小红的猜想是阻力的大小可能与　　　　　　　　　　有关。
(2)实验时将小车从相同斜面的　　　　高度由静止滑下,使小车到达水平面时具有相同的　　　　,通过比较　　　　　　　　　　来验证猜想。
答案:(1)接触面粗糙程度　(2)相同　速度　小车在水平方向上通过的距离
探究影响滑动摩擦力大小的因素
试验点 2
【实验猜想】
1.滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度、压力有关
【设计与进行实验】
2.弹簧测力计的使用与读数
3.弹簧测力计匀速拉动木块的原因:使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,运用了二力平衡的原理
4.转换法的应用:通过弹簧测力计示数的大小来反映滑动摩擦力的大小
5.控制变量法的应用
(1)探究滑动摩擦力与压力大小的关系:控制接触面的粗糙程度不变,只改变压力的大小
(2)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系:控制压力的大小不变,只改变接触面的粗糙程度
【分析数据,总结结论】
6.分析表格数据总结实验结论
a.滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关;
b.当接触面的粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
c.当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
d.滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小和物体运动速度的大小
无关。
7.根据实验数据描绘摩擦力随压力变化的关系图像:看清横、纵坐标物理量和分度值,然后描点,并用平滑的曲线连接
【交流与反思】
8.摩擦力大小的相关判断
9.实验方法的评估与改进
例2为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图甲所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据　　　　知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板 0.9
3 木块上放2个钩码 长木板 1.1
4 木块上放1个钩码 铺有棉布的长木板 1.2
5 木块上放1个钩码 铺有毛巾的长木板 1.6
①分析表中　　　　三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重
　　　　(选填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图乙),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题　　　　　　　　　;在不改变器材的情况下提出改进方案:　 　。
答案:(1)二力平衡　(2)①1、2、3　大　②在压力一定时,接触面越粗糙　(3)没有控制压力相同　见解析
解析:(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知,物体受平衡力时,摩擦力等于拉力,则木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)①分析题表中1、2、3三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大,据此结论,选队员时应选体重大的同学。
②分析题表中2、4、5三次实验数据可知,压力相同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,可以得出,在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)此设计方案存在的问题是没有控制压力相同。改进方案:将橡胶块和塑料块叠放在一起,用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据,得出结论。
方法归纳　影响滑动摩擦力大小的相关因素有压力和接触面的粗糙程度,探究其相关因素是个多因素问题,采用控制变量法。实验中如何控制变量、如何拉动弹簧测力计、实验数据处理及实验结论得出是最常见的考试动向。
多维训练培素养
1.如图所示的实例中,目的是增大摩擦的是(　　)
答案:B
2.以下各图是每0.1 s拍摄一次的小球在不同运动状态下的频闪照片,其中受到平衡力作用的是(　　)
答案:B
3.如图所示,F1和F2是物体所受的方向不同的两个力,这两个力彼此平衡的是(　　)
答案:C
4.如图所示,在游泳比赛中,运动员奋力向后划水,身体快速向前游动。关于运动员在水中受力和运动情况的分析,下列说法正确的是(　　)
A.运动员向前游动时不受重力
B.运动员划水时受到水的推力向前游动
C.运动员加速划水,受到的惯性增大
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力
答案:B
5.我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶匀速转弯时其运动状态不变
C.掷出后的冰壶能继续运动是因为它受惯性力作用
D.掷出后的冰壶在冰面上运动时,它所受重力和冰面对它的支持力是一对平衡力
答案:D
6.【跨学科试题】学校运动会蕴含丰富的物理知识,下列描述正确的是(　)
A.羽毛球比赛中,球在空中飞行时,若所有力全部消失,球一定不会落向地面
B.秋千在左右摆动的过程中每次到达最高点时,秋千都处于平衡状态
C.运动员手握奖杯悬空不动,增大手对奖杯的压力,奖杯所受摩擦力不变
D.举重运动员举着重物不动时,运动员所受重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
答案:C
7.如图所示,茶杯静置于水平桌面上,请画出桌面对茶杯支持力F的示意图。
答案:如图所示
8.如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,棋子飞出,说明力可以改变物体的　　　　;上面的棋子没有飞出去是由于上面的棋子具有　　　　。
答案:运动状态　惯性
9.我国高铁总里程居世界第一,人们出行更加方便快捷。小红和父母外出旅游,她们乘坐的高铁正以300 km/h的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶,旁边平行铁轨上一列普通列车以120 km/h的速度也向南行驶,以普通列车为参照物,小红向　　　(选填“南”或“北”)运动;小红看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯　　　　　　(选填“不受摩擦力”“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”)。
答案:南　不受摩擦力
10.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验装置如图所示。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,图丙的接触面是棉布,乙、丙两图木块上所加重物的质量相同。
(1)实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做　　　　运动,根据　　　　　知识可知,木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择　　　　两图进行实验,比较两图可得出的结论是　 　 。
(3)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将图甲中木块切去一半(如图丁所示),重复图甲的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他在探究过程中存在的问题是　　　　　　　　　　　　　　　　　,改进方法是　 　。
答案:(1)匀速直线　二力平衡　(2)乙、丙　压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 (3)没有控制压力大小相等　将切除的一半叠放在剩余一半之上
11.某实验小组用带有定滑轮的木板(定滑轮高度可调)、材料和粗糙程度都相同但大小不等的正方体物块A和B、细绳、弹簧测力计,探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。
(1)下面是他们的主要实验过程,请你回答下列问题:
①把木板放到水平桌面上,组装好如图所示的实验装置。准备拉动物块A时,
有组员发现装置安装过程中存在一个错误,这个错误是　　　　;
A.没有沿水平方向拉动物块A
B.物块A所受拉力大小不等于弹簧测力计的示数
②消除错误后,他们缓慢匀速地竖直向上提升弹簧测力计,使物块A在水平木板上滑动,并读出此时弹簧测力计的示数F1;
③用物块B替换A,调整好定滑轮支架的倾斜角度,仿照步骤②进行操作,读出弹簧测力计示数F2。
(2)分析比较,F1　　　　(选填“=”“>”或“<”)F2。
(3)由此实验　　　　(选填“能”或“不能”)得到结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。
答案:(1)A　(2)>　(3)不能
12.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图甲、乙、丙、丁所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计　　　　(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是　　　　(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)实验;
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与　　　是否有关;比较　　　　(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是　　　　(选填“正确”或“错误”)的;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验后发现效果更好,实验中,小明　　　　(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
答案:(1)必须　等于　(2)丁　(3)压力　乙、丙　(4)错误　(5)不一定

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