资源简介 (共45张PPT)第六章 力和机械6.2 弹力 力的测量和表示6.2 弹力 力的测量和表示新知预习 导学知识梳理1.弹力(1)弹性:一些物体在外力的作用下会发生形变,__________时又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。撤去外力(2)弹力:物体由于发生__________而产生的力叫做弹力,如压力、支持力、拉力。弹力的方向与使物体发生形变的外力方向______,并作用在__________上。弹性形变相反同一直线图6-2-12.力的测量——弹簧测力计(1)工作原理:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,会被拉得越________。(2)使用方法:①调零,测量前要检查指针是否对准_________,若有偏差,则通过调零拉扣进行校正。②测量时,明确弹簧测力计的测量范围和分度值(读图6-2-1,其测量范围(3)读数方法:读数时,视线要与刻度板________(读图6-2-1,其示数为____ )。为_______,分度值为_____ ),被测力的大小应在测量范围之内。③测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要与所测力的方向在___________上。长零刻度线0.2同一条直线垂直1.63.力的示意图(1)力的示意图:用一条带箭头的线段来表示力。(2)表示方法:线段的起点表示力的___________,箭头表示力的______,在箭头附近标注力的名称(符号)和大小。(在同一个图上画几个力的示意图时,力越大,表示它的线段就应画得越____)作用点方向长问题导思1.判断下列叙述的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)弹簧的弹力总是跟弹簧的长度成正比。( )×【解析】弹簧的弹力与其形变量成正比,而不是与其长度成正比。(2)弹簧测力计可以测任何大小的力。( )×【解析】每个弹簧测力计都有一定的测量范围,被测力的大小不能超出弹簧测力计的测量范围。(3)测量时,弹簧测力计必须沿竖直或水平方向放置。( )×【解析】弹簧测力计可以测量任何方向上的力,只是需要保持拉力的方向与弹簧的伸长方向在同一条直线上。2.弹力带是一种便捷的健身工具。如图6-2-2所示,小明用弹力带锻炼身体,拉伸的长度越长,就感到越费力,这是为什么?图6-2-2答:在弹性范围内,弹力带拉开的距离(即发生的弹性形变)越大,产生的弹力也越大,因而会感到越费力。3.小刚使用弹簧测力计测量拉力时的情景如图6-2-3所示,他的操作存在什么错误?图6-2-3答:题图中手的拉力方向沿竖直方向,与弹簧的伸长方向不在同一条直线上。6.2 弹力 力的测量和表示重点直击 导析典例精析知识点1 弹力图6-2-4例1 在跳板跳水比赛中,跳水运动员起跳前向下压弯跳板(图6-2-4),此时使运动员向上弹起的力是( )A.运动员的跳跃力 B.运动员对跳板的压力C.跳板对运动员的支持力 D.空气对运动员的力【解析】运动员对跳板的压力向下,使跳板向下弯曲,跳板发生弹性形变会对运动员产生向上的支持力,使运动员向上运动,故B错误,C正确。C小锦囊 弹力的方向与使物体形变的外力方向相反,具体情况有以下几种:①轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向,弹簧的弹力方向沿轴线方向。②压力、支持力的方向总跟接触的面垂直,并指向受力物体;③杆的弹力方向可以是任意的,由它所受外力和运动状态决定。针对训练图6-2-51.我国甲骨文中的“射”字如图6-2-5所示,宛如搭弓射箭。人拉弓射箭时,弓弦向右发生了______(选填“弹性”或“塑性”)形变,人撤去拉力后,弓弦由于要恢复原状而对箭产生了向____(选填“左”或“右”)的弹力;在一定的范围内,弓拉得越满,对箭的弹力越____(选填“大”或“小”)。弹性左大知识点2 弹簧测力计图6-2-6例2 学校实验室里有一个弹簧测力计,在不受拉力时,它的指针指在如图6-2-6甲所示的位置,此时_________(选填“能”或“不能”)直接用它来测量力的大小。将弹簧测力计调零后,用手竖直向下拉弹簧测力计的挂钩,指针静止时如图6-2-6乙所示,此时弹簧测力计的示数为____ 。图6-2-6【解析】使用弹簧测力计前要使指针对准零刻度线,而题图甲所示的弹簧测力计的指针在第2小格处,故需要先调零,不能马上用它来测量力的大小。弹簧测力计在之间一共均匀分出了5小格,则每小格表示 ,即分度值为 ,而指针指在“3”与“4”刻度线之间的第3小格,则弹簧测力计的示数为 。知识点2 弹簧测力计图6-2-6例2 学校实验室里有一个弹簧测力计,在不受拉力时,它的指针指在如图6-2-6甲所示的位置,此时________(选填“能”或“不能”)直接用它来测量力的大小。将弹簧测力计调零后,用手竖直向下拉弹簧测力计的挂钩,指针静止时如图6-2-6乙所示,此时弹簧测力计的示数为____ 。不能3.6小锦囊 使用弹簧测力计的要点:①检查零点:使用前,要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,则需在拉力的方向上进行调零。②方向一致:被测力的方向应与弹簧测力计的弹簧伸长方向一致,以避免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。③不倒挂:将被测的力施加在弹簧测力计的挂钩上,而不是吊环上。针对训练2.(多选)关于如图6-2-7所示的弹簧测力计,下列说法正确的有( )图6-2-7A.弹簧测力计刻度板上的字母“ ”表示它的型号B.施加在该弹簧测力计的挂钩上的力不能超过C.该弹簧测力计的分度值是D.已调零的弹簧测力计不能上下倒置使用图6-2-7【解析】弹簧测力计是测量力大小的工具,刻度板上的字母“ ”表示力的计量单位是“牛顿”,故A错误。由题图可知,该弹簧测力计的量程为 ,则被测的力应在其量程之内,故施加在弹簧测力计的挂钩上的力不能超过 ,B正确。弹簧测力计中的弹簧是按照一定的方向【答案】BD进行设计和校准的,如果上下颠倒使用,由于弹簧的受力方向改变,会导致指针发生偏移,无法准确读数,故D正确。知识点3 力的示意图图6-2-8例3 如图6-2-8所示,在水平面上放有一辆小车,小车上点受到大小为、方向与水平面成角的右上方的拉力,画出这个拉力的示意图。【解析】由题易知,小车受到的拉力作用点在点,则先过 点作出水平虚线,接着以水平线为始边斜向右上方作出方向角 ,在该角的终边上作出拉力所在的线段,再在线段的末端标上箭头表示方向,最后在箭头的旁边标出力的符号和大小 。如答图6-1所示答图6-1小锦囊 作力的示意图时的步骤:①定点:明确力的作用点(在受力物体上)。②画线:沿力的方向画一条线段。③标箭头:在线段的末端标上箭头(箭头方向与力的方向一致)。④标大小:在箭头旁边标上力的符号和大小。针对训练图6-2-93.如图6-2-9所示,一个木块正在水平地面上向右压缩弹簧,木块受到弹簧对它的弹力大小为 ,画出这个弹力的示意图。如答图6-2所示答图6-2【解析】木块向右压缩弹簧,由“弹力的方向与使物体形变的外力方向相反”可知木块受到的弹力水平向左。4. 我国春节有悬挂灯笼的习俗。如图6-2-10所示,一个悬挂在绳子下面的灯笼,在A点受到绳子对它的拉力,拉力的大小为10N。请在图中画出这个拉力的示意图。如答图6-3所示答图6-3【解析】轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向,故灯笼受到绳对它的拉力的方向沿绳子向上。6.2 弹力 力的测量和表示素养达标 导练基础巩固B1.下列现象中,物体发生弹性形变的是( )A.橡皮泥上留下凹陷的指印B.橡皮筋被拉长C.把面团擀成饺子皮D.饼干一捏变成碎片图6-2-112.(多选)如图6-2-11所示,在桌面上放一个充足气的气球,手压气球的上部,使气球凹陷。气球由于要恢复原来的形状而产生的力有( )ACA.气球对手的支持力 B.手对气球的压力C.气球对桌面的压力 D.桌面对气球的支持力【解析】气球受到手的压力而向下凹陷,在恢复原状的过程中气球对与它接触的手和桌面均产生弹力。3.同学们使用同一个弹簧拉力器锻炼身体,他们都可以将弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直,如图6-2-12所示。当他们两臂张开伸直时,对弹簧拉力器拉力最大的是( )A.质量最大的同学B.手臂最长的同学C.身高最高的同学D.手臂最粗的同学图6-2-12B图6-2-134.如图6-2-13所示,小军用手拉弹簧测力计,整个装置处于静止状态。下列说法正确的是( )CA.该弹簧测力计的分度值是B.此时弹簧测力计的示数是C.测量前要检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上D.测量时拉力的方向可以不沿着弹簧的伸长方向5.小聪佩戴如图6-2-14所示的口罩时,在点而不是在 点用力按压金属条,使其紧密贴合鼻梁,这说明力的作用效果与力的________有关;按压金属条后其形状固定,可见该金属条的形变_______(选填“是”或“不是”)弹性形变。作用点不是图6-2-146.一种常见的订书机如图6-2-15所示,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内被压缩的弹簧给它一个向____(选填“左”或“右”)的弹力。在使用过程中,随着订书钉数目的减少,弹簧对订书钉的弹力将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。左减小图6-2-157.弹簧测力计的刻度是均匀分布的,这是因为它是根据“在一定范围内弹簧的________(选填“长度”或“伸长量”)与其所受拉力的大小成正比”的原理制成的。在使用前要注意将指针调节在____________上,来回拉动挂钩无异常后,用弹簧测力计拉一个在水平桌面上的物块(图6-2-16),此时该物块受到的拉力大小是____ 。伸长量零刻度线2.4图6-2-168.我国法律规定,携带犬只出户时应当系犬绳,以防止犬只伤人、疫病传播。如图6-2-17所示,狗绳系在项圈上的 点,狗绳对项圈的拉力大小为 ,画出这个拉力的示意图。图6-2-17如答图6-4所示答图6-4能力提升9.(多选)如图6-2-18所示,一根弹簧的一端固定在竖直墙壁上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,使弹簧伸长。下列说法正确的有( )图6-2-18A.手对弹簧的拉力的作用效果是改变弹簧的运动状态B.在一定范围内,拉弹簧的力越大,弹簧伸长得越长C.发生形变后的弹簧对手指产生弹力D.墙对弹簧的拉力是由于弹簧发生形变而产生的【解析】手对弹簧的拉力的作用效果是改变弹簧的形状,故A错误。发生弹性形变的物体为施力物体,墙对弹簧的拉力是由于墙发生弹性形变(微小)而产生的,故D错误。图6-2-18【答案】BC图6-2-1910.如图6-2-19所示,一个小球以一定速度冲上斜面并正在压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。如答图6-5所示答图6-5【解析】被压缩弹簧对小球的弹力作用在小球上,方向沿斜面向下;小球受到斜面的支持力作用,这个力也属于弹力,其方向垂直于斜面向上。综合拓展图6-2-2011.小华利用如图6-2-20甲所示的实验装置探究弹簧的伸长量与拉力大小的关系,将弹簧悬挂起来,下面挂上不同的钩码(每个钩码的规格相同,每个钩码均产生竖直向下、大小相等的拉力),分别记录指针的位置,以测出弹簧各次的伸长量。(1)除了题图甲中已有的器材外,小华还需要的测量仪器是________。(2)记录的数据如下表所示,在图6-2-20乙中作出弹簧的伸长量与拉力大小的关系图像。分析图像可知,弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成________。图6-2-20实验序号 1 2 3 4 5 6 7钩码的拉力/ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3指针的位置/ 2 3 4 5 6 7 8伸长量/ 0 1 2 3 4 5 6(3)小华根据以上结论猜想:若弹簧下端所受的拉力为 ,则弹簧的伸长量一定是 。小华的猜想________(选填“正确”或“不正确”),理由是:___________________________。(4)若将两根同样的弹簧并排使用,则由这两根弹簧并排做成的弹簧测力计,比一根弹簧做成的弹簧测力计的量程________(选填“大”或“小”)。(1)除了题图甲中已有的器材外,小华还需要的测量仪器是____________。弹簧测力计图6-2-20(2)记录的数据如下表所示,在图6-2-20乙中作出弹簧的伸长量与拉力大小的关系图像。分析图像可知,弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成________。图6-2-20实验序号 1 2 3 4 5 6 7钩码的拉力/ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3指针的位置/ 2 3 4 5 6 7 8伸长量/ 0 1 2 3 4 5 6正比【答案】图像如答图6-6所示答图6-6(3)小华根据以上结论猜想:若弹簧下端所受的拉力为 ,则弹簧的伸长量一定是 。小华的猜想________(选填“正确”或“不正确”),理由是:___________________________________。不正确拉力有可能超过了弹簧的弹性限度【解析】若弹簧的伸长量超出它的弹性限度,则弹簧所受的拉力与伸长量不再成正比,因为不知道弹簧的弹性限度范围,所以小华的猜想不正确。(4)若将两根同样的弹簧并排使用,则由这两根弹簧并排做成的弹簧测力计,比一根弹簧做成的弹簧测力计的量程________(选填“大”或“小”)。大【解析】若将两根同样的弹簧并排使用,要使两个弹簧都伸长相同的长度,需要 的力是原来一根弹簧的2倍,故更难拉伸,则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力计的量程大。(共65张PPT)第六章 力和机械6.5 杠杆(2课时)第1课时 杠杆 探究杠杆的平衡条件6.5 杠杆(2课时)第1课时 杠杆 研究杠杆的平衡条件新知预习 导学知识梳理图6-5-11.杠杆(1)概念:物理学中,把在力的作用下能绕某一________转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。(2)要素:如图6-5-1所示,杠杆绕着转动的点叫做________;从支点到______________的垂直距离叫做力臂,动力的力臂叫做________,阻力的力臂叫做________。【说明】力的作用线是指力的方向所在的直线。固定点支点力的作用线动力臂阻力臂2.探究杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡:杠杆处于________或________转动状态。静止匀速(2)实验:探究杠杆的平衡条件①实验器材:支架、带有等分刻度的均质木尺、钩码、细线。②实验要点:A.实验前,调节杠杆两端的__________,使杠杆不挂钩码时在____位置平衡。B.在已调节平衡的杠杆两侧挂上不同数量的钩码(左侧钩码对杠杆施加的力为动力,右侧钩码对杠杆施加的力为阻力 ),移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,从杠杆上读出此时的动力臂和阻力臂 。C.多次改变力和力臂的大小,获取多组实验数据。③实验结论:杠杆的平衡条件为动力×动力臂 ______________。平衡螺母水平阻力×阻力臂问题导思1.判断下列叙述的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)杠杆必须是一根直的硬棒。( )×【解析】杠杆是能够绕支点转动的硬体结构,其形状可以是任意的。(2)力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上。( )√【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离,力臂仅在力的方向与杠杆垂直时在杠杆上。(3)杠杆的动力与阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向一定相反。( )√【解析】动力和阻力使杠杆转动的方向必须相反,但它们的方向不一定相反;(4)杠杆平衡时,动力和阻力的作用点总位于支点的两侧。( )×【解析】杠杆平衡时,动力和阻力的作用点也可以位于支点的同侧。2.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,为什么要调节杠杆在水平位置平衡?答:调节杠杆在水平位置平衡的目的主要有两个,一是便于测量力臂(力臂的长度与杠杆上的刻度直接对应,可以直接读出);二是使杠杆的重心落在支点上,杠杆所受的重力不会成为额外的动力或阻力,于是杠杆左、右两侧钩码所受的重力就能分别表示动力和阻力。重点直击 导析6.5 杠杆(2课时)第1课时 杠杆 研究杠杆的平衡条件典例精析知识点1 杠杆的五要素例1 起子开启瓶盖时的情景如图6-5-2所示,手握住起子的柄部使其绕点逆时针转动,则起子可看作( )图6-5-2A.以为支点、动力向下的杠杆 B.以 为支点、动力向上的杠杆C.以为支点、动力向下的杠杆 D.以 为支点、动力向上的杠杆图6-5-2【解析】使用起子开启瓶盖时,起子的柄部使其绕点转动,则是支点;瓶盖的点被撬起,则 点是阻力的作用点;杠杆在动力的作用下绕 点逆时针旋转,所以动力的方向向上。小锦囊 1.杠杆的动力与阻力是相对的,动力和阻力使杠杆转动的效果相反。对于非轻质杠杆,往往要考虑杠杆自身所受的重力(如人做俯卧撑时,身体所受的重力为阻力)。2.力臂与力的作用线(注意不是“作用点”)垂直,力臂常用双箭头或大括号来表示。__________________________________________________________________________________________典例精析知识点1 杠杆的五要素例1 起子开启瓶盖时的情景如图6-5-2所示,手握住起子的柄部使其绕点逆时针转动,则起子可看作( )图6-5-2A.以为支点,动力向下的杠杆 B.以 为支点,动力向上的杠杆C.以为支点,动力向下的杠杆 D.以 为支点,动力向上的杠杆B针对训练图6-5-31.如图6-5-3所示,小明做俯卧撑时,双脚并拢,脚尖 点触地,躯干保持伸直,手臂弯曲、伸直交替进行, 点是重心,此时人体看作一个杠杆,则该杠杆的支点是_____(填图中字母)点,动力是__________________________地面对手掌的支持力重力【解析】由题可知,做俯卧撑时身体绕着点转动,则 是支点,地面对手掌的支持力使身体往上运动,则动力是地面对手掌的支持力,阻力是自身所受的重力。(选填“手掌对地面的压力”或“地面对手掌的支持力”),阻力是自身所受的______。2.小明使用筷子夹取食物时,发现可将筷子视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析,如图6-5-4所示,O为支点。下列说法错误的是( )A.F1为动力B.L1为动力臂C.F2为阻力D.L2为阻力臂图6-5-4【解析】手对筷子的作用力为动力,其方向垂直于筷子向下,则F1为动力。动力臂是支点O到动力作用线的垂线,即L1为动力臂;食物对筷子的阻碍力为阻力,其作用点为筷子与食物的接触点,并且方向垂直于筷子向上,即F2为阻力,阻力臂是支点O到阻力作用线的垂线,即L2不是阻力臂。【答案】D图6-5-4知识点2 实验:探究杠杆的平衡条件例2 小聪对杠杆的平衡条件提出以下几种猜想:①动力动力臂 阻力阻力臂;②动力×动力臂阻力×阻力臂;③动力动力臂阻力 阻力臂;④动力×支点到动力作用点的距离 阻力×支点到阻力作用点的距离。对此,他用一根带有等分刻度的均质杠杆和若干个钩码探究杠杆的平衡条件。(1)将杠杆的中点置于支架上,杠杆静止时如图6-5-5甲所示,接下来应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。图6-5-5(2)如图6-5-5乙所示,在杠杆 点两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡,既可以消除杠杆自重对实验的影响,又可以直接从杠杆上读出________。(3)小聪多次改变杠杆两端钩码的数量和挂钩码的位置,使杠杆处于水平平衡状态,各次实验所得的数据如下表所示。根据表中的实验数据,可初步发现上述猜想中的________(填序号)是符合的。实验 序号 左侧 右侧动力 长度/ 阻力 长度/1 1.0 0.15 1.5 0.102 2.0 0.20 1.0 0.403 4.0 0.10 2.0 0.20(4)为进一步探究,小聪将杠杆右侧的钩码换为弹簧测力计(弹簧测力计已调零),继续用这根杠杆完成如图6-5-5丙所示的探究,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力方向由竖直方向变为方向 。若小聪观察到弹簧测力计的示数变大,则可知猜想________(填序号)是错误的。图6-5-5(1)将杠杆的中点置于支架上,杠杆静止时如图6-5-5甲所示,接下来应将平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。右图6-5-5【解析】由题图甲可知,杠杆左端下倾,说明杠杆的重心在支点左侧,应将平衡螺母向右移动,使杠杆重心右移。(2)如图6-5-5乙所示,在杠杆 点两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡,既可以消除杠杆自重对实验的影响,又可以直接从杠杆上读出_____________。图6-5-5【解析】由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离,钩码重力竖直向下,当杠杆在水平位置平衡时,支点到力(钩码重力)的作用点的距离就是力臂,可以直接从杠杆上读出力臂的大小。力臂的大小(3)小聪多次改变杠杆两端钩码的数量和挂钩码的位置,使杠杆处于水平平衡状态,各次实验所得的数据如下表所示。根据表中的实验数据,可初步发现上述猜想中的______(填序号)是符合的。实验 序号 左侧 右侧动力 长度/ 阻力 长度/1 1.0 0.15 1.5 0.102 2.0 0.20 1.0 0.403 4.0 0.10 2.0 0.20【解析】将表中每一组数据代入猜想关系式可知,与 的乘积等于与 的乘积,且杠杆在水平位置平衡,动力和阻力的方向均竖直向下,则、 既是力臂,又是支点到力的作用点的距离,则猜想②和④符合,但猜想①和③不符合。实验 序号 左侧 右侧动力 长度/ 阻力 长度/1 1.0 0.15 1.5 0.102 2.0 0.20 1.0 0.403 4.0 0.10 2.0 0.20(3)小聪多次改变杠杆两端钩码的数量和挂钩码的位置,使杠杆处于水平平衡状态,各次实验所得的数据如下表所示。根据表中的实验数据,可初步发现上述猜想中的______(填序号)是符合的。实验 序号 左侧 右侧动力 长度/ 阻力 长度/1 1.0 0.15 1.5 0.102 2.0 0.20 1.0 0.403 4.0 0.10 2.0 0.20②④(4)为进一步探究,小聪将杠杆右侧的钩码换为弹簧测力计(弹簧测力计已调零),继续用这根杠杆完成如图6-5-5丙所示的探究,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力方向由竖直方向变为方向 。若小聪观察到弹簧测力计的示数变大,则可知猜想________(填序号)是错误的。图6-5-5【解析】弹簧测力计的拉力方向由竖直方向变为方向时,动力或阻力的方向改变,力的作用线与杠杆不垂直,力臂发生变化,而支点到力作用点的距离不变,两次弹簧测力计的示数不同,则可知猜想④是错误的。小锦囊1.实验前杠杆调平的方法:平衡螺母向杠杆上翘的那一侧移动。(注意:在实验过程中,不允许再旋动两端的平衡螺母)2.实验改进:把一侧钩码换成弹簧测力计,可以直接读出拉力的大小;弹簧测力计由竖直方向变为倾斜方向时,因拉力的力臂变小,其示数变大。针对训练图6-5-63.小桂做“探究杠杆的平衡条件”的实验。(1)实验前,杠杆静止时如图6-5-6所示,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。接下来,小桂应将平衡螺母向________端调节,使杠杆在水平位置平衡。平衡左(2)调节好后,小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码,并调节悬挂位置,直至杠杆在________位置平衡。实验数据记录如下表所示,分析得出杠杆的平衡条件为______________(用公式表示)。实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂1 0.5 0.3 1 0.152 1.5 0.1 3 0.053 3 0.1 1.5 0.2水平(3)进行多次实验的目的是________(填字母代号)。A.减小摩擦 B.使每组数据更准确C.取平均值,减小误差 D.归纳出物理规律,避免偶然性D知识点3 杠杆的作图例3 小张用扫把清扫水平地面上的落叶(图6-5-7甲),右手握住柄的点,左手以动力水平向左拉扫把上的点,扫把上的 点受到地面对它的水平摩擦阻力。在简化图6-5-7乙中,画出动力的力臂 及阻力的示意图。图6-5-7【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离,过支点作动力 作用线的垂线段,即为动力臂 。摩擦力与物体相对运动的方向相反,扫把相对水平地面向左运动,则其受到的摩擦阻力方向水平向右,作用点在点,由此可作出阻力 的示意图。如答图6-10所示答图6-10图6-5-7小锦囊 1.画力臂的步骤:①找支点:确定杠杆绕着转动的固定点。②画力线:画出力的作用线,必要时要用虚线将力的作用线延长或反向延长。③作垂线:从支点向力的作用线作垂线。④标符号:在垂足处画出直角,用大括号或双箭头标注垂线。2.最小动力的作图:由杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力与动力臂成反比,故要作最小动力,需先作出最长动力臂(连接支点和动力作用点所得的线段),再由最长动力臂作出相应的最小动力。针对训练4.一枚图钉竖直插入水平桌面中,用螺丝刀撬图钉时的情景如图6-5-8所示,动力F1作用在螺丝刀手柄的A点,在图中画出动力臂L1和图钉对螺丝刀竖直向下的阻力F2。图6-5-8【解析】力臂是支点到动力作用线的垂直距离,动力F1方向竖直向下,其作用线为过A点的竖直线,从支点O向该作用线作垂线,垂足到O的距离即为动力臂L1。已知阻力F2方向竖直向下,其作用点是图钉与螺丝刀末端的接触点(B点),则从B点画竖直向下的箭头表示F2。图6-5-8如答图6-11所示答图6-115.中药材常被人们用铡刀制成一定规格的片状。图6-5-9是用铡刀将中药材切片的示意图,在图中画出施加在手柄上点的最小力 的示意图及其力臂 。图6-5-9【解析】题图中支点在点,要求在点用力,连接,则 就是最长的动力臂;要在点用最小的力 将中药材切片,杠杆按顺时针转动,则动力应垂直于力臂 向下。图6-5-9如答图6-12所示答图6-12素养达标 导练6.5 杠杆(2课时)第1课时 杠杆 研究杠杆的平衡条件基础巩固1.燕尾夹(图6-5-10甲)是常用的文具,图乙是它的侧面图。在尾柄的点用力下压可以打开燕尾夹, 为具有良好弹性的弹簧钢片,则杠杆的支点是( )B图6-5-10A.点 B.点 C.点 D. 点2.晒被子或衣服时常用的大夹子如图6-5-11所示,由两根杠杆组成。当手指用力捏开夹子时,下列示意图中,夹子的支点、动力和阻力标注均正确的是( )图6-5-11A图6-5-123.如图6-5-12所示,是以点为支点的杠杆,力 作用在 点,其力臂是( )DA. B. C. D.4.为把公路上的大石块撬起,救援队员用竖直向下的力压撬棒的 点,如图6-5-13所示。使用该撬棒时,力和相应力臂的画法正确的是( )图6-5-13C图6-5-145.教室里的学生座椅及其侧面如图6-5-14所示,若从图中的、、、四点中选择一点施加一个力 使座椅绕 点开始逆时针转动。其中最省力的施力点是( )BA.点 B.点 C.点 D. 点【解析】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越大,动力越小;支点在点,当 为动力臂时,动力臂是最大的,则此时的动力最小。6.生活中常用的镊子是一种杠杆。如图6-5-15所示,将手压在 处,就能把 处的物体夹起,则该杠杆的支点是___点,阻力的作用点是___点。图6-5-157.学校开展植树活动,小华手握铁锹将土扬起运送到高处时,铁锹可视为杠杆,图6-5-16是其简化图,O为支点,在图中画出作用力F的力臂L。图6-5-16如答图6-13所示答图6-13能力提升图6-5-178.用钢丝钳剪铁丝(图6-5-17甲)时,钢丝钳可以看成两个杠杆的组合,其中一个杠杆如图6-5-17乙所示。在图6-5-17乙中:(1)画出动力 的力臂;(2)从钳口上的、 两点中选择一个更省力的位置,在该点画出阻力的示意图。【解析】阻力和动力臂不变,要想用更小的力,根据杠杆平衡条件知,需减小阻力臂,故铁丝在钳口上的处时更省力。由题图知,动力 使钳子顺时针转动,则阻力应使钳子逆时针转动,故阻力垂直 向上。图6-5-17如答图6-14所示答图6-149.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,每个钩码重为 ,均质杠杆上每格的长度为 。(1)将杠杆放在水平桌面上,通过向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,说明调节之前杠杆的________(选填“左”或“右”)端较低。(2)如图6-5-18所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向为________。若在弹簧测力计的示数达到最大值后仍不能使杠杆水平平衡,则在不超过测力计量程的情况下,接下来合理的操作是________(多选,填字母代号)。图6-5-18A.减少左侧钩码的数量B.将弹簧测力计适当倾斜C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动D.将钩码的悬挂点向右移动(3)实验数据如下表所示,则表格中①为____________,②为________________。该同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂 阻力×阻力臂。老师认为他的结论不可靠,理由是_________________________________________________。次数 动力 ① ② 阻力臂1 2 0.1 1 0.2图6-5-18(1)将杠杆放在水平桌面上,通过向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,说明调节之前杠杆的____(选填“左”或“右”)端较低。左(2)如图6-5-18所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向为__________。若在弹簧测力计的示数达到最大值后仍不能使杠杆水平平衡,则在不超过测力计量程的情况下,接下来合理的操作是____(多选,填字母代号)。图6-5-18A.减少左侧钩码的数量B.将弹簧测力计适当倾斜C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动D.将钩码的悬挂点向右移动图6-5-18【解析】当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时,力臂就在杠杆上,这样便于从杠杆上直接读出力臂,而杠杆水平平衡,故弹簧测力计拉力方向应竖直向下。(2)如图6-5-18所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向为__________。若在弹簧测力计的示数达到最大值后仍不能使杠杆水平平衡,则在不超过测力计量程的情况下,接下来合理的操作是_______(多选,填字母代号)图6-5-18A.减少左侧钩码的数量B.将弹簧测力计适当倾斜C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动D.将钩码的悬挂点向右移动竖直向下AD(3)实验数据如下表所示,则表格中①为___________________,②为_________。该同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂 阻力×阻力臂。老师认为他的结论不可靠,理由是_________________________________________________。次数 动力 ① ② 阻力臂1 2 0.1 1 0.2【解析】若拉力达到弹簧测力计的最大值仍不能使杠杆平衡,则应减小弹簧测力计的拉力,根据杠杆的平衡条件可知,应增大拉力的力臂或减小阻力或减小阻力臂。减少钩码的数量,则阻力减小,A符合题意;分别将弹簧测力计适当倾斜,将弹簧测力计的悬挂点向左移动,则动力臂均变小,B、C不符合题意;将钩码的悬挂点向右移动,则阻力臂变小,D符合题意。次数 动力 ① ② 阻力臂1 2 0.1 1 0.2(3)实验数据如下表所示,则表格中①为__________________,②为_________。该同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂 阻力×阻力臂。老师认为他的结论不可靠,理由是_________________________________________________。次数 动力 ① ② 阻力臂1 2 0.1 1 0.2动力臂阻力根据一组实验数据得出结论,实验结论不具有普遍性综合拓展10.实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释我国古代的取水工具——桔槔的使用原理。图6-5-19(1)实验前,杠杆水平静止如图6-5-19甲所示,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块 取走后,不调节平衡螺母,杠杆___________(选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止。(2)如图6-5-19乙所示,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会________(选填“左端下沉”或“右端下沉”)。(每个钩码均重为 )图6-5-19(3)桔槔如图6-5-20甲所示,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化为图6-5-20乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以______(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。图6-5-20(4)图6-5-20丙为桔槔在水平位置平衡的模型图, 处所吊水和水桶的总质量为,处为支点,杠杆的质量为,重心在处, 处所挂石块的质量为,,,。的表达式为 ______(用字母、、、、 表示)。图6-5-20平衡仍能【解析】原来杠杆平衡,其重力作用线过支点,将杠杆左下角物块 取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。图6-5-19(1)实验前,杠杆水平静止如图6-5-19甲所示,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块 取走后,不调节平衡螺母,杠杆___________(选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止。(2)如图6-5-19乙所示,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会__________(选填“左端下沉”或“右端下沉”)。(每个钩码均重为 )右端下沉【解析】在右侧钩码下端加挂一个钩码,则 ,所以杠杆右端将下沉。图6-5-19(3)桔槔如图6-5-20甲所示,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化为图6-5-20乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以______(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向____(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。增大左【解析】水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件知,可以增大石块的重力;水桶盛满水后,阻力变大,可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。图6-5-20(4)图6-5-20丙为桔槔在水平位置平衡的模型图, 处所吊水和水桶的总质量为,处为支点,杠杆的质量为,重心在处, 处所挂石块的质量为,,,。的表达式为_ _________(用字母、、、、 表示)。【解析】由杠杆平衡条件可得 ,代入数据可得,解得 。图6-5-20(共69张PPT)第六章 力和机械第六章 复习温故第六章 复习温故知识清单力和机械相互形状运动状态大小方向作用点牛顿(牛)示意正比分度值是否在零刻度线超出测量范围被测力的方向吸引质量10竖直重心几何运动相反粗糙程度压力中心力和机械动力动力臂阻力阻力臂省力费力固定不动力力的方向运动力力的方向第六章 复习温故重难点解读重难点1 力及其作用效果 弹簧测力计1.力及其作用效果(1)力的性质①物体性:力不能脱离物体而存在,一个力必然涉及施力物体和受力物体(施力物体与受力物体并不是绝对的,取决于我们从哪个角度来表述这个相互作用)。②相互性:对有力的作用时,也同时对 有力的作用。③同时性:一对相互作用力同时出现、同时消失(注意:“同时”不代表这两个力的作用效果相同,因为这两个力作用的对象不同,如人先蹬地后起跳)。(2)力的作用效果①区分两个效果:改变物体的形状;改变物体的运动状态(即运动的快慢、方向)。②影响因素——力的三要素(大小、方向和作用点),以及受力物体本身的物理属性(如硬度、屈服强度)。2.弹簧测力计的使用2.弹簧测力计的使用(1)使用步骤与要求①调零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,则需要调节至对齐。②明确测量范围和分度值:分度值为相邻两条刻度线所代表的力的大小。③测量力:被测力施加在挂钩上且大小不能超过测量范围,弹簧的伸长方向与所测力的方向在同一条直线上。④读数:待指针稳定后观察指针位置(视线与刻度盘垂直),结合分度值读取示数。(2)弹簧测力计倒置使用对测量的影响在竖直方向上测量物体所受的重力时,若挂钩和拉环倒置,则显示的示数会比实际测量的力大(原因:弹簧测力计外壳本身受到重力,弹簧在未挂载物体时已有一定的伸长量)。例1 每年冬至,小明家有打年糕的传统习俗。打年糕时,需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟的糯米。如图6-1所示,用木制榔头捶打年糕的过程中,放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是( )C图6-1A.向下砸榔头时,对手柄施力的物体是手柄B.榔头打击年糕时,人对年糕有力的作用C.年糕凹陷,说明力可以改变物体的形状D.年糕凹陷,说明榔头对年糕有打击力,而年糕对榔头没有作用力图6-2例2 如图6-2甲所示,小明倾斜放置一个已调零的弹簧测力计,并挂上质量约为的物体 ,测量物体 所受的重力大小,这种操作存在两个错误:①被测力的大小明显超过了弹簧测力计的______;②弹簧测力计弹簧的伸长方向与被测力的方向________________。小明改正错误后,按图6-2乙所示的方式放置已调零的弹簧测力计,测得物体所受的重力大小为____ 。量程不在同一直线上3.6针对训练1.(多选)如图6-3所示,让小球从斜面上滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,观察到小球运动方向发生了变化,由实验现象可知( )BC图6-3A.力可以改变物体的形状B.力可以改变物体的运动状态C.不接触的两个物体之间也可以产生力D.物体间力的作用是相互的2.(多选)小明和小刚相约打台球,小明用球杆撞击静止在水平球台上的白球,白球运动后撞击黑球将黑球击进球洞,如图6-4所示,下列说法正确的是( )CD图6-4A.黑球被击进球洞,说明力能改变物体的形状B.白球撞击黑球的力大于黑球撞击白球的力C.小明使白球撞击黑球的侧面,因为力的作用效果与力的作用点有关D.白球撞击黑球后自身的运动方向也发生了改变,说明力的作用是相互的3.小华利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一辆简易喷气小车,如图6-5所示。拔掉吸管口的塞子,气球向左喷气,同时小车会向右运动,说明物体间力的作用是______的,也说明力能改变物体的__________,使小车前进的力的施力物体是____________(选填“地面”或“喷出的气体”)。相互运动状态喷出的气体图6-5【解析】由题图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,物体静止时指针在2N和3N的整数刻度线之间的第2小格,则弹簧测力计的示数为2N+1×0.2N=2.2N。将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在吊环上,则弹簧测力计显示的示数等于物体重力和弹簧测力计外壳的重力之和。图6-64.如图6-6所示,将一个物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为______N;若把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,则物体静止时弹簧测力计的示数将______。2.2变大重难点2 重力 滑动摩擦力重力与滑动摩擦力的比较重力 滑动摩擦力产生 产生原因:地球对物 体的吸引 产生条件:①接触面粗糙;②两个物体互相接触且相互间有挤压;③物体间发生相对运动大小 不同纬度地 区, 值略有差异,通 常取 ①在压力一定时,物体间的接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;②在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大重力 滑动摩擦力方向 竖直向下(大致指向 地心) 与相对运动方向相反(不一定与物体运动方向相反)说明 重心应用“等效替代” 的思维来理解 滑动摩擦力的大小与接触面积、物体运动速度均无关续表例3 运动员投掷铅球时的情景如图6-7所示,铅球向上抛出后落回地面,并在水平地面上滚动一段距离后停下。下列说法正确的是( )D图6-7A.铅球向上运动时不受重力作用B.铅球下落时,所受的重力变小C.铅球向前滚动时受到地面对它向前的力D.铅球停在地面上时不受摩擦力【解析】铅球向前滚动时受到地面对它摩擦力的方向向后,与相对运动方向相反,故C错误;铅球停在地面上时,与地面之间没有相对运动或相对运动趋势,故不受摩擦力,故D正确。针对训练图6-85.2025年12月9日,“神舟二十一号”飞船的航天员在舱外平台安装空间碎片防护装置。航天员出舱活动时的情境如图6-8所示,此时图中航天员受到地球所施加重力的方向是( )CA.① B.② C.③ D.④图6-96.小海在拖地时,用力向下按压拖把头,并使它沿水平地面向右运动(图6-9)。地面对拖把头的摩擦力方向以及按压拖把头的目的分别是( )BA.水平向左、减小摩擦 B.水平向左、增大摩擦C.水平向右、减小摩擦 D.水平向右、增大摩擦图6-107.小刚用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行甲、乙、丙三次实验。如图6-10所示,当用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动时,弹簧测力计三次示数、、 之间的大小关系为( )AA. B. C. D.【解析】前两次实验中,压力大小和接触面的粗糙程度相同,而滑动摩擦力的大小跟接触面积的大小无关,因此 。在其他因素相同的情况下,第三次实验与第一次实验相比,用滚动代替滑动,则 。重难点3 杠杆及其平衡条件1.杠杆的五个要素杠杆的五要素——支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,如图6-11所示。注意:力臂是支点到力的作用线的垂直距离。图6-112.杠杆的平衡条件及其应用(1)平衡条件:动力×动力臂阻力×阻力臂,即 。(2)杠杆的不平衡问题:时,杠杆向 作用的一侧转动;时,杠杆向 作用的一侧转动。(3)根据动力臂与阻力臂的大小关系,可以判定杠杆的类型:①省力杠杆;②费力杠杆;③等臂杠杠 。(4)杠杆的动态平衡:杠杆处于缓慢转动状态,明确转动过程中力臂如何变化,有没有转折点,然后根据杠杆的平衡条件,判断动力或阻力的大小变化。例4 (多选)筷子是中华饮食文化中的重要标志。用筷子夹取食物(图6-12)时,可将下面这支筷子看作杠杆, 点为支点,手指对筷子上点向上的支持力是动力,食物对筷子上点的压力 是阻力(动力和阻力的方向都与筷子垂直)。下列说法正确的有( )图6-12A.阻力 向下B.动力臂为,阻力臂为C.这支筷子可看作省力杠杆D.把同一食物靠近支点放置时, 变小图6-12【解析】由题图可知,动力使杠杆绕 点顺时针转动,则阻力应使杠杆绕点逆时针转动,故的方向向下,A正确。动力和阻力的方向与筷子垂直,分别从支点 向动力和阻力的作用线作垂线,【答案】AD可知动力臂为,阻力臂为,故B错误。因为动力臂 小于阻力臂,所以筷子为费力杠杆,C错误。把食物靠近支点放置时,阻力(等于食物的重力)不变,阻力臂减小,动力臂不变,由“动力×动力臂阻力×阻力臂”可知动力 变小,故D正确。针对训练8.武宣黔江特大桥(图6-13甲)是目前广西最高索塔、最大跨径的斜拉桥。大桥的结构可简化成如图6-13乙所示的模型, 为支点,桥面重看作阻力。若保持桥面水平,拉索与桥面的固定点不动,只将拉索与桥塔的固定点上移,则可以( )图6-13CA.增大动力 B.增大阻力 C.增大动力臂 D.增大阻力臂图6-149.小芳在劳动实践活动中,学习“挑扁担”等劳动技能。如图6-14所示,一根轻质扁担左、右两端各悬挂一个箩筐,箩筐的总质量为,箩筐的总质量比箩筐多 ,、箩筐的悬挂点相距 ,在手臂不帮扶的情况下,小芳起初挑起担子将肩膀放在扁担的中点处,要使扁担水平平衡,应使肩膀向___(选填“”或“”)箩筐移动____ 。(不计扁担的重力)【解析】设扁担水平平衡时肩膀到箩筐悬挂点的距离为,则肩膀到箩筐悬挂点的距离,由杠杆的平衡条件可得, ,即,解得 。起初将肩膀放在扁担中点处,要使扁担水平平衡,则应使肩膀向箩筐移动 。图6-14图6-149.小芳在劳动实践活动中,学习“挑扁担”等劳动技能。如图6-14所示,一根轻质扁担左、右两端各悬挂一个箩筐,箩筐的总质量为,箩筐的总质量比箩筐多 ,、箩筐的悬挂点相距 ,在手臂不帮扶的情况下,小芳起初挑起担子将肩膀放在扁担的中点处,要使扁担水平平衡,应使肩膀向___(选填“”或“”)箩筐移动____ 。(不计扁担的重力)0.1重难点4 力的示意图 杠杆作图1.力的示意图(1)确定力的作用点:如重力的作用点在物体的重心上,摩擦力的作用点都在物体间的接触面上。(注意:物体同时受到几个力时,一般可以将各力的作用点画在物体的重心上)(2)确定力的方向:重力的方向总是竖直(不是垂直)向下的,摩擦力的方向一定沿着物体间接触面的方向(即与接触面平行),弹力(如支持力、压力等)的方向一定垂直于物体间的接触面。(3)线段的长短表示力的大小,在同一幅图上的线段越长表示力越大。2.杠杆作图(1)力臂作图的基本步骤:①找支点——确定转动的固定点;②画力线——画出力的作用线,必要时要用虚线将力的作用线延长或反向延长;③作垂线——从支点向力的作用线作垂线;④标符号——在垂足处画出直角,用大括号(或双箭头)标注垂线。(2)最小力的作图:先找出最长的力臂(在杠杆上找出距支点最远的点,连接支点和该点所得的线段),再作出最长力臂的垂线,则最小力在此线上;最后根据“动力与阻力使杠杆转动的方向相反”判断力的方向,作出相应的最小动力。例5 冰壶比赛中正在水平冰面上向右滑行的冰壶如图6-15所示,画出冰壶所受重力和摩擦力的示意图。点是冰壶的重心图6-15如答图6-19所示答图6-19图6-16例6 “风雪山神庙”是《水浒传》中的经典情节之一。如图6-16所示,主人公用长枪挑着装酒的葫芦在雪中行走,为肩膀处的支点, 点为左手握枪处。在图中画出葫芦受到的重力及作用在 点的最小动力 。【解析】葫芦受到的重力方向竖直向下,作用点在其重心。支点为 ,因此作为最长动力臂,由杠杆平衡条件可知此时动力最小,过 点作垂直于的作用力,方向斜向下,即为作用在 点的最小动力。图6-16如答图6-20所示答图6-20针对训练10.如图6-17所示,一架无人机正在空中进行精彩的表演,O点为其重心。请画出无人机此时所受重力的示意图。图6-17如答图6-21所示答图6-2111.图6-18是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,为支点,请在图中画出手机受到的重力和的力臂 。图6-18如答图6-22所示答图6-2212.“节约用水,人人有责”。家用水龙头如图6-19所示,作用在A点的力力抬起把手可打开水龙头,可将把手视为绕O点转动的杠杆,请在图中画出作用在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。图6-19如答图6-23所示答图6-23第六章 复习温故实验突破实验1 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关实验 装置 __________________________________________________________________________________________________________________________________________实验 方法 (1)转换法:用弹簧测力计匀速水平拉动木块,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小(二力平衡)(2)控制变量法:①探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,控制压力和接触面积不变,只改变接触面的粗糙程度;②探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,控制接触面的粗糙程度和接触面积不变,只改变压力的大小;③探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时,控制接触面的粗糙程度和压力不变,只改变接触面积的大小续表注意 事项 (1)实验前要先将弹簧测力计指针调零(2)实验时要用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块实验 结论 (1)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。在其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大(2)滑动摩擦力的大小与压力有关。在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大(3)滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关评估 交流 (1)弹簧测力计示数不稳定的原因:没有水平匀速拉动物体(2)用指针未调零且已有一定读数的弹簧测力计测量,测得的摩擦力比实际值偏大. .. .. .. .. .. .. .. .深入 拓展 ___________________________________________________________________________________________________实验改进:如上图所示,将弹簧测力计提纽固定在墙壁上,直接拉动(不必匀速)长木板,可解决直接拉动木块时难以控制水平匀速的问题. .例1 如图6-20所示,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。图6-20(1)题图甲中弹簧测力计的示数为 ,则木块受到的滑动摩擦力为___。2图6-20(2)比较题图甲和乙所示的实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面所受的______有关。压力(3)比较题图甲和丙所示的实验,可得出结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越____。大图6-20(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用(3)中的结论来______(选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。增大(5)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关,在题图甲所示实验的基础上,竖直向下切去一半木块后进行实验,测得滑动摩擦力变小了,于是得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。你认为该探究过程中存在的问题是_______________________________________________。实验过程中,没有保持木块对木板表面的压力不变图6-201.小梦在实验中发现弹簧测力计的示数很难稳定,于是设计了如图6-21所示的装置来进行实验,水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。图6-21(1)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数______(选填“等于”或“不等于”)木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向____(选填“左”或“右”)。等于左图6-21(2)某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,发现弹簧测力计的示数没有改变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小______(选填“有关”或“无关”)。无关图6-21实验2 探究杠杆的平衡条件实验 装置 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________实验 方法 (1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡(2)在杠杆两侧挂上不同数量的钩码(每个钩码质量相同),移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,记录动力 、阻力、动力臂、阻力臂(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力 和动力臂的大小,再做几次实验. .. .. .. .. .实验 方法 (4)在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的方法使杠杆平衡,记录、、、 的数值(5)将各组数据中的力与力臂进行相乘或相除,看看计算结果有什么规律,进而归纳得出杠杆平衡的条件注意 事项 (1)实验前要调节平衡螺母,使杠杆水平平衡(2)实验中不能调节平衡螺母(3)为得到普遍性规律,须改变所悬挂钩码的数量和位置进行多次测量实验 结论 杠杆平衡的条件:动力×动力臂阻力×阻力臂,即. .. .. .. .. .评估 交流 (1)实验前调节杠杆水平平衡的目的:使杠杆的重心在支点处,消除杠杆自重对实验的影响(2)实验前调节杠杆水平平衡时,调节平衡螺母的方法:左高左调、右高右调(3)实验时使杠杆在水平位置静止,目的是便于测量力臂. .. .. .. .. .. .深入 拓展 (1)进行多次实验的目的是寻找普遍性规律(2)杠杆在水平位置平衡时,若同时将两侧钩码悬点向外或向内移动相同的距离,或同时取下左右两侧相同数量的钩码,可通过“力与力臂乘积的变化量”来判断哪一侧下沉(3)用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂的钩码,当弹簧测力计由竖直方向拉变成由倾斜方向拉时,要使杠杆仍保持平衡,弹簧测力计的示数会变大,这是因为拉力的力臂变小,拉力变大. .. .. .. .. .. .图6-22例2 小明利用如图6-22所示的装置来探究杠杆的平衡条件,杠杆为带有等分刻度的均质杠杆,每个钩码均重 。(1)实验前,杠杆如图6-22甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向________调节,也可将杠杆右端的平衡螺母向________调节。杠杆在水平位置平衡时,杠杆自身所受重力的力臂为________。(2)小明在已调节平衡的杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,此过程中________(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母。某次操作后实验现象如图6-22乙所示,记录的数据为动力,动力臂,阻力,阻力臂________ 。多次实验测得的数据如下表所示,由此可得出杠杆的平衡条件是______(用公式表示)。实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂1 0.5 0.30 1.0 0.152 1.5 0.20 1.03 2.0 0.10 1.0 0.20图6-22(3)实验结束后,小明反思:若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?对此,他利用如图6-22丙所示的装置进行探究,用弹簧测力计在杠杆左端的不同位置竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,发现测出的拉力大小数据都与杠杆平衡条件不相符,其原因是________对实验造成了影响。图6-22图6-22(1)实验前,杠杆如图6-22甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向____调节,也可将杠杆右端的平衡螺母向____调节。杠杆在水平位置平衡时,杠杆自身所受重力的力臂为____。右右零不能0.30实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂1 0.5 0.30 1.0 0.152 1.5 0.20 1.03 2.0 0.10 1.0 0.20图6-22(2)小明在已调节平衡的杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,此过程中________(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母。某次操作后实验现象如图6-22乙所示,记录的数据为动力,动力臂,阻力,阻力臂______ 。多次实验测得的数据如下表所示,由此可得出杠杆的平衡条件是___________(用公式表示)。(3)实验结束后,小明反思:若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?对此,他利用如图6-22丙所示的装置进行探究,用弹簧测力计在杠杆左端的不同位置竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,发现测出的拉力大小数据都与杠杆平衡条件不相符,其原因是________对实验造成了影响。杠杆自重图6-222.某同学利用带有刻度的杠杆、量筒、弹簧测力计、细线、小桶,设计实验测量某品牌洗衣液的密度,进行了如下操作:①将杠杆置于桌面上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;②将装有洗衣液的小桶悬挂在杠杆右侧,左侧用弹簧测力计对杠杆施加竖直向下的拉力,两侧细线拴接位置如图6-23甲所示,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为4.0N;图6-23③将小桶中一部分洗衣液倒入量筒,测得其体积为100mL为,剩余部分挂回原位置,竖直向下拉动弹簧测力计,杠杆在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数如图6-23乙所示。图6-23(1)实验中三次杠杆平衡时,均位于水平位置,目的是便于测量_______________。力臂的大小(2)根据题干和图6-23的测量数据,洗衣液的密度为________kg/m3。(g取10N/kg)图6-23图6-23(2)根据题干和图6-23的测量数据,洗衣液的密度为________kg/m3。(g取10N/kg)图6-231.2×103(3)该同学整理器材时发现,摆放杠杆的桌面不水平,左侧比右侧略高一点,该因素对密度测量结果的影响是________(填字母代号)。A.导致测量结果偏大B.导致测量结果偏小C.对测量结果没有影响【解析】由于杠杆每次都是调平衡的,故测量过程准确,测量结果不受影响。C(共37张PPT)第六章 力和机械目标素养 导航学习目标 核心素养1.通过常见事 例或实验,了解弹 力、重力和摩擦 力,认识力的作用 效果,能用力的示 意图描述力,会测 量力的大小 1.物理观念:认识力的三要素、力的作用效果及物体间的相互作用,建立弹力、重力和摩擦力等力的观念。理解杠杆、滑轮的模型2.科学思维:能用力的示意图描述力,了解重力、摩擦力在生活中的应用,识别杠杆、滑轮的特点与类型学习目标 核心素养2.知道人类使用的杠杆、滑轮等简单机械,探究并了解杠杆的平衡条件 3.科学探究:通过探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关、探究杠杆的平衡条件,掌握科学探究与科学测量的基本技能4.科学态度与责任:通过事例和实验认识力,了解力和机械与社会生活和科技发展联系,体会探索与发现的精神和使命第六章 力和机械6.1 力6.1 力新知预习 导学知识梳理1.力(1)概念:物体对物体的______叫做力,用符号 表示。作用(2)施力物体与受力物体:当一个物体受到力的作用时,一定有另一个物体对它施加这种作用,受到力的物体叫做______物体,施加力的物体叫做______物体。受力施力(3)单位:在国际单位制中,力的单位是______,简称____,符号为___。牛顿牛2.力的作用效果(1)力可以使物体的______发生改变,如用手拉弹簧时弹簧伸长。(2)力可以使物体的__________发生改变,如运动员用脚踢足球,使球由静止变为运动。形状运动状态3.力的作用是相互的当甲物体对乙物体施力时,乙物体同时也对甲物体施力,即物体间力的作用是______的。相互4.力的三要素力的作用效果与力的______、______和________有关。在物理学中,把它们叫做力的________。大小方向作用点三要素问题导思1.判断下列叙述的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)力能脱离物体而独立存在。 ( )×(2)发生力的作用时,一定同时有施力物体和受力物体。 ( )√(3)两个相互不接触的物体之间,一定没有力的作用。 ( )×(4)两个物体发生相互作用时,施力物体施力在前,受力物体受力在后。 ( )×2.从力的角度来看,“一个巴掌拍不响”这句话蕴含了什么原理?答:力是物体对物体的作用,要产生力一定要有两个物体,单独一个物体不能产生力的作用。3.在游泳比赛中,为什么运动员双手用力向后划水,身体就会向前运动?答:运动员双手用力向后划水时,对水施加了一个向后的推力,根据力的作用是相互的原理,水同时对运动员也施加一个向前的作用力,于是身体就会向前运动。6.1 力重点直击 导析典例精析知识点1 力的概念例1 东巴象形文字是我国纳西族所使用的一种古老文字,已被列为国家级非物质文化遗产。下列东巴象形文字中,没有描述力的是( )A.夹B.劈C.跃D.煮【解析】力是物体对物体的作用,夹、劈和跃等动作都有力的作用,并且能产生一定的作用效果。煮描述的是加热。D小锦囊 两个物体发生相互作用时就会产生力,日常生活中常用推、拉、提、挤、压、托等表现动作的字来形容相互作用。注意:不接触的两个物体之间也可以产生力,如磁体对铁钉的吸引力。针对训练1.运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是( )DA.地球 B.篮球 C.篮筐 D.运动员2.下列单位中,属于力的国际单位的是( )DA.米 B.摄氏度 C.千克 D.牛顿知识点2 力的作用效果例2 糍粑是一道以糯米为主要原料制成的传统食品。人们做糍粑的情景如图6-1-1所示,蒸熟的糯米团在石槽里被木槌捶打后发生凹陷,说明力可以改变物体的( )图6-1-1A.温度 B.质量 C.形状 D.运动状态C小锦囊 力的两种作用效果的比较如下表。___________________________________________________________________________________________________针对训练3.(多选)下列事例中,可以说明力能改变物体运动状态的有( )BDA.手压气球,气球变扁B.用头将飞来的足球顶回去C.双手拉力使橡皮筋伸长D.用力撑杆,人和滑板向前滑行知识点3 力的作用是相互的例3 (多选)如图6-1-2所示,甲、乙两名同学面对面坐在两辆平板小车上,小车静止在平滑的地面上,两人手掌相对合在一起。当甲同学主动用力推乙同学时,发现两人同时向相反的方向运动,这说明( )A.相互接触的物体才能产生力B.力能改变物体的形状C.力能改变物体的运动状态D.物体间力的作用是相互的CD小锦囊 力有两个重要性质,即①相互性:任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。②同时性:两个相互作用的力同时产生、同时消失,无先后之分。针对训练4.物理兴趣小组制作了“水火箭”,如图6-1-3所示,发射前先将“水火箭”放置于发射架上,用打气筒向瓶内充入足够多的气体。将瓶塞拔出的瞬间,瓶内的水向下喷出,“水火箭”向上升起,这说明力的作用是_________的,使“水火箭”升起的施力物体是_________ (选填“高压气体”或“水”)。相互水知识点4 力的三要素图6-1-4例4 如图6-1-4所示,、 为教室门上的两点,分析下列不同施力情况对门的作用效果的影响。(1)用较大的力在点推门与用较小的力在 点推门相比,用较大的力能较快速地推开门,说明力的作用效果与力的________有关。(2)用适当且大小相等的力分别在 点推门与拉门,能分别将门向内推开和向外关上,说明力的作用效果与力的________有关。(3)用方向相同、大小相等的力分别在门上的点和点推门,在 点比在 点更容易推开门,这说明力的作用效果与力的________有关。大小方向作用点小锦囊 力对物体的作用效果取决于三个要素:力的大小、方向与作用点。___________________________________________________________________________针对训练图6-1-55.如图6-1-5所示,用扳手拧动螺母时,手握在扳手的末端处比握在扳手前端 处省力,这说明力的作用效果与力的________有关。顺时针扭动扳手时螺母作用点方向【解析】手握在扳手上与 的不同位置,省力情况(作用效果)不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。顺时针和逆时针扭动扳手时,扳手对螺母施加的力的方向不同,而螺母的转动情况(作用效果)不同,说明力的方向影响力的作用效果。变紧,逆时针扭动扳手时螺母变松动,说明力的______影响力的作用效果。6.1 力素养达标 导练基础巩固1.小明和妈妈去菜市场买菜,小明用菜篮子把菜拎回家的路上,他感觉到手受到一个向下的力,这个力的施力物体是( )A.地球 B.菜 C.菜篮子 D.小明C2. 的力大约等于( )BA.蚂蚁拉动食物的力 B.手托起两个鸡蛋的力C.大型货车的拉力 D.大型火箭发射升空时的推力3.下列足球运动的现象中,力使物体的形状发生改变的是( )DA.踢出去的足球在草地上越滚越慢 B.足球在空中沿弧线飞行C.守门员抱住飞来的足球 D.足球与门框撞击变扁4.下列情景中,能说明力可以改变物体的运动状态的是( )A.手拉弹簧变长B.球拍将球反向击回去C.压弯撑杆D.手捏泥塑B5.用力推课桌的下部,课桌会沿地面滑动,而用同样的力推课桌的上部,课桌可能会翻倒,这说明力的作用效果与( )AA.力的作用点有关 B.力的大小有关C.力的方向有关 D.施力物体有关图6-1-66.打网球时,球拍击打网球瞬间的情景如图6-1-6所示,球拍表面发生凹陷,说明力可以改变物体的_______,使球拍表面凹陷的力的施力物体是______(选填“球拍”或“网球”)。在球拍表面凹陷的同时,网球也变扁了,这个现象说明物体间力的作用是______的。形状网球相互7.如图6-1-7甲所示,用手分别轻压和重压同一个弹簧,弹簧的形变程度______(选填“相同”或“不同”),说明力的作用效果与力的______有关;用同样大小的力分别拉和压同一弹簧,弹簧的形变情况如图6-1-7乙所示,说明力的作用效果与力的______有关。不同大小方向图6-1-7能力提升8.(多选)贵州“乡村足球联赛”的举办激发了群众参与足球运动的热情。下列关于足球运动的说法中,正确的有( )A.用脚踢足球时,脚对足球有作用力,足球对脚没有作用力B.用头顶球时,头感觉痛,说明力的作用是相互的C.运动员将足球踢飞时,足球的运动状态发生了改变D.只要运动员对足球施加大小相同的力,力的作用效果就相同【解析】物体间力的作用是相互的,运动员用脚踢足球时,脚对球有作用力,球也对脚有作用力,故A错误。用头顶球时,头感觉痛,说明头对球施加力的同时,球也施加一个对头的力,故B正确。力可以使物体的运动状态发生变化,运动员用力踢球,使球的运动状态发生了改变,故C正确。力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,即使施加的力大小相同,只要力的方向或作用点不同,力的作用效果就可能不同,故D错误。【答案】BC9.下列体育项目中的一些现象,不能用“力的作用是相互的”来解释的有( )A.跳水运动员向下踩踏跳板,身体向上跳起B.艺术体操运动员向上抛球,球飞向空中C.轮滑运动员用力推墙,身体离墙而去D.射击运动员使用气枪时,子弹向前运动,枪身向后移动【解析】物体间力的作用是相互的,且相互作用力方向总是相反的。跳水运动员踩踏跳板,给踏板施加了一个向下的力,踏板也会给人身体一个向上的力,故A不符合题意;艺术体操运动员向上抛球,球飞向空中,这说明力可以改变物体的运动状态,故B符合题意;轮滑运动员用力推墙,运动员给墙施加了一个力,墙也会给身体施加一个力,故C不符合题意;当高压气体对子弹施加向前的推动力时,子弹也对气体产生向后的作用力,导致枪身向后移动,故D符合题意。【答案】B10.2025年11月14日,“神舟二十号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图6-1-8所示,在返回舱距离地面约1m高度处,需要借助返回舱自身携带的发动机向______(选填“上”或“下”)喷射高温燃气,使返回舱减速下落,其利用的原理是物体间力的作用是_________的。下相互综合拓展图6-1-911.如图6-1-9所示,为了探究力的作用效果与哪些因素有关,小雨将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂上钩码(每个钩码(1)实验中,力的作用效果是通过钢片的________来体现的。比较题图甲和乙中的钢片,可以发现:力的作用效果与力的________有关。(2)比较题图________中的钢片,可以发现:力的作用效果和力的作用点有关。的规格相同,每个钩码均产生竖直向下、大小相等的拉力),使钢片受到力的作用。(3)只比较题图乙和丙中的钢片,小雨不能得出“力的作用效果与作用点有关”的实验结论,原因是:题图乙和丙中钩码对钢片施加力的_____都不同。图6-1-9图6-1-9(1)实验中,力的作用效果是通过钢片的__________来体现的。比较题图甲和乙中的钢片,可以发现:力的作用效果与力的______有关。形变程度大小(2)比较题图________中的钢片,可以发现:力的作用效果和力的作用点有关。甲、丙(3)只比较题图乙和丙中的钢片,小雨不能得出“力的作用效果与作用点有关”的实验结论,原因是:题图乙和丙中钩码对钢片施加力的______________都不同。大小和作用点(共52张PPT)第六章 力和机械6.3 重力6.3 重力新知预习 导学知识梳理1.重力(1)物理学中,把地面附近物体因地球的______而受到的力叫做重力,通常用字母 表示。(2)地面附近的一切物体都受到重力,重力的施力物体是______。吸引地球2.重力的方向(1)重力的方向总是__________的,即______于水平面。(2)应用:用总是竖直下垂的________来检查物体的放置是否垂直于水平面或台面是否水平。竖直向下垂直铅垂线3.重力的大小(1)物体所受重力的大小(简称物重),可以直接用弹簧测力计测量,即把物体悬挂在弹簧测力计的挂钩下,当物体静止时弹簧测力计的示数______物体重力的大小。等于(2)物体所受重力的大小与它的______成正比,它们的关系可表示为________,其中在地球表面约为。在粗略计算的情况下, 可取____ 。质量10(3)在地球上,不同______的地方的 值略有差异。纬度4.物体的重心(1)物体的各部分都会受到重力的作用,通常可以把这些力看成是作用在某一点上的一个力,这一点叫做物体的______。(2)重心的位置:形状规则、质量分布均匀的物体,其重心就是它的__________。(3)重心与稳定性的关系______重心位置,可以提升物体的稳定性。重心几何中心降低问题导思1.判断下列叙述的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)只有跟地面接触的物体才受到重力的作用。 ( )×(2)在地球的同一位置,不同物体所受的重力和其质量 的比值相等。( )√(3)重心就是物体上“密度最大”的一点。 ( )×【解析】重心是物体的各部分所受重力的一个等效作用点,与物体的整体质量分布有关,而不与某个特定点的密度或质量大小直接相关。(4)空心的篮球没有重心。 ( )×【解析】即使篮球的内部是空的,但它的外壳材料仍然具有质量,这些质量分布在整个球体上,从而形成一个重心。(5)物体的重心可能在物体外。 ( )√【解析】物体的重心位置取决于其形状和质量分布,它可以在物体上,也可以在物体外(如质量不均匀的圆环,其重心可能位于圆环的外部)。2. 小红要在宣传栏的竖直面板上贴一张长方形的海报,她应如何利用重垂线来检查海报是否贴正?答:在海报旁边固定一个点,悬挂重垂线,重垂线静止后指示当前位置的竖直方向;观察海报的竖侧边是否与重垂线平行或重合,若平行或重合,则说明海报已经贴正。图6-3-13.如图6-3-1所示,滑雪运动员从雪坡高处下滑时,其所受重力的方向是垂直于雪坡还是竖直向下?滑雪运动员常弯着腰将身体压低,这样做有什么好处?答:滑雪运动员所受重力的方向是竖直向下的,而不垂直于雪坡。当滑雪运动员弯着腰将身体压低时,其重心会随之降低,降低重心可以使其在斜面上运动时更加稳定,不易摔倒。6.3 重力重点直击 导析典例精析知识点1 重力的概念例1 关于重力,下列说法正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力 B.重力的国际单位是千克C.空中飞行的鸟不受重力的作用 D.重力的施力物体是地球【解析】重力是地球对物体吸引力(即万有引力)的一部分,它还受到了地球自转等因素的影响,不能简单地认为重力就是地球对物体的吸引力,故A错误。千克 是质量的单位,而不是力的单位,故B错误。地球上或附近的所有物体都受到重力,故空中飞行的鸟受到重力,C错误。D小锦囊 重力是由地球的吸引而产生的,但不能说“重力就是地球的吸引力”。重力是一种非接触力,地球上或附近的所有物体都受到重力。1.在太空中的“天宫”空间站里,物体可以在舱内自由漂浮,表现“不受重力的束缚”的现象。若航天员要在空间站里进行体能锻炼,则下列项目中可行的是( )A.用手臂举起杠铃 B.用手臂拉伸弹力带C.在舱内做俯卧撑 D.在单杠上做引体向上针对训练【解析】由题意可知,杠铃在舱内自由漂浮,对航天员的手臂无下压力,无法达到锻炼的目的;弹力带工作时利用自身弹性形变产生的弹力,和重力无关,航天员拉伸弹力带时可有效锻炼手臂肌肉;在舱内做俯卧撑、单杠上做引体向上时,无需对抗自身重力,无法达到锻炼的目的。【答案】B知识点2 重力的方向例2 “儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”描绘了儿童放飞风筝的场景。下列纸鸢所受重力的示意图中正确的是( )A. B. C. D.B小锦囊 重力的方向总是竖直向下的,与物体的运动状态无关。注意区分“竖直向下”和“垂直向下”,“竖直向下”实际上是“指向地心”之意,不依赖于观察者的位置或物体的倾斜状态;“垂直向下”是指与某个特定平面或表面成直角的方向,是相对于所选择的参考平面而言的。针对训练图6-3-22.墙体是否竖直涉及建筑安全问题。如图6-3-2甲所示,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,依据为重力方向是__________的。一堵南北走向的墙竖直向下西上,所挂铅垂线如图6-3-2乙所示,则这堵墙一定是向____(选填“东”或“西”)倾斜的。知识点3 重力的大小图6-3-3例3 物理兴趣小组利用弹簧测力计、质量未知的钩码等器材,探究物体所受的重力与它的质量之间的关系。(1)用________测出钩码的质量。(2)测量钩码重力前,应将弹簧测力计在________(选填“水平”或“竖直”)方向调零。(3)把钩码悬挂在竖直的弹簧测力计上,当弹簧测力计和钩码都静止时,弹簧测力计的示数________(选填“等于”或“不等于”)钩码所受的重力的大小。(4)实验小组测出多个钩码的质量和所受重力后,根据测量数据作出物体所受的重力与质量 的关系图像(图6-3-3)。分析数据表明:物体所受的重力跟它的质量成________(选填“正比”或“反比”)。图6-3-3(1)用__________测出钩码的质量。托盘天平【解析】利用托盘天平直接测量质量。(2)测量钩码重力前,应将弹簧测力计在______(选填“水平”或“竖直”)方向调零。竖直【解析】使用弹簧测力计时拉力的方向要与弹簧的伸长方向一致,因为重力的方向竖直向下,所以在测重力之前应将弹簧测力计在竖直方向上调零。(3)把钩码悬挂在竖直的弹簧测力计上,当弹簧测力计和钩码都静止时,弹簧测力计的示数________(选填“等于”或“不等于”)钩码所受的重力的大小。等于【解析】当弹簧测力计和钩码都静止时,拉力和重力的大小相等。图6-3-3(4)实验小组测出多个钩码的质量和所受重力后,根据测量数据作出物体所受的重力与质量 的关系图像(图6-3-3)。分析数据表明:物体所受的重力跟它的质量成______(选填“正比”或“反比”)。正比【解析】 图像是一条过原点的倾斜直线,由正比例函数的知识可知,物体所受的重力跟它的质量成正比。小锦囊实验数据的处理方法①图像法:将一个物理量(如重力 )作为纵坐标,另一个物理量(如质量 )作为横坐标,绘制出直角坐标系,找出每组数据的坐标点,用平滑的线将这些坐标点连接起来,若图像是一条过原点的倾斜直线,则两个物理量成正比。②比值(或乘积)计算法:算出两个物理量的比值或乘积,若比值是定值,则两个物理量成正比;若乘积为定值,则两个物理量成反比。针对训练3.端午节,小敏包了一个粽子,它的质量相当于4个鸡蛋的质量,则该粽子受到的重力大小约为( )AA. B. C. D.【解析】一个鸡蛋的质量约为,则粽子的质量约为 ,受到的重力大小约为 。4.关于重力和质量的比值 ,下列说法正确的是( )A.物体受到的重力是它的质量的9.8倍B.1kg物体受到的重力为9.8NC.重1N的物体,其质量是9.8kgD.在地球上的不同位置,g的大小固定【答案】B知识点4 物体的重心图6-3-4例4 一块形状规则、质地均匀的砖按图6-3-4所示的三种方式放置在同一水平面上,其重心位置( )A.甲最高 B.乙最高 C.丙最高 D.一样高小锦囊 对于质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。正方体、长方体的几何中心是其所有对角线的交点,三角形的几何中心是其三条中线的交点,球体、球壳的几何中心是其球心,圆环的重心在其所形成圆的圆心上。【解析】砖是形状规则的长方体,质量分布均匀的砖的重心在其几何中心处,即三条对角线的交点处。以题图所示的乙方式放置时,其重心的高度最高。图6-3-4知识点4 物体的重心图6-3-4例4 一块形状规则、质地均匀的砖按图6-3-4所示的三种方式放置在同一水平面上,其重心位置( )A.甲最高 B.乙最高 C.丙最高 D.一样高小锦囊 对于质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。正方体、长方体的几何中心是其所有对角线的交点,三角形的几何中心是其三条中线的交点,球体、球壳的几何中心是其球心,圆环的重心在其所形成圆的圆心上。B针对训练图6-3-55.“平衡鸟”是翅膀较重、尾部较轻的玩具,当把平衡鸟玩具的鸟嘴放在指尖上,它能被稳稳地托住而不掉落,如图6-3-5所示。这是因为“平衡鸟”( )DA.鸟嘴上涂有胶水 B.所受的重力很小C.重心位于几何中心 D.重心位于鸟嘴附近6.有经验的工人师傅在往货车上搬运货物时,通常会把______(选填“较重”或“较轻”)的货物放在车厢底部,这样做的目的是_______(选填“降低”或“升高”)货物的重心,使货物稳定不容易倾倒。较重降低6.3 重力素养达标 导练基础巩固B1.小明在贺州劳动实践基地采摘脐橙,发现其中一个脐橙的质量为400g,则其受到的重力大小约为( )A.0.04N B.4N C.40N D.400N图6-3-62.单板滑雪运动员在空中运动时的情境如图6-3-6所示,其中,垂直于滑雪板,沿竖直方向, 平行于滑雪板, 沿水平方向,则此时运动员所受重力的方向是( )BA. B. C. D.3.甲、乙两组同学在同一实验室用铁和木头探究物体所受的重力 与其质量之间的关系。下列 图像中正确的是( )DA. B. C. D.图6-3-74.贴年画是我国春节的传统习俗之一。小明在竖直墙壁上贴年画时感觉年画贴歪了,于是用铅垂线做了检查,如图6-3-7所示。为了把年画贴正,下列操作方法正确的是( )CA.换用更长的铅垂线B.上下移动年画的位置C.调整年画,使年画的 边与铅垂线平行D.调整铅垂线,使铅垂线与年画的 边平行5.小丽用脚将质量为 的毽子踢起后,在空中运动的毽子最终要落向地面,这是它受到______作用的缘故,这个力的大小是____ ,施力物体是______。取重力0.1地球图6-3-86.小明手提着铅垂线匀速行走在不同的道路上(图6-3-8甲),由铅垂线的方向可以说明重力的方向总是__________的;赛车(图6-3-8乙)竖直向下重心的车身设计得非常低矮,轮子相距较远,目的是增大赛车底部的支撑面积和降低赛车的______,使赛车在赛道上更加稳定地行驶。7.我们熟悉的“禾”字在甲骨文中如图6-3-9甲所示,它形象地表现出沉甸甸的谷穗弯向大地的情景。请在图6-3-9乙中画出谷穗所受重力的示意图。(O点为谷穗的重心)图6-3-9如答图6-7所示答图6-7能力提升8.(多选)某中学举行篮球比赛,比赛用球的质量约为 ,同学们打篮球的场景如图6-3-10所示。下列说法正确的有( )图 6-3-10A.篮球在空中上升时仍受重力B.比赛用球所受的重力大小约为C.当运动员起跳投篮时,他所受的重力变小D.运动员带球转身时常采用“下蹲”的姿势,这是为了降低重心【解析】比赛用球所受的重力大小约为 ,故B错误;当运动员起跳投篮时,他的质量不变,同一地方的常量 一定,由 可知,其受到的重力大小不变,故C错误。能力提升8.(多选)2024年8月5日至13日,广西青少年男子篮球锦标赛在钦州市体育馆举行,比赛用球的质量约为 ,同学们打篮球的场景如图6-3-10所示。下列说法正确的有( )图 6-3-10A.篮球在空中上升时仍受重力B.比赛用球所受的重力大小约为C.当运动员起跳投篮时,他所受的重力变小D.运动员带球转身时常采用“下蹲”的姿势,这是为了降低重心AD9.如图6-3-11所示,矩形木条A与B相互垂直,参考线OO'与木条A垂直,在O点自由悬挂一个圆锥体铅坠,形成重垂线OG,这就制成了一个水平仪。当铅坠静止时,重垂线OG总是沿_________的方向;当____________________时,即可判断木条,是放置在水平面的。图6-3-11竖直向下重锤线OGOO'重合【解析】重力的方向始终竖直向下,自由悬挂的铅坠受到重力的作用而竖直下垂。已知参考线OO'与木条A垂直,当OG与OO'重合(方向一致)时,意味着此时木条A与竖直方向垂直,即此时木条A水平放置。图6-3-1210.把重为 的汤匙放在手指尖上,调节支撑汤匙的支点,使其在手指尖上水平静止,如图6-3-12所示,画出此时汤匙所受重力 的示意图。如答图6-8所示答图6-8【解析】当汤匙在支撑点上静止时,它所受的重力和支持力在同一直线上,则手指尖与汤匙接触的位置即为重心。综合拓展11.2024年6月2日,“嫦娥六号”月球探测器成功着陆在月球背面。某物理兴趣小组对“月球对它表面附近的物体是否也有引力”这一问题产生兴趣,于是在学校实验室进行“探究重力的大小跟质量的关系”的实验,得到下表中的实验数据。实验 次序 被测物体 物体的质量 测得的重力 比值/1 物体1 0.1 0.98 9.82 物体2 0.4 3.88 9.73 物体3 0.5 ① ②(1)测量物体所受的重力大小时,物体应挂在弹簧测力计下并处于________ 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力。(2)第3次实验中,用弹簧测力计测量物体3的重力(图6-3-13),物体3处于静止状态,根据实验结果,表格中第3次实验的数据①处应填________,②处应填________。图6-3-13实验 次序 被测物体 物体的质量 测得的重力 比值/1 物体1 0.1 0.98 9.82 物体2 0.4 3.88 9.73 物体3 0.5 ① ②(3)由表中的实验数据可得出实验结论:物体所受重力与质量成________。实验 次序 被测物体 物体的质量 测得的重力 比值/1 物体1 0.1 0.98 9.82 物体2 0.4 3.88 9.73 物体3 0.5 ① ②(4)查找资料得知:月球表面附近的物体由于被月球吸引也会受到“重力”,月球表面上的大约是地球表面上的 。“嫦娥六号”在地球上的总质量为 ,根据(3)中的实验结论可知,“嫦娥六号”着陆在月球表面后受到的“重力”约为________ 。(5)小明从网上查得:太空中甲、乙两个星球表面上物体所受的重力与其质量 的关系如图6-3-14所示。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的所受重力________(选填“大于”“小于”或“等于”)其在乙星球表面上所受的重力。图6-3-14(1)测量物体所受的重力大小时,物体应挂在弹簧测力计下并处于______ 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力。静止(2)第3次实验中,用弹簧测力计测量物体3的重力(图6-3-13),物体3处于静止状态,根据实验结果,表格中第3次实验的数据①处应填________,②处应填________。4.99.8图6-3-13实验 次序 被测物体 物体的质量 测得的重力 比值/1 物体1 0.1 0.98 9.82 物体2 0.4 3.88 9.73 物体3 0.5 ① ②(3)由表中的实验数据可得出实验结论:物体所受重力与质量成______。正比实验 次序 被测物体 物体的质量 测得的重力 比值/1 物体1 0.1 0.98 9.82 物体2 0.4 3.88 9.73 物体3 0.5 ① ②(4)查找资料得知:月球表面附近的物体由于被月球吸引也会受到“重力”,月球表面上的大约是地球表面上的 。“嫦娥六号”在地球上的总质量为 ,根据(3)中的实验结论可知,“嫦娥六号”着陆在月球表面后受到的“重力”约为___________ 。【解析】质量不随物体位置的改变而改变,。(5)小明从网上查得:太空中甲、乙两个星球表面上物体所受的重力与其质量 的关系如图6-3-14所示。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的所受重力______(选填“大于”“小于”或“等于”)其在乙星球表面上所受的重力。大于图6-3-14(共10张PPT)第六章 力和机械综合·实践·创新杆秤中的知识与文化图6-Z1杠杆在我国古代的典型应用是杆秤。杆秤是由秤杆、秤砣、秤钩(或秤盘)、提纽等部分组成的,如图6-Z1甲所示。其中,秤砣被称为“权”,秤杆则被称为“衡”,这两个词合起来就是“权衡轻重”,形象地描述了杆秤的主要功能;提纽被称为“秤毫”,寓意着在使用杆秤时要非常精确,不得有丝毫差错。秤杆上的第一颗星又叫做“定盘星”,其位置是秤砣与秤钩(或秤盘)达到平衡时秤砣的悬点,这个位置相当于秤杆的零刻度线,是制作杆秤的关键所在,因此,人们常用“定盘星”用来比喻事物的准绳。【任务一】选用身边的素材,制作一把简易的杆秤。(1)器材准备:粗细均匀的木条(长约 )、轻质塑料盘、细绳、钩码、铅笔、螺丝和螺丝刀。(2)制作步骤:①制作秤盘:在塑料盘上均匀地打三个小孔,并用细绳穿过,系好结实的绳套。②固定秤盘:在秤杆的一端选择合适的位置,用螺丝将秤盘固定好。确保其能够稳固地悬挂在秤杆上,并保持平衡。③制作秤砣:选择适当质量(如 )的钩码作为秤砣,并用细绳系好。④标零刻度线:如图6-Z1乙所示,在 点系一小段细线作为提纽,将秤盘的绳套系在木条上的 点处,将秤砣挂在木条上,一只手提住提纽,另一只手移动秤砣使木条保持水平平衡,用铅笔在木条上标记出秤砣所在的位置,作为零刻度线。⑤标定刻度。图6-Z1【任务二】 在任务一的步骤④中,标零刻度线的目的是什么?图6-Z1【任务三】 资料:若杠杆受两个阻力,则杠杆的平衡条件为。如图6-Z1乙所示,已知 为标定的零刻度线,秤杆、秤钩的自重为,重心在处,秤砣重为 。应用杠杆原理推导杆秤的刻度是均匀的。【任务四】 简要描述任务一的步骤⑤中标定刻度的方案。【任务二】 在任务一的步骤④中,标零刻度线的目的是什么?图6-Z1秤杆自身重力的重心并不位于提纽处的 点(支点),当在秤盘上没有放置物体时,秤砣挂在标定的零刻度线处时与杆秤自重平衡,可以避免杆秤自重对称量的干扰。【任务三】 资料:若杠杆受两个阻力,则杠杆的平衡条件为。如图6-Z1乙所示,已知 为标定的零刻度线,秤杆、秤钩的自重为,重心在处,秤砣重为 。应用杠杆原理推导杆秤的刻度是均匀的。图6-Z1杆秤不挂物体,且秤砣在零刻度线时,杆秤在水平位置平衡,则有。当在秤钩上挂一个重为 的物体,秤砣移到距离零刻度线 处时,杆秤刚好在水平位置平衡,则有,由上述两式得 ,即,则,可知与 成正比,因此杆秤的刻度是均匀的。图6-Z1【任务四】 简要描述任务一的步骤⑤中标定刻度的方案。图6-Z1在秤盘上放质量为 的物体,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤砣所挂的位置标上,0和 之间分为20等份,每一等份为 ,依次标上相应刻度。(共62张PPT)第六章 力和机械6.4 摩擦力6.4 摩擦力新知预习 导学知识梳理1.生活中的摩擦(1)摩擦的分类摩擦的类型 定义 示例滑动摩擦 一个物体在另一个物体表面上____ 时产生的摩擦 花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦滚动摩擦 一个物体在另一个物体表面上____ 时产生的摩擦 骑自行车时后车轮在地面上滚动滑动滚动摩擦的类型 定义 示例静摩擦 一个物体在另一个物体表面上具有 相对运动趋势,但________相对运 动时产生的摩擦 人走路时,鞋底与地面之间的摩擦;传动带中,皮带与皮带轮之间的摩擦未发生(2)滑动摩擦力①定义:滑动摩擦中,在接触面上产生阻碍物体__________的力。②方向:与研究对象和其所接触物体间相对运动的方向______(选填“相同”或“相反”)。相对运动相反2.探究影响滑动摩擦力大小的因素(1)测量滑动摩擦力的大小:将物块置于水平面上,用弹簧测力计水平______拉动物块,此时弹簧测力计____________就等于滑动摩擦力的大小。(转换法)匀速拉力的大小(2)探究方法——__________法控制变量①保持接触面的粗糙程度不变,在物块上添加不同质量的砝码,探究滑动摩擦力的大小与______大小的关系。②保持压力不变,在水平长木板上铺上毛巾,探究滑动摩擦力的大小与接触面__________的关系。压力粗糙程度(3)结论:滑动摩擦力的大小与物体间压力大小和接触面的粗糙程度均有关。在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越____;在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越____。大大3.增大摩擦与减小摩擦的方法方法 示例增大 摩擦 (1)______压力 骑自行车的人刹车时用力捏手刹(2)______接触面的粗糙程度 鞋底、轮胎上刻有凹凸不平的花纹(3)用滑动摩擦代替滚动摩擦 汽车紧急制动时车轮只滑不滚增大增大方法 示例减小 摩擦 (1)______压力 在地面上推动书柜前,先将书籍移出来再推动(2)______接触面的粗糙程度 将菜刀的刀面磨得非常光滑(3)用滚动摩擦代替滑动摩擦 机器的转轴上安装滚动轴承(4)使相互接触的摩擦面分离 给轴承加润滑油、气垫船、磁悬浮列车减小减小续表问题导思1.判断下列叙述的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)相互接触的物体间一定存在摩擦力。( )×【解析】相互接触的物体间,如果没有相对运动或相对运动趋势,那么它们之间不存在摩擦力。(2)发生相对运动的两个物体,一定存在摩擦力。( )【解析】两个物体发生相对运动时,如果它们的接触面光滑,或者没有相互挤压(即没有正压力),那么它们之间不存在摩擦力。×(3)滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反。( )×【解析】滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,而不一定与物体运动的方向相反。(4)在压力大小相同的情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。( )√2.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,使用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,但弹簧测力计的示数仍时大时小,这是什么原因造成的?答:弹簧测力计的示数时大时小,说明摩擦力不断发生变化,而压力大小不变,则是由接触面各部分粗糙程度不均匀造成的。3.体操运动员在比赛时常在手上涂些镁粉(图6-4-1),防止手从器械上滑落;某同学在教室的门与门框之间垫上纸片后,门就不易被吹开了。请说明上述两种做法的物理原理。图6-4-1答:镁粉可以增加手掌与器械接触面的粗糙程度,接触面越粗糙,摩擦力就越大;塞入硬纸片后,使门与门框之间的压力增大,压力越大,摩擦力就越大。6.4 摩擦力重点直击 导析典例精析知识点1 生活中的摩擦图6-4-2例1 人正常走路时,鞋底与地面之间的摩擦属于____(选填“静”“滑动”或“滚动”)摩擦。如图6-4-2所示,用力把足够长的长木板 水平向右拉动时,木块相对于地面静止,则木块受到 对它的摩擦属于______(选填“静”“滑动”或“滚动”)摩擦,方向为__________。【解析】脚向前迈时,鞋底有向前滑动的趋势,但由于地面的相互作用力,鞋底实际上并没有滑动,鞋底与地面相对静止,故它们之间的摩擦是静摩擦。木块和木板之间发生了相对滑动,则它们之间的摩擦力属于滑动摩擦力;摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,因为木板 水平向右运动,所以木块相对木板 水平向左滑动,因此它受到的摩擦力水平向右。图6-4-2典例精析知识点1 生活中的摩擦图6-4-2例1 人正常走路时,鞋底与地面之间的摩擦属于____(选填“静”“滑动”或“滚动”)摩擦。如图6-4-2所示,用力把足够长的长木板 水平向右拉动时,小锦囊 识别摩擦类型的关键是识别物体相对于接触面所做运动的形式。相对运动是指一个物体相对于参考物体的运动状态,这个参考物体视为静止。木块相对于地面静止,则木块受到 对它的摩擦属于______(选填“静”“滑动”或“滚动”)摩擦,方向为__________。静滑动水平向右针对训练1.一名滑雪运动员沿粗糙赛道向下滑行的情景如图6-4-3甲所示,在图6-4-3乙中以点为力的作用点,画出运动员受到的重力 和赛道对它的摩擦力 。图6-4-3如答图6-9所示答图6-9【解析】滑雪运动员与赛道发生相对运动,且相对赛道向下运动,则受到的摩擦力 平行于斜面向上。知识点2 实验:探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关例2 在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,实验小组的同学利用长方体木块(各表面的粗糙程度相同)、长木板、毛巾、砝码和弹簧测力计按图6-4-4所示的方法进行实验。图6-4-4(1)实验过程中,应用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做________运动。若此时弹簧测力计的示数如图6-4-4甲所示,则木块受到的滑动摩擦力为________ 。图6-4-4(2)进行图6-4-4甲、乙所示的两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与________的关系。图6-4-4(3)小亮在图6-4-4甲所示的实验的基础上,又把木块立放在木板上,并沿直线匀速拉动木块,发现两次弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小________(选填“有关”或“无关”)。(4)小亮想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,于是在长木板上铺上毛巾,进行了如图6-4-4丙所示的实验,发现图6-4-4乙、丙所示实验的弹簧测力计的示数 ,由此得到的实验结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________。图6-4-4(1)实验过程中,应用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做___________运动。若此时弹簧测力计的示数如图6-4-4甲所示,则木块受到的滑动摩擦力为____ 。图6-4-4【解析】用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小属于间接测量,即用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,这时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,其原理为二力平衡(将在第七章中学到)。匀速直线1.8(2)进行图6-4-4甲、乙所示的两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关系。压力图6-4-4【解析】题图甲和乙中接触面的粗糙程度相同,木块对接触面的压力大小不同,探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。(3)小亮在图6-4-4甲所示的实验的基础上,又把木块立放在木板上,并沿直线匀速拉动木块,发现两次弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小______(选填“有关”或“无关”)。图6-4-4【解析】已知长方体木块各表面的粗糙程度相同,木块立放时对接触面的压力不变,因两次弹簧测力计的示数(即木块受到的摩擦力大小)相同,故滑动摩擦力与接触面积无关。无关(4)小亮想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,于是在长木板上铺上毛巾,进行了如图6-4-4丙所示的实验,发现图6-4-4乙、丙所示实验的弹簧测力计的示数 ,由此得到的实验结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越____。大图6-4-4小锦囊 该实验的不足之处是很难保证木块做匀速直线运动,可将实验装置做如下改进:如图6-4-5所示,弹簧测力计固定不动,将木块挂在弹簧测力计的挂钩上,用力水平向右拉动长木板,当木块稳定时读取弹簧测力计的示数 ,改进后不需要沿水平方向匀速拉木块,更易于操作。______________________________________________________________________图6-4-5针对训练2.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计等进行实验。图6-4-6(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)拉力的大小。(2)比较________两次实验可知,当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。图6-4-6(3)实验中发现图6-4-6丙中弹簧测力计的示数比图6-4-6乙中的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越________,滑动摩擦力越大。(4)如图6-4-6丁所示,该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,将测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。此结论是错误的,理由是__________________________________________________。图6-4-6(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的大小______(选填“大于”“小于”或“等于”)拉力的大小。等于图6-4-6(2)比较________两次实验可知,当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。甲和乙图6-4-6【解析】要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应该控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,故选甲、乙两次实验进行比较。(3)实验中发现图6-4-6丙中弹簧测力计的示数比图6-4-6乙中的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越______,滑动摩擦力越大。粗糙图6-4-6【解析】题图丙中接触面为粗糙程度较大的棉布,而题图丙中弹簧测力计的示数比题图乙中的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(4)如图6-4-6丁所示,该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,将测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。此结论是错误的,理由是_________________________。图6-4-6图6-4-6【解析】滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法的要求可知,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度不变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。(4)如图6-4-6丁所示,该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,将测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。此结论是错误的,理由是_________________________。图6-4-6没有控制物体的压力一定知识点3 增大摩擦与减小摩擦的方法例3 下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )A.收纳箱底部装有轮子B.鞋底有凹凸的花纹C.游乐场的滑梯表面光滑D.给自行车车轴加润滑油【解析】收纳箱底部装有轮子,用滚动代替滑动,可减小摩擦;鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦;游乐场的滑梯表面光滑,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,来减小摩擦;给自行车车轴加润滑油,可使接触面脱离,是为了减小摩擦。知识点3 增大摩擦与减小摩擦的方法例3 下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )A.收纳箱底部装有轮子B.鞋底有凹凸的花纹C.游乐场的滑梯表面光滑D.给自行车车轴加润滑油B针对训练3.(多选)自行车的结构及使用涉及很多有关摩擦的知识,其中目的是减小摩擦的有( )AC6.4 摩擦力素养达标 导练基础巩固图6-4-71.物理老师在装满大米的塑料杯中竖直插入一根筷子,压实大米后缓慢提起筷子,大米与塑料杯也被提起,如图6-4-7所示。大米不掉落是因为它受到( )CA.大米的重力 B.塑料杯的重力C.筷子对大米的摩擦力 D.手对筷子向上的提力2.某学校举办校园书法比赛和展览活动,小楠用毛笔在固定纸面上向右书写“杜”字的最后一笔(图6-4-8),在此过程中笔毫受到( )B图6-4-8A.向右的滑动摩擦力 B.向左的滑动摩擦力C.向右的静摩擦力 D.向左的静摩擦力3.下列体育运动中,采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )BA.上单杠前在手上涂抹镁粉 B.打羽毛球时握紧球拍C.乒乓球拍粘上一层橡胶 D.穿上带钉的跑鞋参加百米赛跑4.在班级大扫除时,小谷发现许多做法或现象与摩擦有关。下列措施中,属于减小摩擦的是( )A.小林用力压紧抹布擦玻璃窗户B.小丽打水时提着刻有花纹的水桶手柄C.小刚擦黑板时选用粗糙面的黑板擦D.小芳轻松推动装有滚轮的置物架D5.人的关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )A.在衣服的拉链上涂一些蜡B.推书柜时先将书移出C.用力下压橡皮擦净字迹D.移动重物时在其下方垫滚木A6.牙刷手柄上有凸起的小圆点和花纹,使得牙刷拿起来不容易打滑,这是因为______(选填“增大”或“减小”)接触面的粗糙程度可以增大摩擦。在利用皮带传动的机械中,将皮带拉紧后,皮带就不在轮上打滑了,这是采用__________的方法来增大摩擦。增大增大压力7.一个重为 的木块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动。当弹簧测力计的示数为 时,木块恰好做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力大小为____;增大拉力,当弹簧测力计的示数为 时,木块受到的摩擦力大小为____ 。0.60.6【解析】木块做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力大小等于拉力,即为 。虽然增大拉力,但因为压力和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,此时木块受到的摩擦力大小仍为 。能力提升图6-4-98.一根重 、质量均匀的长方体木条放在水平桌面上,在大小为 的水平推力作用下向右做匀速直线运动,当木条经过如图6-4-9所示的位置时,桌面对它的摩擦力( )BA.小于 B.等于 C.等于 D.大于【解析】木条向右做匀速运动,其受到的推力和摩擦力大小相等,即。当木条经过题图所示的位置时,压力大小与接触面的粗糙程度都没有发生变化,所以桌面对它的摩擦力大小不变,仍为 。图6-4-109.(多选)在校园里,人们拔河比赛的场景如图6-4-10所示,拔河中用到了摩擦力的相关知识。不计绳重,参赛的一队要想赢得比赛,下列做法可采取的是( )A.选体重更大的队员 B.选脚掌更大的队员C.穿鞋底更粗糙的运动鞋 D.向比赛场地上撒些沙子图6-4-10【解析】拔河比赛中,双方之间的拉力大小是相等的(物体间力的作用是相互的),获胜一方受到地面的摩擦力较大。队员的体重越大,对水平地面的压力越大,地面对他的摩擦力也会越大,故A符合题意。摩擦力的大小与受力面积无关,故B不符合题意。穿鞋底更粗糙的运动鞋,增大了接触面的粗糙程度,可在压力一定的条件下增大摩擦,故C符合题意。在场地上撒些沙子,滑动摩擦变为滚动摩擦,摩擦力减小,故D不符合题意。图6-4-109.(多选)在校园里,人们拔河比赛的场景如图6-4-10所示,拔河中用到了摩擦力的相关知识。不计绳重,参赛的一队要想赢得比赛,下列做法可采取的是( )A.选体重更大的队员 B.选脚掌更大的队员C.穿鞋底更粗糙的运动鞋 D.向比赛场地上撒些沙子AC10.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,小明猜想:A.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。实验探究过程如图6-4-11所示。图6-4-11(1)实验前,应在________(选填“水平”或“竖直”)方向上对弹簧测力计进行调零。(2)如图甲所示,小明用弹簧测力计匀速沿直线拉动木块,此时弹簧测力计的示数为________ 。水平1.2(3)实验中使用砝码,是为了改变______;在长木板上铺上毛巾,是为了改变接触面的__________。压力粗糙程度图6-4-11(4)比较甲、丙两次实验,______(选填“能”或“不能”)验证猜想B,理由是__________________________。不能没有控制物体间的压力相同综合拓展图6-4-1211.某实验小组为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,进行了如下猜想:A.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关;B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;(1)如图6-4-12所示,小芳用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块(长方体木块每个面的粗糙程度相同),使木块在水平木板上沿直线匀速运动。小明认为小芳的操作有误,因为此时的拉力与滑动摩擦力大小________(选填“相等”或“不相等”)。C.滑动摩擦力的大小可能与接触面积有关。(2)小芳纠正错误后,重新实验,弹簧测力计的示数为 ,实验记录如下表所示。实验次数 木块放置方法 接触面 压力情况1 平放 木块与木板 木块 2.02 平放 平放木块与毛巾 木块 个钩码 2.83 平放 平放木块与木板 木块 个钩码 2.44 侧放 ① ② 2.0①为了探究猜想A,应选择________(填序号)两次实验进行比较。②由2、3两次实验可知:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________。(3)探究猜想C时,小明设计并完成了第4次实验,分析表中的数据可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。则表中第4次实验中①处应填 ________, 处应填 ________。实验次数 木块放置方法 接触面 压力情况1 平放 木块与木板 木块 2.02 平放 平放木块与毛巾 木块 个钩码 2.83 平放 平放木块与木板 木块 个钩码 2.44 侧放 ① ② 2.0图6-4-12(1)如图6-4-12所示,小芳用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块(长方体木块每个面的粗糙程度相同),使木块在水平木板上沿直线匀速运动。小明认为小芳的操作有误,因为此时的拉力与滑动摩擦力大小_________(选填“相等”或“不相等”)。不相等【解析】图中小芳用弹簧测力计斜向上拉动长方体木块,没有沿着水平方向拉动长方体木块,即拉力和滑动摩擦力不在同一直线上,它们的大小不相等。(2)小芳纠正错误后,重新实验,弹簧测力计的示数为 ,实验记录如下表所示。实验次数 木块放置方法 接触面 压力情况1 平放 木块与木板 木块 2.02 平放 平放木块与毛巾 木块 个钩码 2.83 平放 平放木块与木板 木块 个钩码 2.44 侧放 ① ② 2.0①为了探究猜想A,应选择______(填序号)两次实验进行比较。②由2、3两次实验可知:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越____。1、3大(3)探究猜想C时,小明设计并完成了第4次实验,分析表中的数据可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。则表中第4次实验中①处应填________, 处应填________。实验次数 木块放置方法 接触面 压力情况1 平放 木块与木板 木块 2.02 平放 平放木块与毛巾 木块 个钩码 2.83 平放 平放木块与木板 木块 个钩码 2.44 侧放 ① ② 2.0【解析】探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,应控制接触面的粗糙程度、压力的大小相同而接触面积不同(即木块放置方法不同)。比较1、4两次实验可知,弹簧测力计的示数相等,因此1、4两次实验的接触面和压力情况应相同,故第4次实验时的接触面为木块与木板,压力情况为木块。实验次数 木块放置方法 接触面 压力情况1 平放 木块与木板 木块 2.02 平放 平放木块与毛巾 木块 个钩码 2.83 平放 平放木块与木板 木块 个钩码 2.44 侧放 ① ② 2.0木块与木板木块(3)探究猜想C时,小明设计并完成了第4次实验,分析表中的数据可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。则表中第4次实验中①处应填____________, 处应填________。实验次数 木块放置方法 接触面 压力情况1 平放 木块与木板 木块 2.02 平放 平放木块与毛巾 木块 个钩码 2.83 平放 平放木块与木板 木块 个钩码 2.44 侧放 ① ② 2.0(共35张PPT)第六章 力和机械6.6 滑轮6.6 滑轮新知预习 导学知识梳理1.滑轮(1)结构:滑轮由轮、轴和挂钩三部分组成,如图6-6-1所示,其中①是____,②是____,③是挂钩。轴轮(2)分类:使用滑轮工作时,根据滑轮的____的位置是否移动,将滑轮分为定滑轮和动滑轮两类,如图6-6-2所示,甲为____滑轮,乙为____滑轮。轴动定2.定滑轮和动滑轮的比较滑轮 定滑轮 动滑轮特点 使用定滑轮________,但 可以改变力的______ 使用动滑轮可以______,但不改变力的方向实质 相当于一个______杠杆 (动力臂和阻力臂都等于 定滑轮的______) 相当于一个______杠杆(提升重物时,若两边绳子平行,则动力臂是阻力臂的___倍)不省力方向省力等臂半径省力2滑轮 定滑轮 动滑轮拉力与物重 的关系 (不计绳重及摩擦) (不计动滑轮重、绳重及摩擦)说明 可以向不同方向拉 提升重物时,必须竖直向上拉续表3.滑轮组(1)定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。(2)特点:使用滑轮组既可以省力,又可以改变施力的方向。(3)使用滑轮组吊重物时,拉力与物重的关系:动滑轮被 段绳子吊起,所用的力就是总重的 分之一(绳重及摩擦力不计)。①不考虑动滑轮所受的重力时,有 _ ___;②考虑动滑轮所受的重力时,有 _ __________。问题导思1.判断下列叙述的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)滑轮实质上是变形的杠杆。( )√(2)忽略动滑轮重、绳重和摩擦力,动滑轮能够省一半力。( )√(3)使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组最多省一半力。( )×【解析】使用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,最多可以有3段绳子吊起动滑轮,此时 。图6-6-32.如图6-6-3所示,分别用图甲、乙两种形式的滑轮组合,把重为的物体匀速向上提起 。(动滑轮重、绳重和摩擦力不计)(1)图甲中滑轮的主要作用是改变动力的________;图乙中使用动滑轮提升重物,可以________。(2)图甲中车对绳子的拉力大小为________ ,图乙中人对绳子的拉力大小为________ 。(3)图甲、乙中,绳子自由端移动的距离分别是_____ 、_____m。方向省力400200246.6 滑轮重点直击 导析例1 某运动员用如图6-6-4所示的器械进行力量训练,绕过滑轮的绳索一端悬吊重物,当人拉或放绳索的另一端即可让重物升降。图中的滑轮是( )A.定滑轮,用它可以省力B.动滑轮,用它可以省力C.定滑轮,用它可以改变力的方向D.动滑轮,用它可以改变力的方向典例精析知识点1 定滑轮和动滑轮图6-6-4C小锦囊 判断定滑轮和动滑轮的依据:①轴的位置是否固定;②是否随被拉物体一起移动。[拓展]绳子自由端移动的距离与物体移动的距离 之间的关系___________________________________________________________________________________________________【答案】C针对训练1.2025年10月,台风“麦德姆”在广西防城港沿海登录。台风过后,有不少树木被刮倒,小明把绳子的一端系在的树干上,再绕过 的树干用力拉绳,从而将被风刮倒的树拉正,如图6-6-5所示,此时 的树干相当于________(选填“动滑轮”或“定滑轮”),起到______的效果。动滑轮省力图6-6-52.如图6-6-6所示,物体和所受的重力都为 ,不计滑轮重、绳重及摩擦。当分别用力匀速提升物体和时,为____,为_____ 。若把、两个物体分别提升相同的高度,则、 的作用点移动的距离之比是____。601202∶1图6-6-6知识点2 滑轮组图6-6-7例2 在“使用滑轮组时拉力与物重的关系”活动中,小明组装了如图6-6-7所示的滑轮组,吊起动滑轮的绳子段数为___段,它省力且______(选填“可以”或“不可以”)改变用力的方向。若钩码总重为 ,动滑轮重、绳重和摩擦不计,则弹簧测力计的示数是____ 。小锦囊 在中学阶段,我们主要关注由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组。1.吊起动滑轮的绳子段数 在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线,将动滑轮和定滑轮隔开,与动滑轮相连的绳子的段数即为 值,如图6-6-8所示。____________________________________图6-6-82.滑轮组的相关计算(1)绳子自由端的拉力与所提升物体重力 的关系:①不考虑动滑轮的重力时, ;②考虑动滑轮的重力时, 。(2)绳子自由端移动的距离与物体上升的高度 的关系:。(3)水平放置的滑轮组:“物重”由“物体与接触面间的摩擦力 ”取代(等效替代的思想)。知识点2 滑轮组图6-6-7例2 在“使用滑轮组时拉力与物重的关系”活动中,小明组装了如图6-6-7所示的滑轮组,吊起动滑轮的绳子段数为___段,它省力且______(选填“可以”或“不可以”)改变用力的方向。若钩码总重为 ,动滑轮重、绳重和摩擦不计,则弹簧测力计的示数是____ 。2可以0.5针对训练图6-6-93.如图6-6-9所示,小明利用滑轮组将重为 的一袋大米提升 的高度,则该滑轮组提升动滑轮和大米的绳子段数___,绳子自由端移动的距离为____ 。若不计绳重及摩擦,动滑轮重为,则拉力_____ 时,可以将这袋大米匀速提升。3271104.工人师傅采用如图6-6-10所示的滑轮组,站在地上就可以把材料运上楼,请你画出利用滑轮组省力的绕线示意图。图6-6-10如答图6-17所示答图6-176.6 滑轮素养达标 导练基础巩固1.下列简单机械中,不可能实现省力目的的是( )BA.杠杆 B.定滑轮 C.动滑轮 D.滑轮组2.建筑工地上,工人用动滑轮来提升货物,目的是( )AA.减小拉力的大小 B.减小货物的重力C.改变拉力的方向 D.减小货物移动的距离图6-6-113.如图6-6-11所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,分别沿三个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为、、,则它们的大小关系为( )DA. B.C. D.图6-6-124.(多选)在某小区内,垃圾收集点给垃圾桶安装了“滑轮拉手”。如图6-6-12所示,使用时只需轻轻向下拉一下吊把,垃圾桶盖就可以绕转轴顺时针转动打开。下列说法正确的是( )CDA.装置中的滑轮是动滑轮B.左端绳子的拉力大于右端绳子的拉力C.滑轮起到改变力方向的作用D.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为省力杠杆5.分别使用下列四种方式匀速提升同一个物体,若不计滑轮重、绳重和摩擦,则最省力的方式是( )DA. B. C. D.6.工人在铺设电缆时,为了确保电缆在转弯处能够顺畅地改变方向,他们会在转弯处固定一个导向轮,导向轮属于________(选填“动滑轮”或“定滑轮”),使用导向轮______(选填“能”或“不能”)省力。定滑轮不能图6-6-137.工人往高处运送同一个货物的两种方式如图6-6-13所示,均将重的货物匀速提升 ,不计绳重、滑轮重和摩擦,____(选填“甲”或“乙”)方式所用的拉力较小,这种方式绳子的自由端移动的距离为___ 。乙2能力提升图6-6-148.(多选)用相同滑轮组装成如图6-6-14所示的甲、乙两种滑轮组,分别将重为的物体匀速提升 ,不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的有( )A.使用甲、乙滑轮组都既能改变拉力的方向又能省力B.若要最省力,则应选择乙滑轮组来提升物体C.甲滑轮组的绳子自由端移动的距离是D.若绳子能承受的拉力相同,以相同速度提升物体时,则甲滑轮组能提升物体的最大重力小于乙滑轮组图6-6-14【解析】由题图可知,乙滑轮组的组装方式中 必须竖直向上,不能改变拉力方向,故A错误。由题图可知,甲滑轮组有2段绳子在拉重物,则 ;乙滑轮组有3段绳子在拉重物,则 ,所以乙方式较省力,能提升的物体最大重力大于甲滑轮组,故B、D正确。甲滑轮组有2段绳子在拉重物,则甲滑轮组绳子自由端移动的距离 。故C错误。【答案】BD图6-6-159.一种家用手摇晾衣架如图6-6-15所示,绳子的一端固定在天花板上,人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升,则、 滑轮中属于动滑轮的是___。若衣服和晾衣架的总重为 ,晾衣架上升的高度为 ,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则静止时绳的拉力____,绳子自由端移动的距离为___ 。图6-6-15【解析】天花板上的三个滑轮是定滑轮,与晾衣架相连的两个滑轮是动滑轮,在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线,由题图可知与动滑轮相连的绳子的段数, 不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力,绳子运动的距离 。图6-6-159.一种家用手摇晾衣架如图6-6-15所示,绳子的一端固定在天花板上,人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升,则、 滑轮中属于动滑轮的是___。若衣服和晾衣架的总重为 ,晾衣架上升的高度为 ,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则静止时绳的拉力____,绳子自由端移动的距离为___ 。504图6-6-1610.一辆汽车不慎陷进了泥潭中,司机按图6-6-16所示的方法安装滑轮,可将汽车从泥潭中拉出。在图中画出最省力的绕绳方式。【解析】由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,最省力的绕法就是由3段绳子来承担总的阻力,绳子先系在动滑轮的左边挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮。图6-6-16如答图6-18所示答图6-18综合拓展图6-6-1711.由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,在冬天会变得很紧。高速铁路采用如图6-6-17甲所示的滑轮组,坠砣通过滑轮组悬挂,对输电线施加拉力,确保其始终保持紧绷状态,以保障列车电极与输电线的良好接触。图6-6-17乙为输电线的牵引装置示意图,其中滑轮为____滑轮,滑轮 为____滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为,若某段时间内坠砣下降了 ,不计滑轮重、钢绳重和摩擦,则输电线端受到的拉力大小为________ ,输电线端向左移动了____ 。(不考虑钢绳的热胀冷缩)图6-6-17【解析】由题图可知,滑轮组承担 端拉力的绳子段数 ;坠砣挂在钢绳的自由端,20个坠砣的总重力,拉力作用在动滑轮的轴上时不省力,输电线 端受到的拉力大小,坠砣串下降高度 ,则输电线端向左移动的距离 。综合拓展图6-6-1711.由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,在冬天会变得很紧。高速铁路采用如图6-6-17甲所示的滑轮组,坠砣通过滑轮组悬挂,对输电线施加拉力,确保其始终保持紧绷状态,以保障列车电极与输电线的良好接触。图6-6-17乙为输电线的牵引装置示意图,其中滑轮为____滑轮,滑轮 为____滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为,若某段时间内坠砣下降了 ,不计滑轮重、钢绳重和摩擦,则输电线端受到的拉力大小为________ ,输电线端向左移动了____ 。(不考虑钢绳的热胀冷缩)定动10(共51张PPT)第六章 力和机械6.5 杠杆(2课时)第2课时 杠杆的综合应用 杠杆的分类6.5 杠杆(2课时)第2课时 杠杆的综合应用 杠杆的分类新知预习 导学知识梳理1.杠杆平衡条件的应用(1)平衡条件的表达式:____________。【说明】知道其中任意三个量就可以求出另一个量,动力臂和阻力臂的单位要统一。(2)杠杆的动态平衡:构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态。2.杠杆的分类类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆力臂大小关系 ___ ___ ___力的大小关系 ___ ___ ___特点 省力,但____距 离 费力,但 ____距 离 既不省力,也不费力应用实例 羊角锤、瓶起子 等 筷子、钓鱼竿等 托盘天平等><=<>=费省问题导思图6-5-211.旅行时,人们习惯把重物放在行李箱的底部,并且拉出行李箱上方的拉杆(图6-5-21),这样拉动行李箱时会轻便一些。行李箱可以看作一个平衡的杠杆,请用所学知识解释其中的道理。答:把重物放在行李箱的底部,整体重力的力臂(阻力臂)减小,拉出行李箱上方的拉杆,拉力的力臂(动力臂)增大,结合 可知,在行李箱整体的重力(阻力)一定的情况下,拉力减小。图6-5-222.脚踏式翻盖垃圾桶的结构如图6-5-22所示,脚在 处向下踩动踏板,连杆 便向上顶起桶盖。桶中有两个支点分别为、 的杠杆,它们是省力杠杆还是费力杠杆?答:用脚踩踏板时,是支点,动力作用在 点,阻力作用在 点,由题图可知动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;开启桶盖时,支点是,动力作用在 点,阻力作用点大约在桶盖的中点(重心),显然动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。重点直击 导析6.5 杠杆(2课时)第2课时 杠杆的综合应用 杠杆的分类典例精析知识点1 杠杆的综合应用图6-5-23例1 我国古代劳动人民使用舂来捣谷(图6-5-23甲),图6-5-23乙是舂的结构示意图, 为固定转轴,处连接着石球,脚踏杆的处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。已知石球重 ,不计摩擦和杆重,当脚沿______________的方向可以用最小力将石球抬起,至少用力____ 。若 的方向始终与杠杆垂直,则在石球被缓慢抬起至水平位置的过程中, ______(选填“变大”“变小”或“不变”)。图6-5-23【解析】根据力与力臂的垂直关系可知,脚沿垂直于 向下方向可以用最小力将石球抬起,不计摩擦和杆重,由杠杆的平衡条件可得, ,解得。的方向始终与杠杆垂直,在石球被缓慢抬起至水平位置的过程中,阻力和动力臂不变,阻力臂变大,根据杠杆平衡的条件可知,动力 将变大。典例精析知识点1 杠杆的综合应用图6-5-23例1 我国古代劳动人民使用舂来捣谷(图6-5-23甲),图6-5-23乙是舂的结构示意图, 为固定转轴,处连接着石球,脚踏杆的处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。已知石球重 ,不计摩擦和杆重,当脚沿______________的方向可以用最小力将石球抬起,至少用力____ 。若 的方向始终与杠杆垂直,则在石球被缓慢抬起至水平位置的过程中, ______(选填“变大”“变小”或“不变”)。垂直于 向下80变大小锦囊 1.解决杠杆的动态平衡问题的方法:明确不变量(如重力作为阻力时,大小和方向不变)和变化量(通常力臂会变化),由此判断力的大小变化,常涉及勾股定理、三角函数等数学知识。2.杠杆不平衡时,①条件: ;②转动方向:杠杆向力和力臂的乘积较大的一侧转动。针对训练1.挂衣架的挂钩两侧各安装着两个间隔相等的夹子(质量忽略不计)。将三条相同的毛巾按下列四种方法挂在水平晾衣杆上,能让衣架在水平方向保持平衡的是( )A. B. C. D.【解析】设每条湿毛巾重力为,每等分的长度为 。A中左侧力与力臂的乘积为,右侧力与力臂的乘积为 ;B中左侧力与力臂的乘积为,右侧力与力臂的乘积为 ;C中左侧力与力臂的乘积为 ,右侧力与力臂的乘积为;D中左侧力与力臂的乘积为 ,右侧力与力臂的乘积为。综上可知,只有B满足“左侧力与力臂的乘积右侧力与力臂的乘积”的平衡条件,故B正确。【答案】B图6-5-242.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。如图6-5-24所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的______。已知“权”(秤砣)的质量为 ,当手提起提纽使杆秤在水平位置静止时,“标”“本”分别为和 ,则“重” (被测物体)的质量为____。若将提纽向 点移 动一些,杆秤的测量范围将______(选填“变大” “变小”或“不变”)。图6-5-24【解析】秤杆水平,根据杠杆的平衡条件可得,由可得 ,解得。将提纽向 点移动一些,则“权”不变,“标”增大,“本”减小,根据杠杆平衡条件“权”ד标” “重”ד本”可知,“重”增大,即杆秤的测量范围将变大。图6-5-242.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。如图6-5-24所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的______。已知“权”(秤砣)的质量为 ,当手提起提纽使杆秤在水平位置静止时,“标”“本”分别为和 ,则“重” (被测物体)的质量为____。若将提纽向 点移 动一些,杆秤的测量范围将______(选填“变大” “变小”或“不变”)。力臂0.8变大图6-5-253.一辆载有货物的家用“L”形小车如图6-5-25甲所示,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直于挡板的力F,使小车绕O点慢慢转动到图6-5-25乙中的虚线位置,忽略小车受到的重力,此过程中力F的大小( )A.一直减小B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小【解析】力F使小车绕O点慢慢转动时,小车可以看成杠杆,支点是O。在慢慢转动过程中,力F始终垂直于挡板,则动力臂始终不变(等于挡板的长度);阻力大小等于货物所受的重力(不变),转动到题图乙中的虚线位置时,货物的重心靠近O点正上方,则阻力臂逐渐减小,根据杠杆的平衡条件可知,动力F减小。图6-5-25【答案】A知识点2 杠杆的分类例2 皮划艇比赛是一个重要的水上竞技项目。如图6-5-26所示,运动员一只手支撑住桨柄的末端(视为支点),另一只手用力划桨,桨叶与水接触产生阻力,此时船桨可看作______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,使用这种杠杆的好处是________。图6-5-26图6-5-26【解析】由题意可知,桨柄的末端为支点,划桨的力是使船桨转动的动力,水对桨叶的力是阻碍船桨转动的阻力,显然阻力臂大于动力臂,故船桨是费力杠杆。费力杠杆的特点是费力但省距离,即划船时手只要移动较小的距离就能使桨在水中移动较大的距离。知识点2 杠杆的分类例2 皮划艇比赛是一个重要的水上竞技项目。如图6-5-26所示,运动员一只手支撑住桨柄的末端(视为支点),另一只手用力划桨,桨叶与水接触产生阻力,此时船桨可看作______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,使用这种杠杆的好处是________。图6-5-26费力省距离小锦囊判断杠杆类型的方法:①确定杠杆的支点,结合力臂的示意图大致判断动力臂与阻力臂之间的大小关系,得出杠杆类型。②与生活经验(使用目的和杠杆的特点)相联系,如使用撬棒、瓶盖起子等省力杠杆时,能分别用较小的力撬动物体和打开瓶盖;使用筷子和镊子等费力杠杆时,动力移动的距离较短,方便精细地夹取食物和在狭小的空间内进行操作。针对训练4.如图6-5-27甲所示,当用力握紧核桃钳手柄上的 点时,可将上部的手柄简化为如图6-5-27乙所示的杠杆。若, ,,忽略杠杆自身的重力,则____ ,核桃钳是一个______(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。50省力图6-5-27图6-5-285.如图6-5-28所示的不同剪刀都是杠杆。理发师给人剪头发时,选用____(选填“甲”或“乙”)最合适,原因是这种剪刀能够________,便于操作;而建筑工人要剪开较硬的铁皮,选用____(选填“甲”或“乙”)最合适,原因是这种剪刀能够______。乙省距离甲省力【解析】乙剪刀的前端长,把手短,使用时动力臂小于阻力臂,费力但省距离,因此在剪头发时可采用此剪刀;甲剪刀的前端短,把手长,使手时动力臂大于阻力臂,可以省力,因此适合剪较硬的铁皮。素养达标 导练6.5 杠杆(2课时)第2课时 杠杆的综合应用 杠杆的分类基础巩固图6-5-291.为了防止烫手,厨师常用如图6-5-29所示的盘子夹来夹取盘子。使用时该盘子夹可视为杠杆,它的特点是( )CA.省力但费距离 B.省力且省距离C.费力但省距离 D.费力且费距离图6-5-302.(多选)社会实践活动中,小明用如图6-5-30所示的剪刀修剪树枝。用力握住手柄尾部时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( )ADA.省力 B.费力 C.省距离 D.费距离图6-5-313.如图6-5-31所示,用铡刀切甘蔗时, 为支点,甘蔗放在点比在点更易被切断,原因是甘蔗放在 点时( )DA.阻力小 B.动力大 C.动力臂大 D.阻力臂小4.用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅常在扳手柄上再套一节管子,就能比较省力地拧下螺母,这是因为( )BA.套上的管子较重,可以省些力 B.套上管子后,增大了动力臂C.套上管子后,减小了阻力臂 D.套上管子后,便于使出较大的力5.下列常见的杠杆中,正常使用时属于省力杠杆的是( )CA.食品夹B.托盘天平C.钢丝钳D.镊子图6-5-326.某人手托一个物体(图6-5-32),肱二头肌收缩产生的拉力 使前臂骨骼从水平位置绕 点转动,不计前臂自重,前臂此时可以简化为一个如图6-5-32乙所示的杠杆。下列说法正确的是( )A.物体所受的重力就是阻力 B.前臂是一个省力杠杆C.前臂是一个等臂杠杆 D.该杠杆可以省距离【解析】物体的重力是物体受到的力,不是杠杆受到的力,不是阻力 。哑铃对手的压力是阻力,肱二头肌的拉力是动力,动力臂小于阻力臂,故前臂是一个费力杠杆,可以省距离。图6-5-32【答案】D图6-5-337.小兰自制了一把如图6-5-33所示的杆秤,它由秤盘、提纽、秤杆以及 的秤砣构成。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知 间的距离为,当放入重物,将秤砣移至距 点600右1的处时,秤杆水平平衡,则重物的质量为_____ ;往秤盘中再增加的物体,秤砣需要从处向____(选填“左”或“右”)移动___才能维持秤杆水平平衡。能力提升图6-5-348.(多选)挑夫搬运货物的情景如图6-5-34甲所示,可简化成图6-5-34乙中的杠杆 。挑夫2的施力点相当于支点,挑夫1对杆的支持力 竖A.只减小货物的质量 B.只把货物向 端移动C.只有挑夫1靠近货物 D.只有挑夫2靠近货物直向上。在杆保持水平静止的条件下,要使挑夫1对杆的支持力变大,下列方法可行的是( )图6-5-34【解析】根据杠杆的平衡条件可得,要想增大挑夫1对杆的支持力,可以增大 和减小,即把货物向 端移动或挑夫1靠近货物,故B、C正确。【答案】BC图6-5-359.一种坐式划船训练器如图6-5-35所示,OB刚开始水平,为锻炼手臂的力量,人坐在座板上,在A点施加力,使AOB绕着O点转动。若用始终垂直于OA的力缓慢向后将把手将其拉至胸前,则此过程中拉力大小的变化情况是______。若要增大训练强度,则应将配重向______(选填“左”或“右”)端移动。图6-5-35【解析】将题图所示的装置看成杠杆,支点是O,用始终垂直于OA的力将其拉至胸前,此过程中动力臂(等于OA)和阻力(配重的重力)大小不变;将配重抬高后阻力臂变小,根据杠杆平衡条件可知动力(即拉力)减小。若要增大训练强度,即要使动力变大,根据杠杆平衡条件可知阻力臂应变大,则应将配重向左端移动。图6-5-359.一种坐式划船训练器如图6-5-35所示,OB刚开始水平,为锻炼手臂的力量,人坐在座板上,在A点施加力,使AOB绕着O点转动。若用始终垂直于OA的力缓慢向后将把手将其拉至胸前,则此过程中拉力大小的变化情况是______。若要增大训练强度,则应将配重向______(选填“左”或“右”)端移动。变小左图6-5-3610.一种晾衣架如图6-5-36甲所示,挂衣服时可以把它看成杠杆,图6-5-36乙为其简化示意图, 点为支点。当晾衣架挂着较重的衣物并保持水平平衡时,按以下要求在图乙中作图:(1)为了使晾衣架点受到的支持力最小,在、、 三点中选择一点,作出该点所受到的拉力 。(2)作出晾衣架点受到的支持力及其力臂 。图6-5-36【解析】(1)衣物对晾衣架的拉力(等于衣物所受的重力)视为阻力,晾衣架 点受到的支持力(垂直支持面向右)视为动力。根据杠杆的平衡条件可知,在动力臂 和阻力一定时,要使动力最小,则阻力臂应最小,故应选择离支点最近的点施加阻力。(2)墙壁对晾衣架点的支持力 垂直于墙壁向右,画出从支点到支持力作用点的垂线,即动力臂 。如答图6-15所示答图6-15综合拓展图6-5-3711.桔槔是我国古代用于灌溉或汲水的一种器具。如图6-5-37甲所示,硬直杆由树干支撑或悬吊起来,可绕 点自由转动,端用绳子悬挂一块重 的石头,端用绳子悬挂水桶, ,(1)图6-5-37乙是桔槔的简化示意图,在图6-5-37乙中画出动力 的力臂 。忽略直杆和绳所受的重力,绳子始终保持在竖直方向上。(2)当要汲水时,人向下拉绳放下空桶并让水流入桶中,此时桔槔的结构相当于一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆;桶装满水后,人向上拉绳,借助端悬挂石头所受的重力(作为动力)可轻松将装满水的桶提起,此时桔槔相当于一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆。图6-5-37(3)若提起的水及水桶共重, ,人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),当桔槔处于水平平衡状态时,人对绳子的拉力大小为________ 。图6-5-37(4)使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,在不改变 端石头质量的情况下,应使石块________(选填“远离”或“靠近”)支点。(5)对于桔槔 端悬挂的石头,有的同学认为石头越重越好,有人却认为石头越轻越好,你的观点是:________。图6-5-37(1)图6-5-37乙是桔槔的简化示意图,在图6-5-37乙中画出动力 的力臂 。图6-5-37如答图6-16所示答图6-16(2)当要汲水时,人向下拉绳放下空桶并让水流入桶中,此时桔槔的结构相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆;桶装满水后,人向上拉绳,借助 端悬挂石头所受的重力(作为动力)可轻松将装满水的桶提起,此时桔槔相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。图6-5-37图6-5-37【解析】当人将提水的容器往下压,人对桔槔施加的力为动力,重石对桔槔施加的力为阻力,此时阻力臂大于动力臂,桔槔相当于一个费力杠杆;当汲器装满水后,另一端石头下降,将汲器提升的过程中,重石对桔槔施加的力为动力,汲器装满水后的重力为阻力,此时动力臂大于阻力臂,桔槔相当于一个省力杠杆。(2)当要汲水时,人向下拉绳放下空桶并让水流入桶中,此时桔槔的结构相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆;桶装满水后,人向上拉绳,借助 端悬挂石头所受的重力(作为动力)可轻松将装满水的桶提起,此时桔槔相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。图6-5-37费力省力图6-5-37(3)若提起的水及水桶共重 ,,人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),当桔槔处于水平平衡状态时,人对绳子的拉力大小为____ 。20【解析】人对绳子的拉力竖直向上,水桶(含水)的总重力竖直向下,由“二力的合成”的知识(将在下一章7.4中学习)可知杆受到的阻力为,根据杠杆平衡条件知 ,,解得 。图6-5-37(4)使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,在不改变 端石头质量的情况下,应使石块______(选填“远离”或“靠近”)支点。远离【解析】使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,根据杠杆平衡条件可知,若不改变配重,则应该增大力臂,因此应使配重远离支点。(5)对于桔槔 端悬挂的石头,有的同学认为石头越重越好,有人却认为石头越轻越好,你的观点是:_______________________________________________________________________。当配重过大时,放下水桶时所需的力过大,配重过小时拉起水桶所需的力过大图6-5-37 展开更多...... 收起↑ 资源列表 01-第六章-6.1 力.pptx 02-第六章-6.2 弹力 力的测量和表示.pptx 03-第六章-6.3 重力.pptx 04-第六章-6.4 摩擦力.pptx 05-第六章-6.5 杠杆(2课时)-第1课时 杠杆 探究杠杆的平衡条件.pptx 06-第六章-6.5 杠杆(2课时)-第2课时 杠杆的综合应用 杠杆的分类.pptx 07-第六章-6.6 滑轮.pptx 08-第六章-综合·实践·创新.pptx 09-第六章 复习温故.pptx