第十三章復習教學設計一、知識網絡三要素力和機械三種常見的力彈力 重力彈簧測力計：測量力的工具概念：相接觸的物體發生相對運動時，產生的阻礙相對運動的力摩擦力概念：物體發生形變而產生的力概念：物體由于地球的吸引而受到的力方向：豎直向下大小：與質量成正比 G=mg作用點 ：重心影響因素：壓力、接觸面的粗糙程度杠桿概念：可以繞著固定點轉動的硬棒五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂平衡條件：F1L1=F2L2杠桿分類：省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿滑輪定滑輪：可以改變力的方向動滑輪：可以省一半的力滑輪組：既可以省力又可以改變力的方向輪軸： 省力斜面： 省力簡單機械增大摩擦力的方法有：增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動為滑動。減小摩擦力的方法：減小壓力、減小接觸面的粗糙程度、使接觸面分離、變滑動為滾動 二、識記鞏固1.物體受力發生形變，失去力又恢復到原來的形狀的性質叫彈性。2.在受力時發生形變，失去力時不能恢復原來形狀的性質叫塑性。3.物體由于發生彈性形變而受到的力叫彈力，彈力的大小與彈性形變的大小有關。4.地面附近的物體，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物體是：地球。5.重力大小的計算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示質量為1kg 的物體所受的重力為9.8N。6.重力的方向：豎直向下 其應用是重垂線、水平儀分別檢查墻是否豎直和面是否水平。7.重力的作用點重心：重力在物體上的作用點叫重心。質地均勻外形規則物體的重心，在它的幾何中心上。8.兩個互相接觸的物體，當它們要發生或已發生相對運動時，就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力就叫摩擦力。9.摩擦力分類：摩擦力靜摩擦動摩擦滑動摩擦滾動摩擦10.摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反，有時起阻力作用，有時起動力作用。11.靜摩擦力大小應通過受力分析，結合二力平衡求得。12.在相同條件（壓力、接觸面粗糙程度相同）下，滾動摩擦比滑動摩擦小得多。13.滑動摩擦力的測量：測量原理：二力平衡條件測量方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力就等于就滑動摩擦力的大小。結論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大滑動摩擦力越大；壓力相同時，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大。該研究采用了控制變量法。由前兩結論可概括為：滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關。14.理論上增大摩擦力的方法有：增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動為滑動；減小摩擦的方法有：減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動（滾動軸承）、使接觸面彼此分開（加潤滑油、氣墊、磁懸浮）。15.在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。OF1l1l2F216.杠桿五要素組成杠桿示意圖。支點：杠桿繞著轉動的點。用字母O 表示。動力：使杠桿轉動的力。用字母 F1 表示。阻力：阻礙杠桿轉動的力。用字母 F2 表示。動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離。用字母l1表示。阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離。用字母l2表示。17.研究杠桿的平衡條件：a) 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動。b) 實驗前：應調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂 。c) 結論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力動力臂阻力阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成：F1 / F2=l2 / l118.杠桿的應用：名稱結 構特 征特 點應用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力不費力天平，定滑輪F1l1F2l219.中間的軸固定不動的滑輪叫定滑輪；定滑輪的實質是：等臂杠桿；使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。20.隨重物一起移動的滑輪叫動滑輪；動滑輪的實質是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿；使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。21.由定滑輪、動滑輪組合成滑輪組；使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向；理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1 n (G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)；組裝滑輪組方法：首先根據公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數。然后根據“奇動偶定”的原則，結合題目的具體要求組裝滑輪。三、力和機械問題梳理1.重力的方向向哪里？學生常常把重力的方向誤認為跟接觸面垂直，或是垂直向下。通過觀察兩個重錘線的方向，看他們是否相同，再看他們是否與水平桌面或則斜面的方向垂直，可以分清楚垂直向下和豎直向下的區別。重力的方向應該是豎直向下，指向地球的球心。2.滑動摩擦力的大小如何變化？滑動摩擦力的大小只取決于接觸面的粗糙程度和壓力的大小，只要壓力和接觸面的粗糙程度確定或者不變，則滑動摩擦力的大小就不變。比如例題：小明用50N的力推著木箱在水平地面上勻速前進，木箱受到的摩擦力大小是 ，若將推力增加到60N，木箱受到的合力是 N，木箱將做 運動。答案解析：第一次勻速推動木箱，木箱在水平方向上受到的兩個力：推力和摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力的大小是50N，若將推力增大到60N推木箱,由于木相對地面的壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變，所以摩擦力大小不變仍為50N，所以此時的合力為10N，木箱作加速運動。3.如何進行受力分析有很多題都是要進行受力分析，受力分析的順序是：重力、彈力、摩擦力。因為地球上的物體都會受到重力，所以一般不用考慮，肯定存在；其次是彈力，包括了推、拉、提、壓、擠等限定詞，彈力按效果分的種類很多，但基本上有個共同特點就是兩個物體相互有接觸，便于觀察尋找；最后一個是摩擦力，摩擦力是否存在的判斷是一看接觸面是否光滑，二看物體有沒有運動或者有沒有運動趨勢，特別對于靜摩擦力的判斷可先假設接觸面是光滑的，看物體是否會向某個方向運動，如果會則證明有靜摩擦力，否則沒有。最后注意進行受力分析切忌畫蛇添足，判斷任何一個力是否存在，一定要看他有無施力物體。4.杠桿的力臂的作法力臂的定義：動力臂支點到動力作用線的垂直距離；阻力臂支點到阻力作用線的垂直距離，不是支點到力的作用點距離。在作力臂的時候首先牢記定義，然后根據題意找到支點和力的作用線，最后過支點作力的作用線的垂線，即為該力的力臂，要把力臂與支點到力的作用點的距離區別開。四、例題解析例1 如圖所示，鐵塊A重10N，畫出它所受重力G的示意圖。解析：重力的方向總是豎直向下的，我們在作圖時不管物體處于什么狀態，重力的方向我們不能畫錯。正確答案如圖4所示。例2 水平冰面上有一重為300N的雪橇，受到的拉力為35N，方向與水平面成30角。請在圖中畫出雪橇所受到拉力的示意圖。解析： 拉力是由于物體間發生形變時所產生的一種力，是我們從力的效果上給它命名的，它實際上屬于彈力的范疇。在畫力的示意圖時，拉力一定沿著繩子的方向。正確答案如右圖所示。例3 如圖所示，在水平向右的2N拉力作用下，木塊在水平桌面上向右作勻速直線運動。用力的示意圖作出它受到的摩擦力。解析：當木塊在水平面上向右做勻速直線運動時，在水平方向上受到平衡力作用。因為拉力向右，所以摩擦力必然水平向左。正確答案如右圖所示。點評：在作力的示意圖時，需要強調以下問題：1、作用點要作在受力物體上。讀題時一定要分析清楚哪個是施力物體，哪個是受力物體。2、方向的確定。兩種特殊力的方向要牢記：重力方向豎直向下，摩擦力方向與物體相對運動方向相反。3、力的大小的確定。要看清楚你要做的是哪個力，根據題的已知條件找到這個力，注意如果是知道質量作重力時要進行換算。例4 生活和生產中有許多不同類型的杠桿。如圖所示的縫紉機踏腳板屬于_杠桿，鍘刀屬于_杠桿。例5 以下幾種裝置中，屬于費力杠桿的是（）A汽車的方向盤 B手推車C自行車腳踏板 D釣魚竿例6 如圖所示，下列屬于費力杠桿的是（）解析：根據杠桿平衡條件，我們把杠桿分為三類：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。如果動力臂比阻力臂長，就是省力杠桿；如果動力臂比阻力臂短，就是費力杠桿；如果動力臂和阻力臂相等，就是等臂杠桿。上面三個例子雖然表面上形式不同，但實質上都是考查的杠桿的分類，知識點不變。例題4的答案是：縫紉機踏腳板屬于費力杠桿，鍘刀屬于省力杠桿。例題5選D。例題6選C。例7 在如圖所示的滑輪組上繞線，使勻速提升重物G時最省力。解析：在繞制滑輪組時，由于繩子受力后會繃緊，所以繞線時必須畫成切線。該題目同時要求畫出最省力的繞法，根據“奇動偶定”（當繩子的段數為奇數時，繩子的固定端系在動滑輪的掛鉤上，當繩子的段數為偶數時，繩子的固定端系在定滑輪的掛鉤上）的原則。我們繞成了如右圖所示的正確答案。例8 我們知道，地球表面附近的物體所受重力的大小與其質量成正比；那么月球表面附近的物體所受重力的大小與其質量是否也成正比呢？若想通過實驗進行研究需要的實驗器材：_。設計一個便于記錄和處理實驗數據的表格（畫在下面的空白處）。解析：在教科書中，我們曾經探究過重力的大小與什么因素有關，不過是在地球上做的實驗。那么，到了月球上，條件變了，月球上的引力只有地球上的1/6。我們還可以按照地球上的實驗來進行嗎？由于物體的質量不隨物體位置的變化而變化，并且彈簧測力計和天平在月球上照樣可以使用，所以我們可以按照書上的實驗方案進行。答案：彈簧測力計、天平、幾個質量不等的鉤碼。質量m/kg重力/N例9 古代護城河上安裝的吊橋可以看成一個以D為支點的杠桿，如圖所示。一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置，若用 L表示繩對橋板的拉力F的力臂，則關于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況，下列說法正確的是( ) AL始終在增加，FL始終在增加 BL始終在增加，FL始終在減小 CL先增加后減小，FL始終在減小 DL先減小后增加，FL先減小后增加解析：當吊橋被吊起