1.3 几种常见的力 同步学案 华师大版(学生版+教师版)

文档属性

名称 1.3 几种常见的力 同步学案 华师大版(学生版+教师版)
格式 zip
文件大小 827.9KB
资源类型 教案
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2021-02-02 23:11:00

文档简介

1.3
几种常见的力
学习重难点
知道重力的特点,理解重心的概念;
理解弹力产生的条件,会确定弹力的方向;
理解摩擦力产生的条件,会判断摩擦力的有无,能确定摩擦力的种类;
能结合力学知识求解摩擦力的大小和方向。
知识点梳理
知识点梳理一、重力
1、重力的概念
重力定义:由于地球的吸引而受到的力叫做重力。符号:G
  要点诠释:地面附近的一切物体,不论它是运动还是静止,不论它是固态、液态还是气态,都要受到重力的作用。如在上升过程中的氢气球仍受重力。一切物体所受重力的施力物体都是地球。
2、重力的三要素
  ①、重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成正比。
公式:G=mg或g=G/m,其中g=9.8N/㎏。
  注意:利用公式G=mg进行计算时,质量m的单位必须是㎏,不能用g,否则计算得出的数据就会有错误。
  ②、重力的方向:重力的方向是竖直向下的。据此制成了重垂线来检查墙壁是否竖直,也可改进后检查窗台、桌面等是否水平。
  注意:竖直向下与垂直向下不同,所谓竖直向下是指向下且与水平面垂直,其方向是固定不变的。
  ③、重心:重力的作用点叫做物体的重心。为了研究问题方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在重心上。
 (1)形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。如球的重心是它的球心。大多数物体的重心在物体上,少数物体的重心不在物体上(如环形物体)。
薄板形物体的重心可用悬挂法来确定。
方法是:在物体上任取一点,用细绳从这点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,然后用细绳在这条直线外的任一点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,这两条直线的交点即为该物体的重心。
3、重力和质量的区别和联系
如下表所示:
质量
重力


定义
物体所含物质的多少
由于地球的吸引而使物体受到的力
方向
没有方向
竖直向下
大小
不随物体所处位置的改变而改变
随在地球上位置的改变而变化
符号
m
G
单位
千克(kg)
牛顿(N)
测量工具
托盘天平
弹簧测力计
联系
G=mg,其中g=9.8N/kg
知识点梳理二、摩擦力
1、摩擦力
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,这种力就叫做滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生的条件:摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。
(1)接触面粗糙;(2)接触并挤压;(3)相对运动。
摩擦力方向:与相对运动的方向相反。
摩擦力测量:①:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
②:测量滑动摩擦力时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力(即弹簧测力计的示数)与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
滑动摩擦与滚动摩擦的区别:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。
2、摩擦的利用和防止
1.利用:增大有用摩擦,可以增大压力,增大接触面的粗糙程度。例如:鞋底有花纹;自行车更快停下来,可以用力捏闸。
2.防止:减小有害摩擦,减小压力
,减小接触面的粗糙程度。例如:冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦;变滑动为滚动;使接触面隔开。
知识点梳理三、弹力
1、弹力
弹力的概念:物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
弹力的成因:物体受力发生形变,不受力时又能自动恢复原来形状的特性叫做弹性。能自动恢复原来形状的形变叫弹性形变;物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大。
常见的弹力:日常所称的拉力、压力、支持力等,其实质都是弹力。例如,桌面对茶杯的支持力,其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。
注意:弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不能完全复原。
知识点梳理四、实验突破
实验名称:研究影响滑动摩擦力大小的因素
1.实验方法:控制变量法。在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。
2.提出猜想:影响滑动摩擦力的因素可能有,接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。
3.实验器材:木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。
4.实验步骤:
(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。
(3)换用材料相同,但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。
5.实验结论:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
实验注意点:
1.
因为弹簧测力计本身有重量,为了保证水平拉力,牵引木块时,要握住弹簧测力计的外壳;使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,集中注意力盯住弹簧测力计的指针,一直拉到底,在指针不颤动时读数。
2.实验拓展:验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。方法:把木块侧放,改变和木板的接触面积,保持对木板的压力比不变、接触面的粗糙程度不变,测出此时木块与长木板之间的摩擦力。决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”,物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关,而是跟接触面的“粗糙程度”有关。
3.实验改良:可以把弹簧测力计固定如图所示,水平连续拉动木板(不需要木板匀速直线运动),这样木块相对于地面是静止的,受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数还是木块与木板间的滑动摩擦力。
三.典型例题
考点1:重力、重心概念的理解
【例1】
下列说法正确的是(

A.竖直上抛的物体不受重力
B.在空中高速飞行的飞机不受重力的作用
C.自由下落物体所受重力在增大
D.地球附近的物体要向地面降落,这是由于物体受到重力的作用
【答案】D
【变式1-1】
下列关于重力的说法中正确的是(  )
A.在斜面上向下滚动的物体所受重力的方向是沿斜面向下的
B.向上投出的篮球上升过程中未受重力,下落过程中才受重力作用
C.重力的方向是垂直向下的
D.抛出的物体最终会落回地面,这是由于物体受到重力作用
【答案】D
【变式1-2】
月球对它表面的物体也有引力,并且这个引力是地球的
,一个在地球上为600N的物体,在月球上用天平测得的结果是(  )(g=10N/㎏)
A.600N
B.100N
C.100kg
D.60kg
【答案】D
【变式1-3】
一个鸡蛋的质量为60g,求它所受的重力是______,若运到月球上质量_____,重力________。(不变、变小、变大)
g=10N/㎏
【答案】0.6N
不变
变小
【变式1-4】
关于物体所受重力的方向,下列表示正确的是(

  
【答案】C
考点2:摩擦力
【例2】
关于摩擦力下列说法中正确的是(  )
A.两个物体相互接触时他们之间一定有摩擦力
B.相同条件下滚动摩擦力比滑动摩擦力小
C.物体质量越大受到的摩擦力越大
D.摩擦力都是有害的
【答案】B
【变式2-1】
几位同学学习了关于摩擦的知识后,提出了这样的假设:如果没有摩擦将会发生什么现象?假设错误的是(  )
A.人们将无法正常行走
B.用筷子无法夹住饭菜
C.抛出的物体无法回到地面
D.汽车无法启动
【答案】C
【变式2-2】
用黑板擦在黑板上擦动时,第一次沿圆周擦动,第二次沿直线擦动,前后两次的摩擦分别是(  )
A.滑动摩擦,滑动摩擦
B.滑动摩擦,滚动摩擦
C.滚动摩擦,滑动摩擦
D.滚动摩擦,滚动摩擦
【答案】A
【变式2-3】
下列摩擦属于滚动摩擦的是(  )
A.铅笔与卷笔刀间的摩擦
B.旱冰鞋与地面间的摩擦
C.花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦
D.自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦
【答案】B
考点3:影响摩擦力大小的因素
【例3】
在“研究影响滑动摩擦力大小因素”
的实验中,做了如下图所示的实验。
    
  (1)为了测定摩擦力的大小,用弹簧测力计沿___________方向拉着木块在水平桌面上做__________运动,摩擦力的大小可从弹簧测力计示数得出。
  (2)比较图甲和图乙中弹簧测力计的示数得到的结论:___________________________;
  (3)比较图甲和图丙中弹簧测力计的示数得到的结论:____________________________。
【答案】(1)水平
匀速直线
  (2)接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
  (3)压力一定时,接触面越粗糙摩擦力就越大。
【变式3-1】
小梦在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,作了如下猜想:A.可能与接触面的粗糙程度有关;
B.可能与压力的大小有关。接着她按如图所示的步骤进行实验:
  
 
①用弹簧测力计水平拉木块
②用弹簧测力计水平拉木块
③用弹簧测力计斜向上拉木块在较光滑木板上匀速滑动
在粗糙木板上匀速滑动
在较光滑木板上匀速滑动  
(1)步骤①和②是为了验证猜想
(填“A”或“B”),所探究的摩擦力是指木块和木板之间滑动摩擦力。
(2)小梦接着按步骤①和③探究猜想B。你认为步骤③能否测出摩擦力?

(3)小梦想:滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关呢?她用①的装置进行实验:先水平拉动木块匀速滑动,读出弹簧测力计的示数为2牛,紧接着增大拉力使木块加速度滑动,读出此时弹簧测力计的示数为4牛。根据上述实验,小梦得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。分析操作过程,你认为小梦的结论可信吗?
,原因是

【答案】(1)A;木块(2)不能(3)不可信;没有匀速拉动木块运用
【变式3-2】
为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须(填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小
(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是
(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与
有关(均填“压力”或“接触面粗糙程度”)。
(4)比较甲、丁实验,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,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是
(填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图2所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明
(填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1)等于(2)丁(3)接触面粗糙程度(4)错误(5)不一定
考点4:弹力
【例4】
关于弹力,下列说法错误的是(  )
A.弹力是指弹簧形变时对其他物体的作用
B.压力、支持力、拉力都属于弹力
C.在弹性限度内,同一弹簧受到的拉力越大伸长越长
D.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
【答案】A
【变式4-1】
下列哪个力不属于弹力?(  )
A、地面对人的支持力
B、重力
C、人对车的推力
D、绳子对物体的拉力
【答案】B
【变式4-2】
在下图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
四.课堂训练
1、一杯水,宇航员将它带到太空,水结成冰,对水而言正确的说法是( 

  A、水的位置改变了,质量和重力要发生改变
  B、水的状态改变了,质量和重力要发生改变
  C、水的温度改变了,质量和重力要发生改变
  D、以上说法都不正确
【答案】D
2、物体从光滑的斜面滑下的过程中(不计空气阻力),受到的力有(

A.重力和支持力
B.重力、支持力和下滑力
C.重力、下滑力和摩擦力
D.重力和下滑力
【答案】A
3、如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是(  )
A.给自行车轴加润滑油
B.自行车轮胎上的花纹
C.轴承间安装钢柱
D.气垫船底和水面间的空气垫
【答案】B
4、如图所示,甲、乙两队正在进行拨河比赛,经过激烈比拼,甲队获胜,下列说法正确的是(  )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力小于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力
【答案】D
5、如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料做成的。棋子不会掉落是因为( 

  A.棋子所受的摩擦力等于其重力
B.棋子所受的摩擦力大于其重力
  C.棋子所受的摩擦力小于其重力
D.棋子的质量小,其重力可以忽略不计
【答案】A
6、使用弹簧测力计之前发现指针不是指着零刻度,而是指着零刻度的上方(当时打算测竖直向下的拉力)如果没调好零就测量,测得的力的大小跟力的真实值相比( 

  A、偏大 
B、偏小 
C、相等 
D、不能确定
【答案】
B
7、下列写法中,正确的是( 

  A、2kg=2kg×9.8N/kg=19.6N
  B、2kg=19.6N
  C、G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N
  D、G=mg=2kg×9.8N=19.6N
【答案】
C
8、一根弹簧原长10cm,把它挂在支架上,在下方用3.2N的拉力竖直向下拉,弹簧长度为12cm,如果用9.6N的力沿竖直方向向下拉(没有超过测量范围),弹簧长度变为( 

  A、12cm 
B、14cm 
C、16cm 
D、18cm
【答案】
C
9、如图所示是足球运动中“头球攻门”的情景,当运动员用头球顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 
 (选填“形状”或“运动状态”),顶球时运动员给球施加了力,但是头也会感到痛,说明物体间力的作用是 
 的。
【答案】运动状态;相互
10、马路上一旦泼洒了机油,容易造成交通事故,特别是骑摩托车,自行车时容易摔倒。这是由于________的缘故,应急的解决方法有

【答案】摩擦力减小 
在有油的地方撒一些土
11、自行车把手上刻有凹凸不平的花纹是为了________摩擦;自行车刹车时,是通过增大刹车皮与车圈之间的________来增大摩擦。
【答案】增大 
压力
12、小宇用50N的水平力把重15N的木块压在竖直的墙面上,木块恰能匀速下滑,此时木块受到的摩擦力大小是________;若减小水平压力,木块受到的摩擦力将________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】15N 
变小
13、如图所示,一物体A放在粗糙水平面上,A重力为20牛,此时物体A受到的摩擦力为________N。现在一弹簧测力计沿水平方向拉A,A未动,此时弹簧测力计的示数为2牛。则物体A受到的摩擦力为________N。增大拉力,当弹簧测力计的示数为5N时,物体A仍然未动,则此时A受到的摩擦力为________N。后来,A在弹簧测力计拉力作用下做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为4.5
N。则此时物体A受到的摩擦力为________N。若再将一砝码放于A上,仍然使A做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数会________(填“增大”或“减小”)。若拿来几只圆柱形的钢棒垫在物体A的下面,则弹簧测力计匀速拉动A时的示数比刚才会________(填“增大”或“减小”)。
【答案】0
2
5
4.5
增大
减小
14、如图甲所示,小球用线系住挂在天花板上并与墙面接触,画出小球的受力示意图。如图乙所示,木块放在斜面上静止不动,试画出木块的受力示意图。
【答案】
15、在研究弹簧的伸长量与力的关系的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂,让其自然下垂,在其下端竖直向下施加力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的力F与弹簧的伸长量x做出的图像如图所示:
                 
  ①由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加________cm;
  ②该图像不过原点的原因是________。
【答案】
  ①0.5 
由图可知,弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧伸长量增加0.5cm。
  ②弹簧在竖直悬挂自然下垂时,在自身重量的作用下已有一定量的伸长。
16、小丽同学在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,作了以下猜想:A.可能与接触面的粗糙程度有关;B.可能与接触面间的压力大小有关;
C.可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。
  为了检验上述有关猜想是否正确,她设计了以下实验方案:
  步骤1:用弹簧测力计水平拉木块在木板上做匀速直线滑动,读出测力计的读数(如图甲);
  步骤2:把砝码放在木块上(如图乙),匀速拉动木块和砝码,读出测力计读数;
  步骤3:把木块平放在毛巾上,匀速拉动木块和砝码(如图丙),读出测力计读数。
            
实验
  次数
接触面材料
  性质
压力
  /N
摩擦力
  /N
1
木块与木板
8
4.0
2
木块与木板
12
5.4
3
木块与毛巾
12
8.5
(1)实验中,弹簧测力计显示的读数是拉力F的大小,间接测得摩擦力f大小的关键是要保证木块做____________运动。
  (2)比较1、2次实验可以得到:________________________________________________;
   
比较2、3次实验可以得到:________________________________________________。
  (3)
为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上在增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤。
  步骤4:___________________________________________________________________。
【答案】
(1)匀速直线运动;
 (2)接触面一定时,压力越大,摩擦力越大;压力一定时,接触面越粗糙摩擦力就越大;
 (3)把木块分别横放、竖着放,然后用弹簧测力计拉动其在水平木板上做匀速直线运动,观察弹簧测力计示数。
Syman1.3
几种常见的力
学习重难点
知道重力的特点,理解重心的概念;
理解弹力产生的条件,会确定弹力的方向;
理解摩擦力产生的条件,会判断摩擦力的有无,能确定摩擦力的种类;
能结合力学知识求解摩擦力的大小和方向。
知识点梳理
知识点梳理一、重力
1、重力的概念
重力定义:由于地球的吸引而受到的力叫做重力。符号:G
  要点诠释:地面附近的一切物体,不论它是运动还是静止,不论它是固态、液态还是气态,都要受到重力的作用。如在上升过程中的氢气球仍受重力。一切物体所受重力的施力物体都是地球。
2、重力的三要素
  ①、重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成正比。
公式:G=mg或g=G/m,其中g=9.8N/㎏。
  注意:利用公式G=mg进行计算时,质量m的单位必须是㎏,不能用g,否则计算得出的数据就会有错误。
  ②、重力的方向:重力的方向是竖直向下的。据此制成了重垂线来检查墙壁是否竖直,也可改进后检查窗台、桌面等是否水平。
  注意:竖直向下与垂直向下不同,所谓竖直向下是指向下且与水平面垂直,其方向是固定不变的。
  ③、重心:重力的作用点叫做物体的重心。为了研究问题方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在重心上。
 (1)形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。如球的重心是它的球心。大多数物体的重心在物体上,少数物体的重心不在物体上(如环形物体)。
薄板形物体的重心可用悬挂法来确定。
方法是:在物体上任取一点,用细绳从这点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,然后用细绳在这条直线外的任一点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,这两条直线的交点即为该物体的重心。
3、重力和质量的区别和联系
如下表所示:
质量
重力


定义
物体所含物质的多少
由于地球的吸引而使物体受到的力
方向
没有方向
竖直向下
大小
不随物体所处位置的改变而改变
随在地球上位置的改变而变化
符号
m
G
单位
千克(kg)
牛顿(N)
测量工具
托盘天平
弹簧测力计
联系
G=mg,其中g=9.8N/kg
知识点梳理二、摩擦力
1、摩擦力
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,这种力就叫做滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生的条件:摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。
(1)接触面粗糙;(2)接触并挤压;(3)相对运动。
摩擦力方向:与相对运动的方向相反。
摩擦力测量:①:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
②:测量滑动摩擦力时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力(即弹簧测力计的示数)与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
滑动摩擦与滚动摩擦的区别:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。
2、摩擦的利用和防止
1.利用:增大有用摩擦,可以增大压力,增大接触面的粗糙程度。例如:鞋底有花纹;自行车更快停下来,可以用力捏闸。
2.防止:减小有害摩擦,减小压力
,减小接触面的粗糙程度。例如:冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦;变滑动为滚动;使接触面隔开。
知识点梳理三、弹力
1、弹力
弹力的概念:物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
弹力的成因:物体受力发生形变,不受力时又能自动恢复原来形状的特性叫做弹性。能自动恢复原来形状的形变叫弹性形变;物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大。
常见的弹力:日常所称的拉力、压力、支持力等,其实质都是弹力。例如,桌面对茶杯的支持力,其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。
注意:弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不能完全复原。
知识点梳理四、实验突破
实验名称:研究影响滑动摩擦力大小的因素
1.实验方法:控制变量法。在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。
2.提出猜想:影响滑动摩擦力的因素可能有,接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。
3.实验器材:木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。
4.实验步骤:
(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。
(3)换用材料相同,但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。
5.实验结论:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
实验注意点:
1.
因为弹簧测力计本身有重量,为了保证水平拉力,牵引木块时,要握住弹簧测力计的外壳;使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,集中注意力盯住弹簧测力计的指针,一直拉到底,在指针不颤动时读数。
2.实验拓展:验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。方法:把木块侧放,改变和木板的接触面积,保持对木板的压力比不变、接触面的粗糙程度不变,测出此时木块与长木板之间的摩擦力。决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”,物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关,而是跟接触面的“粗糙程度”有关。
3.实验改良:可以把弹簧测力计固定如图所示,水平连续拉动木板(不需要木板匀速直线运动),这样木块相对于地面是静止的,受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数还是木块与木板间的滑动摩擦力。
三.典型例题
考点1:重力、重心概念的理解
【例1】
下列说法正确的是(

A.竖直上抛的物体不受重力
B.在空中高速飞行的飞机不受重力的作用
C.自由下落物体所受重力在增大
D.地球附近的物体要向地面降落,这是由于物体受到重力的作用
【答案】D
【变式1-1】
下列关于重力的说法中正确的是(  )
A.在斜面上向下滚动的物体所受重力的方向是沿斜面向下的
B.向上投出的篮球上升过程中未受重力,下落过程中才受重力作用
C.重力的方向是垂直向下的
D.抛出的物体最终会落回地面,这是由于物体受到重力作用
【答案】D
【变式1-2】
月球对它表面的物体也有引力,并且这个引力是地球的
,一个在地球上为600N的物体,在月球上用天平测得的结果是(  )(g=10N/㎏)
A.600N
B.100N
C.100kg
D.60kg
【答案】D
【变式1-3】
一个鸡蛋的质量为60g,求它所受的重力是______,若运到月球上质量_____,重力________。(不变、变小、变大)
g=10N/㎏
【答案】0.6N
不变
变小
【变式1-4】
关于物体所受重力的方向,下列表示正确的是(

  
【答案】C
考点2:摩擦力
【例2】
关于摩擦力下列说法中正确的是(  )
A.两个物体相互接触时他们之间一定有摩擦力
B.相同条件下滚动摩擦力比滑动摩擦力小
C.物体质量越大受到的摩擦力越大
D.摩擦力都是有害的
【答案】B
【变式2-1】
几位同学学习了关于摩擦的知识后,提出了这样的假设:如果没有摩擦将会发生什么现象?假设错误的是(  )
A.人们将无法正常行走
B.用筷子无法夹住饭菜
C.抛出的物体无法回到地面
D.汽车无法启动
【答案】C
【变式2-2】
用黑板擦在黑板上擦动时,第一次沿圆周擦动,第二次沿直线擦动,前后两次的摩擦分别是(  )
A.滑动摩擦,滑动摩擦
B.滑动摩擦,滚动摩擦
C.滚动摩擦,滑动摩擦
D.滚动摩擦,滚动摩擦
【答案】A
【变式2-3】
下列摩擦属于滚动摩擦的是(  )
A.铅笔与卷笔刀间的摩擦
B.旱冰鞋与地面间的摩擦
C.花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦
D.自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦
【答案】B
考点3:影响摩擦力大小的因素
【例3】
在“研究影响滑动摩擦力大小因素”
的实验中,做了如下图所示的实验。
    
  (1)为了测定摩擦力的大小,用弹簧测力计沿___________方向拉着木块在水平桌面上做__________运动,摩擦力的大小可从弹簧测力计示数得出。
  (2)比较图甲和图乙中弹簧测力计的示数得到的结论:___________________________;
  (3)比较图甲和图丙中弹簧测力计的示数得到的结论:____________________________。
【答案】(1)水平
匀速直线
  (2)接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大
  (3)压力一定时,接触面越粗糙摩擦力就越大。
【变式3-1】
小梦在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,作了如下猜想:A.可能与接触面的粗糙程度有关;
B.可能与压力的大小有关。接着她按如图所示的步骤进行实验:
  
 
①用弹簧测力计水平拉木块
②用弹簧测力计水平拉木块
③用弹簧测力计斜向上拉木块在较光滑木板上匀速滑动
在粗糙木板上匀速滑动
在较光滑木板上匀速滑动  
(1)步骤①和②是为了验证猜想
(填“A”或“B”),所探究的摩擦力是指木块和木板之间滑动摩擦力。
(2)小梦接着按步骤①和③探究猜想B。你认为步骤③能否测出摩擦力?

(3)小梦想:滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关呢?她用①的装置进行实验:先水平拉动木块匀速滑动,读出弹簧测力计的示数为2牛,紧接着增大拉力使木块加速度滑动,读出此时弹簧测力计的示数为4牛。根据上述实验,小梦得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。分析操作过程,你认为小梦的结论可信吗?
,原因是

【答案】(1)A;木块(2)不能(3)不可信;没有匀速拉动木块运用
【变式3-2】
为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须(填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小
(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是
(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与
有关(均填“压力”或“接触面粗糙程度”)。
(4)比较甲、丁实验,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,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是
(填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图2所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明
(填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1)等于(2)丁(3)接触面粗糙程度(4)错误(5)不一定
考点4:弹力
【例4】
关于弹力,下列说法错误的是(  )
A.弹力是指弹簧形变时对其他物体的作用
B.压力、支持力、拉力都属于弹力
C.在弹性限度内,同一弹簧受到的拉力越大伸长越长
D.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
【答案】A
【变式4-1】
下列哪个力不属于弹力?(  )
A、地面对人的支持力
B、重力
C、人对车的推力
D、绳子对物体的拉力
【答案】B
【变式4-2】
在下图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
四.课堂训练
1、一杯水,宇航员将它带到太空,水结成冰,对水而言正确的说法是( 

  A、水的位置改变了,质量和重力要发生改变
  B、水的状态改变了,质量和重力要发生改变
  C、水的温度改变了,质量和重力要发生改变
  D、以上说法都不正确
【答案】D
2、物体从光滑的斜面滑下的过程中(不计空气阻力),受到的力有(

A.重力和支持力
B.重力、支持力和下滑力
C.重力、下滑力和摩擦力
D.重力和下滑力
【答案】A
3、如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是(  )
A.给自行车轴加润滑油
B.自行车轮胎上的花纹
C.轴承间安装钢柱
D.气垫船底和水面间的空气垫
【答案】B
4、如图所示,甲、乙两队正在进行拨河比赛,经过激烈比拼,甲队获胜,下列说法正确的是(  )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力小于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力
【答案】D
5、如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料做成的。棋子不会掉落是因为( 

  A.棋子所受的摩擦力等于其重力
B.棋子所受的摩擦力大于其重力
  C.棋子所受的摩擦力小于其重力
D.棋子的质量小,其重力可以忽略不计
【答案】A
6、使用弹簧测力计之前发现指针不是指着零刻度,而是指着零刻度的上方(当时打算测竖直向下的拉力)如果没调好零就测量,测得的力的大小跟力的真实值相比( 

  A、偏大 
B、偏小 
C、相等 
D、不能确定
【答案】
B
7、下列写法中,正确的是( 

  A、2kg=2kg×9.8N/kg=19.6N
  B、2kg=19.6N
  C、G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N
  D、G=mg=2kg×9.8N=19.6N
【答案】
C
8、一根弹簧原长10cm,把它挂在支架上,在下方用3.2N的拉力竖直向下拉,弹簧长度为12cm,如果用9.6N的力沿竖直方向向下拉(没有超过测量范围),弹簧长度变为( 

  A、12cm 
B、14cm 
C、16cm 
D、18cm
【答案】
C
9、如图所示是足球运动中“头球攻门”的情景,当运动员用头球顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 
 (选填“形状”或“运动状态”),顶球时运动员给球施加了力,但是头也会感到痛,说明物体间力的作用是 
 的。
【答案】运动状态;相互
10、马路上一旦泼洒了机油,容易造成交通事故,特别是骑摩托车,自行车时容易摔倒。这是由于________的缘故,应急的解决方法有

【答案】摩擦力减小 
在有油的地方撒一些土
11、自行车把手上刻有凹凸不平的花纹是为了________摩擦;自行车刹车时,是通过增大刹车皮与车圈之间的________来增大摩擦。
【答案】增大 
压力
12、小宇用50N的水平力把重15N的木块压在竖直的墙面上,木块恰能匀速下滑,此时木块受到的摩擦力大小是________;若减小水平压力,木块受到的摩擦力将________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】15N 
变小
13、如图所示,一物体A放在粗糙水平面上,A重力为20牛,此时物体A受到的摩擦力为________N。现在一弹簧测力计沿水平方向拉A,A未动,此时弹簧测力计的示数为2牛。则物体A受到的摩擦力为________N。增大拉力,当弹簧测力计的示数为5N时,物体A仍然未动,则此时A受到的摩擦力为________N。后来,A在弹簧测力计拉力作用下做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为4.5
N。则此时物体A受到的摩擦力为________N。若再将一砝码放于A上,仍然使A做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数会________(填“增大”或“减小”)。若拿来几只圆柱形的钢棒垫在物体A的下面,则弹簧测力计匀速拉动A时的示数比刚才会________(填“增大”或“减小”)。
【答案】0
2
5
4.5
增大
减小
14、如图甲所示,小球用线系住挂在天花板上并与墙面接触,画出小球的受力示意图。如图乙所示,木块放在斜面上静止不动,试画出木块的受力示意图。
【答案】
15、在研究弹簧的伸长量与力的关系的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂,让其自然下垂,在其下端竖直向下施加力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的力F与弹簧的伸长量x做出的图像如图所示:
                 
  ①由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加________cm;
  ②该图像不过原点的原因是________。
【答案】
  ①0.5 
由图可知,弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧伸长量增加0.5cm。
  ②弹簧在竖直悬挂自然下垂时,在自身重量的作用下已有一定量的伸长。
16、小丽同学在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,作了以下猜想:A.可能与接触面的粗糙程度有关;B.可能与接触面间的压力大小有关;
C.可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。
  为了检验上述有关猜想是否正确,她设计了以下实验方案:
  步骤1:用弹簧测力计水平拉木块在木板上做匀速直线滑动,读出测力计的读数(如图甲);
  步骤2:把砝码放在木块上(如图乙),匀速拉动木块和砝码,读出测力计读数;
  步骤3:把木块平放在毛巾上,匀速拉动木块和砝码(如图丙),读出测力计读数。
            
实验
  次数
接触面材料
  性质
压力
  /N
摩擦力
  /N
1
木块与木板
8
4.0
2
木块与木板
12
5.4
3
木块与毛巾
12
8.5
(1)实验中,弹簧测力计显示的读数是拉力F的大小,间接测得摩擦力f大小的关键是要保证木块做____________运动。
  (2)比较1、2次实验可以得到:________________________________________________;
   
比较2、3次实验可以得到:________________________________________________。
  (3)
为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上在增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤。
  步骤4:___________________________________________________________________。
【答案】
(1)匀速直线运动;
 (2)接触面一定时,压力越大,摩擦力越大;压力一定时,接触面越粗糙摩擦力就越大;
 (3)把木块分别横放、竖着放,然后用弹簧测力计拉动其在水平木板上做匀速直线运动,观察弹簧测力计示数。
Syman