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【核心素养】人教版物理八年级下册 第八章《运动和力》单元复习课件
展开第八章 运动和力单元复习第八章 运动和力跳台滑雪运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时,他的速度已达到100 km/h。这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势跃向空中。然后,为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像飞机一样,向前滑翔。最终,滑雪板稳稳地落在地面上。滑雪运动包含很多科学知识。学好关于运动的科学,不仅能够使你深入认识体育运动,还能深入了解自然。单元复习复习内容 第1节 牛顿第一定律第2节 二力平衡第3节 摩擦力第1节 牛顿第一定律(Newton first law) 复习内容 阻力对物体运动的影响牛顿第一定律惯性010203第1节 牛顿第一定律阻力对运动的影响 运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢。若运动的物体不受阻力,将保持做匀速直线运动。①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。②力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因。③建立过程:在经验事实的基础上,通过科学推理得出。①惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质, 我们把这种性质叫做惯性。②惯性是物体本身的一种属性。一切物体在任何情况下 都具有惯性。物体的质量越大,惯性越大。③惯性的利用与防范。惯性牛顿第一定律牛顿第一定律知识结构第1节 牛顿第一定律知识一、阻力对物体运动的影响力是维持物体运动的原因物体的运动不需要力来维持第1节 牛顿第一定律【设计实验】让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下,如图所示,改变水平面表面的粗糙程度,使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾,第二次铺棉布,第三次将棉布去掉,只剩下木板,比较小车每次在水平面上滑行的距离。【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。知识一、阻力对物体运动的影响第1节 牛顿第一定律【进行实验与收集证据】(1)在水平木板上铺上毛巾,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。(2)在水平木板上铺上棉布,让小车从斜面上同一位置由静止滑下,观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。(3)让小车从斜面上同一位置由静止滑下,观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。知识一、阻力对物体运动的影响第1节 牛顿第一定律【实验记录表】知识一、阻力对物体运动的影响第1节 牛顿第一定律【分析论证】对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到了阻力的作用。小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越大,速度减小得越_______。 对上述实验结论进一步推理得出:如果运动的物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以___________的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的,即物体的运动________力来维持。慢恒定不变不需要知识一、阻力对物体运动的影响第1节 牛顿第一定律【实验结论】运动物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。知识一、阻力对物体运动的影响第1节 牛顿第一定律【交流讨论】(1)实验方法 ①控制变量法:控制小车从斜面上同一高度处由静止释放,使小车到斜面底端时具有相同的________;②科学推理法:若小车不受阻力时,小车的速度将不会减小,将永远做__________运动。(2)本实验选用小车而不选用木块的原因是:相同条件下,小车受到的阻力较小,实验现象较明显。知识一、阻力对物体运动的影响第1节 牛顿第一定律初速度匀速直线知识二、牛顿第一定律1. 牛顿第一定律的建立过程伽利略笛卡尔牛顿牛顿第一定律第1节 牛顿第一定律2. 牛顿第一定律的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。3. 对牛顿第一定律的理解 ①“一切物体”说明该定律对所有物体都是普遍适用的。②“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。“没有受到力的作用”包含两层意思:一是该物体不受任何外力的作用,这是一种理想化的情况,实际上是不存在的;二是该物体所受力的合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。知识二、牛顿第一定律第1节 牛顿第一定律③ “或”指两种状态必居其一,不能同时存在。也就是说,物体如果没有受到力的作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动。④牛顿第一定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。⑤牛顿第一定律说明了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。若不受力,则运动状态不改变;反之,如果物体的运动状态发生了改变,则一定受到了力的作用。知识二、牛顿第一定律第1节 牛顿第一定律知识三、惯性一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。第1节 牛顿第一定律1. 惯性2. 理解惯性(1)惯性的普遍性:一切物体在任何情况下都具有惯性。(2)惯性大小的决定因素:惯性的大小由物体的____决定,质量越大,惯性越大。与物体的形状、运动状态、位置、受力情况等无关。(3)惯性与牛顿第一定律的区别: 惯性是物体的一种属性,任何物体在任何情况下都具有惯性。牛顿第一定律是物体不受力时遵循的运动定律,只有物体不受力时才成立。质量惯性是物体自身的一种性质;与外界条件无关力是物体对物体的相互作用,一个物体不会产生力力有大小、方向和作用点惯性只有大小,只与质量有关保持物体运动状态不变改变物体的运动状态应说“由于惯性”“具有惯性”,不能说“惯性力”“受到惯性” 等应说“受到力”“施加力”“在力的作用下”等3. 区分惯性与力知识三、惯性第1节 牛顿第一定律4. 利用惯性解释现象知识三、惯性第1节 牛顿第一定律 如图所示,把一个鸡蛋放在硬纸板上,硬纸板放在杯口上。用手快速水平弹动硬纸片时,发现硬纸片上的鸡蛋没有跟着纸片运动,而是落入水杯中。 用惯性解释该现象的方法:解释:当快速水平弹动硬纸片时,硬纸片飞出,但是静止的鸡蛋由于惯性仍然要保持它原来的静止状态,所以鸡蛋会落入水杯中。(1)跳、投、掷等跳远或跳高运动员快速助跑;投球时,快速投出;都是利用了物体的惯性。这些现象的共同特点是增加了物体离开原点(起跳点、脱手点)时的运动速度,当物体离开之后由于具有惯性,将保持这个速度运动下去,所以物体离开时的速度越大,运动的越远。5. 惯性的利用知识三、惯性第1节 牛顿第一定律(2)锤头变紧锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,这是因为锤柄突然停止时,锤头由于惯性会继续向下运动,这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。知识三、惯性第1节 牛顿第一定律(1)交通事故与惯性交通事故的发生,多数是由于惯性造成的。行驶的车辆在遇到紧急情况下要刹车,刹车后,轮子不转了,但是由于惯性,汽车还会向前滑动一段距离,如果此时前面有车子离得太近,就会发生交通事故。6. 惯性的危害和防止知识三、惯性第1节 牛顿第一定律知识三、惯性第1节 牛顿第一定律 为了人身安全,交通法规定:人们开车或坐车时,要系安全带,车辆安装安全气囊等。同时对车辆限速、限载,要求车辆保持车距,公交车启动时提醒乘客“站稳扶好”等,都是减少惯性可能给人带来的伤害。 ②防范措施汽车发生碰撞时,安全带把人固定在坐椅子上,防止飞出车外。汽车发生碰撞时,安全气囊会打开,保护人体与方向盘等部件撞击造成的伤害。视频总结——《第1节 牛顿第一定律》【典例1】如图是探究阻力对物体运动的影响的实验。实验中先将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离,再去掉棉布重做以上实验。关于此实验,下列说法正确的是( )C 跟踪练习A.因为木板比棉布光滑,所以第二次实验时应将小车放在斜面上的高度要略低一些B.小车在铺有棉布的木板上滑行距离较大一些,说明力是维持物体运动的原因C.两次实验中小车最终都会停下来,是因为力改变了小车的运动状态D.伽利略对类似的实验进行了分析并推理得出:一切物体在没有受力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态第1节 牛顿第一定律解析见下页 A.根据控制变量法,实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达斜面底端时的速度相同,故A错误;B.小车在铺有棉布的木板上滑行距离较大一些,是因为小车在棉布上受到的阻力较小,力是改变物体运动状态的原因,物体运动的原因不需要力去维持,故B错误;C.小车到达斜面底端时的速度相同,两次实验中小车最终都会停下来,是因为力改变了小车的运动状态,故C正确;D.伽利略对类似的实验进行了分析并推理得出:一切运动的物体在没有受力作用时,总保持匀速直线运动状态,故D错误。跟踪练习第1节 牛顿第一定律故选C。【典例2】在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,实验装置如图所示。(1)实验过程中,让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下,其目的是使小车进入水平面时的_______相同;(2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动,小车静止时的位置如图所示,由此可得出:小车受到的阻力越_____ ,速度减小越慢。进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持__________运动状态;(3)冰雪天气路面湿滑,阻力较小,结合该实验结论,开车时应_________才能保证行驶安全(写出一个合理答案即可)。减速慢行 解析见下页 跟踪练习速度小匀速直线 第1节 牛顿第一定律(1)实验中,为了使小车到达水平面时速度相同,让小车在同一斜面上从同一高度由静止滑下。(2)在不同材料的表面上,小车滑行的距离是不同的,在表面光滑的木板上滑行的距离最长,在最粗糙的毛巾上滑行的距离最短,可见小车在毛巾上运动受到的摩擦力最大,在木板上运动受到的摩擦力最小,以上实验表明:小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的距离越远;进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持匀速直线运动状态。(3)雪天气路面湿滑,阻力较小,开车时应减速慢行才能保证行驶安全,否则刹车时汽车运动的距离较大,容易发生追尾事故。跟踪练习第1节 牛顿第一定律【典例3】2022年3月23日下午空间站“天宫课堂”,宇航员完成了太空抛物实验。实验中,只见王亚平把冰墩墩正对着叶光富手的方向顺手一推,只见冰墩墩稳稳地沿着原来抛出去的方向,一路飘到了同伴叶光富的手里。如图,冰墩墩在太空中处于失重状态,在空中不受力的作用,它在空中飞行做_________运动;这个小实验直接验证了________定律,也说明物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。不需要 跟踪练习第1节 牛顿第一定律解析见下页 匀速直线 牛顿第一 一切物体在任何情况下都有惯性,即任何物体都有保持原来运动状态的性质。冰墩墩原来与手一起运动,离开手后,由于惯性,继续运动;冰墩墩不受力,不会改变运动状态。故离开手后运动的冰墩墩做匀速直线运动。这个实验证明:运动的物体,如果不受力,会保持匀速直线运动——这是牛顿第一定律的内容。同时,不受力的冰墩墩,还能在空中做匀速直线运动,这说明运动不需要力来维持。跟踪练习第1节 牛顿第一定律【典例4】下列有关惯性的说法正确有_________。①汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害②火车刹车后不能马上停下来,是由于火车具有惯性③司机驾车时系安全带,可以减小自己的惯性④车速越快越不容易停下来,因为车速越快惯性越大①② 跟踪练习①汽车在转弯时若不减速慢行,人和车会由于惯性继续保持原来的方向运动,易造成伤害事故,故汽车转弯时要减速,故①正确;②火车刹车后不能马上停下来,是由于火车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故②正确;③惯性的大小只与物体的质量有关,系安全带不能减小惯性,故③错误;④惯性大小只与物体的质量有关,与车速无关,故④错误。第1节 牛顿第一定律综上所述,①②正确。【典例5】生活中,人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是( )A.运动员助跑跳远,利用了物体速度越大惯性越大的原理B.拍打掉衣服上的灰尘,利用了衣服的惯性C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤头的惯性D.用力甩掉手上的水,利用了手停止运动后水产生的惯性C 跟踪练习运动员助跑跳远,利用了人的惯性,但惯性大小只与质量有关,与运动速度无关,故A错误;B.拍打掉衣服上的灰尘时,衣服受力运动,而灰尖由于惯性保持原来的静止状态,所以与衣服脱离,这是利用了灰尘的惯性,故B错误;C.紧固锤头时撞击锤柄的下端,锤柄遇到障碍物停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,所以就套紧在锤柄上了,利用了锤头的惯性,C正确;D.惯性是物体固有的性质,不是临时产生出来的,故D错误。第1节 牛顿第一定律所以选C.【典例6】(1)当小汽车发生被追尾交通事故时,坐在车上乘客的头部会向_______(选填“前倾”或“后仰”);(2)请你解释造成这种现象的原因_______;(3)此时车上的_______安全设备能够起到保护头颈部的作用。跟踪练习(1)(2)当小汽车发生被追尾交通事故时,坐在该车内的乘客身体随车迅速向前运动,而头部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以坐在车上乘客的头部会向后仰。(3)此时车上较软的头枕能够起到保护头颈部的作用。第1节 牛顿第一定律后仰 见解析头枕第2节 二力平衡(equilibrium)第2节 二力平衡复习内容 二力平衡的条件 二力平衡条件的应用 ①平衡状态:物体受几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,则这几个力平衡,物体处于平衡状态.②平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力).③二力平衡:当物体受到两个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说这两个力平衡.④二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反,并且在同一条直线上.①求力的大小和判断力的方向;②判断物体的运动状态(平衡状态或非平衡状态);③找重心.二力平衡条件的应用 二力平衡二力平衡条件知识结构第2节 二力平衡知识一、平衡状态与平衡力 物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说这几个力平衡,物体处于平衡状态。使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。当物体受到两个力的作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。1. 平衡状态2. 平衡力3. 二力平衡第2节 二力平衡 知识二、探究二力平衡的条件【提出问题】二力平衡时,二力的大小、方向、作用点应该有什么关系? 它们在一条直线上吗?下面通过实验探究二力平衡的条件。【设计实验】如图所示,将小车放在光滑的水平桌面上,使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究,分别改变这两个力的大小(通过改变砝码的质量)、方向、是否共线(通过扭转小车实现)和是否同体(通过分别拉2辆小车实现),由静止释放小车,观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。第2节 二力平衡【进行实验与收集证据】(1)如实验装置图甲所示,将小车放在光滑的水平桌面上,安装好实验装置。在两边的托盘里分别放上质量不相等的砝码,观察小车的运动情况。(2)在两边的托盘里放上质量相等的砝码,观察小车的运动情况。 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡(3)将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处,使二力的方向同时向左,观察小车的运动情况(乙图)。(4)保持两边托盘里的砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动情况(丙图)。乙 丙 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡(5)控制二力的大小不变,方向相反,保持二力在同一直线上,用细线把两个小车的挂钩连在一起。用剪刀把细线剪断,观察小车的运动情况(丁图)。 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡【实验记录表】 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡【分析论证】(1)比较表中实验序号1与2可知,要使小车保持静止,必须使两托盘中砝码的质量相等,说明二力平衡的条件之一是两个力的大小相等。(2)比较表中实验序号2与3可知,当二力方向相反时,小车静止;当二力均向左拉,即方向相同时,小车的运动状态改变,说明二力平衡的条件之一是两个力方向相反。 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡(3)比较表中实验序号2与4可知,当把小车扭转一个角度,使二力不在同一条直线上时,小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来的静止状态时,二力在同一条直线上,说明二力平衡的条件之一是两个力作用在同一条直线上。(4)比较表中实验序号2与5可知,当二力作用在同一物体上时,小车静止;当二力作用在不同物体上时,小车的运动状态改变,说明二力平衡的条件之一是两个力作用在同一物体上。 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡【实验结论】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。记忆口诀:“同体、等大、反向、共线”。 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡【交流与评估】(1)本实验中选用了小车而不选用木块,是为了减小摩擦给实验带来的误差。(2)本实验设计的优点是:可以不考虑物体的重力对实验的影响。(3)实验中,桌面必须水平,否则小车的重力会影响实验。(4)实验中,如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态,则原因是小车受到桌面的静摩擦力比较大. 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡(5)方案二:用小卡片探究二力平衡的条件①该方案以小卡片为研究对象,钩码通过定滑轮对卡片施加力的作用。②当两线端所挂钩码质量相等时,小卡片静止;当两线端所挂钩码质量不等时,小卡片运动;把小卡片转过一个角度,再松手时,小卡片转动;用剪刀把小卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动。③本方案选用硬纸片的原因是减小摩擦对实验的影响,但是还受重力,因此对实验结论也有影响。 知识二、探究二力平衡的条件第2节 二力平衡知识三、二力平衡条件的应用 (1)静止在水平面上的物体物体静止,所受的重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力,则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。所以支持力的大小等于物体重力的大小 F=G,支持力的方向竖直向上。1. 求力的大小和判断力的方向(2)弹簧测力计测重力原理因为物体静止,所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力,则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 物体重力等于拉力: G=F第2节 二力平衡以在水平路面上运动的小车为例分析:水平路面上运动的小车受到的力有:在竖直方向上有重力G、地面支持力N;在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。2. 判断物体的运动状态 ①若牵引力等于阻力,则二力平衡,小车向左做匀速直线运动;②若牵引力大于阻力,二力不平衡,小车向左做加速直线运动 ;③若牵引力小于阻力,二力不平衡,小车向左做减速直线运动。 知识三、二力平衡条件的应用 第2节 二力平衡利用二力平衡,可以找不规则物体的重心,例如前边讲的悬挂法找薄板的重心。重力的方向竖直向下,可采用悬挂法确定形状不规则物体的重心。图乙中物体重心在AB线段上,图丙中物体重心在DE线段上,故AB与DE的交点C即为该物体的重心。3. 找重心知识三、二力平衡条件的应用 第2节 二力平衡①受到平衡力运动状态不发生改变保持静止或匀速直线运动②受非平衡力运动状态要发生改变运动的速度或方向发生改变4. 运动和力的关系知识三、二力平衡条件的应用 第2节 二力平衡 分析杯子静止在桌面上,杯子与桌面间有力的作用,想一想哪些是平衡力?哪些力是相互的力?重力G与桌面对杯子的支持力N平衡的二力杯子对桌面有一个压力F;桌面对杯子有一个支持力N相互的二力5. “平衡力”和“相互的力”知识三、二力平衡条件的应用 第2节 二力平衡(2) “平衡的二力”与“相互的二力”的区别同一物体两个物体知识三、二力平衡条件的应用 第2节 二力平衡视频总结——《平衡的力与相互的力 》【例题1】一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动,下列关于该汽车的说法正确的是( )A.运动状态不变,受力平衡 B.运动状态不变,受力不平衡C.运动状态改变,受力平衡 D.运动状态改变,受力不平衡D跟踪练习第2节 二力平衡汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动,运动的快慢虽然不变,但运动的方向在改变,即运动状态在改变,处于非平衡状态,受力不平衡。故选D。【例题2】春晚,我们能欣赏到很多传统杂技表演,“顶碗”就是其中之一。如图是一名男演员正举着一名头上顶着碗的女演员,并保持静止。下列说法正确的是( )A.碗受到的重力与女演员对碗的支持力是一对平衡力B.碗对女演员的压力与女演员对碗的支持力是一对平衡力C.男演员受到的重力与地面对男演员的支持力是一对平衡力D.女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力A跟踪练习第2节 二力平衡解析见下页 A.碗受到的重力与女演员对碗的支持力,符合二力平衡条件,是一对平衡力,故A正确;B.碗对女演员的压力与女演员对碗的支持力,没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;C.男演员受到的重力小于地面对男演员的支持力,不是一对平衡力,故C错误;D.女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡,没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故D错误。所以选A.跟踪练习第2节 二力平衡【例题3】如图所示,绳子拉着小球,使小球在水平面做匀速圆周运动。不考虑空气阻力,g取10N/kg。(1)画出小球所受重力和小球对绳子拉力的示意图; (2)若小球质量为100g,则小球所受重力为_____ N;(3)小球受力_______(选填“平衡”或“不平衡”),你的依据是__________ 。小球受到绳子对它的拉力和重力,由于重力和拉力不在一条直线上,所以不是一对平衡力.跟踪练习第2节 二力平衡解析见下页 1 不平衡 跟踪练习第2节 二力平衡【例题4】为了探究“二力平衡的条件”设计了如图甲的实验。(1)当小车处于静止或__________状态时,小车处于平衡状态;(2)实验通过改变左右两盘砝码的_____来探究二力的大小关系;(3)将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后恢复原状,这说明两个力必须作用在_________上,物体才能平衡;(4)实验小组在实验中发现当左盘放入2N的砝码、右盘放入1.5N砝码时,小车也处于静止状态,此时小车受到的_______(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象可能是小车受到______力的影响,力的大小是_____ N,方向水平向_____(选填“左”或“右”)。右跟踪练习第2节 二力平衡匀速直线运动 质量同一直线 是摩擦 0.5解析见下页 (1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。(2)实验中通过改变砝码的质量来改变绳子对木块的拉力,探究二力大小的关系。(3)用手将小车扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,松手后,小车将扭转回来,说明两个力必须满足两个力在一条直线上。(4)小车静止,小车处于平衡状态,此时木块受到的一定是平衡力。木块受到向左2N的拉力,向右1.5N的拉力,此时木块还受到桌面对它的摩擦力作用,在这三个力作用下处于平衡状态,即F左=F右+f所以摩擦力 f=F左﹣F右=2N-1.5N=0.5N 方向水平向右。跟踪练习第2节 二力平衡第3节 摩擦力(friction force)复习内容 摩擦力探究影响滑动摩擦力大小的因素静摩擦与滚动摩擦摩擦的利用和防止 01020304第3节 摩擦力摩擦力①定义:两个相互接触的物体,当有相对运动(或有相对 运动趋势)时,在接触面上会产生一种阻碍物体相对 运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。②方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。①滑动摩擦力: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。②滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。 接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大。①增大有益摩擦的方法:增大压力;使接触面粗糙; 变滚动摩擦为滑动摩擦。②减小有害摩擦的方法:减小压力;使接触面光滑; 变滑动摩擦为滚动摩擦;使接触面分离。摩擦的利用与防止摩擦力影响滑动摩擦力大小的因素知识结构第3节 摩擦力两个相互接触的物体,当它们有相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。 (1)作用点:为研究方便,可把摩擦力的作用等效到一个点上,把这个等效点取在接触面上,也可以取在物体的重心上。(2)方向:摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。(3)大小:当物体做匀速直线运动或保持静止时,受到的摩擦力大小可以利用二力平衡条件求解。1. 摩擦力2. 摩擦力的三要素知识一、摩擦力第3节 摩擦力(1)概念: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,这种力叫做滑动摩擦力。(2)产生的四个条件 :①两个物体相互接触;②两个物体相互挤压;③两个物体发生相对运动;④两个接触面不光滑。四个条件缺一不可。(3)方向:滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向相反的。3. 滑动摩擦力人推箱子向右滑动时,箱子相对于地面向右运动时,受到的滑动摩擦力方向就向左。 知识一、摩擦力第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素第3节 摩擦力(1)原理:二力平衡(2)测量方法如图所示,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,此时读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。(3)原理分析由于木块在长木板上做匀速直线运动,受到的力为平衡力,在水平方向上木块受到滑动摩擦力f 和弹簧测力计的拉力F是一对平衡力。由二力平衡条件可知,木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,所以读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。1. 测量滑动摩擦力滑动摩擦力的大小与什么因素有关?提出问题猜想和假设(1)在地面上推箱子前行时,箱子越重,推起来越费力,由此可猜想滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关;(2)地面越粗糙,推起来越费力,由此可猜想滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。2. 探究影响滑动摩擦力大小的因素 第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素(1)实验器材:弹簧测力计、木块、木板3块(粗糙程度不同)、砝码等。 (2)实验方法:①控制接触面的粗糙程度不变,通过加减砝码改变木块对木板的压力,测出摩擦力。②控制压力不变,改变木板的粗糙程度,测出摩擦力。③分析数据,归纳结论。设计实验第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素(3)实验数据表格第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素进行实验与收集数据(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,读出弹簧测力计的示数,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;(2)在木块上放上砝码,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,读出弹簧测力计的示数,测出此时滑动摩擦力;(3)换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持放在木块上的砝码不变,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,读出弹簧测力计的示数,测出此时的滑动摩擦力大小。第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素(1)实验数据 分析与论证(2)在第1与2次实验中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,可得出结论:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(3)在第2与3次实验中,压力不变,接触面的粗糙程度不同,可得出结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素实验结论:滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素1. 实验中的探究方法(1)控制变量法: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不变,改变物块对接触面的压力;探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。(2)转换法:通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。交流与讨论第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素 实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计,所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此,将实验方案改进如下:木块位于长木板上,用弹簧测力计拉住一端,弹簧测力计的另一端固定。改进后,水平向右拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于平衡状态,此时无论长木板是否做匀速直线运动,都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。实验评估木板可以不做匀速直线运动,弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态,便于读数。第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素(1)把木块平放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F1。(2)把木块侧放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F2。(3)分析论证:因为F1=F2,所以可得出结论:拓展1:探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系3. 实验拓展在接触面粗糙程度和压力大小相同时,摩擦力的大小与接触面积的大小无关。第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素(1)把木块与砝码放在木板上面,以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动,读出这时的拉力F1。(2)保持压力、粗糙程度都相同,以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动,读出这时的拉力F2。(3)分析论证:因为F1=F2,所以可得出结论:拓展2:探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系在接触面粗糙程度和压力大小相同时,摩擦力的大小与运动速度的大小无关。第3节 摩擦力知识二、影响滑动摩擦力大小的因素(1)定义当两个物体具有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍物体间发生相对运动的力,叫做静摩擦力。(2)静摩擦力的方向静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反。1. 静摩擦力人走路时,脚(鞋底)向后蹬地面,相对于地面有向后的运动趋势,地面会对脚有一个向前的静摩擦力 f,人靠这个静摩擦力前进。知识三、静摩擦与滚动摩擦第3节 摩擦力(3)静摩擦力的大小①根据二力平衡条件求静摩擦力。②静摩擦力存在一个最大值,称为最大静摩擦力,它等于使物体刚要运动时所需要的最小外力。手握瓶子处于静止状态,瓶子受到重力G和静摩擦力f 的作用,该二力是一对平衡力,所以大小相等:f=G。人推箱子没有推动,箱子在水平方向上受到推力F和静摩擦力f 的作用,该二力是一对平衡力,大小相等:f=F。知识三、静摩擦与滚动摩擦第3节 摩擦力2. 滚动摩擦力(1)定义:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫作滚动摩擦力。(2)滚动摩擦小于滑动摩擦。知识三、静摩擦与滚动摩擦第3节 摩擦力1. 增大有益摩擦的方法 (1)增大物体间的压力;(2)使接触表面粗糙;(3)变滚动摩擦为滑动摩擦。知识四、摩擦的利用和防止 第3节 摩擦力2. 减小有害摩擦的方法 (1)减小压力 ;(2)使接触表面光滑;(3)变滑动摩擦为滚动摩擦。(4)使两个物体间的接触面分离知识四、摩擦的利用和防止 第3节 摩擦力跟踪练习【例题1】学习摩擦力时,老师做了如图所示的实验,将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。(1)无论是向左拉牙刷,还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向______。(2)当向右拉木板时,若以_______为参照物,也可把牙刷看成向左运动,所以滑动摩擦力的方向与物体______________相反。相对运动的方向(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的。(2)当向右拉木板时,若以木板为参照物,也可把牙刷看成向左运动,而滑动摩擦力的方向是向右的,所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。第3节 摩擦力右木板【例题2】如图所示,用F=100N的水平力把重20N的物体压在竖直墙壁上静止不动,物体受到的摩擦力大小为 _____N,摩擦力方向_________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。如图所示,物体被压在竖直墙壁上静止不动,此时物体受到平衡力作用,物体在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,则摩擦力的大小等于重力为20N;这两个力的方向相反,因重力方向是竖直向下,所以摩擦力的方向是竖直向上.跟踪练习第3节 摩擦力竖直向上20 视频总结——《第3节 摩擦力》【例题3】小明同学发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种:一种台阶式(甲图),一种斜坡式(乙图)。 (1)它们表面都有凸出的条纹,这是通过增大______________来增大摩擦;当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时______(选填“受”或“不受”)摩擦力,当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡______(选填“向上”或“向下”);跟踪练习第3节 摩擦力向上接触面粗糙程度 不受 解析见下页 (2)小明与妈妈站在图乙的电梯上上楼购物,妈妈让小明推一辆购物车,小明一看,车下有四个轮子,这是利用_________ 来减小摩擦;当小明推着购物车在乙电梯上楼时发现,如果不稍用力推购物车,购物车会从斜坡上滑下来,于是小明对购物车施加一个沿着斜面向上的推力,使自己、购物车与电梯一起匀速上升,此时以电梯为参照物,购物车是________的(选填“运动”或“静止”),小明所受购物车的反作用力与所受摩擦力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。跟踪练习第3节 摩擦力不是滚动代替滑动 静止解析见下页 (1)电梯表面有凸出的条纹,这是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时,人与电梯之间没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力。当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,人有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡向上。(2)购物车安装轮子,是用滚动代替滑动,减小摩擦力。由于自己、购物车与电梯一起匀速上升,与电梯的位置不发生变化,所以,以电梯为参照物,购物车是静止的。小明对购物车施加一个沿着斜面向上的推力时,受到重力、电梯的支持力、摩擦力和购物车的反作用力而平衡,所以小明所受购物车的反作用力与所受摩擦力不是一对平衡力。跟踪练习第3节 摩擦力跟踪练习【例题4】下图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。 (1)将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 ____________运动。(2)由图甲可知:此时木块受到的滑动摩擦力大小为______N。(3)由图乙和图丙可知:在其他条件相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越_____ 。(4)本实验产生误差的原因是:_______ 。(写一条即可)很难控制木块做匀速直线运动第3节 摩擦力1.2大匀速直线 解析见下页 (1)“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验的原理是二力平衡条件,因此应该沿水平方向拉木块做匀速直线运动。(2)由二力平衡条件可知,摩擦力大小与拉力大小相等,图甲弹簧测力计的示数为1.2N,则摩擦力为1.2N。(3)由图乙、丙可知,接触面的粗糙程度相同,图丙的压力比图乙大,弹簧测力计的示数图丙较大,即图丙的摩擦力较大,说明在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(4)本实验产生误差的原因是很难控制木块做匀速直线运动。跟踪练习第3节 摩擦力跟踪练习【例题5】小华同学在做如图所示的实验时,用弹簧测力计A水平向左拉木板,使木板向左匀速运动,木块和弹簧测力计B处于静止状态,弹簧测力计A的示数为10N,弹簧测力计B数为4N,则木块所受摩擦力的大小是_______N,方向是__________,水平地面对木板的摩擦力是____N。水平向左第3节 摩擦力46解析见下页 跟踪练习第3节 摩擦力