公开课优质课九年级物理-力知识结构与测试题-物九年下知识点比赛获奖作品

力

导语

伟大的物理学家牛顿是经典力学的奠基人之一，为物理科学曾做出重要贡献。他的三大定律揭示了物体之间相互作用的规律。国际单位制中，力的单位叫做牛顿，简称牛，符号是N。我国也用牛顿作为力的单位。

力的单位用牛顿这个名称，是为了纪念英国伟大科学家牛顿而命名的。纪念他对物理学和数学上的贡献。

说明

本章讲述的是力学的初步知识，所讲的力的概念、力的单位和测量、力的图示、重力的大小与方向、同一直线上二力合成这些知识，都是今后学习后继知识的基础，也是各种物理测验和考试的重点。

理解力是一个物体对另一个物体的作用；能分析简单情况下的受力物体和施力物体.知道物体间力的作用是相互的，会用来解释简单的现象.知道力的作用效果是可以改变物体的运动状态，可以引起物体的形变.知道力的单位是牛顿.知道弹簧秤的构造.会正确使用弹簧秤.理解影响力的作用效果的三个要素——大小、方向和作用点；会作力的图示和力的示意图.知道什么是重力、重力的方向、重心；理解重力的大小跟质量成正比，会用公式G=mg计算重力.理解什么是合力，掌握同一直线上二力的合成，能灵活地用来分析、解决简单的问题.

中考分析

本单元内容是初中物理的基本知识，是力学的基础，重点考查内容和方法如下：（1）以填空、选择的形式考查对力的概念和规律的记忆、理解和应用，注重力和力的作用规律与生活实际的联系以及重力和质量的关系；（2）以填空、作图和实验的形式考查弹簧测力计的原理、读数和使用方法；考查观察和实验、应用物理知识解决简单问题的能力；（3）以选择、填空、作图的形式考查对力的三要素和同一直线上二力的合成的理解和应用物理知识解决简单问题的能力，其中用力的图示表示物体所受到的力的题型每年中考都会出现。

核心知识

一、力的概念：

⒈力是一个物体对另一个物体的作用。从这句话要领会出两点意思：⑴力是离不开物体而单独存在的；⑵一物体受到力的作用，必定有另外一个物体对它施加这种作用。所以谈力时，一定要搞清受力物体和施力的物体。

⒉力是有大小有方向的物理量。其单位为牛。

⒊力的图示：力的三要素：大小、方向和作用点。

⒋力的分类：按性质分类和按作用效果分类。

二、重力：

⒈重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。物体只要在地球上就要受此力。

⒉重力的方向：总是竖直向下。

⒊重力的大小：物体所受的重力简称为物体重，其大小用G=mg表示。

⒋重心：物体的各部分都受重力的作用于，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，称为物体的重心。物质分布均匀的有规则形状的物体的重心，在其几何中心。

⒌万有引力：任何两个物体间都存在着相互吸引的作用力。其大小与二者质量及二者之间的距离有关。

三、弹力：

⒈弹力的产生：当物体发生形变时，它就对迫使它发生形变的另一个物体产生弹力。所以产生弹力的条件有两条：⑴两个物体相接触；且⑵发生形变。缺一不可。

⒉弹力的方向：总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反。

⒊弹力的大小：除了弹簧的弹力可用公式求以外，其它弹力由于形变很微小，极难观察，因此在多数情况下判断物体之间受弹力否，还需通过物体的运动状态来决定，并利用平衡或不平衡的关系求出。

弹簧的弹力则用f=kx求出。

⒋从作用效果确定的几种弹力：支持力、压力、拉力、张力、浮力等。

四、摩擦力：摩擦力是接触力。在判断物体之间是否存在摩擦力及其方向时，应能正确理解相互接触的物体之间的两个方面的关系：在判断物体间是否存在相对运动或相对运动的趋势时，要明确研究对象和参照物；在已经判断出存在摩擦力的情况下要明确摩擦力的受力物和施力物。

⒈静摩擦力：

⑴静摩擦力产生条件：在相互接触的物体间，有相对运动的趋势。

⑵静摩擦力的方向：沿着接触面的切线方向，跟物体间相对运动的趋势的方向相反。 ⑶静摩擦力的大小：静摩擦力是被动力，当物体有相对运动的趋势时，静摩擦力总是跟切向方向的其它外力相平衡，这样我们就可以利用初中所学过的物体平衡的原理求出静摩擦力的大小和方向。

如图1所示，重量为G的物体在外力F的作用下，贴在竖直的墙壁上保持静止。

由于重力G的作用，物体（研究对象）相对于墙壁

（参照物）有向下运动的趋势，墙壁（施力物）对物体

（受力物）施加竖直向上的静摩擦力f，阻碍相对运动

的产生；静摩擦力f的大小跟切向（即竖直方向）的其

它外力（G）相平衡，所以f=G。与F无关。

⒉滑动摩擦力：

⑴滑动摩擦力的产生条件：在相互接触的物体间发生相对运动时。

⑵滑动摩擦力的方向：沿着接触面的切线方向，阻碍物体间的相对运动。

⑶滑动摩擦力的大小：与两物体间的正压力的大小N成正比。

即f= μ N

如图2所示，当物体A在物体B的表面上向右运动时，

B对A施加向左的滑动摩擦力，阻碍A和B的相对

运动。在考虑相对运动时，A为研究对象，B为参照物；

其中A为受力物体，B为施力物体。

如果以B为研究对象时，B相对于A有向左的相对运动，A对B施加向右的滑动摩擦力，阻碍B与A之间的相对运动。

⒊在研究摩擦力时有两点要注意：

⑴物体对水平面的正压力不一定等于物体的重量G，物体对倾角为a的斜面的正压力不一定等于Gcosa。但是不论支持面是什么样的，也不论物体受力情况如何复杂，物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力，总是一对作用力和反作用力，所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。

⑵摩擦力不是在任何情况下都在阻碍物体的运动。如汽车运动过程中，后轮是主动轮，它在驱动轴作用下它与地面的接触点相对于地面有向后运动的趋势，则地面对后轮上的触点施加以向前的静摩擦力f，f即为汽车运动过程中的牵引力。类似的例子你还能举出一些吗？请开动脑筋。

五、力的合成：

(1)首先要弄清，如果一个力作用在物体上，产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫那几个力的合力，而那几个力叫分力.求几个已知力的合力叫做力的合成.

(2)其次要弄清，求合力的方法只有在各力在一定直线上时，才能用加减法，而各力不在一条直线上时，要运用平行四边形定则去求，这一定要通过实验认真去理解.

六、力的分解：

力的分解是力的合成的逆运算，是求一个已知力的两个分力.仍然是运用力的平行四边形定则.两个分力的方向要根据已知力的两个效果来确定，不能随意分解；两个分力的受力物就是合力的受力物；两个分力的作用点就是合力的作用点；合力和分力的关系是等效代替的关系.合力与分力不能同时参与运算.

七、力矩：

这里要把力臂、力矩的概念弄清.力矩概念是反映力的转动效果的.

典型例题

例1 如图17甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力是2000N，夹角是，求这两个拉力的合力。

分析与解答：按作图法取5mm长为400牛的力，O点表示物体，作出平行四边形如图17乙，量得对角线长为45mm，故F的大小为牛。合力的方向沿夹角的平分线。

本题作出的平行四边形是菱形，我们可以用几何知识求合力F，在直角三角形OAD中，OD表示合力的一半， 3625牛。

在测量误差允许的范围内所得结果一致。

例2：大小不变的F₁、F₂两个共点力的合力为F，则有（）

A．合力F一定大于任意一个分力；

B．合力的大小即可等于，也可等于；

C．合力有可能小于任一个分力；

D．合力F的大小随间夹角增大而减小。

解析：正确答案是B、C、D。分析此题时，我们可以这样考虑，题目要求判断是在任意夹角下合力与分力的联系，不需要求解详细数值，因此，我们不必画出各种夹角下的很多个平行四边形来加以判断，我们可以取一些特殊值来分析；当的夹角是时，合力最大，当夹角是180°时，合力最小，因此的数值的变化范围是，（取些较简单的数），则，当夹角为180°时，合力小于分力，应排除A，同时可知C正确，对B答案由合力的变化范围可知正确，对D答案当和夹角为最小（）的合力最大，当夹角为最大值（）时，合力最小，随着的夹角增大，合力F反而减小。

答案：B、C、D。

例3：如图19甲所示，电灯的重力，绳与顶板间的夹角为绳水平，则绳所受的拉力；绳所受的拉力。

解析：先分析物理现象：为什么绳，受到拉力呢？原因是由于OC绳受到电灯的拉力才使，绳张紧产生拉力，因此OC绳的拉力产生了两个效果，一是沿OA向下的拉紧的分力，二是沿向左的拉紧绳的分力，画出平行四边形如图19乙所示，因为OC拉力等于电灯重力，因此，由几何关系得：

答案：

例4：在倾角斜面上有一块竖直放置的档板，在档板和斜面之间放有一个重为的光滑圆球，如图20甲，试求这个球对斜面的压力和对档板的压力。

分析和解答：先分析物理现象：为什么档板和斜面受压力呢？原因是球受到向下的重力作用，这个重力总是欲使球向下运动，但是由于挡板和斜面的支持，球才保持静止状态，因此，球的重力产生两个作用效果，如图20乙所示，故产生两个作用效果，两个分力①使球垂直压紧档板的力；②使球垂直压紧斜面的力，由几何知识可得：分别等于球对挡板和斜面的压力。