第十三章、复习教案
"力和机械"章末整合教案本章内容可以分为两个部分，一是最常见的力──重力、弹力、摩擦力。二是简单机械──杠杆、滑轮、轮轴和斜面。理解最常见的力产生的条件和特征，是物理学中的基本知识，是学习力学的基础。本章教材从同学们的生活经验入手展开对常见的重力、弹力和摩擦力的学习与探究，并以文字和图片的形式列举了大量的实例，体现了新课标三维目标的要求。下面对本章内容进行总结梳理，以帮助同学们全面系统地学习知识。
一、重力与重力三要素
1.万有引力：宇宙任何两个物体之间，大到天体，小至灰尘，都存在互相吸引的力，即万有引力。
2.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。重力与质量是两个完全不同的概念，它们有着本质区别，切不可混为一谈，下面列表比较归纳。
重力质量
符号Gm
定义由于地球的吸引而使物体受到的力物体所含物质的多少
影响因素物体所受的重力随不同位置g的变化而变化质量是物质的属性，与其他因素无关
方向竖直向下没有方向
单位牛顿/N千克/kg
测量工具弹簧测力计天平、台秤、杆秤等
联系G=mgG=mg 3.重力的三要素⑴重力的大小：物体的重力与质量成正比，其关系为G/m=g或G=mg，g=9.8N/kg。重力的大小可用弹簧测力计来测量。注意：公式G/m=g或G=mg中的g为重力与质量的比例常数，数值为9.8N/kg，即在地面附近质量为1kG的物体受到的重力为9.8N；在粗略计算时g取10N/kg；利用计算时要注意各量的单位：m、g、G的单位分别为kg、N/kg、N。⑵重力的方向：由于重力的作用效果是将物体拉向地面，所以重力的方向总是竖直向下的。人们利用这一特性制成重垂线来检查墙壁是否竖直，也可在水平仪上悬挂一重垂线检查物体表面是否水平。
如上图所示，在地球上的四个位置分别静立着中国人、北极熊、阿根廷人和企鹅，他们都受到重力的作用，且重力的方向竖直向下指向地心，北极熊、阿根廷人和企鹅与我们的感觉一模一样。⑶重力的作用点：重力在物体上的作用点叫重心。注意：物体重心的位置与物体的形状、材料是否均匀有关，对于材料均匀、形状规则的物体，其重心位于几何中心。
二、弹力与弹簧测力计
1.弹力的产生：物体由于发生弹性形变而产生的力──弹力。物体受力发生形变，不受力又恢复到原来的形状，这叫弹性。任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。例如字典放在桌面上，字典和桌面都发生了形变，只不过这种形变特小，那么字典和桌面之间存在着相互作用的弹力，常称之为压力和支持力。压力、支持力、拉力、推力、张力都属于弹力。
2.弹簧测力计
⑴原理：弹簧受到的.拉力越大，它的伸长就越长。弹簧测力计只有在弹性形变范围内，伸长量才与受到的拉力成正比。若超出弹性限度，它就可能被损坏。
⑵使用方法：①用前观察：指针是否指零、量程及分度值的大小。②同学们在使用时应注意：a.不超量程；b.拉动时要避免与外壳摩擦，以免影响测量的准确度；c.读数时视线要与刻度面垂直。
探究活动──弹簧测力计的制作和使用，几乎可以说是要求直接让学生拿弹簧自制测力计测力的大小，没有繁文缛节，注重的是过程，讲究的是方法，包括注意事项都是让学生自己总结出来。
三、摩擦力
1.摩擦力：两个相互接触的物体，当它们要发生或正在发生相对运动时，在相互接触的表面上会产生一种阻碍相对运动的力，这个力叫摩擦力。
2.摩擦力产生的条件：⑴两物体要相互接触；⑵两物体要发生相对运动；⑶两物体间要产生正压力。
3.作用效果：阻碍物体间的相对运动。
4.方向：与物体相对运动趋势或相对运动的方向相反。
5.分类：滑动摩擦和滚动摩擦。
说明：滚动摩擦是比较复杂的运动，不可称为滚动摩擦力；在压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6.影响滑动摩擦力大小的因素
⑴与压力有关：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
⑵与接触面粗糙程度有关：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
⑶滑动摩擦力的测量原理：二力平衡条件，如上图所示，物体在水平拉力F的作用下，在水平面上做匀速直线运动，拉力F与F1摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F=F1，由的读数可知滑动摩擦力的的大小。
⑷探究影响滑动摩擦力大小的因素。这里采用的研究方法叫控制变量法。在研究滑动摩擦力与压力的关系时，要至少做两次实验测量滑动摩擦力，且前后两次实验务必保证接触面粗糙程度相同而压力不同，并将两次实验的测量结果进行比较，从而得出结论；在研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，也要至少做两次实验测量滑动摩擦力，且前后两次实验务必保证压力相同而接触面的粗糙程度不同，并将两次实验的测量结果进行比较，从而得出结论。
7.增大和减小摩擦力的方法
⑴增大有益摩擦的方法：使接触面粗糙，增大压力。如在汽车轮胎上刻花纹，以防打滑；啤酒瓶只有紧握手中才不下滑。
⑵减小有害摩擦的方法：减小压力，使接触面变得光滑些，用滚动代替滑动，使相互接触的表面分离(如加润滑油和用压缩空气或电磁场使摩擦面脱离接触)。
四、杠杆
1.定义一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动。"硬棒"不一定是棒，泛指在外力作用下不变形的物体；杠杆可以是直的，也可以是弯的。
2.杠杆五要素
⑴支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母"O"表示。
⑵动力：使杠杆转动的力，用"F1"表示。
⑶阻力：阻碍杠杆转动的力，用"F2"表示。
⑷动力臂：从支点到动力作用线的距离，用"L1"表示。
⑸阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用"L2"表示。
同学们在学习时要注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人们的意愿转动的力叫动力，而把阻碍杠杆按照人们需要方向转动的力叫阻力；力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线是通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。
3.杠杆的平衡条件：
⑴杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2，若F1L1>F2L2杠杆不平衡，会向F1方向转动；若F1L1<F2L2杠杆不平衡，会向F2方向转动。⑵杠杆的平衡：杠杆在力的作用下，静止不动或匀速转动，我们就说杠杆平衡了。
4.杠杆的应用：⑴省力杠杆：L1>L2，杠杆平衡时F1<F2，这样的杠杆省力，但要多移动距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离)，例如撬棒、羊角锤、铡刀等。⑵费力杠杆：L1<L2，杠杆平衡时F1>F2，这种杠杆使用起来费力，但少移动距离。如理发剪刀、缝纫机脚踏板、镊子等。⑶等臂杠杆：L1=L2，则F1=F2，使用它既不费力，也不省力，既不费距离，也不省距离，天平的实质即是一个等臂杠杆。
怎样判断一个杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，其关键在于比较动力臂和阻力臂的大小。
五、其他机械
发明和使用机械，始终是伴随着人类社会发展的重要活动，各种各样的机械都集中了人类的智慧。
1.滑轮及滑轮组
⑴定滑轮：使用时转轴位置不动的滑轮，其实质是一个等臂杠杆，特点：虽不省力，但能改变力的方向。
⑵动滑轮：转轴和重物一起移动的滑轮，其实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，特点：省一半力，但不能改变力的方向。教材引出定滑轮和动滑轮后，直接让学生探究它们的特点，只有要求，没有给出结论。鲜明地突出了注重的是过程和方法。
⑶滑轮组：使用滑轮组时，用几股绳子承担重物，加在绳端的拉力就是物重的几分之一。
⑷确定绳子股数的方法：先确定哪个是动滑轮，哪个是定滑轮。在动滑轮和定滑轮之间画一虚线，将它们隔离开来，只数绕在动滑轮上绳子的段数。
⑸组装滑轮组的原则是："奇动偶定"。当绳子股数为奇数时，绳子固定端应栓在动滑轮的挂钩上即"奇动"，如不改变力的方向，则需要的动滑轮数=定滑轮数=(n-1)/2；若需改变力的方向，则再添加一定滑轮；当绳子股数为偶数时，绳子固定端应栓在定滑轮的挂钩上即"偶定"，如不改变力的方向，则需要的动滑轮数n/2，定滑轮比动滑轮少一个；若需改变力的方向，则动滑轮与定滑轮数应相等。
2.轮轴与斜面
⑴轮轴定义：两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置。半径大者为轮，半径小者叫轴。
⑵斜面是一种可以省力的简单机械，但费距离。当你的力量不能直接把重物提到高处时，一个斜面就可解决问题，利用斜面提高重物，增加了重物移动的距离，根据使用机械时力和距离的关系，利用斜面可以省力斜面在生活中应用极多，例如图书馆入口处建造的一条供残疾人使用的轮椅通道；山区的公路盘旋曲折；桥梁引桥等都利用了斜面省力的原理。
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