2020-2021学年沪科版物理八年级下册知识点详细总结
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1、1 力学基础力学基础 一、力的一、力的基本知识基本知识 1、力的、力的概念概念 定义:力是一个物体对另一个物体的作用。 (力是物体之间的相互作用) (1)产生力的条件:两个物体(或多个物体) 相互作用(推、拉、提、举、压等都叫做作用) (2)施/受力物体 施力物体:“施加”力的物体(主动) 受力物体:“承受”力的物体(被动) (3)力的符号 力一般用字母“F”表示 单位:牛顿,简称牛,符号 N 例:小明用大小为 10N 的力 F 把小强压在墙上壁咚 (4)辨析 力不能脱离物体而存在 力不一定需要接触 2、力的作用效果、力的作用效果 (也就是说一个力作用在物体上,会使物体怎么样,就叫做力的作用效
2、果。 ) 力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。 (1)产生形变:形状或者体积发生变化 (2)改变运动状态:包括加速、减速、运动方向发生改变、静止到运动、运动到静止 3、力的三要素与力的表示、力的三要素与力的表示 力的三要素(力的三个特点) 力的表示 大小 线段长度 方向 箭头方向 作用点 有向线段的起点 例:木块受到水平向右大小为 20N 的拉力作用 = 20 2 4、相互作用力的特点、相互作用力的特点 (1)相互作用力:力的作用总是相互的,相互作用的两个力称为相互作用力。 A 给 B 一个力的同时,B 肯定也会给 A 一个力!就像手打桌子,手也会感觉疼一样,因为手在打桌子的同时也
3、会受 到桌子给手的力。 那么此时,A 既是施力物体又是受力物体,B 也同样。但是要注意描述。 例:小明撞墙。这个描述中小明是施力物体,墙是受力物体。 墙把小明弹回来了。这个描述中墙是施力物体,小明是受力物体。 (2)相互作用力的特点 相互作用的两个力有以下特点 大小相等(等大) 方向相反(反向) 作用于同一直线上(共线) 作用于不同物体上(异体) 同时产生,同时消失,同时改变 一定是同种性质的力 其中前 4 点必须掌握,后 2 点做了解 二、弹力二、弹力 1、形变(根据能否恢复原状分类)、形变(根据能否恢复原状分类) (1)弹性形变:物体受力发生形变,当力撤去后,物体能够自行恢复原状的形变称为
4、弹性形变。 例:气球、篮球形变 (2)塑性形变:物体受力发生形变,当力撤去后,物体不能自行恢复原状的形变称为塑性形变。 例:橡皮泥、面包形变 *(3)弹性:物体发生弹性形变后能够自行恢复原状的性质,叫做弹性。 2、弹力、弹力 (1)定义 发生弹性形变的物体,为了恢复原状从而施加给与其接触物体上的力,叫做弹力。 例:用手把气球压扁,气球发生的是弹性形变,气球想要恢复原来的球形,从而给手施加的力。 (2)弹力产生的条件 接触并且产生弹性形变 (接触并挤压) (3)弹力的三要素 方向: 垂直于接触面 作用点:作用于接触面上 与恢复原状方向相同 与发生形变方向相反 3 大小:在一定限度内(范围内) ,
5、弹力的大小与发生弹性形变的程度成正比。 (胡克定律) 解释:在不损坏物体的前提下(弹性限度) ,物体弹性形变越大,弹力就越大。 3、弹簧测力计、弹簧测力计 (1)原理:在一定限度内,弹簧伸长的长度与拉力大小成正比。 (与胡克定律的描述相反) (2)结构 示意图: 实物图: (3)使用步骤 选:估计待测力的大小并根据弹簧测力计的量程与分度值选择合适的弹簧测力计 调零:a、上下拉动挂钩,防止弹簧测力计卡壳 b、将指针调节至零刻度线处 测量:弹簧测力计轴线方向要与被测力方向保持一致。 (所以,弹簧测力计的摆放方向可以是任意方向,由被测力的方向决定) 读数:a、待指针静止时再读数 b、视线与刻度盘垂直
6、 三、重力三、重力 G 1、万有引力(了解)、万有引力(了解) 宇宙中任何两个物体之间都存在相互吸引的力,这种力叫做万有引力。 (万有引力的大小与两个物体的质量有关, 质量越大, 引力越大; 与两个物体之间距离有关, 距离越大, 引力越小。 ) 地球与其附近物体也存在万有引力。 2、重力的定义、重力的定义 物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。一般用 G 表示重力。 理解: (1)重力是由万有引力产生的,本身并不是万有引力。且重力小于万有引力。 (2)重力不需要接触,属于非接触力。 (3)重力的施力物体是地球,受力物体就是物体。重力不是物体具有的,是地球施加给物体的。 4 (4)地球吸引物体的
7、同时,物体也会吸引地球。是相互作用力的关系。 3、重力的方向、重力的方向 (1)方向:竖直向下,垂直于水平面,近似指向地心。 理解: 竖直与垂直要分清楚 由于地球是球体,所以世界各地的重力方向肯定是不同的 (2)重力方向的应用 重锤线:重锤线的方向为重力方向。 4、重力的大小、重力的大小 (1)物体所受重力的大小与物体质量成正比。 即: 其中 G 为重力;m 为质量;g 为重力与质量的比值,其单位为 N/kg(通过计算得出) 。 经过研究发现,在地球上同一地点,g 值为确定的数,在 9.8N/kg 左右。 (不同地点 g 值有变化,范围为 9.78N/kg9.832N/kg) (2)重力的计算
8、(公式) 其中 G 为物体受到的重力,m 为物体质量,g 一般取 10N/kg 或者 9.8N/kg。 5、重力的作用点、重力的作用点 (1)重心 重力作用于物体上的每一部分,也就是说物体每一部分都受到重力作用! 为了研究问题方便,我们将重力的作用点等效于一个点,这个点称为物体的重心。 重心是物体所受重力的等效作用点。 (重力的作用点是重心的说法是错误的) 对于形状规则,质量分布均匀的物体,其重心一定在其几何中心上。 物体的重心不一定在物体上。例:游泳圈 (2)重心与稳定性 物体的稳定性与两个因素有关 重心越低物体越稳定;支撑面越大物体越稳定 *自由静止在地面的物体,其重心的竖直投影一定在支撑
9、面内 = G = mg 5 力与运动力与运动 一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律 1、历史争论、历史争论 (1)亚里士多德:力是维持物体运动的原因。错误 (物体的运动必须要有力来维持) (2)伽利略:力是改变物体运动状态的原因。正确 (物体的运动不需要力来维持) *亚里士多德为什么错,因为他忽略了阻力对运动的影响。 2、探究阻力对运动的影响实验、探究阻力对运动的影响实验 让小车从斜面同一高度静止释放,观察小车在不同平面上运动的距离。 (1)实验方法 控制变量法 同一小车、同一斜面、相同的高度由静止下滑。 目的是为了让小车到达水平面的初速度相同。 转换法 用小车在水平面运动的距离表示阻力对运动的影
10、响大小。 (2)表格 实验序号 水平面材料 阻力大小 小车运动距离 对运动的影响 1 毛巾 很大 较近 很大 2 棉布 较大 较远 较大 3 木板 较小 很远 较小 (3)结论 运动的物体所受阻力越小,物体速度减小的越慢,物体运动的越远。 (运动的物体所受阻力越大,物体速度减小的越快,物体运动的越近) (4)推论(实验推理法) 运动的物体如果不受力的作用,那么物体会保持匀速直线运动。 (一直运动下去) (5)注意 同一斜面指的是斜面的倾斜程度相同。 毛巾和棉布不可以铺到斜面上。 6 3、牛顿第一定律、牛顿第一定律 (1)内容 一切物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线状态。 (除非有力迫使它
11、发生改变) (2)理解 “一切物体”表示该定律适用于所有物体,没有特例。 “不受力”的物体是不存在的,所以牛顿第一定律不是由实验得出的,而是在实验的基础上推理得出。 (不是臆断) (3)力与运动的关系 物体不受力 静止状态 匀速直线运动状态 “静者恒静,动者恒动”:如果一个物体处于静止状态,突然不受力时(所有力消失) ,则该物体继续保持静止;如 果一个物体处于运动状态,突然不受力时(所有力消失) ,则该物体会保持不受力瞬间的速度和运动方向不变,做 匀速直线运动。 二、惯性二、惯性 1、定义、定义 物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫做惯性定律。 理解:一切物体都具有惯性 原
12、有运动状态指的是运动的速度大小和运动方向 2、特点、特点 惯性是物体的固有属性,物体惯性的大小仅与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。 物体的惯性与空间位置、速度、状态、温度等因素都无关,尤其注意和速度大小无关。 3、易错、易错 惯性不是力,而是物体本身具有的一种性质。所以要注意以下说法: 物体受到惯性错误 由于惯性作用错误 受到惯性力错误 由于物体具有惯性正确 7 三、二力平衡三、二力平衡 1、共线力的合成(同一条直线上的力的合成)、共线力的合成(同一条直线上的力的合成) (1)同向 大小:合力等于两个力相加 方向:与两个力方向相同 (2)反向 大小:合力等于较大的力减去较小的力 方向:与较
13、大的力方向相同 (推想:当这两个力大小相等时,那么合力为零,也相当于不受力) 2、二力平衡、二力平衡 (1)平衡状态 静止或者匀速直线运动状态,叫做平衡状态。 (2)平衡力 物体处于平衡状态下受到的力叫做平衡力。 例:静止站在地面的人,受到重力和支持力,人处于平衡状态,我们就说该重力和支持力是平衡力。 物体仅受到两个力处于平衡状态,我们称为“二力平衡”状态;仅受到三个力处于平衡状态,我们称为“三力平衡”状 态;以此类推。 (3)二力平衡的特点 如果一个物体仅受到两个力的作用,处于平衡状态,那么这两个力有以下特点: 大小相等(等大) 方向相反(反向) 作用于同一直线上(共线) 作用于同一物体上(
14、同体) 3、探究二力平衡特点实验、探究二力平衡特点实验 两边放置砝码或者挂钩码,观察木块是否静止。 常考考点: 细绳分别绕过左右两边的定滑轮探究两个力是否方向相反 左右两边放置质量不相等的砝码(或个数不同钩码)探究两个力的大小是否相等 将木块扭转一定角度,观察是否平衡探究两个力是否作用在同一直线上 8 (或者将纸片扭转一定角度,这里要注意将纸片翻转是不行的) 用刀将木块切成两部分,或者将纸片剪成两部分探究两个力是否作用在同一物体上 用小车代替木块或用纸片代替小车减小摩擦力的对实验的影响 尽量选择质量较小的卡片减小卡片重力对实验的影响 *实际操作时会发现当两边砝码差别不大时,木块也能够平衡,是因
15、为有摩擦力影响 摩擦力与受力分析摩擦力与受力分析 一、摩擦力概述一、摩擦力概述 两个相互接触(并挤压)的物体,当它们发生相对运动或者有相对运动趋势时,会在接触面产生阻碍相对运动或相 对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。 1、摩擦力产生的条件、摩擦力产生的条件 (1)物体接触并挤压(弹力) (2)有相对运动或者相对运动趋势 (3)接触面粗糙 2、理解、理解 (1)有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力 (2)摩擦力不一定是阻力,也可以是动力(人走路) (3)要区分运动与相对运动 “运动”一般指的是以地面为参照物 摩擦力的“相对运动”参照物为与其接触的物体,准确的说是摩擦力的施力物体 3、摩擦力的
16、三要素、摩擦力的三要素 (1)方向 与“相对运动”或者“相对运动趋势”方向相反 (2)作用点 作用在接触面上(受力物体一侧) (3)大小 摩擦力的大小会根据摩擦力的分类不同,计算方式也不同。其中: 滑动摩擦力与粗糙程度和压力大小有关; 静摩擦力与受力分析有关; 9 滚动摩擦力的大小具体值不作要求。 二、摩擦力的分类二、摩擦力的分类 1、滑动摩擦力、滑动摩擦力 相互接触并挤压的两个物体,有相对滑动时,在接触面产生的阻碍相对滑动的力。 (1)探究滑动摩擦力大小的影响因素 猜想:可能与接触面粗糙程度、压力大小、运动速度有关 试验方法:控制变量法 甲、乙接触面粗糙程度相同,压力大小不同 乙、丙压力大小
17、相同,接触面粗糙程度不同 (同一组实验两次拉动速度不同,探究速度对摩擦力大小的影响) 实验结论 比较甲、乙,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大; 比较乙、丙,当压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。 注意事项 必须要水平匀速拉动(或者缓慢拉动) ,因为这个实验中是用弹簧测力计示数,也就是拉力来表示摩擦力的,只有 匀速拉动木块时,木块在水平方向上才处于二力平衡状态,此时拉力等于摩擦力。如图: (2)实验改进 在上个实验中,要求水平匀速拉动木块,但是在实际操作中很难做到这点,而且要拉动弹簧测力计,不方便读数, 所以对上述实验做改进,如图: 此时,拉动木块 A 并不会引起 B 的运动,B
18、始终处于静止状态,弹簧测力计也处于静止状态,方便我们进行读数。 (3)总结 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 *(4)拓展 滑动摩擦力公式 拉 滑 滑= 压 10 其中滑表示滑动摩擦力的大小,表示接触面粗糙程度(没有单位) ,压表示压力大小。 2、静摩擦力、静摩擦力 两个相互接触的物体,当它们有相对运动趋势时,在接触面会产生阻碍相对运动趋势的力。 (1)理解 运动的物体也能受到静摩擦力。例:手拿起杯子的过程,杯子在运动,但是受到的是手对杯子的静摩擦力。 判断是否为静摩擦力,一定要找到两个物体相互接触的位置,再判断这两个面在相互接触的时间内
19、是否有滑动。 (2)大小 静摩擦力是一种“被动力”,其大小一般由其他力的合力决定。也就是说先判断其他的力,再结合物体的运动状态, 看是否需要静摩擦力,静摩擦力的大小应该是多少。 总结:静摩擦力一般由受力分析决定。 例:物体放置在粗糙水平地面上,受到水平向右大小为 40N 的拉力,和水平向左大小为 10N 的拉力,物体保持静 止,请问物体受到的是什么摩擦力,以及摩擦力的大小。 先求出已知的两个力的大小合=12= 30N,合力方向是水平向右的,由题可知,物体处于静止状态,所 以摩擦力应该等于 30N,方向水平向左。由于物体在地面静止,该摩擦力为静摩擦力。 *(3)静摩擦力与滑动摩擦力的关系 自由静
20、止在粗糙水平面上的物体,施加一个水平向右的力 F,力 F 从 0 开始不断增大,该物体受到的摩擦力变化情 况如图所示: 图像解读: 在拉力 F 增大到max之前,摩擦力随着拉力增大而增大,而且始终等于拉力,直到摩擦力达到最大值。在此 过程中受到的摩擦力为静摩擦力,物体处于静止状态。 当拉力 F 大于max之后,摩擦力不再增大,而是一个定值,等于滑动摩擦力。此时物体相对地面开始运动。 静摩擦力的大小0 静 一般情况下,我们认为滑= 1=40N 2=10N 0 / F/N 滑 max 11 3、滚动摩擦力、滚动摩擦力 一个物体在另一个物体上滚动所产生的摩擦力,叫做滚动摩擦力。 相同条件下(压力、粗
21、糙程度相同) ,滚动摩擦远小于滑动摩擦。 4、摩擦力的应用与防止、摩擦力的应用与防止 (1)增大有益摩擦的方法 增大压力。 例:手握紧车把防止摔倒 增大粗糙程度。 例:脚踏板凹凸不平 (2)减小有害摩擦的方法 减小压力 减小粗糙程度 分离接触面 例:气垫船、磁悬浮列车 变滑动为滚动 例:汽车安装轮子、大石块下面撒黄豆 三、受力分析三、受力分析 1、受力分析定义、受力分析定义 受力分析指的是将物体所有的受力情况分析清楚并对相应力进行求解的过程。 注意:在进行受力分析时,一定要将该物体所有受到的力全部分析到 每个力都要找到对应的施力物体 在对一个物体进行受力分析时,只能分析该物体受到的力,切忌分析
22、该物体施加给别的物体的力 2、受力分析的步骤、受力分析的步骤 (1)确定受力物体,只分析该物体受到的力 (2)分析题目中给出的已知力 (3)再分析重力 (4)按照接触点一次分析弹力、摩擦力 每个接触点都可能有弹力(压力、拉力、支持力)或者摩擦力 (5)根据物体的运动状态求解 3、受力分析的方法、受力分析的方法 (1)定义法 根据每个力的产生条件,结合物体运动状态进行判断力的有无。 (最基本) 比方说,滑动摩擦力产生的条件有三个(粗糙、运动趋势、接触并挤压) ,物体是否满足这三个条件,若都满足则 有滑动摩擦力,再进一步判断滑动摩擦力的方向。 12 (2)状态法(牛顿第一定律的逆用) 根据牛顿第一
23、定律我们可以得出以下结论: 当物体处于静止或者匀速直线运动状态时,则物体一定所受合力为零。即: 例:物体 A、B 叠放在水平地面上,A 受到水平向右大小为 30N 的拉力1,接触面粗糙,A 始终保持匀速直线运动状 态。求地面对 A 的摩擦力。 在水平方向上,物体受到水平向右大小为 30N 的拉力,由题物体保持匀速直线运动状态,根据牛一物体在水平方向 一定受到平衡力,则摩擦力一定为 30N,且水平向左。 (3)整体法 在受力分析时,为了研究问题方便,我们往往可以把有相互作用的两个或多个物体看成是一个整体。从而在分析时 只考虑这个整体受到的外部的力,不考虑这个整体内部各物体之间的力。 例:物体 A
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