（整理版）力和机械.doc

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1、力和机械一、课标要求1认识力的作用效果。能用示意图描述力。会测量力的大小。解读：人们对“力的认识往往是从力的作用效果开始的。对于力的作用效果，要求学生能联系生活或实验现象认识到：力可以使物体的形状改变，使静止的物体运动、运动的物体停止运动、运动速度大小或方向发生改变,也就是力可以改变物体的运动状态。对于力的图示，要求会看、会画示意图，也就是知道用箭头方向表示力的方向，用箭头或箭尾表示力的作用点，并在箭头旁标注力的大小。作力的图示时，不要求线段的长度与力的大小严格成比例。“会测量力的大小指的是会使用弹簧测力计。2能通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力。解读：重力、弹力、摩擦力是生活中较常见

2、的几种力，课标对重力、弹力、摩擦力的要求都是最低的“了解水平。3通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。解读：课标要求学生在探究会使用杠杆、滑轮或其他简单机械中的任何一种，来改变力的大小和方向，这是对教学的最低要求。本教材让学生通过探究学习杠杆的平衡条件和定滑轮、动滑轮以及滑轮组的作用，与课标要求相比有所拓展。1 人的“力气有多大(l)握力：一般人右手平均瞬时最大握力为550N左右，左手为420N左右，如果要保持1min，右手平均握力为270N左右，左手为220N左右。(2)挺力：当前臂水平前伸，手掌由下往上提东西时，平均提力约为200N。(3)扭力：人直立时，双手扭动一个舵轮的力平

3、均为370N，女子为200N。(4)手臂拉力：成年男子平均拉力为690N，女子为380N。(5)背部拉力：男子背部拉力为自身体重的l50-200%，女子为自身体重的l00-150%。(6)蹬力：一般男子腿部的蹬力平均为2500N，女子为1500N。(7)踢力：练习气功的人，一脚踢出去，其冲力可达5000N。一个优秀的足球运发动，踢一脚也可到达同样的力量。(8)咬力：一般成年男子用门牙咬东西时，可产生150N的力。用臼齿咬东西时，可产生700N的力，训练有素的杂技演员的咬力可达880一l200N。(9)咀嚼力：吃烧牛肉时，需要的咀嚼力为235-320N，吃烧猪肉时，需要的咀嚼力为240-290N

4、。2 胡克定律教育出版社物理粤教沪科版教学用书八年级下册第66页“原文录用。3 引力和重力不同教育出版社物理粤教沪科版教学用书八年级下册第66页“原文录用。4 不同纬度地方的g值不同教育出版社物理粤教沪科版教学用书八年级下册第67页“g值不同原文录用。5 g月的大小教育出版社物理粤教沪科版教学用书八年级下册第67页“5.g月的大小原文录用。6 重心的概念及其位置教育出版社物理粤教沪科版教学用书八年级下册第67页“原文录用。7 摩擦与我们的生活日常生活中，摩擦与我们的关系是十分密切的。可以说摩擦在日常生活中无处不在，是不可缺少的。说起摩擦，人们马上就能说出它的许多害处：由于摩擦，走路会磨破鞋底；

5、车轮行驶会磨平轮胎；机器零件的磨损会降低机器的效率，缩短使用寿命；测量工具的磨损会影响精度。据统计，世界上各种动力系统有一半以上的能量是在摩擦中损耗的。但是，摩擦同世界上一切事物一样，都具有两面性，既有有益的一面，又有有害的一面。摩擦也不例外。建造房屋、制作家具需要靠摩擦；车辆行驶、机器运转也需要靠摩擦；甚至人类衣食住行都离不开摩擦。没有摩擦，世界会变成什么样子呢？假设一觉醒来，世界失去摩擦，看吧！房屋倒塌了，床也散了架，你正躺在一片瓦砾的地面上。该起床了，你想坐起来，手却撑不住地面；想穿衣服，手拿不住衣裤，穿不上鞋袜。你也不可能刷牙洗脸、端碗拿筷。用手去抓面包，面包却从手中滑掉了。蹬上自行车

6、，车轮只能原地转个不停，于是只好改为步行，但地面比玻璃面还光滑，一迈步，你也不知道跑到哪里去了这时你就会发现，原来摩擦还是人类的朋友！在摩擦对我们有益的情况下，就需要增大摩擦。增大摩擦的方法主要是使接触面粗糙些或增大接触面间的压力。例如，鞋的底面总是做出许多凹凸不平的花纹，这样走起路来就可以防止滑倒。冬天，在冰冻的道路上撒些炉灰渣，或给汽车的后轮缠上防滑链，车轮就不会打滑。火车的机车造得很重，这样它对钢轨的压力很大，也就增大了车轮跟钢轨间的摩擦，防止了车轮在钢轨上打滑。皮带传动靠的是皮带与轮之间的摩擦力，为了加大摩擦，皮带轮不能做得很光滑，皮带要比拟紧，以增大皮带对轮的压力。自行车刹车时，我们

7、把刹车把捏得越紧，闸皮对钢圈的压力就越大，它们间的摩擦力就越大，车轮会很快停止转动，在地面的运动由滚动变成了滑动，摩擦力增大，使自行车在很短的距离内停下。在摩擦对我们有害的情况下，就要设法减小摩擦，通常的做法有：将接触面做得尽量光滑。使接触面互相别离。例如，加润滑油可以在两个外表之间形成一层油膜，使凹凸局部脱离接触，是各种机器中减小摩擦的常用方法；还可以利用压缩空气或电磁场使摩擦面脱离接触，磁悬浮列车就是靠强磁场把列车微微托起，使列车脱离轨道，摩擦力就大大减小了。用滚动代替滑动，因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多。例如，由于机器的旋转运动局部和起支撑作用的不动局部存在摩擦，会造成机件磨损，而且浪费动

8、力能源，这时常常安装滚珠轴承以减小摩擦。8 滑动摩擦力为什么跟接触面积无关摩擦力产生在两个接触外表之间。我们用肉眼看到的光滑物体外表，在高倍显微镜下观察发现，物体的外表即使经过磨光可以发现许多凹凸不平的“峰和“谷。当两个接触面发生相对滑动的时候，势必要以剪切的方式破坏原来所有的接触点，使两个接触外表的凸起局部相碰撞而产生断裂、磨损，从而形成了对物体运动的阻碍。平行于接触外表而使接触点破坏所需要的剪切力，就等于摩擦力。两个物体接触时，两个物体之间只由个别突出局部支撑，绝大局部是不接触的，接触的这局部面积称为真实接触面积是异常小的。通过实验研究发现，这局部面积几乎跟外观看起来的接触面积无关，而与相

9、互之间的正压力成正比，所以对于同一个木块，改用不同侧面放置时，由于正压力不变，真实接触面积不变，因此滑动摩擦力的大小也就保持不变。需要特别补充说明的是，实验研究结果说明：对于比拟粗糙的外表，因接触面凸与凹局部交错啮合，会使摩擦系数增大；而对于非常光滑的外表，尤其是特别清洁的外表，由于真正接触面积增大和接触点粘结强度提高，所以摩擦系数也会增大。外表越光洁，摩擦系数的值也越大，这同人们一般的常识大不相同。9 对阿基米德撬地球的讨论教育出版社物理粤教沪科版教学用书八年级下册第69页“原文录用。10 阿基米德是怎样发现杠杆原理的教育出版社物理粤教沪科版教学用书八年级下册第69页“阿基米德是怎样发现杠杆

10、原理的原文录用。11 简单机械简单机械是人类在生产劳动实践中创造的一些简单生产工具开展演变而来的。凡能够改变力的大小和方向的装置，统称“机械。利用机械既可减轻体力劳动，又能提高工作效率。机械的种类繁多，而且比拟复杂。根据伽利略的提示，人们曾尝试将一切机械都分解为几种简单机械，实际上这是很困难的，通常是把以下几种机械作为根底来研究。例如，杠杆、滑轮、轮轴、齿轮、斜面、螺旋、劈等。前四种简单机械是杠杆的变形，所以称为“杠杆类简单机械。后三种是斜面的变形，故称为“斜面类简单机械。不管使用那一类简单机械都必须遵循机械的一般规律功的原理。 杠杆、轮轴、滑轮、斜面、螺旋和劈的总称，是复杂机械的根底。起初人

11、们应用简单机械,主要是为了获得机械利益，即在机械的帮助下用小的力来获得大的力。此外，有时使用简单机械是增大位移，或者为了改变作用力的方向、改变作用点的位置等。使用简单机械既简单方便，又可以获得以上各种好处，能满足人们的不同需要，所以简单机械的应用极为广泛。简单机械工作时处于静止或低速运动状态，可将它的运动分为平动和转动。讨论其工作原理时，可以从力或力矩的平衡以及做功两个方面来分析。对于平动的简单机械，可以应用力的平衡条件求出输入力和输出力的关系式，用力的大小与力的作用点沿力作用线的方向所移动的距离的乘积来计算所做的功。对于转动的简单机械，可以应用力矩平衡条件求出输入力和输出力的关系式，用力矩的

12、大小与绕转轴所转动的转角的乘积来计算所做的功。如果不考虑摩擦所消耗的功，当简单机械处于平衡状态时输入力做的功与输出力所做的功大小相等，这说明简单机械虽可省力但不能省功，这就是机械功的原理。简单机械虽然古老，但它在现代各种机械和仪器中仍然被广泛采用。将各种简单机械根据其特点进行组合，就可以组成更复杂的机械，当今社会我们使用的复杂机械都是由各种简单机械有机组合而成的。例如起重机的实质就是由滑轮组和杠杆组合起来的。另外，对于像机器人等先进的机械来说，也离不开简单机械。而机械的传动系统就是简单机械的组合。任何先进的机械都可以分为机械控制系统和机械传动系统。随着电子技术的开展，机械控制系统越来越先进，使

13、人们操作起来越来越方便。12 人身上的杠杆人身上有206块骨，其中一局部起着杠杆作用。这些杠杆在肌肉的牵引下，绕着关节转动，使人完成各种动作。肌肉靠坚韧的肌腱附着在骨上，例如肱二头肌上端肌腱附着在肩胛骨上，下端肌腱附着在桡骨上，肱三头肌上端肌腱分别附着在肩胛骨和肱骨上，下端附着在尺骨上。人的前臂是最容易看清的杠杆，它的支点在肘关节，当肱二头肌收缩、肱三头肌松弛时，前臂上转，引起曲肘动作；而当肱三头肌收缩、肱二头肌松弛时，前臂向下转，引起伸肘动作。从课本第26页图6-43很容易看出，前臂是个费力杠杆。但是它有个好处就是省距离。肱二头肌只要缩短一点，就可以使手移动相当大的距离。另外，咀嚼时，人的下颌骨是杠杆；站立提起脚跟时，脚部骨骼是杠杆；跑动时，股骨时杠杆等等。13 自行车上的简单机械1自行车上的杠杆控制刹车的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能产生较大的力并传递到车轮的钢圈上。2自行车上的轮轴A中轴上的脚蹬和轮盘齿轮：组成省力轮轴脚蹬半径大于轮盘齿轮半径。B自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴手把转动的半径大于前叉轴的半径。C后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴齿轮半径小于后轮半径。3 齿轮和齿轮传动中轴轮盘和后轴上用到了齿轮，以防止链条打滑，而且中轴轮盘的齿轮比后轮齿轮半径大、齿数多，可以使后轮获得比脚踏板快得多的转速。