2025人教版八年級(jí)物理下冊(cè) 第八章《運(yùn)動(dòng)和力》知識(shí)梳理

第八章運(yùn)動(dòng)和力

思維導(dǎo)圖

甲

乙

阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響

牛頓木板

第

一牛頓第一定律內(nèi)容

定

律慣性：物體保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)

慣性物體的一種屬性。質(zhì)量大，慣性大

慣性的利用與防范

平衡平衡狀態(tài)與平衡力

二力條件平衡條件：

平衡

二力平衡條件的應(yīng)用

運(yùn)

動(dòng)

摩擦種類滑動(dòng)、滾動(dòng)、靜摩擦

力滑動(dòng)摩影響因素：

-摩擦力擦力程度與壓力

摩

S擦的

與

用

T利增大有益摩擦的方法

止

.防減小有害摩擦的方法

F、F2

同一直線上的兩個(gè)力，若方

向相同，，合力方

力的向與兩個(gè)力的方向相同。

合成同一直線上的兩個(gè)力，若方八，

向相反，，合力方

向與較大力的方向一致。

第一節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律

一、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響

1.歷史上的兩種觀點(diǎn)

(1)古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為：如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng)，就必須對(duì)它施加力的作用；如果這

個(gè)力撤掉，物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。即物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持(選填“需要”或“不需要”)。

(2)物理學(xué)家伽利略通過理想實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用邏輯推理，認(rèn)為：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,運(yùn)動(dòng)的物體

之所以停下來，是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔?選填“需要”或“不需要”)。

2.實(shí)驗(yàn)探究：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】讓小車從同一斜面上的同一高度由靜止自由滑下，如圖所示，改變水平面表面的粗糙程

度，使其對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力不相同。第一次在水平面上鋪毛巾，第二次鋪棉布，第三次將棉布去掉，只剩

下木板，比較小車每次在水平面上滑行的距離。

【實(shí)驗(yàn)器材】小車、長(zhǎng)木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)在水平木板上鋪上表面最粗糙的毛巾，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在阻力較大的毛

巾表面上滑行的距離。

(2)在水平木板上鋪上表面較粗糙的棉布，讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下，觀察小車在阻力較

小的棉布表面上滑行的距離。

(3)讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下，觀察小車在更光滑的木板表面上滑行的距離。

(4)實(shí)驗(yàn)記錄表

表面阻力小車運(yùn)動(dòng)小車速度

材料大小距離減小情況

毛巾大最短比較快

棉布中比較長(zhǎng)比較慢

木板小最長(zhǎng)最慢

【實(shí)驗(yàn)分析】

對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的阻礙程度反映物體所受阻力的大小。小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是因?yàn)?/p>

受到阻力的作用。小車受到的阻力越小，滑行的距離越大，速度減小得越慢。

對(duì)上述結(jié)論進(jìn)一步推理可得：如果運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力為零，速度就不會(huì)減小，物體將以恒定不變

的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。由此可以說明伽利略的說法是正確的,即物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力越小，速度減小得越慢，運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。如果運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力

為0,速度就不會(huì)減小，物體將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。

【交流與討論】

(1)實(shí)驗(yàn)方法

①控制變量法：每次實(shí)驗(yàn)中，都控制小車從斜面上同一高度處由靜止釋放，目的是使小車到斜面底端

時(shí)具有相同的初速度;

②科學(xué)推理法：若小車不受阻力時(shí)，小車的速度將不會(huì)減小，將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(2)對(duì)小車受力情況進(jìn)行分析

小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在豎直方向受重力和支持力，這兩個(gè)力相互平衡，對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)沒有影響；

在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做減速直線運(yùn)動(dòng)。

(3)選用小車而不選用木塊的原因：在相同的條件下，小車受到的阻力較小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

二、牛頓第一定律

1.牛頓第一定律的建立過程

(1)伽利略結(jié)論：意大利物理學(xué)家伽利略通過斜面小球?qū)嶒?yàn)認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力越小，速度減

小的越慢，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。他又進(jìn)一步推論，若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾

下去。

(2)笛卡爾觀點(diǎn)：法國(guó)物理學(xué)家笛卡爾對(duì)伽利略的觀點(diǎn)又進(jìn)行了補(bǔ)充：運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力的情況

下，它將速度不變、方向不變的永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，即作勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(3)英國(guó)著名物理學(xué)家牛頓在伽利略等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上，對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行了深入研究，總

結(jié)出牛頓第一定律。

2.牛頓第一定律

(1)內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)。

(2)對(duì)牛頓第一定律的理解

①“一切物體”說明該定律對(duì)所有物體都是普遍適用的，沒有特例，不論固體、液體，還是氣體都適

用。

②“沒有受到力的作用”是指定律成立的條件。“沒有受到力的作用”包含兩層意思：一是該物體確

實(shí)沒有受到任何外力的作用，這是一種理想化的情況，實(shí)際上，不受任何外力作用的物體是不存在的；二

是該物體所受力的合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時(shí)的作用效果。

③“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時(shí)存在。也就是說，物體如果沒有受到力的作用，原來靜止的

物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來運(yùn)動(dòng)的物體將保持原來的速度大小和方向繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

④牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理概括出來的。由該

定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此它已經(jīng)成為公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一。

⑤牛頓第一定律說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原

因。若物體不受力，則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變；反之，如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，則物體一定受到了力的

作用。

三、慣性

1.探究慣性現(xiàn)象

（1）分析生活中一些與慣性有關(guān)的現(xiàn)象。

①當(dāng)汽車急剎車時(shí)，人會(huì)向前傾。

分析：當(dāng)汽車剎車時(shí)，人的腳部與車廂接觸停止運(yùn)動(dòng)，但是人體的上部分仍要保持它原來的運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)，所以會(huì)向前傾（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）。

②如圖所示，把一個(gè)雞蛋放在硬紙板上，硬紙板放在杯口上?？焖偎綋舸蛴布埌鍟r(shí)，發(fā)現(xiàn)硬紙板上

的雞蛋沒有跟著紙板飛走，而是落入水杯中。

分析：硬紙板受到擊打力的作用，由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，紙片上的雞蛋不受擊打力作用，仍保持原來的靜

止?fàn)顟B(tài)（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”），在重力作用下落入杯中。

③運(yùn)動(dòng)員投籃時(shí)，當(dāng)把籃球投出后，籃球繼續(xù)向前飛。

分析：當(dāng)把籃球投出后，籃球離開手時(shí)，仍要保持它原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（離開手時(shí)的速度），所以會(huì)繼

續(xù)向前飛（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）。

（2）探究歸納：物體會(huì)保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這是物體固有的一種性質(zhì)。

2.慣性

（1）定義：物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)叫作慣性。

（2）對(duì)慣性的理解

①慣性的普遍性：一切物體在任何情況下都具有慣性。

②慣性大小的決定因素：慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量越大，慣性越大，而與物體的形

狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置、受力情況等外界因素?zé)o關(guān)。

③慣性與牛頓第一定律的區(qū)別：慣性是物體本身的一種屬性，而牛頓第一定律是物體不受力時(shí)遵循的

運(yùn)動(dòng)定律。任何物體在任何情況下都具有慣性，牛頓第一定律只有物體不受力時(shí)才成立。

（3）區(qū)分慣性與力

項(xiàng)目慣性力

性質(zhì)慣性是物體自身的性質(zhì)，始終具力是物體對(duì)物體的作用，物體間

不同有；與外界條件無關(guān)有相互作用時(shí)才會(huì)產(chǎn)生力

要素慣性只有大小，且大小只與質(zhì)量力不僅有大小，還有方向和作用

不同有關(guān)，沒有方向點(diǎn)

效果

保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

不同

應(yīng)說“由于慣性”“具有慣

表述應(yīng)說“受到力”“施加力”“在

性”，不能說成“慣性力””受

不同力的作用下”等

到慣性”“受到慣性作用”等

3.解釋慣性現(xiàn)象

（1）實(shí)例分析

①跑動(dòng)中的人，腳被絆住，會(huì)向前倒。

分析：跑動(dòng)中的人整個(gè)身體向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)腳被絆住后停止運(yùn)動(dòng)，而上半身由于慣性,仍要保持原來的

運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人向前摔倒。

②如圖所示，撥動(dòng)簧片，把小球與支座之間的金屬片彈出時(shí)，小球并沒有隨金屬片飛出。

分析：靜止的小球沒有受到擊打力的作用。有保持原有靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，所以沒有隨金屬片飛出，而

是落入支座上的凹槽中。

（2）解釋慣性現(xiàn)象的步驟

①首先確定研究對(duì)象是哪個(gè)物體；②明確該物體原來所處的狀態(tài)（運(yùn)動(dòng)還是靜止）；③該物體（或物

體的某一部分）由于外力作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生怎樣的改變；④最后確定該物體（或物體的其他部分）由于

慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。

4.慣性的利用實(shí)例

（1）跳遠(yuǎn)或跳高：跳遠(yuǎn)或跳高運(yùn)動(dòng)員快速助跑后，飛身一躍，利用自身的慣性,在空中繼續(xù)前進(jìn)，以

提高成績(jī)。

（2）錘頭變緊的方法：錘子的錘頭變松了，人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上，這是

因?yàn)殄N柄突然停止時(shí)，錘頭由于慣性會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，這樣錘頭就會(huì)牢牢地套在錘柄上了。

靠自身慣性，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)利用慣性套緊錘頭投籃

(3)投鉛球、籃球、標(biāo)槍：運(yùn)動(dòng)員在投鉛球、籃球、標(biāo)槍時(shí)，盡量提高物體脫離手時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度，當(dāng)

物體離開手之后由于具有慣性，將保持這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)下去，所以物體離開手時(shí)的速度越大，運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)。

5.慣性的危害和防止

慣性有時(shí)也會(huì)給人帶來危害，為防止慣性帶來的危害，人們采取了一些保護(hù)措施。例如交通事故的發(fā)

生，多數(shù)是由于慣性造成的。所以乘坐交通工具時(shí)，司機(jī)和乘客要系安全帶;車輛行駛要限載限速；車輛

行駛要保持距離;汽車要安裝安全氣囊等。

第二節(jié)二力平衡

一、二力平衡的條件

1.現(xiàn)象探究

(1)如圖甲所示，懸掛的小球靜止。受到的力有有重力G與繩子的拉力■拉。

(2)如圖乙所示，水平桌面上靜止的物體。受到的力有重力G與桌面的支持力除支。

(3)如圖丙所示,勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員。運(yùn)動(dòng)員受到的力有重力G與空氣的皿尸阻。

(4)如圖丁所示,小車在推力作用下沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在豎直方向上受到的力有：汽車

的重力G、地面的支持力N；在水平方向上受到的力有：牽引力F、空氣與地面的阻力f。

探究歸納：牛頓第一定律是在理想狀況下成立的，而在現(xiàn)實(shí)中，當(dāng)一個(gè)物體受幾個(gè)力作用，當(dāng)作用效

果相互抵消時(shí)，也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。

2.平衡力與平衡狀態(tài)

(1)物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說這幾個(gè)力相互平衡，物體

處于平衡狀態(tài)。

(2)二力平衡：當(dāng)物體受到兩個(gè)力的作用時(shí)，如果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說這兩

個(gè)力相互平衡，簡(jiǎn)稱二力平衡。

3.實(shí)驗(yàn)探究：二力平衡的條件

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】如下圖，將小車放在光滑的水平桌面上，使小車在水平方向上受兩個(gè)力的作用。采用控

制變量法進(jìn)行探究，分別改變這兩個(gè)力的大小（改變祛碼的質(zhì)量）、方向、是否共線（扭轉(zhuǎn)小車實(shí)現(xiàn)）和

是否同體（分別拉2輛小車實(shí)現(xiàn)），由靜止釋放小車，觀察小車在什么條件下會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)。

【實(shí)驗(yàn)器材】木板、小車、祛碼多個(gè)、細(xì)線、定滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)、等質(zhì)量小盤2個(gè)。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集數(shù)據(jù)】

（1）如實(shí)驗(yàn)裝置圖甲所示，將小車放在光滑的水平桌面上，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。在兩邊的托盤里分別放

上質(zhì)量不相等的祛碼，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。

（2）在兩邊的托盤里放上質(zhì)量相等的祛碼，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。

（3）將連接小車右側(cè)托盤的細(xì)線掛于小車左側(cè)掛鉤處，使二力的方向同時(shí)向左，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況

（乙圖）。

（4）控制二力的大小不變，方向相反，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情

況（丙圖）。

（5）控制二力的大小不變，方向相反，保持二力在同一直線上，用細(xì)線把兩個(gè)小車的掛鉤連在一起，

用剪刀把細(xì)線剪斷，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況（丁圖）。

（6）實(shí)驗(yàn)記錄

力的力的是否在同一是否作用在小車是否平

序號(hào)

大小方向直線上同一物體上衡

1不相等相反是是否

2相等相反是是是

3相等相同是是否

4相等相反不是是否

5相等相反是不是否

【分析與論證】

（1）比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2可知，要使小車保持靜止，必須使兩托盤中祛碼的質(zhì)量相等，說明二力

平衡的條件之一是兩個(gè)力的大小相等。

(2)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與3可知，當(dāng)二力方向相反時(shí)，小車靜止；當(dāng)二力均向左拉，即方向相同

時(shí)，小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，說明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力方向相反。

(3)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與4可知，當(dāng)把小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使二力不在同一條直線上時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)發(fā)生了改變。而小車重新恢復(fù)到原來的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，二力在同一條直線上，說明二力平衡的條件之一

是兩個(gè)力作用在同一條直線上。

(4)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與5可知，當(dāng)二力作用在同一物體上時(shí)，小車靜止；當(dāng)二力作用在不同物體

上時(shí)，小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，說明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力作用在同一物體上。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】二力平衡的條件

作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平

衡。記憶口訣：“同體、等大、反向、共線”。

【交流與評(píng)估】

(1)本實(shí)驗(yàn)中選用了小車而不選用木塊，是為了減小摩擦給實(shí)驗(yàn)帶來的誤差。

(2)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：可以不考慮物體的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。

(3)實(shí)驗(yàn)中，桌面必須水平，否則小車的重力會(huì)影響實(shí)驗(yàn)。

(4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩側(cè)的祛碼個(gè)數(shù)不相等但小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，則原因是小車受到桌面的靜摩擦

力比較大。

(5)方案二：用小卡片探究二力平衡的條件

①該方案以小卡片為研究對(duì)象，鉤碼通過定滑輪對(duì)卡片施加力的作用。

②當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量相等時(shí)，小卡片靜止；當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量不等時(shí)，小卡片運(yùn)動(dòng)；把小卡

片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，松手時(shí)，小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)；用剪刀把小卡片從中間剪開，松手時(shí)，小卡片運(yùn)動(dòng)。

③本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，但還受重力，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有影響。

二、二力平衡條件的應(yīng)用

1.確定力的大小和判斷力的方向

物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，已知一個(gè)力的大小和方向，我們可以根據(jù)二力平衡條件求另一

個(gè)力的大小和方向。

(1)分析靜止在水平面上的物體的受力情況：如圖甲所示，因物體靜止，所以物體所受的重力G與

地面對(duì)它的支持力/支是一對(duì)平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，支持力的大小

等于重力的大小尸=G支，支持力的方向豎直向上。

(2)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體所受重力的原理：如圖乙所示，因?yàn)槲矬w靜止，所以物體所受的重力G

與彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)它的拉力廠是一對(duì)壬衡力，則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，所以物

體重力的大小等于拉力的大小G=F。

2.判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(平衡狀態(tài)或非平衡狀態(tài))

如圖丙所示，水平路面上向左運(yùn)動(dòng)的小車受到的力有：在豎直方向上受到的力有：重力G、地面支持

力N,是一對(duì)平衡力。在水平方向上有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力E和地面與空氣的阻力人

(1)若牽引力等于阻力產(chǎn)寸；則二力平衡，小車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

(2)若牽引力大于阻力/＞了,二力不平衡，小車向左做加速直線運(yùn)動(dòng);

(3)若牽引力小于阻力尸＜力二力不平衡，小車向左做減速直線運(yùn)動(dòng)。(以上均選填“勻速”、

“加速”或“減速”)

3.找重心：利用二力平衡，可以找不規(guī)則物體的重心，例如前邊學(xué)的用懸掛法找薄板的重心。

4.運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：物體受到平衡力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變,即保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)。物體受到非平衡力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,即運(yùn)動(dòng)的速度或方向發(fā)生改變(均選填“發(fā)生”或

“不發(fā)生”)。

5.區(qū)別''平衡力”和“相互的力”

(1)實(shí)例分析：如圖甲所示，一本書靜止在水平桌面上時(shí)，書所受重力G和桌面對(duì)書的支持力如是

一對(duì)平衡力。如圖乙所示，書對(duì)桌面的壓力PN'和桌面對(duì)書的支持力瓜是一對(duì)相互作用力。

(2)“平衡力”與“相互的力”的區(qū)別

一對(duì)平衡力一對(duì)相互作用力

大小相等大小相等

相同點(diǎn)方向相反方向相反

作用在同一直線上作用在同一直線上

不同點(diǎn)作用在同一物體上分別作用在兩個(gè)物體上

第三節(jié)摩擦力

一、摩擦力

1.三種摩擦

【現(xiàn)象探究】摩擦的存在及分類

實(shí)例感知和原因

①手掌壓在桌面上向前滑動(dòng)

■「感覺桌面對(duì)手的前進(jìn)有一種阻礙作用

'UJU'

②如圖所，尺，在桌但1上用力拉動(dòng)牙刷發(fā)現(xiàn)刷毛彎曲的方向與牙刷運(yùn)動(dòng)的方向

--------1相反，說明桌面對(duì)刷毛的運(yùn)動(dòng)有一種阻

礙作用

③如圖所示，草坪上滾動(dòng)的足球

草坪上滾動(dòng)的足球會(huì)慢慢停下來，說明

草坪對(duì)足球的運(yùn)動(dòng)有一種阻礙作用

④如圖所示，靜止在斜面上的物體

物體能靜止在斜面上沒有下滑，說明斜

面對(duì)物體的下滑有一種阻礙作用

【探究歸納】相互接觸的兩個(gè)物體，表面不光滑，在壓力作用下，凹凸不平的部位就會(huì)相互嚙合，當(dāng)

二者做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，嚙合部位就會(huì)彼此阻礙，產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。

(1)靜摩擦：一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。

(2)滑動(dòng)摩擦：一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。

(3)滾動(dòng)摩擦：一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。

2.摩擦力

(1)摩擦力：接觸面阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力統(tǒng)稱為摩擦力。常用字母/表示。

(2)產(chǎn)生摩擦力的條件

①兩個(gè)物體互相接觸并互相擠壓；②兩個(gè)物體的接觸面必須都是粗糙的；③有阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相

對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的特征。

(3)摩擦力的方向：總是沿接觸面的切線方向。

3.滑動(dòng)摩擦力

(1)定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這

種力叫作滑動(dòng)摩擦力。

(2)產(chǎn)生的原因：相互接觸的兩個(gè)物體表是凹凸不平的，在壓力作用下這些凹凸不平的部位會(huì)相互嚙

合。當(dāng)兩個(gè)物體做相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，嚙合部位就會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用，產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力。

(3)方向：滑動(dòng)摩擦力的方向是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向根反的。如圖所示，人推箱子向右滑動(dòng)時(shí)，

箱子相對(duì)于地面向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的滑動(dòng)摩擦力方向向左。

滑動(dòng)摩擦力f

(4)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力

①原理：二力平衡。

②測(cè)量方法：如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)讀出彈簧

測(cè)力計(jì)的示數(shù)尸，即為滑動(dòng)摩擦力的大小。

V

摩擦力/勿易力拉力口

////////////////////////

③原理分析：由于木塊在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向上木塊受到的滑動(dòng)摩擦力和彈簧測(cè)力

計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力。由二力平衡條件可知，木塊受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力大小相笠，所以讀出彈簧測(cè)

力計(jì)的示數(shù)，即為滑動(dòng)摩擦力的大小。

4.靜摩擦力

(1)概念：當(dāng)兩個(gè)物體具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，叫作靜

摩擦力。

(2)靜摩擦力的方向

例如手握杯子，杯子由于受到重力，杯子相對(duì)于手有往下掉的趨勢(shì)，但是沒有掉下來，是因?yàn)槭謱?duì)杯

子有一個(gè)向上的靜摩擦力。人走路時(shí)，腳(鞋底)向后蹬地面，相對(duì)于地面有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，地面會(huì)對(duì)

腳有一個(gè)向前的靜摩擦力力人靠這個(gè)靜摩擦力前進(jìn)(均選填“后”或“前”)。

所以，靜摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

靜摩擦

運(yùn)

動(dòng)

趨

勢(shì)

向

下

(3)靜摩擦力的大?。焊鶕?jù)二力平衡條件可求靜摩擦力的大小。例如，手握瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài)，瓶子

受到重力G和靜摩擦力f的作用，該二力是一對(duì)平衡力,所以大小相等/=Go

二、研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素

【提出問題】滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)？

【猜想假設(shè)】在地面上推箱子前行時(shí)，箱子越重，推起來越費(fèi)力，由此可猜想滑動(dòng)摩擦力大小可能與

接觸面間的壓力有關(guān)；地面越粗糙，推起來越費(fèi)力，由此可猜想滑動(dòng)摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度

有關(guān)。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

(1)實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、帶掛鉤的長(zhǎng)方體木塊、木板3塊(粗糙程度不同)、祛碼等。

(2)實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。

控制接觸面的粗糙程度不變，通過加減祛碼改變木塊對(duì)木板的壓力，探究滑動(dòng)摩擦力與壓力的關(guān)系。

控制壓力不變，改變木板的粗糙程度，探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】

(1)如圖甲所示，用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，從

而測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力；

(2)如圖乙所示，在木塊上放上祛碼，用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng)，讀出彈

簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，測(cè)出此時(shí)滑動(dòng)摩擦力；

(3)如圖丙所示，換用材料相同但表面粗糙的長(zhǎng)木板，保持放在木塊上的祛碼不變，用彈簧測(cè)力計(jì)勻

速拉動(dòng)木塊，使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，測(cè)出此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小。

(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

次數(shù)壓力大小程度接觸面粗糙程度摩擦力(N)

1小光滑2

2大光滑3

3大粗糙4

【分析論證】

(1)在1與2次實(shí)驗(yàn)中，接觸面的粗糙程度不變，改變壓力，可得出結(jié)論：接觸面的粗糙程度一定

時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。

(2)在2與3次實(shí)驗(yàn)中，壓力不變，接觸面的粗糙程度不同，可得出結(jié)論：在壓力一定時(shí)，接觸面越

粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。接觸面的粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦

力越大。在壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。

【交流與評(píng)估】

(1)實(shí)驗(yàn)中的探究方法

①控制變量法：探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系時(shí)，控制接觸面的粗糙程度不變，改變物塊對(duì)接

觸面的壓力。探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí)，控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程

度。

②轉(zhuǎn)換法：通過讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來間接測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小。

(2)實(shí)驗(yàn)中要水平拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),才能保證滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力大小。

實(shí)驗(yàn)中很難控制水平勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，所以會(huì)導(dǎo)致彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定。因此，將實(shí)驗(yàn)方案

改進(jìn)如下：把木塊位于長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉住木塊的一端，彈簧測(cè)力計(jì)的另一端固定。

改進(jìn)后，水平向左拉動(dòng)長(zhǎng)木板，當(dāng)木塊保持靜止時(shí)，木塊處于平衡狀態(tài)，此時(shí)無論長(zhǎng)木板是否做勻速

直線運(yùn)動(dòng)，都可以保證拉力的大小始終等于滑動(dòng)摩擦力的大小。

【實(shí)驗(yàn)拓展】

(1)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系

①把木塊平放在木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊勻速運(yùn)動(dòng)，讀出拉力

②把木塊側(cè)放在木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊勻速運(yùn)動(dòng)，讀出拉力/2。

平放側(cè)放

③比較B和尸2的大小發(fā)現(xiàn)相等，故可得出結(jié)論：在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力

的大小與接觸面積的大小無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

(2)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系

①把木塊與祛碼放在木板上面，以比較小的速度拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出這時(shí)的拉力人。

②保持壓力、粗糙程度都相同，以比較大的速度拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出這時(shí)的拉力巳。

③比較西和3的大小發(fā)現(xiàn)相等，故可得出結(jié)論：在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力

的大小與運(yùn)動(dòng)速度的大小楚(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

三、摩擦的利用與防止

1.有益摩擦和有害摩擦

(1)摩擦有時(shí)是有益的。如用手拿物體時(shí)，手與物體間的摩擦；人行走時(shí)，鞋底與地面間的摩擦；剎

車時(shí)，剎車裝置的摩擦以及車輪與地面間的摩擦等。

(2)摩擦有時(shí)是有害的。如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各部件之間的摩擦?xí)箼C(jī)器磨損，進(jìn)而使機(jī)器喪失原有的精度

和功能等。

2.增大或減小摩擦的方法

類別方法應(yīng)用舉例

打開瓶蓋時(shí)用力、自行車剎車時(shí)用力捏車

增大接觸面間的壓力

閘、用橡皮擦去錯(cuò)誤的字時(shí)要用力

增大有要上杠的運(yùn)動(dòng)員手上擦鎂粉、鞋底凹凸不平

增大接觸面的粗糙程度

益摩擦的花紋、在結(jié)冰的路面車輪纏繞鐵鏈

汽車緊急剎車時(shí)，車輪在路面滑動(dòng)，把滾動(dòng)

變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦

變?yōu)榛瑒?dòng)

推比較重的木箱時(shí)，把物品拿出一部分，減

減小接觸面的壓力

小壓力，摩擦力也變小

減小有

減小接觸面的粗糙程度冰壺比賽中用冰壺刷擦冰

害摩擦

變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦輪滑鞋、圓珠筆尖的滾珠

使接觸面分離給機(jī)械部件加潤(rùn)滑油，氣墊船、磁懸浮列車

第四節(jié)同一直線上二力的合成

一、力的合成

1.合力：如果一個(gè)力(F)單獨(dú)作用的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的

合力，組成合力的每一個(gè)力(如尸1和巳)叫作父力。

2.力的合成：求幾個(gè)力合力的過程叫作力的合成。

3.合力與分力的理解

(1)同時(shí)性：幾個(gè)分力必須是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上。

(2)非共存性：對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，考慮了合力，就不能再考慮分力，考慮了分力，就不能再考

慮合力。

(3)等效性：合力并不是分力的總和，而應(yīng)從力的作用效果來判斷，運(yùn)用等效替代的思想，它可以替

代那幾個(gè)分力，即合力的實(shí)質(zhì)為分力的“等效力”。

二、同一直線上二力的合成

1.實(shí)驗(yàn)：同一直線上二力的合成

【實(shí)驗(yàn)器材】支架、橡皮筋、小圓環(huán)、細(xì)繩、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

(1)如圖甲所示，將橡皮筋一端固定，另一端與小圓環(huán)相連。把兩個(gè)彈簧