《初二物理第7章思维导图》

中心主题：第七章 力

一、 力的概念

• 定义： 力是物体对物体的作用。
• 性质： 力是物体间的相互作用，施力物体同时也是受力物体。
• 施力物体与受力物体：
  • 施力物体：施加力的物体。
  • 受力物体：受到力的物体。
• 力的单位： 牛顿（N）。
• 力的作用效果：
  • 改变物体的形状（使物体发生形变）。
    • 弹性形变：物体形变后能恢复原状。
    • 塑性形变：物体形变后不能恢复原状。
  • 改变物体的运动状态（速度大小或方向的改变）。
    • 静止变为运动。
    • 运动速度加快。
    • 运动速度减慢。
    • 运动方向改变。

二、 力的三要素

• 力的三要素： 力的大小、方向、作用点。
• 力的三要素的重要性： 力的三要素决定了力的作用效果，缺一不可。
• 力的示意图：
  • 定义：用带箭头的线段表示力。
  • 步骤：
    • 找出受力物体。
    • 确定力的作用点。
    • 确定力的方向。
    • 从作用点沿力的方向画一条线段，在线段末端画上箭头。
    • 在线段旁边标出力的符号及大小。
• 力的测量：
  • 工具：弹簧测力计。
  • 原理：在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
  • 量程：弹簧测力计所能测量的最大力。
  • 分度值：弹簧测力计上相邻两刻度线间的力的大小。
  • 使用方法：
    • 校零。
    • 认清量程和分度值。
    • 检查指针是否与外壳摩擦。
    • 拉力方向与弹簧轴线方向一致。
    • 读数时，视线与指针位置垂直。
    • 测量时，拉力不得超过量程。

三、 重力

• 定义： 由于地球吸引而使物体受到的力。
• 方向： 竖直向下。
• 作用点： 重心。（形状规则，质量分布均匀的物体的重心在其几何中心）
• 大小： G = mg (g=9.8N/kg，粗略计算可取g=10N/kg)
  • G：重力 (N)
  • m：质量 (kg)
  • g：重力加速度 (N/kg)
• 质量与重力的关系：
  • 质量是物体本身的一种属性，不随位置的改变而改变。
  • 重力随位置的改变而改变。

四、 摩擦力

• 定义： 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
• 产生条件：
  • 物体相互接触。
  • 接触面粗糙。
  • 物体间有相互挤压。
  • 物体间有相对运动或相对运动的趋势。
• 摩擦力的方向： 与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
• 摩擦力的分类：
  • 静摩擦力：物体间有相对运动趋势但未发生相对运动时产生的摩擦力。
    • 大小：根据二力平衡计算（通常）。
  • 滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力。
    • 大小：f = μN (μ为动摩擦因数，N为正压力)
  • 滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力。（通常比滑动摩擦力小很多）
• 影响滑动摩擦力大小的因素：
  • 压力大小：压力越大，滑动摩擦力越大。
  • 接触面的粗糙程度：接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
• 增大摩擦的方法：
  • 增大压力。
  • 增加接触面的粗糙程度。
• 减小摩擦的方法：
  • 减小压力。
  • 减小接触面的粗糙程度。
  • 变滑动摩擦为滚动摩擦。
  • 使接触面彼此分离（如加润滑油、气垫）。

五、 二力平衡

• 定义： 物体在两个力的作用下，处于静止或匀速直线运动状态。
• 二力平衡的条件：
  • 大小相等。
  • 方向相反。
  • 作用在同一条直线上。
  • 作用在同一个物体上。
• 二力平衡与相互作用力的区别：
  • 二力平衡：作用在一个物体上。
  • 相互作用力：作用在两个物体上。
• 平衡状态：
  • 静止状态。
  • 匀速直线运动状态。
• 应用： 根据二力平衡条件判断物体的受力情况，或计算力的大小。

六、合力与力的合成

• 定义： 如果一个力产生的作用效果跟几个力共同产生的作用效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。
• 力的合成： 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
• 力的合成方法：
  • 同一直线上力的合成：
    • 方向相同：合力的大小等于各分力的大小之和，方向与分力方向相同。 F = F1 + F2
    • 方向相反：合力的大小等于各分力的大小之差，方向与较大分力的方向相同。 F = |F1 - F2|
  • 不在同一直线上力的合成：
    • 运用平行四边形定则或者三角形法则。（初中阶段不作深入要求，主要掌握同一直线上力的合成）

七、 实验：探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关

• 实验原理： 二力平衡条件。
• 实验器材： 木块、长木板、弹簧测力计、砝码、毛巾等。
• 实验步骤：
  • 将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，记下弹簧测力计的示数。
  • 在木块上增加砝码，重复上述实验，改变压力大小，观察滑动摩擦力与压力的关系。
  • 在长木板上铺上毛巾，重复上述实验，改变接触面的粗糙程度，观察滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
• 实验结论：
  • 滑动摩擦力的大小与压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大。
  • 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
• 注意事项：
  • 必须使木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。
  • 控制变量法的使用：探究滑动摩擦力与其中一个因素的关系时，要保持其他因素不变。

八、本章重点与难点

• 重点： 力的概念、力的三要素、重力、摩擦力、二力平衡条件。
• 难点： 力的示意图的画法、摩擦力的方向判断、二力平衡与相互作用力的区别、利用二力平衡条件解决实际问题。
• 易错点：
  • 认为“静止的物体一定不受力”。
  • 混淆质量和重力。
  • 摩擦力方向的判断。
  • 错误理解二力平衡的条件。

这份思维导图涵盖了初二物理第七章《力》的主要知识点，有助于理解和掌握本章内容。通过系统性的梳理，可以更清晰地了解力学的基本概念和规律，为后续学习打下坚实的基础。