八物理第七章思维导图简单

《八物理第七章思维导图简单》

中心主题：力

一级分支：力的概念

• 定义：力是物体对物体的作用。
• 效果：
  • 改变物体的形状 (形变)
    • 举例：弹簧拉伸、橡皮泥捏造型、气球挤压。
    • 影响因素：力的大小、力的方向、受力面积。
    • 形变的分类：弹性形变（可恢复）、塑性形变（不可恢复）。
  • 改变物体的运动状态 (运动状态的改变包含速度大小的改变和运动方向的改变，或两者都改变)
    • 举例：踢球、刹车、风吹树叶。
    • 惯性：物体保持原来运动状态不变的性质。一切物体都有惯性。惯性只与质量有关，质量越大惯性越大。
    • 注意：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。维持物体匀速直线运动不需要力（或者说合力为零）。
• 单位：牛顿 (N)
  • 常用单位换算：无。
  • 感性认识：托起两个鸡蛋大约需要1N的力。
• 力的表示：
  • 力的图示：用带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点。线段长度表示力的大小（选取合适的标度）。
  • 力的示意图：只表示力的方向和作用点，不严格表示力的大小。
• 力的作用是相互的
  • 定义：一个物体对另一个物体施加作用力的同时，也受到另一个物体对它的作用力。
  • 特点：
    • 大小相等
    • 方向相反
    • 作用在同一条直线上
    • 作用在两个物体上
  • 应用：走路、游泳、反作用力。

一级分支：重力

• 定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。
• 施力物体：地球。
• 方向：竖直向下。
  • 注意：竖直向下≠垂直向下。竖直向下是指相对于地球表面的指向地心方向。
• 大小：G = mg
  • g的含义：重力加速度，近似为9.8 N/kg。
  • g的取值：一般题目中会给出g的取值，如果未给出，通常取9.8N/kg。
  • m的含义：物体的质量。
  • 与质量的关系：重力与质量成正比。
• 作用点：重心
  • 定义：物体所受重力的作用点。
  • 形状规则且质量分布均匀的物体，重心在其几何中心。
  • 不规则物体：可用悬挂法寻找重心。
• 应用：利用重力测量物体重。

一级分支：弹力

• 定义：物体由于发生弹性形变而产生的力。
• 产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。
• 方向：与使物体发生形变的外力方向相反。
  • 常见情况：
    • 支持力：垂直于接触面，指向被支持的物体。
    • 压力：垂直于接触面，指向接触面。
    • 绳子的拉力：沿着绳子的方向，指向绳子收缩的方向。
    • 弹簧的弹力：沿着弹簧的方向，指向弹簧恢复原状的方向。
• 大小：
  • 胡克定律：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)成正比。
  • 公式：F = kx
    • F：弹力大小。
    • k：劲度系数，描述弹簧的硬度，由弹簧本身的性质决定。
    • x：弹簧的伸长量或压缩量。
• 应用：弹簧测力计
  • 原理：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
  • 使用方法：
    • 明确量程和分度值。
    • 检查指针是否指在零刻度线上。若未指零，则调零。
    • 测量时，拉力方向与弹簧轴线方向一致。
    • 读数时，视线与指针垂直。
• 弹簧的串并联 (扩展，可不作为重点)
  • 串联：等效劲度系数小于任何一个弹簧的劲度系数。
  • 并联：等效劲度系数大于任何一个弹簧的劲度系数。

一级分支：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：
  • 物体相互接触且相互挤压（压力）
  • 接触面粗糙
  • 物体之间有相对运动或相对运动的趋势。
• 分类：
  • 静摩擦力：物体有相对运动趋势但未发生相对运动时产生的摩擦力。
    • 方向：与相对运动趋势的方向相反。
    • 大小：大小变化范围大，取决于使物体产生相对运动趋势的外力的大小。通常根据二力平衡求解。
  • 滑动摩擦力：物体发生相对滑动时产生的摩擦力。
    • 方向：与物体相对运动的方向相反。
    • 大小：F = μFN
      • μ：动摩擦因数，与接触面的粗糙程度和材料有关。通常小于1。
      • FN：正压力，即垂直于接触面的压力。
  • 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。滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
• 增大摩擦的方法：
  • 增大压力
  • 增大接触面的粗糙程度
  • 变滚动为滑动
• 减小摩擦的方法：
  • 减小压力
  • 减小接触面的粗糙程度
  • 变滑动为滚动
  • 使接触面分离 (例如：加润滑油、使用气垫)
• 摩擦力的应用：行走、传送带、刹车。

二级分支：力的合成与分解（重要）

• 力的合成：求几个力的合力的过程。
• 力的分解：求一个力的分力的过程。
• 合力与分力：效果相同的力可以相互替代。
• 力的合成与分解的原则：平行四边形定则 (或三角形法则)。
• 同一直线上二力的合成：
  • 方向相同：合力大小等于二力大小之和，方向与二力方向相同。
  • 方向相反：合力大小等于二力大小之差，方向与较大力的方向相同。
• 互成角度的二力合成：
  • 平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
  • 适用范围：所有力的合成。
• 力的分解：
  • 确定力的作用效果，根据实际情况确定两个分力的方向。
  • 根据平行四边形定则或三角形法则，求出两个分力的大小。
  • 力的分解的唯一性：在没有附加条件的情况下，一个力可以分解成无数对分力。 通常题目会给出附加条件，例如指定两个分力的方向。

总结：

本章重点在于理解力的概念和力的作用效果，掌握重力、弹力、摩擦力三种常见力的特点和计算方法，以及运用力的合成与分解解决实际问题。需要多做练习，巩固知识点。