《八上科学运动和力思维导图》
一、运动的描述
- 1.1 参照物
- 定义：被假定为不动的物体，用来判断其他物体是否运动。
- 选择：可以是任何物体，但通常选地面或地面上的固定物体。
- 影响：描述同一物体的运动状态，选择不同的参照物结果可能不同。
- 1.2 运动和静止的相对性
- 描述：同一个物体，相对于不同的参照物，可能运动，也可能静止。
- 理解：运动是绝对的，静止是相对的，总是相对于某个参照物而言。
- 应用：分析实际问题，例如：坐在行驶的火车中看到路边的树木向后运动。
- 1.3 速度
- 定义：描述物体运动快慢的物理量。
- 公式：v = s/t (速度 = 路程 / 时间)
- 单位：
- 国际单位：m/s (米/秒)
- 常用单位：km/h (千米/时)
- 换算：1 m/s = 3.6 km/h
- 意义：数值上等于物体在单位时间内通过的路程。
- 分类：
- 平均速度：物体在某段路程或某段时间内的平均快慢程度。
- 瞬时速度：物体在某一时刻或某一位置的速度。
- 1.4 匀速直线运动
- 定义：物体沿着直线，且速度大小不变的运动。
- 特点：
- 速度大小和方向保持不变。
- 路程与时间成正比。
- s-t图像是一条倾斜的直线。
- v-t图像是一条水平的直线。
- 理解：是一种理想化的运动模型，实际生活中很少有物体做绝对的匀速直线运动。
- 1.5 变速直线运动
- 定义：物体沿着直线，且速度大小变化的运动。
- 特点：
- 速度大小和方向至少有一个发生改变。
- 常用平均速度描述变速运动的快慢。
- 理解：生活中常见的运动都是变速运动。
- 1.6 测量平均速度
- 原理：v = s/t
- 器材：刻度尺、秒表
- 步骤：
- 用刻度尺测量出小车通过的路程。
- 用秒表测量出小车通过这段路程所用的时间。
- 利用公式 v = s/t 计算出小车在这段路程上的平均速度。
- 注意：
- 测量时应多次测量，取平均值，减小误差。
- 斜面的倾斜角度要小，方便测量时间。
二、力
- 2.1 什么是力
- 定义：力是物体对物体的作用。
- 特点：
- 力是物体间的相互作用，总是成对出现。
- 施力物体：施加力的物体。
- 受力物体：受到力的物体。
- 力的作用效果：
- 改变物体的形状（形变）。
- 改变物体的运动状态（速度大小或方向）。
- 2.2 力的测量
- 工具：弹簧测力计
- 原理：弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
- 单位：牛顿 (N)
- 使用方法：
- 明确量程和分度值。
- 检查指针是否指在零刻度线。
- 拉力方向与弹簧伸长方向一致。
- 测量时要保持稳定，读数时视线要与刻度线垂直。
- 2.3 力的三要素
- 大小：力的大小决定了力的作用效果的强弱。
- 方向：力的方向决定了力的作用效果的方向。
- 作用点：力作用在物体上的位置。
- 力的示意图：用带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点。
- 2.4 重力
- 定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。
- 方向：竖直向下。
- 大小：G = mg (重力 = 质量 * 重力加速度)
- g = 9.8 N/kg (粗略计算时可取 g = 10 N/kg)
- 作用点：重心，规则物体的重心在其几何中心。
- 2.5 弹力
- 定义：物体由于发生弹性形变而产生的力。
- 产生条件：
- 物体之间相互接触。
- 物体发生了弹性形变。
- 方向：与形变方向相反。
- 例如：压力、支持力、绳子的拉力、弹簧的弹力。
- 2.6 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。
- 分类：
- 静摩擦力：物体处于静止状态或运动状态，有相对运动趋势时产生的摩擦力。
- 滑动摩擦力：物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力。
- 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。
- 影响因素：
- 压力：压力越大，摩擦力越大。
- 接触面的粗糙程度：接触面越粗糙，摩擦力越大。
- 方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
- 应用：
- 增大摩擦：增加接触面的粗糙程度，增大压力。
- 减小摩擦：使接触面光滑，减小压力，变滑动为滚动，使接触面脱离。
三、牛顿第一定律
- 3.1 探究阻力对物体运动的影响
- 实验：小车在水平面上运动，通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小。
- 现象：接触面越粗糙，小车运动的距离越短。
- 结论：阻力越小，小车运动的距离越远；如果没有阻力，小车将永远做匀速直线运动。
- 3.2 牛顿第一定律
- 内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
- 理解：
- 是理想化的实验结论，是在假设没有摩擦等阻力的情况下得出的。
- 揭示了物体具有保持原来运动状态的性质，即惯性。
- 惯性：物体具有保持原来运动状态不变的性质。
- 惯性是物体的一种属性，大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
- 惯性不是力，不能说物体受到惯性力。
- 应用：解释生活中的惯性现象，例如：急刹车时，人会向前倾。
四、二力平衡
- 4.1 什么是平衡状态
- 定义：物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
- 特点：物体所受到的合力为零。
- 4.2 二力平衡的条件
- 作用在同一物体上。
- 大小相等。
- 方向相反。
- 作用在同一直线上。
- 4.3 应用：平衡力与相互作用力的区别
- 平衡力：作用在同一物体上，相互平衡的两个力。
- 相互作用力：作用在两个相互作用的物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上的两个力。
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