《物理八年级第七章思维导图》

一、力

1. 力的概念

• 定义： 力是物体对物体的作用。
• 施力物体： 施加力的物体。
• 受力物体： 受到力的物体。
• 力不能离开物体而存在： 必须有施力物体和受力物体。
• 相互性： 力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。
• 实例： 推桌子，脚踢球，磁铁吸引铁钉。

2. 力的作用效果

• 改变物体的形状： 拉伸弹簧，压扁橡皮泥。
• 改变物体的运动状态：
  • 运动状态的改变： 指速度大小和方向的改变。
  • 包括： 从静止到运动，从运动到静止，速度大小变化，运动方向变化。
  • 实例： 汽车启动、停止、加速、转弯。

3. 力的单位

• 牛顿（N）： 力的国际单位。
• 估测： 拿起两个鸡蛋的力大约是1N。
• 其他单位： 千克力（公斤力），不属于国际单位。

4. 力的测量

• 工具： 弹簧测力计
• 原理： 在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
• 使用方法：
  • 零点校准： 使用前指针归零。
  • 明确量程和分度值： 不能超量程使用。
  • 正确挂钩： 挂钩与测力计轴线方向一致。
  • 静止状态： 等待示数稳定后读数。
  • 读数： 眼睛视线与指针垂直。
• 注意事项：
  • 不能超过量程。
  • 避免剧烈拉伸、撞击。
  • 检查指针是否归零。

5. 力的三要素

• 定义： 力的大小、方向、作用点。
• 重要性： 三要素共同决定了力的作用效果。
• 描述： 需要同时说明力的大小、方向、作用点。
• 示意图： 用带箭头的线段表示力，箭头表示方向，线段的长度表示力的大小，起点或终点表示作用点。

6. 力的图示和示意图

• 图示： 严格按照比例画出力的三要素。
• 示意图： 简略地表示力的方向和作用点，不要求精确比例。
• 区别： 图示更精确，示意图更简便。
• 步骤（示意图）：
  1. 确定受力物体和作用点。
  2. 沿力的方向画出带箭头的线段。
  3. 在线段旁标明力的大小和方向。

二、重力

1. 重力的产生

• 原因： 由于地球的吸引而使物体受到的力。
• 施力物体： 地球
• 受力物体： 地球附近的物体。
• 方向： 竖直向下，指向地心。
• 不等于： 物体所受的万有引力，但近似相等。

2. 重力的大小

• 公式： G = mg
• G： 重力（牛顿，N）
• m： 质量（千克，kg）
• g： 重力加速度（牛顿/千克，N/kg），近似值为9.8 N/kg，有时为了计算方便取10 N/kg。
• 与质量的关系： 重力与质量成正比。

3. 重力的作用点——重心

• 定义： 物体各部分受到的重力的等效作用点。
• 规则物体的重心： 形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。
  • 例如：均匀长方体的重心在其对角线的交点。
• 不规则物体的重心： 可以用悬挂法确定。
• 重心位置： 重心位置可能在物体上，也可能在物体外。

三、探究——影响滑动摩擦力大小的因素

1. 摩擦力

• 定义： 两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
• 产生条件：
  • 相互接触的物体。
  • 接触面粗糙。
  • 物体间有压力。
  • 物体间有相对运动（滑动摩擦）或相对运动趋势（静摩擦）。
• 方向： 与物体相对运动的方向相反。
• 种类：
  • 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。（通常比滑动摩擦力小）
  • 静摩擦力： 两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势但尚未运动时产生的摩擦力。

2. 滑动摩擦力大小的影响因素

• 猜想与假设： 滑动摩擦力的大小可能与压力大小、接触面粗糙程度有关。
• 实验原理： 二力平衡（匀速直线运动时，拉力等于摩擦力）
• 实验方法： 控制变量法
• 实验器材： 木块、长木板、弹簧测力计、砝码、毛巾、棉布等。
• 实验步骤：
  1. 保持接触面粗糙程度不变，改变压力大小，测量滑动摩擦力。
  2. 保持压力大小不变，改变接触面粗糙程度，测量滑动摩擦力。
• 实验结论：
  • 在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
  • 在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
• 滑动摩擦力公式： f = μN
  • f：滑动摩擦力
  • μ：动摩擦因数 (与接触面材料和粗糙程度有关)
  • N：正压力

3. 增大和减小摩擦的方法

• 增大摩擦的方法：
  • 增大压力（例如：自行车刹车捏紧）
  • 增加接触面的粗糙程度（例如：鞋底的花纹）
• 减小摩擦的方法：
  • 减小压力（例如：提起较重的物体）
  • 减小接触面的粗糙程度（例如：打磨光滑表面）
  • 变滑动为滚动（例如：轴承）
  • 使接触面彼此分离（例如：气垫船）

四、力的合成

1. 同一直线上二力的合成

• 力的合成： 求几个力的合力的过程。
• 合力： 如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。
• 同方向二力的合成：
  • 合力大小： 等于两个力的大小之和。
  • 合力方向： 与两个力的方向相同。
  • 公式： F = F1 + F2
• 反方向二力的合成：
  • 合力大小： 等于两个力的大小之差。
  • 合力方向： 与较大力的方向相同。
  • 公式： F = |F1 - F2|

2. 力的平衡

• 定义： 物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力彼此平衡。
• 平衡状态： 静止状态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。
• 平衡力与相互作用力的区别：
  • 平衡力： 作用在一个物体上。
  • 相互作用力： 作用在两个物体上。
• 应用： 分析物体受力情况，判断物体运动状态。

五、知识运用

• 利用弹簧测力计测量各种力的大小。
• 分析实际问题中力的作用效果。
• 运用力的合成与平衡知识解决实际问题。
• 设计实验探究摩擦力大小的影响因素。
• 运用重力公式进行计算。
• 解释生活中的摩擦现象。

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