八年级物理下册《第六章 力和机械》课程资源 沪粤版.doc

第六章 力和机械课程资源1 人的“力气”有多大(l)握力：一般人右手平均瞬时最大握力为550n左右，左手为420n左右，如果要保持1min，右手平均握力为270n左右，左手为220n左右。(2)挺力：当前臂水平前伸，手掌由下往上提东西时，平均提力约为200n。(3)扭力：人直立时，双手扭动一个舵轮的力平均为370n，女子为200n。(4)手臂拉力：成年男子平均拉力为690n，女子为380n。(5)背部拉力：男子背部拉力为自身体重的l50-200%，女子为自身体重的l00-150%。(6)蹬力：一般男子腿部的蹬力平均为2500n，女子为1500n。(7)踢力：练习气功的人，一脚踢出去，其冲力可达5000n。一个优秀的足球运动员，踢一脚也可达到同样的力量。(8)咬力：一般成年男子用门牙咬东西时，可产生150n的力。用臼齿咬东西时，可产生700n的力，训练有素的杂技演员的咬力可达880一l200n。(9)咀嚼力：吃烧牛肉时，需要的咀嚼力为235-320n，吃烧猪肉时，需要的咀嚼力为240-290n。2 胡克定律广东教育出版社物理（粤教沪科版）教师教学用书八年级（下册）第66页“2.胡克定律”原文录用。3 引力和重力不同广东教育出版社物理（粤教沪科版）教师教学用书八年级（下册）第66页“3.引力和重力不同”原文录用。4 不同纬度地方的g值不同广东教育出版社物理（粤教沪科版）教师教学用书八年级（下册）第67页“4.不同纬度地方的g值不同”原文录用。5 g月的大小广东教育出版社物理（粤教沪科版）教师教学用书八年级（下册）第67页“5.g月的大小”原文录用。6 重心的概念及其位置广东教育出版社物理（粤教沪科版）教师教学用书八年级（下册）第67页“6.重心的概念及其位置”原文录用。7 摩擦与我们的生活日常生活中，摩擦与我们的关系是十分密切的。可以说摩擦在日常生活中无处不在，是不可缺少的。说起摩擦，人们马上就能说出它的许多害处：由于摩擦，走路会磨破鞋底；车轮行驶会磨平轮胎；机器零件的磨损会降低机器的效率，缩短使用寿命；测量工具的磨损会影响精度。据统计，世界上各种动力系统有一半以上的能量是在摩擦中损耗的。但是，摩擦同世界上一切事物一样，都具有两面性，既有有益的一面，又有有害的一面。摩擦也不例外。建造房屋、制作家具需要靠摩擦；车辆行驶、机器运转也需要靠摩擦；甚至人类衣食住行都离不开摩擦。没有摩擦，世界会变成什么样子呢？假如一觉醒来，世界失去摩擦，看吧！房屋倒塌了，床也散了架，你正躺在一片瓦砾的地面上。该起床了，你想坐起来，手却撑不住地面；想穿衣服，手拿不住衣裤，穿不上鞋袜。你也不可能刷牙洗脸、端碗拿筷。用手去抓面包，面包却从手中滑掉了。蹬上自行车，车轮只能原地转个不停，于是只好改为步行，但地面比玻璃面还光滑，一迈步，你也不知道跑到哪里去了这时你就会发现，原来摩擦还是人类的朋友！在摩擦对我们有益的情况下，就需要增大摩擦。增大摩擦的方法主要是使接触面粗糙些或增大接触面间的压力。例如，鞋的底面总是做出许多凹凸不平的花纹，这样走起路来就可以避免滑倒。冬天，在冰冻的道路上撒些炉灰渣，或给汽车的后轮缠上防滑链，车轮就不会打滑。火车的机车造得很重，这样它对钢轨的压力很大，也就增大了车轮跟钢轨间的摩擦，避免了车轮在钢轨上打滑。皮带传动靠的是皮带与轮之间的摩擦力，为了加大摩擦，皮带轮不能做得很光滑，皮带要比较紧，以增大皮带对轮的压力。自行车刹车时，我们把刹车把捏得越紧，闸皮对钢圈的压力就越大，它们间的摩擦力就越大，车轮会很快停止转动，在地面的运动由滚动变成了滑动，摩擦力增大，使自行车在很短的距离内停下。在摩擦对我们有害的情况下，就要设法减小摩擦，通常的做法有：将接触面做得尽量光滑。使接触面互相分离。例如，加润滑油可以在两个表面之间形成一层油膜，使凹凸部分脱离接触，是各种机器中减小摩擦的常用办法；还可以利用压缩空气或电磁场使摩擦面脱离接触，磁悬浮列车就是靠强磁场把列车微微托起，使列车脱离轨道，摩擦力就大大减小了。用滚动代替滑动，因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多。例如，由于机器的旋转运动部分和起支撑作用的不动部分存在摩擦，会造成机件磨损，而且浪费动力能源，这时常常安装滚珠轴承以减小摩擦。8 滑动摩擦力为什么跟接触面积无关摩擦力产生在两个接触表面之间。我们用肉眼看到的光滑物体表面，在高倍显微镜下观察发现，物体的表面（即使经过磨光）可以发现许多凹凸不平的“峰”和“谷”。当两个接触面发生相对滑动的时候，势必要以剪切的方式破坏原来所有的接触点，使两个接触表面的凸起部分相碰撞而产生断裂、磨损，从而形成了对物体运动的阻碍。平行于接触表面而使接触点破坏所需要的剪切力，就等于摩擦力。两个物体接触时，两个物体之间只由个别突出部分支撑，绝大部分是不接触的，接触的这部分面积（称为真实接触面积）是异常小的。通过实验研究发现，这部分面积几乎跟外观看起来的接触面积无关，而与相互之间的正压力成正比，所以对于同一个木块，改用不同侧面放置时，由于正压力不变，真实接触面积不变，因此滑动摩擦力的大小也就保持不变。需要特别补充说明的是，实验研究结果表明：对于比较粗糙的表面，因接触面凸与凹部分交错啮合，会使摩擦系数增大；而对于非常光滑的表面，尤其是特别清洁的表面，由于真正接触面积增大和接触点粘结强度提高，所以摩擦系数也会增大。表面越光洁，摩擦系数的值也越大，这同人们一般的常识大不相同。9 对阿基米德撬地球的讨论广东教育出版社物理（粤教沪科版）教师教学用书八年级（下册）第69页“10.阿基米德关于撬动地球的错误说法”原文录用。10 阿基米德是怎样发现杠杆原理的广东教育出版社物理（粤教沪科版）教师教学用书八年级（下册）第69页“阿基米德是怎样发现杠杆原理的”原文录用。11 简单机械简单机械是人类在生产劳动实践中创造的一些简单生产工具发展演变而来的。凡能够改变力的大小和方向的装置，统称“机械”。利用机械既可减轻体力劳动，又能提高工作效率。机械的种类繁多，而且比较复杂。根据伽利略的提示，人们曾尝试将一切机械都分解为几种简单机械，实际上这是很困难的，通常是把以下几种机械作为基础来研究。例如，杠杆、滑轮、轮轴、齿轮、斜面、螺旋、劈等。前四种简单机械是杠杆的变形，所以称为“杠杆类简单机械”。后三种是斜面的变形，故称为“斜面类简单机械”。不论使用那一类简单机械都必须遵循机械的一般规律功的原理。 杠杆、轮轴、滑轮、斜面、螺旋和劈的总称，是复杂机械的基础。起初人们应用简单机械,主要是为了获得机械利益，即在机械的帮助下用小的力来获得大的力。此外，有时使用简单机械是增大位移，或者为了改变作用力的方向、改变作用点的位置等。使用简单机械既简单方便，又可以获得以上各种好处，能满足人们的不同需要，所以简单机械的应用极为广泛。简单机械工作时处于静止或低速运动状态，可将它的运动分为平动和转动。讨论其工作原理时，可以从力（或力矩）的平衡以及做功两个方面来分析。对于平动的简单机械，可以应用力的平衡条件求出输入力和输出力的关系式，用力的大小与力的作用点沿力作用线的方向所移动的距离的乘积来计算所做的功。对于转动的简单机械，可以应用力矩平衡条件求出输入力和输出力的关系式，用力矩的大小与绕转轴所转动的转角的乘积来计算所做的功。如果不考虑摩擦所消耗的功，当简单机械处于平衡状态时输入力做的功与输出力所做的功大小相等，这说明简单机械虽可省力但不能省功，这就是机械功的原理。简单机械虽然古老，但它在现代各种机械和仪器中仍然被广泛采用。将各种简单机械根据其特点进行组合，就可以组成更复杂的机械，当今社会我们使用的复杂机械都是由各种简单机械有机组合而成的。例如起重机的实质就是由滑轮组和杠杆组合起来的。另外，对于像机器人等先进的机械来说，也离不开简单机械。而机械的传动系统就是简单机械的组合。任何先进的机械都可以分为机械控制系统和机械传动系统。随着电子技术的发展，机械控制系统越来越先进，使人们操作起来越来越方便。12 人身上的杠杆人身上有206块骨，其中一部分起着杠杆作用。这些杠杆在肌肉的牵引下，绕着关节转动，使人完成各种动作。肌肉靠坚韧的肌腱附着在骨上，例如肱二头肌上端肌腱附着在肩胛骨上，下端肌腱附着在桡骨上，肱三头肌上端肌腱分别附着在肩胛骨和肱骨上，下端附着在尺骨上。人的前臂是最容易看清的杠杆，它的支点在肘关节，当肱二头肌收缩、肱三头肌松弛时，前臂上转，引起曲肘动作；而当肱三头肌收缩、肱二头肌松弛时，前臂向下转，引起伸肘动作。从课本第26页图6-43很容易看出，前臂是个费力杠杆。但是它有个好处就是省距离。肱二头肌只要缩短一点，就可以使手移动相当大的距离。另外，咀嚼时，人的下颌骨是杠杆；站立提起脚跟时，脚部骨骼是杠杆；跑动时，股骨时杠杆等等。13 自行车上的简单机械（1）自行车上的杠杆控制刹车的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能产生较大的力并传递到车轮的钢圈上。（2）自行车上的轮轴a中轴上的脚蹬和轮盘齿轮：组成省力轮轴（脚蹬半径大于轮盘齿轮半径）。b自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴