1、运动和力参考资料力力是物体之间的相互作用。形象一点说,力就是“推”和“拉”的作用。力的概念最初是从人体用劲使肌肉紧张的感觉中抽象出来的。其实,不但人能够对物体用力,物体对物体也能施加力的作用。力的作用有两方面。力能使物体的运动状态发生变化(运动或静止、变快或变慢),力也能使物体的形状和体积发生变化(伸长、缩短或弯曲等形变)。本单元的内容主要涉及了力对物体运动状态的改变,弹力和弹簧测力计也涉及了力对物体形状的改变。力的作用效果和它的大小、方向和作用点有关。力的大小、方向、作用点这三者称作力的三要素。改变任何一个因素,力的作用效果就会改变。例如打乒乓球时,由于乒乓板的击球方向、用力大小和击球点的不
2、同,能击出各种形式的旋转球。本单元明确研究的是力的大小,实际也让学生体验了力的方向和作用点。由于物体之间作用的方式不同,有各种不同的力。从力的性质来分,力可以分为重力、弹力、摩擦力、电磁力等。本单元向学生介绍了前三种力,重点研究了摩擦力。我们还听说过很多力的名称。风力、水力、人力是针对施力者来称呼的。推力、拉力、压力、动力、阻力是针对力的效果来命名的。例如,不管是什么性质的力,效果只要是维持或加快物体运动的,就称为是动力;效果是阻碍物体运动的,就称为是阻力。在国际单位制中和中国的法定计量单位中,力的单位是牛顿(简称“牛”),符号为N。1牛顿的力是使1千克质量的物体获得1米/秒2加速度的力。轮驱
3、动轮子和轮驱动方式都是人类的发明。由于有了轮子和轮驱动,才会有今天各式各样的陆上交通工具在公路、铁轨上顺利安全行走。轮驱动的原理是怎样的呢?我们以骑自行车为例。脚蹬自行车踏板,脚蹬的力通过链条传给后轮,后轮接触地面的圆周部分就产生向后滑动的趋势,但是它与地面的摩擦力(静摩擦力)阻止了这种滑动。这样,自行车给地面一个向后的作用力(摩擦力),地面给自行车一个向前的反作用力(摩擦力),在这个反作用力的作用下自行车前进了。正是因为轮胎与地面存在较大的摩擦力,自行车才能前进。如果自行车前进需要的力较大(如上坡),而地面却摩擦力小(如冰雪地面),自行车得不到足够的反作用力(地面给自行车的摩擦力),就会轮子
4、空转而不能推动车身前进。另一方面,自行车在前进的过程中,轮子与地面仍会产生摩擦力(滚动摩擦力),自行车要克服这个力才能前进。如果我们不再用力蹬自行车,自行车就会逐渐停止下来,就是滚动摩擦力起的作用。简单地说,轮子驱动车子需要静摩擦力,车子前进要克服滚动摩擦力。汽车、摩托车的轮驱动原理和自行车是一样的。缆车、马车前进是拉力拉动车身,车身把车轮带动,不是轮驱动。我们推着自行车走也是这样的。摩擦力相互接触的两个物体,在接触面上发生的阻碍相对运动的力。摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反,或者跟物体间的相对运动的趋向相反,大小主要与两物体间接触面的压力、物体的材料和表面情况有关。摩擦力分静摩擦力、
5、滑动摩擦力、滚动摩擦力三种。例如,当用不大的力去拉静止在地面上的物体时,物体虽有作相对滑动的趋势,但并不开始运动,这是因为拉力和物体与地面间的摩擦力互相平衡了,所以物体仍为静止状态,这个摩擦力称为“静摩擦力”。当拉力逐渐增大到一定程度时,物体将要开始滑动,这表明静摩擦力有一个最大的极限,达到这一极限的摩擦力称为“最大静摩擦力”(或称“起动摩擦力”)。物体开始滑动后,两个接触面之间的摩擦力称为“滑动摩擦力”。滑动摩擦力比最大静摩擦力要小一些。如果物体不是滑动而是滚动(例如球或轮子在地面上滚动),这时的摩擦力称为“滚动摩擦力”。滚动摩擦力在其他条件相同的情况下要比滑动摩擦力小得多,如火车车轮沿铁轨
6、滚动时,滚动摩擦力约为滑动摩擦力的百分之一。最大静摩擦力和滑动摩擦力与接触面上正压力成正比,比例系数分别称“静摩擦系数”和“滑动摩擦系数”。比例系数的大小主要决定于接触面的材料、光洁程度、干湿程度,也和相对运动的速度、接触面的大小等因素有一定关系。上述是固体之间的摩擦力,另外,当固体在流体(液体、气体等)中运动时,或流体之间相对运动时,运动物之间存在着另一种摩擦力黏滞阻力。黏滞阻力的大小主要取决于运动的速度,但也与固体的形状、流体的性质等因素有关。在运动速度不大时,黏滞阻力(如空气阻力)可以忽略不计。汽车行驶与摩擦力有什么关系1.汽车从静止到运动,需要利用轮子与地面的摩擦力,如果轮子与地面滑动
7、摩擦力很小就没有办法运动起来。比如汽车在冰面上或泥泞地上,车轮常常会打滑空转,而汽车却很难运动起来。2.汽车前进要受到滚动摩擦力的阻碍,如果关闭发动机,汽车会逐渐停下来。所以发动机必须不间断地工作来克服摩擦力,汽车才能继续前进。3.运动的汽车要很快地停下来,更是离不开轮子与地面的摩擦力。如果轮子与地面滑动摩擦力太小,即使刹车轮子不转了,汽车轮子也要滑行着不断向前,这就很危险了。所以,摩擦力对汽车的行驶来说,既有利又有弊,如果离开了摩擦力,汽车还寸步难行呢!月球车简介为了帮助宇航员们在月球上工作,科学工作者设计出一种叫“月球漂流者”的车辆。它大到足够乘载两名宇航员、他们的装备和许多月球岩石标本。
8、这个月球车的设计要求是什么呢?月球车必须足够轻,以便火箭可以把它发射出地球。这个车在地球上重210千克,在月球上只有35千克。月球上没有氧气,汽油发动机无法工作。月球车在每个轮子上用的是电动机,电能来自电池组。月球的表面是粗糙不平的。月球车的轮胎要足够大,以使车能碾过地面的凸起和裂沟。为了减轻重量,工程师们用金属丝做成轮胎,看起来就像铁丝笼。月球车需要慢慢走,以便节约电池,慢慢走也有利于宇航员在凹凸不平的地方控制车辆。所以车速设计为每小时12千米,和一般自行车速度差不多。工程师们对他们设计的月球车作了非常仔细的记录,也记录下了所有的实验结果,并作了许多次改进,以保证它能在月球上正常的工作。技术
9、和科学技术就是人类如何改造周围世界以满足其需要或解决实际问题。它包括的范围很广,从建造房屋、生产机器到设计道路和网络。技术扩大了人的潜力,如果没有它,人们就无法做一些事情。技术活动具有面向特定目标的目的性和方向性,但有时结果却出人意料。一种特定技术的发展受诸多因素的影响,包括个人、团体、社会的需要以及相关技术要素、设施和系统的发展水平。科学和技术根本的区别在于二者的目标不同:科学的目标是探知自然界,而技术的目标是对这个世界加以改造使之适应人类需要。技术与科学是密切相关的。一个单一性的问题常常包含科学和技术这两个方面。出于对自然界的问题研究的需要,导致技术产品的研制;技术上的种种需要,又促进科学研究工作的开展。以设计为特点的技术是同以探究为特点的科学相互并存的。技术产品,从较为简单的铅笔到复杂的计算机,可以为我们提供一些手段和工具,推动我们对自然现象的研究工作。