初中物理“力”思维导图
中心主题：力
力的概念
- 定义： 物体对物体的作用。
“作用” (强调效果)，“物体” (至少两个，施力物体和受力物体)。
- 单位：
- 国际单位： 牛顿，简称 牛。
- 符号： N。
- 感性认识： 一个苹果大约受到 1 N 的重力。
- 力的作用效果：
- 改变物体的运动状态。
- 运动状态改变： 物体速度的大小或方向发生改变。
- 举例： 踢出去的足球速度越来越慢；转弯的汽车。
- 改变物体的形状。
- 形状改变： 物体发生形变（拉伸、压缩、弯曲、扭转等）。
- 举例： 用力拉弹簧，弹簧伸长；用力捏橡皮泥，橡皮泥变形。
- 改变物体的运动状态。
- 力的三要素：
- 定义： 力的大小、方向、作用点。
- 重要性： 力的三要素都能影响力的作用效果，只要其中一个要素改变，力的作用效果就改变。
- 表示方法： 力的示意图
- 画法：
- 在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段。
- 线段的起点或终点表示力的作用点。
- 箭头表示力的方向。
- 在线段的末端或旁边标出力的大小和符号（如 F, G, f 等）。
- 画法：
- 力的作用是相互的 (牛顿第三定律)
- 一个物体对另一个物体施加力的同时，也受到后者对它的作用力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，但作用在两个不同的物体上。
- 举例：
- 用手拍桌子,手感到疼（手对桌子施力，桌子对手施力）。
- 火箭向后喷气,火箭向前飞行（气体对火箭施力，火箭对气体施力）。
- 口诀： “我打你，你也打我，一样大，方向反，作用在不同物体上。”
常见的力
- 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 (垂直于水平面)。
- 作用点： 物体的重心。
- 规则均匀物体： 重心在几何中心。
- 不规则物体： 可用悬挂法找到重心。
- 大小： G = mg
- G： 重力
- m： 物体的质量
- g： 重力常数 (在地球表面附近，g ≈ 9.8 N/kg，计算时常取 10 N/kg)。
- 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。
- 物体发生弹性形变 (力撤去后能恢复原状的形变)。
- 方向： 与物体形变的方向相反，即恢复原状的方向。
- 举例： 弹簧测力计的拉力、压力、支持力、绳子的拉力等。
- 测量工具： 弹簧测力计
- 原理： 在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
- 使用前：
- 观察量程 (不能超过最大测量值)。
- 观察分度值 (每一小格代表多少牛)。
- 调零 (指针指在零刻度线)。
- 摩擦力
- 定义： 两个相互接触的物体，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：
- 物体间相互接触且接触面粗糙。
- 物体间有压力。
- 物体间有或要有相对运动或趋势。
- 方向： 与物体相对运动或趋势的方向相反。
- 静摩擦力： 阻碍“相对运动趋势”。
- 滑动摩擦力： 阻碍“相对滑动”。
- 影响滑动摩擦力大小的因素：
- 压力大小： 压力越大，滑动摩擦力越大。
- 接触面的粗糙程度： 接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
- 注意： 与物体运动速度、接触面积大小无关。
- 增大/减小摩擦的方法：
- 增大摩擦：
- 增大压力 (如：刹车时用力捏闸)。
- 使接触面更粗糙 (如：轮胎上刻花纹、防滑鞋底)。
- 减小摩擦：
- 减小压力 (如：减小书包带宽度)。
- 使接触面更光滑 (如：冰壶赛道打磨)。
- 变滑动为滚动 (如：滚珠轴承、拉行李箱装轮子)。
- 使接触面分离 (如：加润滑油、气垫船)。
- 增大摩擦：
力与运动
- 合力
- 定义： 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，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。
- 求合力： 力的合成
- 同一直线上二力的合成
- 方向相同 (F₁ 和 F₂ 同向)：
- 合力大小：F = F₁ + F₂
- 合力方向：与两个力的方向相同。
- 方向相反 (F₁ 和 F₂ 反向)：
- 合力大小：F = |F₁ - F₂|
- 合力方向：与较大的那个力的方向相同。
- 方向相同 (F₁ 和 F₂ 同向)：
- 力与平衡
- 平衡状态： 物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
- 平衡力： 使物体处于平衡状态的几个力。
- 二力平衡：
- 定义： 物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态。
- 条件 (缺一不可)：
- 作用在同一物体上。
- 大小相等。
- 方向相反。
- 作用在同一条直线上。
- 举例： 静止在桌面上的书，受到的重力和支持力是一对平衡力。
- 力与运动的关系 (牛顿第一定律 / 惯性定律)
- 一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
- 解读：
- 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。
- 惯性： 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
- 一切物体在任何情况下都具有惯性。
- 惯性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“受到惯性作用”。
- 生活中的惯性现象： 刹车时人向前倾、跳远助跑、拍掉衣服上的灰尘。
总结与易错点
- 施力物体与受力物体： 分析力时，一定要先搞清楚是谁对谁施力。
- 力的示意图 vs. 力的图示： 思维导图中主要要求掌握力的示意图，不严格要求按比例画长度，但必须画出方向、作用点，并标出符号，力的图示则要求严格按比例画长度。
- 平衡力 vs. 作用力与反作用力：
- 平衡力： 作用在同一个物体上，可以相互抵消。
- 作用力与反作用力： 作用在两个不同的物体上，不能相互抵消。
- “相互”的含义： “力的作用是相互的”意味着力的产生是成对出现的，同时产生，同时消失，没有先后之分。
希望这份思维导图能帮助你构建起“力”的知识框架，祝你学习进步！
