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新人教版八年级下册物理第8章内能知识点全面总结

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8 运动和力
8.1 牛顿第一定律
知识点1、阻力对物体运动的影响
（1）亚里士多德的观点：
如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤销，物体就会停止运动，也就是“运动要靠力来维持”。
（2）伽利略的观点：
物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，即力是改变物体运动状态的原因。
（3）实验探究：阻力对物体运动的影响
①设计实验：取一辆小车，让它三次都从斜面上的同一高度由静止滑下，如图所示，第一次在水平木板上铺上毛巾，第二次在水平木板上铺上棉布，第三次让小车在水平木板上滑行。比较小车每次滑行的距离有什么不同。
②实验器材：小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺
③实验过程：a、让小车从斜面上适当的位置滑下，在水平木板上铺上毛巾，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离；b、让小车从斜面上同一位置滑下，在水平木板上铺上棉布，观察小车在阻力较小的面部表面上滑行的距离；c、让小车从斜面上同一位置滑下，观察小车在更光滑些的木板表面上花型的距离。
④实验结果：
表面状况
小车受到的阻力
小车滑行的距离
毛巾
较大
小
棉布
较小
较大
木板
最小
最大
⑤实验结论：水平面的表面状况反应物体所受阻力的大小。小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越大，速度减小的越慢。
⑥对以上实验进一步通过推理得出：如果物体受到的阻力为零速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由本实验可以验证伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持。
方法技巧：
（1）控制变量法在实验中的应用
让小车从斜面同一高度滑下的目的，是使小车在刚进入水平面时具有相同的速度，只改变水平面的粗糙程度，从而改变阻力对运动状态的影响。排除其他因素对结果的影响，只改变一个变量，控制其他的因素都不变，是利用控制变量法的关键。
（2）理想实验法（或科学推理法）在实验中的应用
我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体都要受到力的作用。因此物体受到阻力为零的情况是不存在的，物体受到阻力为零时的运动状态就不能用实验直接验证，只能根据实验现象作进一步推测。但这个结论是以实验为基础，通过分析事实，在进一步推理得出的，所以是有科学依据的，这种方法称为“理想实验法”，也叫作“科学推理法”。理想实验法是在实验的基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究方法。“真空不能传声”也运用了这种研究方法。
知识点2、牛顿第一定律
（1）英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律——牛顿第一定律：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。
（2）对牛顿第一定律的理解
一切
“一切”说明该定律对所有物体都是普遍适用得，没有特例，不论固体、液体、还是气体都适用
没有
受到
力的
作用
“没有受到力的作用”是指定律成立的条件，同时“没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的；二是该物体所受力的合力为0，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果
总
“总”指的是总是这样，没有例外
或
“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果没有受到力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持匀度直线运动状态
（3）有关牛顿第一定律的两个易误问题。
①有牛顿第一定律可知：一切物体都有保持运动状态不变的性质，说明物体的运动无需力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此我们应当切记“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”。
②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。有该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。
知识点3、惯性
（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性，也就是静止的物体有保持静止的性质，运动的物体有保持运动的性质。
（2）对惯性的三点认识。
①惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。一切物体是指无论是固体、液体还是气体，无论物体质量是大还是小，无论是静止还是运动，无论受不受力，都具有惯性。
②惯性大小的决定因素：惯性的大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。惯性的大小反映了物体保持原来运动状态的能力，或者说反映了物体运动状态改变的难易程度。例如，火车的质量比汽车大，火车的运动状态要比汽车更难改变，所以火车的惯性就比汽车大。
③惯性与力的区别：惯性使物体保持原来运动状不变的性质，它不是力，力是物体对物体的作用。发生力的作用时，必然要涉及到两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。
注意：①惯性大小与速度无关：有些同学往往认为惯性的大小跟速度的大小有关。他们根据“汽车行驶的越快，刹车越困难”这种现象认为，汽车行驶的越快，惯性越大。其实惯性的大小与物体运动的快慢无关，我们可以用反证法加以证明。假如惯性大小与速度大小有关，且速度越大惯性就越大，那么速度越小惯性就越小，进一步推理可知，当运动速度为零时，物体就不具有惯性了。但是一切物体都具有惯性，所以惯性大小与速度大小无关。
②惯性是物体的固有性质，它不是力，所以把惯性说成“惯性力”或“受到惯性作用”都是错误的，应该说“由于惯性”。
（3）惯性现象及解题方法
物体由于具有惯性而表现出来的现象叫做惯性现象。
①利用：生活中利用惯性可带来很多方便。
如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远助跑可以跳的更远；拍打衣服上面的灰尘等，都是利用了物体具有惯性。
②防止：惯性有时会给人们带来危害，需要防范
如：骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急速转弯时容易翻车等。为此，交通部门制定了相关规定，如：要求小型客车和前排乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，由于人具有惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载。
（4）解释惯性现象的基本步骤：
①确定研究对象；②确认研究对象原来处于什么状态；③其中的哪个物体（或物体的哪一部分）受何种力，运动状态发生何种改变；④哪个物体（或物体的哪一部分）由于惯性继续保持原来的运动状态；⑤发生了何种现象（或造成了何种结果）。
（5）惯性和惯性定律的区别
惯性
是指物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性。惯性与物体是否受外力，处于何种状态无关
惯性定律
惯性定律即牛顿第一定律，是描述物体在不受外力作用时，由于惯性而表现出来的一种运动规律。它的实质说明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因
8.2 二力平衡
知识点1、二力平衡的条件
（1）平衡状态：我们把物体处于静止或匀速直线运动的状态叫做物体处于平衡状态。
（2）力的平衡：①力的平衡：物体受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。②二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。
（3）实验探究：二力平衡的条件
提出问题：二力平衡时它们的大小、方向、作用点应该有什么关系？
猜想与假设：物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，因此二力平衡时，这两个力应该大小相等，方向相反，作用在同一物体。
设计实验：
如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码，探究小车在什么条件下会保持静止。
注意：物体的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。由于实验时匀速直线运动状态不好控制，故我们采取当小车处于静止状态来研究二力平衡的条件。
实验器材：小车、线、定滑轮两个、等质量托盘两个、砝码若干。
①如图所示将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。
②在两边的托盘里分别放上这两不相等的砝码，观察小车的运动情况。
③在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。
④保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况。
⑤将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F1、F2同时向左，观察小车的运动情况。
设计实验记录表格并将实验中观察到的现象及测得的数据填入下表。
序号
小车在水平方向所受二力的情况
小车运动状态
是否改变
大小
方向
是否作用在同一直线
1
不相等
相反
是
改变
2
相等
相反
是
不改变
3
相等
相反
否
改变
4
相等
相同
是
改变
分析与论证：
①比较表中1、2可知，要使小车运动状态不变，保持静止，必须使两托盘中砝码的质量相等，说明二力平衡的条件：两个力的大小相等。②比较表中2、3可知，当把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在同一直线上时，小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来静止状态时，F1、F2在同一直线上，说明二力平衡的条件是：两个力作用在同一直线上。③比较表中2、4可知，当F1、F2均向左拉，即方向相同时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件：两个力方向相反。
结论：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可简记为：同体，等大，反向，共线。
注意：1）实验前，滑轮要加一点润滑油，桌面要比较光滑，选取质量较大的砝码，以尽量减小摩擦阻力对实验的影响。
2）通过观察小车是否静止在桌面上，来判断小车是否处于平衡状态。
3）实验中影响实验效果的因素主要有：①小车与桌面间的摩擦；②细线与滑轮间的摩擦；③两托盘的质量不相等；④桌子没有水平放置等。
4）未消除小车车轮和木板之间的摩擦给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角线的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩吗，来进行探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力大小等于钩码的重力。
（4）判断二力平衡的方法有两种。
①根据物体的受力情况判断：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上，则这两个力平衡。
注意：判断两个力是不是平衡力，首先要看这两个力是不是作用在同一个物体上，这个条件非常重要，做题时易忽略。然后再看它们是不是在同一直线上，大小相等，方向相反。如果两个力不是作用在同一个物体上，尽管这两个力在同一直线，大小相等，方向相反，他们也不是一对平衡力。
②根据物体的运动状态来判断：若物体处于静止状态或匀速直线运动状态，则物体受到的一定是平衡力。
知识点2、二力平衡条件的应用
（1）可根据一个力的大小、方向，确定另外一个力的大小和方向，例如：电灯重1N，则绳对灯的拉力是多大，方向如何？因为电灯静止时受重力和灯绳的拉力作用，二力是一对平衡力，电灯所受重力大小为1N，方向竖直向下，根据二力平衡的条件可知，拉力的大小也为1N，方向竖直向上。
（2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态
物体不受力，应保持匀速直线运动状态或静止状态。物体受非平衡力时，运动状态发生改变，这实力产生的效果。物体受平衡力时，应保持静止或匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力作用时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力作用时，将保持匀速直线运动状态。
例如：火车在平直的轨道上行驶，在竖直方向上重力与支持力平衡。如果牵引力大于阻力，火车将加速；如果牵引力小于阻力，火车将减速；当牵引力和阻力相等时，水平方向上二力平衡，货车将做匀速直线运动。
知识拓展：合力
①当一个力的作用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。组成合力的每一个力叫分力。这里的合力并不是指力的大小之和，而是用力所产生的作用效果来进行分析的，两个力产生的最大合力等于这两个力的大小之和，最小合力等于这两个力的大小之差。
②同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两力之和F合=F1+F2，方向与两力的方向相同。
同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力之差F合=|F1-F2|，方向与较大的力方向相同。
③平衡力的合力为零。
（3）力和运动的关系
①物体不受力时，总保持静止状态或匀速直线状态。
②物体在平衡力作用下，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
③一个物体若处于静止状态或匀速直线运动状态，则物体可能不受力，可能受平衡力。
④物体的运动状态发生了改变，它一定受力，且一定是受非平衡力。
（4）平衡力和相互作用力的比较

一对平衡力
一对相互作用力
相同点
1
大小相等
2
方向相反
3
作用在同一直线上
不同点
1
作用在同一物体上
作用在不同的物体上
2
一个力不一定随另一个力的变化而变化
一个力随另一个力的变化而变化
3
不一定是同性质的力
一定时同性质的力
8.3 摩擦力
知识点1、摩擦力
（1）现象探究：阻碍物体相对运动的力
事例
将手掌压在桌面上向前滑动
在桌面上用力拉动牙刷
草坪上滚动的足球
放在斜面上的物体
感知
和
原因
感觉桌面对手的前进有一种阻碍作用
发现刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反，说明桌面对刷毛的运动有一种阻碍作用
草坪上滚动的足球会慢慢的停下来，说明草坪对足球的运动有一种阻碍作用
物体能静止在斜面上没有下滑，说明斜面对物体的下滑有一种阻碍作用
探究归纳：两个相互接触的物体，当它们相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。
（2）摩擦力产生的原因：相互接触的两个物体表面总是凹凸不平的，在压力作用下这些凹凸不平的部位会相互啮合，如图所示。当两个物体作相对滑动时，啮合部位就会产生阻碍相对运动的作用，产生滑动摩擦力。
（3）滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。一般用符号Ff或f表示。
注意：摩擦力的产生有两种情况，一种是两个互相接触的物体已经发生相对运动，此时在接触面上会产生摩擦力；另一种是两物体没有发生相对运动，但有相对运动的趋势，如用力推箱子但未推动时，虽然箱子处于静止状态，但箱子在推力作用下已有了“要发生”相对运动的趋势，此时地面对箱子就产生了摩擦力。
（4）滑动摩擦力产生的三个条件：①两个物体相互接触并相互挤压；②两物体发生相对运动；③两接触面不光滑。三个条件缺一不可。
（5）滑动摩擦力的作用效果：阻碍物体间的相对运动。
（6）摩擦力的作用点：实际上摩擦力是作用在整个接触面上的，但为了研究方便可把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个等效点取在接触面上，也可以取在物体的重心上。
（7）摩擦力的方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
注意：“相对运动方向”与“实际运动方向”不同。如人走路时，脚用力向后蹬地，脚相对于地有向后运动的趋势，摩擦力阻碍向后运动，而成为脚向前运动的动力，因此地面给鞋底的摩擦力方向与人的运动方向是相同的。由此说明，摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动，但总与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
（8）把握三种方法，巧判摩擦力方向。
判断摩擦力方向习题有两类：；一类是判断滑动摩擦力的方向，另一类是判断静摩擦力的方向。
①由摩擦力的概念判断：首先明确研究对象（一般选受力物体）和参照物（一般选施力物体），在明确研究对象相对参照物的运动方向，然后由摩擦力的概念可判断出研究对象所受摩擦力的方向。
②由假设的方法来判断：此法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设物体不受摩擦力，再确定研究对象与参照物之间将会出现的相对运动的情况，最后判定研究对象所受静摩擦力的方向。
③由二力平衡的知识来判断：根据二力平衡的知识，一对平衡力一定大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，故可对物体进行受力分析，从而来判断摩擦力方向。这也是判断各种摩擦力情况最行之有效的方法。
（9）三种摩擦

种类
定义
图示
简介
生活实例
三种摩擦
静摩擦
两个相互接触的物体将要发生而尚未发生相对运动时产生的摩擦
F

物体推而未动
手握瓶子静止时，手与瓶子之间的摩擦
滑动摩擦
一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦
v
F

在粗糙表面上推物体运动
人滑冰时，冰刀和冰面之间的摩擦
滚动摩擦
一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦
v
F

带轮小车在力的作用下运动
正常行驶的自行车，钢珠轴承内圈与外圈之间的摩擦
知识点2、影响滑动摩檫力大小的因素
（1）测量滑动摩擦力
①原理：二力平衡
②步骤：如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，此时读出弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。
③原理分析：由于木块在木板上做匀速直线运动受到的力为平衡力，在水平方向上木块受到滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力作用。由二力平衡知识可知，此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以读出弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。
（2）实验探究：研究影响滑动摩擦力大小的因素
提出问题：滑动摩擦力的大小与那些因素有关？
猜想与假设：可能与接触面的粗糙程度有关，可能与接触面之间的压力大小有关，可能与接触面积的大小有关，可能与运动快慢有关等。
实验方法：控制变量法
实验器材：弹簧测力计、带挂钩的长方体木块、表面较光滑的长木板、表面较粗糙的长木板、桌面、砝码。
进行实验并收集数据：
①用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使其在较光滑的长木板上匀速滑动，记下弹簧测力计的示数，即为此种情况下的滑动摩擦力。如图甲
②在木块上加砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力。如图乙
③换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力。如图丙
④将实验数据填入下表。
实验
序号
实验条件
弹簧测力计
示数F/N
压力情况
接触面情况
1
一个木块
较光滑长木板
2.0
2
一个木块和砝码
较光滑长木板
3.2
3
一个木块和砝码
较粗糙长木板
4.0
实验数据分析：（利用控制变量法分析）
由1、2实验可知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计的示数不同，即滑动摩擦力大小不同。压力越大，滑动摩擦力越大。
由2、3实验可知，压力大小相同，接触面粗糙程度相同，弹簧测力计的示数不同，即滑动摩擦力大小不同。接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
探究归纳：滑动摩擦力的大小既跟接触面所受压力有关，有跟接触面的粗糙程度有关。接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
注意：①实验时，要用弹簧测力计水平拉木块，使木块做匀速直线运动，只有这样，拉力的大小才等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
②该实验中所提到的结论仅限于滑动摩擦力。
③在研究某个物理量与影响他的几个因素中的其中一个因素之间的关系时，应采用控制变量法，即控制其他因素不变，只改变要研究的某一因素，比较物理量的变化。
④实验中可以固定弹簧测力计不动，拉动长木板运动。这样即使没有使木板匀速运动，对实验也没有影响，实验更容易操作；而且弹簧测力计相对操作者静止，可使读数更准确。
⑤利用控制变量法分析实验数据时，在数据中找到相同量和不同量，相同量就是控制不变的量，不同量就是要探究的量；答题时也不要忘了前提条件：“。。。一定时”或“。。。相同时”。
（3）探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系。
用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块，观察弹簧测力计的示数是否相同，示数相同，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关；示数不同，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小有关。
探究归纳：滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
（4）探究滑动摩擦力的大小与物体接触面积的关系。
分别将木块平放、侧放在长木板上，用弹簧测力计匀速拉动木块，观察弹簧测力计示数是否相同。示数相同，说明滑动摩擦力的大小与物体的接触面积无关；示数不同，说明滑动摩擦力的大小与物体的接触面积无关。
知识点3、摩擦的利用与防止
（1）增大有益摩擦的方法：增大压力，使接触面变粗糙，变滚动为滑动。
减小有害摩擦的方法：使接触面变光滑，减小压力，变滑动为滚动，使接触面分离。
使接触面分离的常见方式：
①加润滑油，加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜，使摩擦面不接触，运动部件只在油膜上滑过，大大减小了摩擦。
②利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小，如气垫船。
③利用磁悬浮使摩擦面脱离接触，可以使摩擦大大减小，如磁悬浮列车。
（2）增大与减小摩擦的方法在日常生活中的应用
①皮带传动靠的是皮带与皮带轮之间的摩擦力，只有摩擦力足够大时才能带动机器运转。为了增大摩擦，皮带和皮带轮不能做的很光滑，皮带张的要比较紧，以增大皮带对轮的压力，。为了调节皮带的松紧，可以加一个小轮——张紧轮，张紧轮上移时，皮带张紧；张紧轮下移时，皮带松弛。
②在接触面之间加润滑油（或润滑脂），以便在两表面之间形成一层油膜，是凹凸部分脱离接触，可减小摩擦力。许多自行车前后轮的轴上都有一个油孔，过些时间滴一点润滑油，骑起来就会感到轻快。经常把自行车的链条擦干净，涂上一些油，可以减小链条与链轮的摩擦。机器的转动部分也都有油孔，经常加油不仅可以使机器运转灵活，而且能延长机器的使用寿命。
③为了减小机器转动部分的摩擦，可以把轴与轴承之间的滑动变成滚动，如在机器上安装钢球轴承或钢柱轴承。这种轴承有内外两圈，中间嵌有许多光滑的钢球或钢柱，当内圈相对于外圈转动时，钢球或钢柱在轴承中滚动，这样就把滑动摩擦变成了滚动摩擦。在机器中，轴承的内圈紧固在转动轴上，轴承外圈固定在轴承架上，两圈之间涂上一些润滑油，转动起来就非常轻快。
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