北京初中物理力学基础知识点总结——助力孩子轻松入门

说起初中物理，很多家长和孩子第一反应就是"力学"，这部分内容在中考里占的分值确实不小，而且和生活息息相关。我接触过不少初二的学生，刚学力学的时候都挺懵的——什么重力、弹力、摩擦力，概念一堆，公式还容易混。其实力学入门并不难，关键是能不能找到一个好的学习方法和系统的知识框架。今天这篇文章，我就把初中力学最核心的知识点给大家梳理一遍，希望能帮到正在为孩子物理发愁的家长们。

在我们金博教育的物理课堂上，老师们经常说一句话：力学不是靠死记硬背学会的，而是要靠理解和生活中的例子去体会。你看，天上的飞机、地上的汽车、水里的轮船，哪一个能离得开力学？学好力学，就是打开了认识世界的一扇大门。

第一部分：力的基本概念——从源头理解什么是力

力学学研究的是物体间的相互作用，这一章相当于整个力学大厦的地基。如果地基没打牢，后面学压强、浮力、简单机械这些内容的时候就会越学越吃力。

1.1 力的定义：物体对物体的作用

课本上给力的定义是"物体对物体的作用"，这个说法听起来有点抽象，我来举个例子你就明白了。你用手推桌子，手对桌子施加了一个力，这时候桌子受到了手的推力；反过来，桌子也会对你的手产生一个力，所以你的手会感觉到疼。力不可能脱离物体单独存在，只要有力存在，就一定有一个施力物体和一个受力物体。

这里有个常见的误区需要提醒一下：有些同学会认为磁铁吸引铁钉是因为磁铁有"磁性"，而不是"力"。其实磁铁对铁钉的吸引力就是力的一种表现形式，叫磁力。无论是人力、磁力还是重力，本质上都是物体之间的相互作用，区别只是作用方式不同而已。

1.2 力的作用效果：形变和运动状态改变

力作用在物体上会产生什么效果呢？主要有两个方面。第一是使物体发生形变，比如你用力捏一个气球，气球会变扁；你拉弹簧，弹簧会变长，这些都是形状或体积的改变。第二是改变物体的运动状态，运动状态的改变包括三种情况：物体从静止变成运动、从运动变成静止、速度大小改变、速度方向改变，或者同时发生多种变化。比如你踢球，球本来静止在地上，你踢一脚它就滚出去了，这就是运动状态发生了改变。

值得一提的是，有时候这两种效果会同时出现。比如你把一个橡皮泥球扔到墙上，球撞到墙后，一方面会变形（形变），另一方面可能会反弹回来（运动状态改变）。但如果是一个弹性很好的小球撞墙，你可能看不出明显的形变，只能看到它反弹回来，这就是为什么我们有时候只观察到运动状态改变的原因。

1.3 力的三要素：大小、方向、作用点

力有三个要素，任何一个要素改变了，力的作用效果就会改变。这三个要素分别是：

• 力的大小：这个最好理解，用的力越大，效果通常越明显。你轻轻推门和用力推门，门开的角度和速度肯定不一样。
• 力的方向：同样推一本书，向左推和向右推，结果完全相反。方向搞错了，力就白费了。
• 力的作用点：这个最容易被人忽略。以推门为例，你在门把手处推和省力，在靠近门轴的位置推就费力。这就是作用点不同导致的差异。

我们可以用一个表格来总结一下：

要素	含义	对效果的影响	生活例子
大小	力的强弱程度	力越大，形变或运动状态改变越明显	轻轻拍桌vs用力拍桌
方向	力的作用方向	方向不同，效果可能完全相反	向前推车vs向后推车
作用点	力在物体上的作用位置	作用点不同，力的效果不同	推门把手vs推门轴

1.4 力的示意图和力的图示

为了方便研究和交流，我们用力的示意图和力的图示来把力画出来。示意图比较简单，用一根带箭头的线段表示力，箭头指向力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。力的图示则更规范一些，除了表示方向和作用点，还要标出力的大小比例。

画示意图的时候要注意：箭头要画得清晰，力的作用点要标明确，最好用字母标明是哪个力。比如画重力的时候要标明"G"，画拉力的时候标明"F拉"，这样别人一看就知道你画的是什么力。

第二部分：重力——来自地球的吸引力

重力是力学里最重要也最常见的一种力，我们每天都在和它打交道。你之所以能站在地面上而不是飘到天上，就是因为地球在把你往下拉。这个拉力就是重力。

2.1 重力的定义

由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。注意，这里说的是"地球的吸引"，而不是"地球的吸引力"。月球也有重力，因为它也被地球吸引着，同时它也吸引着地球上的物体。很多同学会问：那我跳起来的时候，地球也在拉我吗？是的，一直都在拉着你，只不过你跳起来的时间太短，感觉不明显而已。

重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。不是说只有地面上的物体才有重力，高空中的飞机、正在升空的火箭，只要还在地球附近，就有重力。只有当物体远离地球足够远，到达太空的时候，重力才会变得很小很小。

2.2 重力的方向：竖直向下

重力的方向是竖直向下，这个"竖直"指的是垂直于水平面，而不是垂直于地面。因为地面可能有坡度，但重力方向始终是指向地心的。所以你拿一个重锤线（就是一个挂着小重物的细线），让重物自然下垂，线的方向就是竖直向下的方向。

这个知识点经常考，但很多同学会混淆"竖直向下"和"垂直向下"。记住：垂直是指垂直于接触面，而竖直是指垂直于水平面。一个斜坡上的物体，重力方向还是竖直向下，但并不垂直于斜坡表面。

2.3 重力的大小：G=mg

物体所受重力的大小可以用公式G=mg来表示。其中G表示重力，单位是牛顿（N）；m表示质量，单位是千克（kg）；g是一个常数，叫做重力系数，在地球表面附近通常取9.8N/kg。

这个公式非常重要，一定要记牢。有同学会问：为什么质量1kg的物体受到的重力是9.8N呢？其实这就是g的定义：g=G/m，所以g的单位是N/kg，数值上等于质量为1kg的物体所受重力的大小。

有意思的是，g的值并不是全球都一样的。赤道附近g稍小一些（约9.78N/kg），两极附近g稍大一些（约9.83N/kg），海拔越高g也越小。不过对于初中物理来说，我们统一取9.8N/kg就可以了。

2.4 重心：重力的作用点

重力作用在物体的各个部分上，但我们为了研究方便，把整个物体受到的重力集中到一点，这一点就叫做重心。重心可以在物体上，也可以在物体外。

规则形状的物体，重心就在几何中心。比如均匀的正方形薄板，重心在两条对角线的交点上；均匀的球体，重心在球心。而不规则物体的重心可以用悬挂法来确定：两次悬挂法，找到两条悬挂线的交点，那个点就是重心。

重心越低，物体越稳定。这也是为什么不倒翁底部要放一个重物的原因——把重心降低了，怎么推都倒不了。杂技演员走钢丝的时候会手里拿着一根长杆或者伞，也是为了降低重心，保持平衡。

第三部分：弹力——物体形变后产生的力

你用手压弹簧，弹簧会变短，同时你会感到弹簧在推你的手；你拉橡皮筋，橡皮筋会变长，同时你会感到橡皮筋在拉你的手。这种由于物体形变而产生的力叫做弹力。

3.1 弹力的产生条件

弹力产生需要两个条件：第一，物体相互接触；第二，物体发生形变。两个条件缺一不可。你推桌子却推不动，这时候桌子对你的推力就是弹力，因为你们接触了，桌子发生了微小的形变。如果你和桌子没有接触，就不可能产生弹力。

日常生活中很多力都是弹力：桌子对书本的支持力、绳子对物体的拉力、书对桌面的压力，都是弹力。记住：凡是接触力，除了重力都是弹力。

3.2 弹力的方向

弹力的方向总是与形变的方向相反。什么意思呢？弹簧被压缩的时候，要恢复原状，就会向外推，所以弹力方向向外；弹簧被拉长的时候，要恢复原状，就会向里拉，所以弹力方向向里。

具体来说：

• 支持力的方向垂直于接触面，指向被支持的物体
• 压力的方向垂直于接触面，指向被压的物体
• 拉力的方向沿绳子的方向，指向绳子收缩的方向

很多同学在判断弹力方向的时候容易搞错，特别是压力和支持力。记住一个口诀：被压的物体受到的支持力向上，被支持的物体受到的压力向下。比如书本放在桌面上，书本受到的支持力向上，桌面受到的压力向下。

3.3 弹簧测力计

弹簧测力计是测量力的大小的工具，它的工作原理就是"在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比"。使用弹簧测力计的时候要注意：

• 使用前要校零，指针指在零刻度线上才能开始测量
• 使用时要使弹簧的伸长方向和所测力的方向在一条直线上
• 不能超量程使用，否则会损坏弹簧
• 读数时视线要与刻度盘垂直

测力计的种类很多，除了弹簧测力计，还有握力计、拉力计等，但原理都是利用弹簧或弹性材料的形变来反映力的大小。

第四部分：摩擦力——阻碍相对运动的力

如果你推一个箱子，推不动，不是因为你力气小，而是有摩擦力在作怪。摩擦力是一种很"顽固"的力，它总是阻碍物体相对运动的趋势或相对运动的发生。

4.1 摩擦力的种类

摩擦力一共有三种类型：

• 静摩擦力：两个物体保持相对静止但有相对运动趋势时产生的摩擦力。比如你用力推箱子没推动，这时候箱子受到的摩擦力就是静摩擦力，它的大小等于你的推力。
• 滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力。比如你推动箱子匀速滑动时，箱子受到的摩擦力就是滑动摩擦力。
• 滚动摩擦力：当一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦力。滚动摩擦比滑动摩擦小得多，这就是为什么车轮是圆的原因。

4.2 滑动摩擦力的大小

滑动摩擦力的大小只与两个因素有关：

• 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

这意味着，滑动摩擦力与接触面积无关，与滑动速度也无关。很多同学会以为推得越快摩擦力越大，或者接触面积越大摩擦力越大，这些都是错误的。比如你用相同的力推一本竖着的书和一本平放的书，只要压力相同，摩擦力就相同。

滑动摩擦力的计算公式是f=μN，其中f是滑动摩擦力，μ是动摩擦因数（表示接触面的粗糙程度），N是压力。

4.3 摩擦力的方向

摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势的方向相反。注意，这里说的是"相对"，而不是"绝对"。比如你向右走，鞋底相对于地面有向左滑动的趋势，所以地面对鞋底的摩擦力向右，这才是你能够向前走的原因。如果没有摩擦力，你根本走不动，会原地打滑。

判断摩擦力方向的时候，先要判断相对运动或相对运动趋势的方向，然后取相反方向就对了。比如一个物体在传送带上随传送带一起匀速上升，物体相对于传送带没有相对运动，但因为有上升趋势，所以受到向上的静摩擦力。

4.4 增大和减小摩擦力的方法

有些情况下我们需要增大摩擦力，有些情况下需要减小摩擦力。方法如下：

增大摩擦力的方法：增大压力（比如用力捏车闸）、增大接触面粗糙程度（比如轮胎上有花纹）、变滚动为滑动（但实际上滚动摩擦更小，所以这种方法不对——应该是变滑动为滚动才对）。

减小摩擦力的方法：减小压力（比如滑冰时压得很低但对冰面压力不大）、使接触面更光滑（比如加润滑油）、用滚动代替滑动（比如轴承里放钢珠）、使接触面分离（比如气垫船利用气垫减少接触）。

第五部分：牛顿第一定律——惯性的本质

牛顿第一定律是经典力学的三大基本定律之一，它揭示了力的本质：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。

5.1 牛顿第一定律的内容

牛顿第一定律的完整表述是：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。这就是惯性定律。

这里有几个关键点需要注意。第一，"没有受到力的作用"是一种理想情况，现实中不存在完全不受力的物体，但我们可以通过推理来理解这个定律。第二，"总保持"意味着一旦物体的运动状态确定了，在不受力的情况下，它会永远保持这个状态。第三，静止和匀速直线运动在本质上是一样的，都是运动状态不变，只是参考系不同而已。

5.2 惯性：物体的固有属性

惯性是物体保持原有运动状态的性质。所有物体都有惯性，质量越大，惯性越大。这就是为什么载重卡车比小轿车更难停下来——它的质量大，惯性大，运动状态难以改变。

惯性的表现形式在生活中很常见。公交车急刹车时，乘客会往前倾，就是因为乘客的脚随车停下了，但身体由于惯性还要保持原来的运动速度，所以向前倾倒。小孩子系安全带很重要，就是为了在急刹车时防止由于惯性而被甩出去。

记住：惯性与速度无关，与是否受力无关，只与质量有关。一个高速运动的物体和一个低速运动的物体，如果质量相同，它们的惯性是相同的。不是说飞得快惯性就大，飞得慢惯性就小，这种理解是错误的。

写在最后

力学入门其实没有那么难，关键是要把基本概念理解透彻。力、重力、弹力、摩擦力，这四个概念是初中力学的基石，后面学习压强、浮力、简单机械的时候都会用到。建议孩子们在学习的时候，多联系生活中的例子，多动手做实验，把抽象的概念具象化。

在我们金博教育的物理课堂上，老师们特别注重培养学生的物理思维和理解能力，而不是简单地让孩子死记硬背公式。每个孩子的基础不同，学习方法也需要因人而异。如果你发现孩子在力学这部分遇到了困难，不妨找个时间带孩子来金博教育试听一下，看看我们的老师是怎么帮助孩子建立物理思维的。

学习是一个循序渐进的过程，力学更是如此。打好基础，后面的学习才会越来越轻松。希望这篇文章能给正在为孩子物理学习发愁的家长一些帮助，也祝每一个孩子都能在物理学习中找到乐趣，真正理解这个世界的运行规律。