课时6.1 力-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练(沪粤版2024)
2025-01-14
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2份
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28页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 6.1 力 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 力的概念及性质 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.53 MB |
| 发布时间 | 2025-01-14 |
| 更新时间 | 2025-01-14 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49977542.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第六章 力和机械
课时6.1 力
2022年课程标准
物理素养
2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
物理观念:力的基本概念:明确定义,理解物体间相互作用及改变状态原因。力的作用效果:理解加速、减速、方向改变及形状变化两种效果。力的相互作用性:理解作用力与反作用力。
力的三要素:掌握大小、方向、作用点,理解其共同决定作用效果。
科学思维:逻辑分析:通过力的作用效果分析,判断物体状态变化。模型构建:根据力的三要素构建模型,预测物体行为。
科学探究:实验设计与操作:设计实验,探究力对物体影响及相互作用性。数据收集分析:收集并分析数据,得出力的作用效果结论。问题解决:运用知识解决力相关问题,评估优化方案。
科学态度与责任:尊重科学:尊重实验数据和定律,不信未经证实理论。社会责任感:认识物理学重要性,愿为社会进步贡献力量。
知识点一、力
1.什么是力?
力是物体对物体的作用。这种作用可以是推、拉、提、压、吸引或排斥等。例如,当我们用手推桌子时,手对桌子施加了一个推力;磁铁吸引铁钉,磁铁对铁钉施加了吸引力。力不能离开物体而单独存在,至少要有两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体。
特别提醒
力是物体对物体的作用,一个物体不能产生力的作用。不接触的物体之间也可能有力的作用。施力物体:施加力的物体;受力物体:受到力的物体。
2.力的符号和单位?
力的符号是“F”。在不同的情况下,为了区分不同的力,我们会在“F”后面加上相应的下标。
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为“N”。牛顿这个单位是为了纪念伟大的科学家艾萨克·牛顿而命名的。1牛顿的力大约是我们拿起两个鸡蛋所用的力。
3.常见力的大小估测?
图像
常见的力的名称
力的大小
一只蚂蚁的拉力
约0.001N
手托两个鸡蛋的力
约1N
打开易拉罐的力
约为20N
大型拖拉机的拉力
约35000N
我国“长征八号”火箭的推进力
约4.8x106N
典例01 下列有关力的说法中,正确的是( )
A.产生力的两个物体一定发生了作用
B.一个物体也能产生力的作用
C.力能脱离物体而存在
D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
知识点二、力的作用效果
力可以改变物体的运动状态:力可以使物体从静止变为运动,从运动变为静止,或使物体的运动速度大小、方向发生改变。例如,足球运动员用脚踢足球,足球由静止变为运动;守门员用手接住飞来的足球,足球由运动变为静止;汽车在方向盘的控制下转弯,运动方向发生改变。
力可以使物体发生形变:力可以使物体的形状发生改变,即发生形变。形变包括伸长、缩短、弯曲、扭转等。例如,用手拉弹簧,弹簧会伸长;用锤子敲打铁块,铁块的形状会发生改变。
特别提醒
(1)运动状态:物体运动快慢和运动方向。
(2)运动状态改变:运动快慢改变或者运动方向改变,无论是速度大小还是运动方向发生了改变,都可以认为是物体的运动状态发生了改变。
(3)运动状态不变的两种情况:①静止;②匀速直线运动。
典例02 物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣,同学们课后开始联想一些生活中与物理相关的情景。乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球的力只改变了球的运动状态
B.击球时,球拍对球的力只改变了球的形状
C.击球时,球拍对球的力同时改变了球的形状和球的运动状态
D.击球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
知识点三、力的作用是相互的
物体间力的作用是相互的。当一个物体对另一个物体施加力时,另一个物体也会同时对这个物体施加一个大小相等、方向相反的力。例如,当我们用手拍桌子时,手对桌子施加了一个向下的力,同时桌子也对手施加了一个向上的力,这就是为什么手会感到疼痛的原因。
压弹簧时,感觉到弹簧也在压自己的手
扣球时,手会感到疼
在水平桌面上靠拢的两个小车同时释放,两个小车互相远离
用手推另一艘小船,发现两艘小船同时后退
力的作用是相互的
力的相互性在生活生产中的应用
游泳时,手臂向后划水,人向前运动
鱿鱼向后喷水,就能向前运动
火箭向下喷气,火箭就向上冲
人用力向下蹬地,就能向上跃起
特别提醒
(1)力总是成对出现的,我们把其中的一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力。
(3)作用力和反作用力的关系:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、同时存在同时消失、作用点在两个物体上,简记:“等大、反向、共线、同时、两物”。
释疑解难
一对相互作用力大小相等,为什么鸡蛋碰石头,鸡蛋破了,而石头却完好无损呢?
答:鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力一样大。“鸡蛋碎了,石头完好”是因为鸡蛋承受能力差,易破,不如石头坚硬,承受能力强。
典例03 体育课上,小强和同学进行足球比赛,一记头球攻门十分精彩,在此过程中小强用头将飞来的球顶入球门,表明了力可以改变物体的 ,同时他觉得头疼,说明力的作用是 的。
知识点四、力的三要素
力的大小:力的大小表示力的作用强弱程度。力的方向:力的方向表示力的作用方向。力的作用点:力的作用点表示力在物体上的作用位置。作用点不同,力的作用效果也会有所不同。例如,用扳手拧螺母时,手握在扳手的不同位置,拧螺母的难易程度不同。
生活中的力现象
猜想
力的大小不同,力的作用效果不同
力的方向不同,力的作用效果不同
力的作用点不同,力的作用效果不同
探究力的作用效果和力的大小、方向、作用点的关系
实验器材
钢尺(力的作用效果转换成钢尺的形变大小)
实验过程
实验现象
作用点和方向相同,较大的力使钢尺形变更大
大小和方向相同,不同作用点的力使钢尺形变不同
作用点和大小相同,不同方向的力使钢尺形变方向不同
特别提醒
力的作用效果:与力的大小、方向和作用点有关。力的三要素影响力的作用效果。
典例04 如图甲所示,用扳手拧紧螺母, (填“A”或“B”)图所示的效果好,说明力的作用效果与 有关。如图乙所示是某人用大小相同的力作用于弹簧的情景,观察比较C、D两图,可知力的作用效果与力的 有关。
问题一:探究力的作用效果
【典例1】如图,为了探究力能够使物体产生形变,小枫同学找来了玻璃瓶,带孔的橡皮塞,玻璃管,水等实验器材,关于他选择器材和实验操作方法正确的是( )
A.选择椭圆形的厚玻璃瓶、并装满水,并选择细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
B.选择圆柱形的厚玻璃瓶、并装半瓶水,并选择细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
C.选择椭圆形的厚玻璃瓶、并装半瓶水,并选择粗玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
D.选择椭圆形的厚玻璃瓶、并装半瓶水,并选择细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
解此类题,先明确实验目的:探究力使物体形变。选椭圆厚瓶装满水,插细管密封,捏瓶观水柱变,因椭圆易变,满水传变,细管显变。
【变式1-1】如图所示是跳水运动员跳水的情景,下列说法不正确的是:( )
A.跳板将运动员弹起,说明力可以改变物体的运动状态
B.运动员对跳板施力同时也受力,说明力的作用是相互的
C.运动员对跳板的力和跳板对运动员的力,两个力的作用效果不同
D.跳板将运动员弹起,是因为跳板对运动员的力大于运动员对跳板的力
【变式1-2】做一做,并思考:
(1)一个小铁球静止在水平桌面上,当一个磁体靠近它时,会发现小铁球 (选填“开始运动”或“仍然静止”)。
(2)如图甲所示,让小铁球从斜面上滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,观察到小铁球运动速度 (选填“变大”或“变小”)。
(3)如图乙所示,让小铁球从斜面上滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,观察到小铁球运动的 发生了变化。
(4)物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变,都属于物体的 的改变。分析以上现象,可得出结论:力可以改变 。
问题二:探究力的三要素影响力的作用效果
【典例1】地面上放着一个箱子,利用这个箱子我们可以探究力的三要素对力作用效果的影响。
(1)当用力轻轻地推箱子,箱子不动,用较大的力才能将箱子推动,这说明力的 影响力的作用效果;
(2)若要使箱子向右侧倒去,应向右推箱子,若要使箱子向左侧倒去,应向左推箱子,这说明力的 影响力的作用效果;
(3)如果要推倒箱子,应该在 (选填“A”、“B”或“C”)位置施加力更容易成功。
紧扣力的三要素(大小、方向、作用点)对作用效果的影响。第一空,对比不同力大小推箱子的结果,箱子由不动到动,体现力大小的影响;第二空,向不同方向推箱子,箱子倒向不同,体现力方向的影响;第三空,推倒箱子,A点在上,力臂长,更易推倒,体现力作用点的影响。
【变式2-1】探究力的作用效果与哪些因素有关的小实验中:
(1)甲图中,用的力越大,弹簧伸长得越长,这说明力的作用效果与力的 有关;
(2)图乙中,在远离窗户转轴处用力,比在靠近转轴处用力更容易把窗户打开,这说明力的作用效果与力的 有关;
(3)图丙中,向左推,小车向左运动,向右推,小车向右运动,这说明力的作用效果与力的 有关;
(4)力的 、 和 都能影响力的作用效果,称为力的三要素。
【变式2-2】为了探究力的作用效果与力的三要素之间的关系,某同学做了如下实验:将一钢条的下端固定,然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位,使其发生如图中甲、乙、丙、丁所示的形变,各力的大小关系为:。
(1)该同学是根据 来判断力的作用效果的;
(2)比较甲、丙两实验可以得出的结论是 ;
(3)通过比较 两次实验,该同学得出了“力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越明显”的结论;
(4)小明认为,因为丙丁两图中,丁图的效果明显,所有可以看出,力的作用效果与力的方向有关,他的说法是 的。
【基础强化】
1.如图所示是一种常用的核桃夹,用大小相同的力垂直作用在A点比 B 点更容易夹碎枝桃,这说明力的作用效果与( )
A.施力物体有关 B.力的大小有关
C.力的方向有关 D.力的作用点有关
2.如图所示,分别用大小相等的力拉和压同一弹簧。该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的( )
A.大小有关
B.方向有关
C.作用点有关
D.大小、方向、作用点都有关
3.在水中划船时,使船前进的动力是( )
A.船桨对水的推力 B.人对船的推力
C.水对桨的推力 D.水直接对船的推力
4.兰州拉面被誉为“中华第一面”,下列说法错误的是( )
A.和面的过程中,手对面团的力大于面团对手的力
B.和面的过程中,面团既是施力物体也是受力物体
C.拉面上下抖动,因为力可以改变物体的运动状态
D.面团最终变成细丝,因为力可以改变物体的形状
5.如图所示,在斯诺克台球比赛中,由于目标球被障碍球阻挡。有时运动员会用特殊的“扎杆”打法使白球高速旋转打出漂亮的“弧线球”,从而绕过障碍击中目标,则使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是( )
A.球杆 B.桌面 C.白球 D.地球
6.当发生力的作用时,一定会涉及到 个物体,其中一个是 物体,另一个是 物体。
7.一个物体对另一个物体有力的作用时,后一个物体也一定对前一个物体有力的作用。物体间相互作用的这一对力称为 。
8.游泳时,小凡用手脚向后划水,从而前进,说明物体之间力的作用是 的。
【素养提升】
9.如图所示,甲图表示小球受磁铁的吸引情况,说明力可以改变物体的 ;乙图是坐在船中的人用手推另外一只船时,使另一只船运动的力的施力物体是 ,自己坐的船同时也后退,说明物体间力的作用是 。
10.下列语句或事例中,所指的主要是力的三要素中的哪一点?请完成填空。
(1)“力拔山兮气盖世”是说项羽的力的 ;
(2)中国武术中点穴之法是说力的 ;
(3)请把门关上,关是指力的 。
11.如图所示是小明在早操跑步时的情境,脚用力向后蹬地,人就会向前运动,说明物体间力的作用是 ;同时也说明力可以改变物体的 。
12.放在桌面上的书本,受到支持力的作用,这个力的施力物体是 。
13.我国“天问一号”成功着陆火星,火星上迎来第一面五星红旗。“天问一号”在火星表面留下了明显的痕迹,使火星表面留下痕迹的力的施力物体为 (选填“火星”、“天问一号”)。着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆,利用了物体间力的作用是 的。
14.如图所示,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭加速上升时,向下喷出高温高压燃气,火箭获得巨大的向上推力,这说明力可以改变物体的 ;航天员出舱活动时,她的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图所示是目前倍受人们关注的喷气飞行背包,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,使人获得飞行动力,这是利用物体间 原理,此时人向上飞行过程,如果关闭发动机,飞行员将会 。(选填“静止”、“向上运动”或“向下运动”)
16.2024年4月 25 日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射。火箭点火后向下喷出高温、高压的燃气,火箭加速上升,说明力可以改变物体的 ,且说明物体间力的作用是 的;使火箭加速上升的力的施力物体是 (选填“燃气”或“空气”);进入太空后,航天员坐椅的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【能力培优】
17.穿着旱冰鞋的小明站在竖直墙壁旁,当他水平向右推墙后,会沿着水平地面减速向左运动。如图所示:请简要解释为什么小明向右推墙后会向左运动?
18.如图,科技兴趣小组在做水火箭实验时,对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究,并设计了多个方案。其中小林同学的方案是:为了排除自然风对实验的影响,他选在室内体育场进行探究。他在容积为2000mL的相同形状可乐瓶内装上不同体积的水,每次发射的角度均为20°,向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出,使水火箭向前射出。下表是他们在实验中收集到的数据:
容积为2000mL的可乐瓶
发射角度
20o
装水量
300
400
500
600
700
第一次距离
18.28
19.6
20.95
19.95
16.98
第二次距离
17.42
20.3
24.36
23.36
14.36
第三次距离
22.33
19.58
21.34
21.34
19.34
平均距离
19.34
19.83
22.21
21.55
16.89
(1)由该实验方案可知,他们研究的问题是 。
(2)水火箭的水平飞行距离还可能与 (只填一个因素)有关,你将如何探究: 。
(3)可乐瓶内的水向后喷出时,水火箭就会向前飞出,这一现象说明 。
(4)分析表中数据可得出结论:容积为2000mL的可乐瓶在发射角度为20°时,水火箭水平飞行的距离 。
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第六章 力和机械
课时6.1 力
2022年课程标准
物理素养
2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
物理观念:力的基本概念:明确定义,理解物体间相互作用及改变状态原因。力的作用效果:理解加速、减速、方向改变及形状变化两种效果。力的相互作用性:理解作用力与反作用力。
力的三要素:掌握大小、方向、作用点,理解其共同决定作用效果。
科学思维:逻辑分析:通过力的作用效果分析,判断物体状态变化。模型构建:根据力的三要素构建模型,预测物体行为。
科学探究:实验设计与操作:设计实验,探究力对物体影响及相互作用性。数据收集分析:收集并分析数据,得出力的作用效果结论。问题解决:运用知识解决力相关问题,评估优化方案。
科学态度与责任:尊重科学:尊重实验数据和定律,不信未经证实理论。社会责任感:认识物理学重要性,愿为社会进步贡献力量。
知识点一、力
1.什么是力?
力是物体对物体的作用。这种作用可以是推、拉、提、压、吸引或排斥等。例如,当我们用手推桌子时,手对桌子施加了一个推力;磁铁吸引铁钉,磁铁对铁钉施加了吸引力。力不能离开物体而单独存在,至少要有两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体。
特别提醒
力是物体对物体的作用,一个物体不能产生力的作用。不接触的物体之间也可能有力的作用。施力物体:施加力的物体;受力物体:受到力的物体。
2.力的符号和单位?
力的符号是“F”。在不同的情况下,为了区分不同的力,我们会在“F”后面加上相应的下标。
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为“N”。牛顿这个单位是为了纪念伟大的科学家艾萨克·牛顿而命名的。1牛顿的力大约是我们拿起两个鸡蛋所用的力。
3.常见力的大小估测?
图像
常见的力的名称
力的大小
一只蚂蚁的拉力
约0.001N
手托两个鸡蛋的力
约1N
打开易拉罐的力
约为20N
大型拖拉机的拉力
约35000N
我国“长征八号”火箭的推进力
约4.8x106N
典例01 下列有关力的说法中,正确的是( )
A.产生力的两个物体一定发生了作用
B.一个物体也能产生力的作用
C.力能脱离物体而存在
D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
【答案】A
【解析】A.力是物体对物体的作用,故产生力的两个物体之间一定发生了作用,故A正确;
B.力是物体对物体的作用,力的产生,至少要有两个物体,故B错误;
C.力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在,故C错误;
D.相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子之间没有力的作用,故D错误。
故选A。
知识点二、力的作用效果
力可以改变物体的运动状态:力可以使物体从静止变为运动,从运动变为静止,或使物体的运动速度大小、方向发生改变。例如,足球运动员用脚踢足球,足球由静止变为运动;守门员用手接住飞来的足球,足球由运动变为静止;汽车在方向盘的控制下转弯,运动方向发生改变。
力可以使物体发生形变:力可以使物体的形状发生改变,即发生形变。形变包括伸长、缩短、弯曲、扭转等。例如,用手拉弹簧,弹簧会伸长;用锤子敲打铁块,铁块的形状会发生改变。
特别提醒
(1)运动状态:物体运动快慢和运动方向。
(2)运动状态改变:运动快慢改变或者运动方向改变,无论是速度大小还是运动方向发生了改变,都可以认为是物体的运动状态发生了改变。
(3)运动状态不变的两种情况:①静止;②匀速直线运动。
典例02 物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣,同学们课后开始联想一些生活中与物理相关的情景。乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球的力只改变了球的运动状态
B.击球时,球拍对球的力只改变了球的形状
C.击球时,球拍对球的力同时改变了球的形状和球的运动状态
D.击球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
【答案】C
【解析】ABC.击球时,球拍对球的力不仅改变了球的运动状态,还使球发生的形变,故AB错误,C正确;
D.物体间力的作用是相互的,击球时,球拍对球有力的作用,球对球拍也有力的作用,故D错误。
故选C。
知识点三、力的作用是相互的
物体间力的作用是相互的。当一个物体对另一个物体施加力时,另一个物体也会同时对这个物体施加一个大小相等、方向相反的力。例如,当我们用手拍桌子时,手对桌子施加了一个向下的力,同时桌子也对手施加了一个向上的力,这就是为什么手会感到疼痛的原因。
压弹簧时,感觉到弹簧也在压自己的手
扣球时,手会感到疼
在水平桌面上靠拢的两个小车同时释放,两个小车互相远离
用手推另一艘小船,发现两艘小船同时后退
力的作用是相互的
力的相互性在生活生产中的应用
游泳时,手臂向后划水,人向前运动
鱿鱼向后喷水,就能向前运动
火箭向下喷气,火箭就向上冲
人用力向下蹬地,就能向上跃起
特别提醒
(1)力总是成对出现的,我们把其中的一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力。
(3)作用力和反作用力的关系:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、同时存在同时消失、作用点在两个物体上,简记:“等大、反向、共线、同时、两物”。
释疑解难
一对相互作用力大小相等,为什么鸡蛋碰石头,鸡蛋破了,而石头却完好无损呢?
答:鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力一样大。“鸡蛋碎了,石头完好”是因为鸡蛋承受能力差,易破,不如石头坚硬,承受能力强。
典例03 体育课上,小强和同学进行足球比赛,一记头球攻门十分精彩,在此过程中小强用头将飞来的球顶入球门,表明了力可以改变物体的 ,同时他觉得头疼,说明力的作用是 的。
【答案】 运动状态 相互
【解析】[1]小强用头将飞来的球顶入球门,改变了球运动的大小和方向,表明了力可以改变物体的运动状态。
[2]他觉得头疼,是因为小强用头顶球的同时,球也给了小强的头一个“顶”力,说明力的作用是相互的。
知识点四、力的三要素
力的大小:力的大小表示力的作用强弱程度。力的方向:力的方向表示力的作用方向。力的作用点:力的作用点表示力在物体上的作用位置。作用点不同,力的作用效果也会有所不同。例如,用扳手拧螺母时,手握在扳手的不同位置,拧螺母的难易程度不同。
生活中的力现象
猜想
力的大小不同,力的作用效果不同
力的方向不同,力的作用效果不同
力的作用点不同,力的作用效果不同
探究力的作用效果和力的大小、方向、作用点的关系
实验器材
钢尺(力的作用效果转换成钢尺的形变大小)
实验过程
实验现象
作用点和方向相同,较大的力使钢尺形变更大
大小和方向相同,不同作用点的力使钢尺形变不同
作用点和大小相同,不同方向的力使钢尺形变方向不同
特别提醒
力的作用效果:与力的大小、方向和作用点有关。力的三要素影响力的作用效果。
典例04 如图甲所示,用扳手拧紧螺母, (填“A”或“B”)图所示的效果好,说明力的作用效果与 有关。如图乙所示是某人用大小相同的力作用于弹簧的情景,观察比较C、D两图,可知力的作用效果与力的 有关。
【答案】 B 力的作用点 方向
【解析】[1][2]由A、B两图知,手对扳手作用力的作用点不同,由生活经验,用B效果好,这说明:力的作用效果与力的作用点有关。
[3]由C图可知,手对弹簧的作用力方向向下,结果弹簧被压缩变短,由图D知,手对弹簧的作用力竖直向上,结果弹簧被拉伸变长,由此可见,力的方向不同,力的作用效果不同。
问题一:探究力的作用效果
【典例1】如图,为了探究力能够使物体产生形变,小枫同学找来了玻璃瓶,带孔的橡皮塞,玻璃管,水等实验器材,关于他选择器材和实验操作方法正确的是( )
A.选择椭圆形的厚玻璃瓶、并装满水,并选择细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
B.选择圆柱形的厚玻璃瓶、并装半瓶水,并选择细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
C.选择椭圆形的厚玻璃瓶、并装半瓶水,并选择粗玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
D.选择椭圆形的厚玻璃瓶、并装半瓶水,并选择细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,盖紧,沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,仔细观察细管中的水面高度的变化
【答案】A
【解析】A.力可以使物体发生形状,但手对厚玻璃瓶的压力是有限的,所以玻璃瓶发生的形变非常小,无法直接观察,为了使形变能够直接观察,可以在瓶中装满水,瓶口密封插上较细的玻璃管,这样手捏瓶子时,玻璃瓶发生形变挤压瓶中的水会看到细玻璃管中水面的发生变化,玻璃管越细在瓶形变一定时,管中水面上升越明显。所以可根据细玻璃管中水面的变化确定玻璃瓶发生了形变,进而说明力使玻璃瓶发生形变。故A正确符合题意;
BCD.如果瓶中装半瓶水,手捏瓶子时,瓶中水面上升幅度太小,观察不出来,玻璃管中的水面和瓶中水面基本齐平看不出变化,故BCD不符合题意。
故选A。
解此类题,先明确实验目的:探究力使物体形变。选椭圆厚瓶装满水,插细管密封,捏瓶观水柱变,因椭圆易变,满水传变,细管显变。
【变式1-1】如图所示是跳水运动员跳水的情景,下列说法不正确的是:( )
A.跳板将运动员弹起,说明力可以改变物体的运动状态
B.运动员对跳板施力同时也受力,说明力的作用是相互的
C.运动员对跳板的力和跳板对运动员的力,两个力的作用效果不同
D.跳板将运动员弹起,是因为跳板对运动员的力大于运动员对跳板的力
【答案】D
【解析】A.跳板将运动员弹起,是因为跳板对运动员的力改变他的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确,A不符合题意;
B.运动员对跳板施力的同时也会受到跳板对运动员的力,由此说明力的作用是相互的,故B正确,B不符合题意;
C.跳板对运动员的力改变运动员的运动状态,运动员对跳板的力改变跳板的形状;两个力的作用效果不同,故C正确,C不符合题意;
D.跳板对运动员的力与运动员对跳板的力是一对相互作用力,大小相等,故D错误,D符合题意。
故选D。
【变式1-2】做一做,并思考:
(1)一个小铁球静止在水平桌面上,当一个磁体靠近它时,会发现小铁球 (选填“开始运动”或“仍然静止”)。
(2)如图甲所示,让小铁球从斜面上滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,观察到小铁球运动速度 (选填“变大”或“变小”)。
(3)如图乙所示,让小铁球从斜面上滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,观察到小铁球运动的 发生了变化。
(4)物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变,都属于物体的 的改变。分析以上现象,可得出结论:力可以改变 。
【答案】 开始运动 变大 方向 运动状态 物体的运动状态
【解析】(1)[1]磁体能吸引铁物质,当一个磁体靠近小铁球时,可以观察到会发现小球由静止变为运动。
(2)[2]如图甲,让小铁球从斜面上滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,磁体能吸引铁物质,可以观察到小铁球运动速度变大。
(3)[3]如图乙,让小铁球从斜面上滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,磁体能吸引铁物质,可以观察小铁球运动的方向发生了变化。
(4)[4][5]物体从静止开始运动或运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变,都叫作运动状态发生了变化。可得出结论:力可以改变物体的运动状态。
问题二:探究力的三要素影响力的作用效果
【典例1】地面上放着一个箱子,利用这个箱子我们可以探究力的三要素对力作用效果的影响。
(1)当用力轻轻地推箱子,箱子不动,用较大的力才能将箱子推动,这说明力的 影响力的作用效果;
(2)若要使箱子向右侧倒去,应向右推箱子,若要使箱子向左侧倒去,应向左推箱子,这说明力的 影响力的作用效果;
(3)如果要推倒箱子,应该在 (选填“A”、“B”或“C”)位置施加力更容易成功。
【答案】 大小 方向 A
【解析】(1)[1]用大小不同的力推箱子,箱子的运动状态不同,说明力的大小影响力的作用效果。
(2)[2]用方向向左和向右的力推箱子,箱子的运动方向不同,说明力的方向影响力的作用效果。
(3)[3]图示中,A点在箱子的最上端,在此处用力比在B和C处用力更易将箱子推倒,这是因为力的作用点不同,力的作用效果也不同。
紧扣力的三要素(大小、方向、作用点)对作用效果的影响。第一空,对比不同力大小推箱子的结果,箱子由不动到动,体现力大小的影响;第二空,向不同方向推箱子,箱子倒向不同,体现力方向的影响;第三空,推倒箱子,A点在上,力臂长,更易推倒,体现力作用点的影响。
【变式2-1】探究力的作用效果与哪些因素有关的小实验中:
(1)甲图中,用的力越大,弹簧伸长得越长,这说明力的作用效果与力的 有关;
(2)图乙中,在远离窗户转轴处用力,比在靠近转轴处用力更容易把窗户打开,这说明力的作用效果与力的 有关;
(3)图丙中,向左推,小车向左运动,向右推,小车向右运动,这说明力的作用效果与力的 有关;
(4)力的 、 和 都能影响力的作用效果,称为力的三要素。
【答案】 大小 作用点 方向 大小 方向 作用点
【解析】(1)[1]力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果;由图可知,用的力越大,弹簧伸长得越长,说明力的作用效果与力的大小有关。
(2)[2]力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果;分别在远离窗户转轴处和靠近转轴处用力更容易把窗户打开,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(3)[3]力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果;推力方向不同,小车运动方向不同,说明力的作用效果与力的方向有关。
(4)[4][5][6]影响力的作用效果的因素是力的大小、方向和作用点,称为力的三要素。
【变式2-2】为了探究力的作用效果与力的三要素之间的关系,某同学做了如下实验:将一钢条的下端固定,然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位,使其发生如图中甲、乙、丙、丁所示的形变,各力的大小关系为:。
(1)该同学是根据 来判断力的作用效果的;
(2)比较甲、丙两实验可以得出的结论是 ;
(3)通过比较 两次实验,该同学得出了“力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越明显”的结论;
(4)小明认为,因为丙丁两图中,丁图的效果明显,所有可以看出,力的作用效果与力的方向有关,他的说法是 的。
【答案】 钢条的形变程度 当力的大小、方向相同时,作用点不同,力的作用效果不同 甲乙 错误
【解析】(1)[1]该同学是根据钢条的形变程度来判断力的作用效果的,钢条的形变程度越大,力的作用效果越明显。
(2)[2]甲丙作用在钢条上力的大小、方向相同,作用点不同,钢条的形变程度不同,则比较甲、丙两实验可以得出的结论是当力的大小、方向相同时,作用点不同,力的作用效果不同。
(3)[3]甲乙作用在钢条上力的作用点、方向相同,大小不同,力越大,钢条的形变程度越明显,则通过比较甲乙两次实验,该同学得出了“力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越明显”的结论。
(4)[4]丙丁两图中,力的大小相同,力的方向与作用点均不同,没有控制作用点相同,故他的说法是错误的。
【基础强化】
1.如图所示是一种常用的核桃夹,用大小相同的力垂直作用在A点比 B 点更容易夹碎枝桃,这说明力的作用效果与( )
A.施力物体有关 B.力的大小有关
C.力的方向有关 D.力的作用点有关
【答案】D
【解析】由题意可知,力的大小和方向相同,作用点A、B不同,在A点比B点更易夹碎核桃,说明力的作用效果与作用点有关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.如图所示,分别用大小相等的力拉和压同一弹簧。该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的( )
A.大小有关
B.方向有关
C.作用点有关
D.大小、方向、作用点都有关
【答案】B
【解析】由图可知,用力向右拉弹簧时,弹簧变长;用力向左压弹簧时,弹簧变短。由此可见,在力的大小与作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.在水中划船时,使船前进的动力是( )
A.船桨对水的推力 B.人对船的推力
C.水对桨的推力 D.水直接对船的推力
【答案】C
【解析】在水中划船时,船桨给水一个向后的力,由于力的作用是相互的,水会给船桨一个向前的力,使船前进。故使船前进的动力是水对船桨的推力,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.兰州拉面被誉为“中华第一面”,下列说法错误的是( )
A.和面的过程中,手对面团的力大于面团对手的力
B.和面的过程中,面团既是施力物体也是受力物体
C.拉面上下抖动,因为力可以改变物体的运动状态
D.面团最终变成细丝,因为力可以改变物体的形状
【答案】A
【解析】A.物体间力的作用是相互的,手对面团的力等于面团对手的力,故A错误,符合题意;
B.力的作用是相互的,面团既是施力物体也是受力物体,故B正确,不符合题意;
C.拉面上下抖动,因为力可以改变物体的运动状态,故C正确,不符合题意;
D.力可以改变物体的形状也可以改变物体的运动状态,而面团的形状最终变成细丝了,这是因为力可以改变物体的形状,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.如图所示,在斯诺克台球比赛中,由于目标球被障碍球阻挡。有时运动员会用特殊的“扎杆”打法使白球高速旋转打出漂亮的“弧线球”,从而绕过障碍击中目标,则使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是( )
A.球杆 B.桌面 C.白球 D.地球
【答案】B
【解析】ABCD.运动员用特殊的“扎杆”打法使白球高速旋转,绕过障碍击中目标,白球在水平桌面上运动时,它们之间存在摩擦力,使白球改变运动状态做曲线运动,所以使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是桌面,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.当发生力的作用时,一定会涉及到 个物体,其中一个是 物体,另一个是 物体。
【答案】 两 施力 受力
【解析】[1][2][3]力是物体对物体的作用,当发生力的作用时,一定会涉及两个物体,其中施加力的物体称为施力物体,受到力的物体称为受力物体。
7.一个物体对另一个物体有力的作用时,后一个物体也一定对前一个物体有力的作用。物体间相互作用的这一对力称为 。
【答案】作用力和反作用力
【解析】物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力叫做作用力与反作用力。
8.游泳时,小凡用手脚向后划水,从而前进,说明物体之间力的作用是 的。
【答案】 相互
【解析】游泳时用手脚向后划水,人向前进说明人受到了一个向前的力,即水对人有向前的力作用,说明物体间力的作用是相互的。
【素养提升】
9.如图所示,甲图表示小球受磁铁的吸引情况,说明力可以改变物体的 ;乙图是坐在船中的人用手推另外一只船时,使另一只船运动的力的施力物体是 ,自己坐的船同时也后退,说明物体间力的作用是 。
【答案】 运动状态 人 相互的
【解析】[1]甲图中小铁球受磁铁吸引运动方向发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2][3]乙图是坐在船中的人用手推另一只船时,使另一只船运动的力的施力物体是人,自己坐的船同时后退,说明物体间力的作用是相互的。
10.下列语句或事例中,所指的主要是力的三要素中的哪一点?请完成填空。
(1)“力拔山兮气盖世”是说项羽的力的 ;
(2)中国武术中点穴之法是说力的 ;
(3)请把门关上,关是指力的 。
【答案】 大小 作用点 方向
【解析】(1)[1]“力拔山兮气盖世”是说项羽的力气大,指的是力的大小。
(2)[2]中国武术中点穴之法,是说明力要作用在穴位上,指的是力的作用点。
(3)[3]请把门关上,关是指明了门运动的方向,指的是力的方向。
11.如图所示是小明在早操跑步时的情境,脚用力向后蹬地,人就会向前运动,说明物体间力的作用是 ;同时也说明力可以改变物体的 。
【答案】 相互的 运动状态
【解析】[1]脚用力向后蹬地,人就会向前运动,说明脚向后蹬地的同时,也受到地面向前的力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
[2]人体的力的作用下,向前运动,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
12.放在桌面上的书本,受到支持力的作用,这个力的施力物体是 。
【答案】 桌子
【解析】放在桌面上的书本,受到桌面的支持力的作用,这个力的施力物体是桌子。
13.我国“天问一号”成功着陆火星,火星上迎来第一面五星红旗。“天问一号”在火星表面留下了明显的痕迹,使火星表面留下痕迹的力的施力物体为 (选填“火星”、“天问一号”)。着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆,利用了物体间力的作用是 的。
【答案】 天问一号 相互
【解析】[1]“天问一号”在火星表面留下了明显的痕迹,是“天问一号”对火星有摩擦力的作用,使火星表面留下痕迹的力的施力物体为天问一号。
[2]着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆,利用了物体间力的作用是相互的,火箭向下喷火的同时,也受到火焰对着陆器向上的力的作用。
14.如图所示,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭加速上升时,向下喷出高温高压燃气,火箭获得巨大的向上推力,这说明力可以改变物体的 ;航天员出舱活动时,她的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 运动状态 不变
【解析】[1]火箭获得向上的巨大推力,火箭加速上升,这说 明力可以改变物体的运动状态。
[2]质量大小与地理位置无关,王亚平出舱活动时,她的质量不变。
15.如图所示是目前倍受人们关注的喷气飞行背包,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,使人获得飞行动力,这是利用物体间 原理,此时人向上飞行过程,如果关闭发动机,飞行员将会 。(选填“静止”、“向上运动”或“向下运动”)
【答案】 力的作用是相互的 向上运动
【解析】[1]发动机向后喷出气体时,发动机对气体施加向下的作用力,与此同时,气体也对发动机及人施加向上的作用力,使人获得飞行动力,这是利用了物体间力的作用是相互的。
[2]人向上飞行过程中,如果关闭发动机,此时运动员只受重力的作用,力与运动方向相反,因此会先做减速运动,即向上运动。
16.2024年4月 25 日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射。火箭点火后向下喷出高温、高压的燃气,火箭加速上升,说明力可以改变物体的 ,且说明物体间力的作用是 的;使火箭加速上升的力的施力物体是 (选填“燃气”或“空气”);进入太空后,航天员坐椅的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 运动状态 相互 燃气 不变
【解析】[1][2]火箭点火后向下喷出高温、高压的燃气,火箭加速上升,说明火箭向下用力喷燃气的同时,也受到气体向上的力的作用,火箭在力的作用下,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,且说明物体间力的作用是相互的。
[3]使火箭加速上升的力是燃气的反向推力,施力物体是燃气。
[4]进入太空后,航天员坐椅所含的物质的量不变,质量不变。
【能力培优】
17.穿着旱冰鞋的小明站在竖直墙壁旁,当他水平向右推墙后,会沿着水平地面减速向左运动。如图所示:请简要解释为什么小明向右推墙后会向左运动?
【答案】见解析
【解析】答:因为物体间力的作用是相互的,所以小明向右推墙时,对墙施加力的同时,墙对小明有向左的力的作用,所以小明向右推墙后会向左运动。
18.如图,科技兴趣小组在做水火箭实验时,对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究,并设计了多个方案。其中小林同学的方案是:为了排除自然风对实验的影响,他选在室内体育场进行探究。他在容积为2000mL的相同形状可乐瓶内装上不同体积的水,每次发射的角度均为20°,向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出,使水火箭向前射出。下表是他们在实验中收集到的数据:
容积为2000mL的可乐瓶
发射角度
20o
装水量
300
400
500
600
700
第一次距离
18.28
19.6
20.95
19.95
16.98
第二次距离
17.42
20.3
24.36
23.36
14.36
第三次距离
22.33
19.58
21.34
21.34
19.34
平均距离
19.34
19.83
22.21
21.55
16.89
(1)由该实验方案可知,他们研究的问题是 。
(2)水火箭的水平飞行距离还可能与 (只填一个因素)有关,你将如何探究: 。
(3)可乐瓶内的水向后喷出时,水火箭就会向前飞出,这一现象说明 。
(4)分析表中数据可得出结论:容积为2000mL的可乐瓶在发射角度为20°时,水火箭水平飞行的距离 。
【答案】(1)水火箭的水平飞行距离与装水量的关系(或水火箭的水平飞行距离与装水量有什么关系)
(2)发射角度 不改变其他因素,大范围改变发射角度,进行多次实验
(3)物体间力的作用是相互的(或力能改变物体运动状态)
(4)随装水量的增加先增大后减小(合理即可)
【解析】(1)由题意可知,在容积为2000mL的可乐瓶内装上不同体积的水,每次发射的角度均为20°,测发射距离,实验控制可乐瓶的容积、发射的角度不变,改变可乐瓶内装的水的体积;所以实验探究的是:水火箭飞行距离与装水量的关系(水火箭飞行距离与装水量有什么关系?)
(2)[1]其次,除了装水量(或水的质量)外,水火箭的水平飞行距离还可能与其他因素有关。例如,发射角度就是一个可能的因素。
[2]为了探究发射角度对水火箭水平飞行距离的影响,我们可以保持装水量(或水的质量)和可乐瓶的容积不变,改变发射角度,然后观察并记录水火箭的水平飞行距离。通过比较不同发射角度下的飞行距离,我们可以得出发射角度对水火箭水平飞行距离的影响。
(3)可乐瓶内的水向后喷出,表示水向后施力,而水火箭得到了向前飞行的动力,所以这一现象说明:物体间力的作用是相互的(力能改变物体运动状态)。
(4)由表中实验数据可知,随装水量的增加水火箭飞行的水平距离先增大后减小,装水量为500毫升时水火箭飞行距离最大。
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