第1节 力（第2课时）（培优教学课件）科学浙教版2024八年级上册

第1节 力 （第2课时） 浙教版八年级科学上册 第二章 力与空间探索 学习目录 力的作用是相互的 1 学习目标 科学观念 科学思维 探索实践 态度责任 理解力的相互作用性;知道力的单位；了解弹簧的弹力；了解弹簧测力计的原理；会正确使用弹簧测力计测量力的大小。 确认力的相互作用，并能解释有关现象;从原有的认知结构中学习新的知识，理解弹簧测力计的结构与原理；从而掌握弹簧测力计的使用与正确读数。 通过实践探究感受物体受力的相互作用的情况;了解弹力与弹簧伸长长度的关系，提高观察的意识和能力 利用科学知识与生活实际的密切联系，提高对科学价值的认识。 课堂导入 人在蹦床上跳跃时，蹦床向下凹陷，人被弹起 游泳运动员划水时，手臂向后推水，身体向前移动 拔河比赛中，双方队员用力拉绳，绳子两端同时受力 同学们，上面的图片中，物体为什么会运动？它们的运动方向与施力方向有什么关系？ PART 01 力的作用是相互的 新知讲解 一、力的作用是相互的 用手提书包时，手会感受到书包向下的拉力。可见，不但手对书包施加了力，书包对手也施加了力。 1.如图2.1-7,在两个靠得较近的小车上分别放一个条形磁体，松手后会观察到什么现象? 2.如图2.1-8,一名同学穿着旱冰鞋，向前推墙壁，会观察到什么现象? 3.上述现象可以得到什么结论? 图2.1-7磁体之间的相互作用 图2.1-8向前推墙壁的同学 一、力的作用是相互的 实例 现象 分析 在两个靠得较近的小车上分别放 一个条形磁体，松手后，两小车会 同时向相反的方向运动，说明甲车对乙车施力的同时，乙车对甲车也施加了力 一名同学穿着旱冰鞋，向前推墙壁，该同学向后运动，说明 用手向前推墙时，墙受到手的推力，同时墙也对手施加了一 个向后的力 归纳 结论 一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同样受到另一个物体对它的力的作用，也就是说，物体之间力的作用是相互的 一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同样受到另一个物体对它的力的作用。也就是说，物体之间力的作用是相互的。 1、力的作用是相互的 一、力的作用是相互的 2、“力的作用是相互的”事例 小鸭子正在湖中游泳 传统的民族体育项目“押加” 师生间开展掰手腕活动 汽车撞到柱子上，为什么反而汽车受损? 因为物体之间力的作用是相互的，当汽车撞到柱子上时，给了柱子 一个力，柱子也给汽车一个力，所以汽车和柱子都会受损。 (1) 两个相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上， 分别作用在两个物体上。 (2)物体之间相互作用力同时产生、同时消失，没有先后、主次之 分。如运动员用脚踢球时，球受到脚的作用力，同时脚也受到球 的作用力；当球飞离脚时，球不再受脚的作用力，同时脚也不再受 球的作用力。 3.对力的相互性的理解 一、力的作用是相互的 物体间的相互作用力又称为 作用力与反作用力，如果把其 中一个力叫作作用力，那么另 一个力就叫作反作用力。 拓展： 一、力的作用是相互的 课堂练习 如图，师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1，老师对学生的力为F2，若老师获胜，则关于两力的大小关系正确的是（　　） A．F1=F2 B．F1＞F2 C．F1＜F2 D．无法判断 解析：学生对老师的力和老师对学生的力是相互作用力，两个力的大小相等，即F1=F2。 故选：A。 PART 02 力的测量 新知讲解 二、力的测量 大象举起粗大的树干要用力 蚂蚁搬动轻小的树叶也要用力 两个力的大小可谓天壤之别，那么怎么测量力的大小呢？ 二、力的测量 日常生活中，物体之间的作用力有大小。那么,如何比较它们的大小?它们的大小又是怎样测量出来的呢? 跟测量长度需要规定长度的单位一样，要测量力的大小，首先也需要规定力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N。它是以英国物理学家牛顿的名字命名的。 手托2枚鸡蛋的力约为1N 拉开易拉罐所用的力约为20N 某同学的握力约为400N 测量力的大小的工具叫作测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计，它的内部装有一根可以伸缩的弹簧，其结构如图2.1-13所示。 二、力的测量 秤钩 拉环 弹簧 指针 拉杆 面板 图2.1-13 ( 1 ) 结 构：拉环、弹簧、指针、拉杆、面板、秤钩，如 图所示。 ( 2 ) 原 理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大， 弹簧伸长的长度越长。 使用弹簧测力计时应注意以下问题: ①使用前应检查指针有没有对准零刻度线,若没有对准,则需要调零。 ②被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。 ③测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。 ④测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直 线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。 ⑤读数时,应让视线与面板表面刻度相垂直。 二、力的测量 1.如图2.1-14所示，把一根下端带有挂钩的弹簧的上端固定在长方形木板上，让弹簧自由下垂，在指针所指的位置标出0刻度线。 2.在挂钩上悬挂1个钩码，在指针所指的位置标出相应的刻度值。 3.在挂钩上分别悬挂不同个数的钩码，在指针所指的位置分别标出相应的刻度值。 图2.1-14自制测力计 二、力的测量 3.在挂钩上分别悬挂不同个数的钩码，在指针所指的位置分别标出相应的刻度值。 二、力的测量 4.根据长木板的长度和弹簧可伸长的长度，标出最大测量值和其他数值刻度线。 5.在自制弹簧测力计的挂钩上挂上文具盒或课本等物品，测出弹簧测力计对它们的拉力。再用实验室里的弹簧测力计测量一下，看看两者的测量值有多大的差距。 一、力的测量 课堂练习 （2022春•定海区校级期中）实验室常用弹簧测力计来测量力的大小。 （1）如图所示的弹簧测力计，它的最小刻度值为 牛。 （2）某次测量时，指针所示位置如图所示，此时的读数是 N。 答 案：（1）0.2；（2）2.4N。 【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计0～1N之间一共分出了5个小格，所以每个小格就是它的分度值1.0N/5=0.2N； （2）弹簧测力计的指针在2N以下第2个小格处，示数为：2N+2×0.2N=2.4N。 故答案为：（1）0.2；（2）2.4N。 1.弹性 弹簧受到拉力会发生形变，不受拉力时又会恢复到原来的状态，弹簧的这种性质叫作弹性。 二、力的测量 2.弹力 手拉弹簧时也会感受到弹簧反抗拉伸的作用，这种力叫作弹力(elastic force)。放在桌面上的水杯，对桌面产生向下的压力，桌面发生形变，产生支持水杯的弹力，就是通常所说的支持力。 一、力的测量 放在桌面上的水杯，对桌面产生向下的压力，桌面发生形 变，产生支持水杯的弹力，就是通常所说的支持力。 实验还表明，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度也越长。弹簧测力计就是利用这个原理制造出来的。 如图2.1-15所示是实验室和生活中常用的弹簧测力计。 二、力的测量 图2.1-15 实验室和生活中常用的弹簧测力计 牛顿 牛顿(1643-1727),英国著名的物理学家和天文学家。牛顿从青少年时代就对科学有浓厚的兴趣，学习非常勤奋。他喜欢通过实验来取得真知，并亲自动手设计和制作了许多机械装置和用品。牛顿在研究中十分投入，而且常常夜以继日地学习、工作。这些都培养和锻炼了牛顿的科学精神，为其日后的研究打下了坚实的基础。 牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一，在科学的许多方面做出了卓越的贡献。在力学方面，他建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律；在光学方面，他发现了太阳光是由不同颜色的光构成的，从而确定了光谱分析的基础；在热学方面，他确定了冷却定律；在天文学方面，他建立了万有引力定律，考察了行星运动规律，解释了潮汐现象，预言了地球不是正球体。另外，牛顿与菜布尼茨各自独立发展创造了微积分，促进了数学的发展。 虽然牛顿对科学做出了重大的贡献，但他总是谦逊地说：“我不知道世人会怎样看我，不过，我觉得自己好像是一个在海滨玩耍的孩子，有幸拾到美丽的贝壳，而真理的大海，我还是没有发现。” 课堂练习 （2024春•金华期中）如图所示，弹簧测力计A、B的自重均为0.5N，钩码重1N。则弹簧测力计A的示数为 N，弹簧测力计B的示数为 N。 答 案：1.5；0。 【解答】解：两个弹簧处于静止状态，受到的合力为0；作用在弹簧测力计A挂钩上的拉力等于钩码和弹簧测力计B的重力的和，即FA=1N+0.5N=1.5N； 因为弹簧测力计B下面挂钩上没有物体，因此弹簧测力计B的示数为零。 故答案为：1.5；0。 PART 03 课堂总结 课堂总结 课堂总结 PART 04 练习与应用 鱿鱼是以类似于导弹的推进方式来推动身体运动的。当它紧缩口袋状的身体通过漏斗状喷口将水向前喷出，从而推动身体向后运动。如图，推动鱿鱼向后运动的力来自于（　　） A．四周的海水 B．口袋状身体的收缩 C．触足的摆动 D．喷口喷出的海水 练习与应用 解：当鱿鱼紧缩口袋状的身体通过喷口将水向前喷出，喷出的海水会给鱿鱼一个反作用力，从而推动身体向后运动，因此推动鱿鱼向后运动的力来自于喷口喷出的海水。 故选：D。 如图所示，一只小鸭子正在湖中游泳。小鸭子的脚掌向后拨水，自身受力向前运动，使小鸭子前进的力是（　　） A．湖水对鸭身的力 B．湖水对鸭掌的力 C．鸭掌对湖水的力 D．鸭子腿部肌肉产生的力 练习与应用 解：小鸭子的脚掌向后拨水，力的作用是相互的，水给脚掌一个向前的力，即鸭子受到的向前的力的施力物体是湖水对鸭掌的力。 故选：B。 如图是2010年广州亚运会“皮划艇静水”项目体育图标。运动员用船桨向后划水时皮划艇就会向前运动，那么使皮划艇前进的力的施力物体是（　　） A．船桨 B．湖水 C．运动员 D．皮划艇 练习与应用 解：运动员用船桨向后划水时，船桨给湖水一个向后的作用力，根据力的作用是相互的，湖水也会给船桨一个向前的反作用力，正是这个力推动皮划艇向前运动，这个力的施力物体是湖水。 故选：B。 如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是（　　） A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力 B．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 C．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小 D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力 练习与应用 练习与应用 解：甲对乙的拉力和乙对甲的拉力一相互作用力，故甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。故D正确，ABC错误。 故选：D。 如图所示，某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计，在弹簧下方挂上不同重力的物体，并记录指针所指的刻度值如表所示。当所挂重物的重力为10牛时（未超过弹簧弹性限度），相较于原长，弹簧的伸长量是（　　） A．5厘米 B．7厘米 C．9厘米 D．11厘米 练习与应用 弹簧所挂物体的重力/牛 0 2 4 指针所指刻度值/厘米 4 5 6 解：由表格可知，当所挂重物的重力为0N时，弹簧长度为4cm,为原长，当所挂重物的重力为2N时，弹簧长度为5cm,弹簧伸长的长度5cm-4cm=1cm,当所挂重物的重力为4N时，弹簧长度为6cm,弹簧伸长的长度6cm-4cm=2cm,由此可知在弹簧弹性限度内，所挂重物每增加2N，弹簧伸长的长度1cm；当所挂重物的重力为10N时，弹簧伸长量为5cm,故BCD错误，A正确； 故选：A。 使用弹簧测力计时，下面必须注意的几点中不正确的是（　　） A．弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜 B．使用前必须检查指针是否指零 C．使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 D．加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程 练习与应用 解：A、弹簧测力计可以测量任何方向上的力，只是保持拉力方向与弹簧伸长方向一致就可以了，因此这种说法错误，符合题意； B、使用前指针校零，才能保证读数的正确性，这是正确的，不合题意； C、使用中不必要的摩擦会影响测量的结果，要极力避免，这是正确的，不合题意； D、加在弹簧测力计上的力如果超过了它的量程不但不能准确测量，还要损坏弹簧，这是正确的，不合题意。 故选：A。 如图所示，一根弹簧一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端，下列有关“使弹簧形变的力”的描述，正确的是（　　） ​ A．手对弹簧的拉力 B．弹簧对墙的拉力 C．弹簧对手的拉力 D．以上说法都正确 练习与应用 解：“使弹簧形变的力”说明弹簧受到力的作用后发生形变，所以说弹簧是受力物体，B、C选项中的受力物体分别是墙和手，故B、C错误，A正确。 故选：A。 PART 04 提升训练 “噗噗船”（如图甲）是一种蒸汽动力小船，只要点燃蜡烛，就能让小船开动起来，还会发出“噗噗”的声音，其结构如图乙所示。启动前，先注入些水到蒸汽室，点燃蜡烛后，管口有水和气体喷出（如图乙）。随后，冷水进入管内（如图丙）。如此反复，推动小船前进，并发出“噗噗声”。请根据所学知识，解释“噗噗船”前进的原理及能量转化。 提升训练 提升训练 【答案】“噗噗船”前进的原理：点燃蜡烛，由于热传递，蒸汽室内的水受热汽化及空气受热膨胀。蒸汽室内气体膨胀对外做功，将使金属管口有水和气体喷出。由于力的作用是相互的，喷出的水给了蒸汽船一个前进的动力，推动蒸汽船前进。随着金属管内的气体减少及遇冷液化，气压慢慢降低，小于外界的大气压。在内外气压差的作用下，金属管口有水进入。如此往复，实现了船的前进。在船前进的过程中，将内能转化为机械能。 【解答】答：“噗噗船”前进的原理：点燃蜡烛，由于热传递，蒸汽室内的水受热汽化及空气受热膨胀。蒸汽室内气体膨胀对外做功，将使金属管口有水和气体喷出。由于力的作用是相互的，喷出的水给了蒸汽船一个前进的动力，推动蒸汽船前进。随着金属管内的气体减少及遇冷液化，气压慢慢降低，小于外界的大气压。在内外气压差的作用下，金属管口有水进入。如此往复，实现了船的前进。在船前进的过程中，将内能转化为机械能。 握力能反映上肢力量发展水平，是体质健康测试项目之一，如图所示市场上有三款握力器，可用于锻炼手部肌肉。 （1）图甲所示握力器，用手捏握力器时，手握在B点比握在A点要更省力。这说明与力的作用效果有关的是力的 有关； （2）图乙所示握力器，握力计的力度量程，可以通过调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度量程调小，则应该将弹簧下端向 （选填“左”或“右”）移， 判断依据是 。 （3）图乙所示握力器，标记的力度量程是“10kg---100kg”，从科学量角度应该改为 ； （4）某项目化学习小组想制作握力器，你想推荐哪款握力器，并说明一条推荐理由。 。 提升训练 提升训练 【答案】（1）作用点；（2）右；弹簧拉升的形变程度越大，其弹力就越大，所需握力就越大，向右调节，可使弹簧的伸长量变小，所需握力就越小；（3）10N--100N；（4）丙，因为它能准确显示力的大小。 【解答】解：（1）用手捏握力器时，手握在B点比握在A点要更省力。这说明与力的作用效果有关的是力的作用点； （2）图乙所示握力器，需要将力度量程调小，则应该将弹簧下端向右端移动，因为弹簧拉升的形变程度越大，其弹力就越大，所需握力就越大，向右调节，可使弹簧的伸长量变小，所需握力就越小； （3）力的单位是牛，其量程应该是10N--100N； （4）握力计要方便准确的测量出力的大小，故我推荐丙图。 $$