7.1 力 2024-2025学年人教版初中物理八年级下册

第七章 力 第1节 力 学习目标 1. 知道力是物体对物体的相互作用。能通过生活实例，归纳总结出这一概念，并能解释生活中的相关现象。并能正确读写力的符号和单位。 2. 认识力的作用效果，通过实验和生活体验，感受力的作用效果，能用力的作用效果解释生活中的一些力现象。 3. 知道力的三要素。通过实验和对生活体验的分析、归纳，了解力的三要素对力的作用效果的影响。会画力的示意图，并能根据力的示意图判断力的大小、方向和作用点。 4. 知道物体间力的作用是相互的。 喜欢攀岩吗？攀岩爱好者在险峻的绝壁上，徒手攀岩，身体却稳如壁虎牢牢粘在岩壁上，有时候身体又像雄鹰一样矫健。这项挑战自然、超越自我的惊险运动，被誉为勇敢者的“壁岩芭蕾”。说他惊险，是因为攀岩者仅靠手脚灵活运用抓、撑、蹬等动作，用力实现身体的平衡，从而达到难以企及的顶点。 像很多体育项目一样，攀岩运动中蕴含了非常丰富的力学知识。从本章开始，让我们一起走进力学的世界，揭开它神秘的面纱。 一、创设情景，引入新课 使用一根竹篙，艄公就能让竹排快速前行，灵活调整前进的方向。你注意过没有，让竹排前行时，艄公是怎么撑篙的? 让竹排转弯时，艄公又是怎么撑篙的? 火车行驶在不同的轨道上才能到达不同的目的地，轨道的交叉路口需要扳道工将轨道道岔，扳道工是怎样做到的？ 二、力的概念 1. 现象探究：物体间的作用形式 （1）事例分析：请观察和分析图中事例，找一找有哪些共同的地方。 拖行李箱前进 提取物体上楼梯 举起杠铃 磁铁吸引铁钉 挖掘机挖土 龙门吊吊起钢构件 拉开拉力器 人对行李箱有 拖 的作用 人施加了力，行李箱受到了力 人对物体有 提 的作用 运动员对杠铃有 举 的作用 人手 拉 弹簧 推土机 推 土 起重机 提 钢构件 磁铁对铁钉有 吸 的作用 手施加了力，物体受到了力 手施加了力，杠铃受到了力 人施加了力，弹簧受到了力 推土机施加了力，土受到了力 起重机施加了力，钢构件受到力 磁铁施加了力，铁钉受到了力 物理学中，通常将物体之间的推、拉、举、压、排斥、吸引等都叫做物体之间的作用。 结论： 这些力现象里，有一个共同点，那就是一个物体对另一个物体施加了作用。 2. 力的定义： 力是物体对物体的 。常用符号 表示。 3. 理解力的概念 （1）施力物体与受力物体 发生作用的两个物体，一个是 物体，另一个是 物体。施力物体与受力物体同时存在。 马拉车时，施力物体是 ，受力物体是 ；脚蹬自行车踏板时，施力物体是 ，受力物体是 。 作用 F 施力 受力 马 车 脚 踏板 （2）产生力的条件： （3）发生相互作用的两个物体可以相互接触，也可以不接触，比如地球对它表面及其附近的物体有吸引力的作用；磁铁吸引铁钉等。 至少要有 个物体； 物体间要有 作用。 彼此接触的物体之间，如果没有推、拉、举、压等作用， 产生力。例如光滑水平面上两个刚好接触的篮球，它们之间 有力的作用。 两 相互 不会 不会 4. 力的单位 （1）国际单位制中，力的单位是 ，简称 ，符号是 。 （2）感知一些力的大小 牛顿 牛 N 托起两个鸡蛋用力约1N 拿起一个手机的力大约为2N 拿起两个排球的力约为5N 初中生对地面的压力约为500N 一辆敞篷跑车对地面的压力约为20000N 一袋5千克大米的重力为50N 五 千 克 大 米 5. 物理学家— 牛顿 在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。 阐明了动量和角动量守恒的原理。在光学上， 发明了反射望远镜，发现了光的色散。 在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉，证明了广义二项式定理。 主要贡献： 简介：艾萨克·牛顿（Isaac Newton，1643年1月4日－1727年3月31日），素食主义者 ，英国数学家、物理学家、哲学家。 生于英格兰林肯郡伍尔索普村，毕业于剑桥大学，后任该校教授。还曾担任英国皇家学会会员、会长。 三、力的作用效果 1. 力可以使物体发生形变 （1）动手探究相关现象 ①用手压同桌的脸，发现了什么现象？通过分析得到什么结论？ ③用手拉橡皮筋。 脸发生了形状变化，力可以使脸的形状发生变化。 ②用手压气球。 气球发生了形状变化，力可以使气球的形状发生变化。 橡皮筋发生了形状变化，力可以使橡皮筋的形状发生变化。 （2）力使物体发生形变的实例 请同学们举例说明生活中力可以使物体发生形变的实例。 2. 力可以改变物体的运动状态 磁铁、铁球、斜面、水平桌面等. ①让小铁球从斜面上滚下，沿着它的运动方向（正前方）放一个磁铁，观察小球运动快慢的变化情况。 ②再次让小铁球从斜面上滚下，在它运动路径的侧旁放一个磁铁，观察小铁球运动方向的变化情况。 小球的运动由慢变快 小球运动的方向发生改变 小铁球靠近磁铁时，会受到磁铁的吸引力 力可以改变物体运动的快慢 力可以改变物体运动的方向 实验分析 实验结论 在物理学中，物体由 开始 或者由 变为 、物体运动的 或 发生改变，这几种情况都是物体的运动状态发生了变化。 静止 运动 运动 静止 快慢 方向 上述的实验或事例表明： 力可以改变物体的运动状态. 请你举出力改变物体运动状态的实例 ，并加以说明。 地球同步通信卫星在运行的过程中，运动状态是否发生了改变？ 想一想： 同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。 同步卫星的运动状态发生了改变。尽管运动的快慢不变，但是运动的方向在改变。 3. 总结：力的作用效果 运动状态的改变包括：运动速度大小及方向的改变，由运动到静止，由静止到运动。 力可以使物体发生 ，也可以改变物体的 。 形变 运动状态 四、力的三要素和力的示意图 1. 探究力的三要素 动手实验： ①用小的力拉橡皮筋，记录橡皮筋的长度； ②用大的力拉橡皮筋，记录橡皮筋的长度；发生了什么实验现象？说明了什么？ 力的大小能够影响力的作用效果 ③用10N的力拉与压弹簧，有什么现象发生，说明了什么？ 力的方向能够影响力的作用效果 ③距离门边缘的不同距离处用相同大小的力推门，有什么现象发生，说明了什么？ 力的作用点能够影响力的作用效果 想一想： 生活中还有哪一些现象也能说明力的大小或力的方向或力的作用点可以改变力的作用效果。 视频演示—《力的作用效果与力的作用点的关系》 2. 力的三要素 （1）概念 在物理学中，把力的 、 、 叫作力的三要素。 （2）理解力的三要素 ①任何一个力都有大小、方向和作用点三个因素。 ②力的三要素决定力，当其中的任何一个要素改变时，力的作用效果就会随之改变。 ③因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们要描述一个力时，就必须指明该力的三个要素。 大小 方向 作用点 视频讲解—《力的三要素》 3. 力的示意图 （1）概念：用一条带箭头的线段来表示力，这样的图称为力的示意图。 （2）画法：在受力物体上沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。 如图所示是小车受到100N向右斜向上的拉力的示意图。 （3）画力的示意图的注意事项： ①力的作用点要画在受力物体上，用圆点表示，不能画在施力物体上。 ②如果要在图中画出物体受到的几个力，除了要画出各个力的作用点和方向，还应当用线段的长短粗略地区分力的大小。 ③箭头要画在线段的末端，其长度计算在线段的长度内。 ④力的示意图可以只表示出力的作用点和方向，也可以在箭头旁标出力的大小，把力的三要素都表示出来。若题中给出了力的大小或符号，要在箭头旁标示清楚。 五、力的作用是相互的 1. 探究：力的作用是相互的 （1）活动探究一 如图所示，小桐和小裴相对的站在滑板上，滑板静止在水平地面。如果小桐用力推小裴，会发生什么现象？并解释发生的现象。 【现象】会发现小裴在后退的同时，小桐也向后退。 【分析】小桐用力推小裴时，小裴对小桐施加了一个向后的作用力；同时小桐后退，表明小裴对小桐也施加了一个向后的作用力。 【结论】物体间力的作用是 的。 相互 （2）活动探究二 把两块蹄形磁铁A、B分别固定在小车上，让它们的同名磁极相对，将两个小车在水平桌面上靠拢。 注意观察以下三种情况下的现象: 按住磁铁A，释放磁铁B； 按住磁铁B，释放磁铁A； 同时释放两个磁铁。 按住磁铁A， 释放磁铁B 磁体B 静止到运动 磁体A对磁体B施加排斥力，使磁体B的运动状态发生变化 按住磁铁B， 释放磁铁A 磁体A 静止到运动 磁体B对磁体A施加排斥力，使磁体A的运动状态发生变化 同时释放 两个磁铁 磁体A与B 都从静到运动 磁体A对磁体B施力时，磁体B对A也施加了力的作用 2. 探究结论 物体间力的作用是相互的。 大量事例说明：当一个物体对另一个物体施力的同时，另一个物体也同样对它施加力的作用，这两个力是同时发生的，也就是说： 演示实验—《力的作用是相互的》 物体间力的作用是相互的， 施力物体同时也是受力物体， 受力物体同时也是施力物体。 3. 理解力的相互性 （1）施力物体与受力物体 物体间力的作用是相互的，说明施力物体、受力物体是相对而言的，施力物体和受力物体也是同时存在的，要确定是施力物体，还是受力物体，一般由研究对象来决定。 例如，我们研究放在桌面上的球受到的支持力，球就是受力物体，支持球的桌面就是施力物体； 要研究球对桌面的压力，则桌面为研究对象，即桌面是受力物体，球是施力物体。 （2）相互作用力的同时性 物体间力的相互作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。例如，运动员用脚踢球的过程，球受到脚的力的作用，同时脚也受到球的力的作用；当球飞离脚时，球不再受脚的作用，同时脚也不再受球的作用。 （3）拓展：探究相互作用的两个力的特点 实验：同学们准备两个弹簧测力计做下面的实验，以拓展探究相互作用的两个力之间的关系。 如图所示，将甲、乙两个弹簧测力计的秤钩相互钩挂在一起，两只手分别沿水平方向拉弹簧测力计，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动，且示数相等。其中甲的示数是乙对甲的作用力的大小，乙的示数是甲对乙的作用力的大小。 演示实验—《探究作用力与反作用力的关系》 实验结论： 相互作用的两个力的关系为： 大小 ，方向 ，作用在 直线上，但作用在 的物体上。 人们常常把相互作用的两个力分别叫作：作用力与反作用力。 想一想：一个鸡蛋与石头发生碰撞，鸡蛋会破碎，是何原因呢？这两个力的大小相等吗？ 鸡蛋给了石头一个作用力的同时，石头也给鸡蛋一个反作用力。这两个力大小是相等的。但是由于石头的硬度大，基本看不到形变，而鸡蛋的硬度没有石头的大，所以会破碎。 相等 相反 同 两个不同 一条 4. 利用力的相互性解释现象 （1）运载火箭升空 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射取得成功。4月26日，在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组打开舱门，迎接神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。 运载火箭产生的巨大推力使飞船获得一个很大的速度冲出了大气层。那么，这个力是谁给它的呢？ 火箭对喷出的燃气有向下的 ，因为物体间力的作用是相互的，所以燃气会对火箭有一个向上的 ，使火箭加速向上运动。 （2）走路 人走路时，脚用力向后方蹬地，对地面有向 的力的作用 同时地面对脚产生一个反向的向 的作用力 人在这个反向作用力的作用下前行。 （3）游泳 人游泳时，手用力向后方划水，对水有向 的力的作用 同时水对人产生一个向 的作用力 人在这个反向作用力的作用下前行。 推力 反推力 后 前 后 前 课堂总结1 课堂总结2 课堂练习： 1.用绳将吊灯悬挂在天花板上，绳对灯的拉力为4N。一位同学沿水平方向推箱子，他对箱子的推力为75N。请在图中分别画出拉力和推力的示意图。 2.如图所示，人坐在一艘小船上，用力推另一艘小船。那艘小船被推开后，人坐的小船也移动了吗？这是为什么? 移动了。人坐在小船上，用力推另一艘小船，对另一只小船有力的作用，由于力的作用是相互的，另一只小船会对自己坐的小船产生一个反作用力，所以自己坐的小船向后运动。 3.如图所示，在跳台跳水运动中，运动员对跳板施力的同时，由于力的作用是_______的，跳板对运动员也施加力，但这两个力的效果不同，前者主要使跳板发生_________，后者主要是改变了运动员的_________ 。 相互 形变 运动状态 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $