三、力与运动的关系（教学课件）物理新教材苏科版八年级下册

苏科版 八年级下册 第八章 力与运动 三、力与运动的关系 01 02 03 04 05 CONTENTS 力的作用效果 力与运动的关系 同一直线上两个力的合成 学习目标 1. 通过认识生活中各种现象和动手实验，探究力的作用效果。 2. 通过分析生活中的现象，概括出合力与力的合成的概念，培养学生学会从现象中抽象物理概念的能力。 3. 通过观察和实验，掌握同一直线上二力合成的规则。初步培养学生勤于观察和动手操作的能力；体会到团结合作、交流互助的重要性；形成实事求是的科学态度。 4. 能运用同一直线上二力合成的规则，分析物体的受力及运动状态，培养学生理论联系实际的能力。 重点难点 教学重点： 1.力的作用效果 2.同一直线上二力合成 1.理解受力平衡和不平衡时物体运动状态的变化 2.运用实验探究得出同一直线上力的合成规律 教学难点： 1 情景引入 由牛顿第一定律可知，力是物体运动状态改变的原因。现实世界中，物体都会受到力的作用，但为什么有的物体运动状态发生改变，而有的物体运动状态却不改变呢？ 飞机在空中水平匀速飞行 火箭加速上升 石头保持静止状态 PART ONE 力的作用效果 力的作用效果 运动员用力拉弓，弓的形状发生改变，说明力可以使物体发生形变 用力戳气球，气球的形状发生改变 ，说明力可以使物体发生形变 力的作用效果 火箭加速升空 列车减速进站 排球运动方向发生改变 火箭发射时，在推力作用下由静止开始运动，速度越来越大；列车进站，阻力使它由快变慢，最后停止；排球在力的作用下，既改变运动方向也改变速度大小。 事实表明，力不仅可以使物体发生形变，还可以改变物体的运动状态。 练一练 1 ．如图所示的事例，说明力可以改变物体运动状态的是（ ） A． 手拉橡皮筋 B． 气球压扁 C． 跳板被压弯 D． 火箭升空 D 力与运动的关系 PART TWO 力与运动的关系 以下图所示的汽车为例，它在水平路面静止时，水平方向不受力，竖直方向受到重力和支持力，如图（a）所示。由于重力和支持力彼此平衡，它们试图改变汽车运动状态的作用相互抵消，因此汽车的运动状态不会改变，保持静止。 （a） 静止 力与运动的关系 汽车在水平路面上沿直线行驶时，除了竖直方向受到重力和支持力， 水平方向还受到牵引力（动力）和阻力的作用，如图（b）所示。 （b） 运动 力与运动的关系 汽车的运动状态会因水平方向牵引力和阻力的大小关系不同而存在多种可能性： （b） 运动 牵引力F与阻力f 的大小 小车的运动状态 F=f F＞f F＜f 向左匀速直线运动 向左加速直线运动 向左减速直线运动 如果撤去牵引力，汽车就在阻力作用下减速行驶，直到停止。 力与运动的关系 概括地说，物体受力平衡时运动状态不变，受力不平衡时运动状态就会改变。 受力情况 运动情况 平衡   不平衡 动力大于阻力   动力小于阻力   力和运动不在同一方向   匀速直线运动或静止 加速运动 减速运动 改变运动方向 力与运动的关系 力与运动的关系的应用 物体的运动状态 发生改变 （1）根据受力情况判断运动状态 物体受平衡力作用时 物体不受力作用时 物体受非平衡力作用时 物体的运动状态 保持不变 力与运动的关系 力与运动的关系的应用 物体的运动状态 发生改变 （2）根据运动状态判断受力情况 物体受平衡力作用 物体不受力作用 物体受非平衡力作用 物体的运动状态 保持不变 练一练 2 ．关于物体受力与运动的关系，下列说法正确的是（ ） A. 物体受平衡力作用也能做曲线运动 B. 物体受非平衡力作用一定做曲线运动 C. 做曲线运动的物体若只受一个力的作用，力的大小和方向可能都不变 D. 做曲线运动的物体若只受一个力的作用，力的大小可能不变但方向一定改变 C PART THREE 同一直线上两个力的合成 同一直线上两个力的合成 力的合成 生活中，我们要托起一个重物，既可以用两只手，也可以用一只手。如图所示，可以两个人共同推车前行，也可以一个人推车前行。以上例子告诉我们，一个力的作用效果可以与两个力的作用效果相同。 两人推车 一人推车 同一直线上两个力的合成 两头驴拉动一车石头 一匹马拉动一车石头 力的作用效果相同 F1 F2 F 同一直线上两个力的合成 如果一个力的作用效果与某几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫作那几个力的合力。求几个力的合力的过程，叫作力的合成。 合力与分力的理解 ①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。 ②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。 ③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。 同一直线上两个力的合成 活动8.4 探究同一直线上两个力的合成 两个力方向相同时，合力应该等于两个力之和。 两个力方向相反时，合力的大小和方向是怎样的呢？ 同一直线上两个力的合成 利用支架、滑轮、橡皮筋、钩码、细线等组成图所示的实验装置。 做一做 同一直线上两个力的合成 1. 方向相同的两个力的合成 （1）如图所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，在另一根细线上挂两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置 O。 （2）撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置 O，记录此时钩码的个数。 通过上述实验，你有什么发现？ 做一做 只在其中一根细线上挂的钩码个数为3，等于用两根细线挂的钩码个数之和。 同一直线上两个力的合成 2. 方向相反的两个力的合成。 （1）如图所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂三个钩码，另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码，记录此时橡皮筋下端到达的位置 O′。 （2）撤去所有钩码，仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码。试一试，使橡皮筋下端仍到达位置 O′，需挂几个钩码？ 通过上述实验，你有什么发现？ 做一做 钩码个数为2，等于用两根细线挂的钩码个数之差。 同一直线上两个力的合成 议一议 分析实验数据，你能得出什么结论? 大量实验表明，作用于同一物体且在同一直线上的两个力：方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力的方向相同；方向相反时，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同。 根据力与运动的关系，可以得到这样的结论：所受的合力为零时，物体处于平衡状态；所受的合力不为零时，物体运动状态会改变。 练一练 3 ．小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力F1、F2的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。（1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使两次 相同。 （2）通过该实验可知F与F1、F2 的大小关系是 。 （用字母表示） 拉伸的长度 F=F1+F2 课堂练习 1 ．关于同一直线上的两个力的合成,下列说法正确的是( ) A.两个不为零的力,其合力一定不为零. B.两个力的合力,一定大于其中任何一个力. C.求两个力的合成力的大小,就是把两个力的大小相加. D.不论两个力的方向如何,合力的方向总是与较大的力的方向相同 D 2. 关于力与运动的关系，下列说法正确的是 ( ) A ．物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变 B ．物体不受力的作用时，一定处于静止状态 C ．物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用 D ．物体静止时，一定不受力的作用 C 3．作用在同一物体上的两个力F1和 F2， F1 =15Ｎ，F2 =20Ｎ，则F合大小（ ） A.一定是5N B.一定是35N C.可能为3N D.可能为15N D 4．重为 600N 的人站在静止的电梯里不动时，电梯对人的支持力为 N；当人和电梯加速下降时，电梯对人的支持力 600N（选填“大于”“等于”或“小于”）。 600 小于 5．竖直向上抛出重力为G 的小球。小球在运动中受到的阻力总是跟运动方向相反，大小为 f 。则在上升过程中小球所受的合力F合 的大小为 ( ) A ．f B ． G C ． G + f D ． G -f C 6．如图所示，两根相同的弹簧分别固定在左右墙壁上，墙壁间距离大于两根弹簧原长之和，水平面光滑。现用铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，不计空气阻力，此后 ( ) A ．铁球的速度一直增加 B ．铁球与两弹簧都不接触时，处于平衡状态 C ．铁球将右侧弹簧压缩到最短时受平衡力作用 D ．小球接触右边弹簧后能立即保持静止 B 课堂小结 ①力可以使物体发生形变。 ②力可以改变物体的运动状态。 物体受力平衡时运动状态不变； 受力不平衡时运动状态就会改变。 ①方向相同时，合力大小等于这两个力之和， 即 F=F1+F2；合力方向与这两个力的方向相同。 ②方向相反时，合力大小等于这两个力之差， 即 F=F1-F2；合力方向与较大的那个力的方向相同。 力与运动的关系 力与运动的关系 力的作用效果 同一直线上两个力的合成 布置作业 1. 下列情况中飞机运动状态没有发生改变的是 （　　） A．飞机起飞 B．飞机在空中盘旋 C．飞机下落 D．飞机在高空中匀速直线飞行 D 2. 关于力与运动的关系，下列说法正确的是（ ） A. 物体静止时，一定不受力的作用 B. 物体不受力的作用时，一定处于静止状态 C. 物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用 D. 物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变 C 3. 如图所示，将系在细线下的小球拉至A点释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，下列分析中不正确的是（　　） A．小球摆至A位置时，处于平衡状态 B．小球摆至A位置时，若一切外力消失，则小球将静止 C．小球摆至B位置时，若一切外力消失，小球将保持匀速直线运动 D．小球摆至C位置时，如果细线 突然断裂，则小球将竖直下落 A 4. 如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力。则无人机在空中（ ） A.悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力 B.加速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力 C.匀速下降时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力 D.水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向 B 5. 跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，他所受的重力和空气阻力的合力为100N，方向竖直向下，已知运动员和降落伞的总重为800N，则运动员所受空气阻力大小为（　　） A．100N B．700N C．800N D．900N B 6. 一个质量为0.5千克的小球，运动的过程中所受的阻力的方向始终与运动方向相反，且大小为1.2牛保持不变。求： （1）小球所受到的重力； （2）小球竖直上升过程中受到的合力及方向； （3）小球竖直下落过程中受到的合力及方向。 解：（1）小球所受到的重力G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N （2）运动的过程中所受的阻力的方向始终与运动方向相反，小球竖直上升过程中受到的合力大小F=F1+G=1.2N+4.9N=6.1N 方向竖直向下。 （3）小球竖直下落过程中受到的合力大小F'=G-F2=4.9N-1.2N=3.7N 方向竖直向下 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $