内容正文:
导入新课
第四节 力的作用是相互的
你能解释这些现象吗?
看一看
导入新课
第四节 力的作用是相互的
想一想
力是物体对物体的作用。当施力物体对受力物体施加力的作用时,施力物体是否也同时受到力的作用呢?
你赞成谁的观点?你能列举哪些实例来进一步证实这种观点?
实验一:
【做一做】用手指轻轻压铅笔尖,你的手指有什么感觉?
①手指压铅笔时,谁对谁施加了力?力的方向如何?
②手指会感觉到疼,说明谁对谁施加了力? 方向如何?
实验结论:手在施力的同时也会受力。
手指会感到疼
序号 实验 施力物体 受力物体 说明
1
2
3
手压铅笔尖
手指
笔尖
手指觉得疼
笔尖
手指
探究物体在施力的同时是否也受力
活动7.4
物体在施力的同时是否也受力
实验二:
【做一做】如图所示,小华和小明穿着旱冰鞋静止在地面上。如果小华用力推小明,会发生什么现象?
实验结论:小华在给小明一个向前的作用力的同时,也会受到小明的一个向后的作用力。
小明被推开,同时小华向后退,即两人会同时向相反方向运动
小明被推开
小华
小明
小华同时反向运动
小明
小华
探究物体在施力的同时是否也受力
实验三:
【做一做】 如图所示,将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近,至一定距离后释放,固定磁体的小车会运动吗?
实验结论:磁体对铁块施加吸引力的同时,铁块也对磁体施加吸引力。
两小车会相互靠近
铁块被吸引
磁铁也同时被吸引
磁铁
铁块
铁块
磁铁
探究物体在施力的同时是否也受力
大量事实说明:
一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用。
即:
力的作用是相互的
甲物体对乙物体有力的作用,
乙物体必定同时对甲也有力的作用。
力的作用是相互的
施力物体同时也是受力物体
力的作用是相互的
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。其中甲的示数是乙对甲的秤钩作用力的大小,乙的示数是甲对乙的秤钩作用力的大小。
探究相互作用力的关系
(1)实验:利用两只弹簧测力计来共同寻找相互作用力之间的关系
甲 乙
力的作用是相互的
演示实验—《探究作用力与反作用力的关系》
力的作用是相互的
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。
相互作用力总是
1、大小相等
2、方向相反
3、作用在两个不同的物体上
4、作用在同一直线上
5、同时产生,同时消失
结 论:
( 即: )
等大
反向
异物
共线
同时
力的作用是相互的
(2)理解相互作用的两个力
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,一般由研究对象来决定。
例如,我们研究放在桌面上的书受到的支持力,书就是受力物体,支持书的桌面就是施力物体;
要研究书对桌面的压力,则桌面为研究对象,即桌面是受力物体,书是施力物体。
F2
F1
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。
③作用力与反作用力的关系
作用力与反作用力的大小相等,方向相反,且在同一条直线上,但分别作用在两个不同物体上。
鸡蛋碰石头,鸡蛋会破碎,是何原因呢?这两个力的大小相等吗?
鸡蛋给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,鸡蛋硬度小,所以鸡蛋会破碎。
力的作用是相互的
力的作用是相互的
(3). 利用力的相互性解释现象
游泳时为什么手要向后划水?
因为 ,游泳时,用手和脚向后划水,手和脚对水向后 , 水对手和脚施加 ,使人前进。
向前的推力
施力
力的作用是相互的
同时
走路
人走路时,脚用力向后方蹬地,对地面有向后的作用力→同时地面对脚产生一个向前的反向作用力→人在这个反向作用力下前行。
还有哪些类似的现象?
一、力的作用是相互的
后来,小明把自己的梦告诉了科学家爷爷。爷爷充分肯定了他的奇思妙想,并且告诉他,帮助人们实现飞天梦想的火箭正是应用了这一原理。火箭喷出高温、高压气体,同时这种气体也对火箭施加了强大的推动力。你认为小明的妙想运用了力的什么性质?
读一读
奇思妙想
小明梦见他和小华乘坐的小船停在非常光滑的冰面上,他们无法推动小船。小明急中生智,他和小华一起把行李向船的后方扔去,这时小船居然向前运动了,如图所示。
运用了物体间力的作用是相互的这一性质。
小明的奇思妙想
使船向前运动的施力物体是谁?
行李
由于火箭对向下喷的燃气有个向下的推力,物体间力的作用是相互的,所以火箭也受到燃气对它向上的推力。
力的作用是相互的
火箭为什么能升空的呢?
【例题1】如图所示,我国冰壶运动员在冰壶训练时,运动员需要不断调节自己的运动,手推冰壶的运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同,蹬冰鞋的鞋底为橡胶制成,而滑行鞋的鞋底为塑料制成,由此可以判断_______(选填“橡胶”或“塑料”)的粗糙程度更大一些;
运动员用蹬冰鞋用力向后蹬冰面,人就会慢慢
向前,这个现象说明力的作用是________的,
推动运动员向前的力的施力物体是_______。
橡胶
相互
冰面
一、力的作用是相互的
【例题2】把两个弹簧测力计A和B秤钩连接在一起(如图所示),若看到弹簧测力计A的示数为10N,则看到B的示数是 ____N(选填“0”“10”或“20”)。
10
【例题3】2020年11月24日,中国用运载火箭成功发射嫦娥五号探测器,开启了中国月球探测的新篇章,已知月球对物体的引力为地球的六分之一(g取9.8N/kg).
(1)火箭点火后,尾部向下喷出高温高压燃气,使火箭获得向上的推动力,这是因为____________________;
(2)航天员在完全失重的太空轨道舱中不能正常使用的测量工具是_____。
A.天平 B.刻度尺 C.弹簧测力计
(3)在进入月球轨道时,“嫦娥五号”探月器______(选填“向前”或“向后”)喷出气体,使飞船减速制动,这说明力能改变物体的_________。
(4)若月球与地球表面相同,同一物体在月球表面滑行时受到的摩擦力_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在地球表面滑行时受到的摩擦力。
(5)地球上质量为3kg的物体在月球上的重力为______N。
运动状态
力的作用是相互的
向前
小于
4.9
一、力的作用是相互的
A
物体的受力分析
分析物体受力是解决力学问题的基础,分析物体受力常按下列步骤进行:
1. 找出重力:首先指出物体受到的重力,因为地球上的一切物体都受到重力。
2. 分析弹力和摩擦力:其次看物体与另外哪些物体接触,分析是否受到弹力和摩擦力.如果接触面上有挤压,那么一定有弹力;接触面上有挤压,且接触面粗糙,物体有相对运动或相对运动的趋势,则有摩擦力。
3. 分析其他力:最后看与其不接触的物体对其有无力的作用。
画出物体受力的示意图。
二、物体的受力分析
【例题4】请画出铅笔对人的手指作用力的示意图。
【例题5】如图甲所示,当带电棒靠近细线悬挂的小球时,小球被推开一定角度后保持静止。请画出小球在图示状态下所受力的示意图。
二、物体的受力分析
【例题6】如图所示,一木块静止在斜面上,请画出木块所受重力以及木块对斜面压力的示意图。
【例题7】如图甲是神舟十八号载人飞船搭载运载火箭点火发射的加速升空过程;图乙是火箭示意图,O点表示重心,不计空气阻力,请在图乙中作出火箭此时的受力示意图。
7. 如图所示,放在小车上的木块随小车一起在水平面上做加速直线运动,请作出木块所受力的示意图.(图中O点为木块的重心)
F
G
f
画力的示意图的步骤:
①确定受力物体;
②首先画出重力,
其次画出与其接触的物体对它的弹力及摩擦力,
最后,看与其不接触的物体对其有无力的作用。
二、物体的受力分析
课堂总结
力的作用
是相互的
一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
两个相互的作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,分别作用在两个物体上.
两个相互的作用力性质相同,同时产生、同时消失.
实践与练习
1. 排球运动员扣球时,会感到手部疼痛,这是为什么?手受到的力是什么物体施加的?
因为力的作用是相互的,手对排球施力时,排球也同时对手施加作用力。
手受到的力是排球施加的。
实践与练习
2. 如图所示,悬停在空中的直升机受到哪几个力的作用?施力物体分别是什么?它们是否受到飞机的作用力?
受到重力、空气对螺旋桨向上的推力以及空气的浮力。它们的施力物体分别是地球、空气、空气。
地球和空气也都受到直升机的作用力。
G
F推
F浮
综合提升训练
1. 如图所示,水杯静止在水平桌面上,O是水杯重心,画出水杯受力的示意图。
2. 在航空领域常有小鸟与飞机相撞使飞机受损的事件报道,关于小鸟和飞机相撞,下列说法中正确的是( )
A.小鸟受到的力大
B.小鸟和飞机受到的力一样大
C.飞机受到的力大
D.主动撞击的一方受到的力大
B
5、一天,发生了两车相撞的交通事故,一个交警前来处理,说:“我一定要找出哪辆车先撞上另一辆车的。”请你从物理学的角度分析,这个交警能否找出那辆车?为什么?
4、当人用力提起一桶水时,手对桶的柄施加了一个拉力,柄对手也施加一个拉力,则这两个拉力的三要素 ( )
A、都相同 B、仅作用点相同
C、仅大小相同 D、大小、作用点相同
不能
力的作用是相互的,一对相互作用力是同时产生和消失的。
3、用绳子从井中提一桶水,提绳子时手受到一个向下的力的作用,这个力的施力物体是( )
A、地球 B、水桶 C、绳子 D、手
C
C
综合提升训练
综合提升训练
6. 如图所示,用电线将电灯吊在天花板上,下述几对力中属于相互作用力的是( )
A.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力
B.电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力
C.电灯受到的重力和电灯对电线的拉力
D.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
D
7.小明利用气球做了课后小实验,如图所示,松开气球口的夹子后,气球向右运动,使气球向右运动的力施力物体是____________;此现象可以说明
___________________.
喷出的气体
力的作用是相互的
8.用天平和弹簧秤称一个物体,在月球上读数与地球上读数相比应该是( )
A.天平在月球上读数不变,弹簧秤在月球上读数变小
B.天平在月球上读数变小,弹簧秤在月球上读数不变
C. 天平和弹簧秤在月球上读数都变小
D.天平和弹簧秤在月球上读数都不变
9. 航天员在完全失重的太空轨道中进行体能锻炼,下述活动中可采用的是( )
A、举哑铃 B、在跑步机上跑步
C、用弹簧拉力器健身 D、引体向上
A
C
10.端午节赛龙舟是我国民间传统习俗.小丽和她的同学一起在公园人工湖上举行龙舟比赛,使龙舟向前行驶的力的施力物体是( )
A.船浆 B.湖水 C.同学 D.龙舟
B
综合提升训练
11. 在“探究弹簧的伸长量与哪些因素有关”的实验中:
(1)小明为了“研究受到拉力时弹簧的伸长量与弹簧自身因素”的关系,他在实验过程中应控制不变的量是: (填序号)
A.弹簧长度 B.弹簧材料 C.弹簧伸长量 D.拉力
(2)小华为了“研究弹簧的伸长量与拉力关系”的实验中,她将弹簧
水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加拉力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,并根据记录的拉力F与弹簧的伸长量x作出了F﹣x的图象(如图1所示)。
①由图象可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加 cm。
②该图象不过原点的原因是 ;
③分析图象,你可以得出的结论
是 ;
④该探究的结论在实际中的应用
是 。
D
当弹簧竖直悬挂时,弹簧的自重已经使其有了一定的伸长量
在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比
0.5
弹簧测力计
综合提升训练
(3)某物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图所示图象,图中OA段和OB段是弹性形变,若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用 弹簧;若制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用 弹簧(选填“甲”“乙”)。
乙
甲
综合提升训练
12.在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲所示),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成G﹣m的图像;发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受重力大小与质量成 ”;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据
的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像,
图线可能是图乙中 ,以此判断重力与物质种类的关系;(已知ρ绿豆>ρ黄豆)
(3)某小组取质量不同的小铜块、小木块、小铁块各一个,并分别绘制出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为它们的做法 (填“合理”或“不合理”)
理由是 。
(4)若某同学根据自己测量的数据,绘制出重力与质量的关系图象如图所示,
你认为该同学在实验中存在的问题是什么?答: 。
正比
C
合理
弹簧测力计没有校零
测出它们的重力与质量后,求出的重力与质量的比值也是一个定值
(5)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤,具体操作如下:用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为 kg/m3(g取10N/kg)。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度;小宇对本实验原理进行了进一步分析,从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图丁中的图线 (选填“①”、“②”或“③”);
用此密度秤能测到的液体密度最大值 kg/m3,
该密度秤的分度值为 kg/m3;若某次测量液体密度时,
小桶中没有装满待测液体,则测量结果与真实值相比会 (选
填“偏大”、“不变”或“偏小”)。若要提高此密度秤的精确度,
可采用的方法是 ,若想增大量程,可采用的方法
是 。
1.5×103
②
2×103
0.1×103
偏小
增大桶的容积
减小桶的容积 或 减小容器的质量
Lavf58.45.100
Lavf58.45.100
$