主题情境一 “泳者”力学&主题情境二 机械提升重物方案-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（人教版,通用）

大单元 主题情境一 学会游泳远不只是掌握一项运动技 能一它更像是为自己筑牢一道“水上安全 盾”，能在意外时刻为生命抵御风险。如今不 少学校已将游泳纳入必修课程，游泳学习也不 止于“个人技能”，更承载着“社会责任”。 任务一：感受水的浮力 1.游泳初学者下水时要戴游泳圈，且要在成人 监护或教练指导下练习。质量为50kg的小 蓉戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上（如 下图)，此时小蓉受到 个力的作 用。请画出小蓉受到的重力及水对她的浮 力的示意图。(g取10N/kg) 2.在游泳池里，人越往水下蹲感觉水向上托起 自己的力越大，小明猜想“浮力的大小与物 体浸没在液体中的深度有关”。为此，某物 理兴趣小组的同学们进行了如下实验。 8.5N F/N ① ② 铜 水 水 h/m 水 甲 丙 丁 戊 (1)用弹簧测力计测出铜块受到的重力，再将 铜块缓慢浸入同种液体中的不同深度，算出 其所受浮力的大小，步骤如图甲、乙、丙、丁所 示（液体均未溢出）。图丙中，铜块受到的浮 力为 N,方向 (2)分析图甲、丙、丁的数据，可得出结论： 主题情境 -<《 “泳者”力学 (3)小明绘制了弹簧测力计对铜块的拉力和 铜块所受的浮力随浸入水中的深度变化的 两条图线，如图戊所示。分析图像可知，图 线 (选填“①”或“②”)描述的是 铜块所受浮力的变化情况。 任务二：体验游泳 3.小敏在游泳时发现，当她吸足一口气，放松 身体时，就能自然地漂浮在水面上；当她将 气呼出后，身体就会慢慢下沉。这是因为呼 气后，她排开水的体积 ,受到 的浮力 ,当浮力 重力时就会下沉。 任务三：预防溺水 4.夏天，我们不可到陌生的水域游泳。游泳 时，一定要远离漩涡，因为漩涡中心处水的 流速大，压强 (选填“大”或“小”)， 从而会产生一个指向漩涡中心的压力差。 5.某学校在进行防溺水知识宣传时，游泳教练 告诉同学们如果不小心落水，要记住“手出 水，头必沉”。同学们不太理解这句话中的 道理，活动结束后，物理老师就带着大家利 用所学的浮力知识做了如下实验。如下列 图片所示，加了配重的木质人偶的重力为 10N,体积为1.1×10-3m3,若以图甲所示 姿势漂浮在水中，则此时人偶露出水面的体 积V1= m3;若以图乙所示 姿势漂浮在水中，则此时人偶露出水面的体 积V, (选填“>”“<”或“=”) V1。(p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 下册大单元主题情境 145 主题情境二 机木 古埃及金字塔是举世瞩目的建筑奇迹。 在缺乏现代机械的条件下，古人凭借非凡的智 慧，将数百万块巨石运至百米高处精准砌筑。 兴趣小组的同学对建筑材料的运输与提升进 行了研究，探索其背后可能涉及的力学原理。 任务一：建筑材料运输方案 1.我国古人运送巨木的劳动情境如下图所示， 他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端 拾起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。 垫上圆木的作用是减小 ;利用 横杆将巨木抬起时，横杆相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆。 石块 2.下图所示的壁雕展示了古人修桥的智慧与 匠心。从图中可以看到，两名工匠正在使用 滑轮将一块巨石抬起。下列对该滑轮说法 正确的是 ( A.该滑轮是一个动滑轮 B.使用此滑轮可以省力 C.使用此滑轮可以改变力的方向 D.使用此滑轮可以省功 3.简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产 中，如杠杆、滑轮、轮轴等。(g取10N/kg) 绞盘横杆 吊框 滚轴 直径d 滑轮A 丙 4146 八年级物理RJ版 戒提升重物方案 (1)我国古代劳动人民提升重物常用到滑轮 组。图甲、乙所示的用两个相同的滑轮组成 的不同的滑轮组，若用它们分别将同一物体 匀速提升到相同的高度，不计绳重及摩擦， 则绳子自由端的拉力大小关系为F甲 (选填“>”“<”或“=”)F乙。 (2)图丙所示的是我国古人使用绞车和滑轮 吊起石材时的情境，其简化结构图如图丁所 示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为 4：1,吊框的重力为100N,不计绳重和机械 间的所有摩擦。 ①绞车可以看作 (选填“轮轴” 或“滑轮”)，滑轮A和B的作用是 ②若一名工匠用绞车匀速提升大理石板，工 匠的推力为100N,则大理石板的重力为 N。 任务二：效率与能量评估 4.在城市建设中，工地上常用图甲所示的塔吊 搬运物料，其起吊部分的结构可简化为图乙 中的滑轮组模型。 配重 滑轮组 (1)当水平输送物料时，滑轮组对物料的拉 力 (选填“做功”或“不做 功”)，使用塔吊吊起物料 (选 填“能”或“不能”)省功。 (2)如图乙所示，当滑轮组将重力为4000N的 物料竖直匀速提升10m时，拉力F为2500N, 此过程中滑轮组的机械效率为 (3)请写出一个提高滑轮组机械效率的方法： (合理即可)。的总功增加，增大了功率，故B正确。一天内做的总 功增加，完成相同的任务所用时间更少，故C正确。 额外功没有减少，故D错误。 5.AD【解析】用滑轮组拉着物体在水平面上匀速运动 时，拉力所做的功是总功，克服物体与水平面之间的 摩擦所做的功是有用功。由图可知，滑轮组的动滑轮 上绕有2段绳子，则绳子自由端移动的距离s=2s物= 2×1m=2m,拉力F做的总功Wa=Fs=75NX2m =150J,A正确。物体与水平面间的摩擦力f=0.2G =0.2×450N=90N,则有用功W有用=fs物=90N× 1m=90J,B错误。拉力做功的功率P=W-150】 t W有用X =30W,C错误。滑轮组的机械效率)=W。 .90J 100%=50×100%=60%,D正确。 6.解：(1)物体受到的重力 G=mg=40 kgX10 N/kg=400 N (2)工人做的有用功 W有用=Gh=400N×3m=1200J (3)工人做的总功 W。= W有用=1200J 80% =1500J 绳子自由端移动的距离 s=2h=2×3m=6m 工人所用的拉力 F=W=1500J=250N 6 m DB层提升训练 1.30费力变大 2.10080【解析】由图乙可知，运送1件货物，即G= 100N时，滑轮组的机械效率刀=50%；因不考虑绳重 _W有租×100%= 和摩擦，根据滑轮组的机械效率)=W。 W有用 Gh G W有用十W额外 100%=G90。X100%-G+G G 100N ×100%得，动滑轮重力G动= 一G= -100N 50% =100N。当运送4件货物，即G'=4×100N=400N G 400N 时，机械效率=G千GX100%=400N+100N义 100%=80%。 3.D【解析】长柄摇杆越长，动力臂越大，在阻力和阻力 臂不变时，由杠杆平衡条件可知，动力越小，所以踩动 时越省力，A错误。踩得越快，相同时间内提水做功 越多，提水做功的功率越大，B错误。提水过程中，随 板片上行的水的高度升高，则重力势能增大，C错误。 减小水车各部件间的摩擦，可以减小额外功，从而提 高提水效率，D正确。 4.ABD【解析】用力F,直接将物体A匀速提升h,由 二力平衡可知物体重力G=F,所以提升过程中克服 物体重力做的有用功W有用=Gh=F,h;使用斜面时拉 428 八年级物理RJ版 W有用一 力做的总功W。=Fs,则斜面的机械效率)=W。 F h F,:,A正确。使用斜面时做的额外功W外=：，则 拉力做的总功W。=W有用十W颜外=F,h十fs,所以斜 Fh 面的机械效率刀=w布用=Eb十，B正确。使用科 面时，总功W。=F25,额外功W瓶外=fs,则有用功 W有用=W。一W外=F2s一fs,所以斜面的机械效率刀 W题=F:-f-F-f =w。=F2sF ,C错误，D正确。 5.(1)如下图所示(2)1.650%(3)1、2、3(4)动 滑轮重0.15(5)不正确 【解析】(1)由前3组数据可知，s=3h,滑轮组中由3 段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起。(2)由题图 乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。 _W有陆X100%= 第4次实验中滑轮组的机械效率)=W。 4 NX0.1 m Es ×100%=1.6N×0.5m Gh ×100%=50%。(3)由 表中第1、2、3组数据可知，实验时使用的是相同的装 置，钩码的重力不同，机械效率不同，即同一滑轮组的 机械效率与物重有关。(4)由表中第3、4组数据可 知，物重相同，动滑轮的重力不同，机械效率不同，由 此可得，滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关。 根据表中第3组数据可知，有用功W有m3=G,h,=4N ×0.1m=0.4J,克服动滑轮重力做的功W动=G动h3= 0.5N×0.1m=0.05J,总功Wa=F3s3=2N×0.3m =0.6J,则克服绳重及摩擦所做的额外功W外3= W3-W有m3-W动=0.6J-0.4J-0.05J=0.15J. (5)若在弹簧测力计静止时读数，则测量结果没有考虑 摩擦对滑轮组机械效率的影响，所以他的想法不正确。 ©实践空间 橡皮筋的形变程度越大时，橡皮筋具有的弹性势能越 大，小重物离开时获得的动能越大，小重物的射程 越远 大单元主题情境 主题情境一“泳者”力学 1.三如下图所示 G=500 N 2.(1)1竖直向上(2)浮力大小与物体浸没在液体中 的深度无关(3)② 3.减小减小小于4.小 5.1×10-=【解析】若以图甲所示姿势漂浮在水 中，则人偶受到的浮力F?=G=10N,根据F= P陵gVa可知，此时人偶排开水的体积V=F三 D水g 10N -=1×103m3,则此时人偶 1.0×103kg/m3×10N/kg 露出水面的体积V,=V-V#=1.1×10-3m3-1× 10-8m3=1×10-4m3。图甲、乙中人偶均漂浮，浮力 等于重力，因重力相同，所以浮力相同，根据V#= 可知，人偶排开水的体积相同，则人偶露出水面 P水8 的体积相同，即V2=V1。 主题情境二机械提升重物方案 1.摩擦省力 2.C 3.(1)>(2)①轮轴改变力的方向②300 4.(1)不做功不能(2)80%(3)减小动滑轮的重力 学业质量自我评价 第七章学业质量自我评价 1.弹性等于2.竖直向下地球 3.形变运动状态4.方向作用点 5.不变③【解析】物体的质量与位置无关，航天员出 舱活动时质量不变。重力的施力物体是地球，重力的 方向总是竖直向下的，并且总是指向地球中心，因此 ③能表示航天员受到的重力的方向。 6.42.5【解析】由图a可知，弹簧测力计乙自身的重 力G=1N,则弹簧测力计甲的示数F甲=GA十 G+Gg=1.5N+1N+1.5N=4N。弹簧测力计乙 的示数F乙=G0十Ga=1N十1.5N=2.5N。 7.229.560【解析】小狗在火星上与在地球上受到的 15.3 重力之比为40。一名成年人在地球上受到的重力 G人=mg=60kg×10N/kg=600N,则该成年人在火 星上受到的重力G,'-1503×60N=28.5N.物 体的质量不随位置的变化而变化，所以该成年人在火 星上的质量与在地球上的相同，仍然是60kg。 8.5005009.A10.B11.A 12.C【解析】四个容器中都装有质量相等的水，放在地 球的不同地方，水受到重力的作用，重力的方向竖直 向下，使得容器内的水在容器底部。因此接近实际 的示意图是C。 13.AC【解析】小球从A运动到O的过程中，弹簧处于 压缩状态，弹簧对小球的弹力的方向指向其形变恢复 的方向，则此时小球所受弹力方向向右；在这个过程 中弹簧在逐渐恢复原状，弹簧的形变量逐渐减小，根 据在弹性限度内，物体的形变量越大，产生的弹力越 大（反之越小），可知弹簧对小球的弹力逐渐减小，故 A正确，B错误。同理，小球从O运动到B的过程中， 弹簧处于伸长状态，此时小球所受弹力方向向左；在 这个过程中弹簧在逐渐被拉长，弹簧的形变量逐渐增 大，弹簧对小球的弹力逐渐增大，故C正确，D错误。 14.ABD 15.解：(1)每块刻字巧克力的质量 m=30g-2g=28g=0.028kg 一块刻字的巧克力的重力 G=mg=0.028kg×10N/kg=0.28N(3分) (2)巧克力的密度p=1.0×103kg/m3=1.0g/cm3 由ρ=受可得，巧克力减小的体积 2g p 1.0 g/cm' =2cm3(2分) (3)年产巧克力的块数 mg=5.6×10kg=2X10(2分) n= 0.028kg 16.解：(1)桶内水的体积 V=18L=18×10-8m 桶内水的质量 m=p*V=1.0×103kg/m3×18×10-3m3=18kg (2分) (2)桶内水在地球表面所受的重力 G=mg=18 kgX10 N/kg=180 N 桶内水在月球表面所受的重力 G-6G-- ×180N=30N(2分) 1. 10 (3)依题意得：g月=6×g=6N/kg 该运动员在地球表面的最大举力 F=G红铃=m红铃g=150kg×10N/kg=1500N 该运动员在月球上最多可举起的物体的质量 m最大三 F_1500N=900kg(3分) 8月10 N/kg 6 17.解：(1)若要安全通过大桥，汽车的总质量不能超过 10t。(合理即可，2分) (2)每箱货物的质量m1=300kg,共有25箱货物，故 车上所载货物的质量 m物=25m1=25×300kg=7500kg 货物的总重力 G物=m物g=7500kg×10N/kg=7.5×10'N 卡车自重G车=5.0×10N 这辆卡车的总重力G。=G车十G物=5.0×10N+7.5 ×10N=1.25×105N(3分) (3)卡车与货物的总质量m总= G_1.25×10°N 8 10 N/kg 1.25×10'kg=12.5t 应卸下货物的质量△m=m总一m=12.5t一10t= 2.5t=2500kg 由于300kg×8<2500kg<300kg×9,因此需要卸 下9箱货物。(3分) 下册参考答案 29Λ