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物理北师大版八年级下册第七章课件[1]

发布时间:2013-10-28 08:02:37  

第七章

運動和力

初二三班 陈星宇

力的概念 力的單位:牛頓 符號:N 力的作用效果 改變物體的運動狀態 使物體發生形變 力的三要素:力的大小、方向、作用點 力的圖示:概念、畫法 彈簧測力計 力的測量 概念 原理:彈簧受到壓力或拉力產生形變,在一定 範圍內壓力或拉力越大,彈簧型變量越大。



彈簧測力計的使用方法:五個“注意” 重力的概念:由於地球的吸引而使物體受到的力 重力 大小:和質量有關 重力的三要素 方向

作用點 中立於質量的關係:物體所受的重力和它的質量成正比

概念 同一直線上二 力的合成 力的合成 合力

分力 同一直線上二力的合成:|F1-F2|≤F合≤F1+F2
平衡的概念 二力平衡 概念 條件 滑動摩擦 滾動摩擦 靜摩擦 影響滑動摩擦力的因素:接觸面的粗糙程度和壓力的大小、

二力平衡

探究摩擦力的 大小與什麽有 關

摩擦的分類

增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法
探究運動和 力的關係 慣性:物體保持運動狀態不變的性質 牛頓第一定律

【重点难点分析】

1.理解力的概念
力是物理学中最重要、最基本的概念,各种各样的物理现象都离不开 力.在物理学中,力是指一个物体对另一个物体的作用.两个物体是否 有相互作用,要从力的作用效果来考虑.力的作用效果有两个,一个是 改变物体的运动状态,另一个是改变物体的形状.只要有一个效果出现, 就表明两个物体间存在着力的作用. 理解“力是物体对物体的作用”,应注意以下几个方面: (1)力不能脱离物体而存在.对于任何一个力,它既有施力物体,又 有受力物体,没有施力物体或受力物体的力是不存在的. (2)力的作用是相互的.在发生力的作用时,相互作用的两个物体同 时受到了力的作用,即甲对乙有力的作用的同时,乙对甲也有力的作用, 它们是同时产生、同时消失,没有先后之分. (3)物体对物体的作用方式可分为两大类,一类是物体间直接接触, 并且发生相互作用而产生的力,如拉力、推力、压力等;另一类是物体 间不用直接接触也会产生的力,如重力等.因此,物体之间无论接触与 否均可能有力的作用.

2.力的图示要正确规范 用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法叫做力的图示.用 力的图示法画出物体所受的力,具体的做法是: ①明确研究对象——受力物体受到几个力的作用,其大小、方向、作用 点各是怎样; ②根据力的大小选定合适的标度(用一定长度的线段表示多少牛的力), 在图中附出标度,指出其长度表示多少牛的力; ③以力的作用点起,按一定比例画一线段,用线段长短表示力

的大小; ④在线段末端画上箭头表示力的方向; ⑤在箭头旁边标出这个力的符号和大小.

【例题分析】

例1 关于力的论述,下列说法正确的是(



A.力是物体间的相互作用,没有物体就没有力的作用 B.有力产生时,施力物体同时一定也是受力物体 C.相互接触的物体间一定有力的作用 D.发生力的作用时,一定是两个或两个以上的物体同时受到力

分析:力是物体间的相互作用,没有物体就没有力的作用,有力产生时, 必有施力物体和受力物力,施力物体同时也是受力物体.所以发生力的作 用时至少有两个物体同时受到了力.相互接触的物体不一定有力的作 用.例如物体放在水平面上,用竖直向上的力拉物体,当拉力等于物重时, 物体仍与水平面接触,但它们之间已经没有力了. 答案:A.B.D.

例2 以下说法正确的是(



A.苹果从树上掉下来,说明地球吸引树上的苹果,苹果不吸引 地球 B.苹果从树上掉下来,说明地球吸引苹果的力改变了苹果的运 动状态 C.磁铁吸引铁钉,铁钉也吸引磁铁,而且两个力同时存在 D.只有磁铁和铁钉接触时,才会发生磁铁吸引铁钉的现象.

分析:苹果从树上掉下来,地球吸引苹果的力改变了苹果的运动 状态,地球吸引苹果的同时,苹果也吸引地球,因为物体间力的 作用是相互的.铁钉和磁铁之间的互相作用力不用直接接触也可 以发生. 答案:B.C.

例3 电线吊着电灯悬挂在天花板上,天花板对( 的拉力,电灯对( )施加了向下的拉力. A.电灯 B.电线 C.天花板 D.地球

)施加了向上

分析:天花板和电线接触,向上接着电线,电线与电灯接触,电线 向上拉着电灯.所以天花板对电线施加了向上的拉力、电灯对电线 施加了力的作用. 答案:B.

例4 如图1所示是两个力的图示,比较、的大 小有( )
A.= B.> C.< D.无法判断

图1 分析:虽然和的长度不同,但由于所选定的标度也不同,和大小 都是6N. 答案:A

例5 用3N的力竖直向上拉放在水平地面上的木块,如图2 所示.正确画出拉力的图示的是( )

图2 分析:木块受的拉力作用点应在木块上,所以A错.标度 要选得合适,使力的大小不能出现半个格,所以B错.D 没选标度,所以也错.只有C是对的. 答案:C

【基础知识讲解】 1.合力的概念 如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做 那两个力的合力,那两个力则称为合力的分力. 如果物体受两个力(或两个以上的力)的作用,实践证明,物体表现出的(力 的作用)效果并不是哪一个力产生的,而是这几个力共同作用造成的.如某 物体在

力F1单独作用时向北运动,在力F2单独作用时向东运动.若该物 体同时受到F1、F2的作用,我们会发现,它不再是单一的向北或向东运 动,而是向东北方向运动,(见图8—12)就好像物体在东北的方向上受到一 个力F一样.就是说,可以用东北方向上的一个力代替F1与F2这两个力而 不影响力的作用效果.这是引入合力概念的事实基础.力F是力F1、F2 的合力,物体在力F1、F2的共同作用下表现出的效果就是合力F的作用 效果.因此,研究合力对运动的影响与分别研究各个分力对运动的影响等 效,而前者却显得更方便、直接.这是引入合力概念的一个原因.

2.二力的合成

同一直线上方向相同或相反的两个力的合力是在实验基础上得到 的.请对照课本8-28和8-29两图并阅读实验的内容.思考并回答 下列问题: (1)实验中为什么要竖直向上或向下拉弹簧? (2)在两次实验的两步骤中,为什么要使弹簧到达相同的位置? (3)F为什么叫F1、F2的合力?根据实验,我们得出以下结论: 同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之 和.合力的方向跟这两个力的方向相同,可表示为F=F1+F2. 同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差, 合力的方向跟较大的那个力相同,可表示为F=F1-F2.(F1为较 大的力) 根据上述结论请思考:两个力的合力跟两个力的大小之和一样吗?合力 一定大于分力吗?

例题 用60 N的力竖直向上提起质量为5 kg的物体,求物体受到 的合力并作出合力的图示(取g=10 N/kg). 解析:物体受到竖直向上的拉力F=60 N和竖直向下的重力G= mg=5kg×10N//kg=50N.这两个力方向相反作用在一 条直线上.根据二力合成的知识知道,这两个力的合力大小F= 60N-50N=10N.,合力的方向跟较大的力相同,即竖直向 上.合力的图示如图8—13所示. 方法指导:求二力合成问题的关键是弄清两个 力的大小和方向,根据两个力的方向确定计算 合力大小的方法,根据较大的力(不论同向还是 反向)的方向确定合力的方向.在只要求作合力 的图示时,不必再作各分力的图示.

【同步达纲练习】
1.作用在同一直线上的两个力,合力为12 N,若其中一个力的大小为 15 N,则另一个力的大小为________. 2.向下抛出质量为5 kg的物体,它所受的重力是________N.若物体 在竖直下落的过程中,受到的阻力为3 N,它所受的合力大小是 ________N,合力的方向________. 3.如图8—14所示,两个小孩能提起一桶水,一个大人同样能提起这桶 水,这现象表明________.

4.同一直线上的两个力F1和F2作用在同一

物体上,已知F1=20 N,F2=30 N.它们的合力可能是 A.大小为50 N,方向与F1相反 B.大小为50 N,方向与F2相反 C.大小为10 N,方向与F1相同 D.大小为10 N,方向与F2相同
5.物体在水平方向受到两个力的作用,该两个力的合力如图8— 15所示,已知F1=35 N,方向向右,则另一个力F2的大小和方 向是 A.15 N,向右 B.55 N,向右 C.15 N,向左 D.55 N,向左

6.一个物体受到同一直线上的两个力的作用,其合力的大小是120 N,已 知其中一个力的大小是150 N,那么另一个力的大小可能是( ) A.270 N B.230 N C.80 N D.30N 7。一辆小车重200 N,放在光滑水平地面上,甲用50 N水平力向东拉,乙 用30 N的水平力向东推,求这辆小车在水平方向所受的合力大小和方向.

参考答案 【同步达纲练习】

1.27 N或3 N 2.49 46,竖直向下 3.两个力对物体的作用可以由一个力的作用来替代 4.D 5.C 6.AD 7.合力大小为80 N,方向向东

【基础知识精讲】 1.正确理解力的平衡和物体运动状态的关系 平衡力的概念是物体在受到几个力作用时,如果保持静止或匀速 直线运动状态,就说这几个力平衡.因此,处于静止或匀速直线 运动状态下的物体所受的力一定是平衡的;反过来,受平衡力作 用的物体,一定处于静止或匀速直线运动状态.

2.全面掌握二力平衡的条件 判断两个力是不是一对平衡力,要看两个力是否同时满足“同物、 等大、反向、共线”四个条件,缺一不可.

[例1]挂在树枝上的苹果静止不动,下列哪对力是平衡力(



A.苹果受到的重力G和苹果对树枝的拉力F1 B.苹果受到的重力G和树枝对苹果的拉力F2 C.苹果对树枝的拉力F1和树枝对苹果的拉力F2
解析:选项A中的G和F1分别是苹果和树枝受到的力,不符合“同 物”“反向”两个条件.选项C中的F1和F2是苹果和树枝之间发生 的一对“相互作用力”,不符合“同物”这一条件,不是平衡 力.选项B中的G和F2作用在同一物体(苹果)上,同时满足四个 条件,是一对平衡力.故选B.

小结:一对平衡力和一对相互作用力的相同点和不同点.

3.二力平衡知识的应用

二力平衡的知识在今后的学习中有许多应用,例如,研究滑动摩擦(课 本109页)、连通器的原理(课本123页)、物体的浮沉条件(课本 141页)时都要用到它.概括说来,它主要有两方面的重要应用: (1)由物体的运动状态求力:若物体在两个力作用下处于静止或匀速 直线运动状态,则二力为一对平衡力,知其中一个力的大小和方向,可 求另一个力的大小和方向. (2)由力确定物体的运动状态:若知道物体受到的两个力或多个力为 平衡力,则

可判定物体或静止或做匀速直线运动.例如,根据空气对物 体的阻力随物体速度的增大而增大的道理,我们可以判定降落伞接近着 地时是匀速直线下降的.因降落伞下降速度达到一定数值时,空气对降 落伞的阻力跟降落伞受到的重力大小相等、方向相反,是一对平衡力, 故降落伞匀速直线着地.

[例2]某人用30 N的水平推力推着重200 N的木箱沿水平地面向右匀速 直线运动.画出木箱在水平方向所受力的图示. 解析:因木箱在水平推力F的作用下在水平方向上做匀速直线运动,故在 水平方向上必有另一个力与推力F相平衡,这个力就是地面对木箱的阻力 f.根据二力平衡的条件知f=F,且f与F方向相反.按力的图示法解答如图 9-7.

图9-7 又如,火车在平直的轨道上行驶,在竖直方向上重力和支持力平衡.如果牵引 力大于阻力,火车将(加速);如果牵引力小于阻力,火车将(减速);如果 牵引力等于阻力,水平方向上二力平衡,火车会(匀速直线运动).

【基础知识精讲】
1.摩擦力产生的条件 (1)两物体互相接触且相互间存在压力,(2)两个物体的接触面不 光滑,(3)两接触面要发生或已经发生相对运动.三个条件必须同 时满足. 怎样理解“要发生”相对运动?相信你在拔河比赛时会有切身的体会: 紧握的双手与绳之间并没有发生相对运动,可存在摩擦(若没有摩擦 绳便被对方拉走了),为什么会产生摩擦呢?绳子在对方拉力作用下, “要”发生相对手的运动,即有相对运动“趋势”,只是在手的摩擦 作用下没发生罢了. 2.摩擦力的方向 摩擦力的方向跟相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,但不一 定总跟物体运动的方向相反.阻碍相对运动,不能简单地理解为阻碍 运动.在许多情形下,摩擦力的方向反而跟物体运动的方向相同,摩 擦力不但不是运动的阻力,反而是运动的动力.

[例1]如图9-11所示,传送带上有一物体M,卷扬机转动时 把物体M匀速拉到高处,M所受摩擦力的方向为_____.

错解:M随传送带斜向上运动,摩擦力阻碍它运动,方向为斜向下. 解析:M由于受到重力,相对传送带而言有一个“下滑”的趋势(只是在 摩擦力作用下没有滑下),为阻碍M的这一“相对运动”趋势,传送带对 它的摩擦力是斜向上的. 方法指导:要正确分析摩擦力的方向,先判断两接触面间“相对运动” 的方向.摩擦力总是阻碍接触面间的相对运动.本例中,摩擦力不仅不 阻碍物体的“运动”,反而是物体斜向上的运动的动力.

3.注意研究滑动摩擦力大小的方法

对课本图9-11所示的实验,要注意以下几个问题: 为

什么要匀速且水平地拉动弹簧秤?甲图和乙图相比什么条件相同, 什么条件不同?得到的结论是什么?甲图和丙图相比呢?这种研究方法 叫什么?(参看本章第一节“学法指导”)你能否运用此法再设计一 次实验:探索摩擦力的大小跟接触面积是否有关? 以上研究的是滑动摩擦力大小的规律.静止物体受到的摩擦力的大 小,应当用平衡力的知识来分析.

[例2]水平地面上有一长方体木箱,①A同学用10 N的水平拉力拉它没 有拉动,②B同学用20 N的水平拉力也没拉动,③C同学用50 N的水平拉 力拉着木箱以0.5 m/s的速度做匀速直线运动,④D同学用水平力拉着木 箱以1 m/s的速度做匀速直线运动,⑤E同学用65 N的水平拉力拉着木箱 加速运动,⑥F同学将木箱竖直起来拉动前进.’以上箱底受到的摩擦力 各是多少?D同学的拉力是多大?

解析:①和②木箱静止不动,是平衡状态,水平方向受到的摩擦力应与拉 力相等,分别为10 N和20 N,③④中木箱做匀速直线运动,二力平衡, 摩擦力等于拉力,为50 N.③④⑤⑥均为滑动摩擦,因为压力和粗糙程 度一样,摩擦力全相等,均为50 N.D同学的拉力与摩擦力相等,为50 N.

【基础知识精讲】 1.牛顿第一定律 英国科学家牛顿概括了伽利略等人的研究成果,总结出“一切物体在没 有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态”,即牛 顿第一定律.定律中的“没有受到外力作用”包含了两种情况:一是该物 体没有受到任何外力对它的作用.这是理想情况;二是物体在某一方向上 没有受到外力作用.例如,物体在光滑的水平面上运动,摩擦力可以不计, 物体在水平方向不受外力作用,它将在水平面上保持匀速直线运动状态, 并一直运动下去.定律中“总保持”有“原来是怎样,后来也仍然是怎样” 的意思.例如,某一物体原来是做匀速直线运动的,后来仍然保持这种运 动状态,原来静止的,后来仍然保持静止状态.

2.伽利略的科学研究方法 斜面实验中,同一小车沿相同高度的光滑斜面,从静止开始滑下,使 小车滑到斜面底部时的速度相同,即开始时小车是以相同的速度沿粗 糙情况不同的水平表面运动的.表面越粗糙,小车受到的阻力越大,因 而在水平面上前进的距离越短;反之,表面越光滑,小车受到的阻力 越小,因而小车在水平面上前进的距离越长,伽利略进行了类似的实 验,他用经验事实与科学推理相结合的方法,得出了“一切运动着的 物体,在没有受到外力作用的时候,它的速度将保持不变,并且一直 运动下去”的正确结论. 在观察和实验的基础上,进行科学的推理,这是研究物理的重要方

法, 正如爱因斯坦所说:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法 是人类思想史上最伟大的成就之一,它标志着物理学的真正开端.

【重点难点解析】

例1.铅球从运动员手中抛出,在空中飞行,倘若此刻地球的引力 消失,又不计空气阻力,那么铅球将( ) A.立即停下来 B.慢慢停下来 C.仍做曲线运动 D.做匀速直线运动

解析:物体不受任何力符合牛顿第一定律的情况,又物体不受任 何力前是运动着的,应保持原来的运动状态. 抛在空中的铅球受重力作用,如果地球的吸引力消失,即铅球不 受任何力作用,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态 做匀速直线运动.应选D.

【难题巧解点拨】

例1.正在运动着的物体,若使物体受到的一切外力都同时消失,那么 它将( ) A.立即停止运动 B.改变运动方向 C.速度逐渐变慢 D.做匀速直线运动

解析:物体受到的外力都同时消失后,物体就不受外力了,根据牛顿 第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或 匀速直线运动状态,因为这个物体在外力消失以前是运动着的,因此, 它所受外力同时消失以后,它就开始做匀速直线运动. 综上所述,本题答案应选择D.

例2.有观点认为,“力是维持物体运动的原因”.它正确吗?

解析:关于力和运动的关系,古时候人总认为力是维持运动的原 因,认为物体只有受到力作用的时候才能保持运动,没有力作用 物体,物体就会停止运动,这种错误观点一直延续了几千年,直 到三百多年前才被人们推翻.

例1.用绳子拉着小车在光滑水平面上运动,当绳子突然断裂 后,小车的速度将( ) A.逐渐变小 C.保持不变 B.逐渐变大 D.立即变为零

解析:小车在光滑的水平面上绳子拉着运动,说明绳子的拉 力是小车在水平方向上所受的唯一外力.当绳子突然断裂后, 这唯一外力也消失了.根据牛顿第一定律,小车的运动状况应 保持不变,因此,小车的速度将保持不变.所以C选项正确.

例2.在火车车厢里竖直向上抛出一小球后,小球又落回到原处, 对此,下面说法中不正确的是( )
A.火车一定处于静止状态 B.火车一定在做匀速直线运动 C.火车可能是静止的 D.火车可能是在做匀速直线运动

解析:竖直上抛的小球在空中运动时,在水平方向上没有受到任 何外力的作用.根据牛顿第一定律,小球在水平方向上的运动状态 不会改变.小球在水平方向上的运动有两种可能,一是相对于地面 静止,二是相对于地面做匀速直线运动.从题目中提供的条件来看, 小球抛出后仍然落回到原地,这就说明火车与小球在水平方向上 处于相对静止的状态,那么火车的运动情况也

只可能是静止或做 匀速直线运动,因此C、D选项是正确的.


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