第八章运动和力.docx

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第八章运动和力

第八章运动和力

第一节牛顿第一定律（第一课时）

学习目标:

1.知道力和运动的关系的发展过程.

2.理解牛顿第一定律的内容和含义.

3.知道理想实验是科学探究的一种重要方法.

4.再次运用控制变量法设计实验的过程.

课前预习：

力可以使运动的物体______,可以使静止的物体_______,也可以使物体速度的______、_______发生改变.力还可以使物体发生_______.所以力的作用效果可以总结为_________和____________.

自学指导：

1.阅读课本16页的第一段以及插图,想一想运动的物体为什么会停下来.通过所学的知识分析出运动的物体停下来的原因是_________.

2.阅读16页第二段,了解一下亚里士多德、伽利略和牛顿的观点分别是什么.

牛顿第一定律的发展过程:

伽利略的观点:

上述观点哪一个是正确的,需要通过实验来证明,课本上的实验叫“伽利略斜面小车实验”在这个实验中,再次用到了控制变量法,实验中让每次让小车从斜面的同一高度滑下,目的是让小车在进入水平表面时具有相同的速度,这样才能比较小车在不同表面运动的情况.如下图所示,是小车从斜面上滑下后,在平面上最终停下的位置.

在下表中的空格填写完整.（填“大”、“较大”或“小”）

表面状况

阻力的大小

小车运动的距离

毛巾

木板

玻璃

分析上表得出结论:

平面越光滑,小车运动的距离越_____,这说明小车受到的阻力越_____,速度减小的越______.如果小车不受阻力,小车将______________________.

推理:

如果物体不受力,它将____________________________.

上述实验证明_______的观点是正确的.后来,_____国物理学家_____总结了前人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:

_____________

__________________________________这就是著名的牛顿第一定律.

说明:

1.该定律说明力并不是维持物体运动的条件,而是改变物体运动状态的原因.车之所以会停下来,是因为物体在运动过程中受到阻力,所以才会慢慢停下来,当给车施加的牵引力并不是维持车的运动,而是去克服受到的阻力,这样才能使车不停地运动,如果牵引力变大,大于阻力,那么车就会加速运动,从而改变车的运动状态,进一步说明了这个力是改变物体运动状态的原因.

2.任何物体,在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有其它物体对它施加作用了迫使它改变这种状态为止.

3.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,运用科学的推理的方法而概括出来的规律,是一个非常重要的规律,是整个力学的基础和出发点.所以它不能用实验验证,因为任何物体都受到其它物体的作用,但是它能经受住实践的检验.

典型例题:

例.正在路上行驶的汽车,突然受到的所有的力消失,那么它会（）

A突然停止B慢慢停下来C做匀速直线运动D加速运动

方法总结:

根据牛顿第一定律,原来静止的物体不受外力,将继续保持静止状态,原来运动的物体,突然不受外力,将以力撤销的那一瞬间的速度大小和方向做匀速直线运动.

原来静止的物体不受力永远保持静止状态

原来运动的物体不受力永远做匀速直线运动

课堂达标:

1.下列关于“牛顿第一定律”的建立的说法中正确的是（）

A它是通过日常生活推导出来的B它是通过理论推导出来的

C它是通过实验直接证明的

D它是以实验事实为基础,通过推理而概括出来的

2.在下图所示的实验中,每次必须让小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在三种平面上开始滑行时有_________,在越光滑的平面上,小车受到的__________越小,它运动的距离越_______,它的速度________得越慢,进一步推理可得出这样得结论:

如果物体不受任何外力的作用,物体将_______________________________.

3.在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体,让小车自斜面顶端同一高度、从静止开始滑下,小车在不同表面运动的距离见下表,通过探究,我们可以反驳下列说法中的哪一个（）

表面情况

毛巾

棉布

木板

小车运动的距离/m

0.27

0.42

0.79

A摩擦力越小,小车的速度减小得越慢

B小车受到力就运动,不受力就不运动

C若平面非常光滑,小车的速度将保持不变,永远运动下去

D运动物体不受力,将保持匀速直线运动

4.正在做匀速直线运动的物体,若所受的各力突然消失,则物体（）

A仍做匀速直线运动B继续向前运动,且速度越来越快

C慢慢停下来D立即停下来

5.足球比赛中,运动员用头顶球,球在向上飞,若此时受到的力都消失,则球将会（）

A静止B做匀速直线运动C下落D无法判断

6.用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上做圆周运动,若绳子突然断裂,小球将（）

A保持原来的圆周运动状态B保持绳断时的速度做匀速直线运动

C小球运动速率减小,但保持直线运动状态D以上三种都有可能

第一节惯性（第二课时）

学习目标:

1.知道惯性的定义,知道一切物体都有惯性.

2.会用惯性知识解释生活中的惯性现象.

3.知道惯性和惯性规律的区别.

课前预习：

1.一切物体在没有受到力的作用时,总保持_________或________,这就是牛顿第一定律.

2.原来静止的物体,如果不受任何力,则保持______________.

3.原来运动的物体,如果突然不受任何力,则保持_______________.

自学指导：

1.阅读课本18页第一段,找出惯性的概念,并填写下空.

物体___________________的特性叫做惯性,_____________________也叫惯性定律.___________都有惯性.

2.阅读课本上的“想想做做”部分,猜想一下发生的现象是:

________.

然后自己找一块橡皮,放在一张纸条上,快速把纸条抽出,看一下有什么现象?

3.阅读课本18页最后几段,了解一下日常中常见的惯性现象,学会解释现象的方法,然后合上课本,自己试着用惯性的知识解释一下,最后再考虑一下下面的问题:

（1）当汽车开动时,站在车上的人为什么向后仰?

（2）解释一下课本图8.1-4中锤头为什么能紧套在锤柄上?

4.阅读课本19页的“想想议议”部分,想一想跳起后你会落在哪里,为什么?

典型例题:

1.惯性现象的识别

例1.飞机投弹时,不是飞到目标的正上方投弹,而是要提前投掷才能命中目标,这是因为（）

A炸弹有向前的冲力B炸弹受到向前惯力的作用

C炸弹具有惯性D炸弹受到重力的作用

2.惯性现象的解释

例2.人走路时,被石头绊会向前倒,这是为什么?

思路引导:

人走路时,脚被石头绊住,由于________,上身仍要保持原来的________状态,而向前倾倒.

【课外补充】物体的惯性越小,运动状态越容易改变,物体的惯性越大,运动状态越不容易改变.例如:

为了能够灵活地改变速度,调整方向,歼击机不仅做得轻巧,作战中有时还需要甩掉副油箱;让足球和铅球都静止在地面上,足球轻轻一踢就能运动起来,但要使铅球运动起来却不那么容易;小轿车转弯灵活,起步很快,而火车起步却很慢;这些现象充分说明改变物体运动状态的容易程度与物体的_______有关,即物体的惯性与物体的_______有关,且物体的______越大,惯性越大.

课堂达标：

1.骑自行车高速行驶时（尤其是下坡）,往往要刹后闸,这是因为当刹前轮时,前轮被刹住而停止运动,由于_____,后轮仍要保持原来的________状态,而容易向前翻车.

2.在一个水杯的口上放上一张硬纸片,上面放一个鸡蛋,用力在水平方向上弹纸片,将会观察到的现象是:

_________________________.

3.运动员百米冲刺后,并不能立即停下来,这是因为运动员（）

A失去了惯性B具有惯性C不受力的作用D惯性大于阻力

4.下列现象,不能用惯性知识解释的是（）

A人走路时脚被绊了一下,会向前倒下

B投出去的篮球会继续向前飞行

C关闭了发动机的汽车会向前滑行

D熟透了的桃子会从树上掉下来

5.下列现象或做法与惯性有关的是（）

A骑车驾驶员必须系好安全带B水从高处流向低处

C多数人习惯用右手写字D电动机通电时转动

6.下列现象不能用惯性知识解释的是（）

A运动员跳远时往往要助跑

B子弹离开枪口后仍能继续高速向前飞行

C空中篮球正在落向地面

D古代打仗时,使用绊马索将敌方飞奔的战马绊倒

7.摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险（）

A应该前轮先着地B应该后轮先着地

C应该前后轮同时着地D哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系

8.惯性在日常生活和生产中有利有弊,下面现象有弊的是（）

A锤头松了,把锤柄在地上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上

B拍打衣服可以去掉衣服上的尘土

C往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内

D汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒

9.许多高档轿车中安装了安全气囊,特定情况下它会“蹦”出来,以免身体直接撞到车身上而受伤,安全气囊最有可能“蹦”出来的情况是轿车在（）

A高速公路上急速行驶时B盘山公路上缓慢行驶时

C刚开始突然启动时D与前方物体发生猛烈碰撞时

10.下列有关物体惯性的说法中正确的是（）

A静止时,它没有惯性B不运动的物体没有惯性

C船在水中匀速行驶时,一人在船尾处竖直向上抛出一物体,物体落下时将掉入水中

D子弹离开枪口后,仍能继续高度向前飞行,是由于子弹具有惯性

11.阅读下面一则新闻报道,找出一处科学性错误,在错误字句的下面画上横线.

遇险情急刹车乘客受伤

本报讯今天清晨6:

30,本市21路公共汽车在行驶途中遇险情,司机紧急刹车,有三名坐在后排的乘客由于突然失去惯性向前急冲而受伤.

第二节二力平衡（第1课时）

学习目标：

1.认识在平衡力的作用下,物体也能够保持静止状态或匀速直线运动状态.

2.知道物体的两种平衡状态.

3.知道平衡力的概念.

4.知道二力平衡的条件.

知识回顾：

1.一切物体在没有受到任何力的时候,总保持________或________。

2.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,这个力叫做那两个力的____,作用在一个物体上同一条直线上的两个力,大小相等,方向相反,则这两个力的合力为____

3.地球上的物体由于受到地球的吸引,都受到____力的作用,它的方向是___________.

课前预习：

1.阅读课本20页第一段,了解一下什么是物体的平衡状态.

平衡状态是指物体保持___________或_______________.物体处于平衡状态时,尽管受到力的作用,但是这几个力的作用效果________,所以相当于不受力,处于平衡状态的物体受到的各个力的合力为_____.

2.判断下列物体处于平衡状态的是（）

A.放在桌面上书B.空中飞行的小鸟

C.随传送带一块上升的物体.D.正在起步的汽车E.悬吊着的电灯F.围绕地球转动的卫星G.匀速上升的电梯

H.匀速下落的跳伞运动员I.百米冲刺中的运动员

J.树上的苹果.K.匀速行驶的汽车上的物体

3.阅读课本21页最后几段,找出二力平衡的四个条件:

___________、___________、_______________、______________.

回答下列问题:

1.悬挂的电灯受到的____________和__________是一对平衡力.如果电灯受到的重力是5N,则电线对它的拉力是____N;放在桌子上的书受到的__________和___________是一对平衡力,如果这本书重3N,则桌子对它的支持力是_____N;在水平路上匀速行驶的汽车受到的________和_______是一对平衡力,如果牵引力是5×104N,则它受到的阻力是_______N;跳伞运动员在空中匀速直线下降,已知人和伞总重为700N,则他受到的阻力是_____N.

典型例题:

例：

一本书放在水平桌面上静止时,在下列各对力中属于平衡力的是（）

A书对桌面的压力和桌面对书的支持力

B桌子受到的重力和地面对桌子的支持力

C书受到的重力和书对桌面的压力

D书受到的重力和桌面对书的支持力

思路引导:

A:

书对桌面的压力受力物体是______,桌面对书的支持力受力物体是______,这两个力不是作用在________上,所以它们不是平衡力;B:

桌子受到的重力受力物体是_____,地面对桌子的支持力受力物体是______,这两个力大小_______,所以它们不是平衡力;C:

书受到的重力受力物体是______,书对桌面的压力受力物体是_______,这两个力不是作用在同一个物体上,所以它们______平衡力;D书受到的重力受力物体是_____,桌面对书的支持力受力物体是_____,这两个力大小______,方向________,作用在__________上,所以它们_____平衡力.

例2.分析下列各对力是否是平衡力,如果不是,写出原因.

ABCDE

A.图中两个力______平衡力（填“是”或“不是”）,原因是___________.

B.图中两个力______平衡力（填“是”或“不是”）,原因是___________.

C.图中两个力______平衡力（填“是”或“不是”）,原因是___________.

D.图中两个力______平衡力（填“是”或“不是”）,原因是___________.

E.图中两个力______平衡力（填“是”或“不是”）,原因是___________.

例3.吊车以2m/s的速度将1×104N的重物竖直向上匀速提起,这时钢索对重物的拉力大小是________N,若吊车改为2m/s的速度使重物匀速下降,则钢索对重物的拉力大小是______N,若吊车改为4m/s的速度使重物匀速下降,则钢索对重物的拉力是________N.

方法总结:

因为重物做的是匀速直线运动,所以重物处于_______状态,那么重物在竖直方向上受到的拉力和自身的重力是一对_________,它们的大小相等,所以钢索对重物的拉力是__________N.

解这类题,首先要看一下物体处于什么运动状态,从而判断物体是否受平衡力,如果是,则根据二力平衡的知识判断出力的大小.甚至可以判断出物体受到哪些力的作用.

课堂达标：

1.学校举行升旗仪式,当国旗匀速直线上升时,下列几对力中属于平衡力的是（）

A旗受到的重力和绳对旗的拉力

B旗对绳的拉力和绳的旗的拉力

C旗受到的重力和旗对地球的引力

D旗对绳的拉力和旗受到的重力

2.值日时,小东提着一桶水走进教室,下列情况中,属于彼此平衡的两个力是（）

A水桶受到的重力和水桶对人的拉力

B水桶受到的重力和人对水桶的拉力

C水桶对人的拉力和人对水桶的拉力

D水桶受到的重力和水桶对地球的引力

3.汽车在平直公路上做匀速直线运动,则下列说法中错误的是（）

A汽车所受的牵引力和重力是一对平衡力

B汽车所受的重力和支持力是一对平衡力

C汽车所受的牵引力和阻力是一对平衡力

D汽车所受的牵引力和阻力的合力为零

4.起重机臂下吊一个质量为5t的重物,下列情况中钢丝绳所受的拉力T应为（）

A只有静止时,T=4.9×104N

B匀速上升时,T>4.9×104N

C匀速下降时,T<4.9×104N

D以上三种情况下,T都等于4.9×104N

5.下面关于二力平衡的说法中,正确的是（）

A大小相等、方向相反、同时作用在一个物体上的两个力一定平衡

B若两个力的合力为零,这两个力一定平衡

C若两个力的三要素相同,这两个力一定平衡

D用一水平推力推水平放置的木箱,但没推动,其原因是推力小于摩擦力

6.用手握住一个瓶子,瓶身保持竖直,如果增大握力,则（）

A瓶子受到的重力增大

B瓶子受到的摩擦力增大

C瓶子受到向下滑力减小

D瓶子受到的摩擦力和重力不变

7.直接用手匀速竖直向上提起100N的物体,所需的拉力的大小是_______N;如果改为沿水平面匀速拉物体,物体与水平间的摩擦力为20N,则所需的拉力的大小为_____N.

第二节二力平衡的应用（第2课时）

学习目标：

1.学会对物体进行简单的受力分析.

2.学会应用二力平衡的知识分析物体的受力情况.

3.熟练掌握二力平衡的条件.

知识回顾：

1.二力平衡的四个条件:

____________________________。

2.当物体保持___________和_______________时,这个物体就处于平衡状态.处于平衡状态的物体,所受的所有力的合力为_______.

典型例题:

例1.有一架质量为1.5t的直升机,停在空中时,螺旋桨产生向上的举力,这个力是_________N,当它水平飞行时,竖直向上的举力是_________N,当它匀速上升时举力则是__________N,当它匀速下降时举力则是__________N.

思路引导:

直升机停在空中时,保持______状态,此时它处于_______状态,所以受到平衡力的作用,螺旋桨产生的举力与______力是一对平衡力,所以举力的大小是_________N;当水平飞行时、匀速上升时、匀速下降时直升机均处于________状态,所以直升机受到的举力均等于它的________.

例2.如图所示,用F=20N的压力把重10N的物体压在墙上,物体保持静止,则与压力构成一对平衡力的力是___________,其大小是_____N;与重力构成一对平衡力的力______,其大小是______N.

思路引导:

根据题意,物体在水平方向上受到向右的压力,使墙受到一个压力,同时墙施加给物体一个向左的_________,同理,物体在竖直方向上受到重力的作用,但是由于物体静止,所以还受到一个向上的力,这个力是__________,根据平衡力的特点,大小是_______.

课堂达标：

1.一个重100N的物体在水平地面上处于静止状态,当用60N的力竖直向上提它时,物体所受合力是（）

A40N,方向竖直向上B40N,方向竖直向下

C0D条件不足,无法判断

2.在研究“滑动摩擦力与什么因素有关”的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平表面上做匀速直线运动,已知弹簧测力计的示数是10N,则木块受到的滑动摩擦力是____N,方向__________.

3.水平地面上静止放着一个重500N箱子,此时它受到地面对它的摩擦力是_____N,过一会,某人用100N的力水平向右推箱子,但箱子没有被推动,此时箱子受到地面_______摩擦力的作用（填“滑动”或“静”）,这个摩擦力的大小是______N,其方向向______.当推力增大到150N时,箱子仍然没有被推动,此时受到的摩擦力是_____N;当推力增大到200N时,箱子在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力是______摩擦力（填“滑动”或“静”）,其大小是_______N,方向向______.

4.如图所示,重80N的物体受到F=60N的水平压力作用,沿竖直墙壁向下匀速运动,则物体受到的摩擦力是（）

A.20NB.140NC.80ND.60N

5.一个用50N的水平推力,推着一个木箱在水平地面上匀速前进,则木箱在水平方向上所受合力及摩擦力的大小分别是（）

A.50N,50NB.50N,0NC.0N,50ND.0N,0N

6.如图所示,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦,物体A重10N,当物体B重为2N时,物体A保持静止,这是A物体受到的摩擦力为_______N;当物体B重为3N时,物体A向右做匀速直线运动,此时A受到的摩擦力为_____N.

专题补充----受力分析

一、根据二力平衡理论推断不明显的力.

例1.如图所示,物体A放在水平地面上,受到水平拉力F的作用,但物体A处于静止状态,对物体A进行受力分析.

解题方法:

尽管物体A受到水平拉力F的作用,但是物体处于静止状态,所以在水平方向上,物体受到两个力的作用:

拉力F和向左的静摩擦力f,另外,由于物体A受到向下的重力G,所以根据二力平衡,物体还受到地面对它向上的支持力N.（受力示意图如右图所示）

二、物体受力情况一般分析法.

例2.如图所示,物体A静止放在斜面上,对物体进行受力分析.

解题方法:

（1）首先要确定研究对象所处的环境以及状态.-----物体A在斜面上静止

（2）确定研究对象与周围的哪些物体发生相互作用-------物体A受地球吸引,还受斜面支持,它与斜面接触,且有沿斜面下滑的趋势,故还受摩擦力.

（3）先画重力G,再画弹力（拉力、压力、支持力、推力）,最后再画摩擦力.

（4）完成受力示意图.（如右图所示）

课堂达标:

对下列图中物体A进行受力分析.

1.物体A随传送带匀速运动.

2.物体A重150N,用大小为100N的力F向上提物体A.

3.物体A被两绳吊着,处于静止状态.

第三节摩擦力（第一课时）

学习目标：

1.知道自然界中的两种摩擦:

滑动摩擦力和静摩擦力。

2.知道滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、接触面之间的压力大小的关系.

3.初步掌握用控制变量的思想设计实验的一般过程.

课前预习一、阅读课本第一自然段知道滑行的自行车慢慢停下来的原因是:

_________.并举一个物体受到摩擦力的例子:

________.

阅读课本第二段,找出摩擦力的概念,并仔细体会它的含义,然后做下面的两个活动:

探究活动1.把你的手掌用力压在桌面上,慢慢移动,感受一下桌面对你的摩擦力,并感受摩擦力方向与手运动方向之间关系.

2.用力把你的手压在桌面上,使你的手有向某个方向运动的趋势（但不要运动起来）,感受一下你的手受到的摩擦力、摩擦力方向与手运动趋势方向的关系.

结论产生摩擦力的两个条件是:

____________、_____________.摩擦力的方向总是_________________________.

补充生活中的摩擦分三种:

滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦.课本上我们所学习的摩擦力叫做滑动摩擦力,它只有在相互接触的物体发生相对运动时才会产生.另外生活中还有一种摩擦力,一个物体有沿着另一个物体表面运动的趋势（即要发生相对运动）时所产生的摩擦,这种摩擦叫做静摩擦.例如:

当我们去推地面上的一个箱子时,箱子没有被推动,这是因为静摩擦力的大小与迫使两物体产生相对运动趋势的外力大小相等,箱子保持原来的静止.逐渐增大对箱子的推力,箱子可能仍然不动,说明物体受到的摩擦力随着推力的增大而增大.因此我们一般根据平衡的知识推断出静摩擦力的大小.当推力增大到一定程度时,箱子就会被推动,当箱子开始运动时,此时箱子所受的静摩擦力达到最大,叫最大静摩擦力,当物体运动起来以后,箱子受到的摩擦力就变成了滑动摩擦力.静摩擦力的大小具有不确定性,即静摩擦力的大小不是一个定值.

如图8.3—4所示,一个向高处传送物体的传送带,放在传送带上的物体与传送带一起向上运动,物体在传送带上有向下滑动的趋势,但物体与传送带之间并没有发生相对运动,这时物体受到传送带对它的静摩擦力的作用,在静摩擦力作用下物体才能不会从传送带上