最新沪科版八年级物理下册第七章力与运动PPT

第七章 力与运动 第一节 科学探究：牛顿第一定律 力可以 改变物体形状； 力可以 改变物体的运动状态。 知识回顾 : 力的作用效果有哪些？ 对静止的木箱施加一个水平方向的推力，木箱沿水平方向运动 ; 撤去推力后，木箱停了下来 。 想一想 从以下力学现象中你有什么发现 ? 用铁锤敲击钉子，钉子向下运动陷入木板。停止敲击，钉子就不再下陷 。 亚里士多德 力是维持物体运动的原因。 要维持物体做匀速运动，就必须给物体施加一恒定的力，不受力而一直运动的物体是不存在的。 伽利略理想实验 你怎样用实验去验证呢？ 运动物体如果不受其他物体的作用，其运动是匀速的，而且将永远运动下去。 伽利略 力不是维持物体运动的原因。 两种观点 谁是孰非 亚里士多德： 必须有力作用在物体上，物体才能运动。如果物体不受力，则物体就会停止运动 。 即物体的运动需要力来维持。 伽 利 略： 物体的运动不需要力来维持 ，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力作用。 1 、 提出问题 ：运动物体如果不受其他物体的影响，会一直运动下去吗？ 2 、 猜想与假设 ：阻力越小，小球的速度减小得越慢。 3 、 制订计划与设计实验 ： A 、根据假设，你准备怎样设计实验； B 、需要记录哪些信息，是否要设计记录表格； C 、需要控制哪些影响因素。 4 、 准备器材 ： 斜面、粗糙程度不同的木板、棉布、毛巾、小球、刻度尺等。 5 、 设计实验 ： 让小球从斜面滑下，逐渐减小平面的粗糙程度，测量小球的运动距离，并推论当平面没有摩擦力时小球的运动情况。 实验 动画演示 实验 接触面 摩擦力大小 滑块运动距离 1 毛巾 2 棉布 3 木板 大 较大 小 短 较长 长 （ 5 ） 实验记录 实验中，我们能使玻璃罩内达到绝对真空吗？我们又是怎样得出真空不能传声的结论的？该实验的实验理念是什么？ 温故而知新 可靠的 事实 和深刻的 理论思维 的结合 有空气的实际实验 无空气的理想实验 有摩擦力的实际实验 无摩擦力的理想实验 推理 真空罩实验理念 推理 我们要想验证伽利略理论的正确性 , 其实验的难点是什么 ? 用什么理念突破这个难点 ? 假如平面足够光滑，小球的运动情况会怎样？ 在完全没有摩擦阻力情况下，小球的运动方向永远不改变，运动的距离很远很远，将不会停下来。 实验思考 (1)实验中用 同样 的小车从 ____的高度滑下,目的是 ____________ ____________________________。 (2)实验现象是___________________________。 ( 3 )实验结论是 ______ ___________。 ( 4 )实验推论是___________________________ ________________ 相同 为了保证小车在三种表面上的初始速度相同 平面越光滑小车运动越远 平面越光滑，小车所受阻力越小，小车运动越远，速度减小的越慢 如果运动物体不受力，它将以不变的速度沿直线运动下去 实验分析 一 、 牛顿第一定律 一切物体在没有受到外力的作用的时候 , 总保持匀速直线运动状态或静止状态。 解读： 1 ） 一切物体 ---- 适用范围 2 ） 没有受到外力 ---- 适用条件 3 ） 总 ---- 没有例外 （ 4 ）或 ---- 只有一种可能 即：“静者恒静、动者恒动”。揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 亚里士多德的观点是错误的； 伽利略的观点是正确的。 牛顿第一定律说明 （ 1 ）物体的运动不需要力来维持， （ 2 ）力是改变物体运动状态的原因 。 （物体的运动状态改变了，物体就一定受力了） 1. 下列观点正确的是 [ ] A ．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以牛顿第一定 律是正确的 B ．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以牛顿第一定律 不能肯定是正确的 C ．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实 基础上，进一步科学推理得出牛顿第一定律 D ．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证 C 习题 2 、正在运动着的物体，若它所受的一切外力都同时 消失，那么它将 [ ] A ．立即停下来 B ．速度变慢逐渐停止 C ．速度大小不改变但方向改变 D ．做匀速直线运动   D  运动的汽车，刹车后为什么还要向前行驶一段距离？ 汽车启动车上的人向后倒 1. 概念：物体 保持原来运动状态不发生改变的性质， 叫惯性。 说明： a. 物体的一种性质 b. 任何物体在任何情况下都具有惯性 c. 物体的惯性只与物体的质量有关 2. 惯性的表现形式 静止的物体保持静止状态 运动的物体做匀速直线运动 二、惯性 观察实验 原来的砝码和纸片都处于什么状态？ 后来硬纸片被弹走，砝码呢？ 砝码仍然 保持原来的静止状态 不变。 小球保持原来的运动状态不变。 原来的小车和小球都处于什么状态？ 后来小车遇到障碍物停下来，小球呢？ 归纳以上现象： 运动的物体要继续运动 静止的物体要保持静止 物体具有 保持原有运动状态不变的 性质。 这个性质叫惯性 1 、运动的火车与运动的自行车相比，哪一个物体更容易停下来？ 2 、推动一辆静止的汽车与推动一辆静止的自行车相比，哪一个物理更容易推动？ 试分析惯性与质量的关系 。 结论 : 物体的质量越大 , 惯性越大 注意： 惯性是一种力吗？ 运动员冲过终点时不能立刻停下来 所以：惯性不是力不能说“受到”，只能说“具有”。 常见 静止 物体的惯性现象 汽车启动车上的人向后倒 突然拉动小车木块向后倒 鸡蛋掉入杯子中 小球不会随木块一起飞出 常见 运动 物体的惯性现象 汽车刹车人向前倾 摔跤 跳远 飞机提前投弹 小车撞墙，情境模拟 三、惯性现象及解释 1、分析研究对象原来状态。 2、与研究对象一同运动（或静止）的物体因受力发生了怎样的变化。 3、研究对象由于惯性要保持原来状态。 鸡蛋掉入杯子中 分析： 1 、研究的对象是鸡蛋，原来与纸板一块静止。 2 、与鸡蛋在一起的纸板因受木棒的击打，由静止变为运动迅速改变原来的运动状态。 3 、鸡蛋由于惯性，仍要保持原来的静止状态，所以不会随纸板一块飞出，而是掉入杯子中。 例题：如图所示，当用木棒沿水平方向迅速击打鸡蛋下面的硬纸板时，鸡蛋会随纸板飞出吗？ 投弹前 ： 飞机和炸弹都 投弹后 ： 飞机将继续 , 炸弹由于 仍然保持向前运动，所以不能到目标上空再投弹。 一起向前运动 。 运动 惯性 飞机投弹 讨论：要想击中地上的目标，飞机应当飞到目标上空再投弹，还是提前一段距离？为什么？ 生活 · 物理 · 社会 惯性现象的应用与防止 思考题 旋蛋实验：怎样判断生熟鸡蛋？ 如何判断出生鸡蛋和熟鸡蛋？    你这节课学到了哪些知识？ １ . 牛顿第一定律的内容：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。 2. 惯性：物体保持运动状态不变的性质。 ３ . 惯性是所有物体都固有的一种属性。 由于惯性的存在，静止的物体保持其静止状态；运动的物体保持其匀速直线运动的状态。 中考回眸 1 、在太空中飞行的宇宙飞船，如果它受到的一切外力消失，那么宇宙飞船将（ ） A ．立即静止 B ．减速飞行 C ．加速飞行 D ．匀速飞行 D 2 、 2010 年广州亚运会精彩纷呈，下列现象不能用惯性知识解释的是（ ） A ．箭被运动员射出后仍向前运动 B ．跳高运动员离开地面后仍向上运动 C ．足球撞到门框上被反弹 D ．运动员百米冲刺后不能立即停下来 C 3 、 关于惯性，下列说法正确的是（ ） A ．运动的物体由于惯性会慢慢停下来 B. 物体的运动速度越大，惯性也越大 C ．司机开车时要系安全带，是为了防止惯性带来危害 D ．运动员起跑时用力蹬地，是为了利用惯性提高成绩 C 第七章 力与运动 第二节 力的合成 数只蚂蚁才能挪动的一片树叶，仅一只甲克虫就可以挪动它，那么，这只甲克虫的作用力在效果上是一样的。 这台发动机对航船的作用效果与多个船帆对船的作用效果是一样的。 帆的合力 众多船帆才能驱动的航船，用一台发动机就可以驱动 1 、合 力：如果一个力产生的作用效果与几个 力 共 同作用产生的效果相同，那么这个力就叫做 那 几 个力的合力。 一、合力与分力 2 、分力：组成合力的每一个力叫分力。 F 2 F 1 F ____ 是 ______ 的合力； _______ 是 ___ 的分力。 F F 2 F 1 F F 2 F 1 二、同一直线上二力的合成 F 1 F 2 如图，车受到拉力 F 1 和推力 F 2 的作用，并且这两个力的方向相同。那么拉力和推力的合力是多大呢？ 如图，悬在空中作业的工人同时受到重力 G 和拉力 F 的作用，这两个力方向相反。重力和拉力的合力又该怎样计算呢？ 求几个力的合力叫做力的合成。 1 、力的合成 F G 2 、实验探究 探究同一直线上二力的合成 （ 1 ）实验器材：橡皮筋、细绳、滑轮、钩码 当两个力沿同一直线作用在同一物体上时，怎样求合力呢？ 下面我们通过实验探究来认识一下。 1 、橡皮筋原长 AE ，它在同方向力 F 1 和 F 2 的共同作用下伸长到 AE ′ ，记录下此时 F 1 、 F 2 的大小和方向。 （ 2 ）实验步骤： F 2 E′ E A F 1 说明：弹簧原长为 AE ，受力后伸长为 AE′ ，钩码每个重 1 N 。 F 1 =2N ； F 2 =1N ， 两个力方向一致，水平向右 2 、橡皮筋原长 AE ，它在两个方向相反的 F 1 、 F 2 作用下伸长到 AE ′ ，记录下此时 F 1 、 F 2 的大小和方向。 E ＇ E A F 1 F 2 F 1 =4N ，方向水平向右； F 2 =1N ，方向水平向左。 E′ E A F 3 、撤去力 F 1 、 F 2 后，用 F 作 用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸长到 AE ′ ，记录下此时 F 的 大小和方向。 F=3N ，只有一个力 F 对 E 点进行了作用，效果也是由 E 到了 Eˊ 点，方向水平向右。 实验 F 1 / N F 2 / N F / N F 1 与 F 2 同向 大小： 大小： 大小： 方向： 方向： 方向： F 1 与 F 2 反向 大小： 大小： 大小： 方向： 方向： 方向： 1 N 2 N 3 N 1 N 4 N 3 N 向右 向左 向 右与 F 1 、 F 2 方向相同 向右 向右 向 右与 F 1 方向相同 4 、当 F 1 与 F 2 方向 相同 的情况下， F 1 、 F 2 和 F 之间的大小与方向的关系。 F = F 1 +F 2 F 与 F 1 、 F 2 方向 相同 5 、当 F 1 与 F 2 方向 相反 的情况下， F 1 、 F 2 和 F 之间的大小与方向的关系。 F = F 1 – F 2 ， F 方向 跟较大的那个力的方向相同 。 说明：在三次实验中，橡皮筋都被拉伸到 AE' ，每次的作用效果是相同的，因此， 力 F 就是力 F l 和力 F 2 的合力。 （ 3 ）实验结论： ⑴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， 方向跟这两个力的方向相同 , 即： F = F 1 +F 2 ⑵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，方向 跟较大的那个力的方向相同 ，即： F = ∣ F 1 – F 2 ∣ 下列说法正确吗？ 1 、在同一直线上，两个力的合力一定大于其中的任何一个分力。 不一定，如果二力的方向相反时，合力一定小于较大的力。 议一议 2 、在同一直线上，两个力的合力一定小于其中的任何一个分力。 不一定，如果二力的方向相同时，合力一定大于任何一个力。 3 、在同一直线上，两个力的合力小于或等于这两个力的大小之和。 正确，如果二力的方向相反时，合力最小等于二力之差，方向相同时合力最大，等于二力之和。 交流与讨论 在 多人划艇运动中也运用了合力的知识。同学们可以分析一下，运动员们是如何运用合力的呢？ 多人划艇 你 是否想过，当物体所受合外力为零时，情况会怎样呢？ 分 析：把船体作为一个整体来进行分析由于力的作用是相互的，运动员手持桨板向后划水，则水对桨板产生向前的反作用力从而使船体获得了向前的动力，属于同一直线上力的合成， 运动员靠步调一致，奋力划浆来增大合力的，受到的合力越大，前进的速度就越快。 当物体所受合外力为零时与物体不受力是等效的，根据牛顿的第一定律物体将处于静止状态或匀速直线运动状态。 等效思想 1 、同一直线上同方向的两个力的合力是 200N ，方向向下，其中一个力的大小是 80N ，另一个力的大小是 ，方向是 。 2 、桌面放一个重力为 3N 的茶杯，桌子对它的支持力是 3N ，茶杯的合力是 。 120N 向下 0N 3 、关于同一直线上的两个力的合力，下列说法中正确的是 （ ） A 、合力一定大于任何一个分力 B 、合力可能小于某一个分力 C 、合力不可能小于任何一个分力 D 、合力可能大于某一个分力 BD 4 、用 80N 的力竖直向上拉起一个 100N 的物体，此时物体受到的合力是（  ） A ． 180N ，方向是竖直向上 B ． 20N ，方向是竖直向下 C ． 20N ，方向是竖直向上 D ．条件不足，无法确定 D 5 、水平放置的水桶重 300N ，一人用 250N 的力竖直向上提水桶，则水桶受到的合力大小为（  ） A ． 50N B ． 550N C ． 0N D ． 300N C （一 ）合 力与分力 1 、合 力：如果一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力就叫做那几个力的合力。 2 、分力：组成合力的每一个力叫分力。 2 、同一直线上，方向相反的两个力的合力的大小 ： F =∣F 1 – F 2 ∣ ，方向跟较大的那个力的方向相同。 1 、同一直线上，方向相同的两个力的合力 ： F = F 1 +F 2 ，方向跟这两个力的方向相 同。 （二 ）同 一直线上二力的合成 第七章 力与运动 第三节 力的平衡 复习提问： 请说出牛顿第一定律内容。 物体不受力时 物体受力时 静止状态 或 匀速直线运动状态 运动状态不变 ？ 变速运动 静止状态 或 匀速直线运动状态 不存在 重点研究 情境引入 左图口杯处于什么状态？它受到力的作用吗？若受到，它又受到那些力的作用？这些力可能存在什么关系？ F G 静止状态 --- 平衡状态 物体 受到力的作用 时，能不能处于静止状态呢？ 新知探究 右图是被 匀速吊起 的货物，它受到力的作用吗？若受到，又受到哪些力的作用呢？这些力也可能存在什么关系呢？ F G 匀速直线运动状态 --- 平衡状态 物体 受到力的作用 时，能不能处于匀速直线运动状态呢？ 一、平 衡状态 静止状态 匀速直线运动状态 平衡状态 下列情况是否是平衡状态： 小孩荡秋千 雨点匀速竖直下落 课桌上静止的笔盒 正在行走的秒针 水平匀速飞行的飞机 √ √ √ × × 二、力的平衡 1 ．物体在受到几个力的作用时，如果 保持静止 或 匀速直线运动状态 ，我们就说这几个力 平衡 。 只受两个力 二力平衡 2 ．静止状态和匀速直线运动状态又叫 平衡状态 。 二力平衡最简单。那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢？ 装置仍如上图，但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后，塑料板将 。 如图，在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板 ，塑料板 。 滑向一边 保持平衡 实验一 实验二 实验一 实验二 在实验一和实验二中： 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 不相等 相反 在同一条直线上 改变 相等 相反 在同一条直线上 不改变 …… 如图，在两边的绳套上挂等重的钩码，将塑料 板稍向下移动，使两个拉力的方向成一定角度。 放开塑料板，塑料板将 。 向上移动 实验三 如图，在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑 料板扭转一个角度，使拉塑料板的细绳相互平 行，但不在同一直线上。放开塑料板，塑料板将 。 转动 实验四 实验三 实验四 在实验三和实验四中： 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变 相等 相反 不在同一条直线上 改变 …… 结合四个实验： 实验 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 一 不相等 相反 在同一条直线上 改变 二 相等 相反 在同一条直线上 不改变 三 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变 四 相等 相反 不在同一条直线上 改变 三、二力平衡条件 作用在 同一物体上 的两个力，如果 大小相等 、 方向相反 ，并且在 同一条直线上 ，这两个力就彼此平衡。 简记：同体、等大、反向、共线。 例如： 桌面上的书 平衡力 相互作用力 书受到的重力与 桌面对书的支持力 书对桌面的压力与 卓面 对书的支持力   G N   F N 平衡力与相互作用力的区别 大小 相等 方向 相反 作用在 同一物体 上 大小 相等 方向 相反 作用在相互作用的 两个物体 上 平衡力 相互作用力 平衡的两个力，如果撤掉其中一个力，不影 响另 一 个力的存在；而相互作用的两个力如 果撤 掉 其 中 一个力，另外一个力就不再存在了。 四、二力平衡条件的应用 G F 已知物体受力 已知物体状态 已知拉力大小 求重力大小 二力平衡条件 一辆小车受到 50 N 的拉力和 30 N 的阻力，车怎样运动？ v G N F 1 =50 N F 2 =30 N 已知物体受力 二力平衡条件 物体运动状态 五、运动和力的关系 1 、力是改变物体运动状态的原因； 2 、物体的运动不需要力来维持； 不受力或 受 力 平衡 3 、物体静止或匀速 4 、物体受平衡力 5 、物体受非平衡力 静止或匀速直线 运动状态改变 6 、运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力； 7 、有力作用在物体上，运动状态不一定改变； 平衡力 运动状态 不改变 Ｆ Ｇ 向上匀速： F=G 向下匀速： F=G 静止： F=G 非平衡力 运动状态 改变 Ｆ Ｇ 向上加速： 向下加速： F ＞ G F ＜ G 1 、下图中，二力能平衡的是（ ） 5 牛 5 牛 3 牛 3 牛 2 牛 2 牛 2 牛 2 牛 （ A ） （ B ） （ C ） （ D ） B 随堂练习 2 、下列哪些图中的两个力是平衡力 ( ) F 1 =5N F 2 =5N A F 1 =3N F 2 =5N B F 1 =5N F 2 =5N C F 1 =5N F 2 =5N D D 3 、将一本物理书放在水平桌面上，当书静止时，书受到的平衡力是 ( ) A. 书受到的重力和书对桌面的压力。 B. 书受到的重力和桌面对书的支持力 C. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力 D. 桌子受到的重力和书对桌面的压力 B 4 、关于力和运动，下列说法中正确的是（ ） A ．物体不受外力，它一定保持静止 B ．物体受到外力作用，运动状态一定改变 C ．物体做匀速直线运动时，一定受到平衡力的作用 D ．物体运动状态改变了，它一定受到外力的作用 D 5 、一个物体放在粗糙的水平面上，某人用水平方向的力推物体但未推动，这是因为人对物体的推力 （ ） A ．小于地面对物体的摩擦力 B ．大于物体受到的重力 C ．等于地面对物体的摩擦力 D ．等于物体受到的重力 C 6 、起重机的钢丝绳上系着一个重 G 的物 体，绳子的拉力为 F ，则 （ ） A ．物体静止时， F=G B ．物体的 0.1 米 / 秒匀速上升， F  G           C ．物体以 0.2 米 / 秒匀速上升时， F  G           D ．物体匀速下降时， F  G           A