粤沪版八年级物理下册

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7.4 探究物体受力时怎样运动 牛顿第一定律的内容是什么？ 物体不受力 静止的物体 保持静止状态 运动的物体 匀速直线运动状态 温故而知新 生活中的例子：两人推门 F 2 F 1 静止放在讲台上的粉笔盒 F G 静止状态 匀速直线 运动状态 物体不受力 思维启发 1. 观察 P56 页 7-37 三张图片。 2. 分析图片中的小鸟、托起的杂技演员、匀 速下降的跳伞运动员是否受力？ 3. 如有受力，请在课本中画出受力示意图！ ● 支持力 重 力 静止状态 重 力 支持力 ● 静止状态 ● 重 力 阻力 匀速下降 为什么物体 受 到 两个力 的作用，其运动状态跟 不受力 时一样，也能保持静止或匀速直线运动状态呢？ 这是由于物体受到的两个力的作用效果 相互抵消 的缘故， 相当于 物体 不受力 。 一、什么是二力平衡 一个物体在两个力的作用下，保持静止状态或做匀速直线运动，我们就说这两个力 互相平衡 ，或者说物体处于 二力平衡状态 。 静止状态 匀速直线运动状态 二力平衡状态 即 定义： ● 重力 支持力 重 力 支持力 ● 重力与支持力 二力平衡 小鸟静止不动 重力与支持力 二力平衡 演员静止不动 阻力 ● 重力与空气阻力 二力平衡 跳伞运动员 匀速直线运动 归纳前面的例子，我们会有什么发现呢？ 重力 静止状态 匀速直线运动 二力平衡 使物体处于平衡状态的 两个力 （或多个力） 平衡力： 平衡 状态 F G Ｆ f 例如： N G A. 正在 转 弯的火车 B. 匀速 行驶的火车 C. 匀速 行驶的火车 车厢内放置的台灯 D. 匀速 行驶的汽车 【思考 1 】哪辆车处于平衡状态 ？ 【思考2】 哪个飞机处于平衡状态 ？ A. 匀速 飞行的飞机 B. 悬 停 在空中的飞机 D. 停 在机场上的飞机 C. 正在 起飞 的飞机 【思考 3 】哪颗星处于平衡状态 ？ 想一想： 如果 作用在一个物体上的两个力 相互平衡，这两个力需要满足什么条件呢？ 光滑 二、二力平衡的条件 物体受到两个力的作用，是不是 一定就会平衡 呢？ 显然，这两个力是 不平衡 的，那么两个力满足 什么条件 才能互相平衡呢？ 活动 1 ：探究二力平衡的条件 1、提出问题： 2、猜想： 二力平衡要满足什么条件？ （提示： 从 力的三要素 来考虑 ） （ 2 ）两个力的大小可能要相等 （ 3 ）两个力的方向可能要相反 （ 4 ）两个力可能要在一条直线上 （ 1 ）两个力应该在同一物体上 3、设计实验： 控制变量法 是实验中必须采用的方法。 想想看实验要分几次完成呢？用物理上的什么方法？ F 支 G 实验步骤： 1 、两盘中砝码的质量相等； 2 、两盘中砝码的质量不相等；（控制谁？改变谁？） 3 、两盘中砝码的质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个小角度后释放。 及时观察、记录： 小车的运动情况（运动、静止）、受力情况（水平方向上所受力的大小、方向、作用点） 4 、进行实验： 小车所受二力情况 小车运动情况 （静止与否） 质量 方向 是否在一直线上 相等 不相等 相等 相反 是 静止 相反 是 运动 相反 否 运动 实验记录： 二力平衡的条件： 作用在 一个物体 上的两个力，如果 大小相等 ， 方向相反 ，并作用在 同一直线 上，则这两个力就相互平衡。 5 、得出结论： 作用在同一物体上 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 —— 同物 —— 等大 —— 反向 —— 共线 二力平衡条件 可以概括为： F G F N 如图所示，杯子放在桌面上，处于静止状态。杯子的重力 G 、杯子对桌面的压力 F N 、桌面对杯子的支持力 F ，这些力是什么关系？ F 与 G 是 一对平衡力 F N 与 F 呢？ 是一对 作用力和反作用力 F 一对平衡力 一对相互作用力 相同点 大小 方向 不同点 受力物体 作用在同一物体上 力的变化 一个力发生变化，另一个力不一定随着变化 力的性质 不同性质的力 相同性质的力 一对平衡力与一对相互作用力的异同 相等 相反，且在同一直线上 分别作用在两个物体上 同时产生、 同时变化、同时消失 课堂作业： 同步精练 32 页 考点 1 与 33 页第 8 题 活动 2 ：讨论与二力平衡有关的问题 下图的物体中，哪个能处于静止状态？为什么？ （ a ） —— 不能静止，因为两个力不作用在同一个物 体上，不满足二力平衡的条件 活动 2 ：讨论与二力平衡有关的问题 下图的物体中，哪个能处于静止状态？为什么？ （ b ） —— 不能静止，因为两个力不在同一直线上， 不满足二力平衡的条件 活动 2 ：讨论与二力平衡有关的问题 下图的物体中，哪个能处于静止状态？为什么？ （ c ） —— 当 F 1 =F 2 时，可以静止，因为两个力大小相 等，方向相反，并且在同一直线上，满足 二力平衡的条件 活动 2 ：讨论与二力平衡有关的问题 下图的物体中，哪个能处于静止状态？为什么？ （ d ） —— 不能静止，因为两个力不在同一直线上， 不满足二力平衡的条件 活动 2 ：讨论与二力平衡有关的问题 下图的物体中，哪个能处于静止状态？为什么？ （ e ） —— 不能静止，因为两个力大小明显不相等，不 满足二力平衡的条件 静止状态 或匀速直线运动 受力为平衡力 平衡状态 平衡力与平衡状态的关系 符合二力平衡条件 不受力 同物 等大 反向 共线 归纳、总结： 是 否 状态法 条件法 静止？匀速？ 等大？反向？共线？ 二力平衡条件的应用： 1 、利用二力平衡条件来判断两个力是否平衡 两个力是否“同体” 排除 G N F 1 =50 N F 2 =30 N G 、 N 平衡 F 1 、 F 2 不平衡 例 2 、利用二力平衡的条件求另一个力 （ 1 ）直接用手以 5m/s 的速度 匀速 向上拉起 100N 的物体，所需拉力大小是 N ；如果以 5m/s 的速度拉着物体 匀速 下降，所需拉力大小是 _____ N ；如果这个物体在 匀速 下降过程中受到水平方向一对平衡力的作用，则运动状态 ______ （选填“会”或“不会”）发生改变。 100 100 不会 （ 2 ）重量为 5000 牛的汽车，在平直公路上匀速前进，若它所受到的阻力是车重的 0.05 倍，求汽车发动机的牵引力？ 已知： G =5000N ， f = 0.05G = 250N 求： F = ？ 解：∵汽车做匀速直线运动 ∴所以水平方向受到平衡力的作用， 即 F = f =0.05G F = f =0.05×5000N = 250N 答：汽车发动机的牵引力为 250N 。 书对桌面 的压力和 桌面对它 的支持力与 地球对书 的吸引力和 书对地球 的吸引力是什么关系呢？ 作用力和反作用力 3 、根据运动状态判断受力情况 例 1 、放在水平桌面上的静止不动的书，它受到的一对平衡力是（ ） A 、书受到的重力和它对桌面的压力 B 、书对桌面的压力和桌面对它的支持力 C 、地球对书的吸引力和书对地球的吸引力 D 、书受到的重力和桌面对书的支持力 D G F 拉 钩码静止 G = F 拉 例 2 ：你知道弹簧测力计测物重时，为什么弹簧测力计的示数就是物体的重力呢？ F 二力平衡 G = F 钩码与弹簧 相互作用 F = F 拉 作用力与反作用力 受力分析 例 3 、用 30 牛的力握住重为 15 牛装油的瓶子悬空静止不动，则手与油瓶之间的摩擦力的大小为 _____ ，若将手的握力增加到 40 牛，则手与油瓶之间的摩擦力的大小将 ______ （填“增大”、“减小”或“不变”） 15N 不变 例 4 、小张同学用一水平推力推水平地面上的讲台，结果没有推动，讲台桌受到地面的摩擦力和水平推力是否是一对平衡力呢？ 4 、根据受力情况判断运动状态 （ 1 ）一辆小车受到 50N 的拉力和 50N 的阻力，小车怎样运动？ （ 2 ）一本书 G=3N, 桌面对它的支持力 F=3N, 书处于什么状态？ F = f 匀速直线运动状态 F = G 静止状态 平衡力 运动状态 不改变 （平衡状态） Ｆ Ｇ 向上匀速 向下匀速 静止 F = G （ 3 ）一个物体只受拉力和重力的作用 归纳： G N F =50 N f =30 N F ＞ f 二力不平衡（非平衡力） 运动状态 思维启发 一个粉笔盒受到 50N 的拉力和 30N 的阻力，它将怎样运动？ 三、非平衡力和物体运动状态的变化 活动 3 ：观察物体受非平衡力作用时怎样运动 A ．将小车放在光滑水平桌面上，在盘中放一个砝码，在拉力作用下，小车的运动状态将怎样变化？ 进行实验，观察现象： 在拉力 F 的作用下，小车由 静止 变为 运动， 并且 速度越来越快 受力分析： G F N F 观察到的现象： B ．让一个小球从斜面上某一高度处滚到纸板铺垫的水平面上，在摩擦力的作用下，小球的运动状态怎样变化？ 摩擦阻力使小车的速度 越来越慢 ， 最后变为 静止 。 G F f 受力分析： 观察到的现象： C ．将小球抛出去，观察其运动情况．由于受到重力的作用，小球在空中的运动路径是怎样的？它的运动状态是否改变？ 小球在重力的作用下， 运动方向不断变化 ，沿 曲线 下降！ G F 1 F 2 F 1 >F 2 ， F 合 =F 1 — F 2 F 合 =F 1 +F 2 F 1 F 2 作用在同一个物体、同一直线上的两个力。 物体的合力： 1 、若它们的方向 相反 ，则合力为二力 之差 ，方向与 较大力的方向 相同； 2 、若它们的方向 相同 ，则合力大小为二力 之和 ，方向与二力方向相同。 小车向左加速 小车向左减速 F ＞ f F ＜ f 合力方向 与 v 相同 v 合力方向与 v 相反 G N F =50 N f =30 N 再讨论活动 3 之前的例子： v G N F =30 N f =50 N 再如： 物体受 非平衡力 物体由静变动（由慢变快） 运动速度变化 物体运动方向变化 物体由动变静（由快变慢） 抽象、归纳： 物体的运动状态发生变化 非平衡力和物体运动状态的变化 例 5 、 跳伞运动员及携带物品总重力为 800 牛，从高空竖直下落过程中，开始阶段速度越来越大，则此时他所受空气阻力 （填“＞”、“＜”或“＝”，下同） 800 牛；后来匀速下落，匀速下落时所受的空气阻力 800 牛。 < = 例 6 、下列各物体中，受力不平衡的物体是（ ） A 、地球同步卫星 B 、匀速竖直上升的直升飞机 C 、静止在水平桌面上的课本 D 、在平直铁轨上匀速直线行驶的火车 A 物体受力情况 没有受到外力作用 物体保持静止或 匀速直线运动状态 受到外力作用 受平衡力 受非平衡力 物体的运动状态发生改变 运动和力的关系 归纳： 本节寄语： 奋斗没有终点，任何时候都是一个起点！ 作业： 1. 请组长检查本章的背诵的知识点。 2. 课本 59 页和同步 32 至 33 页。 小结： 1 、如果两个力作用在同一个物体上，而物体保持静止状态或匀速直线运动，我们就说，这两个力是平衡的或 二力平衡 2 、作用在 同一个物体 上的两个力，如果 大小相等 ， 方向相反 ， 作用在同一直线上 ，这两个力就彼此平衡 3 、物体受 非平衡力 作用时的运动状态是变化的