物理人教版八年级下册力学作图.doc

力学作图题的类型及解法 潜江市园林一中 王维华教学目标：1、知识与技能：能用示意图表示力，会画杠杆的力臂，会装配滑轮组。 2、过程与方法：训练学生的作图技能，提高学生的分析能力和动手能力，加深学生对物理问题的理解。 3、情感、态度与价值观：通过力学作图的训练，培养学生的审美观和严谨认真的科学态度。教学重点：力学作图的方法。教学难点：用反证法分析力，杠杆示意图中最值的分析及“顺逆原理”的应用。教学过程：一、知识回顾1、力的 、 和 叫做力的三要素。 2、画力的示意图的方法是：在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的 ，线段的起点或终点表示力的 ，在同一个图中，力越大，线段应该越 。有时还可以在力的示意图旁用数字和单位标出力的 。3、物体由于 而产生的力叫弹力。4、压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体；支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体。5、地面附近的物体由于地球的 而使物体受到的力叫重力。重力的方向是 ，重力的作用点在 。6、两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种 相对运动的力，这种力叫摩擦力。7、摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向 。8、一个物体在两个力的作用下，如果保持 状态或 状态，我们就说这两个力平衡。9、二力平衡的条件是 。10、杠杆绕着 的点叫做支点；使杠杆转动的力叫 ；阻碍杠杆转动的力叫 。11、通过力的作用点沿力的 所画的直线叫做力的作用线。12、从支点到 叫动力臂；从支点到 叫阻力臂。13、杠杆的平衡条件是 。14、使用滑轮组时，若有n段绳子吊着动滑轮和重物，则绳的自由端移动的距离是重物移动距离的 倍；若不考虑绳与滑轮间的摩擦及滑轮重，则提起重物所用的力就是物重的 。15、浮力的方向是 。16、浸没在液体中的物体，当F浮 G物时，下沉；当F浮 G物时，悬浮；当F浮 G物时，上浮，最后漂浮，此时F浮 G物。 二、例题分析1、力的示意图例1、（09年贵阳市）如图1所示，一铁块放在水平地面上，请画出当条形磁铁靠近铁块时，铁块所受摩擦力的示意图。（图中已标出摩擦力的作用点） 图1解析：画力的示意图的要诀是：一画点（即力的作用点，通常画在物体的重心上，力的作用点要画成实心的黑点），二画线（既画力的作用线，通常从力的作用点起沿力的方向化一条线段，在同一图中，力越大，线段要画的越长），三画箭头标大小（既在线段的末端画上箭头，箭头表示力的方向，在箭头旁标上力的符号和大小） 图2本题中铁块受磁铁向右的吸引力，有向右运动的趋势，故铁块受地面向左的摩擦力。解答：摩擦力的示意图如图2所示。例2、（09年辽宁省朝阳市）物体M是静止在一水平匀速行驶的车厢里的一木箱，如图3所示，作出M所受力的示意图。 图3 图4解析：物体在竖直方向受重力和支持力的作用。在水平方向是否受摩擦力的作用呢？假设物体受到厢底对它的摩擦力的作用，而在厢内不受空气阻力，那么物体在水平方向只受到 一个摩擦力的作用，而水平方向的一个力不可能使物体在水平方向上做匀速运动，故水平方向不受力的作用。因此，物体M只受重力和支持力的作用。解答：M所受力的示意图如图4所示。图52、杠杆示意图例3、画出图5中新型核桃夹手柄受到力F的力臂。 解析：画力臂的方法：一找支点、二画线画力的作用线（虚线）、三连距离画力臂（虚线，过支点作力的作用线的垂线，支点到垂足的距离即为力臂）、四标签 标力臂（常用大括号）。 解答：如图6所示。 图6例4、如图7所示装置中，O是支点，在A端悬挂着重物G，若在B点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置，请画出此力的示意图。 解析：由图7可知，A端所挂重物G和G的力臂AO是一定的，要使加在B端的力F最小，根据杠杆平衡条件，必须使F的力臂最大。在支点和力的作用点已知时，支点和力的作用点的连线做 图7F图8 为力臂时，力臂最大，因此F的力臂是OB时F最小。根据“顺逆原理”确定力F的方向，由于作用在A点的力的方向是使杠杆沿逆时针方向旋转的，所以作用在B点的力F应使杠杆沿顺时针方向旋转，F应垂直OB向下。解答：此力的示意图如图8所示。3、滑轮组的装配图例5、画出能省2/3的力的滑轮组装配示意图，要求改变力的方向（不考虑滑轮本身重）。解析：绕制滑轮组的一般步骤：（1）确定承担动滑轮和重物的绳子的段数。根据n=或n=确定需要吊着动滑轮的绳子的段数。本题要求省2/3的力，实际上拉力是物重的1/3，因此n=3,即要用三段绳子承担动滑轮和重物。（2）确定动滑轮和定滑轮的个数。如果既要省力，又要改变力的方向，则：动滑轮个数+定滑轮个数=n。当n为奇数时，动滑轮的个数为m，m=；当n为偶数时，动滑轮的个数为m=。 如果只要求省力，不要求改变用力方向，则可在上述基础上去掉一个定滑轮。根据上述原则，本题应是由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组。（3）确定绳头固定端（绳子的起点）。一般情况下，若n为奇数时，固定端位于动滑轮的框架上；若n为偶数时，固定端位于定滑轮的框架上，可用“奇动偶定”帮助记忆。本题n=3为奇数，绳头应固定在动滑轮的框架上。（4）穿绕绳索。顺序是：从固定端出发，从里向外逐个绕过滑轮，每个滑轮上只能穿绕绳一次，不能交叉、重复，最后检查一下能否像一根绳子一样通顺。解答：滑轮组装配示意图如图9所示。三、提高训练 图91、重300N的大木箱放在水平地面上，如图10所示，试用力的示意图表示地面对它的支持力F。图10 图11 图12 图132、如图11所示，一个重为G的铁球沿斜面滚下，请画出铁球所受重力的示意图3、（09年广西百色市）如图12所示，重为10N的小球放在水平桌面上，请在图中画出小球受到的支持力和桌面受到的压力的示意图。4、在图13中画出斜面上的物体所受的重力G和物体对斜面压力F的示意图5、如图14所示，装有水和乒乓球的烧杯静止在斜面上，请在该图中画出乒乓球受力的示意图。图14 图15 图16 图176、如图15所示，试画出摆动的小球在A点时的受力示意图（不计空气阻力）。7、如图16所示，一热气球正在加速上升，请画出热气球所受到的重力G和浮力F浮的示意图。（图中O点为两个力的作用点） 8、作出图17中不倒翁的受力示意图（O为不倒翁的重心）。AB9、图18中的木块在水平面上沿图示方向作匀速直线运动，请画出它所受重力和摩擦力的示意图。图18 图19 图2010、如图19所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。在图中画出橡皮此时所受重力及绳子拉力的示意图。11、（09年潜江市）如图20所示，物体A置于小车上随小车一起在平直路面上向右运动。当小车遇物体B受阻停止后，物体A在小车上仍向右运动，且速度越来越慢，请在图中画出这一过程中物体A在水平方向受力的示意图（忽略空气阻力）。12、在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。在图21中画出球受到的重力G、悬绳对球的拉力F的示意图。AAB图21 图22 图2313、一根绳子系着一个泡沫小球，悬挂在一个带电体A右边，如图22所示，小球静止时与带电体A等高且不接触。请画出小球受力示意图。14、（09年兰州市）如图23所示，A物体放置在B物体上， A物体随着B物体在外力F的作用下，由静止开始运动。请画出A物体所受摩擦力f和B物体所受重力G的示意图 （其中Gf）。15、图24中的铡刀属于杠杆，试画出它的动力臂和阻力臂。图24 图25 图26 图2716、图25中ABO可看成杠杆，O 为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。17、图26中杠杆B点挂着重物G，若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置，请画出此力的示意图和力臂18、有一均匀圆柱体放在水平地面上如图27所示，靠在台阶边，为了使它滚上这个台阶，在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?在图上标出这一点，并画出此力的方向和力臂。19、如图28所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1。L1F