7.1力（导学案）八年级物理下册（人教版）2

7.1力（导学案）【学习目标】1.知道力是物体对物体的相互作用。能通过生活实例，归纳总结出这一概念，并能解释生活中的相关现象。并能正确读写力的符号和单位。2.认识力的作用效果，通过实验和生活体验，感受力的作用效果，能用力的作用效果解释生活中的一些力现象。3.知道力的三要素。通过实验和对生活体验的分析、归纳，了解力的三要素对力的作用效果的影响。会画力的示意图，并能根据力的示意图判断力的大小、方向和作用点。4.知道物体间力的作用是相互的。【学习重点】力的作用效果和力的示意图的画法。【学习难点】物体间力的作用是相互的。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.力是物体对物体的作用，力用字母F表示。2.力的产生，至少存在两个物体，单独一个物体产生不了力。其中一个物体叫做施力物体，另一个叫做受力物体（均选填“受力物体”或“受力物体”）3.发生力的两个物体之间不一定接触（选填“一定”或“不一定”）。如磁铁对铁钉的吸引力。4.力的国际单位是牛顿，简称牛，用符号N表示。这个单位是为了纪念科学家牛顿而命名的。托起两个鸡蛋的力大约为1N。5.力的作用效果：力可以使物体发生形变；力可以改变物体的运动状态。6.把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们要描述一个力时，就必须指明该力的三个要素。7.力的示意图：物理学中通常用一条带箭头的线段表示力，箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，力越大，线段应该越长，在力的示意图上用数值和单位标出力的大小。8.力的作用是相互的。我们穿溜冰鞋去推墙壁时，发现自己会后退，是因为墙壁给人也有一个向后的力（后两空均选填“墙壁”或“人”）。游泳、划船、撑杆跳等现象中都包含了力的相互性。【合作探究】探究一、力1.力的概念（1）情景再现：观察下列各现象，体会物体之间的作用。（2）情景分析①人对车有推的作用，表明：人施加了力，车受到了力；②运动员对杠铃有举的作用，表明：手施加了力，杠铃受到了力；③人拉弹簧，表明：人施加了力，弹簧受到了力；④推土机推土，表明：推土机施加了力，土受到了力；⑤起重机提集装箱，表明：起重机施加了力，集装箱受到力；⑥磁铁对铁钉有吸的作用，表明：磁铁施加了力，铁钉受到了力。物体之间发生的推、拉、举、提、吸引等，说明了有力的存在。在物理中常把生活中的“推”、“拉”、“提”、“吸引”等概括为“作用”。（3）力的定义力是物体对物体的作用，用F表示。（4）施力物体与受力物体发生作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体。施力物体与受力物体同时存在。例如，马拉车时，施力物体是马，受力物体是车；脚蹬自行车踏板时，施力物体是脚，受力物体是踏板。（5）产生力的条件【想一想】相互接触的两个物体间一定有力的作用吗？不接触的物体有力的作用吗？【分析】①相互接触的物体间不一定有力的作用，在水平面上，两个篮球刚好接触静止，它们之间没有力的作用。②不接触的物体可能有力的作用。例如，地球对它表面及其附近的物体有吸引力的作用。（以上均选填“有”或“没有”）【结论】产生力的条件：至少要有两个物体；物体间要有相互作用。【想一想】力有大有小，怎样比较力的大小呢？为了描述力的大小，在物理学中出现了力的单位。2.力的单位（1）国际单位：力的单位是牛顿（牛），用符号N表示。（2）感知一些力的大小托起两个鸡蛋用力约1N；拿起物理课本用力约2N；拿起500ml瓶装矿泉水用力约5N；托起一个篮球所用的力约为5N；一名中学生对地面的压力约500N。3.物理学家—牛顿（1）简介艾萨克·牛顿，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家、数学家，百科全书式的“全才”，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。（2）主要成就①在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。②阐明了动量和角动量守恒的原理。在光学上，发明了反射望远镜，发现了光的色散。③在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉，证明了广义二项式定理。【例题1】下列有关力的说法中，正确的是（A）A．产生力的两个物体一定发生了作用B．一个物体也能产生力的作用C．力能脱离物体而存在D．相互接触的两个物体一定产生力的作用【解析】A．力是物体对物体的作用，产生力的两个物体间一定发生了作用，A正确．B．力是物体对物体的作用，力的产生至少要有两个物体，故B错误．C．力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而单独存在，故C错误．D．相互接触的物体不一定有力的作用，比如并排放置，不相互挤压的桌子之间没有力的作用，故D错误．所以选A。探究二、力的作用效果物理学中，人们常通过力的作用效果来认识和描述力。1.力可以使物体发生形变（1）实验：把橡皮泥捏成自己喜欢的形状；用手将弹簧拉长、压弹簧。【归纳结论】力可以改变物体的形状，即使物体发生形变。【想一想】手按玻璃瓶，玻璃瓶是否发生形变呢？有什么办法观察到微小的形变呢？（2）理解形变形变包括形状和体积的改变，可以是很明显的，也可以是非常微小的，有时我们用肉眼看不见的，但是我们可以放大观看。如图所示，用手握紧玻璃瓶时，通过装满水的瓶子上的细管中的液柱变化，可反应玻璃瓶的微小形变。（3）力使物体发生形变的实例【总结】力可以改变物体的形状。【想一想】力除了可以使物体发生形变，还有什么样的作用效果呢？2.力可以改变物体的运动状态（1）实验①一个小铁珠静止在水平桌面上，当磁铁靠近它时，会出现什么现象？②让小铁球从斜面上滚下，沿着它的运动方向放一个磁体，观察小球运动速度的变化情况。③再次让小球从斜面上滚下。在它运动路径的侧旁放一个磁体，观察小铁球运动的变化情况。【分析实验现象】=1\*GB3①静止的小铁珠被磁铁吸引，向磁铁方向运动。=2\*GB3②平面上做直线运动的小铁珠被正对运动方向的磁铁吸引，速度变快。③水平面上做直线运动的小铁珠被与运动方向垂直的磁铁吸引，运动方向改变，偏向磁铁方向。【归纳】物体由静开始运动或由运动到静止，以及运动快慢和运动方向的改变，都被认为它的运动状态发生了改变。上面的实验现象表明：力可以改变物体的运动状态。（2）实验结论：力可以改变物体的运动状态。【概括总结】3.力的作用效果一是力可以改变物体的形状，即使物体发生形变；二是力可以改变物体的运动状态。【例题2】下列运动场景中，对力的作用效果的描述与其他选项不同的是（B）A．踢出去的足球在空中划出美丽的弧线B．跳水运动员压弯跳板C．篮球碰到篮板改变运动方向D．百米短跑运动员加速冲过终点【解析】ACD.踢出去的足球在空中划出美丽的弧线、篮球碰到篮板改变运动方向、百米短跑运动员加速冲过终点，运动速度或方向发生变化，说明力可以改变物体的运动状态；B.跳水运动员压弯跳板，说明力可以改变物体的形状；符合题意。故选B。探究三、力的三要素和力的示意图物理学中，人们常通过力的作用效果来认识和描述力。1.力的三要素【想一想】我们已经知道了力的作用效果，那么你知道有哪些因素影响力的作用效果呢？（1）影响力的作用效果的因素【实验】①如图甲所示，用大小不同的力拉同一根弹簧，观察弹簧的形变程度。②如图乙所示，用大小相同、方向不同的力分别拉、压缩同一根弹簧，观察弹簧的形变程度。③如图丙所示，用大小相同、方向相同、作用点不同的力拉同一根弹簧，观察弹簧的形变程度。④如图丁所示，在教室门上A、B、C三点上分别挂三个吸盘挂钩，并将门关上，请一位同学分别在挂钩上连接一个弹簧，用同样大小的力拉门（弹簧三次拉伸的长度相同），观察力的作用效果，并请说出手拉门的难易程度有什么不同？【分析】由实验①②③可得出：力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果。分析实验④，用相同大小和方向的力拉门，越靠近门轴的位置，门越难被拉动。这说明力作用的位置不同，其作用效果也不相同。【概括总结】力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果。（2）力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。（3）理解力的三要素①任何一个力都有大小、方向和作用点三个因素。②力的三要素决定力，当其中的任何一个要素改变时，力的作用效果就会随之改变。③因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们描述一个力时，就必须指明该力的三要素。【想一想】一个力有三个要素，所以描述一个力，不仅要关心它的大小，还要关心它的方向和作用点，如果用文字描述比较麻烦，能否用一个图把力的三要素都直观的表示出来？类比用光线表示光的方法，它是用带箭头的直线表示光的传播路径和方向。我们也可以用一根带箭头的线段就可以表示力的大小、方向和作用点。2.力的示意图（1）力的示意图物理学中通常用一条带箭头的线段来表示力，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，这种表示力的方式叫做力的示意图。（2）画力的示意图的步骤①确定受力物体，找出作用点（作用点要画在受力物体上）。②确定力的方向：从力的作用点沿力的方向画一条线段，在线段的末端画上箭头表示力的方向（有时要标注角度）。③确定力的大小：在箭头旁标出力的符号，要标上数值和单位表示出力的大小。注意：在同一图中，力越大，线段应该画得越长。示例：如图所示，一人用200牛的力沿图中所示方向拉小车，这个力的示意图的画法如图所示。FF=200N【例题3】有一个小球用细绳挂在竖直的墙壁上，请在图中画出小球所受到绳的拉力的示意图。【解析】绳对小球的拉力作用点在绳子与球的接触点上，方向沿绳斜向上，如图所示。【例题4】小车在100N拉力的作用下向前运动，如图所示是该拉力的示意图。以下说法不正确的是（C）A．该示意图把拉力的三要素表示出来了 B．在同一图中，力越大，线段应该越长 C．只有力的大小、方向会影响力的作用效果 D．图中小车所受100N拉力的施力物体是绳子【解析】A.该示意图把拉力的大小、方向、作用点都表示出来了，故A正确；B.在同一图中，力越大，线段应该越长，故B正确；C.力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果，C错误；D.木块与绳子之间直接接触并有力的作用，所以木块所受拉力的施力物体是绳子，故D正确。故选C.探究四、力的作用是相互的1.探究：力的作用是相互的（1）活动探究①让一同学穿上溜冰鞋，然后去推墙壁，观察人的运动情况？【现象】发现人会被墙推开，向后退。【分析】人推墙时，对墙施加了一个向右的作用力；同时人后退，表明墙对人也施加了一个向左的作用力。【结论】物体间力的作用是相互的。AAB【实验】把两块蹄形磁铁固定在小车上，让它们的同名磁极相对，将两个小车在水平桌面上靠拢。进行下列操作，观察以下三种情况下的现象。①按住磁铁A，释放磁铁B；②按住磁铁B，释放磁铁A；③同时释放两个磁铁。引导学生利用整理、归纳的方法概括出物体间力的作用是相互的。观察现象观察现象研究对象运动状态的改变分析判断磁体A和磁体B相互排斥磁体A静止到运动磁体B对磁体A施加排斥力，使磁体A的运动状态发生变化磁体B静止到运动磁体A对磁体B施加排斥力，使磁体B的运动状态发生变化磁体A与B都从静止到运动磁体A对磁体B施力时，磁体B对A也施加了力的作用（2）探究结论大量事例说明：当一个物体对另一个物体施力的同时，另一个物体也同样对它施加力的作用，这两个力是同时发生的，也就是说：物体间力的作用是相互的。物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。2.理解力的相互性（1）施力物体与受力物体物体间力的作用是相互的，说明施力物体、受力物体是相对而言的，施力物体和受力物体也是同时存在的，要确定是施力物体，还是受力物体，一般由研究对象来决定。例如，我们研究放在桌面上的书受到的支持力，书就是受力物体，支持书的桌面就是施力物体；要研究书对桌面的压力，则桌面为研究对象，即桌面是受力物体，书是施力物体。（2）相互作用力的同时性物体间力的相互作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。例如，运动员用脚踢球的过程，球受到脚的力的作用，同时脚也受到球的力的作用；当球飞离脚时，球不受脚的作用力，同时脚也不受球的作用力（均选填“受”或“不受”）。3.拓展：作用力与反作用力物体间力的作用是相互的，彼此间的力分别叫做作用力与反作用力。【想一想】作用力与反作用力之间有怎样的关系呢？（1）视频演示—《探究作用力和反作用力的关系》（2）实验结论作用力与反作用力的关系：作用力与反作用力的大小相等，方向相反，且在同一条直线上，但分别作用在两个物体上。注意：①作用力和反作用力总是同时产生，同时消失，没有先后之分。②该规律也叫做牛顿第三定律（高中）。【想一想】一个鸡蛋与石头发生碰撞，鸡蛋会破碎，是何原因呢？这两个力的大小相等吗？【分析】鸡蛋给了石头一个作用力的同时，石头也给鸡蛋一个反作用力。这两个力大小是相等的。但是由于石头的硬度大，基本看不到形变，而鸡蛋的硬度没有石头的大，所以会破碎。4.利用力的相互性解释有关现象（1）火箭升空运载火箭产生的巨大推力使飞船获得一个很大的速度冲出了大气层。那么，这个力是谁给它的呢？火箭对喷出的燃气有向下的推力，因为物体间力的作用是相互的，所以燃气会对火箭有一个向上的反推力，使火箭加速向上运动（均选填“上”或“下”）。（2）走路人走路时，脚用力向后方蹬地，对地面有向后的力的作用→同时地面对脚产生一个反向的向前的作用力→人在这个反向作用力的作用下前行。（3）游泳人游泳时，手用力向后方划水，对水有向后的力的作用→同时水对人产生一个向前的作用力→人在这个反向作用力的作用下前行。【例题5】用下列方法制作如图所示的“喷气火箭”。①先将一个气球吹膨胀并用夹子把口封紧；②从一根吸管上剪取一小段，用胶带把它固定在气球上；把封口的夹子松开，气球就会向____（填“右”或“左”）运动。使气球由静止变为运动的力的施力物体是___________，此现象说明力可以改变物体的_________。【答案】右，空气，运动状态。【解析】气球往左喷气时，对气体有一个向左的作用力，因为物体间力的作用是相互的，所以气体会对气球有一个向右的作用力。说明力可以改变物体的运动状态。【例题6】图中甲、乙两个同学站在滑板上面，面对面静止站在冰面上，如果甲用力推一下乙，其结果是（）A.甲仍然静止，乙被推开B.乙受到甲的推力作用，甲不受乙的推力作用C.乙受到的推力大于甲受到的推力D.甲、乙同时相对离开【答案】D【解析】根据“力的作用是相互的”可知，甲与乙同时会受到一个大小相等、方向相反、在同一直线上的作用力，所以会同时相对离开。所以选D。【精讲点拨】1.力的概念（1）力的作用至少有两个物体，离开物体或只有一个物体不会有力的作用。（2）相互接触或不相互接触的物体间都可能发生力的作用。即便物体相互接触，也可能没有产生力的作用。2.当力的三要素其中一个因素改变时，力的作用效果也会随之改变，要说明一个力，就必须指明其三要素。3.力的示意图运用了模型法。模型法是物理学中常用的研究问题的方法，如光线的引入也是运用了模型法。4.物体间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，同时产生，同时消失，同时变化。【归纳整理】【课堂练习】1．用绳子系着水桶，手抓着绳子，从井中向上提水，此时手受到了向下的拉力，这个力的施力物体是（）A．地球 B．绳子 C．水桶 D．水【答案】B。【详解】手通过绳子提起水桶，与手接触的是绳子。手对绳子有一个向上的拉力，由于物体间力的作用是相互的，同时绳子也会对手有一个向下的拉力。所以手受到一个向下的拉力的作用，这个力的施力物体是绳子，故ACD不符合题意，B符合题意。2．如图所示的几种现象中，力所产生的作用效果与其它三个不一样的是（）A．手拉开弓 B．运动员罚点球C．小明压弯跳板 D．熊猫拉弯竹子【答案】B。

【详解】A．运动员对弓弦的拉力，使弓发生了形变；B．运动员罚点球时，把足球踢出，足球由静止变为运动，改变了足球的运动状态；C．小明对跳板的压力，使跳板发生了形变；D．熊猫拉弯竹子，是力改变了竹子的形状；由此可知，B中力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同，故B符合题意，ACD不符合题意。所以选B。3．小车在100N拉力的作用下向前运动，如图所示是该拉力的示意图。以下说法不正确的是（）A．该示意图把拉力的三要素表示出来了B．在同一图中，力越大，线段应该越长C．只有力的大小、方向会影响力的作用效果D．图中小车所受100N拉力的施力物体是绳子【答案】C【详解】A．该示意图把拉力的大小、方向、作用点都表示出来了，故A正确；B．在同一图中，力越大，线段应该越长，故B正确；C．力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果，故C错误；D．木块与绳子之间直接接触并有力的作用，所以木块所受拉力的施力物体是绳子，故D正确，不符合题意。所以选C。4．如图所示，用100N的拉力拉着重为300N的匀质实心方木匀速前行，请画出木箱受到的拉力示意图。【答案】见右图。【详解】拉力的作用点在绳子与实心木箱的接触点，方向沿绳子向上，大小为100N，木箱受到的拉力示意图如图所示。5．如图是一个正在摆动的小球，请作出绳子对小球的拉力。【答案】见右图。【详解】拉力的方向沿绳斜向上，作用点在绳子与球的接触点，如图所示。6.如图所示，小明与小红都穿上了旱冰鞋站在平地上，相互用双手击掌推对方。下列说法中正确的是（）A．小明对小红的推力的方向是指向小明后退方向的B．小明对小红的推力使小明速度发生了改变C．小明先对小红施加推力，小红后对小明施加推力D．小明对小红的推力与小红对小明的推力是相互的【答案】D。【详解】A．小明对小红的推力的方向是指向小红后退方向，故A错误；B．小红受到小明的推力，使小红速度发生了改变，故B错误；CD．小明对小红的推力和小红对小明的推力属于相互作用力，两个力是同时产生的，故C错误，D正确。