物理第八章《运动和力》知识点+ 2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第第页第八章《运动和力》知识点牛顿第一定律一、阻力对物体运动的影响1.两种说法（1）物体的运动需要力来维持。（2）伽利略：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。（力是改变物体运动状态的原因）2.实验：探究阻力对物体运动的影响（1）实验器材：小车、斜面、毛巾、棉布、木板、刻度尺（2）实验过程：将毛巾、棉布依次铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在棉布上滑行的距离；去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上滑行的距离。（3）实验方法：控制变量法（物体运动受阻力和速度大小）、科学推理法（或理想实验法）、（转换法：通过小车滑行距离判断阻力大小）（4）实验注意：①斜面：给小车提供动力②在水平木板上铺毛巾、棉布：改变阻力大小，以便探究阻力对物体运动的影响③小车从斜面顶端（同一高度）由静止释放目的：使小车到斜面底端速度相同（使小车到达水平面的初速度相同）（5）实验结论：①小车受到的阻力越小，（速度减小的越慢），滑行的距离越远（越大），②推测：如果运动的物体受到的阻力为0，速度将不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。（6）没有绝对光滑的表面，物体都要受到力的作用，因此阻力为零的情况不能用实验直接验证，只能根据实验现象进一步推测。但这个结论以实验为基础，进一步推理得出，所以是有科学依据的。二、牛顿第一定律：（也叫惯性定律）1.牛顿第一定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态（1）一切：对所有物体普遍适用（固液气、静止运动、质量大小等）（2）总：总是这样，没有例外（3）或：两种状态必有其一，不能同时存在（4）除非：强调物体只有受力才可能改变运动状态，不受力时一定会保持原来的运动状态。（5）如果没有受到力的作用：原来静止的物体仍保持静止状态；原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动（6）牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。2.理解：牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验，所以已成为大家公认的物理学基本定律之一。但是我们周围的物体都要受到外力的作用，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。三、惯性：1.惯性：一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。。2.惯性说明：（1）一切物体在任何情况下都有惯性（无论固液气、质量大小、静止运动、受不受力都具有惯性）（2）惯性是物体的固有属性。惯性只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大惯性与物体受力情况、运动情况、物体形状、所处位置、速度等无关。（认为速度越大惯性越大的错误想法，反证如果速度越小惯性越小，当速度为零时不具有惯性，但一切物体都具有惯性，所以不对）（3）惯性的大小反映了物体保持原来运动状态的能力，或者说反映了物体运动状态改变的难易程度。（4）惯性不是力，表述应“由于惯性”“具有惯性”。但不能表述为“惯性力”、“在惯性作用下”或“受到惯性”、“克服惯性”。3.惯性现象：（1）惯性现象：由于具有惯性而表现的现象（2）利用惯性：跳远运动员的助跑、用力可以将石头甩出很远、骑自行车蹬几下后可以让它滑行、套紧锤头。（3）防止惯性：小型客车前排乘客系安全带（突然刹车、追尾前车）、车辆行驶要保持距离、包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料、汽车限速、汽车禁止超载、汽车安装安全气囊、汽车安装安全头枕（突然加速、被后车追尾）（4）解释惯性现象的基本步骤：①确认研究对象原来处于什么状态；②其中的哪个物体（或物体的哪一部分）受何种力，运动状态发生何种改变；③哪个物体（或物体的哪一部分）由于惯性继续保持原来的运动状态；④发生了何种现象（或造成了何种结果）注意：解释过程中不能出现：物体在惯性（力）作用下、物体受到惯性作用、这时物体具有惯性、惯性力大于阻力。二力平衡一、力的平衡1.平衡力：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。（物体受到平衡力和不受力时运动状态都不改变）2.平衡状态：静止状态、匀速直线运动状态3.二力平衡：物体受到两个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力彼此平衡。注意：（1）说明物体受力情况时（如匀速行驶汽车）只研究该物体受到的力有哪些，不涉及该物体对其他物体施加的力（2）速度为零的物体不一定处于平衡状态。例如：物体以一定的初速度竖直向上抛出，当它到达最高点时，速度为零，但是受力却不平衡，只受到竖直向下的重力，它并没有处于平衡状态。二、二力平衡的条件1.实验：探究二力平衡的条件（1）实验思路：应在物体上施加两个力使物体平衡，在物体平衡时测量这两个力，并从力的三要素方面找寻两个力之间存在什么关系（2）实验器材：带滑轮的长木板、小车、钩码、细线（2）实验方法：控制变量法（3）小车在静止状态进行探究，匀速直线运动不好控制（4）定滑轮的作用：改变拉力的方向，便于操作（5）减小摩擦力对实验的影响：用小车不用木块；桌面进行光滑、用卡片代替小车（6）实验中选择质量相差比较大的砝码：质量不相等砝码，重力不同，使得拉力大小不同（7）扭转一个角度：使两个拉力不在同一直线上，观察小车能否处于平衡状态（8）影响实验效果因素：小车、桌面之间摩擦；细线与滑轮之间的摩擦；两托盘质量不相等（9）为消除小车与桌面之间的摩擦给实验带来的影响：卡片两对角线的细线分别跨过左右上的滑轮（10）选择轻质卡片：减小卡片重力对实验的影响（11）实验结论：二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。三、力与运动关系（1）平衡力运动状态不改变一个物体只受拉力和重力的作用（2）注意：有平衡力作用在物体上，运动状态不改变；运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。四、二力平衡条件的应用（1）确定力的大小方向有一盏悬挂着的电灯，质量为0.5kg，求电灯受到的各个力的大小及方向。（g=10N/kg）（2）判断物体的运动状态水平路面上运动的小车受到的力有：在竖直方向上有重力G、地面支持力N；在水平方向上有汽车发动机的牵引力F①若牵引力等于阻力，则二力平衡，小车向左做匀速直线运动；②若牵引力大于阻力，二力不平衡，小车向左做加速直线运动；③若牵引力小于阻力，二力不平衡，小车向左做减速直线运动。（3）判断物体的受力情况（4）找重心利用二力平衡，可以找不规则物体的重心，例如前边讲的悬挂法找薄板的重心。重力的方向竖直向下，可采用悬挂法确定形状不规则物体的重心。图乙中物体重心在AB线段上，图丙中物体重心在DE线段上，故AB与DE的交点C即为该物体的重心。五、“一对平衡力”与“一对相互作用力”的比较描述物体受到的支持力与物体受到的重力物体受到的支持力与桌面受到的压力力的作用效果两个力分别作用在不同的物体上，产生不同的效果两个力共同作用在一个物体上，可使物体保持平衡状态8.3摩擦力一、摩擦力1.摩擦力定义：两个相互接触的物体，当他们发生相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力。用f表示（1）相对运动：相对于接触面而言（2）相对运动趋势：用力推箱子但未推动时，虽然处于静止状态，但箱子在推力作用下有了“要发生”相对运动的趋势2.作用效果：阻碍物体间的相对运动3.分类：（1）静摩擦力：（2）滑动摩擦力：如：铅笔写字（3）滚动摩擦力：如：圆珠笔写字、车轮滚动等注：在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多4.产生条件：（缺一不可）（1）相互接触且相互挤压（2）接触面粗糙(若光滑，f=0)（3）有相对运动（或相对运动趋势）5.方向：与相对运动(或运动趋势)的方向相反（1）与运动方向相反（是阻力）（2）与运动方向相同（是动力）如：人走路，向上爬绳注：①相对运动方向与实际运动方向不同：人向前走，向后蹬地，运动方向向前，但相对运动方向是脚相对于地面向后，所以摩擦力向前，此时摩擦力为动力②判断摩擦力方向：【可学习完新课后，讲一个专题，先讲一个再挑几个题跟着后面让学生做】a.根据摩擦力的概念：明确研究对象（受力物体）和参照物（施力物体），明确研究对象相对于参照物的相对运动方向；b.假设方法（通常用作两物体相对静止）：假设不受摩擦力，会出现相对运动方向，判定研究对象所受摩擦力方向（如墙壁上的壁虎受到的摩擦力方向）c.根据二力平衡条件：先进行受力分析，根据二力平衡条件判断摩擦力方向（如两个物块进行叠放，根据运动状态进行受力分析，再判断有没有摩擦力，摩擦力方向向哪）6.作用点：摩擦力实际上是作用在整个接触面上，但为了研究方便，将摩擦力的作用等效到接触面上的一点，可取在接触面上，也可以将其平移后取在物体的重心上。7.大小：静摩擦力的大小始终与平衡的外力大小相等。（可以先做题后进行总结）二、实验：探究滑动摩擦力的影响因素（第二课时）1.猜想：根据生活经验①同样的接触面，物体越重，对接触面的压力越大，滑动时受到的摩擦力越大；②同样压力，接触面越粗糙，物体滑动时受到的摩擦力越大2.影响滑动摩擦力的大小的因素：（1）压力的大小（2）接触面的粗糙程度（3）滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关（根据实际教学情况进行拓展研究）3.测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉木块，使木块做匀速直线运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。4.测量原理：二力平衡5.实验方法：控制变量法6.实验结论：（1）接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（2）压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。注：滑动摩擦力还与接触面材料有关，与接触面面积、运动速度无关。三、、摩擦力的应用：1.增大摩擦力的方法有：（1）增大压力（2）增大接触面变粗糙（3）变滚动摩擦为滑动摩擦。2.减小摩擦的方法有：（1）减小压力（2）减小接触面的粗糙程度（3）变滑动为滚动（滚动轴承）（4）使接触面分离（加润滑油、气垫、磁悬浮）。四：实验改进：1.实验缺点（1）实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，操作麻烦（2）弹簧测力计运动中读数，示数不稳定不便于准确读数2.将实验方案改进如下：木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。改进后的优点：（1）木板可以不用做匀速直线运动，便于操作（2）弹簧测力计静止读数，示数稳定便于读数8.4同一直线上二力的合成一、力的合成1.合力：如果一个力（F）单独作用的效果与几个力（F1、F2）共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。组成合力的每一个力（如F1和F2）叫作分力。（等效替代法）2.力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。说明：合力与分力的理解1、非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。2、等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。同一直线上二力的合成1.实验：同一直线上二力的合成实验器材：支架、橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。实验方法：等效替代法实验步骤：①两次将小圆环拉至同一位置的目的是：使两次力的作用效果相同。②如何做到让两个力在同一条直线上：选择长短不同的两段细绳③为什么要改变拉力，多次实验：寻求普遍规律，避免偶然性实验结论：①同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；F合=F1+F2②同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。F'合=F1'-F2'四、物体所受合力与运动状态间的关系（1）处于平衡状态的物体（静止、匀速直线运动）所受的合力为0（2）分析水平面上运动的物体（运动方向向左）①若牵引