7.1 力（導學案） 八年級物理 （人教版）【教師版】

.1力（導學案）【學習目標】1.知道力是物體對物體的相互作用。能通過生活實例，歸納總結出這一概念，并能解釋生活中的相關現(xiàn)象。并能正確讀寫力的符號和單位。2.認識力的作用效果，通過實驗和生活體驗，感受力的作用效果，能用力的作用效果解釋生活中的一些力現(xiàn)象。3.知道力的三要素。通過實驗和對生活體驗的分析、歸納，了解力的三要素對力的作用效果的影響。會畫力的示意圖，并能根據(jù)力的示意圖判斷力的大小、方向和作用點。4.知道物體間力的作用是相互的?！緦W習重點】力的作用效果和力的示意圖的畫法?！緦W習難點】物體間力的作用是相互的?！咀灾黝A習】閱讀教材，完成以下問題：1.力是物體對物體的作用，力用字母F表示。2.力的產(chǎn)生，至少存在兩個物體，單獨一個物體產(chǎn)生不了力。其中一個物體叫做施力物體，另一個叫做受力物體（均選填“受力物體”或“受力物體”）3.發(fā)生力的兩個物體之間不一定接觸（選填“一定”或“不一定”）。如磁鐵對鐵釘?shù)奈Α?.力的國際單位是牛頓，簡稱牛，用符號N表示。這個單位是為了紀念科學家牛頓而命名的。托起兩個雞蛋的力大約為1N。5.力的作用效果：力可以使物體發(fā)生形變；力可以改變物體的運動狀態(tài)。6.把力的大小、方向和作用點叫做力的三要素。因為力的三要素決定了力的作用效果，所以我們要描述一個力時，就必須指明該力的三個要素。7.力的示意圖：物理學中通常用一條帶箭頭的線段表示力，箭頭表示力的方向，線段的起點或終點表示力的作用點，力越大，線段應該越長，在力的示意圖上用數(shù)值和單位標出力的大小。8.力的作用是相互的。我們穿溜冰鞋去推墻壁時，發(fā)現(xiàn)自己會后退，是因為墻壁給人也有一個向后的力（后兩空均選填“墻壁”或“人”）。游泳、劃船、撐桿跳等現(xiàn)象中都包含了力的相互性?！竞献魈骄俊刻骄恳弧⒘?.力的概念（1）情景再現(xiàn)：觀察下列各現(xiàn)象，體會物體之間的作用。（2）情景分析①人對車有推的作用，表明：人施加了力，車受到了力；②運動員對杠鈴有舉的作用，表明：手施加了力，杠鈴受到了力；③人拉彈簧，表明：人施加了力，彈簧受到了力；④推土機推土，表明：推土機施加了力，土受到了力；⑤起重機提集裝箱，表明：起重機施加了力，集裝箱受到力；⑥磁鐵對鐵釘有吸的作用，表明：磁鐵施加了力，鐵釘受到了力。物體之間發(fā)生的推、拉、舉、提、吸引等，說明了有力的存在。在物理中常把生活中的“推”、“拉”、“提”、“吸引”等概括為“作用”。（3）力的定義力是物體對物體的作用，用F表示。（4）施力物體與受力物體發(fā)生作用的兩個物體，一個是施力物體，另一個是受力物體。施力物體與受力物體同時存在。例如，馬拉車時，施力物體是馬，受力物體是車；腳蹬自行車踏板時，施力物體是腳，受力物體是踏板。（5）產(chǎn)生力的條件【想一想】相互接觸的兩個物體間一定有力的作用嗎？不接觸的物體有力的作用嗎？【分析】①相互接觸的物體間不一定有力的作用，在水平面上，兩個籃球剛好接觸靜止，它們之間沒有力的作用。②不接觸的物體可能有力的作用。例如，地球對它表面及其附近的物體有吸引力的作用。（以上均選填“有”或“沒有”）【結論】產(chǎn)生力的條件：至少要有兩個物體；物體間要有相互作用?！鞠胍幌搿苛τ写笥行。鯓颖容^力的大小呢？為了描述力的大小，在物理學中出現(xiàn)了力的單位。2.力的單位（1）國際單位：力的單位是牛頓（牛），用符號N表示。（2）感知一些力的大小托起兩個雞蛋用力約1N；拿起物理課本用力約2N；拿起500ml瓶裝礦泉水用力約5N；托起一個籃球所用的力約為5N；一名中學生對地面的壓力約500N。3.物理學家—牛頓（1）簡介艾薩克·牛頓，英國皇家學會會長，英國著名的物理學家、數(shù)學家，百科全書式的“全才”，著有《自然哲學的數(shù)學原理》、《光學》。（2）主要成就①在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。②闡明了動量和角動量守恒的原理。在光學上，發(fā)明了反射望遠鏡，發(fā)現(xiàn)了光的色散。③在數(shù)學上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學的榮譽，證明了廣義二項式定理。【例題1】下列有關力的說法中，正確的是（A）A．產(chǎn)生力的兩個物體一定發(fā)生了作用B．一個物體也能產(chǎn)生力的作用C．力能脫離物體而存在D．相互接觸的兩個物體一定產(chǎn)生力的作用【解析】A．力是物體對物體的作用，產(chǎn)生力的兩個物體間一定發(fā)生了作用，A正確．B．力是物體對物體的作用，力的產(chǎn)生至少要有兩個物體，故B錯誤．C．力是物體對物體的作用，力不能脫離物體而單獨存在，故C錯誤．D．相互接觸的物體不一定有力的作用，比如并排放置，不相互擠壓的桌子之間沒有力的作用，故D錯誤．所以選A。探究二、力的作用效果物理學中，人們常通過力的作用效果來認識和描述力。1.力可以使物體發(fā)生形變（1）實驗：把橡皮泥捏成自己喜歡的形狀；用手將彈簧拉長、壓彈簧。【歸納結論】力可以改變物體的形狀，即使物體發(fā)生形變。【想一想】手按玻璃瓶，玻璃瓶是否發(fā)生形變呢？有什么辦法觀察到微小的形變呢？（2）理解形變形變包括形狀和體積的改變，可以是很明顯的，也可以是非常微小的，有時我們用肉眼看不見的，但是我們可以放大觀看。如圖所示，用手握緊玻璃瓶時，通過裝滿水的瓶子上的細管中的液柱變化，可反應玻璃瓶的微小形變。（3）力使物體發(fā)生形變的實例【總結】力可以改變物體的形狀。【想一想】力除了可以使物體發(fā)生形變，還有什么樣的作用效果呢？2.力可以改變物體的運動狀態(tài)（1）實驗①一個小鐵珠靜止在水平桌面上，當磁鐵靠近它時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？②讓小鐵球從斜面上滾下，沿著它的運動方向放一個磁體，觀察小球運動速度的變化情況。③再次讓小球從斜面上滾下。在它運動路徑的側旁放一個磁體，觀察小鐵球運動的變化情況?！痉治鰧嶒灛F(xiàn)象】=1\*GB3①靜止的小鐵珠被磁鐵吸引，向磁鐵方向運動。=2\*GB3②平面上做直線運動的小鐵珠被正對運動方向的磁鐵吸引，速度變快。③水平面上做直線運動的小鐵珠被與運動方向垂直的磁鐵吸引，運動方向改變，偏向磁鐵方向?！練w納】物體由靜開始運動或由運動到靜止，以及運動快慢和運動方向的改變，都被認為它的運動狀態(tài)發(fā)生了改變。上面的實驗現(xiàn)象表明：力可以改變物體的運動狀態(tài)。（2）實驗結論：力可以改變物體的運動狀態(tài)?！靖爬偨Y】3.力的作用效果一是力可以改變物體的形狀，即使物體發(fā)生形變；二是力可以改變物體的運動狀態(tài)?！纠}2】下列運動場景中，對力的作用效果的描述與其他選項不同的是（B）A．踢出去的足球在空中劃出美麗的弧線B．跳水運動員壓彎跳板C．籃球碰到籃板改變運動方向D．百米短跑運動員加速沖過終點【解析】ACD.踢出去的足球在空中劃出美麗的弧線、籃球碰到籃板改變運動方向、百米短跑運動員加速沖過終點，運動速度或方向發(fā)生變化，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)；B.跳水運動員壓彎跳板，說明力可以改變物體的形狀；符合題意。故選B。探究三、力的三要素和力的示意圖物理學中，人們常通過力的作用效果來認識和描述力。1.力的三要素【想一想】我們已經(jīng)知道了力的作用效果，那么你知道有哪些因素影響力的作用效果呢？（1）影響力的作用效果的因素【實驗】①如圖甲所示，用大小不同的力拉同一根彈簧，觀察彈簧的形變程度。②如圖乙所示，用大小相同、方向不同的力分別拉、壓縮同一根彈簧，觀察彈簧的形變程度。③如圖丙所示，用大小相同、方向相同、作用點不同的力拉同一根彈簧，觀察彈簧的形變程度。④如圖丁所示，在教室門上A、B、C三點上分別掛三個吸盤掛鉤，并將門關上，請一位同學分別在掛鉤上連接一個彈簧，用同樣大小的力拉門（彈簧三次拉伸的長度相同），觀察力的作用效果，并請說出手拉門的難易程度有什么不同？【分析】由實驗①②③可得出：力的大小、方向和作用點都會影響力的作用效果。分析實驗④，用相同大小和方向的力拉門，越靠近門軸的位置，門越難被拉動。這說明力作用的位置不同，其作用效果也不相同?！靖爬偨Y】力的大小、方向和作用點都會影響力的作用效果。（2）力的三要素：力的大小、方向、作用點叫做力的三要素。（3）理解力的三要素①任何一個力都有大小、方向和作用點三個因素。②力的三要素決定力，當其中的任何一個要素改變時，力的作用效果就會隨之改變。③因為力的三要素決定了力的作用效果，所以我們描述一個力時，就必須指明該力的三要素?！鞠胍幌搿恳粋€力有三個要素，所以描述一個力，不僅要關心它的大小，還要關心它的方向和作用點，如果用文字描述比較麻煩，能否用一個圖把力的三要素都直觀的表示出來？類比用光線表示光的方法，它是用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向。我們也可以用一根帶箭頭的線段就可以表示力的大小、方向和作用點。2.力的示意圖（1）力的示意圖物理學中通常用一條帶箭頭的線段來表示力，在線段的末端畫一個箭頭表示力的方向，線段的起點或終點表示力的作用點，這種表示力的方式叫做力的示意圖。（2）畫力的示意圖的步驟①確定受力物體，找出作用點（作用點要畫在受力物體上）。②確定力的方向：從力的作用點沿力的方向畫一條線段，在線段的末端畫上箭頭表示力的方向（有時要標注角度）。③確定力的大?。涸诩^旁標出力的符號，要標上數(shù)值和單位表示出力的大小。注意：在同一圖中，力越大，線段應該畫得越長。示例：如圖所示，一人用200牛的力沿圖中所示方向拉小車，這個力的示意圖的畫法如圖所示。FF=200N【例題3】有一個小球用細繩掛在豎直的墻壁上，請在圖中畫出小球所受到繩的拉力的示意圖?！窘馕觥坷K對小球的拉力作用點在繩子與球的接觸點上，方向沿繩斜向上，如圖所示?！纠}4】小車在100N拉力的作用下向前運動，如圖所示是該拉力的示意圖。以下說法不正確的是（C）A．該示意圖把拉力的三要素表示出來了 B．在同一圖中，力越大，線段應該越長 C．只有力的大小、方向會影響力的作用效果 D．圖中小車所受100N拉力的施力物體是繩子【解析】A.該示意圖把拉力的大小、方向、作用點都表示出來了，故A正確；B.在同一圖中，力越大，線段應該越長，故B正確；C.力的大小、方向、作用點，它們都影響力的作用效果，C錯誤；D.木塊與繩子之間直接接觸并有力的作用，所以木塊所受拉力的施力物體是繩子，故D正確。故選C.探究四、力的作用是相互的1.探究：力的作用是相互的（1）活動探究①讓一同學穿上溜冰鞋，然后去推墻壁，觀察人的運動情況？【現(xiàn)象】發(fā)現(xiàn)人會被墻推開，向后退?！痉治觥咳送茐r，對墻施加了一個向右的作用力；同時人后退，表明墻對人也施加了一個向左的作用力?！窘Y論】物體間力的作用是相互的。AAB【實驗】把兩塊蹄形磁鐵固定在小車上，讓它們的同名磁極相對，將兩個小車在水平桌面上靠攏。進行下列操作，觀察以下三種情況下的現(xiàn)象。①按住磁鐵A，釋放磁鐵B；②按住磁鐵B，釋放磁鐵A；③同時釋放兩個磁鐵。引導學生利用整理、歸納的方法概括出物體間力的作用是相互的。觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象研究對象運動狀態(tài)的改變分析判斷磁體A和磁體B相互排斥磁體A靜止到運動磁體B對磁體A施加排斥力，使磁體A的運動狀態(tài)發(fā)生變化磁體B靜止到運動磁體A對磁體B施加排斥力，使磁體B的運動狀態(tài)發(fā)生變化磁體A與B都從靜止到運動磁體A對磁體B施力時，磁體B對A也施加了力的作用（2）探究結論大量事例說明：當一個物體對另一個物體施力的同時，另一個物體也同樣對它施加力的作用，這兩個力是同時發(fā)生的，也就是說：物體間力的作用是相互的。物體間力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體。2.理解力的相互性（1）施力物體與受力物體物體間力的作用是相互的，說明施力物體、受力物體是相對而言的，施力物體和受力物體也是同時存在的，要確定是施力物體，還是受力物體，一般由研究對象來決定。例如，我們研究放在桌面上的書受到的支持力，書就是受力物體，支持書的桌面就是施力物體；要研究書對桌面的壓力，則桌面為研究對象，即桌面是受力物體，書是施力物體。（2）相互作用力的同時性物體間力的相互作用是同時產(chǎn)生、同時消失的，沒有先后之分。例如，運動員用腳踢球的過程，球受到腳的力的作用，同時腳也受到球的力的作用；當球飛離腳時，球不受腳的作用力，同時腳也不受球的作用力（均選填“受”或“不受”）。3.拓展：作用力與反作用力物體間力的作用是相互的，彼此間的力分別叫做作用力與反作用力?！鞠胍幌搿孔饔昧εc反作用力之間有怎樣的關系呢？（1）視頻演示—《探究作用力和反作用力的關系》（2）實驗結論作用力與反作用力的關系：作用力與反作用力的大小相等，方向相反，且在同一條直線上，但分別作用在兩個物體上。注意：①作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生，同時消失，沒有先后之分。②該規(guī)律也叫做牛頓第三定律（高中）?！鞠胍幌搿恳粋€雞蛋與石頭發(fā)生碰撞，雞蛋會破碎，是何原因呢？這兩個力的大小相等嗎？【分析】雞蛋給了石頭一個作用力的同時，石頭也給雞蛋一個反作用力。這兩個力大小是相等的。但是由于石頭的硬度大，基本看不到形變，而雞蛋的硬度沒有石頭的大，所以會破碎。4.利用力的相互性解釋有關現(xiàn)象（1）火箭升空運載火箭產(chǎn)生的巨大推力使飛船獲得一個很大的速度沖出了大氣層。那么，這個力是誰給它的呢？火箭對噴出的燃氣有向下的推力，因為物體間力的作用是相互的，所以燃氣會對火箭有一個向上的反推力，使火箭加速向上運動（均選填“上”或“下”）。（2）走路人走路時，腳用力向后方蹬地，對地面有向后的力的作用→同時地面對腳產(chǎn)生一個反向的向前的作用力→人在這個反向作用力的作用下前行。（3）游泳人游泳時，手用力向后方劃水，對水有向后的力的作用→同時水對人產(chǎn)生一個向前的作用力→人在這個反向作用力的作用下前行?！纠}5】用下列方法制作如圖所示的“噴氣火箭”。①先將一個氣球吹膨脹并用夾子把口封緊；②從一根吸管上剪取一小段，用膠帶把它固定在氣球上；把封口的夾子松開，氣球就會向____（填“右”或“左”）運動。使氣球由靜止變?yōu)檫\動的力的施力物體是___________，此現(xiàn)象說明力可以改變物體的_________?！敬鸢浮坑?，空氣，運動狀態(tài)。【解析】氣球往左噴氣時，對氣體有一個向左的作用力，因為物體間力的作用是相互的，所以氣體會對氣球有一個向右的作用力。說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。【例題6】圖中甲、乙兩個同學站在滑板上面，面對面靜止站在冰面上，如果甲用力推一下乙，其結果是（）A.甲仍然靜止，乙被推開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、乙同時相對離開【答案】D【解析】根據(jù)“力的作用是相互的”可知，甲與乙同時會受到一個大小相等、方向相反、在同一直線上的作用力，所以會同時相對離開。所以選D?！揪v點撥】1.力的概念（1）力的作用至少有兩個物體，離開物體或只有一個物體不會有力的作用。（2）相互接觸或不相互接觸的物體間都可能發(fā)生力的作用。即便物體相互接觸，也可能沒有產(chǎn)生力的作用。2.當力的三要素其中一個因素改變時，力的作用效果也會隨之改變，要說明一個力，就必須指明其三要素。3.力的示意圖運用了模型法。模型法是物理學中常用的研究問題的方法，如光線的引入也是運用了模型法。4.物體間的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個物體上，同時產(chǎn)生，同時消失，同時變化?！練w納整理】【課堂練習】1．用繩子系著水桶，手抓著繩子，從井中向上提水，此時手受到了向下的拉力，這個力的施力物體是（）A．地球 B．繩子 C．水桶 D．水【答案】B?！驹斀狻渴滞ㄟ^繩子提起水桶，與手接觸的是繩子。手對繩子有一個向上的拉力，由于物體間力的作用是相互的，同時繩子也會對手有一個向下的拉力。所以手受到一個向下的拉力的作用，這個力的施力物體是繩子，故ACD不符合題意，B符合題意。2．如圖所示的幾種現(xiàn)象中，力所產(chǎn)生的作用效果與其它三個不一樣的是（）A．手拉開弓 B．運動員罰點球C．小明壓彎跳板 D．熊貓拉彎竹子【答案】B。

【詳解】A．運動員對弓弦的拉力，使弓發(fā)生了形變；B．運動員罰點球時，把足球踢出，足球由靜止變?yōu)檫\動，改變了足球的運動狀態(tài)；C．小明對跳板的壓力，使跳板發(fā)生了形變；D．熊貓拉彎竹子，是力改變了竹子的形狀；由此可知，B中力的作用效果與其它三個力所產(chǎn)生的作用效果不同，故B符合題意，ACD不符合題意。所以選B。3．小車在100N拉力的作用下向前運動，如圖所示是該拉力的示意圖。以下說法不正確的是（）A．該示意圖把拉力的三要素表示出來了B．在同一圖中，力越大，線段應該越長C．只有力的大小、方向會影響力的作用效果D．圖中小車所受100N拉力的施力物體是繩子【答案】C【詳解】A．該示意圖把拉力的大小、方向、作用點都表示出來了，故A正確；B．在同一圖中，力越大，線段應該越長，故B正確；C．力的大小、方向、作用點，它們都影響力的作用效果，故C錯誤；D．木塊與繩子之間直接接觸并有力的作用，所以木塊所受拉力的施力物體是繩子，故D正確，不符合題意。所以選C。4．如圖所示，用100N的拉力拉著重為300N的勻質實心方木勻速前行，請畫出木箱受到的拉力示意圖。【答案】見右圖。【詳解】拉力的作用點在繩子與實心木箱的接觸點，方向沿繩子向上，大小為100N，木箱受到的拉力示意圖如圖所示。5．如圖是一個正在擺動的小球，請作出繩子對小球的拉力。【答案】見右圖。【詳解】拉力的方向沿繩斜向上，作用點在繩子與球的接觸點，如圖所示。6.如圖所示，小明與小紅都穿上了旱冰鞋站在平地上，相互用雙手擊掌推對方。下列說法中正確的是（）A．小明對小紅的推力的方向是指向小明后退方向的B．小明對小紅的推力使小明速度發(fā)生了改變C．小明先對小紅施加推力，小紅后對小明施加推力D．小明對小紅的推力與小紅對小明的推力是相互的【答案】D?！驹斀狻緼．小明對小紅的推力的方向是指向小紅后退方向，故A錯誤；B．小紅受到小明的推力，使小紅速度發(fā)生了改變，故B錯誤；CD．小明對小紅的推力和小紅對小明的推力屬于相互作用力，兩個力是同時產(chǎn)生的，故