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第3章 运动和力
第2节 力的存在
学习目标
1.知道力是物体对物体的作用。
2.理解力的两种作用效果,能从力的两种作用效果得出物体受力的作用。
3.知道力的作用是相互的,并能用力的相互性解释有关现象。
4.了解弹簧的弹力,了解弹簧测力计的原理,会使用弹簧测力计。
5.了解力的三要素,能用事实说明力的作用跟力的大小、方向和作用点有关。
6.会正确作出力的示意图,能根据力的示意图说出某个力的三要素。
知识点1 力是什么 难点
1.教材第95页读图:认识力的现象
图示 说明 施力物体 作用形式 受力物体
人推轮椅 人 推 轮椅
压路机压路面 压路机 压 路面
磁铁吸螺钉 磁铁 吸 螺钉
总结:一个物体对另一个物体发生推、压、吸等作用,我们就说这个物体对另一个物体施加了力的作用,即力是物体对物体的作用。
2.力的认识
力不能离开物体而单独存在
力的作用与是否接触无关 相互接触的物体之间不一定产生力的作用,如并排放在水平桌面上的两个物块,它们之间如无相互挤压,则两物块间无力的作用。没有接触的物体之间也可能有力的作用(如磁铁吸引铁屑),因此是否接触不是判断物体间是否有力的作用的依据
典例1 [2022·绍兴柯桥区期末] 贝贝用绳拴住水桶从井中提水,水桶受到一个向上的拉力,它的施力物体是____;手受到一个向下的拉力,它的施力物体是____。
绳
绳
[解析] 贝贝用绳拴住水桶从井中提水,水桶受到一个向上的拉力,是因为绳对水桶有力的作用,水桶是受力物体,施力物体是绳。手受到一个向下的拉力,是因为绳对手有力的作用,手是受力物体,施力物体是绳。
知识点2 力的作用效果 重点
1.教材第96页活动:手指挤压塑料瓶的瓶壁,塑料瓶的瓶壁的形状发生了改变。
2.力的作用效果——改变物体的形状
实例 现象 作用效果
风对树有力的作用,力使树弯曲变形 受到力的作用后,树、铝板和人面部的形状都发生了变化,说明力能改变物体的形状
机器对铝板有压力作用,压力使铝板变形成为锅
球对人面部有压力的作用,力使面部发生变形
3.教材第96页思考与讨论:力的作用效果——改变物体的运动状态
实例 现象 作用效果
手对标枪有力的作用,使标枪运动起来,向前飞出 受到力的作用后,标枪、足球和排球的速度大小和运动方向都发生了变化,说明力可以使物体的运动状态发生变化
人手对足球有力的作用,使高速运动的足球停了下来
人手接触排球,手出力使排球的运动方向发生改变
说明 运动状态的改变包括由静止到运动,由运动到静止,速度大小或运动方向发生变化
4.对力的作用效果的理解
力可以改变物体的运动状态,不表示“有力作用在物体上时,物体的运动状态一定改变”。如用力推静止的汽车,汽车仍然静止,此时虽然有力作用在汽车上,但汽车的运动状态没有改变。
[解析]
选项 解释
A 足球被踢飞→由静止变为运动→力改变了足球的运动状态
B 足球被踢出边线→运动方向改变→力改变了足球的运动状态
C 足球变扁→足球的形状改变→力改变了足球的形状
D 抱住飞来的足球→足球由运动变为静止→力改变了足球的运动状态
所以选项C与其他三项不同。
典例2 “足球进校园”活动的开展,使同学们越来越喜欢足球运动,下列踢足球时力的作用效果与其他三项不同的是( )
A.静止的足球被踢飞 B.后卫将对方的球踢出边线
C.被踩在脚下的足球变扁 D.守门员抱住飞来的足球
C
知识点3 力的作用是相互的 重点
1.教材第97页活动、读图和阅读——力的作用是相互的
实例 现象 作用效果
当蓝色的气球压绿色的气球时,两球都发生了形变 力使物体同时发生形变
当汽车撞到柱子上时,汽车和柱子都发生了形变
实例 现象 作用效果
地空导弹发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,导弹对喷射出来的物质有一个向后的力,同时被喷射的物质对导弹有一个向前的力,从而改变导弹和这些物质的运动状态 力同时改变物体的运动状态
当鱿鱼将水向前喷出时,对水产生一个向前的作用力,同时这些水也会对鱿鱼产生一个作用力,从而改变鱿鱼和这些水的运动状态
续表
总结:物体之间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用
拓展
物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力,如果把其中一个力叫做作用力,那么另一个力就叫做反作用力。
2.对力的相互性的理解
(1)两个相互作用的力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,分别作用在两个物体上。
(2)物体之间相互作用力同时产生、同时消失,没有先后、主次之分。如运动员用脚踢球时,球受到脚的作用力,同时脚也受到球的作用力;当球飞离脚时,球不再受脚的作用力,同时脚也不再受球的作用力。
典例3 图中甲、乙两个同学站在滑板上面,面对面静止在冰面上,如果甲用力推一下乙,其结果是( )
D
A.甲先对乙施加推力,然后乙再对甲施加推力
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
[解析] 甲对乙的力和乙对甲的力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,同时产生、同时消失,无先后之分,故D正确。
知识点4 力的测量 重点
2.感知力的大小
3.弹力
步骤 活动现象 图例
①用手向下拉弹簧的下端 弹簧伸长,手能感到弹簧向上的作用力
②将弹簧拉得更长 弹簧伸得更长,手感到弹簧向上的作用力更大
③撤去拉力 弹簧恢复原来的长度
(2)弹性:弹簧受到手的拉力会发生形变,不受力时又会恢复到原来的状态,弹簧的这种性质叫做弹性。
(1)教材第99页活动:探究弹性现象
4.测力计:测量力的大小的工具叫做测力计。
弹簧测力计是一种常用的测力计。
(1)结构:拉环、弹簧、指针、拉杆、面板、秤钩,如图所示。
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长。
(3)教材第99页活动:弹簧测力计的使用
使用前 (1)观察量程:待测力的大小不能超过量程。
(2)明确分度值:知道每一小格表示多少牛。
(4)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次秤钩,放手后观察指针是否能回到零刻度线处,以防止弹簧卡壳
使用时 (1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度盘上(避免因摩擦而影响测量的准确程度)。
(2)读数:应让视线垂直于刻度盘读数。
(3)记录:在记录数据时要带上单位。
(4)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的秤钩一端
典例4 如图弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,使用前,弹簧测
水平
水平向右
力计要沿着______方向调零。弹簧测力计对木块的拉力大小为
______,此力的方向是__________。
知识点5 力的三要素 重点
1.活动:探究力的作用效果跟哪些因素有关
实例 现象 归纳分析
拉弹簧时,用力越大,弹簧被拉得越长 力的大小影响力的作用效果
拉弹簧时,弹簧变长;压弹簧时,弹簧变短 力的方向影响力的作用效果
如果在前臂最靠近肘部处(甲)向上拉,很难将手臂拉起,但如果在前臂腕部(乙)向上拉,则容易将手臂拉起 力的作用点影响力的作用效果
2.力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。人们通常把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
典例5 下课时,有同学用力推课桌的下部,课桌会移动,而用大小、方向相同的力推课桌的上部,课桌会翻倒,这说明力的作用效果( )
A.与力的大小有关 B.与力的作用点有关
C.与力的方向有关 D.与受力面积有关
B
[解析] 用大小、方向相同的力推课桌的下部或上部,由于力的作用点不同,力的作用效果不同,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
知识点6 力的示意图
1.概念:
科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力: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方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图。
用带箭头的线段表示力运用了模型法
2.画力的示意图
(1)确定受力物体。
&1& 确定受力物体是最简单也是最重要的一步。
(2)在受力物体上找出力的作用点。
①若已知施力、受力物体,作用点一般在它们接触的地方;
②若施力物体未知,作用点一般画在受力物体的几何中心。
(3)沿力的方向画一条带箭头的线段,标出力的符号、数值和单位。
①力的作用点可以在线段的起点,也可以在线段的终点;
②同一图中,力越大,表示该力的线段越长;
③线段要用实线;
④线段末端标出力的符号,有时还需用数值和单位标出力的大小。
[答案] 如图所示。
[解析] &4&
题型1 力的作用效果★★
典例7 如图所示,下列四个实例不表示力能改变物体运动状态的是( )
C
A.&5& 磁铁改变小钢球的运动方向
B.&6& 跑步碰到石头向前倾倒
C.&7& 用力将握力器压弯
D.&8& 守门员接住飞来的足球
[解析] C选项中,用力将握力计压弯,表示力可以改变物体的形状。
图解
题型2 对力的理解
角度1 力的作用是相互的★★★
典例8 如图所示为某届奥运会运动项目图标,其中不是利用“力的作用是相互的”这一原理的是( )
A.&9& 花样游泳 B.&10& 皮艇冲刺
C.&11& 蹦床 D.&12& 击剑
D
[解析]
选项 解释
A 手臂向后划水(作用力)→水对手臂产生向前的力(力的相互性)→人
前进
B 桨向后划水(作用力)→水对桨产生向前的力(力的相互性)→皮艇前进
C 人向下压弹网(作用力)→弹网对人产生向上的力(力的相互性)→人弹起
方法点拨
任何力的作用都是相互的,但要注意题目中针对的是什么问题。若力的相互性在该问题中不是主要影响因素,即可认为该问题与“力的作用是相互的”这一原理无关。
角度2 力的三要素★★★
甲和丁
[解析] 为探究力的作用效果与力的作用点的关系,应该保持力的大小和方向相同,使力的作用点不同;四幅图中,力的大小和方向相同且作用点不同的是甲和丁。
作用点的关系,应比较的两组实验是________。
方法点拨
控制变量法
力的三要素为大小、方向、作用点,控制其中两个变量(大小、方向)不变,即可探究另一个变量(作用点)对力的作用效果的影响。
角度3 力的示意图★★★
[答案] 如图所示。
方法点拨
画力的示意图的步骤
题型3 力的测量★★★
B
谢谢大家!