课件16张PPT。《尖子生学案》人教版物理八年级下册第七章 力第1节 力清明节会船是泰州市民间传统习俗.王刚参加了在溱湖湿地公园上举行的龙舟比赛,如图7 - 7所示,使龙舟向前行驶的力的施力物体是 ( )
A.船桨 B.龙舟
C.王刚的手臂 D.湖水分辨施力物体和受力物体(易错点) 当有力产生时,应分清施力物体和受力物体,尤其是注意认清哪个物体是受力物体.施力物体是施加力的物体;受力物体是受到力的物体.力学中的研究对象一般是受力物体,受力物体与施力物体由研究的对象确定.在这个知识点中,同学们容易出错的问题有:不能正确理解力的作用是相互的;将施力物体和受力物体弄混;不知道受力物体同时也是施力物体.例1〔解析〕 力是物体对物体的作用,王刚等队员的手臂对船桨施加了力,船桨对水施加了力,力的作用是相互的,水也对船桨有作用力,正是由于水对船桨的力才使龙舟前行,所以使龙舟向前行驶的力的施力物体是水,受力物体是龙舟.故正确答案为D.D1.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 .提示:物体间力的作用是相互的,哪些物体发生相互作用,它们就互为施力物体和受力物体.在研究水桶受到的拉力时,只有绳与水桶接触,且是绳的拉力使水桶上升,所以水桶受到的拉力的施力物体是绳,同时,人的手受到的拉力的施力物体也是绳.绳绳物体运动状态是否发生改变的判断方法(规律方法)力的作用效果之一是改变物体的运动状态.若物体的运动速度或运动方向之一发生了改变,则物体的运动状态就发生了改变;若物体运动时“不加速、不减速、不拐弯”,即物体做匀速直线运动,则物体的运动状态不变;当然,若物体保持静止,也属于运动状态不变.例2 下列各种现象中,物体运动状态不发生变化的是 ( )
A.百米赛跑中正在进行冲刺的运动员
B.踢出去的足球在草地上越滚越慢
C.人造地球卫星绕地球匀速转动
D.小孩从滑梯上沿直线匀速下滑〔解析〕 百米赛跑中正在进行冲刺的运动员,其运动速度逐渐增大,因此运动状态是变化的;踢出去的足球在草地上越滚越慢,足球的速度逐渐减小,因此运动状态是变化的;人造地球卫星绕地球匀速转动,尽管速度不变,但是运动方向不断变化,因此运动状态也是变化的;小孩从滑梯上沿直线匀速下滑,小孩的运动速度和运动方向都不变化,因此运动状态是不变的.故正确答案为D.D2.如图所示是冬奥会上速滑运动员过弯道的场景,此过程,运动员的运动状态 (选填“改变”或“不变”).?改变答案：改变利用控制变量法探究影响力的作用效果的因素(规律方法)力的大小、方向、作用点都能影响力的作用效果,故在探究影响力的作用效果的因素时应用了控制变量法.控制变量法的实验是研究某个物理量与多个因素的关系时,分别控制多个因素中其他因素不变,只研究该物理量与其中一个因素的关系.在该实验中,要研究力的作用效果与力的大小关系时,要控制力的方向和作用点不变;要研究力的作用效果与力的方向关系时,要控制力的大小和作用点不变;要研究力的作用效果与力的作用点的关系时,要控制力的大小和方向不变.例3小明和同学们利用实验室的长方体木块做了“探究力的作用效果的影响因素”的实验,如图7 - 8所示,由(1)(4)说明 影响力的作用效果;(2)(5)说明 影响力的作用效果;(3)(6)说明 影响力的作用效果.本实验运用的物理研究方法是 . [(2)(5)中用的力大小相同,(3)(6)中用的力大小相同]?〔解析〕 (1)(4)保持了力的作用方向和作用点相同,而改变了力的大小,所以是研究力的作用效果和力的大小的关系;(2)(5)保持了力的大小和作用点相同,改变了力的方向,所以是研究力的方向对力的作用效果的影响;(3)(6)中保持了力的方向和大小相同,而改变了力的作用点,所以是研究力的作用点对力的作用效果的影响.这种控制其他量不变而只改变目标量的解决问题的方法是控制变量法.〔答案〕 力的大小 力的方向 力的作用点 控制变量法力的大小力的方向力的作用点控制变量法3.如图所示是小涛在探究力的作用点是否影响力的作用效果时所做的实验,小涛分别用大小相同的力沿图示的方向对门上A,B,C,D四点施力,通过开门的难易程度体验力的作用效果是否与力的作用点有关.小文认为小涛的实验操作中存在错误,原因是 .? 提示:题图所示是小涛在探究力的作用点是否影响力的作用效果时所做的实验,小涛分别用大小相同的力沿图示的方向对门的A,B,C,D四点施力,实验操作中存在的错误是小涛在D点施力时,没有控制和在A,B,C三点施力方向相同.作用在D点力的方向与其他各点力的方向不同例1[实际应用题]在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件.下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是 ( )
A.小鸟受到的力大
B.飞机受到的力大
C.小鸟和飞机的受力一样大
D.主动撞击的一方产生的力大〔解析〕 小鸟撞击飞机时,小鸟给飞机一个力,同时飞机给小鸟一个大小相等、方向相反的力,因为物体间力的作用是相互的.故正确答案为C.C例2 〔解析〕 由于力的作用是相互的,甲用力推乙,乙向后退,同时甲受到乙的推力,甲也向后退;相互作用的一对力,大小相等,故甲对乙的推力和乙对甲的推力都是60 N;乙向后退时,不再受到甲推力的作用.故正确答案为D.
[综合应用题]质量相等的甲、乙两同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立,如果甲用60 N的力推乙,如图7 - 9所示.以下分析正确的是 ( )
A.甲对乙的推力为60 N,乙对甲的推力小于60 N
B.由于是甲用力推乙,所以乙向后退,而甲仍保持静止
C.乙向后退,且始终受到60 N推力的作用
D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态【解题归纳】 物体间力的作用是相互的,相互作用力大小是相等的;相互接触的物体间可以产生“推、拉、提、压”等相互作用,但一旦物体分开,这些作用往往也就随之消失,力也就随之消失.D例3[创新应用题]在以“力”为主题的辩论赛中,正方和反方提出了许多观点,小明把他们的观点归纳整理如下表.你认为正确的观点有 .(只填序号)?〔解析〕 两个物体相互接触,不一定会产生力的作用;两个物体不接触,也不一定就不会产生力的作用,所以2,4是正确的;力不能离开物体而单独存在,所以5是正确的;力是物体间的相互作用,要产生力,需要两个物体,所以7是正确的.〔答案〕 2,4,5,72,4,5,7【解题归纳】 (1)力就是作用,力现象中的物体间推、拉、提、压、排斥、吸引等都叫力的作用.
(2)力包括两种:接触力和非接触力.
(3)力不能离开物体而存在,有力一定有两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体.例4 [实验探究题]为了探究力能否使玻璃瓶发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图7 - 10所示.其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化.
小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了.于是他得出结论:细玻璃管内水面上升,表明力使玻璃瓶发生了形变.小华却认为:细玻璃管内水面上升,可能是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变.
要求只利用如图7 - 10所示的装置,通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变.请你写出主要实验步骤和相应的实验现象.〔解析〕 虽然用力挤压玻璃瓶时,玻璃瓶形状发生了变化,但是由于形变微小,我们直接用肉眼是看不出来的,所以在实验设计中要想办法使玻璃瓶的微小形变放大,以利于我们观察.〔答案〕 用力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面上升,水面上升的高度记为h1,松手后细玻璃管内的水迅速回到原位置.再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面也上升,水面上升的高度记为h2. h2 小于h1,这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变.例5 [实验探究题]力的作用效果与哪些因素有关呢?为了探究这个问题,小华设计了这样的实验思路:用一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,通过钢片受力而发生的形变来研究问题.如图7 - 11所示是小华设计的实验的几个主要步骤.(如图所示,小华使用的钩码规格相同) (1)通过比较甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关.?
(2)通过比较丙和丁中钢片的形变程度,可以发现: 有关.?
(3)在图甲与图丙的实验中,控制力的 不变,研究力的作用效果与力
的 之间的关系,这种研究问题的方法,在物理学上叫做 法.?〔解析〕 (1)通过比较甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:甲中一个钩码时钢片弯曲程度比乙中两个钩码时钢片弯曲程度小,故力的作用效果与力的大小有关.
(2)通过比较丙和丁中钢片的弯曲方向,可知,同样大小的力向上拉和向下拉效果不同,故力的作用效果与力的方向有关.
(3)甲和丙中力的作用点不同,在同样大小和方向的力的作用下效果不同,所以研究的是力的作用效果与力的作用点之间的关系,此种方法物理学上称之为控制变量法.〔答案〕 (1)大小 (2)力的作用效果与力的方向 (3)大小和方向 作用点 控制变量大小力的作用效果与力的方向大小和方向作用点控制变量(1)为什么说那只昏头昏脑的老斑羚的挺身动作很“滑稽”?
(2)请从力的角度回答为什么每只小斑羚的成功飞越都要牺牲一只老斑羚呢?
(3)若图中小斑羚对老斑羚的蹬力为500 N,请画出这个力的示意图.[阅读材料题]猎人把一群斑羚追到伤心崖上.下面是深深的峡谷,对岸很宽,很难跳过去.一开始,斑羚群都乱了.一只老斑羚昏头昏脑地往后退,然后,四蹄助跑,“嗖”的一声想跳过悬崖.还差一米多的距离时,它做了一个滑稽的挺身动作,哀咩一声,掉了下去.
后来聪明的领头公斑羚咩了一声,把整个斑羚群分成两队,老的一队,年轻的一队.随后,一只老斑羚出来了,还有一只年轻斑羚.忽然年轻斑羚开始跳,紧接着老斑羚也跳出山崖.就在小斑羚快要掉下去时,老斑羚正好跳到了小斑羚脚下,小斑羚踩了一下老斑羚的背,终于跳到了对岸,可老斑羚下降得更快了,摔进了峡谷(如图7 - 12所示).就这样,一对一对斑羚跳过去,小斑羚都成功跳到了对岸,老斑羚都摔死了.后来只剩下一只斑羚了,它就是成功指挥斑羚群的领头公斑羚.最后它走向天上绚丽的彩虹,消失在一片灿烂中……
请回答下列问题:例6 (3)作力的示意图时,要先找出作用点,然后确定力的方向,画出力的作用线,标出箭头表示力的方向,在箭头旁标出力的符号及大小.图中小斑羚对老斑羚的蹬力是竖直向下的,作用点在它与老斑羚的接触点上,大小为500 N.〔解析〕 (1)力是物体对物体的作用,要想产生力的作用,必须同时具有两个物体,单个物体是不能产生力的作用的.昏头昏脑的老斑羚尽管做出了挺身动作,试图获得其他物体对它的作用力,然而,它周围并没有其他物体,也就不能产生力的作用,所以说它的动作很“滑稽”.(2)物体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,也必然受到另一个物体对它的作用力,这两个力的作用方向是相反的!在空中,小斑羚对老斑羚施加向下的力,同时获得老斑羚对它向上的作用力,一方面小斑羚再次升起跳过悬崖,另一方面老斑羚则加速下落,摔死了.〔答案〕 (1)昏头昏脑的老斑羚在空中无法获得其他物体对它的作用力,它的挺身动作是没有任何意义的.(2)物体间力的作用是相互的,小斑羚获得老斑羚对它向上的作用力而成功飞越,而老斑羚则因受到小斑羚的蹬力而加速下落并摔死. (3)如图7 - 13所示.例7 阅读短文:
牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.这就是牛顿第三定律.
牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛.人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进.轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进.汽车的发动机驱动后轮转动,由于轮胎和地面间有摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进,汽车的牵引力就是这样产生的.如果把后轮架空,不让它跟地面接触,这时让发动机驱动后轮转动,由于车轮不推地面,地面也不产生向前推车的力,汽车就不能前进.
根据上述知识,回答下列问题:
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小 ,方向 ,且作用在同一直线上,这就是牛顿第三定律.?
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的
作用力大小 (填“大于”“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小.?
(3)牛顿第三定律在生活中应用的实例: .(举一例)?〔解析〕 (1)由题目提供的信息可知,两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上;(2)以卵击石,石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是作用力与反作用力,它们大小相等;(3)牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛,人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进;轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进.〔答案〕 (1)相等 相反 (2)等于 (3)人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进相等相反等于人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进.课件12张PPT。《尖子生学案》人教版物理八年级下册第七章 力第2节 弹力弹簧测力计受两个力时示数大小的判定(易错点) 弹簧测力计无论怎样使用,它的示数都应该等于作用在挂钩上的拉力的大小,与施加在吊环上的力无关,弹簧测力计的示数既不等于作用在挂钩上和吊环上的二力之和,也不等于二力之差.例1弹簧测力计分别受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F1,F2均为3 N,弹簧测力计静止时如图7 - 23所示,下列说法正确的是 ( )
A.弹簧测力计的示数为0 N
B.弹簧测力计的示数为3 N
C.弹簧测力计的示数为6 N
D.F1,F2是一对相互作用力〔解析〕 用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与只拉一端效果是相同的;因为物体间力的作用是相互的,拉一端时(弹簧测力计静止),另一端也必须有力的作用,因此,弹簧测力计不可能显示两边的拉力之和,而只会显示一个力的大小,即3 N,故正确答案为B.B1.如图所示,将两只弹簧测力计A,B挂钩钩在一起,然后用手水平地左右拉弹簧测力计的吊环,弹簧测力计静止,当左边弹簧测力计A的读数为8 N时,右边弹簧测力计B的读数及手对弹簧测力计的拉力分别是 ( )
A.8 N,8 N
B.8 N,16 N
C.0 N,16 N
D.16 N,8 NA不同“情景”下弹簧形变程度与弹力的关系(规律方法)例2如图7 - 24所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
图①中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为x1,并处于静止状态.
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为x2,并处于静止状态.
图③中弹簧的左端挂一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为x3.
则x1,x2,x3的大小关系是 ( )
A.x1=x2=x3 B.x1C.x1=x2A.490 N,490 N
B.0 N,490 N
C.490 N,0 N
D.245 N,245 N提示:改为两人拉弹簧后,其中一人跟墙一样起到了固定弹簧的作用,因此弹簧伸长不变时,所用拉力也不变,还是490 N.A例1 [方案设计题]体育课上进行班内足球对抗赛,王涛在挑选比赛用球时,为了比较两只耐克牌足球的弹性大小,他设计了几种方案,你认为最好的方案是 ( )
A.用手分别按压足球,比较它们的软硬程度
B.用脚分别踢足球,比较它们飞出去的距离
C.把足球用力向草坪上掷去,比较它们反弹后离草坪的高度
D.把足球置于同一草坪上方同一高度自由下落,比较它们反弹后离草坪的高度〔解析〕 要比较两只耐克牌足球弹性的大小,必须采用控制变量法,选项A,B,C的操作,都很难控制作用在两只足球上的力相等;选项D中,两只足球从同一高度自由下落,撞击到同一草坪上时速度相同,反弹后高度越高,弹性越好,选项D中进行了变量的控制,因此是最好的方案.故正确答案为D.D例2 [实际应用题]小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服.现有两种办法:一种是按图7 - 25甲的方法做;另一种是按图乙的方法做.关于这两种做法,下列说法正确的是 ( )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小〔解析〕 弹性绳在两种情况下弹力相同,两个人沿相反方向拉弹性绳和将弹性绳一端固定,两个人同时用力拉弹性绳,效果一样,因为两个人沿相反方向拉弹性绳时,其中一人拉相当于固定在柱子上.根据力的作用是相互的,人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力相等,所以两种情况下,人拉弹性绳的拉力相等,所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的1/2.故正确答案为B.B例3 [图像信息题]在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F - x图线如图7 - 26所示.
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1 N,弹簧的伸长量增加 cm.?
(2)该图线不过原点的原因是 .?〔解析〕 图中的图线是一条直线,这说明弹簧的伸长和受到的拉力是成正比的,力是1 N时,弹簧的伸长量是1 cm,2 N时,对应的伸长量是1.5 cm,3 N时对应的伸长量是2 cm,同样再选择几组数据可以得出规律:弹簧受到的拉力每增加1 N,弹簧的伸长量增加0.5 cm;图线之所以不过原点,是因为弹簧自身有重力,当竖直悬挂时,弹簧在自身的重力作用下也会伸长一些.〔答案〕 (1)0.5 (2)弹簧由于受到竖直向下的重力,所以有一定的伸长量0.5弹簧由于受到竖直向下的重力,所以有一定的伸长量例4 [实验探究题](2016·绍兴中考)为探究“影响弹簧受力形变的因素”,兴趣小组作出下列猜想:
猜想一:弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关.
猜想二:弹簧形变的大小可能与受力的大小有关.
猜想三:弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关.
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象.已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为6厘米,丙原长为9厘米,其他条件均相同,将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计,以不同大小的力拉,如下表是实验数据记录.(1)分析表中数据可知:在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度 (选填“大于”或“小于”)乙弹簧伸长的长度.?
(2)要证实猜想一,需比较 两组弹簧的数据.?
(3)在弹性限度内,同一弹簧 与它所受的拉力成正比.?〔解析〕 (1)通过甲和乙的数据对比发现,原长都是6 cm,在拉力相同的情况下,甲伸长的长度小于乙伸长的长度;(2)根据控制变量法,研究弹簧形变大小与弹簧长度的关系,就只能让弹簧长度改变,其他都不变,因为甲和丙是同种材料,只有长度不同,所以选择甲和丙;(3)弹簧测力计原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比.〔答案〕 (1)小于
(2)甲和丙 (3)伸长量小于甲和丙伸长量例5 [实验探究题]小明是一位爱刨根问底的孩子,他和几个同学在物理实验室里,想对弹簧测力计的工作原理一探究竟.
探究一:测力计面板上的刻度为何是均匀的,他们打开测力计的外壳,发现内部结构如图7 - 27丙,探究结果:弹簧的伸长量x与拉力F成正比关系,若设比例系数为k,则F,k,x间的关系式可写为: ,并在丁图中用图像表示这种关系.?
探究二:察看不同的测力计,如图7 - 27甲与乙,同样2 N的拉力,甲的伸长量是乙的二倍,研究它们的内部结构发现,绕制甲弹簧的钢丝更细更柔软,结论:比例系数k与 有关,k值小则意味着 .?
探究三:他们联想到橡皮筋也近似符合弹簧的规律.那么,若将几根橡皮筋并排使用,更难拉伸,则它们整体的k比一根橡皮筋的k要 .(选填“大”“小”或“相等”)?[解析] 因为弹簧的伸长量x与拉力F成正比关系,若设比例系数为k,则=k,即F=kx,则F与x的关系图像应为过原点的倾斜直线,如图7 - 28所示;根据F=kx,拉力均为2 N,即F相等,甲的伸长量是乙的二倍,说明k甲=k乙;由题意知,绕制甲弹簧的钢丝更细更柔软,说明比例系数k与弹簧钢丝的粗细有关,k值小则弹簧更容易被拉伸;将几根橡皮筋并排使用,更难拉伸,说明整体的k要比一根橡皮筋的k大.〔答案〕 F=kx 如图7 - 28所示. 弹簧钢丝的粗细 弹簧更容易拉伸 大F=kx弹簧钢丝的粗细弹簧更容易拉伸大影响物体相撞时撞击力大小的因素例6撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上,轮船靠近趸(dǔn)船时相互接触处挂有缓冲轮胎,警察对高楼坠落人员施救时,在地面上铺空气垫……
(1)请你也举出一个类似的例子: .?
(2)根据以上现象,小明提出了一个问题,一个物体撞击其他物体时,撞击力的大小是否与相互作用的时间有关?请你也提出一个问题: ??
(3)针对小明提出的问题,你的猜想是: .?
(4)在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉,从相同的 ,先后落下同一只鸡蛋.落在面粉厚度大的槽中,留下较深的坑,鸡蛋完好无损;落在面粉厚度较小的槽中,鸡蛋破裂.在这里, 小明是通过比较 看出撞击时间的长短.由此,你得出的结论是 .?〔解析〕 从所列举的事例中可以看出,事例中均是利用材料的弹性作用,类似的事例还有碰碰车边缘的橡胶圈、汽车安全气囊的缓冲作用、汽车减震装置中的钢板和蹦床运动中的床垫等.物体相撞时,撞击力的大小除了与相互作用的时间有关外,还可能与物体的质量、物体的速度、物体自身的柔软程度、形状等有关.从事例中可以看出,经弹性缓冲后,相互作用时间变长,破坏力减弱,因此一个物体撞击其他物体时,相互作用的时间越长,撞击力越小.在探究撞击力的大小与撞击时间的长短的关系时,应控制物体的质量和速度相同,改变撞击的时间长短来设计实验,因此实验时应使鸡蛋从同一高度下落,使鸡蛋落到面粉上时速度相同,通过鸡蛋撞击面粉的深度来显示撞击时间的长短,鸡蛋陷得越深,撞击时间越长,撞击力就会越小,鸡蛋越不容易碎.〔答案〕 (1)跳远时,人要落在沙坑里(玻璃杯落在泥泞的土地上不易摔破;汽车上的安全气囊的缓冲作用;高空物体坠落到松软物体上不易摔坏等) (2)一个物体撞击其他物体时,撞击力的大小是否与自身的质量(速度、柔软程度、形状等)有关 (3)一个物体撞击其他物体时,相互作用的时间越长,力越小 (4)高度 坑的深度(鸡蛋在面粉中运动的距离) 一个物体撞击其他物体时,相互作用时间越长,撞击力越小课件16张PPT。《尖子生学案》人教版物理八年级下册第七章 力第3节 重力混淆质量和重力的概念(易错点)质量和重力是两个不同的物理量,它们的关系是G=mg.其中g表示的是重力与质量的比值,其值是9.8 N/kg,表示质量是1 kg的物体所受的重力为9.8 N.例1 g=9.8 N/kg,关于它的含义,下列说法中正确的是 ( )
A.1 N的力是9.8 kg
B.1 kg=9.8 N
C.质量为9.8 kg的物体,受到的重力是1 N
D.质量为1 kg的物体,受到的重力是9.8 N〔解析〕 N是力的单位,kg是质量单位,重力和质量是两个不同的物理量,不能换算,故AB错误;g=9.8 N/kg的物理意义是:质量是1 kg的物体所受的重力是9.8 N,故C错误,D正确.故正确答案为D.D1.下列的计算式中正确的是 ( )
A.G=mg=10×10 N/kg=100 N
B.G=mg=10 kg×10 N/kg=100 N
C.G=mg=10 kg×10 N=100 N
D.G=mg=10 kg×10=100 NB对重力的方向理解不透(易错点) 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,因此重力的方向总是指向地心,即重力的方向总是竖直向下的.注意:“竖直向下”指垂直于水平面向下,而“垂直向下”是指垂直于某个面向下,这个面不一定是水平面,如果这个面是斜面,这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向,如图7 - 43所示,所以,我们不能把重力方向说成“垂直向下”例2〔解析〕 重力的方向总是竖直向下的,即与水平面垂直向下.另外,重力的作用点应画在物体的重心上.故正确答案为C.如图7 - 44所示是一个物体所受重力的示意图,其中正确的是 ( )C2.如图所示是地球附近的物体,画出飞机所受重力的示意图. 提示:重力的方向是指向地心的,由飞机的重心向地球的中心作线段,线段的末端画出箭头表示力的方向. 如图5所示. 重心位置的确定(规律方法)重心是物体各部分所受重力的等效作用点,形状规则且密度均匀的物体的重心就在它的几何中心;不规则薄板的重心,可以用悬挂法来确定;物体的重心不一定在物体上.例3如图7 - 45所示是一块教学用的等腰直角三角板,它的重心位置 ( )
A.因三角板中间是空的,所以没有确定的重心
B.在直角的顶点
C.在斜边的中点
D.在底边中线上的某一点〔解析〕 教学用直角三角板质量分布均匀,形状规则,它的重心在其几何中心.而等腰直角三角板的几何中心不在斜边上,而在斜边中线上,因此等腰直角三角板的重心在底边中线上的某一点.故正确答案为D.D3.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分 ( )
A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了
B.重力和重心都没改变
C.重力减小,重心位置没有改变
D.重力减小,重心不存在了提示:质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,组成薄板的物质总量减小,所以质量减小,而重力与质量成正比,所以重力减小;因为薄板原来的质量分布是均匀的,又知道在中央挖掉了一个小圆,所以剩余部分的重心位置和原来一样.C例1 [探究创新题]重力的方向可利用如图7 - 46所示的装置来研究.实验中发现,若图中的β角增大,α角会 (选填“增大”“减小”或“不变”).据此可知,重力方向总是 .?〔解析〕 如图所示,随着β的改变,α也跟着改变,并总是相等,虚线与BC垂直,说明OA与水平面垂直,OA即为重力方向,说明重力的方向总是竖直向下的.增大竖直向下例2 [实际应用题](2016·舟山中考)墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图7 - 47所示的重垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是 ,图中所示的墙体向 (选填“左”或“右”)倾斜.?【解析】 建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的.由图可知重垂线上端与墙紧靠,重垂线下端的位置偏向墙的左侧,故墙向左倾斜.竖直向下的左例3 [实际应用题]2016年我国将发射“天宫二号”空间实验室,并发射神舟十一号载人飞船和“天舟一号”货运飞船,与“天宫二号”交会对接.届时将有宇航员长时间驻留太空,宇航员在完全失重的空间站中进行体能锻炼,下述活动中,可采用的是 ( )
A.举哑铃 B.在跑步机上跑步
C.用弹簧拉力器健身 D.做引体向上〔解析〕 举哑铃、做引体向上都要克服自身的重力,能达到锻炼的作用,在跑步机上跑步需要克服摩擦力,而摩擦力的产生源于人受重力而对跑步机有压力的作用,也就是说这几项活动都直接或间接与重力有关,若在太空中,宇航员处于完全失重状态,这些活动将变得没有意义,但在这种情况下不影响用力拉弹簧,所以可以用拉力器进行锻炼.故正确答案为C.C例4 [实验探究题]下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据.(1)实验中,需要的测量工具是 和 .?
(2)分析表中数据,可以得出的结论是: .?
(3)在通常情况下,我们将g值取为9.8 N/kg,但经过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g值存在微小差异.下表列出一些城市和地区的g值大小.①g值相同的城市是: .?
②造成g值不同的原因可能是: .?
③我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的 .?答案〕 (1)天平 弹簧测力计 (2)重力和质量成正比(重力和质量的比值是个定值或重力和质量的比值是9.8 N/kg) (3)①武汉和上海 ②地理位置(“地理纬度”或“地球的吸引力”)不同 ③质量【解析】 要探究重力与质量的关系,应该用弹簧测力计测出物体的重力,用天平测出物体的质量,然后通过分析同一物体的重力与质量之间的关系来得出结论,因此在探究时,需要的测量工具有弹簧测力计和天平.从表中的数据可知,每个物体的重力与质量的比值都等于9.8 N/kg,这说明物体的重力与质量成正比.从城市和地区的g值表格可以看出,武汉和上海的g值都是9.794 N/kg,这两个地区的g值相同,另外,从表格中还可以看出,不同地区的g值一般不同,这说明造成g值不同的原因可能是地理位置(或地理纬度)不同等;由于g值是变化的,根据G=mg可知,物体的重力也是变化的,而质量不随物体位置的改变而改变,所以,在货物运输中,在发货单上应注明的是物体的质量.例4 [实验探究题]下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据.(1)实验中,需要的测量工具是 和 .?
(2)分析表中数据,可以得出的结论是: .?
(3)在通常情况下,我们将g值取为9.8 N/kg,但经过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g值存在微小差异.下表列出一些城市和地区的g值大小.①g值相同的城市是: .?
②造成g值不同的原因可能是: .?
③我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的 .?天平弹簧测力计重力和质量成正比(重力和质量的比值是个定值或重力和质量的比值是9.8 N/kg) 武汉和上海地理位置(“地理纬度”或“地球的吸引力”)不同质量例5 [综合计算题]一辆自重是5.0×104 N的卡车,装载着25箱货物,每箱货物的质量是300 kg,行驶到一座立有限重标志(如图7 - 48所示)的桥前,问:
(1)这辆卡车总重多少牛?
(2)要想安全过桥需要卸下几箱货物?(g取10 N/kg)〔解析〕 (1)每箱货物的质量为m1=300 kg,共有25箱货物,车上所载货物的质量为:m物=25m1=25×300 kg=7500 kg,而g=10 N/kg,故货物的总重力为:G物= m物g=7500 kg×10 N/kg=7.5×104 N.
这辆车总重为:G总=G车+G物=5.0×104 N+7.5×104 N=1.25×105 N.(2)汽车与货物的总质量为:m总= =1.25×104 kg=12.5 t,
所以应卸下的货物质量Δm=m总-m=12.5 t-10 t=2.5 t=2500 kg,
n= = ≈8.3,因此应卸下9箱货物.物体的稳度例6小明的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒.小明有些怀疑,通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,设计并进行了如下实验:如图7 - 49所示,他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同,除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动),慢慢转动木板,直至圆柱体翻倒(如图7 - 50所示),记录此时木板转过的角度θ,记录结果如下表. (1)分析数据 (填实验次数的序号)可以得到稳度与重心高低之间的关系.另外还可以发现物体的稳度还与 有关.?
(2)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重G相同,结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较 (写出表达式)就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度.?
(3)根据上述研究,你认为对SUV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题是什么?(合理即可)〔解析〕 (1)探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变,改变重心高度,所以要分析2,3,4次的实验数据;(2)通过4次实验我们发现,物体的稳度与物体的底面积S和重心的高度h有关,物体的底面积越大、重心的高度越低,稳度越大,即S和h的大小对稳度的影响是相反的,所以我们可以通过简单比较 ,就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度;(3)因为小明的探究是关于稳度的探究,所以通过上述对稳度的探究后,对SUV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题应该是:是否可以通过加大车轮间距离提高稳度?2,3,4物体的底面积大小是否可以通过加大车轮间距离提高稳度?
