第八章
力与运动
第一节 牛顿第一定律 惯性
【学习目标】
1．知道力是改变物体运动状态的原因。
2．知道牛顿第一定律的内容。
3．了解惯性，会解释生活中常见的惯性现象。
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行为提示：
1．认真阅读学习目标，用双色记号笔将行为动词画上记号。
2．创设情景，导入新课。
方法指导：
1．该实验结论无法直接证明，只能通过推理得出。
2．要让小车从斜面静止滑下，注意放手时不能施加一个推力，否则无法保证小车到达斜面底端时初速度相同。
知识链接：
本次实验用到的研究方法：控制变量法、实验推理法。
提示：
不受外力是指完全不受外力或所受合力为零。情景导入 生成问题
演示实验
将小车放在水平的讲台上，木块竖直放在小车上，突然拉动小车时，木块由于惯性向后倒，如图(a)所示；在水平方向运动的小车突然停止，车上的木块由于惯性向前倒，如图(b)所示。
请同学们想一想，怎样解释这一现象呢？
学生思考后引出课题。
自学互研 生成能力
自主阅读教材P24－25内容，完成1－3题：
1．各小组分工合作，完成如下实验：
(1)将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上滑行的距离。将毛巾依次换成纸板和玻璃板，重做上述实验，观察小车滑行的距离。
(2)讨论本实验下列问题：
①几次实验都从斜面的同一高度滑下的目的是什么？
答：使小车到达斜面底端时初速度相同。
②比较在三个表面上所受的阻力，哪个阻力最小 ？哪个阻力最大？
答：玻璃板上所受阻力最小，毛巾表面最大。
③小车在玻璃板表面上运动得最远，在毛巾表面上运动得最近。其原因是什么？由此，你能得到什么结论？
答：阻力越小，前进的距离越远；若表面更光滑，则小车所受阻力更小，前进的距离更远；若表面非常光滑，则小车所受到的阻力将非常小，速度减小得也将非常慢。
知识链接：
1．惯性的大小与速度无关，只与质量有关。
2．惯性只有大小，没有方向，不是力，是一种性质，不能说“惯性的作用”“受到惯性”。
3．牛顿第一定律又叫惯性定律。
方法指导：
有关惯性现象的解释，先明确物体原来的运动状态，然后弄清当外力作用在物体的某一部分时，这一部分运动状态的变化情况，而另一部分由于惯性将继续保持原来的运动状态。
2．根据上述实验结论，英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律——牛顿第一定律。请复述牛顿第一定律的内容是什么？
答：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3．你如何来理解牛顿第一定律？
答：条件：不受外力，一切物体在此条件下均遵循的运动规律。
或应理解成原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持匀速直线运动。物体的运动不需要力来维持。
自主阅读教材P25－27，完成4－6题：
4．学生实验，完成P26“活动”。
(1)活动1中橡皮和书本原来处于什么状态？当书停止运动后，橡皮保持什么状态？
(2)活动2中小物体原来处于什么状态？用铅笔猛击纸条，小物体保持什么状态？
(3)根据以上两个实验，你能得出什么结论？
答：物体都具有保持原来运动状态不变的性质。物理学上，我们把物体保持原有运动状态不变的性质，叫惯性。
5．看课本图8－1－8思考：为什么锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下，锤头就能紧紧地套在锤柄上？
答：锤头和锤柄开始一起向下运动，锤柄撞到凳子，由运动变为静止，而锤头由于惯性，仍然向下运动，这样锤头就紧紧地套在锤柄上了。
6．试解释：汽车启动时，乘客的身体为什么会后仰？
答：汽车启动前，乘客身体上下都是静止的，启动后乘客的脚由静止变为向前运动，而上身由于惯性，仍然保持原来的静止状态，故乘客的身体会向后仰。
各小组长将各知识模块中不能解决的问题展示到黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
1．分享检测1－6题，对子之间互相检查，相互解疑，并标注不能解释的内容。
2．(1)小组长先统计本组对学后仍存在的问题并解疑。
(2)针对疑难问题展开全班交流、讨论。
交流展示 生成新知
1．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( D )
A．力是维持物体运动的原因
B．只要有力作用在物体上，物体就一定运动
C．没有力作用在物体上，物体就会慢慢停下来
D．物体运动状态改变时，一定受到了力的作用
2．一辆正在公路上行驶的汽车，如果它所受的一切外力突然消失，则汽车( D )
A．速度越来越快 B．速度越来越慢
C．将做曲线运动 D．将做匀速直线运动
3．关于物体的惯性，下列说法中正确的是( D )
A．足球在静止时没有惯性，运动时才具有惯性
B．跳远运动员起跳以前要助跑，是为了获得惯性
C．赛车在高速行驶时不容易停下来，是由于速度越大，惯性越大
D．百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
第三节 力改变物体的运动状态
【学习目标】
1．了解物体在力的作用下的运动状态。
2．理解力是如何改变物体的运动状态的。
3．知道在非平衡力的作用下，物体的运动状态怎样变化。
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行为提示：
1．认真阅读学习目标，用双色记号笔将行为动词画上记号。
2．创设情景，导入新课。
提示：
理解运动状态改变的关键点：运动状态的改变应包括物体运动方向的改变和物体运动速度大小的改变，只要二者中有一个发生改变，物体的运动状态就发生改变。如做匀速圆周运动的物体，虽然速度的大小没有发生变化，但它的方向在不停地改变，所以运动状态发生改变。情景导入 生成问题
足球是一项深受人们喜爱的体育运动。小明是一个足球迷，在他房间的墙壁上挂有如图所示的三幅照片，这些照片中都是运动员在绿茵场上比赛时的瞬间。仔细观察照片中的情景，你想到了什么问题。
自学互研 生成能力
自主阅读教材P33－34内容，完成下列各题：
1．如图8－3－2所示，利用小球、磁体，在光滑桌面上进行实验。
(1)小球在__重力__的作用下沿斜槽由静到动，然后由慢到快运动；小球在水平桌面上，由于受到__摩擦力__作用，运动速度由快到慢。
(2)小球在运动过程中，由于受到__磁力__的作用，改变了运动方向。
2．由于__摩擦力__的作用，关闭发动机后的火车越来越慢，由运动变为静止，最后停下来；张开的弓能把箭射出去，箭由静到动，是由于箭受到了弓的__弹力__。
3．链球沿圆周运动，运动方向不断改变，是由于链球受到运动员的__拉力__；运动员用球拍能准确地改变乒乓球的运动方向，是由于乒乓球受到球拍不同方向的__弹力__。
知识链接：
1．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，也不是产生物体运动的原因。正确理解力是改变物体运动状态的原因关键有两条：(1)“力”是指“非平衡力”，如果是“平衡力”可看成力的作用效果相互抵消，相当于力不存在；(2)“运动状态的改变”包括两个方面：运动速度大小的改变，运动方向的改变。
2．物体受非平衡力的作用时，如果合力方向与物体运动方向相同时，物体做加速直线运动；如果合力方向与物体运动方向相反时，物体做减速直线运动。
各小组长将各知识模块中不能解决的问题展示到黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
利用一个小铁球，一块磁铁，在光滑的桌面上分组进行实验，通过怎样的操作，才能使小铁球的运动发生如下变化？
(1)由静到动；(2)由快到慢；(3)由慢到快；(4)改变运动方向。
交流：观察到什么现象？并总结其中的规律。
1．静止的物体要想运动，必须受到__非平衡力__的作用，并且运动方向和合外力的方向__相同__(选填“相同”或“相反”)。
2．运动的物体，若受到一个与运动方向__相同__(选填“相同”或“相反”)的合外力的作用，它将由慢到快运动。
3．运动的物体，若受到一个与运动方向__相反__(选填“相同”或“相反”)的合外力的作用，它将由快到慢运动。
4．运动的物体，若受到一个与运动方向__不在__(选填“在”或“不在”)一条直线上的力的作用，运动方向将发生改变。
交流展示 生成新知
1．如图所示，小车被人推开后向前运动，最终停下来。对这一过程的分析正确的是( C )
A．由于惯性的作用，离开手的小车继续向右运动
B．小车运动得越来越慢，因为推力小于摩擦阻力
C．小车在运动过程中竖直方向受到平衡力的作用
D．假如没有摩擦小车将一直做匀速直线运动或保持静止
2．每组选一名代表列举“力能改变物体的运动状态”的例子。
当堂演练 达成目标
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课后反思 查漏补缺
节 力的平衡
第1课时 合力
【学习目标】
1．理解合力、分力的概念。
2．通过实验探究同一条直线上二力的合成情况。
3．会计算同一直线上两个力的合成。
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行为提示：
1．认真阅读学习目标，用双色记号笔将行为动词画上记号。
2．创设情景，导入新课。
情景导入 生成问题
教师用多媒体展示多个船帆驱动的航船和多人划艇的两张图片及只有一台发动机驱动的航船图片，要想知道一台发动机对航船的作用效果与多个船帆对航船的作用效果是否一样？具有什么样的关系？下面我们就来学习第二节——“力的平衡”。
自学互研 生成能力
自主阅读教材P29内容，完成下列问题：
1．合力：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果__相同__，这个力就叫做那几个力的合力。
分力：组成合力的每一个力叫分力。
2．(1)同一直线上方向相同的两个力的合成：同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小__之和__，方向跟这两个力的方向__相同__，表达式__F＝F1＋F2__。
(2)同一直线上方向相反的两个力的合成：同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之__差__，方向跟__较大__的那个力的方向相同，表达式__F＝F1－F2__。
学生小组合作进行实验探究“同一直线上二力的合成”。
1．教师指导学生设计实验方案并将实验数据记录表格。(方案见教材图8－2－4探究二力合成 )
2．小组内部合作按教材P29页实验探究进行实验，并将实验数据记录在所制表中：
F1/N
F2/N
F3/N
F1与F2同向
大小：1
大小：0.5
大小：1.5
方向：向右
方向：向右
方向：向右
F1与F2反向
大小：2
大小：0.5
大小：1.5
方向：向右
方向：向左
方向：向右
各小组长将各知识模块中不能解决的问题展示到黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
3．分析上表实验数据，可以得出什么结论？
答：(1)同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F＝F1＋F2。
(2)同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F＝F1－F2。
交流展示 生成新知
1．如图所示，重为3 N的脐橙，从树上落下的过程中，受到重力和空气阻力的作用。关于脐橙所受合力的大小和方向，以下说法正确的是( D )
A．大于3 N，方向向上 B．小于3 N，方向向上
C．大于3 N，方向向下 D．小于3 N，方向向下
2．请同学们列举生活中的实例说明一个人用力作用产生的效果与两个人共同用力作用产生的效果相同。
答：(1)两个小孩共同努力可以提起一桶水，一个大人就可以把水提起来；
(2)一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车推动，如果一个力气大的人一个人就可以拉动；
(3)一个人扛起一根木头比较费劲，如果两个人一起扛，则可以比较轻松的扛起来，但效果是相同的。
当堂演练 达成目标
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第2课时 力的平衡
【学习目标】
1．知道什么是二力平衡及二力平衡的条件。
2．知道物体在平衡力作用下将保持匀速直线运动状态或静止状态。
3．能判断物体是否处于平衡状态，并能分析哪两个力是一对平衡力。
————————
行为提示：
1．认真阅读学习目标，用双色记号笔将行为动词画上记号。
2．创设情景，导入新课。
方法指导：
1．本实验要求桌面尽可能光滑。
2．本实验研究方法采用控制变量法。
情景导入 生成问题
播放下列图片：静止在桌面上的苹果，做匀速直线运动的汽车、降落伞匀速下降、静止吊在天花板上的电灯等。请同学们分析这些物体处于什么状态？受哪些力的作用？
老师和学生一起逐一分析，并作出受力示意图。
教师引导学生继续分析：牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时将保持静止状态或匀速直线运动状态，但以上物体受力了，运动状态仍然保持不变，即能保持静止状态或匀速直线运动状态，这又是怎么回事呢？
自学互研 生成能力
自主阅读教材P30内容，完成1－3题：
1．举例说明什么是平衡状态。
答：处于静止或匀速直线运动状态的物体。
2．什么是力的平衡？列举一两个生活中物体处于平衡状态下的实例。
答：物体受到几个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡或物体处于平衡状态。二力平衡是最简单的平衡状态，放在课桌上的物理课本，吊在天花板上的电风扇等都处于平衡状态。
3．平衡力的作用效果如何？请指出图8－2－5中各物体的受力情况。
答：平衡力使物体处于静止或匀速直线运动；图(a)(b)处于静止，受平衡力，图(c)(d)匀速直线运动，受平衡力。
自主阅读教材P31内容，完成4－5题：
4．各小组分工合作，完成教材P31的实验：探究二力平衡时两个力的大小、方向、作用点有什么关系？
【实验器材】
桌面水平光滑的小桌、小车、质量相等的砝码若干、绳子、小盘、两个定滑轮。
知识链接：
相互作用力与平衡力的区别：
二者不同点：一对平衡力作用在同一物体上(两力的受力物体相同)，而一对相互作用力作用在两个不同的物体上(两力的受力物体不相同)。
二者相同点：二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
各小组长将各知识模块中不能解决的问题展示到黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
【实验步骤】
(1)按如图所示装置组装实验。
(2)向两端小盘里加砝码，先往右盘中加砝码，再向左盘中加砝码，直至小车静止时，观察两盘中的砝码数是否相等。
(3)当小车静止时，保持两盘砝码个数相等，用手把小车扭转一个角度，松手后，观察小车的运动情况。
【实验结论】
根据实验现象，分析得出结论：
作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，则这两个力彼此平衡。
【实验反思】
为什么选择光滑的水平桌面？如何改进实验？
答：减小摩擦阻力对实验的影响，改进实验的方法：可把小车换成纸片。
5．滑冰运动员在水平冰面上滑行，她对地面的压力和地面对她的支持力是一对__相互作用力__，她所受的重力和地面对她的支持力是一对__平衡力__(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
各小组将本组第4题的讨论结果在班内进行交流。
交流展示 生成新知
1．下列说法中正确的是( D )
A．物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，一定只受两个力作用
B．物体如果受外力作用，不可能处于匀速直线运动状态或静止状态
C．两个力作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，这两个力一定是平衡的
D．一个物体的运动方向在不断改变，它受到的力一定不平衡
2．如图所示，弹簧所受重力不计，上端固定在天花板上，下端悬挂一个小球处于静止状态，下列各对力中属于平衡力的是( C )
A．天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
B．球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
C．弹簧对球的拉力和球受到的重力
D．球对弹簧的拉力和球受到的重力
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
