人教版八年级物理下册第七章第一节 7.1力教案

一、考点突破
1. 初步理解力的概念。
2. 知道力所产生的效果。
3. 知道物体间力的作用是相互的。
4. 知道力的单位是牛顿。
5. 理解力的三要素。
6. 会画力的图示和力的示意图。
二、重难点提示
知道力所产生的效果和物体间力的作用是相互的，并在实际问题中进行应用。
一、知识脉络图
二、知识点拨
我们在本讲中要学习一个新的物理概念──力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概念。也是物理学中一个重要的概念，本讲我们就来学习有关力的一些知识。
1. 力是物体对物体的作用
我们常常提到“力”这个字，但是物理学中所说的力的含义要比生活中所说的力的含义狭窄、确切得多。
人推车需要力；人把水桶提起来需要力；马拉车需要用力。这些有力出现的实例中都伴随有肌肉紧张。所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的。但是在很多时候，虽然没有出现肌肉紧张的情况，但仍然有力存在。这是因为产生了和肌肉紧张相同的效果。如用吸铁石吸引大头针，尽管没有肌肉紧张，不是也有力存在吗？
例如：火车头拉着车箱前进，运动员踢足球，吸铁石吸引铁钉，举重运动员举起杠铃，等等。
以上实例中都有力存在。请大家思考，当有力存在（或出现）时有几个物体？
解答：有力存在时，一定有两个物体发生了某种作用。吸引、拉、举等动词是对这些作用的具体描绘。
吸铁石吸引铁钉，吸引就是吸铁石对铁钉的吸引力。运动员举杠铃，举就是运动员对杠铃的力。火车头拉车厢，拉就是火车头对车厢的力……上述例子说明，有力存在时，总有一个物体对另一个物体发生作用。所以，力是物体对物体的作用。
现在把上述有力存在的实例中的物体分为两组，请大家分析这两组物体有什么区别。
（一组物体是施力的，另一组物体是受力的）
解答：对一个力来说，有施力物也有受力物。力是物体对物体的作用。对力的理解应注意以下两点：这里所说的作用指的就是力。当有力出现时，应分清施力物体和受力物体，尤其要注意认清哪个物体是受力物体。
2. 物体间力的作用是相互的
吸铁石对铁钉有吸引力，这是大家熟知的。但铁块对小磁针也有吸引力。这说明磁铁吸引铁，同时铁也在吸引磁铁。
用弹簧把锯条拉弯，弹簧对锯条有一个拉力，同时弹簧也被拉长，这说明锯条对弹簧也有一个拉力。
可见，物体间力的作用是相互的。甲物体对乙物体有一个力，同时乙物体对甲物体也有一个力。任何力的作用都离不开受力、施力的两个物体。
3. 力的作用效果
（1）力可以改变物体的形状
物体受到力的作用的现象是普遍存在的。那么力作用在物体上会产生哪些效果呢？
①实验：用手将弹簧拉长。
弹簧受到拉力时变长了。
②实验：手用力使锯条变弯曲。
锯条受到力时变得弯曲。
③实验：手用力压气球，气球被压扁。
气球受到手的压力时变扁了。这说明力可以改变物体的形状。
（2）力可以改变物体的运动状态
①足球静止在地面上，脚踢它时给它一个力，足球受到这个力后由静止变为运动。汽车关闭发动机后，由于汽车受到阻力，速度逐渐变小，最终停下来。可见力可以使物体运动的速度变大，也可以使物体运动的速度变小。
②乒乓球迎面而来，我们挥拍击打，球的运动方向变化了，又向对方的球台飞去。可见力还可以改变物体运动的方向。
不论是物体的运动速度大小发生改变，还是物体的运动方向发生改变，都是物体的运动状态发生了改变。所以，力可以改变物体的运动状态。
4. 力的单位
在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用字母N表示。这是为了纪念伟大的科学家牛顿。
牛顿这个单位是怎样规定的，在初中阶段暂时不去讨论，同学们只要对“牛顿”这个力的单位有初步的感性认识就够了。
多大的力是1牛顿？你拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛顿。拿起一块砖用的力大约是20牛顿。运动员举起杠铃时需要用1000至3000牛顿的力。
5. 力的三要素
力的效果是改变物体的形状，改变物体的运动状态。
用力拉弹簧，用的力越大，弹簧伸长越长，可见力的大小影响力的效果。那么除了力的大小外，还有哪些因素影响力的效果呢？
①如前所述，力的大小影响力的效果。
②力的方向
我们要把螺母拧紧，一般来说应该向顺时针方向用力，如果沿着逆时针方向用力，则只能将螺母拧松。我们向上提一个木箱，必须向上用力才能将木箱提起来。如果沿水平方向用力推它，只能使它沿水平方向运动。我们观看足球比赛，运动员射门时把球踢偏了，原因是踢球时用力的方向没能控制好。打排球时把球扣出界外也是用力方向不妥的缘故。
可见，力的方向也影响力的效果。
③力的作用点
大家注意看，所有门窗的把手都安装在离门轴较远的位置，这样开关门窗比较省力。如果将门窗的把手安装在离门轴较近的地方，开关门窗就很费力。
可见，力的作用点也影响力的效果。
结论：力所产生的效果跟力的大小、方向和作用点有关。
我们把力的大小、方向和作用点叫力的三要素。所谓力的三要素，意思是只有力的三个要素都不变，力的作用效果才不变。两个力，它们的三个要素都相同，这两个力的效果才完全相同。
总结：力的三个要素中有一个要素不同，都会使力的效果不同。例如，把一根米尺放在桌面上，将一个力作用在尺的中点，向上用足够大的力就可以把尺子平稳地拿起来。如果用同样大的力，力的作用点在尺的一端，尽管力的方向向上，但也只能把尺的一端提高，尺子是倾斜的。力的大小、方向和作用点这三个要素充分地反映了力的特征，认识一个力时，只有认识了力的三个要素才算认识清楚、全面了。
6. 力的图示和力的示意图
力是普遍存在的，但力又是抽象的，力无法直接“看到”，只能通过力的效果间接地“看到”力的存在。有些情况下，力的效果也很难用肉眼直接观察到，只能凭分析才能认识力的存在。
为了使物体受到的力更形象、更具体、更直观地展现在人们眼前，我们可借助画图的方法把力表示出来，也就是把力这个抽象的东西画出来，这就是我们接下来要学的力的图示。
（1）力的图示
①力的作用点的画法
要画出力，就是要画出力的三要素。首先要画出力的作用点。一般来说，把力的作用点画在受力物体上即可。
②力的大小的画法
用一条线段的长度配合标度表示力的大小。力的大小是200牛顿，可选择1厘米长的线段表示100牛顿，那么200牛顿的力应用2厘米的线段表示。
③力的方向的画法
在线段的末端用箭头表示力的方向。
练习：木箱受到水平向右的拉力，大小是1000牛顿。
（2）力的示意图
力的图示可以直观、准确地表示物体的受力情况，但是也可以对力的图示加以简化，只用一条带箭头的线段表示力，不必严格准确地画出力的大小，突出力的方向即可。例如用1000牛顿的水平推力推木箱，只用一条带箭头的线段表示，标出1000牛顿即可。这种简化的图叫力的示意图。
能力提升类
例1 图（甲）中的虚线为抛出的铅球在空中的运动轨迹。若不考虑空气对铅球的影响，请在图中的铅球上作出它所受重力的图示。（铅球的质量为5kg，g取10N/kg）。
一点通：本题是能力提升类问题，需要学生对物理概念有比较强的理解和应用能力。取铅球为研究对象，铅球所受的重力为＝5kg×10N/kg＝50N，方向竖直向下，其作用点在铅球的重心上。在找到铅球所受重力的三要素后，再按力的图示要求作出图（乙）。
答案：如图（乙）所示
点评：力的图示与力的示意图不同，力的图示要求比较严格。力的图示的作可概括为“四定”、“两标”，具体内容为：①定点，作用点要画在受力物体上，并由已知条件确定其具体位置，若作用点的位置不好确定，可画在物体的重心上。②定标，确定用来表示力的大小的标准线段（相当于地图上的比例尺），一般来说，这个标准线段的长短可以任意确定，但为了便于作图，所选标准线段的长度要适当，以1cm为宜。③定向，力的方向由已知条件或力的性质确定。④定长，根据力的大小用“标准线段”的长度在表示力的线段上截取，使线段的长能准确表示力的大小。⑤标出力的大小，标出标准线段表示多大的力及整条线段表示多大的力。⑥标出力的方向，在线段的末端画上箭头，使箭头的方向与力的方向一致。
综合运用类
例2 关于力、运动和力的关系，下列说法中正确的是
A. 施力物体一定同时受到力的作用
B. 两个不接触的物体之间一定没有力的作用
C. 物体不受力，运动状态一定不改变
D. 物体的运动状态不变，一定没有受到力的作用
一点通：本题是一道综合应用类问题，需要同学们将前面所学的知识与新学的知识进行有机的整合。
A. 因为力的作用是相互的，所以施力物体同时也是受力物体。A选项正确。
B. 只要物体之间有相互作用，就会产生力。力可以是两个物体相互接触而产生的，如：拉力、支持力。而有的力可以产生于相互不接触的物体之间，如：在空中运动的乒乓球，仍受到重力作用，施力物体是地球，乒乓球和地球之间不接触，也产生了力。B选项不正确。
C. 根据前面所学的力和运动的关系，当物体不受力时，可以处于静止状态，还可以处于匀速直线运动状态。C选项正确。
D. 物体的运动状态不变，可能受到了力，只是受到的力相互抵消了。
答案：AC
点评：对于考查物理基本概念、基本规律的问题，最重要的是要准确把握概念、规律的物理内涵，只是机械记忆公式、概念是不行的。可以通过对情景、问题的正确理解和准确把握来解决问题。
例3 下列关于力的说法中，正确的是（ ）
A. 只有相互接触的物体间才能有力的作用
B. 有些力是物体本身具有的，没有施力物体
C. 不存在只给别的物体施加力而自己不受力的物体
D. 较大的力对物体的作用效果一定较大
一点通：本题是一道综合应用类问题，需要同学们将前面所学的知识与新学的知识进行有机的整合。
A. 只要物体之间有相互作用，就会产生力。力可以是两个物体相互接触而产生的，如：拉力、支持力。而有的力可以产生于相互不接触的物体之间，如：在空中运动的乒乓球，仍受到重力作用，施力物体是地球，乒乓球和地球之间不接触，也产生了力。A选项不正确。
B. 力是物体对物体的作用，由该定义可以判断B错误。
D. 力对物体的作用效果由力的三要素（力的大小、方向和作用点）共同决定，力的大小只是影响因素之一，所以D项错误。
答案：C
点评：本题重点考查力的概念和定义。
思维拓展类
例4 力是物体间的相互作用，力是物体对物体的作用，只要有力发生，就一定要有受力物体和施力物体，施力物体是不是也要受到受力物体给予它的力呢？力是物体间的单方面作用，还是物体间的相互作用？
用手拉弹簧，手的肌肉收缩发生形变，同时弹簧也发生形变，这时不但弹簧受到手的拉力，手也受到弹簧的拉力。坐在椅子上用力推桌子，会感到桌子也在推我们，我们的身体要向后移。平静的水面上，在一只船上用力推另一只船，另一只船也要推前一只船，两只船将同时向相反方向运动（图甲）。在水面上放两个软木塞，一个软木塞上放一个小磁铁，另一个软木塞上放一个小铁条（图乙）。可以看到，由于小磁铁和小铁条相互吸引，两个软木塞相向运动起来，地球和地面上物体之间的作用也是相互的，地面上的物体受到地球的吸引（重力），地球也受到地面上的物体的吸引。
观察和实验表明，两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体有力的作用，后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用，力是物体与物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力，常叫做作用力和反作用力，把相互作用的两个力分成作用力和反作用力并不是绝对的。
作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢？
把两个弹簧测力计A和B连接在一起（图丙）。用手拉弹簧测力计A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动，弹簧测力计Ｂ的示数指出弹簧测力计A对它的作用力F的大小，而弹簧测力计A的示数指出弹簧测力计B对它的反作用力F的大小。可以看出，两个弹簧测力计的示数是相等的。改变手拉弹簧测力计的力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个示数总相等。这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反。
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，同时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，由于车轮推不着地面，地面也不产生向前推车的力，汽车就不能前进。
请同学们根据上述内容，回答下列问题：
（1）填空题
①两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小_____，方向______，作用在_____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______（选填“大于”、“等于”或“小于”）鸡蛋对石头的作用力。
（2）单项选择题
③人走路时用脚蹬地，脚对地施加一个作用力Fl，地面同时给脚一个反作用力F2，则这两个力的大小关系是 （ ）
A. F1＞F2 B. F1＜F2 C. F1＝F2
④下列现象中，不是一对作用力与反作用力的是 （ ）
A. 划船时，船桨对水的力与水对船桨的力；
B. 汽车行驶时，汽车车轮向后推地面的力与地面对车轮向前的力；
C. 地球对人的吸引力与人对地球的吸引力；
D. 静止在桌面上的茶杯，所受的重力与桌面对它的支持力；
E. 提水时，手提水桶的力与水桶对手向下的拉力。
一点通：本题是思维拓展类问题，需要学生有比较综合的知识体系和应用能力。
阅读题给知识并结合已有的力学相关知识才能很好地完成本题的解答。
通过阅读可以知道：
①③④⑤物体间力的作用是相互的，这一对相互作用的力分别称为作用力和反作用力。作用力和反作用力的特点是大小 相等 、方向 相反 、作用在 一条直线 上。
②以卵击石这一现象中，石头对鸡蛋的作用力 等于 鸡蛋对石头的作用力。
④ D这是作用在同一物体上的一对平衡力。
答案：①相等 相反 一条直线 ②等于 ③C ④D
点评：本题是思维拓展类问题，解题时应从已有知识入手分析，结合信息知识进行解答。

1. 力是物体对物体的作用
物体间力的作用是相互的，任何力的作用都离不开受力、施力的两个物体。
力的作用效果：①可以改变物体的运动状态；②可以改变物体的形状。
2. 影响力的作用效果的是“力的大小、方向和作用点”，叫做力的三要素。
3. 力的图示和力的示意图
用带箭头的线段把力的三要素都表示出来，叫做力的图示。
只用带箭头的线段把力的作用点和力的方向表示出来，叫做力的示意图。
1. 在国际单位制中，力的单位是
A. 欧姆 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 瓦特
2. 力是 对 的作用。
3. 受到力的作用的物体叫 物体，施加力的物体叫 物体，物体间力的作用是 的，一个物体是施力物体的同时，也是 物体。
4. 力的作用效果：可以改变物体的 ，也可以使物体发生 。
5. 在国际单位制中，力的单位是__________，简称为_________，符号为_____；手托两个鸡蛋的力大约是________。
6. 力的三要素为 、 和 。
7. 通常用一条 的线段表示力：在受力物体上沿着力的 画一条线段，在线段的末端画 表示力的方向，线段的起点到终点表示力的 ，在同一幅图中，力越大，线段应越 。
8. 下列说法错误的是（ ）
A. 力是物体对物体的作用 B. 物体间力的作用是相互的
C. 力可以改变物体的运动状态 D. 力只能改变物体的形状
9. 重600 N的物体可能是（ ）
A. 一头牛 B. 一个成年人 C. 一本书 D. 一块橡皮
10. 画出图中物体所受的重力。

静止在桌面上的物块 在地面上滚动的小球

在空中自由下落的小球 向斜上方抛出的铅球

1. C
2. 物体，物体
3. 受力，施力，相互，受力
4. 运动状态，形变
5. 牛顿，牛，N，1N
6. 力的大小、方向、作用点
7. 带箭头，方向，箭头，大小，长
8. D
9. B
10.