2020-2021学年八年级物理沪科版全一册 第七章 专训：探究力的规律 课件(42张PPT)

第七章 力与运动
专训：探究力的规律
沪科版物理八年级全一册
1．【中考?乐山】小秋为“探究运动与力的关系”，设计了如图的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
合作探究
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的________自由滑下，这种探究问题的方法是__________ (填“微小量放大”“模型”或“控制变量”)法。
(2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越________(填“远”或“近”)，说明小车运动的速度改变得越________(填“快”或“慢”)。
同一高度
控制变量
远
慢
(3)伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上__________________。说明运动的物体________(填“需要”或“不需要”)力来维持。
做匀速直线运动
不需要
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律________。
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
C
2．【中考?扬州】在探究阻力对物体运动的影响时：
(1)如图甲所示，让小车从同一个斜面的同一高度由静止释放，目的是__________________________________。由图可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程______。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，小车将_________________。
使小车到达水平面时的速度大小相同
越远
做匀速直线运动
(2)在辨析图乙小明、小华的观点，探究力与运动的关系时，为什么设计探究阻力对物体运动的影响，而不设计探究推力对物体运动的影响，理由是________________________
_______________________
_______________________
_______________________
___________。
同一接触面摩擦力一定，
容易探究摩擦力对物体运
动的影响，而推力，不易
控制其大小且不便于测量
推力的大小
3．【中考?梧州】在“探究二力平衡的条件”的实验中，小明采用的实验装置如图所示。
(1)实验时，小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块两边所受的拉力_________(填“相等”或“不相等”)，木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是__________________，于是他把木块换成小车，并选择较________(填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面，继续完成实验。
相等
桌面与木块有摩擦力
光滑
(2)在左右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平______________，松手后，观察小车运动状态，这样做的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
扭转一个角度
(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中加质量相等的砝码时，硬纸片保持静止，用剪刀将硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件：____________________________。
两个力必须作用在同一物体上
4．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上钩码。当左右两端同时挂上个数相同的钩码时小卡片保持静止，此时小卡片两端的拉力F1和F2的方向________(填“相反”或“相同”)，大小________(填“相等”或“不相等”)。
【点拨】小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于受重力通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，当左右两端同时挂上个数相同的钩码时小卡片保持静止，处于平衡状态，所以此时小卡片两端的拉力F1和F2的大小相等。
【答案】相反；相等
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________(填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在____________________。
【点拨】当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究一对平衡力是否需要在同一直线上。
【答案】不能；同一直线上　
(3)小华用剪刀将小卡片从中间剪开，发现分开后的两半张小卡片向相反方向运动，设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在____________。
【点拨】把小卡片从中间剪开，变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于平衡状态，这是为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在同一物体上。
【答案】同一物体上
(4)小红同学也对二力平衡条件进行了探究，但她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示)，你认为________(填“能”或
“不能”)用小红的装置进行本次
实验。
【点拨】因为左右支架上各固定一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于平衡状态，同样能完成实验。
【答案】能
(5)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是________。
A．使用小卡片能减少摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片比较容易扭转
【点拨】小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，因此是小华的实验方案好。
【答案】A
5．【中考?温州】小明发现，高空坠物下落越来越快，而跳伞运动员利用降落伞却能安全着地。空中下落的物体，其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问题，小明在老师的帮助下进行如下实验：
①取相同型号、质量为m的纸杯10个，按如图所示分成A、B、C、D四组。
②将A组纸杯在一定高度、底部向下由静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度。
③分别用B、C、D组纸杯重复步骤②。
④记录并整理相关数据如下表。
(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制__________尽可能相同。
【点拨】实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制纸杯的形状尽可能相同。
形状
(2)本实验的结论是_________________________________
_____________。
【点拨】本实验的结论是相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大。
相同条件下，纸杯质量越大，下落的
最大速度越大
(3)某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依据：_______________________________________。
【点拨】纸杯重力越大，其最大速度越大；纸杯匀速运动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大。
【答案】纸杯重力越大，其最大速度越大，纸杯匀速运动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大
6．【中考?株洲】物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，
当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相
等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，
如图是其中一段的示意图。
(1)在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比是________________。
【点拨】在相同的间隔时间内，甲运动3块砖的厚度时，乙运动1.5块砖的厚度，丙运动1块砖的厚度，路程之比为6：3：2，则速度之比为6：3：2。
【答案】6：3：2
(2)分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半径的关系是__________________________。
【点拨】甲、乙、丙三个小球的半径分别为r、2r和3r，在阻力相同时，速度之比为6：3：2，由此可知，在阻力相同时，小球的速度与半径的乘积不变。
速度与半径的乘积不变
(3)实验结论：不同小球在速度相同时，小球受到的空气阻力_______________________________。
【点拨】要研究阻力与横截面积的关系，需要在速度相同的情况下得到阻力和横截面积的数量关系，而根据前面两问的推理已得出速度之比为6：3：2、横截面积之比为1：4：9的情况下阻力相同；
设速度分别为6v、3v、2v，横截面积分别为S、4S、9S时阻力均为f，在已知阻力与速度平方成正比的条件下，构造速度相同，若速度均为6v，则甲受阻力为f；乙的速度由3v变为6v，则阻力由f变为4f；同理丙受阻力为9f。即对于三个物体来说，速度为6v，横截面积分别为S、4S、9S，阻力分别为f、4f、9f，可见速度相同时阻力与横截面积成正比。
【答案】与横截面积成正比
7．小明在探究同一直线上二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，每次实验时，都将弹簧由A位置拉伸到B位置。探究过程及实验数据如图甲、
乙、丙所示，请仔细观察图
中的装置、操作及现象，然
后归纳得出初步
结论。
【方法规律】弹簧形变相同，表明受到相同的拉力，这种方法叫等效替代法。
(1)探究实验所采用的科学方法是____________法。
等效替代
(2)由图甲、乙中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结论是：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之_______，合力的方向跟两力方向相同。
【方法规律】由图甲、乙可知，同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和，即F＝F1＋F2，合力的方向跟两力方向相同。
【答案】和
(3)由图甲、丙中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结论是：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之________，合力的方向跟较________力的方向相同。
【方法规律】同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，即F＝F3－F4，合力的方向跟较大力F3的方向相同。
【答案】差；大
再见