苏科版（2024）八年级下册（2024）三、力与运动的关系完美版ppt课件

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想一想生活中的一些物体受到力的作用时，有的静止、有的运动、有的做匀速直线运动。同样受到力的作用，物体的运动情况为什么不同？
第三节 力与运动的关系
1. 知道什么是物体运动状态的改变；知道力的两种作用效果。2. 知道力与运动的关系；了解物体在非平衡力作用下运动状态改变的情况。3. 了解同一直线上的二力合成，能运用力的合成解释日常生活中的简单问题。
1. 力的作用效果.2. 力与运动的关系.3. 同一直线上两个力的合成.4. 课堂总结.5. 实践与练习.6. 综合提升训练.
1. 力可以使物体发生形变
力可以使物体的形状发生改变（简称形变）
力可以使物体的形状发生改变
（2）力使物体发生形变的实例
2. 力可以改变物体的运动状态
①让小铁球从斜面上滚下，沿着它的运动方向（正前方）放一个磁铁，观察小球运动快慢的变化情况。
磁铁、铁球、斜面、水平桌面等.
小球运动的方向发生改变
小铁球靠近磁铁时，会受到磁铁的吸引力
力可以改变物体运动的快慢
力可以改变物体运动的方向
在物理学中，物体由静止到运动，由运动到静止，由快变慢，由慢变快，或者运动方向发生改变，我们就说物体的运动状态发生了改变。（也可描述为“物体运动的速度大小或运动方向发生改变，物体的运动状态就发生了改变”）。上述的实验或事例表明：
力可以改变物体的运动状态.
（2）力改变物体运动状态的实例
踢香蕉球时，球的运动方向发生了改变。
罚点球到扑住球，足球由静止到运动，由运动到静止，运动快慢发生了改变。
同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。
地球同步通信卫星在运行的过程中，运动状态是否发生了改变？
同步卫星的运动状态发生了改变。尽管运动的快慢不变，但是运动的方向在改变。
3. 总结：力的作用效果
视频演示——《力的作用效果》
【例题1】如图所示的事例，说明力可以改变物体运动状态的是（ ） A．手拉橡皮筋B．气球压扁 C．跳板被压弯 D．火箭升空
在力的作用下橡皮筋被拉长、压弯跳板、气球压扁，说明力可以使物体发生形变；火箭升空，在力的作用下，火箭的速度发生了变化，火箭的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
【例题2】下列运动场景中，对力的作用效果的描述与其他选项不同的是（　　）A．踢出去的足球在空中划出美丽的弧线B．跳水运动员压弯跳板C．篮球碰到篮板改变运动方向D．百米短跑运动员加速冲过终点
ACD. 踢出去的足球在空中划出美丽的弧线、篮球碰到篮板改变运动方向、百米短跑运动员加速冲过终点，运动速度或方向发生变化，说明力可以改变物体的运动状态；B. 跳水运动员压弯跳板，说明力可以改变物体的形状；符合题意。
由牛顿第一定律我们知道：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
地球上没有不受力的物体，现实世界中的物体都要受到力的作用，而且常常不只受到一个力的作用。在力的作用下，有的物体运动状态不改变，有的物体运动状态发生改变，那么，怎样认识力与运动的关系？
（1）物体不受力的作用时，由牛顿第一定律知道，物体的运动状态不改变。
①静止的电灯受到的力有： 重力G与拉力F这对平衡力.
②跳伞运动员匀速降落时受到的力有： 重力G与空气阻力f这对平衡力.
1. 物体不受力或受平衡力的运动情况
（2）物体受平衡力作用时，根据二力平衡知识知道，物体的运动状态不改变。
（3）物体受平衡力时，运动状态不改变的原因为什么当物体所受的两个力平衡时，物体的运动状态不改变呢？是因为，这两个力从相反的方向力图改变物体的运动状态，它们的作用相互抵消了。
例如，行驶中的汽车，如果受到的牵引力和阻力大小相等、方向相反，那么这两个力改变运动状态的作用就相互抵消，因而汽车做匀速直线运动.
2. 物体受非平衡力的运动情况
物体受到的力不满足平衡条件（受非平衡力）时怎样运动？运动状态是否改变？
（1）实验探究①如图所示，是一个苹果竖直下落时的频闪照片，观察照片并分析苹果的运动情况。实验分析：苹果只受重力的作用，由静止变为运动并且速度越来越快，表明苹果的运动状态发生了改变。
②将小车静止放在光滑水平桌面上，在盘中放一个砝码，在拉力作用下，观察小车的运动状态将怎样变化？③将铁球从斜面上由静止滚下，观察其运动情况。由于受到磁铁的吸引作用，小球的运动路径是怎样的？它的运动状态是否改变？现象与分析：这两次实验中，小车或小球受力不平衡，在②中小车由静止变为运动并且速度越来越快；在③中小球改变了运动方向。表明它们的运动状态都发生了改变。
结论：物体受力平衡时运动状态不变，受力不平衡时运动状态就会改变.
3. 力与运动的关系
①做直线运动的物体在水平路面上向左运动的小车：在水平方向上受到牵引力F和摩擦阻力f 的作用。
②当物体受到的力与运动方向不在一条直线上时，物体会改变运动方向，做曲线运动。
如图所示为掷出的实心球的运动轨迹，掷出后的实心球由于受重力的作用，重力的方向与抛出时的方向不在一条直线上，所以球做曲线运动，运动状态发生了改变。
3. 总结：力与运动的关系
物体的运动状态发生改变
（1）根据受力情况判断运动状态
物体的运动状态保持不变
4. 力与运动的关系的应用
（2）根据运动状态判断受力情况
（1）亚里士多德观点：公元前4世纪，古希腊著名哲学家亚里士多德认为，自然界中存在自然的和强迫的两种运动：重物下落和轻物上升是自然运动；其他一切运动都是强迫的运动，这种运动只有在推动者的直接推动下才能进行，即“推一个物体的力不再推它时，物体便归于静止”。因此，他认为力是维持物体运动的原因。这个观点统治了力学世界1400多年。
5. 人类对力与运动关系的认识过程
力是维持物体运动的原因
（2）伽利略观点：公元16世纪，意大利物理学家伽利略采用实验和逻辑推理相结合的方法，推翻了亚里土多德的许多结论。他认为：“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速和减速的外因，此速度就可保持不变”。实际上，在他的观念中已经包含了惯性的概念以及力是物体运动状态改变的原因的思想。
力是物体运动状态改变的原因
（3）牛顿观点：公元17世纪，牛顿在概括前人科学研究成果的基础上，结合自己的潜心研究，完成了《自然哲学的数学原理》一书，明确了“力是物体运动状态改变的原因”，建立了经典力学的体系。
视频讲解——《力与运动的关系》
【例题3】关于物体受力与运动的关系，下列说法正确的是（ ）A. 物体受平衡力作用也能做曲线运动B. 物体受非平衡力作用一定做曲线运动C. 做曲线运动的物体若只受一个力的作用，力的大小和方向可能都不变D. 做曲线运动的物体若只受一个力的作用，力的大小可能不变但方向一定改变
A. 物体在平衡力作用下将保持静止状态或匀速直线运动状态，不能做曲线运动，A错；B. 物体在非平衡力作用下运动状态一定改变，可能速度的大小发生改变，也可能速度的方向发生改变，还可能速度的大小和方向都发生改变，即物体在非平衡力作用下不一定做曲线运动，可能做变速直线运动，B错；CD. 若物体只受一个大小和方向都不变的力的作用，且力的方向与速度的方向不在一条直线上，则物体做曲线运动，如斜投出去的实心球，忽略空气的阻力，在重力的作用下做曲线运动，C对、D错.
【例题4】排球是我市中考体育测试项目之一，同学们在排球考试时，下列分析正确的是（ ）A. 排球上升到最高点时受平衡力的作用B. 排球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因C. 假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动D. 排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
排球上升到最高点时瞬时速度为零，但不能保持静止状态，处于非平衡状态，受非平衡力的作用，A错；排球下降时受到的重力大于空气阻力，速度增大，说明力是改变物体运动状态的原因，B错；据牛顿第一定律可知，假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动，C正确；排球离开手后还能维续向上运动是由于排球具有惯性，惯性是物体本身的一种属性，惯性不是力，D错。
同一直线上两个力的合成
三、同一直线上两个力的合成
1. 现象探究: 一个力和几个力的作用效果
甲图中一桶水在两个力的作用下被提起，乙图中这桶水在一个力的作用下被提起
一个力的作用效果可以与两个力的作用效果相同
甲图中两个人共同推车前行，乙图中一个人也能以相同的状态推车前行
（1）概念如果一个力F的作用效果与某几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫作那几个力的合力 ，组成合力的每一个力（例如F1和 F2）叫作分力。（2）力的合成求几个力的合力的过程，叫作力的合成。
（3）合力与分力的理解①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。
【例题1】如图所示，两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果_______，大人的作用力相当于______（填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于______（填“合力”或“分力”）。
两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果相同，大人的作用力相当于合力，每个小孩的作用力相当于分力．
3. 实验：探究同一直线上两个力的合成
实验器材：支架、滑轮、橡皮筋、细线、质量相同的钩码（100g）组成图所示的实验装置。设计实验：当钩码保持静止时，橡皮筋受到的拉力大小等于所悬挂钩码的重力大小。一个钩码的重力大小：F1=G1=1N。
（1）方向相同的两个力的合成【实验步骤】①如图所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂一个钩码，在另一根细线上挂两个钩码，记录橡皮筋下端到达的位置O.②撤去所有钩码，只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置O，记录此时钩码的个数。通过上述实验，你有什么发现?
【实验数据与分析】比较两次实验的情况，若只在其中一根细线上挂钩码，使橡皮筋的下端仍到达位置O时，此时需要3个钩码。分析：F1、F2同向，F 产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F=F1+F2，方向与F1、F2的方向相同。
（2）方向相反的两个力的合成【实验步骤】①如图所示，橡皮筋下端系有两根细线，在其中一根细线上挂三个钩码，另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码。记录此时橡皮筋下端到达的位置O'.②撤去所有钩码，仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码，试一试，使橡皮筋下端仍到达位置O'，需挂几个钩码？通过上述实验，你有什么发现?
【实验数据与分析】比较两次实验的情况，仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码，试一试，使橡皮筋下端仍到达位置O'，此时需要2个钩码。分析：F1、F2反向，F 产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F=F1-F2，方向与F1的方向相同。
作用于同一物体且在同一直线上的两个力：（1）方向相同时，合力大小等于这两个力之和，合力方向与这两个力的方向相同；即 F=F1+F2.（2）方向相反时，合力大小等于这两个力之差，合力方向与较大的那个力的方向相同；即 F=F1-F2.
所受的合力为零时，物体处于平衡状态；所受的合力不为零时，物体运动状态会改变。
4. 关于力与运动的关系的结论
【例题2】F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上。若其中F1=6N，方向是水平向右，且这两个力的合力为16N。关于F2的大小和方向，说法中正确的是（　　）A．一定是10N，方向水平向右 B．一定是22N，方向水平向左C．可能是10N，方向水平向左 D．可能是22N，方向水平向左
F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上，其中F1为6N，方向是水平向右，要使这两个力的合力为16N，则根据同一直线二力合成，F2可能是水平向右，与F1同向，即F2=F-F1=16N-6N=10N也可能是水平向左，与F1反向，即F2=F+F1=16N+6N=22N故ABC错误，D正确。
【例题3】小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力F1、F2的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。（1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使两次 相同。
力的作用效果
（2）通过该实验可知F与F1、F2的大小关系是 。（用字母表示）
（1）实验时，用两个测力计沿相同方向拉A端，使皮筋A端拉伸到O点读数，用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同。（2）通过该实验可知，F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同，则 F=F1+F2
①力可以使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态。物体受力平衡时运动状态不变；受力不平衡时运动状态就会改变。①方向相同时，合力大小等于这两个力之和， 即 F=F1+F2；合力方向与这两个力的方向相同。②方向相反时，合力大小等于这两个力之差， 即 F=F1-F2；合力方向与较大的那个力的方向相同。
同一直线上两个力的合成
1. 跳伞运动员从飞机上跳下，在降落伞打开前速度越来越大，这是是什么?降落伞打开一段时间后会匀速降落，这又是为什么？
在未打开降落伞时，跳伞运动员受到的重力大于空气阻力，做加速运动；打开降落伞一段时间后，重力和空气阻力平衡，跳伞运动员做匀速运动.
2. 如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的点B处。从点A到点B的过程中，小球做什么运动？原因是什么?
小球从点A运动到点B的过程中，在水平方向只受到向左的阻力作用，与运动方向相反，所以它做减速运动，最后停了下来。
3. “活动8.1”中，卡片静止时所受的合力是多大?
卡片静止时，在水平方向分别受到两侧线的水平拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等，根据二力的合成规律可知，所受的合力是 F=F1-F2=0。
4. 一辆质量为4t的卡车，在2×103N的牵引力作用下，沿平直公路匀速行驶。求卡车受到的阻力和地面对它的支持力。
卡车的总质量为 m=4t=4000kg其重力为G=mg=4000kg×9.8N/kg=3.92×104N因为卡车在平直公路上匀速行驶，所以重力与地面对它的支持力是一对平衡力，其大小相等；故地面对汽车的支持力为 F支=G=3.92×104N卡车在水平方向上，牵引力F 和阻力 f 是一对平衡力，其大小相等； 故卡车受到的阻力 f=F′=2×103N
5. 小明用20N的水平推力，使小车在水平路面上匀速前进。此时小车所受的合力是多大？当水平推力增大到30N时，小车所受的合力是多大？
在水平方向上，小车做匀速直线运动，因此，其受到的推力与摩擦力是一对平衡力，其合力为0，摩擦力 f=F=20N当推力增大到30N时，压力和接触面的粗糙程度不变，其摩擦力不变，摩擦力仍为20N，则其合力为F合=30N-20N=10N
1. 下列情况中飞机运动状态没有发生改变的是 （　　）A．飞机起飞B．飞机在空中盘旋C．飞机下落D．飞机在高空中匀速直线飞行
物体运动状态没有发生改变是指运动的快慢与方向都不发生改变，当飞机在高空中匀速直线飞行时，运动状态没有改变。其他情况运动状态都发生了改变。
2. 关于力与运动的关系，下列说法正确的是（ ）A. 物体静止时，一定不受力的作用B. 物体不受力的作用时，一定处于静止状态C. 物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用D. 物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变
A. 物体静止时，可能不受力的作用，也可能受平衡力的作用，A错。B. 原来静止的物体不受力时保持静止状态，运动的物体不受力时保持匀速直线运动状态，故物体不受力的作用时不一定处于静止状态，B错。C. 力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变时一定受到力的作用，C对。D. 物体受到平衡力时运动状态不变，受到非平衡力时运动状态改变，D错。
3. 如图所示，将系在细线下的小球拉至A点释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，下列分析中不正确的是（　　）A．小球摆至A位置时，处于平衡状态B．小球摆至A位置时，若一切外力消失，则小球将静止C．小球摆至B位置时，若一切外力消失，小球将保持匀速直线运动D．小球摆至C位置时，如果细线突然断裂，则小球将竖直下落
A．小球摆到A点时，受到绳子的拉力与重力的作用，此时这两个力不在同一直线上，所以不是平衡力，小球处于非平衡状态，故A错误. B．当小球摆至A位置时，小球的速度为零，小球瞬间处于静止状态，此时如果小球所受的力同时消失，小球将保持静止状态，故B正确.C．当小球摆至B位置时，小球向右运动，小球由于惯性会保持原来的运动状态，将沿水平方向匀速直线运动，故C正确.D．小球摆到C点时 右侧最高点 ，其速度为0，若此时细绳恰好断开，只受重力的作用，则小球将竖直向下运动，故D正确.
4. 如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力。则无人机在空中（ ）A.悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力B.加速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力C.匀速下降时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力D.水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向
A. 悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力分别作用在重物和细线上，据二力平衡的条件可知，这两个力不是一对平衡力，故A错；B. 据力与运动的关系可知，加速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力，B正确；C. 匀速下降时，重物所受的重力等于细线对重物的拉力，故C错；D. 水平匀速飞行时，重物在竖直方向上静止，据二力平衡的定义可知，细线对重物的拉力与重物所受的重力二力平衡；据二力平衡的条件可知，上述二力作用在同一条直线上，悬挂重物的细线在竖直方向上，故D错。
5. 跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，他所受的重力和空气阻力的合力为100N，方向竖直向下，已知运动员和降落伞的总重为800N，则运动员所受空气阻力大小为（　　）A．100N B．700NC．800N D．900N
运动员下落时受到重力G和空气阻力f的作用，这两个力共线，反向；由于其合力为100N，并且方向向下， 所以两者的关系为 F合=G-f则运动员所受空气阻力大小为 f=G-F合=800N-100N=700N
6. 一个质量为0.5千克的小球，运动的过程中所受的阻力的方向始终与运动方向相反，且大小为1.2牛保持不变。求：（1）小球所受到的重力；（2）小球竖直上升过程中受到的合力及方向；（3）小球竖直下落过程中受到的合力及方向。