人教版（2024）八年级下册7.1 力优秀学案设计

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一、力
1. 概念：力是物体对物体的 ，用F 表示。
2. 施力物体与受力物体
发生作用的两个物体，一个是 物体，另一个是 物体。施力物体与受力物体同时存在。
3. 产生力的条件：至少要有两个物体；物体间要有相互 。
（1）相互接触的物体不一定有力的作用；
（2）不接触的物体之间可能有力的作用，如空中的物体受到的重力，磁铁吸引铁球的力等。
4. 力的单位
（1）国际单位：力的单位是 （牛），用符号 表示。
（2）感知一些力的大小
托起两个鸡蛋用力约 N；拿起物理课本用力约 N；拿起500ml瓶装矿泉水用力约5N；托起一个篮球所用的力约为5N；一名中学生对地面的压力约 N。
二、力的作用效果
1. 力可以使物体发生形变
（1）力可以改变物体的形状，即使物体发生 。如拉伸、压缩、弯曲、扭转等。
（2）形变包括形状和体积的改变，可以是很明显的，也可以是非常微小的，有时我们用肉眼看不见的，但是我们可以放大观看。
2. 力可以改变物体的运动状态
运动状态发生改变一般分为三种情况：
（1）仅速度大小发生改变；如物体由静止到运动；由运动到静止；物体加速或减速运动。
（2）仅速度方向发生改变；如物体匀速转动。
（3）速度大小和方向同时发生改变。如物体加速或减速转动。
三、力的三要素和力的示意图
1. 力的三要素
（1）概念：力的 、 、 叫做力的三要素。
（2）理解力的三要素
①任何一个力都有大小、方向和作用点三个因素。
②力的三要素决定力，当其中的任何一个要素改变时，力的作用效果就会随之 。
③因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们描述一个力时，就必须指明该力的 。
2. 力的示意图
（1）力的示意图
物理学中通常用一条带 的线段来表示力，在线段的末端画一个箭头表示力的 ，线段的起点或终点表示力的 ，这种表示力的方式叫做力的示意图。
（2）画力的示意图的步骤
①确定研究对象，即受力物体；
②确定力的作用点，作用点一定在受力物体上，可以在受力物体的中心，也可以在与施力物体接触表面的中心。
③确定力的方向：从力的作用点沿力的方向画一条线段，在线段的末端画上 表示力的方向。
④确定力的大小：从力的作用点沿力的方向所画线段的 表示力的大小，同一物体上受到多个力时，线段的长度应与力的大小成比例。注意在箭头旁标出力的符号，要标上 和 。
如图表示的是人用200牛的力沿图中所示方向拉小车时该力的示意图。
力的示意图 力的作用是相互的

四、力的作用是相互的
1. 物体间力的作用是 的。
例如，人穿上旱冰鞋推墙时，对墙施加了一个向 的作用力；同时人后退，表明墙对人也施加了一个向左的 。
大量事例说明：当一个物体对另一个物体施力的同时，另一个物体也同样对它施加力的作用，这两个力是同时发生的，也就是说：物体间力的作用是 的。
2. 理解力的相互性
（1）施力物体与受力物体
物体间力的作用是相互的，说明施力物体、受力物体是相对而言的，施力物体和受力物体也是同时存在的，要确定是施力物体，还是受力物体，一般由研究对象来决定。
例如，我们研究放在桌面上的书受到的支持力，书就是 物体，支持书的桌面就是 物体；要研究书对桌面的压力，则桌面为研究对象，即 是受力物体， 是施力物体。
（2）相互作用力的同时性
物体间力的相互作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。例如，运动员用脚踢球的过程，球受到脚的力的作用，同时脚也受到球的力的作用；当球飞离脚时，球 脚的作用力，同时脚也 球的作用力（均选填“受”或“不受”）。
（3）物体间的相互作用力的性质是相同的，但各有各的作用效果。
3. 拓展：作用力与反作用力
物体间力的作用是相互的，彼此间的力分别叫做作用力与反作用力。作用力与反作用力的大小 ，方向 ，且在同一条 上，但分别作用在 物体上。该规律也叫牛顿第三定律（高中）。
4. 利用力的相互性解释有关现象
（1）火箭升空：火箭对喷出的燃气有向 的推力，因为物体间力的作用是相互的，所以燃气会对火箭有一个向 的反推力，使火箭加速向上运动（均选填“上”或“下”）。
（2）走路：人走路时，脚用力向后方蹬地，对地面有向 的力的作用→同时地面对脚产生一个反向的向 的作用力→人在这个反向作用力的作用下前行。
（3）游泳：人游泳时，手用力向后方划水，对水有向 的力的作用→同时水对人产生一个向 的作用力→人在这个反向作用力的作用下前行。
第2节 弹力
一、弹力
1. 形变：物体的形状或体积的改变，叫做形变。
（1）形状的改变：指受力物体的外形发生变化，如物体发生伸长、缩短、弯曲等变化。
（2）体积的改变：指受力物体的体积发生变化，如用力压气球，气球体积变小（体积的改变一般包括形状的改变）。
（3）形变的普遍性：任何物体受力都能发生形变，不过有的形变比较明显，可以直接看见；有的形变极其微小，要用特殊的方法将其微小形变放大后才能显示出来。
2. 弹性形变和塑性形变
物体受力时会发生形变，不受力时，有的物体能自动恢复到原状，这样的形变称为 形变；有的物体不能自动恢复到原状，这样的形变称为 形变。
3. 弹性和塑性
（1）弹性：物体受力时发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做 。例如弹簧、气球、钢尺等。
（2）塑性：有些物体，形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做 。例如橡皮泥、铝导线等。
（3）弹性限度：物体的弹性有一定的限度，超过这个限度，撤去力后物体也不能恢复到原来的形状。例如使用弹簧时不能超过它弹性限度，否则会使弹簧损坏。
4. 弹力
（1）弹力：物体由于发生 而产生的力叫弹力。
（2）弹力产生的条件
一是两物体直接 ；二是物体间要发生 ，二者缺一不可。弹力是接触力，物体间不接触不会产生弹力，但相互接触的物体间不一定产生弹力。
（3）对弹力的理解
①弹力是一种常见的力，我们平时所说的推力、拉力、压力和支持力，都属于弹力的范围。
②对一个弹性物体来说，在弹性限度内，物体弹性形变程度越大，其产生的弹力越 。
③弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，因此弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是与它接触使其形变的物体。
（4）弹力的方向：物体间的弹力方向都与接触面 ，与物体形变的方向相反。
实例分析：以足球放在木板上为例，分析足球和木板间发生的弹力情况。
以足球为研究对象：因为足球使木板发生了弹性形变，木板要恢复原状，所以会对足球产生一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F支。
以木板为研究对象：因为木板使足球发生了弹性形变，足球要恢复原状，所以会对木板有一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F压。

因为物体形变的方向与水平面垂直，所以足球放在水平木板上时，足球和木板间的弹力方向都与水平面垂直。
（5）分析几种常见的弹力
①压力：作用点在被压物体的表面，方向垂直于接触面指向被压物体。
②绳的拉力：作用点在绳与被拉物体的接触点上，方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。
③支持力：作用点在支持物体与被支持物体的接触面上，方向垂直于接触面，指向被支持物体。
A对斜面的压力 绳子的拉力 斜面对物体的支持力
二、弹簧测力计
1.测力计：测量力的大小的工具叫做测力计。
生活中的测力计有多种，常见的有弹簧测力计、握力计、弹簧秤、托盘秤等。
2. 弹簧测力计的结构
一些弹簧测力计

常用的弹簧测力计的主要构造有弹簧、指针、刻度盘、挂钩等。如图所示是实验室常用的一些弹簧测力计。
3. 实验“探究弹簧测力计的测力原理”
【设计实验】本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系，拉力的改变通过在弹簧下每次增加两个钩码（每个钩码对弹簧的拉力均为0.5N）来实现；弹簧的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧的长度得出，装置如图所示。
【实验器材】弹簧、钩码（数个）、铁架台、刻度尺等。
【进行实验】
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量
ΔL/cm
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40


（1）将弹簧悬挂在支架上，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长，记入表格中；
（2）在弹簧下挂2个钩码，通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L，记入表格中。
（3）在弹簧下每次增加2个钩码，通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量，记入表格中。
（4）实验完成后，将所有钩码取下，观察弹簧的形状。
【数据处理】根据实验数据，以拉力F为横坐标，弹簧的伸长量ΔL为纵坐标，画出弹簧伸长量ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象。

【分析论证】分析图像可知，在0～6N的范围内，图像是一条过原点的以足球为研究对象：因为足球使木板发生了弹性形变，木板要恢复原状，所以会对足球产生一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F支。
以木板为研究对象：因为木板使足球发生了弹性形变，足球要恢复原状，所以会对木板有一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F压。
的直线，说明弹簧的伸长量与拉力的大小成以足球为研究对象：因为足球使木板发生了弹性形变，木板要恢复原状，所以会对足球产生一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F支。
以木板为研究对象：因为木板使足球发生了弹性形变，足球要恢复原状，所以会对木板有一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F压。
。
【实验结论】 通过实验可以发现，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比，这就是弹簧测力计的测力原理。
【交流与评估】当弹簧超过弹性限度时，弹簧的伸长量与所受拉力不再成以足球为研究对象：因为足球使木板发生了弹性形变，木板要恢复原状，所以会对足球产生一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F支。
以木板为研究对象：因为木板使足球发生了弹性形变，足球要恢复原状，所以会对木板有一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F压。
比关系，撤去外力，弹簧也无法恢复到原来的形状。
4. 弹簧测力计的使用方法
（1）使用前
①沿弹簧的 方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针能否回到原来指示的位置，以防止弹簧卡壳。
②认清零点（调零）：测力前检查弹簧测力计的指针是否指在 刻度线上，如果不在，应该把指针调节到零刻度线上。
③认清量程：加在弹簧测力计上的力不允许超过它的以足球为研究对象：因为足球使木板发生了弹性形变，木板要恢复原状，所以会对足球产生一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F支。
以木板为研究对象：因为木板使足球发生了弹性形变，足球要恢复原状，所以会对木板有一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F压。
，否则会损坏弹簧测力计。
④认清分度值：使用前要认清每个小格表示多少牛。
（2）使用时
①拉力的方向与弹簧的轴线方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。
②读数时，视线要与指针对应的刻度线 。
③记录数据要带 。读数时，不需要估读。
④待测的力（物体）一定要在弹簧测力计的挂钩一端，严禁倒挂。
5. 材料的力学性能
（1）材料的力学性能
材料的力学性能，是指材料受力时的变形行为及其抵抗破坏的能力，通常包括 与 、脆性与韧性等。无论是何种材料，一般受力时都要发生形变。有的会发生弹性形变，有的会发生塑性形变。不同材料发生弹性形变、塑性形变的难易程度不同。有些材料当受力达到一定值时，会发生突然断裂，且无明显的塑性形变，这种性质叫做 性。例如，轻轻一掰，饼干就会变成碎片。
（2）力学性能是选择材料的重要指标
随着科技的发展，人们逐渐发明了很多具有特殊力学性能的新材料。有的材料不但很轻，而且 很高，例如铝合金、碳纤维等。有的合金材料还具有 记忆功能，用这种材料制作的产品，经过冷却，可以揉做一团，等到受热后，形状会自动恢复。
第3节 重力
一、重力
（1）定义：由于 而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的单位为 。重力的施力物体是 ，受力物体是地球附近的物体。
（2）重力的特点
①普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用。不论它是运动还是静止，不论它是固态、液态还是气态，都要受到重力的作用。
②不等性：重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一个分力。
③非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力。
二、重力的大小
1. 实验探究：重力大小跟质量的关系
【猜想与假设】
通常我们感觉到物体的质量越大，就越重。因此可作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，所受的重力越大。
【设计实验】
本实验需要测量的两个量分别是物体的 和物体受到的 ，故我们需要用天平测出质量（或选用质量已知的钩码），用弹簧测力计测出重力，分析实验数据，得出结论。
【实验器材】弹簧测力计、钩码多个（质量已知）。
【进行实验与收集证据】
（1）把1个50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的重力，记录在表格中。
（2）用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个钩码所受的重力，记录在表格中。
【分析论证】
（1）数据处理：以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出G-m图象。

（2）分析表格中数据，观察画出的G-m图像，归纳结论。
①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值 。
②由G-m图像可知，图像是一条过原点的 ，这是正比例函数图像，说明物体所受的重力跟它的质量成 。
【实验结论】物体所受的重力跟它的质量成 ，其比值约为9.8Nkg。
如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成g=G/m。
2. 重力的计算
（1）公式：G=
G表示重力，单位是牛顿（N）；m表示 ，单位是千克（kg）；
在地球上，g约为9.8N/ kg，粗略计算中，可取10N/ kg。
（2）g=9.8N/ kg，表示质量为1kg的物体在地球上 。
（3）使用公式G=mg时应注意以下两点：
①公式中各物理量都必须用国际单位制单位。
②会将公式正确变形，并能灵活运用。如已知物体的重力求质量时，可将G=mg变形为m=G/g。
3. 重力和质量比较
4. 一些物体的重力大小
一瓶500ml可乐的重力约 N；物理课本的重力约2N；一个篮球重力约5N；一个中学生的重力约500 。
三、重力的方向
1. 重力的方向总是以足球为研究对象：因为足球使木板发生了弹性形变，木板要恢复原状，所以会对足球产生一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F支。
以木板为研究对象：因为木板使足球发生了弹性形变，足球要恢复原状，所以会对木板有一个竖直向 的弹力，习惯叫 力F压。
重力的方向“竖直向下”理解为与水平面垂直指向地心，不能说成“垂直向下”。
2. 重力方向竖直向下的应用
（1）检查是否竖直
例如建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，这是因为悬线的方向与重力方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，或检查装饰画是否竖直，这种悬挂重物的细线叫做
线，如图甲所示。
（2）检查是否水平
用如图乙所示自制水平仪（由倒T形平板与铅垂线组成），检查时将水平仪放在物体表面上，若铅垂线与水平板上的中心刻线（图中红色标记）重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的右侧，则表明物体表面左 右 。（选填“高”或“低”）
四、重心
1.重心
地球吸引物体的每一部分，但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫做物体的 。重心是一个物体各部分受到的重力作用的 作用点。
2. 对重心的认识
（1）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的 上。
（2）质量分布不均匀的物体，其重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的 分布有关。如图所示是小半杯水、大半杯水时杯子和水总重力的重心的大致位置。

（3）物体重心的位置不一定都在物体上。如图所示，铁环的重心不在环上，而在 处。
（4）有时为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在 上。同一物体受到几个力时，作用点也都画在 上。
3. 确定重心的方法
（1）悬挂法确定重心
如图甲所示，先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线 上。然后在B点把薄板悬挂起来（图乙），同理知，薄板的重心一定在通过B点的竖直线 上，l1和l2的交点就是薄板 的位置。
（2）支撑法确定重心
如图丙所示，把物体放在手指上，仔细调节物体，使其在手指上达到一个平衡状态，物体的重心与支点在同一条竖直线上，在支点的上方。
4.提高物体的稳定程度
增大 或降低 可以提高物体的稳定程度。在生活中人们常常要用到这些知识。
五、重力的由来
1. 重力的由来
（1）牛顿的观点
宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相 的力，这就是“万有引力”。
（2）重力正是源自地球对它附近物体的 。
2. 重力与万有引力的大小关系
重力是由于地球附近的物体受到地球的吸引而产生的。但重力的大小并不一定等于地球对物体的吸引力，除在两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处物体的重力都略 万有引力。实验序号
1
2
3
4
5
6
钩码的质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
重力跟质量的比值 N/kg
物理量
重力G
质量m
概念
由于地球的吸引而
使物体受到的
物体所含 的多少
影响因素
物体所受的重力
与质量成
质量是物体的属性，与形状、状态、位置
单位


方向
竖直向下
无方向
测量工具


联系
G=mg