第2節(jié)

運(yùn)動(dòng)與相互作用

（第2課時(shí)）浙教版八年級科學(xué)上冊第2章

力與空間探索學(xué)習(xí)目錄牛頓第一定律1力的圖示2學(xué)習(xí)目標(biāo)科學(xué)觀念科學(xué)思維探索實(shí)踐態(tài)度責(zé)任了解牛頓第一定律的研究過程和牛頓第一定律的內(nèi)容，知道力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系；了解慣性，能用

慣性知識(shí)解釋有關(guān)的現(xiàn)象；理解力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，理解慣性的本質(zhì)通過探究實(shí)踐獲得改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受到外力之間的關(guān)系、體驗(yàn)慣性現(xiàn)象的存在感受科學(xué)成果是多人智慧的結(jié)晶；培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

課堂導(dǎo)入“書本靜止不動(dòng)，它是否受到力的作用？”“列車勻速行駛，是否意味著它不受力？”“如果物體受力卻保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，這些力之間可能存在什么關(guān)系？”靜止在水平桌面上的書本平直軌道上勻速行駛的列車PART01二力平衡新知講解一、二力平衡身邊所有的物體無一例外地都受到力的作用，不存在沒有受到力的作用的物體。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，在受力的情況下，為什么許多物體仍能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?對此，我們來探究其中的緣由。書本受到重力和桌面支持力的作用而保持靜止吊燈受到重力和天花板的拉力作用而保持靜止汽車受到牽引力和阻力作用而保持勻速直線運(yùn)動(dòng)物體受到力的作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一定就會(huì)發(fā)生變化。一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就說這兩個(gè)力是平衡的一、二力平衡(1)二力平衡現(xiàn)象圖示

受力分析掛在天花板上的吊燈，受到向下的重力和電線對它向上的拉力貨物受到向下的重力和吊機(jī)對它向上的拉力狀態(tài)靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)吊燈被勻速提起的貨物一、二力平衡

注意

物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。注

意，“保持”一詞也很關(guān)鍵。豎直上拋的物體，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)有極

為短暫的“靜止”,但不能保持，隨即就下落，所以豎直上拋的物體

在最高點(diǎn)的狀態(tài)不能稱為平衡狀態(tài)。一、二力平衡物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。注

意，“保持”一詞也很關(guān)鍵。豎直上拋的物體，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)有極

為短暫的“靜止”,但不能保持，隨即就下落，所以豎直上拋的物體

在最高點(diǎn)的狀態(tài)不能稱為平衡狀態(tài)。歸納總結(jié)課堂練習(xí)下列物體受到平衡力的是()A.空中自由下落的蘋果B.豎直向上拋出的石子C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球D.勻速直線下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員【解答】選D選項(xiàng)解釋A下落的蘋果的速度越來越快→速度不斷變大→處于非平衡狀態(tài)B上拋的石子→先向上減速運(yùn)動(dòng)，再向下加速運(yùn)動(dòng)→速度大小和方向都變化→處于非平衡狀態(tài)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球→速度方向不斷發(fā)生變化→處于非平衡狀態(tài)D跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速直線下降→做勻速直線運(yùn)動(dòng)→處于平衡狀態(tài)→受力平衡1.如圖2.2-7的裝置，把小車放在較光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加砝碼。觀察小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化。（1）在兩個(gè)托盤里加質(zhì)量不相等的砝碼。（2）在兩個(gè)托盤里加質(zhì)量相等的砝碼。（3）保持兩個(gè)托盤里加的砝碼質(zhì)量相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后釋放。圖2.2-7探究二力平衡的條件圖示

操作

(1)在兩邊的托盤中放不等重的砝碼

(2)在兩邊的托盤中放等重的砝碼(3)在兩邊的托盤中放等重的砝碼，并將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，

使小車兩側(cè)繩子相互平行

現(xiàn)象放開小車后，小車將會(huì)向砝

碼重的一側(cè)運(yùn)動(dòng)

放開小車后，小車保持靜止

放開小車后，小車將會(huì)旋轉(zhuǎn)

分析此時(shí)小車兩側(cè)受到的拉力方

向相反，在同一直線上，但大

小不相等，小車不能處于平

衡狀態(tài)此時(shí)小車兩側(cè)受到的拉力大

小相等，方向相反，在同一直

線上，小車處于平衡狀態(tài)

此時(shí)小車兩側(cè)受到的拉力大小

相等，方向相反，但不在一條直

線上，小車不能處于平衡狀態(tài)2.把實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)象記錄在表2.2-2中。序號

小車所受二力的情況小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

是否改變

大小方向是否在同一直線上(1)不相等相反是是(2)相等相反是否(3)相等相反否是3.與同學(xué)討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)二力平衡的條件。二力平衡的條件：作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，并且力的作用線

在同一條直線上，那么這兩個(gè)力就相互平衡作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，并且力的作用線在同一條直線上，那么這兩個(gè)力就相互平衡。說明：1.雖然上述結(jié)論是在物體靜止的情形中得出的，但它同樣適用于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的情形。2.二力平衡是最簡單的一種受力平衡情形。當(dāng)一個(gè)物體受到幾

個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們也說這幾

個(gè)力平衡，物體處于平衡狀態(tài)。一、二力平衡課堂練習(xí)

如圖所示，下列物體受力示意圖中，物體能處于平衡狀態(tài)的是（

）

【解答】選C選項(xiàng)是否作用在同一物體上是否大小相等是否方向相反是否作用在同

一條直線上是否為一對平衡力A√√√××B√√×××C√√√√√D√×√√×1.如圖2.2-8所示，將一個(gè)茶杯靜止放在水平桌面上。哪兩個(gè)力是一對相互平衡的力?哪兩個(gè)力是相互作用力?

①茶杯受到的重力和桌面對茶杯的支持力是一對平衡力；②茶杯對桌面的壓力和桌面對茶杯的支持力是一對相互作用力。2.如圖2.2-9所示，跳傘表演時(shí)，跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速直線下降，如果人和傘所受的總重力是1000N,判斷它們受到的阻力的大小和方向。因?yàn)樘鴤氵\(yùn)動(dòng)員在空中做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘受到一對平衡力，即跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘所受的總重力與空氣給跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘的阻力是一對平衡力,所以跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘受到的阻力等于它們的總重力,所以它們受到的阻力大小是1000N,方向豎直向上。一、二力平衡平衡力和相互作用力的異同平衡力相互作用力示意圖

相同點(diǎn)

大小相等方向相反，且在同一條直線上不同點(diǎn)

作用對象作用在同一物體上分別作用在兩個(gè)物體上

作用時(shí)間二力具有獨(dú)立性，當(dāng)一個(gè)

力消失或變化時(shí)，另一個(gè)

力可能不變

同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失

作用效果兩個(gè)力作用在同一物體

上，使物體保持平衡狀態(tài)兩個(gè)力分別作用在不同的

物體上，產(chǎn)生不同的效果課堂練習(xí)如圖所示，人坐在吊椅(椅面水平)上靜止時(shí)，下列說法

正確的是()A.人對吊椅的壓力和吊環(huán)對吊椅的拉力是

一對平衡力B.人所受的重力和吊椅對人的支持力是一

對平衡力C.吊椅所受的重力和吊椅對人的支持力是

一對相互作用力D.人所受的重力和人對吊椅的壓力是同一個(gè)力【解答】A(×)吊環(huán)對吊椅的拉力等于人與吊椅的重力之和，大于

人對吊椅的壓力，不是一對平衡力；B(√)人所受的重力和吊椅對

人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上、作用在同

一條直線上，是一對平衡力；C(×)吊椅所受的重力與吊椅對地球

的吸引力是相互作用力；D(×)人所受的重力和人對吊椅的壓力

是不同性質(zhì)的兩個(gè)力。

答案：B二力平衡條件的應(yīng)用(1)判斷未知力的大小和方向①若物體只受兩個(gè)力的作用，且保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，

那么這兩個(gè)力一定是一對平衡力，必定滿足“同體、等大、反向、共

線”四個(gè)條件。知道其中一個(gè)力，即可求出另一個(gè)力。②物體在水平方向上受到一對作用力，在豎直方向上也受到一對

作用力，若物體能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則水平方向的

一對力是平衡力，豎直方向的一對力也是平衡力。知道一個(gè)力，

即可求出對應(yīng)的平衡力。一、二力平衡(2)判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)若物體只受到兩個(gè)力，且這兩個(gè)力滿足“同體、等大、反向、共線”四個(gè)

條件，那么可以判斷該物體一定處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。一、二力平衡

二力平衡是最簡單的一種受力平衡情形。當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們也說這幾個(gè)力平衡(equilibrium),物體處于平衡狀態(tài)。一、二力平衡課堂練習(xí)吊車以2m/s的速度將重為1×10?N的物體勻速向上

吊起，這時(shí)鋼索對重物的拉力是

N;若鋼索改為以3m/s的速度使重物勻速下降，此時(shí)鋼索對重物的拉力大小是

N,方向

。

【解答】重物勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到豎直向下的重力

和豎直向上的拉力，拉力和重力是一對平衡力，大小相等，所以拉力大

小是1×10?N;若鋼索改為以3m/s的速度使重物勻速下降，重物仍

做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力，拉力和重

力是一對平衡力，大小相等，所以拉力大小仍是1×10?N。答案：1×10?1×10?

豎直向上PART02課堂總結(jié)課堂總結(jié)PART03練習(xí)與應(yīng)用老師喜歡在課堂上表演科學(xué)魔術(shù)，如圖是老師表演的“空手吸易拉罐”魔術(shù)，將手掌用力按壓在易拉罐底部，然后舉起手臂，易拉罐就離開了桌面。有關(guān)敘述不合理的是（）A．該魔術(shù)表演成功的關(guān)鍵是盡可能擠出易拉罐和手之間的空氣B．易拉罐在空氣中受到浮力的作用C．易拉罐保持靜止時(shí)，易拉罐的重力和大氣的壓力是一對相互作用力D．易拉罐保持靜止時(shí)，易拉罐的重力和易拉罐對手的壓力不是一對平衡力練習(xí)與應(yīng)用【答案】C【解答】解：A、表演魔術(shù)時(shí)，盡可能擠出易拉罐和手之間的空氣，易拉罐在大氣壓力的作用下被“吸”起，故A正確；B、浸在空氣中的物體受到浮力，所以易拉罐在空氣中受到浮力的作用，故B正確；C、易拉罐保持靜止時(shí)，受到的重力和大氣的壓力是作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，不是一對相互作用力，故C錯(cuò)誤；D、易拉罐保持靜止時(shí)，易拉罐的重力和易拉罐對手的壓力是作用在不同物體的兩個(gè)力，不是一對平衡力，故D正確。故選：C。據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，天舟十二號貨運(yùn)飛船于2021年5月30日5時(shí)01分，采用自主快速交會(huì)對接模式精準(zhǔn)對接于天和核心艙后向端口，整個(gè)過程歷時(shí)約8小時(shí)。對接以后天舟二號相對于核心艙處于

（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）狀態(tài)。天舟十二號繞地球運(yùn)行時(shí)受到的力

（選填“平衡”或“不平衡”）。練習(xí)與應(yīng)用【答案】靜止；不平衡?！窘獯稹拷猓和瓿蓪雍?，天宮十二號與天和核心艙的位置不再發(fā)生變化，以天和核心艙為參照物，天舟十二號是靜止的，天宮十二號在繞地球圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向不斷發(fā)生改變，受力不平衡。故答案為：靜止；不平衡。下列四種情形中，屬于二力平衡的是（）練習(xí)與應(yīng)用【答案】B【解答】解：A、圖中兩個(gè)力雖然大小相等、方向相反、在同一直線上，但是兩個(gè)力是作用在兩個(gè)物體上，故不是平衡力，故A不合題意；B、圖中兩個(gè)力大小相等、方向相反、在同一直線上，還作用在同一物體上，故是一對平衡力，故B符合題意；C、很顯然，圖中兩個(gè)力大小不等，故不是平衡力，故C不合題意；D、圖中兩個(gè)力雖然大小相等、方向相反、作用在同一物體上，但兩個(gè)力不在同一直線上，故不是平衡力，故D不合題意；故選：B。A．B．C．D．如圖所示，AB為兩個(gè)彈簧秤，鉤碼G為50牛頓，如不計(jì)滑輪摩擦和繩重，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)AB彈簧秤的讀數(shù)分別為（）A．50牛頓0牛頓 B．50牛頓50牛頓C．0牛頓50牛頓 D．50牛頓100牛頓練習(xí)與應(yīng)用【答案】B【解答】解：由圖知，A彈簧測力計(jì)保持靜止，說明A彈簧測力計(jì)水平方向上受力平衡，鉤碼的重力為50N，則彈簧測力計(jì)示數(shù)為50N，彈簧測力計(jì)受到水平向左的拉力也為50N；同理，B測力計(jì)兩端受的力都是50N，示數(shù)也為50N。故選：B。PART04提升訓(xùn)練某同學(xué)在國慶期間隨父母從寧波火車站乘動(dòng)車去杭州觀看亞運(yùn)會(huì)，從寧波到杭州的路程是193km,動(dòng)車行駛的平均速度為200km/h。（1）畫出動(dòng)車靜止時(shí)所受力的示意圖。（2）若動(dòng)車在某段時(shí)間內(nèi)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)其所受阻力