初中物理力教学课件

运动力——万物的秘密们验第一章我每天都在体力力无处不在，它藏在我们生活的每一个细节中每天清晨，当你用力推开厚重的被子时，你就在施加推力；当你背着书包走向学校时，你的肩膀感受到拉力；当你按下电梯按钮时，你的手指施加压力这些看似平凡的动作，都蕴含着深刻的物理原理物理学告诉我们，力是物体与物体之间相互作用的结果没有力，世界将是静止的；有了力，万物才能运动、变化、充满生机见实验看不的手——力的感知闭眼推墙实验请大家闭上眼睛，用手用力推墙你能感受到什么？虽然墙没有移动，但你的手掌能清楚地感受到一股阻力这就是力！虽然我们看不见它，但我们的身体能够真切地感受到它的存在触觉的物理学义质力的定与本对够变运动态力是物体物体的作用，能改物体的状或形状力的本质是什么？简单来说，力是一个物体对另一个物体的作用这种作用可以历史小知识•改变物体的运动速度（加速或减速）•改变物体的运动方向•使静止的物体开始运动•使运动的物体停止•改变物体的形状（拉伸、压缩、弯曲）在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），这是为了纪念伟大的物理学家艾萨克·牛顿而命名的顿一个牛有多大？1N

0.1kg标准定义质量换算1牛顿等于100克重的苹果所受到的重力大小大约相当于一个小苹果的重量类力的型大揭密在我们的日常生活中，存在着各种各样的力让我们一起来认识这些隐形的朋友摩擦力弹力当你搓热双手时感受到的阻力，当溜冰鞋在冰面上逐渐停下来时的阻碍蹦床让你高高弹起的力量，高楼大厦中减震器的原理弹力来源于物体形力摩擦力既能帮助我们行走，也会阻碍物体的运动变后恢复原状的趋势重力拉力与推力让跳伞运动员安全降落的力，让宇航员在月球上轻盈跳跃的神奇感受重拔河比赛中双方较量的力量，火箭冲向太空时发动机产生的巨大推力这力是地球对所有物体的吸引力些都是接触力的典型代表视力的三要素可化要完整描述一个力，我们需要知道它的三个基本要素就像描述一个人需要姓名、年龄、住址一样，描述力也有固定的身份证大小方向作用点用弹簧测力计可以准确测量力的大小不同的推与拉产生完全不同的效果力的方向决搬长木板时，抓住中点比抓住端点要省力得力有不同的强度，从轻轻触摸到用力推拉，大定了物体将向哪个方向运动或变形多力的作用点不同，产生的效果也截然不小各不相同同动力的三要素画演示箭头长度代表大小箭头方向代表力的箭头起点代表作用方向点在物理图中，箭头越长，表示力越大这种直观的箭头指向的方向就是力的箭头的起始位置表示力的表示方法帮助我们快速理作用方向向上的箭头表作用点不同的作用点会解力的强弱示向上的力，向右的箭头产生不同的力学效果表示向右的力实验弹测计用簧力称重实验步骤

1.检查弹簧测力计的零点，确保指针指向零位

2.将被测物体挂在测力计的挂钩上

3.等待指针稳定后读取数值

4.记录测量结果，注意单位是牛顿（N）误差分析视线误差读数时眼睛要与刻度线平齐零点误差使用前必须校准零点弹簧老化长期使用会影响弹簧弹性注意弹簧测力计有量程限制，超过最大量程会损坏仪器，使用时要特别注意图头力的示——会画力的箭在物理学中，我们用箭头来表示力，这种表示方法叫做力的图示掌握正确的画法是学好力学的基础技能0102确定标度画出箭头选择合适的比例尺，比如1cm代表10N，从作用点开始，按照力的方向画出箭头，这样可以准确表示力的大小箭头长度要符合标度要求03标注信息在箭头旁边标注力的大小和名称，比如F₁=50N在复杂的力学问题中，物体往往受到多个力的作用学会画力的图示，可以帮助我们清晰地分析和解决这些问题们哪第二章我能感受到些特殊的力？在力的大家族中，有几种力与我们的生活特别密切它们各有特点，发挥着不同的作用让我们深入了解这些特殊的朋友，看看它们是如何影响我们的日常生活的接下来的几节课，我们将详细探讨摩擦力、重力、弹力等重要概念每一种力都有其独特的性质和作用规律，理解它们将帮助你更好地认识我们生活的物理世界还捣摩擦力英雄是蛋鬼？摩擦力是一把双刃剑，既是我们生活的帮手，也是我们前进路上的阻碍摩擦力的英雄一面摩擦力的捣蛋一面行走保障没有摩擦力，我们无法正常行走意外滑倒雪天路滑导致的摔伤事故安全制动汽车急刹车时，轮胎与地面的摩擦力挽救生命机械磨损零件之间的摩擦导致机器老化握持物品手与物品之间的摩擦力让我们能够抓住东西能源消耗克服摩擦力需要额外的能量书写绘画笔与纸之间的摩擦力让我们能够留下痕迹交通事故路面湿滑时车辆失控安全提醒据统计，每年冬季因路面结冰导致的滑倒摔伤事故高达数万起了解摩擦力的特性，学会在不同环境下保护自己非常重要对冰面vs柏油路的摩擦力比冰面（摩擦力小）柏油路面（摩擦力大）10%100%相对于干燥路面的摩擦系数标准摩擦系数基准调摩擦力的控方法增大摩擦的方法•在冰雪路面撒沙子或盐•穿防滑鞋底的鞋子•增加接触面的粗糙度•增大正压力减小摩擦的方法•在机器零件间加润滑油•使用滚动代替滑动•减小接触面粗糙度•使用轴承等装置工程应用案例F1赛车的轮胎采用特殊的花纹设计和橡胶配方，在不同的赛道条件下提供最佳的摩擦力干燥赛道使用光滑轮胎增加接触面积，雨天使用深花纹轮胎排水防滑们绳重力——我的地球索牛顿的苹果传说虽然苹果砸中牛顿的故事可能是传说，但重力的发现确实改变了人类对宇宙的认识重力不仅让苹果落地，更重要的是，它让地球能够抓住大气层，让月球围绕地球转动，让地球围绕太阳运行没有重力，地球上的一切都会飘向太空，生命将无法存在重力是维系我们世界秩序的根本力量

9.

81.6地球重力加速度月球重力加速度米每二次方秒m/s²米每二次方秒m/s²在月球上，宇航员可以轻松跳起几米高，这就是因为月球的重力只有地球的六分之一这个现象帮助我们更直观地理解重力的作用弹隐弹力藏的能量簧弹力是物体发生弹性形变时产生的恢复力这种力源于物体内部分子间的相互作用，体现了物质的基本性质弹力的日常体验床垫弹性为什么软硬适中的床垫睡起来最舒服？钢球反弹从高处落下的钢球为什么能弹回来？弓箭射击拉弓时储存的能量如何转化为箭矢的动能？汽车悬挂减震弹簧如何让乘坐更舒适？胡克定律英国科学家胡克发现在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比公式表示为F=kx，其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量但要注意，弹力有其限度当力超过物体的弹性限度时，物体会发生永久形变，甚至断裂这就是为什么弹簧不能无限拉伸的原因拉力与推力拔河的物理学拔河比赛是理解拉力最好的例子虽然看起来是两队在比力气，但实际上涉及复杂的物理原理力的平衡当绳子不动时，两边的拉力大小相等，方向相反，处于平衡状态这时比拼的是谁能坚持更久摩擦力的关键作用脚与地面的摩擦力是获胜的关键摩擦力越大，越不容易被拖动这就是为什么要穿防滑鞋的原因重心的重要性身体重心越低越稳定专业的拔河选手都会采用低重心的姿势，增加稳定性安全提醒拔河时如果一队突然放手，另一队会因为惯性而向后倒地这个现象完美展示了牛顿第一定律——物体具有保持原有运动状态的倾向顿运动第三章牛三大定律——的则法如果说力是理解物理世界的钥匙，那么牛顿三大定律就是打开运动奥秘的万能钥匙这三个看似简单的定律，揭示了宇宙中所有物体运动的基本规律从行星的运行到原子的振动，从巨大的星系到微小的粒子，牛顿的三个定律统治着整个物理世界掌握这些定律，你就掌握了理解运动的基本工具接下来，我们将逐一深入学习这三个改变世界的定律，看看它们如何解释我们周围的一切运动现象萨顿颗砸艾克·牛一苹果出的物理奇迹1643年出生的牛顿，在23岁时就提出了运动三定律，彻底颠覆了人类对运动的理解在那个没有现代科学仪器的时代，他仅凭观察和思考就发现了支配整个宇宙的基本规律如果说我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上这句话体现了牛顿的谦逊，但他的成就确实让后人能够站得更高，看得更远牛顿三定律成为了经典力学的基石，至今仍在指导着工程设计、航天技术等各个领域顿惯牛第一定律性定律一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态这个定律揭示了物体的一个基本属性——惯性惯性是物体保持原有运动状态的性质，质量越大的物体惯性越大汽车急刹车现象桌布抽拉实验当汽车突然刹车时，乘客的身体由于惯性继续向前运动，这时安全带的作快速抽走桌布而桌上物品不动的魔术，其实就是惯性定律的体现物品用就体现出来了——它提供向后的拉力，保护乘客安全由于惯性要保持静止状态，所以留在了原地顿牛第二定律力与加速度这是牛顿三定律中最重要、应用最广泛的一个定律它建立了力、质量和加速度之间的定量关系这个简洁的公式包含了丰富的物理内涵力的作用效果质量的惰性作用加速度的方向力越大，物体获得的加速度越大想要让物质量越大的物体越难改变其运动状态这就加速度的方向总是与合外力的方向相同力体运动得更快，就需要施加更大的力是为什么推动重物需要更大力气的原因向前，物体就向前加速；力向后，物体就减速通过实验验证推动相同质量的小车时，力越大，小车的加速度越大；推动不同质量的小车时，质量越大，在相同力作用下加速度越小篮关打球中的力与速度系篮球运动是观察牛顿第二定律的绝佳例子让我们分析一次完整的投篮过程1起跳阶段腿部肌肉施加向上的力，克服重力，身体获得向上的加速度力越大，起跳速度越快2出手瞬间手对球施加推力，球获得初始速度推力的大小和方向决定了球的飞行轨迹和速度3飞行过程球在空中只受重力作用，产生向下的加速度，这就是为什么球的轨迹是抛物线的原因4落入篮筐球与篮筐碰撞时，篮筐对球施加向上的力，改变球的运动方向和速度顿牛第三定律作用力与反作用力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、作用在不同物体上这个定律告诉我们力总是成对出现的你推墙的同时，墙也在推你；地球吸引你的同时，你也在吸引地球游泳中的第三定律踢足球的力学分析游泳时，手臂向后推水（作用力），水向前推人（反作用力），人因此前进游泳技术越好，能够更有效地利用这种相互作用力脚踢球时，脚对球施加向前的力，球对脚施加向后的力这就是为什么踢硬球时脚会疼的原因——球踢回了你的脚！喷火箭升空气与反推力的力量火箭升空是牛顿第三定律最壮观的应用火箭发动机向下喷射高温高速的气体，根据第三定律，气体对火箭产生向上的反作用力，推动火箭升空燃料燃烧火箭内部的液体或固体燃料与氧化剂混合燃烧，产生高温高压的气体气体加速高压气体通过喷管急剧膨胀，被加速到极高的速度向下喷出反作用力产生根据牛顿第三定律，向下喷射的气体对火箭产生向上的反作用力火箭升空当向上的推力大于火箭的重力时，火箭开始加速向上运动有趣的是，火箭在太空中也能正常工作，因为它不需要推空气，而是通过喷射自身携带的物质来获得推力这证明了牛顿第三定律的普适性观生活中的力学奇掌握了牛顿三定律，我们就能解释生活中许多有趣的现象让我们用物理学的眼光重新审视这些日常经历公交车起步时的身体感受魔方的转动力学指尖陀螺的物理原理公交车突然启动时，你的身体向后倾倒，这是因转动魔方时，手指施加的扭转力改变各层的角速指尖陀螺能够持续旋转，体现了角动量守恒定为座椅给你向前的推力，但你的身体由于惯性要度每一次转动都涉及力矩的计算和角动量的守律轴承减小了摩擦力，使得陀螺能够长时间保保持静止状态当车突然刹车时，情况正好相恒熟练的魔方选手能够精确控制每个动作的力持旋转状态这是惯性定律在旋转运动中的体反度和速度现力与未来科技磁悬浮列车利用强磁场产生的磁力使列车悬浮在轨道上方，消除了轮轨摩擦，实现超高速运行这是人类对摩擦力控制技术的最高成就之一仿生机器人现代机器人配备精密的力觉传感器，能够模仿人类的触觉，实现精确的力控制先进的机器人手臂可以轻柔地抓取鸡蛋而不会破损课动战赛堂互力学趣味挑理论学习之后，让我们通过有趣的挑战来检验和巩固所学知识这些挑战不仅能加深理解，还能培养科学思维和探索精神挑战一徒手撕电话本挑战二力的类型识别游戏挑战三力的方向预测看似不可能的任务，其实蕴含着摩擦力的奥通过指定动作判断涉及的力推门（推给出不同情境，预测力的作用方向和效果秘关键在于减少纸张间的摩擦力——将电力）、拉拉链（拉力）、摩擦手掌（摩擦球从斜坡滚下、弹簧被压缩后释放、两个磁话本弯曲成弧形，减少接触面，然后快速撕力）、跳跃（弹力+重力）这个游戏帮助铁相互作用等通过预测和验证，加深对力开这个实验展示了如何通过改变接触条件同学们将理论知识与实际动作联系起来的方向性的理解来控制摩擦力参与这些挑战的同学，不仅能获得知识，还能体验到科学探索的乐趣记住，每一个物理现象背后都有其科学道理！问见问题科学大答力学常速答学习力学过程中，同学们经常会提出一些非常有趣的问题让我们一起来解答这些日常生活中的力学疑惑问题为什么下坡比上坡省力？问题电梯启动时为什么会觉得重或轻？答案重力可以分解为沿坡面向下和垂直于坡面的两个分力下坡时，重力的坡面分力答案电梯向上加速启动时，你需要额外的向上的力来获得加速度，地面对你的支撑力与运动方向相同，起到助推作用；上坡时，重力的坡面分力与运动方向相反，需要克增大，感觉变重；电梯向下加速时，支撑力减小，感觉变轻这种感觉变化反映了服这个阻力，所以感觉费力加速度对受力的影响更多有趣问题•为什么轮胎有花纹？•宇航员在太空中如何移动？•为什么不同材质的球弹跳高度不同？•走路时脚与地面的作用力是什么？总结识图力学知地经过系统学习，我们已经掌握了力学的基本知识让我们通过知识地图来回顾和整理这些重要概念力的概念力的三要素物体对物体的作用，能改变物体的运动状态或形大小、方向、作用点，缺一不可状牛顿三定律摩擦力惯性定律、F=ma、作用反作用定律阻碍物体相对运动的力，可调控弹力重力物体形变产生的恢复力，遵循胡克定律地球对物体的吸引力，方向竖直向下建议同学们将这个知识结构图打印出来，贴在学习桌前在遇到力学问题时，可以根据这个地图快速定位相关概念，建立系统性的解题思路认发变知力，引世界的改科学的种子在好奇心的土壤中发芽，在实践的阳光下成长通过这次力学之旅，你们不仅学会了科学知识，更重要的是培养了科学的思维方式每当你们看到苹果落地，想到的不再只是苹果掉了，而是重力在作用；每当你们推门，想到的不是门开了，而是我施加了推力这种科学视角将让你们成为生活中的物理侦探，能够用科学原理解释和预测周围的现象从牛顿的苹果到爱因斯坦的相对论，从伽利略的斜面实验到现代的粒子加速器，正是一代代科学家的好奇心推动着人类认识世界的进程希望你们保持这份对自然的好奇心，用科学的眼光观察世界，用理性的思维分析问题也许在你们中间，就有未来的牛顿、爱因斯坦，用科学的力量改变世界，创造更美好的未来！让我们一起，在科学的道路上勇敢前行！。