八年级物理 7-1 力7-2 力的测量 北师大版知识精讲

初二物理7-1 力7-2 力的测量北师大版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容：
§7-1 力§7-2 力的测量
知识结构：
概念——力是物体对物体的作用
可使物体发生形变
力的作用效果运动的快慢
可使物体的运动状态改变
力运动的方向
力的作用是相互的
力的单位——牛顿（N）
力的三要素——力的大小、方向、作用点
弹簧测力计的原理
力的测量
弹簧测力计的使用
基础知识的理解与重点、难点知识分析：
（一）力的概念：力通常用字母“F”来表示。

物理学中所说的力的含义要比生活中所说的力的含义狭窄、确切的多。

人推车人压跳板人举杠铃
人推车、人压跳板、人举杠铃都需要力，当这些力出现时，都伴随着肌肉紧X，所以力的概念最初是由肌肉紧X而来的。

但是：
重物压海绵汽车拉拖车磁铁吸引铁钉
尽管没有肌肉紧X，但是仍然存在着力，这里的推、拉、提、压、举等都是物理学中所说的力，即：力是物体对物体的作用。

其中的两个“物体”并不是指同一个物体，理解力的
概念时必须注意：（1）必须有两个或两个以上的物体才能产生力的作用，单独一个物体不能产生力的作用，既要有施力物体又要有受力物体（2）产生力的作用与否跟两物体是否接触无关，相互接触的物体之间可能没有力的作用，例如：放在光滑水平桌面上的两只球相互接触，它们之间并不存在力的作用(忽略万有引力的作用)。

相互不接触的物体之间可能发生力的作用，例如苹果落地，苹果与地球它们之间并没有直接接触；再例如：磁铁与铁钉之间存在距离时，铁钉仍然被吸引了起来
物体对物体的作用方式可分成两大类：一类是物体间直接接触而产生的力，如拉力、压力、推力等；另一类是物体间没有直接接触也会产生的力，如重力，电磁力等。

（3）物体间力的作用是相互的。

施力物体同时又是受力物体，这种相互间的作用是同时发生又同时消失的，没有先后之分。

例如手提一桶水时，会感到手受到水桶向下的拉力。

可见，不但手对水桶施加了拉力，同时水桶对手也施加了拉力。

（二）力的作用效果
力的作用效果之一是使物体发生形变。

例如用力压弹簧，弹簧就会收缩；小孩用力压木板，木板就会弯曲；拉弓射箭，弓会变形；还有人眼不容易观察到的但确实存在的微小形变。

力的作用效果之二是还可以使物体的运动状态发生变化。

（注：物体的运动状态改变包括下面几种情况：a．物体由静止变为运动；b．物体由运动变为静止；c．物体运动由慢变为快；d．物体运动由快变化为慢；e．物体改变运动方向；f. 物体运动快慢和方向的同时改变。

）若物体的运动情况属于上面的任何一种变化，则它的运动状态就发生了改变。

汽车遇到路障，阻力使汽车由运动变为静止且也发生了形变；滚在地面的足球被脚踢跑了，力使足球改变了运动方向和快慢；主攻手用力向下扣球，球就改变运动方向，急速下落。

总之：力可以使物体运动的快慢或运动的方向发生变化，力还可以使物体发生形变。

（三）力的三要素：
如果想把门拉开，按照图中A所表示的方向用力会把门拉开吗？
1. 用方向相同但大小不同的两个力，先后作用在B点，开门的效果一样吗？
2. 用大小相同但方向不同的两个力先后作用在B点，开门的效果一样吗？（拉和推）
3. 用同样大小的力按图中的方向分别作用在B点和C点时，开门的效果一样吗？
可见，力产生的效果与力的大小、方向、作用点有关。

在物理学中物理量分两大类，一类物理量只需要表示出大小即可，如L = 5米，即明确表示一个物体的长度是5米；另一类物理量光有大小还不行，还需要指出它的方向，如用50牛的力作用在某物体上，这仅表示了力的大小，如果力作用在该物体上的方向不同，作用效果就完全不同了。

另外，一个力作用在物体上的作用点不同，产生的效果也不同，因此我们说只有当力的大小、方向、作用点都确定时，这个力才是唯一确定的力，只要有一个不同，力的作用效果就不同。

因此我们把力的大小、方向、作用点称为力的三要素。

（四）力的测量
1. 力的大小
力有大小：例如“手无缚鸡之力”、“力举九鼎”。

这些都表明力有大小。

力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，（这是以科学家牛顿的名字命名的单位）简称牛（N）。

1牛的力较小，相当于托起两个鸡蛋的力。

2. 力的测量
（1）测量力的基本原理：力有大小，力的大小不同，产生的效果也就不同，当用力来改变物体的形状时，力越大，形变也越大，物理学中，我们就是利用这个道理来测量力的。

（2）力的测量工具
①测量力的仪器叫做测力计，测力计的种类很多，弹簧测力计是最常用的一种，图中所示是实验室中常用的弹簧测力计。

（3）弹簧测力计的构造及工作原理
①弹簧测力计的构造：主要由弹簧、挂钩、外壳、刻度盘指针组成，常见的弹簧测力计如
图所示，其中盘面上的“N”表示牛顿
②弹簧测力计的工作原理
弹簧受力后就会变长，变长后的弹簧比原弹簧长出的部分，叫做弹簧的伸长。

在弹性X围内，拉力越大，弹簧的伸长就越长，人们正是根据这个原理制成的弹簧测力计。

③弹簧测力计的使用：正确使用弹簧测计应当注意以下几个方面：
⑴使用弹簧测力计测量力之前，首先要看清它的测量X围，保证加在弹簧秤上的力不超过它的量程，否则会损坏弹簧秤；要弄清弹簧测力计的最大刻度及最小分度值，还要对弹簧测力计进行校零。

(2)测量时，要使弹簧的伸长的方向与所测力的方向保持一致，这样才能使测出的力准确；因为弹簧及挂钩有一定的重力，所以弹簧秤水平使用与竖直使用时指针的位置会略有不同，为此每次使用前我们应考虑测量时弹簧秤是竖直使用还是水平使用，然后将弹簧秤放置到使用时的位置进行调零。

另外在测量之前最好把秤钩轻轻来回拉动几次，目的是为了防止弹簧在秤壳中受阻，影响测量力的准确性。

(3)最后读数时应在弹簧秤指针静止不动时，眼睛的视线与指针相平，然后根据指针所指的位置是几大格几小格得出所测力的大小。

【典型例题】
例题1. 请分析手拍桌面这一过程中的施力物体和受力物体。

解析：手拍桌面的力是手对桌面施加拍打的作用，施力物体是手，受力物体是桌面；反之，桌面对手也有力的作用，施力物体是桌面，受力物体是手，所以手拍桌面会感到疼。

例题2. 关于力的说法，正确的是（）
A. 力是物体对物体的某种作用
B. 只有直接接触的物体间，才可能有力的作用
C. 对于一个力，不可能只有受力物体，没有施力物体
D. 在空中飞行的足球，仍受到脚对足球的推力
解析：力是物体对物体的作用，这两个物体之间必须存在某种作用，才产生力，而这两个物体是否接触并不是关键。

有些物体必须接触才可能产生力，例如，脚与足球，脚踢足球时，脚与足球之间才有力的作用，足球飞出去，脚对足球的推力就不存在了，对于一个力，不可能只有受力物体，而没有施力物体。

另一方面若脚与足球仅仅接触，而没有某种形式的作用，也不产生力的，也就是说，两个接触的物体不一定有力的作用；再比如，有些物体不必接触也可能有力的作用，例如磁体间的相互作用，在没有接触前就产生了。

A C正确。

例题3. “人推墙时，人先对墙有推力，而后墙对人也有了推力，”这句话是否正确？为什么？
解析：粗看起来，这句话好象是正确的，人对墙有推力，墙对人也有推力，这是不错的，问题在于这两个力有无先后之分，必须在对力的相互作用性做出正确理解后方能正确判断。

答：这句话是错误的。

因为力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，施力物体和受力物体同时存在，不分先后。

例题4. “鸡蛋碰石头”，鸡蛋被碰破，而石头完好无损，这个事实说明（）
A. 鸡蛋受到力的作用，而石头没有受到力的作用
B. 鸡蛋受到较大的力的作用，而石头受到较小的力作用
C. 它们之间相互作用的力一样大，只不过石头比鸡蛋硬
解析：这个事实应从两方面思考，一是根据物体间力的作用是相互的可知。

在鸡蛋碰石头的过程中，每个物体既是受力物体，同时也是施力物体，两个物体间力的作用是相互的，也就是说，鸡蛋作用在石头上的力大小等于石头作用在鸡蛋上的力。

因而A和B错误。

二是每个物体的承受力不同，石头比鸡蛋硬，同样大的力作用在石头，石头没有损坏，而鸡蛋却破损就是这个道理。

C正确。

例题5. 如图所示，F1 = F3 =F4> F2，拉同一根锯条，使其发生图中（a）、（b）、（c）、（d）四种形变。

⑴能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是______图和______图。

⑵能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是______图和______图。

⑶能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是______图和______图。

⑷在上述（a）与（c）图中，控制______，研究______与______之间的关系，这种研究问题的方法，在物理学上叫作______法。

解析：这是一题考查力的三要素与力的作用效果之间关系的题目。

（1）当力的方向、作用点相同时，F1> F2，锯条形变程度不同，则能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是（a ）图和（b ）图。

（2）当力的大小和作用点相同时，F1与F3的方向相反，锯条形变方向不同，则能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是（a ）图和（c ）图。

（3）当力的大小和方向相同时，F1和F4的作用点不同，锯条形变程度不同，则能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是（a ）图和（d ）图。

（4）（a ）与（c ）图是控制力的大小和作用点不变，研究力的作用效果与力的方向之间的关系，这种研究问题的方法叫作控制变量法。

例题6. 下列物体运动状态发生改变的是（）
A. 汽车刹车时，从运动变为静止
B. 火车在水平直轨道上匀速行驶
C. 汽车行驶在盘山公路上
D. 弹簧被拉长
解析：汽车刹车时，运动快慢发生变化，汽车行驶在盘山公路上，说明汽车运动路线是弯曲的，汽车的运动方向不断变化。

所以A C 选项中物体运动状态发生改变。

火车匀速行驶在平直轨道上，火车运动快慢保持不变，运动路线是直线，运动方向也没有改变，B 选项中火车的运动状态没有改变。

弹簧被拉长说明物体在力的作用下改变了形状。

A C正确。

例题7. 图中所示，该弹簧测力计的分度值是，量程是，此时弹簧测力计所受拉力为N。

解析：因为每一大格表示1 N，而一大格中有5小格，则每一小格表示，即弹簧测力计的分度值为，量程为0-5 N，此时弹簧测力计所指位置在18格处，示数为18×。

例题8．图中的（a）、（b）、（c）三图分别表示投球手把静止的棒球投掷出去，接球手把飞来的棒球接住和击球手将迎面飞来的棒球反向击出，在图中棒球的运动情况有什么变化？由此可以得出什么结论？
解析：（a）图表示棒球在投球手用力投掷下，由静止变为运动而飞出去了；（b）图表示运动的棒球被接球手接住而由运动变为静止；（c）图则表示向右飞行的棒球被击球手用球棒打击而改变了运动方向。

由此可以得出力使物体的运动状态发生了改变。

【模拟试题】
一、选择题
1. 下面关于力的几种说法中，正确的是( )
A．施力物体一定同时也是受力物体
B．不接触的物体之间一定没有力的作用
C．马拉车时，马对车有力的作用，车对马没有力的作用
D．发生力的作用时，可能只有施力物体，没有受力物体
2. 下列对磁铁吸引铁钉的说法中正确的是：（）
A. 铁钉被磁铁吸引，铁钉并不吸引磁铁
B. 磁铁吸引铁钉，铁钉也吸引磁铁
C. 两者没有接触，它们之间没有力的作用
D. 无法判断
3. 用绳子系住水桶，手握住绳子从井中提水，手受到竖直向下的拉力，此拉力的施力物体是（）
A. 地球
B. 水桶
C. 绳子
D. 手
4. 在水中划船，使船前进的力是( )
A. 船受到的压力
B. 船受到的支持力
C. 桨对水的作用力
D. 水对桨的作用力
5. 推门的时候，推力作用在离门轴较远的点比作用在离门轴较近的点，容易打开门或关上门，这是什么因素影响了力的作用效果( )
A．力的大小B．力的方向
C.力的作用点D．力的大小和方向
6. 如图1所示，使一薄钢条的下端固定，分别用不同的力去推它，使其发生（a）、（b）、（c）、(d)各图中的形变，如果力的大小F1=F3=F4＞F2，那么，能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是( )
A．图(a)和（b）B．图(a)和（c）
C．图(a)和（d）D．图(b)和（d）
图1
7. 下列事实不属于力的作用效果的是：（）
A. 物体由静止到运动
B. 乒乓球被压坏了
C. 火车在拐弯
D. 卫生球变小了
8. 在图2所指出的四个力中，使受力物体运动状态发生改变的是（）
9. 甲、乙两个滑冰者面对面静止站在冰面上，如果甲对乙用力推一下，其结果是：（）
A. 甲、乙将同时相对离开；
B. 甲仍静止，乙被推开；
C. 乙受到甲的推力作用，甲不受到推力作用；
D. 乙受到推力大于甲受到的推力；
二、填空题
1. 风吹草动，施力物体是，受力物体是，判断它受到了力是观察到。

2. 如图4所示，放在水平桌面上的一本书所受的支持力，施力物体是,方向。

3. 写出下列各力的施力物体和受力物体：
（1）脚踢足球的力，施力物体是，受力物体是；
（2）弹簧秤拉住重物的力，其施力物体是，受力物体是；
（3）磁体吸引铁块的力，其施力物体是，受力物体是。

4. 力的、、叫做力的三要素，它们都能够影响力的。

5. 在国际单位制中，力的单位是，简称，符号是。

6. 测量力的大小的工具是，实验室常用测量力的大小的工具是，它是依据的道理制成的。

7. 如图5所示，开门时，用手推在A处比推在B处更容易打开。

这表明力的作用效果跟有关。

图5
8. 如图6所示，图6(a)表示力可以。

图(b)表示力可以。

所以图中说明了力的作用是。

图6
三、实验题
1. 使用弹簧秤应注意：
（1）使用前首先要观察它的________和________ ，所测拉力________应在弹簧秤的
________之内。

（2）测量前应调节弹簧秤面板，使指针指在________处。

（3）使用弹簧秤测力时，拉力方向应和弹簧秤________一致。

（4）读数时，眼睛的视线要跟弹簧秤的________所指示的位置________。

2. 把下列三句话中体现的物理知识用一句话表达出来
（1）滚动的小球因为受阻力作用越滚越慢
（2）静止的小车在推力作用下开始运动
（3）下落的石子因受地球吸引而越落越快
概括：。

四、简答题:
1. 分别写出下列三种现象中力对物体的作用效果表现是什么？
2. 回忆以下事实：
游泳时，用手向后划水，人会前进；
游泳运动员在转弯时，用力蹬游泳池边；
你能解释以上的实验和事例吗？解释为什么游泳时，用手向后划水，人会前进的原因？
【试题答案】
一、选择题
1. A
2. B
3. C
4. D
5. C
6.B 7 D 8.D 9. A
二、填空题：
1. 风草草动了
2. 桌面向上
3. 脚足球；弹簧重物；磁铁铁块
4. 大小方向作用点作用效果
5. 牛顿牛N
6. 测力计弹簧测力计弹簧的伸长跟所受到的拉力成正比
7. 力的作用点有关
8. 改变物体的运动方向；改变物体的形状；使物体的运动状态或形状发生改变。

三、实验题
1. 量程最小刻度大小测量X围零刻度线拉杆方向平行刻度垂直
2. 力改变了物体的运动状态
四、简答题
1. 改变物体的运动快慢；使物体形状发生改变；使物体的运动方向发生改变
2. 因为物体间力的作用是相互的。

当人用手向后划水时，人对水施加向后的力的作用，同时水对人施加向前的力的作用，所以人就前进。

游泳时，人用手向后划水。

若以人为研究对象，则受力物体是人，施力物体是水；若以水为研究对象，则受力物体是水，施力物体是人。

游泳运动员在转弯时，用力蹬游泳池边。

若以人为研究对象，则受力物体是人，施力物体是池边；若以池边为研究对象，则受力物体是池边，施力物体是人。

总之，研究对象一定是受力物体，另一个物体就是施力物体。