批準文號：粵發(fā)改價格2017434號舉報電話：12358定價：8.09元經(jīng)全國中小學教材審定委員會義務(wù)教育教科書物理八年級（下冊）華東地區(qū)初中物理教材編寫組編著上海科學技術(shù)出版社廣東教育出版社PHYSICScJOEE責任編輯：李敏怡李智郝琳琳陳潔輝責任技編：楊啟承美術(shù)編輯：陳國梁義務(wù)教育教科書物理八年級下冊華東地區(qū)初中物理教材編寫組編著廣東教育出版社出版上海科學技術(shù)出版社（廣州市環(huán)市東路472號12-15樓）郵政編碼：510075網(wǎng)址：廣東新華發(fā)行集團股份有限公司發(fā)行汕尾市博雅印務(wù)有限公司印刷（汕尾市城區(qū)新地村一路）787毫米1092毫米16開本8.25印張165000字2012年12月第1版2019年12月第8次印刷ISBN978-7-5406-9830-0定價：8.09元批準文號：粵發(fā)改價格2017434號舉報電話：12358著作權(quán)所有請勿擅用本書制作各類出版物違者必究如有印裝質(zhì)量或內(nèi)容質(zhì)量問題，請與我社聯(lián)系。質(zhì)量監(jiān)督電話：020-87613102郵箱：gjs-quality購書咨詢電話：020-87772438cJOEEB目錄1第六章力和機械6.1怎樣認識力26.2怎樣測量和表示力86.3重力126.4探究滑動摩擦力186.5探究杠桿的平衡條件246.6探究滑輪的作用30第八章神奇的壓強8.1認識壓強628.2研究液體的壓強708.3大氣壓與人類生活75第七章運動和力7.1怎樣描述運動387.2怎樣比較運動的快慢427.3探究物體不受力時怎樣運動497.4探究物體受力時怎樣運動56cJOEE2第九章浮力與升力9.1認識浮力849.2阿基米德原理909.3研究物體的浮沉條件949.4神奇的升力97第十章從粒子到宇宙10.1認識分子10410.2分子動理論的初步知識10810.3“解剖”原子11310.4飛出地球11810.5宇宙深處123cJOEE第六章力和機械給我一根足夠長的杠桿我就能撬動地球阿基米德的豪言壯語至今在我們的耳邊回響知識就是力量真理就是這樣樸實無華造福人類6.1怎樣認識力6.2怎樣測量和表示力6.3重力6.4探究滑動摩擦力6.5探究杠桿的平衡條件6.6探究滑輪的作用1BcJOEE力怎樣認識力6.1在我們周圍，到處都有力(force)的作用。你還能再舉出一些“力的作用”的事例嗎？圖6-1力的作用（d）起重機提升重物（a）螞蟻搬運食物（b）運動員舉起杠鈴（c）同名磁極相斥使磁環(huán)懸浮力的作用效果人們最初是從人體的肌肉對外界物體的作用來認識力的，物理學是從力的作用效果來認識力的。2BcJOEE請仔細觀察圖62和圖63中的各個事例，結(jié)合自己的經(jīng)驗研究一下，力作用在物體上會產(chǎn)生怎樣的效果？研究力的作用效果活動1圖6-2力使物體發(fā)生形變在圖62中，拉力器的彈簧、球拍的網(wǎng)、竹子等物體在力的作用下，形狀發(fā)生了變化。類似的事例有很多，請你再舉出一些事例，并加以分析。圖6-3力使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變（b）飛來的網(wǎng)球使球拍的網(wǎng)變形（a）用力拉會使拉力器的彈簧拉長（c）竹子被拉彎（a）運動員踢球，球由靜止變?yōu)檫\動（b）運動員用腳停住足球，球由運動變?yōu)殪o止（c）運動員用頭頂球，使球改變運動方向在圖63中，運動員用腳踢或用頭頂足球，使足球運動的速度或方向(運動狀態(tài))發(fā)生了改變。關(guān)于這方面類似的事例，請你加以補充。3BcJOEE綜上所述，力的作用效果是：力可以使物體發(fā)生，也可以使物體的發(fā)生改變。研究表明，力是不能脫離物體而存在的。當一個物體受到力的作用時，一定有另一個物體對它施加這種作用。受到力的物體叫做受力物體，施加力的物體叫做施力物體。力是有大小的。為了比較力的大小，需要規(guī)定力的單位。在國際單位制中，力的單位是牛頓(newton)，簡稱牛，符號為N。力的單位是人們?yōu)榱思o念英國科學家牛頓而命名的。1N的力有多大呢？請看如圖64所示的一些力的大小。圖6-4一些力的大小（f）“長征二號”火箭的推力約6107N（e）大型拖拉機的拉力為3000040000N（d）球拍的網(wǎng)擊球的力約2000N（c）打開易拉罐的力約20N（b）手托兩個雞蛋的力約1N（a）一只螞蟻的拉力約0.001N你是怎樣判斷一個物體是否受到力的作用的？想一想4BcJOEE甲、乙兩位同學穿著旱冰鞋，站在平整的水泥地上；兩人手掌相對合在一起(圖65)。先讓甲主動用力推乙，這時甲、乙有什么感覺？甲、乙各自將怎樣運動？再讓乙主動用力推甲，甲、乙又有什么感覺？甲、乙各自又將怎樣運動？(做這個游戲時，請注意安全。)類似的事例還有很多：用手拍打桌子，手會感到疼痛；用手提起物體時，物體也用力把手向下拉；開碰碰車，你的車撞別人的車，別人的車也撞你的車(圖66)；兩人掰手腕比力氣，你壓對方的手，對方的手也壓你推手游戲活動2圖6-6碰碰車相互碰撞綜上所述，可以得到結(jié)論：當甲物體對乙物體施力時，乙物體同時也對甲物體，因此，力的作用是。上述結(jié)論表明，一個物體對另一個物體施力時，同時也受到另一個物體對它施加的力。力的作用是相互的人們常說“馬拉車”，而不說“車拉馬”。難道只有馬對車施力，而車就不對馬施力嗎？讓我們來做一個游戲。圖6-5甲、乙兩人互推甲乙5BcJOEE如圖67所示的門，先請兩位同學分別按以下要求推門，然后向全班匯報，在什么情況下更容易推動門，最后大家一起討論力的作用效果與力的哪些要素有關(guān)。（1）用不同大小的力在圖中點A處按箭頭所指的方向施力。（2）再用同樣大小的力依次在點A、B、C三處按箭頭所指的方向施力。怎樣用力效果好活動3上述活動表明，力的作用效果不僅跟力的大小有關(guān)，還跟力的方向和作用點有關(guān)。物理學中，把力的大小、方向和作用點叫做力的三要素。圖6-7怎樣用力好力的三要素用扳手擰螺母(圖6-8)時，怎樣用力效果會更好？想一想圖6-8用扳手擰螺母（a）（b）CAB6BcJOEE自我評價與作業(yè)甲乙圖6-10圖6-113.在跳板跳水運動中(圖610)，運動員對跳板向下施力的同時，也受到跳板向上的作用力。但這兩個力的作用效果并不相同，前者主要改變了跳板的，而后者則主要改變了運動員的。4.踢足球時，腳對足球施力的同時，腳會感到痛，這說明物體間力的作用是的，使腳感到痛的力的施力物體是。5.將甲、乙兩把刷子的刷毛合在一起，再錯開，兩者的刷毛都會發(fā)生變形(圖611)。這說明什么？（a）（b）（c）圖6-91.在生活中常常接觸到力，以前你是如何認識力的？學過本節(jié)后，你對力有什么新的認識？2.圖69(a)(b)(c)分別表示以下三種情況：投球手將靜止的棒球投擲出去；接球手將飛來的棒球接住；擊球手將迎面飛來的棒球擊出。請分析圖中棒球的運動情況各發(fā)生怎樣的變化？由此可以歸納得出什么結(jié)論？7BcJOEE必做實驗活動1怎樣測量力的大小怎樣測量和表示力6.2我們知道，力是有大小的。那么，怎樣測量力的大小？在分析、研究具體問題時，怎樣方便地表示力呢？人們常用彈簧測力計來測量力的大小。實驗表明，在一定的范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，就被拉得越長(圖612)，彈簧測力計就是根據(jù)這個道理制成的。A.觀察彈簧測力計的結(jié)構(gòu)（1）仔細觀察如圖613所示的彈簧測力計，它主要由等組成。刻度板上的字母“N”是國際單位制中力的單位。（2）這個彈簧測力計的量程(測量范圍)是，分度值是。認識彈簧測力計圖6-13彈簧測力計及其結(jié)構(gòu)圖圖6-12哪個用力大指針刻度板彈簧指針（a）（b）8BcJOEE必做實驗B.閱讀“彈簧測力計的使用說明(摘要)”（1）測量前要使指針對準零刻度線，若有偏差要進行校正，這一步驟叫做校零。（2）測量時，先要明確彈簧測力計的量程和分度值，被測力的大小應在量程之內(nèi)。（3）測量時，彈簧測力計的彈簧伸長方向要跟所測力的方向在同一條直線上。17世紀，英國科學家胡克(R.Hooke，16351703)做了大量的實驗后發(fā)現(xiàn)：當彈簧或金屬絲的伸長量不是太大時，它的伸長量跟其所受拉力的大小成正比。這個規(guī)律后來叫做胡克定律。信息瀏覽裁幾條不同寬度的薄紙條，依次把它們掛在已校零的彈簧測力計的掛鉤上，如圖614所示。用手向下拉紙條，慢慢加大拉力，在紙條斷裂時，讀出彈簧測力計的示數(shù)，這可以認為是紙條能承受的最大拉力。把測量結(jié)果填入下表：測量紙條能承受的最大拉力活動2紙條寬度bmm紙條能承受的最大拉力FN圖6-14測量紙條能承受的拉力9BcJOEE我們知道，力有三要素。怎樣形象地表示力的三要素呢？物理學中，常用一段帶箭頭的線段來表示力。如圖615(a)所示，手指用5N的力向下拉鉤子；如圖615(b)就是手指拉力的示意圖。怎樣用圖表示力在這個力的示意圖中，力的方向、大小和作用點是怎樣表示的？想一想（c）用300N的力沿著斜向上的方向拉小車，小車受到的拉力（a）10N重的書放在水平桌面上，桌面受到的壓力（b）用100N的力水平向右推小車，小車受到的推力圖6-16畫力的示意圖請參照圖615(b)，畫出圖616中各力的示意圖。圖6-15手指拉鉤及拉力的示意圖F=5N（b）（a）10BcJOEE1.如圖617所示的彈簧測力計，其分度值和量程各是多少？這個彈簧測力計能否馬上用來測量力的大小？為什么？2.試用彈簧測力計測量一根頭發(fā)所能承受的最大拉力大約是多少。3.如圖618所示，在水平桌面上放有一木塊，其A點受到一個大小為20N、方向跟水平面成30角的斜向上推力，畫出這個推力的示意圖。4.將一薄鋼條的下端固定，分別用不同的力去推它，使其發(fā)生如圖619(a)(b)(c)(d)所示的各種形變。（1）能說明力的作用效果跟力的大小有關(guān)的是圖和圖。（2）能說明力的作用效果跟力的方向有關(guān)的是圖和圖。（3）能說明力的作用效果跟力的作用點有關(guān)的是圖和圖。圖6-19課外活動1.探究彈簧測力計的原理。參照如圖620所示的裝置，將彈簧懸掛起來，下面掛上不同的鉤碼，分別量出彈簧各次的伸長量(圖621)。自我評價與作業(yè)（a）F1圖6-18A圖6-17（c）F3（d）F4（b）F211BcJOEE重力的產(chǎn)生重力6.3你想過沒有，熟透了的蘋果為什么總是從樹上豎直向下落？拋出去的石塊為什么最終要落回到地面？水為什么總是從高處向低處流？（a）蘋果下落通過這個實驗，你得出的結(jié)論是：。2.制作橡皮筋測力計。橡皮筋類似于彈簧，在一定范圍內(nèi)，它的伸長量跟受到拉力的大小成正比。請用橡皮筋、鐵絲、硬紙板等，設(shè)計制作一個橡皮筋測力計，并用橡皮筋測力計完成上面的探究實驗。l0 x1x2x3x4圖6-20彈簧測力計與鉤碼圖6-21彈簧測力計原理示意圖12BcJOEE圖6-22地球的吸引作用地球月球（d）包圍地球的大氣不會逃逸（e）月球繞著地球轉(zhuǎn)動原來，地球?qū)Φ孛娓浇囊磺形矬w都有吸引作用。物理學中，把地面附近物體因地球的吸引而受到的力，叫做重力(gravity)。重力對我們非常重要。如果沒有重力，樹上的蘋果不會落到地面，河水就不能流動，人類賴以生存的大氣便會從地球周圍逃逸。（b）拋石落地（c）水往低處流圖6-23假如沒有重力，還能依靠水力發(fā)電嗎重力的方向物體從靜止開始自由下落的方向，或者是將物體懸掛起來靜止時懸線的方向，就是重力的方向(圖624)。重力的方向總是豎直向下的，即垂直于水平面。13BcJOEEA.用鉛垂線檢查你的課桌：桌腿是否豎直？桌面是否水平？B.先目測墻壁上的畫是否掛正，再用鉛垂線檢查(圖626)，看看自己的目測能力如何。鉛垂線的應用活動1（b）懸掛著的吊燈圖6-24重力的方向由于懸掛重物的線總是豎直下垂的，我們把它叫做鉛垂線。在生產(chǎn)和生活中，常用鉛垂線來檢查物體的放置是否垂直于水平面，以及臺面是否水平等(圖625)。圖6-25鉛垂線及其應用示例（b）用鉛垂線檢查墻是否砌得豎直（c）用鉛垂線檢查工作臺面是否水平（a）鉛垂線（a）蘋果自由下落的頻閃照片圖6-26用鉛垂線校正懸掛的畫框水平儀14BcJOEEA.用彈簧測力計測量你的文具盒和教科書等物體的重力，把測量結(jié)果填入下表中。被測物體名稱測得的重力GNB.用彈簧測力計測量鉤碼的重力，填入下表中。被測鉤碼質(zhì)量mg50100150200測得的重力GN用彈簧測力計測量重力活動2物體所受重力的大小，簡稱物重，可以直接用彈簧測力計測量。重力的大小分析上述測量數(shù)據(jù)，找出物體的重力跟它的質(zhì)量之間的關(guān)系，完成下面填空。物體的重力大小跟它的質(zhì)量成。研究表明，物體的質(zhì)量越大，它受到的重力也越大。物體重力的大小跟它的質(zhì)量成正比。若用字母G表示重力，m表示質(zhì)量，g表示重力跟質(zhì)量的比值，它們的關(guān)系可表示為G=mg在地球表面通過實驗測得g9.8Nkg，它表示質(zhì)量為1kg的物體，在地球上所受到的重力大小約為9.8N，或者說它重約9.8N。在粗略計算的情況下，g可取10Nkg。15BcJOEE在地球上，不同緯度的地方測定的g略有差異，因此，同一個物體在地球上不同地方受到的重力大小也略有差異。例如：廣州的g為9.788Nkg，北京的g為9.801Nkg。月球上的物體由于被月球吸引也受到“重力”。對同樣的物體，月球吸引的本領(lǐng)比地球弱，月球上的g月大約是地球上g地的16。1969年人類首次登上月球時，航天員穿的航天服質(zhì)量約為80kg，若在地面上，人會感到很重，但航天員在月球上卻感覺很輕巧圖627(a)。同樣道理，月球上的物體下落得會比地球上要慢些圖627(b)。請根據(jù)你目前的體重，算一算，假如你登上月球，你的體重將變?yōu)槎嗌倥＃啃畔g覽圖6-27航天員在月球上（a）航天員在月球上輕松行走你身體的質(zhì)量是kg，體重是N。想一想（b）航天員在月球上做落體實驗16BcJOEE從力的三要素可以知道，重力除了方向和大小外，還有作用點。那么，重力的作用點在哪里？我們知道，物體的各部分都要受到重力的作用，但在處理重力問題時，通常可以把這些力看成是作用在某一點上，這一點叫做物體的重心(centerofgravity)。例如，一把質(zhì)量分布均勻的直尺，其重心就在尺中央位置的O處，當手指支在點O的正下方時，尺就能平穩(wěn)地靜止在指頭上(圖628)。質(zhì)量分布均勻的物體，其重心就是它的幾何中心。在實際生產(chǎn)、生活中，知道物體的重心位置有很重要的意義。從重心引出的鉛垂線，如果通過支點或在物體底部的支承面內(nèi)，物體就不會倒下。意大利的比薩斜塔(圖629)，相傳因伽利略在塔上做過落體實驗而名揚四海，斜塔之所以不傾倒，就是因為其鉛垂線在塔基的支承面內(nèi)。在工程技術(shù)上，增大物體底部的支承面積，降低重心位置，都可以增加物體的穩(wěn)定性。物體的重心圖6-28直尺為什么能平穩(wěn)地靜止在指頭上O圖6-29比薩斜塔圖6-30A.B.C.D.1.一位同學的質(zhì)量是48kg，他受到的重力是多大？2.下列物體中，物重約為10N的可能是（）。A.一頭牛B.一個雞蛋C.一只雞D.一本物理教科書3.四位同學分別畫出放在斜面上的均質(zhì)小球所受重力的示意圖(圖630)，其中正確的是（）。自我評價與作業(yè)17BcJOEE4.橋頭上豎立著如圖631所示的標志牌(t表示噸)，它表示這座橋允許通過的車的最大重力是N。5.參照圖625(c)，制作一個小水平儀，用它來檢查學校的講臺和乒乓球桌的臺面是否水平。圖6-31生活中的摩擦探究滑動摩擦力6.4（a）運動員為什么能在冰面上快速滑行（b）汽車輪胎表面為什么常有凹凸的花紋圖6-32生活中的摩擦（c）機場里的傳送帶為什么能用來傳送行李（d）登山時為什么要穿防滑靴摩擦現(xiàn)象在生活中隨處可見，圖632中的問題都與摩擦有關(guān)。18BcJOEE人在冰面上滑行比在水泥地上容易，在地板上推動大木箱滑行比推動小木塊困難，這些都與滑動摩擦力的大小有關(guān)。怎樣測量滑動摩擦力的大小呢？探究滑動摩擦力一個物體在另一個物體表面上滑動時產(chǎn)生的摩擦，叫做滑動摩擦(slidingfriction)。滑動摩擦中阻礙物體相對運動的力，叫做滑動摩擦力(slidingfrictionforce)。那么，滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)呢？必做實驗如圖633所示，使木塊在彈簧測力計拉力的作用下，沿水平桌面勻速滑動。研究表明，彈簧測力計拉力的大小就等于滑動摩擦力的大小。測量水平運動物體所受的滑動摩擦力活動1圖6-33測量滑動摩擦力（a）（b）木塊彈簧測力計水平桌面請你按上面的實驗原理選擇儀器，測量滑動摩擦力。（1）將木塊置于水平桌面上，用彈簧測力計拉動木塊勻速滑動。（2）在木塊勻速運動的過程中，觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)。（3）重復測量幾次，你測量到的滑動摩擦力是N。與同學交流各自測量的結(jié)果。木塊FfF19BcJOEE請你將手掌壓在桌面上，邊壓邊向前推，比較在壓力大和壓力小時，手掌感受到的阻力。再將手掌分別放在光滑的桌面上和粗糙的木板上，感受兩種情況下手掌受到的阻力。由此，你猜想滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)？根據(jù)生活中的摩擦現(xiàn)象，有同學認為：滑動摩擦力的大小跟兩個物體相互擠壓的程度有關(guān)；也有同學認為，它跟接觸面的粗糙程度有關(guān)。你認為他們的猜想有道理嗎？由于我們猜想影響滑動摩擦力大小的因素有兩個，所以可以分兩步來進行研究：先保持接觸面的粗糙程度不變，研究滑動摩擦力的大小跟壓力大小的關(guān)系；再保持壓力不變，研究滑動摩擦力的大小跟接觸面粗糙程度的關(guān)系；最后，把研究的結(jié)果綜合起來。請根據(jù)計劃的思路，利用如圖634所示的器材設(shè)計實驗，擬訂實驗步驟，對上述猜想進行實驗研究。探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)活動2毛巾木板砝碼木塊彈簧測力計將你的實驗結(jié)果與同學討論交流后，完成下列填空。滑動摩擦力的大小跟物體間接觸面的粗糙程度以及壓力的大小有關(guān)。在壓力一定的情況下，接觸面越，滑動摩擦力越；在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越。圖6-34實驗器材制訂計劃設(shè)計實驗與收集證據(jù)20BcJOEE實驗時，怎樣保持接觸面的粗糙程度不變而改變壓力的大小？又如何保持壓力的大小不變而改變接觸面的粗糙程度？想一想滾動摩擦一個物體在另一個物體上滾動時所產(chǎn)生的摩擦，叫做滾動摩擦(rollingfriction)。實驗證明，在相同壓力的情況下，滾動摩擦要比滑動摩擦小得多。在機器的轉(zhuǎn)動軸上大都安裝有滾動軸承。軸承的內(nèi)圈套在轉(zhuǎn)軸上，外圈固定在軸承座上，兩圈之間有許多光滑的鋼珠或鋼柱(圖635)。機器運轉(zhuǎn)時，軸帶著內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，鋼珠或鋼柱在兩圈之間滾動，摩擦就明顯減小。滾動軸承的摩擦大約是滑動軸承摩擦的130120。信息瀏覽圖6-35滾動軸承摩擦與人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)，人們時時處處都離不開它。摩擦有時是有益的，不可缺少的；有時是有害的，會給人增加麻煩。人走路、騎車、握筆等都要靠摩擦。如果摩擦太小，人行走時就容易滑倒，傳送皮帶上的產(chǎn)品也運送不出去，這時就要設(shè)法增大摩擦。在機器內(nèi)部有許多轉(zhuǎn)動和滑動的部件，摩擦不但會使機器發(fā)熱，而且還會使機器磨損。在這些情況下，摩擦是有害的，應該設(shè)法減小摩擦。增大摩擦與減小摩擦的方法21BcJOEE（b）在小提琴的弓弦上擦些松香（d）在機器的轉(zhuǎn)軸上安裝滾珠軸承（a）自行車的剎車裝置中有一塊橡皮圖6-36增大摩擦與減小摩擦的方法在如圖636所示各現(xiàn)象中，哪些是為了增大摩擦，哪些是為了減小摩擦？你還能說出哪些增大摩擦和減小摩擦的事例？請歸納一下。增大有益摩擦采用的方法：減小有害摩擦采用的方法：剎車橡皮（c）給輪滑鞋的轉(zhuǎn)軸表面加潤滑劑22BcJOEE摩擦與汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)假如汽車在高速行駛時緊急剎車，車輪一般會被剎車片抱死不能轉(zhuǎn)動，而只能沿著地面滑動。由于滑動中產(chǎn)生大量的熱，輪胎與地面的接觸部分會變軟、變滑，因此車要滑動較長一段距離才能停下來。汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)是由微電腦控制的系統(tǒng)，它能使車輪在緊急制動時不被抱死，避免了剎車時的跑偏和側(cè)滑現(xiàn)象，提高了汽車的安全性能。STS1.通過實驗探究，我們知道滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度以及壓力的大小有關(guān)。那么，怎樣通過實驗探究滑動摩擦力的大小跟兩物體接觸的面積大小的關(guān)系呢？請簡要寫出你的實驗方案。2.指出下列各種情況分別屬于哪種摩擦？（1）用鋼筆寫字時，筆尖跟紙之間的摩擦。（）（2）用圓珠筆寫字時，筆頭的珠子跟紙之間的摩擦。（）（3）滑雪時，滑雪板跟雪地之間的摩擦。（）3.自行車上哪些部位要增大摩擦？哪些部位要減小摩擦？它們各是用什么方法來增大或減小摩擦的？4.拔河比賽中，運動員常常穿上比較新的球鞋，而且不希望地面上有很多的沙子或地面太平滑，否則難以取勝，這是為什么？5.同一水平桌面上放有質(zhì)量相等的長方體木塊和鐵塊各一塊，另有量程合適的彈簧測力計一個。請設(shè)計一個實驗，探究桌面對木塊和鐵塊的摩擦力是否一樣大。展開想象的翅膀，以“假如沒有摩擦”為題，寫一篇科普短文，并在班上交流。課外活動自我評價與作業(yè)23BcJOEE在生活、生產(chǎn)中，人們常常用撬棒撬物、用起重機吊物等，這其中有什么奧秘？讓我們從蹺蹺板開始進行探究。探究蹺蹺板中的道理探究杠桿的平衡條件6.5圖6-37怎樣才能使蹺蹺板保持水平小時候，我們都玩過蹺蹺板。觀察如圖637所示的情景后，討論一下，大人和小朋友分別坐在蹺蹺板的兩側(cè)，怎樣才能使蹺蹺板保持水平呢？為了便于探究蹺蹺板怎樣才能保持水平狀態(tài)，需要對它簡化進行實驗研究。如圖638所示，用帶有等分刻度的均質(zhì)木尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人。物理學中，把能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒(直棒或曲棒)，叫做杠桿(lever)。蹺蹺板是一種杠桿。圖6-38模擬蹺蹺板實驗我的想法是：24BcJOEE必做實驗首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)。接著在杠桿的兩邊分別掛上數(shù)量不同的鉤碼，用F1、F2表示鉤碼的拉力，用L1、L2表示鉤碼離開懸掛點O的距離(圖639)。改變鉤碼數(shù)量和它們離開點O的距離，使杠桿處于水平靜止狀態(tài)。將各次實驗所得的數(shù)據(jù)填入下表中。探究杠桿的平衡條件活動1杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(圖640中的點O)，叫做支點(fulcrum)。從支點到力作用線的距離L1和L2叫做力臂(forcearm)。動力的力臂叫做動力臂，阻力的力臂叫做阻力臂。杠桿在動力和阻力作用下處于靜止狀態(tài)，叫做杠桿平衡(balance)。請運用上述概念，分析實驗中的數(shù)據(jù)，用文字和公式歸納結(jié)論。實驗序號左邊右邊拉力F1N距離L1m拉力F2N距離L2m圖6-39探究杠桿的平衡條件示意圖圖6-40杠桿F1F2L1L2AOBF1F2L2L1O25BcJOEE上式表明，杠桿平衡時，杠桿的動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂，即杠桿的動力臂是阻力臂的幾倍，杠桿的動力F1就是阻力F2的幾分之一。這就是杠桿的平衡條件。例題假如圖637中的大人重750N，小女孩重250N。當大人坐在與蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸距離為0.5m處，小女孩應該坐在哪里才能使蹺蹺板水平平衡？已知：阻力F2750N，阻力臂L20.5m，動力F1250N。求：動力臂L1的大小。解：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1F2L2，得答：小女孩應該坐在離轉(zhuǎn)軸1.5m處。討論：1.根據(jù)杠桿平衡條件，比較動力臂和阻力臂的長短，怎樣的杠桿省力？怎樣的杠桿費力？怎樣的杠桿既不省力又不費力？2.比較圖641中三種剪刀的動力臂、阻力臂長短有什么不同？請說明其中的道理。L1F2F1L2750N250N0.5m1.5m圖6-41三種剪刀（a）鐵皮剪刀（b）理發(fā)剪刀（c）普通剪刀動力()阻力()即F1()F2()或F1F2()()26BcJOEE討論：上圖中哪些杠桿省力，哪些杠桿費力，哪些杠桿既不省力也不費力？使用這三類杠桿各有什么好處？圖6-42生活中的杠桿生活和生產(chǎn)中有許多不同形式的杠桿。請畫出圖642中各種器具的支點和力臂。畫力臂時要注意，它應該是支點到力的作用線的距離。認識生活中的杠桿活動2杠桿的作用（c）托盤天平（d）縫紉機踏腳板（b）開酒瓶的起子（a）撬棒（f）手動抽水機（e）鍘刀OF1F2OF1F2OF1F2F1F2F1F2F1F227BcJOEE人體內(nèi)許多部位的骨骼和肌肉組織也構(gòu)成杠桿。如圖643所示，手上握著或托著重物時，可將手、手腕、尺骨和橈骨看作一個整體，它的作用相當于杠桿(肘關(guān)節(jié)相當于支點)。機械手操作時，模仿手的動作，同樣具有杠桿的特征(圖644)。圖6-44機械手剪羊毛傳說，阿基米德(Archimedes，前287前212)發(fā)現(xiàn)了杠桿原理后，曾產(chǎn)生撬動地球的遐想。他在給敘拉古國國王希羅的信中寫道：“只要給我一個支點和一根足夠長的杠桿，我就能撬動地球。”國王看信后，立即召見了阿基米德，并說：“當著眾神發(fā)誓，你真的能撬動地球嗎？”阿基米德不慌不忙地用撬石頭的例子作比喻，向國王講了杠桿的原理，然后坦然回答說：“不，信息瀏覽圖6-43人的前臂工作示意圖（b）（a）圖6-45阿基米德撬動地球的遐想28BcJOEE我只是根據(jù)原理作了這樣的推理。事實上，我站不到地球以外的什么地方去，找不到這樣長而堅固的杠桿，也找不到擱這根杠桿的支點。”國王弄懂了這個道理，很高興。自我評價與作業(yè)1.你是否動手做過“探究杠桿的平衡條件”的實驗？如果沒有，請在家中做一下。2.畫出圖646中各力的力臂。3.工人用一輛獨輪車搬運泥土。設(shè)車斗和泥土的總重力G1000N，獨輪車各部分如圖647所示，那么，工人運泥土時抬起獨輪車需要用的力F是多少？4.一位體重約為500N的同學在做俯臥撐，如圖648所示，點A為重心。請計算地面對他雙手的作用力。圖6-470.3m1.5mG圖6-48F1F2OAA1.0m0.7m圖6-465.圖649是拉桿式旅行箱的受力示意圖。若箱重100N，動力臂是阻力臂的4倍，則拉箱子時，豎直向上的拉力F=N。圖6-49F29BcJOEE制作一個小小垃圾桶找一個用過的飲料杯，以及硬紙板、鐵絲等材料，模仿家用腳踏垃圾桶，用杠桿原理給飲料杯加蓋子，使它變成一個小小垃圾桶。做好后在班上展覽一下，看看哪位同學的作品最精美、最靈活。課外活動探究滑輪的作用6.6在建筑工地上，我們有時會看到工人借助滑輪把物料緩緩地提起來(圖650)。這些滑輪的作用是什么呢？圖6-50用滑輪提物（a）（b）（1）觀察滑輪，說出它的結(jié)構(gòu)。用滑輪把鉤碼提起來活動1動滑輪和定滑輪30BcJOEE從活動1可知，使用滑輪工作時，根據(jù)滑輪的軸的位置是否移動，可將滑輪分成動滑輪和定滑輪兩類。定滑輪的軸固定不動，動滑輪的軸與重物一起移動。在活動1的兩種實驗方案中，分別用定滑輪和動滑輪提起質(zhì)量相等的鉤碼，拉力的大小是否相同？探究兩類滑輪的作用圖6-51實驗器材（2）參照圖650，用滑輪、細線、鐵架臺等設(shè)計兩種實驗方案，要求利用滑輪把鉤碼提起來，并在方框中畫出實驗裝置的示意圖。用定滑輪或動滑輪提起質(zhì)量相等的鉤碼，所用的力一樣嗎？用動滑輪更費力，因為提起動滑輪也要用力。滑輪的軸的位置運動與否，可能會影響拉力的大小。圖6-52不同的猜想31BcJOEE兩類滑輪的比較活動2圖6-53探究定滑輪的作用（a）A.使用定滑輪有什么好處先用彈簧測力計直接測出每一個鉤碼的重力，再按圖653所示用彈簧測力計測量拉力，改變鉤碼的數(shù)量或拉力的方向，比較每次拉力和鉤碼重力的大小關(guān)系。實驗中，鉤碼的重力不變時，沿不同方向的拉力大小相同嗎？從實驗中可以得出結(jié)論：使用定滑輪不，但可以改變拉力的。B.使用動滑輪有什么好處按圖654所示的方法，通過動滑輪來提起鉤碼，讀出彈簧測力計的示數(shù)F，并與鉤碼的重力G相比較，可以得出什么結(jié)論？使用動滑輪可以，但不改變。圖6-54探究動滑輪的作用FG（b）GF32BcJOEE滑輪屬于杠桿類機械，上述實驗得出的兩個結(jié)論，可以用杠桿平衡原理來進一步論證。（1）使用定滑輪時，相當于一個等臂杠桿(圖655)，定滑輪的軸是杠桿的支點，動力臂和阻力臂都等于定滑輪的半徑。拉力F與物重G的關(guān)系是：。當繩子沿著傾斜方向通過定滑輪拉重物時(圖656)，還是一個等臂杠桿嗎？請畫出兩個力臂。使用滑輪的理論分析活動3（2）使用動滑輪時，同樣可找出跟它相當?shù)母軛U。如圖657所示，點O為杠桿的支點，滑輪的軸A為阻力的作用點。提升重物時，如果兩邊繩子平行，動力臂為阻力臂的兩倍。當動滑輪平衡時，拉力F與物重G的關(guān)系是：。圖6-56斜拉重物的分析圖6-55定滑輪與杠桿圖6-57對動滑輪作用的分析使用定滑輪能改變用力的方向，使用動滑輪能省力，把它們組合起來使用，就可以既省力又可改變用力的方向。滑輪組OAO33BcJOEE使用滑輪組時拉力與物重的關(guān)系活動4從表中可以找出F、G和n的關(guān)系實驗表明：使用滑輪組吊重物時，若動滑輪重、繩子自重和摩擦不計，動滑輪被幾股繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一。FG圖6-58探究滑輪組的作用實驗序號鉤碼的重力GN彈簧測力計的拉力FN吊起動滑輪的繩子股數(shù)n（a）（b）（c）杠桿還可以變形為輪軸。如圖659所示，由輪和軸組成的能繞共同軸心轉(zhuǎn)動的簡單機械就是輪軸。信息瀏覽請把一個定滑輪與一個動滑輪組合成如圖658所示的滑輪組，并測出不同情況下拉力F和鉤碼的重力G，填入下表中。（a）（b）（c）34BcJOEE生產(chǎn)、生活中常用的機械(圖660)，往往是這些簡單機械的組合。圖6-59各種輪軸（b）井上的轆轤（c）水龍頭（a）汽車的方向盤圖6-60簡單機械的組合（b）晾衣架（a）起重機（d）汽車前窗上的雨刮器輪軸可以看成不等臂杠桿。若動力作用在輪上，阻力作用在軸上，就省力，如汽車方向盤、井上的轆轤和水龍頭等；反之，若動力作用在軸上，阻力作用在輪上，就費力，如汽車前窗上的雨刮器，自行車通過鏈條帶動車輪轉(zhuǎn)動等。工廠的車間里常見一種特殊結(jié)構(gòu)的滑輪，叫做差動滑輪(俗稱“神仙葫蘆”)，它由兩個直徑相差不多的定滑輪和一個動滑輪組成，如圖661所示。有了它，只需一個人就可以緩緩吊起或移動很重的物體。STS圖6-61差動滑輪35BcJOEE