义务教育教科书（五•四学制）·物理八年级下册.pdf

同学们，本书将引领你畅游物理世界，成为你探索物理的好朋友。本书倡导自主、合作、探究式的学习，强调科学与实际、科学与社会的联系。为了方便同学们对物理课程的学习，我们设计了以下栏目：观察与实验展示一些物理现象及事实，构架动手、动脑、动口的平台。想想议议设计课堂学习活动，促进同学们的思考与讨论、交流与合作。科学世界有关物理知识的拓展性内容。科学 技术 社会介绍和探讨科学、技术与社会之间相互关联的问题。相关链接提供形式多样的科学信息，扩大同学们的视野，提高自主学习的能力。动手动脑学物理设计有助于完成学习任务的探究活动和作业，深化对知识的巩固和理解、迁移和运用。做中学提供动手动脑的学习机会，学习应用物理知识解决生活实际问题的方法，增强创新意识和探究能力。学到了什么引导同学们学会梳理、反思和整合。致同学们设计这些栏目的目的，是希望同学们掌握打开科学殿堂大门的金钥匙，学到科学知识，体验科学方法，提高科学素养，逐步树立科学的价值观。祝同学们快乐学习，健康成长！目 录第六章 力和运动.1第一节.力及其作用效果.2第二节.弹力弹簧测力计.5第三节.重力.7第四节.二力平衡.11第五节.摩擦力.15第六节.牛顿第一定律惯性.20第七章 压 强.26第一节.压强.27第二节.液体压强.31第三节.连通器.36第四节.大气压强.39第五节.流体压强.45第八章 浮 力.52第一节.浮力.53第二节.阿基米德原理.55第三节.浮力的利用.59第九章 简单机械 功.64第一节.杠杆.65第二节.滑轮.72第三节.功.77第四节.功率.81第五节.功的原理.84第六节.机械效率.86第十章 机械能及其转化.92第一节.动能.93第二节.势能.96第三节.机械能及其转化.99第四节.水能和风能.102雄伟的“长征”火箭，以雷霆万钧之力把“神舟”8 号飞船送入浩瀚的太空，向着“天宫”1 号目标飞行器呼啸而去。2011 年 11 月 3 日和 14 日，“神舟”8 号飞船与“天宫”1 号目标飞行器成功实现两次交会对接，18 日，“神舟”8 号飞船安全返航着陆。所有这些，都标志着我国在空间技术领域取得了跨越式的发展。“神舟”8 号飞船与“天宫”1 号目标飞行器的相拥与分离，包含了许多力和运动的知识。到底它们之间有着怎样的联系？让我们驾驶着智慧的飞船，进入力和运动的世界，去探索力与运动的奥妙所在。力和运动第六章第六章 力和运动2第一节 力及其作用效果图6-1-1 拉和压图6-1-2 推墙时，墙对人有向后的作用力，使人向后运动力当你鼓掌时，双手有什么感觉？再用力一些，体验一下感觉。当你用手拉和压弹簧时（图6-1-1），双手分别有什么感觉？生活中，我们经常要用“力”：人推车时，人对车施加了力，车受了力；推土机推土时，推土机对土施力；拖拉机犁地时，拖拉机对犁施力；磁铁吸引铁钉时，磁铁对铁钉施力。大量事实表明，一个物体受到了力，一定有其他物体对它施加了力。力是物体对物体的作用。物理学中，力的单位是牛顿（newton），简称牛，符号是N。一个人用手托起两个鸡蛋的力大约为1 N。我们用手提水桶时，会感到提手向下压手；穿着旱冰鞋的小女孩用手推墙，会感到墙也在推她，使她后退（图6-1-2）。这表明，一个物体对另一个物体施加力时，也同时受到后者对它的作用力。大量事实表明，物体间力的作用是相互的。想想议议第一节 力及其作用效果31.斜面上滚下的小铁球靠近磁铁时（图6-1-3甲），会发生什么现象？2.斜面上滚下的小铁球在光滑的水平面上做直线运动，如果在与运动方向垂直的位置放一块磁铁（图6-1-3乙），小铁球的运动会有什么变化？力的作用效果 通过这两个实验，结合图6-1-4，你能总结出力有哪些作用效果吗？力使物体改变形状 力使静止的物体运动 力使运动的物体停止 图6-1-4 力的作用效果力，可以使物体发生形变。力，可以使运动的物体停止，可以使静止的物体运动，也可以改变物体运动速度的大小、方向。可见，力可以改变物体的运动状态。图6-1-3 观察小铁球的运动情况力的三要素 踢足球时，用力越大，球飞得越远；向不同方向踢，球就向不同方向运动。可见，力的大小、方向不同，作用效果就不同。观察与实验甲乙观察小铁球的运动情况第六章 力和运动41.踢球时，对球施力的物体是_，这时，_也受到球的作用力。2.手用力拍桌面，手会感到痛，这是为什么？3.举出与课本中不同的例子，说明力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系。4.磁铁能够吸引铁钉，铁钉也能够吸引磁铁吗？找块磁铁和铁钉来试一试，看看你的回答对不对。5.用示意图表示被马拉动的车辆（画一个方框来代表）所受的牵引力和阻力。除了大小、方向外，力的作用点也会影响力的作用效果。习惯上，把力的大小、方向、作用点称为“力的三要素”。力的示意图在物理学中，通常用一根带箭头的线段表示力：在受力物体上，沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的方式就是力的示意图。在同一图中，力越大，线段应该越长，有时还可以在力的示意图上标出力的大小。这样，用一根带箭头的线段就把力的大小、方向、作用点都表现出来了。GF 甲 乙 图6-1-6 力的示意图图6-1-5 推门时，分别在A点和B点用同样大小的力，效果相同吗除了大小和方向以外，还有什么因素能影响力的作用效果？A B想想议议动手动脑学物理第二节 弹力 弹簧测力计5 甲 乙 图6-2-1 物体发生弹性形变会产生弹力第二节 弹力 弹簧测力计弹力图6-2-2 弹簧测力计我们在压尺子、拉橡皮筋、拉弹簧时，感受到它们对手有力的作用，这种力叫做弹力（elastic force）。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的。轻压一把直尺，使它发生形变，然后撤去压力，你观察到什么现象？把橡皮筋拉长，然后松手，观察橡皮筋会发生什么变化。直尺、橡皮筋、撑竿等受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。有些物体，例如橡皮泥，变形后不能自动恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。观察与实验弹簧的弹性有一定的限度，超过了这个限度，弹簧不能完全复原。所以，使用弹簧时不能超过它的弹性限度，否则会使弹簧损坏。弹簧测力计测量力的大小的工具叫做测力计。弹簧受到的拉力越大，就伸得越长。利用这个道理做成的测力计，叫做弹簧测力计，在物理实验中经常使用。图 6-2-2 是 3 种常用的弹簧测力计。观察直尺和橡皮筋的形变第六章 力和运动61.弹簧测力计是测量_ 的工具，加在弹簧测力计上的力不能超过它的_。2.用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针分别指到1 N、5 N、10 N处，感受一下1 N、5 N、10 N的力。使用弹簧测力计的时候，首先要看清它的量程，还要认清弹簧测力计每一小格表示多少牛，也就是它的分度值。加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程，否则就会损坏弹簧测力计。我们通过实验练习使用弹簧测力计，探究正确使用弹簧测力计的方法。弹簧测力计的使用1.观察弹簧测力计，认清它的量程和分度值。2.检查弹簧测力计的指针是否指在零点。测量前应该把指针调节到指“0”的位置上。3.将一根头发拴在弹簧测力计的秤钩上，慢慢用力拉头发，读出头发被拉断时拉力的大小。4.总结使用弹簧测力计应该注意的问题。除了图6-2-2所示的弹簧测力计以外，人们还制造了测量手的握力的握力计（图6-2-3）以及其他形式的弹簧测力计（图6-2-4）。图6-2-3 握力计观察与实验动手动脑学物理 图6-2-4 形形色色的弹簧测力计指针式推拉测力计数显弹簧拉压实验机弹簧秤第三节 重 力7第三节 重 力重力的概念水总是由高处流向低处，掷出的铅球最终要落回地面，这是为什么呢？图6-3-2 掷铅球图6-3-1 瀑布3.用手捏一个厚玻璃瓶，玻璃瓶会发生弹性形变吗？在扁平玻璃瓶中装满水，用中间插有细管的软木塞塞紧瓶口，瓶内的水就上升到细管中。在图6-2-5甲、乙所示的两个不同部位挤压瓶身，你能观察到什么现象？图6-2-5 玻璃瓶会发生弹性形变吗甲 乙想想议议第六章 力和运动8图6-3-3 研究物体所受的重力跟物体质量的关系重力的大小跟什么因素有关按图6-3-3那样，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，记录在下面的表格中。根据表格中记录的数据，算出每次物体所受重力与其质量的比值，填写在表格中。水往低处流，掷出的铅球会落地，吊灯把悬绳拉紧，台灯压着桌面生活中，这样的例子随处可见。这是因为地球对它附近的物体有引力，物体因地球的吸引而受到的力叫做重力（gravity）。地球附近的所有物体都受到重力的作用。牛顿认为，地球和月球之间存在互相吸引的力。地球吸引月球的力，使月球绕地球转动而不会跑掉，这个力跟地球吸引地面附近的物体使其下落的力是同一种力。在这个基础上，牛顿精心研究了历史上很多科学家的研究成果，发现了这样一个规律：宇宙间任何两个物体，大到天体、小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。重力的大小 托起质量不同的物体，会感到所用的力不同。有的物体受到的重力比较大，有的物体受到的重力比较小。那么，地面附近的物体所受的重力与什么因素有关呢？由实验的结果可以看出，物体的质量增大几倍，其所受重力也增大几倍。即物体所受的重力大小跟它的质量大小成正比。重力大小与质量大小的比值观察与实验质量m/kg 重力G/N重力与质量的比值/Nkg-10.100.200.300.40第三节 重 力9约是9.8。如果用 g 表示这个比值，重力与质量的关系可以写成 或 G=mg 符号的意义及单位：G 重力 牛顿（N）m 质量 千克（kg）g 常量 9.8 N/kg在要求不很精确的情况下，g可取10 N/kg。相关链接 G m =g在地球上同一地点，g相同；在地球上不同地点，g有微小的差别。地点 纬度 g的大小/Nkg-1赤道 09.780广州北纬23 069.788武汉北纬30 339.794上海北纬31 129.794东京北纬35 439.798北京北纬39 569.801纽约北纬40 409.803莫斯科北纬55 459.816北极北纬909.832重力的方向 用细线把物体悬挂起来，线的方向跟物体所受重力的方向一致，这 个 方 向 就 是 我 们 常 说 的“竖直向下”。建筑工人在砌墙时，常常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，以检查所砌的墙壁是否竖直。图6-3-4 重力的方向及其应用甲乙第六章 力和运动10科学世界重心 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作用在物体的一个点上，这个点叫做物体的重心（center of gravity）。质地均匀、外形规则的物体的重心很容易确定。例如，方形薄板的重心在两条对角线的交点，匀质球的重心在球心，而粗细均匀的棒的重心在它的中点（图6-3-6）。图6-3-5 “下”在哪里我们站在地面上，脚朝下，站得很稳。但地球是球形的，在我们“脚下”的阿根廷人，好像是脚朝上的，他们为什么也站得很稳呢？我们通常所说的“下”到底指的是什么方向？想想议议图6-3-7 地球和月球是相互吸引的万有引力的大小跟两物体的质量有关。天体的质量非常大，它们之间的万有引力是非常大的。太阳与各个行星间的万有引力把地球和其他行星束缚在太阳系中，使之围绕太阳运转。人类要探索宇宙，首先要摆脱地球的引力。早在1687年，牛顿就描述了实现飞离地球这一理想的途径：加大飞行图6-3-6 几种质地均匀、外形规则物体的重心GGG万有引力与航天第四节 二力平衡11的速度，可以使炮弹绕地球飞行，甚至飞入宇宙空间，直到无限远。今天，人造卫星和宇宙飞船都已经进入太空，人类已经飞出了地球，开始了探索宇宙的新征程。关于航天，你还知道哪些事实、哪些道理？请与同学交流。失重状态我们生活在地球上，一举一动都受到重力的影响。一旦失去了重力，我们的生活会变成什么样子呢？宇宙飞船和航天飞机上的航天员，在大气层外飞行时，处于失重状态。这时，人可以飘浮在空中，举起质量很大的物体也毫不费力。航天员睡觉时，躺着、站着都行，实际上，航天员是钻进固定在舱壁上的睡袋里睡觉的，就像虫