力和運動 復習指導 1

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教學無憂淘寶店 http://jiaoxue5u.taobao.com 您身邊的教學專家 第6章 力與運動的復習總結(jié) 基本要求： （1）知道牛頓第一定律。 （2）知道什么是慣性，會解釋簡單的慣性現(xiàn)象。 （3）知道什么是合力和同一直線二力合成的法則。 （4）知道什么是力的平衡和二力平衡的條件，會應用二力平衡的知識分析、解決簡單的問題。 重點： 牛頓第一定律 慣性 同一直線上二力的合成法則 　　二力平衡條件 難點： 牛頓第一定律的得出及含義 　　力的平衡及二力平衡條件 主要內(nèi)容的講解： 一. 關于牛頓第一定律和慣性的主要內(nèi)容回憶 1. 亞里士多德的觀點： 古希臘的學者亞里士多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”。他的根據(jù)是一個物體（例如一輛車）運動起來后必須用力才能使它不停地運動下去，失去力的作用，運動會停下來．初看起來，他的觀點似乎符合實際情況，所以這個觀點在人類的歷史上統(tǒng)治了近一千七百年。 2. 科學家對力和運動的關系問題的研究及結(jié)論： a、伽利略的理想實驗和我們的教學實驗： b、笛卡爾的補充 c、牛頓的總結(jié) 英國的著名物理學家牛頓總結(jié)了前人研究的成果，建立了力和運動的關系的第一條規(guī)律，牛頓第一定律。 　　一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，這就是著名的牛頓第一定律。 d、由牛頓第一定律，我們可以得出以下幾個方面的問題， （1）勻速直線運動不需要外力來維持。 （2）力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因。 （3）任何物體都有一種性質(zhì)，也就是保持自己原有的運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫做慣性。慣性是物體本身固有的一種屬性。任何物體在任何時候都有慣性。它只與物體的質(zhì)量有關系。 （4）慣性是維持物體做勻速直線運動的原因。 （5）牛頓第一定律又叫慣性定律。 （6）牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的，也就是說它不是一個實驗定律，當然也就不能用實驗來驗證。但是它又有深厚的實驗基礎．它是在實驗的基礎上通過進一步的科學推理而得到的，由這個定律進一步得出的一切科學推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此，牛頓第一定律早已成為大家公認的力學基本定律之一。 3. 慣性與慣性現(xiàn)象 任何物體都有一種性質(zhì)，也就是保持自己原有的運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫做慣性。慣性是物體本身一種固有的一種屬性。任何物體在任何時候都有慣性。它只與物體的質(zhì)量有關系。 一些慣性現(xiàn)象 　　我們可以用玻璃杯，光滑塑料片，乒乓球，木棒，紙條，小車，金屬塊，木板，瓷碗，鉤碼等做如下操作： 　?。?）在普通玻璃杯上，擱一塊光滑的塑料片（或木片），塑料片上放一只乒乓球（乒乓球放在杯子的正上方，為防止乒乓球滾動，可在乒乓球下加一個小墊圈）。 　?。?）用棒對準塑料片沿水平方向用力一擊，可以看到塑料片突然飛出，乒乓球卻安然地落在玻璃杯中。（圖a） 　?。?）將盛水的茶杯放在桌上的紙條上，手持紙條的一端慢慢地拉動，茶杯隨紙條移動。如果迅速地將紙條抽走，茶杯安然不動。（圖b） （4）將金屬長方體放在小車上，鉤碼用細繩通過定滑輪拉著小車作加速運動（加速度應大一些），當小車遇到障礙物突然停止時，金屬長方體就越過小車表面向前運動（圖c）。 （5）將瓷碗內(nèi)盛滿水，放在小車上，突然急速拉動小車。碗內(nèi)原來靜止的水由于慣性，會向小車運動的相反方向潑出（圖d）。 （6）拉著小車在桌面上作勻速運動，小車遇到障礙物而突然停止，碗中原來運動的水由于慣性，會向小車運動的前方潑出（圖e）。 二. 牛頓第一定律與慣性 1. 第一定律中包含的基本概念，奠定了經(jīng)典力學的概念基礎，從而使它處于理論系統(tǒng)中第一個原理的前提地位。 　　這主要表現(xiàn)在： 　　（1）首次批駁了延續(xù)兩千多年的亞里士多德等人錯誤的力的概念，為確立正確的力的概念掃清了道路。 　?。?）第一次科學地給出了力的定性定義（含力的本質(zhì)和力的效果）。 　?。?）第一次提出了經(jīng)典力學的幾個基本概念，為其他幾個原理奠定了概念基礎。 　　牛頓第一定律首先表明了“不受力”下，物體的動力學規(guī)律（作慣性運動），此基礎上才能表明其他幾個基本原理。 2. 伽利略第一次從實驗出發(fā)，運用科學推理推翻了延續(xù)兩千多年的錯誤的力的概念，這在物理學研究方法上具有十分重要的意義，物理學的正確認識只能來源于科學實驗，也只有科學實驗對錯誤觀點的批判才是最強有力的。 　　亞里士多德錯誤的力的概念所以能延續(xù)兩千多年，正是由于人們過分相信了“直覺”而沒拿起“實驗”這一科學研究的武器。 　　愛因斯坦對伽利略的工作給予很高的評價：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端”，伽利略被人們譽為“實驗科學之父”是當之無愧的。 3. “慣性”的本質(zhì)。慣性是物體的固有屬性，不論宏觀物體，還是微小粒子，不論固體、液體、氣體，不論靜止物體，還是運動物體，不論物體在地球上，還是在月球上，一切物體在任何時刻，任何情況下都具有慣性。不能說物體處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)時有慣性，而運動狀態(tài)改變或所受合外力不為零時就沒有慣性，也不能說慣性“僅在物體處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)時起作用”，而“在物體運動狀態(tài)改變或所受合外力不為零時不起作用”，對運動物體即使加上很大的阻力，要使它停下來仍需一段時間”，正是運動物體要保持勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)表現(xiàn)；“對靜止物體即使加上很大的推動力，要使它達到某一速度仍需一段時間”也正是靜止的物體要保詩靜止狀態(tài)的性質(zhì)表現(xiàn)。 　4. “慣性”與“第一定律”的區(qū)別。同學們往往把牛頓第一定律的內(nèi)容當作慣性概念，即“慣性”與“慣性定律”混為一談，這也正是同學們認為物體只有在不受外力作用時才有慣性。為了糾正這種錯誤，除了使同學們能準確地敘述慣性和牛頓第一定律的內(nèi)容，同學們還要知道它們的區(qū)別：慣性是一切物體固有的屬性，是不依外界條件而改變。它始終伴隨物體而存在。牛頓第一定律則是研究物體在不受外力作用時如何運動的問題，是一條運動定律，它指出了“物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”的原因，而慣性是“物體具有保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”的特性；兩者完全不同。為何牛頓第一定律又叫慣性定律，是因為定律中所描述的現(xiàn)象是物體的慣性的一個方面的表現(xiàn)，當物體受到外力作用時，物體不可能保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，但物體力圖保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)仍頑強地表現(xiàn)出來。 　5. “慣性”與“力”的區(qū)別。同學們往往把“慣性”當做力，認為“子彈離開槍口后還會繼續(xù)向前運動”，“水平道路上運動著的汽車關閉發(fā)動機后還要向前運動”這些都是“慣性”這個力作用的結(jié)果等。慣性與力的區(qū)別：①物理意義不同；慣性是指物體具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)；而力是指物體對物體的作用．慣性是物體本身的屬性，始終具有這種性質(zhì)，它與外界條件無關；力則只有物體與物體發(fā)生相互作用時才有，離開了物體就無所謂力。②構(gòu)成的要素不同：慣性只有大小，沒有方向和作用點，而大小也沒有具體數(shù)值，無單位；力是由大小、方向和作用點三要素構(gòu)成。它的大小有具體的數(shù)值，單位是牛。③慣性是保持物體運動狀態(tài)不變的性質(zhì)；力作用則是改變物體的運動狀態(tài)． 6. “物體慣性”與“外力作用”的辨證關系。物體原來具有某個速度，物體慣性則力圖使其繼續(xù)保持這一速度，但力圖保持與能否保持則是不同的。當物體受到合外力為零時，物體可保持這個速度，當物體所受合外力不為零時，物體便不能再保持原來的速度，運動狀態(tài)就發(fā)生了變化。物體的慣性和外力作用這一對矛盾的對立統(tǒng)一，形成了宏觀物體的形形色色的各種復雜的運動。如果沒有外力，物體也就沒有復雜多樣的運動形式；如果沒有慣性，物體的運動狀態(tài)改變不需要力的作用，只有當我們理解了慣性與外力作用的辨證關系，就不難解釋慣性現(xiàn)象．例如“錘子松了，把錘把的一端在物體上撞幾下，錘頭就能緊套在錘柄上”這是因為錘與柄原來都向下運動，柄撞在物體上受到阻力作用，改變了它的運動狀態(tài)，就停止了運動，錘頭沒受阻力仍保持原來運動狀態(tài)，繼續(xù)向下運動，這樣錘頭就緊套在錘柄上了。 三. 同一直線上二力的合成 （1）如何理解合力 幾個力共同作用的效果可以用一個力來代替，則這個力就是那幾個力的合力（那幾個力稱為這個力的分力）?？梢姡狭Ω拍钍墙⒃凇暗刃А钡幕A上。既然是從力的作用效果著手，因此在分析一個物體受力時，合力和分力是不共存的。如：甲、乙兩人拉車前進，也可用一個丙代替這甲、乙兩人拉車前進，則丙對車拉力就是前甲、乙兩人對車拉力的合力。顯然不能理解為甲、乙、丙三個人同時在拉車。 （2）如何求合力 求合力的方法叫力的合成。最簡單、最基本的合成是同一直線上二力的合成。　 作用在同一個物體上的兩個力，如果它們的作用方向相同，合力的方向與這兩個力的方向相同，合力的大小等于這兩個力的大小之和。例如甲、乙兩人都對同一個桌子作用，甲用20牛力向東拉，乙用30牛力向東推，桌子受到的合力方向向東，大小為50牛。 　　如果同一直線上兩個力的作用方向相反，合力的方向為較大一個力的方向，合力的大小等于兩個力大小之差。如果甲向東拉桌子，乙向西拉桌子，力的大小仍為20牛、30牛，合力向西、大小為10牛。 四. 互成角度的二力的合成 （1）用平行四邊形的對角線表示合力的含義 　　按圖示法作出力的平行四邊形后，對角線的起點──合力作用點；對角線的長度──按標度比例表示合力的大?。粚蔷€的方向──合力的方向。如圖所示。 （2）合力大小的變化范圍 兩力合成的最大值是同向合成，最小值是反向合成，因此F1－F2≤F合≤F1+F2（設F1＞F2）。兩力夾角越大，合力越小。 五. 二力平衡 1. 什么是力的平衡 物體在受到幾個力作用時，如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力相互平衡。 2. 實驗研究二力平衡的條件 在木板A、B、C處釘上三個釘子，釘子上套上小滑輪，用繞過小滑輪的線來拉一塊硬紙板，如圖（甲）所示。在A、B處掛等重的鉤碼時，F(xiàn)1與F2在一條直線上，紙板不動，說明紙板受到的兩個力是平衡的。如圖乙在A、C處掛等重的鉤碼時，F(xiàn)1與F2雖然大小相等，方向相反，但是不在一條直線上，紙板轉(zhuǎn)動，說明這樣兩個力不是平衡力．紙板轉(zhuǎn)過一定角度后，作用在紙板上的兩個力又在一條直線上時，兩個力平衡，紙板重新靜止下來。 可見，兩個力的平衡必須滿足以下四個條件：兩個力作用在一個物體上，大小相等、方向相反、作用在一條直線上。 　　根據(jù)同一條直線上力的合成的法則可知，當兩個力彼此平衡時，物體受到的合力是0。 3. 二力平衡條件的應用 　?。?）根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷物體的受力情況。 （2）根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運動狀態(tài)。 【典型例題】 一. 關于牛頓第一定律的例題 例1. 正在運動著的物體，若受到的一切力都同時消失，那么它將（ ）。 A. 立即停止 B. 改變運動方向 C. 先慢下來，然后停止 D. 做勻速直線運動 分析：此題研究的情況是一種理想的情況。根據(jù)牛頓第一運動定律可知，若受到的 一切力都同時消失的時候，正在運動著的物體將做勻速直線運動。 答案：此題應選D。 例2. 下列說法中正確的是（ ）。 A. 力是維持物體運動的原因 B. 力是使物體運動狀態(tài)改變的原因 C. 力是使物體運動的原因 D. 力是使物體運動速度不變的原因 分析：根據(jù)牛頓第一定律可知，一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。如果要改變物體的運動狀態(tài)，就必須對物體加力。 力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體運動狀態(tài)的改變是指速度的大小和方向的改變。 答案：此題應選B。 例3. 物體在不受外力作用時，則（ ）。 A. 一定處于靜止狀態(tài) B. 一定處于勻速運動狀態(tài) C. 一定處于勻速直線運動狀態(tài) D. 保持靜止或勻速直線運動狀態(tài) 分析：根據(jù)牛頓第一定律我們知道，物體不受外力作用時，原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態(tài)；原來運動的物體將永遠做勻速直線運動，速度的大小和方向都不改變。 答案：此題應選D。 二. 關于慣性的例題 例4. 擲出的籃球，在空中飛行時（忽略空氣阻力），受到的力有（ ）。 A. 手對籃球的作用力 B. 手對籃球的作用力、重力 C. 籃球向前飛行的慣性力、重力 D. 重力 分析：籃球離開手以后，已不再受手的作用力。而慣性不是力，因而“慣力”、“慣性”等提法都是錯誤的。 答案：此題應選D。 例5. 在一段平直鐵軌上勻速直線運動的列車車廂中，有位乘客仰起頭時看到他頭頂?shù)恼戏叫欣罴苌嫌幸恍“挛锓诺貌环€(wěn)。那么在行車當中這小包衣物若落下來，將落在這位乘客（ ）。 A. 后面 B. 前面 C. 頭上 D. 旁邊 分析：這小包衣物落下時，在水平方向由于慣性仍保持原來的和列車相同的速度，所以這小包衣物將落在乘客的頭上。 答案：此題應選C。 例6. 下面關于慣性的說法中，正確的是（ ）。 A. 運動的物體具有慣性，靜止的物體沒有慣性 B. 物體運動的速度越大，它的慣性越大 C. 物體受到外力越大時，它的慣性就越大 D. 物體的質(zhì)量越大，它的慣性越大 分析：慣性是物體的固有屬性，與運動狀態(tài)、速度大小、受力大小等因素都沒有關系，只與物體本身的質(zhì)量有關系，物體的質(zhì)量越大，它的慣性就越大。 答案：此題應選D。 三. 關于同一直線上二力的合成例題 例7. 作用在同一個物體上的兩個力，它們在同一直線上，已知這兩個力的合力是40牛，其中一個力的大小是10牛，則另一個力的大小可能是（ ） A. 70牛 B. 50牛 C. 40牛 D. 20牛 分析：：已知合力F=40牛，分力F2=10牛。設所求另一分力為F1。若在同一直線上的F1與F2同向，則 F = F1+F2，40牛= F1 +10牛 ∴F1=30牛 若F1與F2方向相反 F = F1－F2，40牛= F1 －10牛 ∴F1 = 50牛 因此，可知F1與F2方向相反，它的大小是50牛。 答案：：此題應選（B） 四. 關于二力平衡的例題 例8. 放在水平桌面上靜止不動的電視機，受到彼此平衡的兩個力是（ ）。 A. 電視機受到的重力和桌面對電視機的支持力 B. 電視機受到的重力和電視機對桌面的壓力 C. 桌面對電視機的支持力和電視機對桌面的壓力 D. 桌面受到的重力和電視機對桌面的壓力 分析：力是物體對物體的作用，每個力都有施力物體和受力物體。這個問題中被研究的對象是電視機，因此，凡是受力物體是電視機的力才是作用到電視機上的力。 電視機受到兩個力的作用：一是重力，重力的施力物體是地球，方向豎直向下，受力物體是電視機；二是支持力，支持力的施力物體是桌子，方向豎直向上，受力物體是電視機。 電視機處于靜止狀態(tài)，說明重力和支持力大小相等，滿足二力平衡的條件，這時的重力和支持力是電視機受到的一對平衡力。 答案：此題應選A。 例9. 起重機吊著2.5噸貨物，甲貨物以4米/秒速度勻速上升，乙貨物以2米/秒速度勻速下降，丙貨物靜止在空中。那么起重機鋼繩在以上三種情況下受力大小是（ ）。 A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 三種情況一樣大 分析：貨物受重力和起重機鋼繩的拉力作用。在甲、乙、丙三種情況下，貨物保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，這時貨物所受重力和鋼繩的拉力是一對平衡力。重力大小不變，鋼繩的拉力在三種情況下也就一樣大。 答案：此題應選D。 中小學各個科目優(yōu)質(zhì)課視頻+課件教案學案試題全冊打包qq1119139686