八级物理§77运动和力 及本章知识总结北师大知识精讲.doc

用心 爱心 专心 初二物理初二物理 7 7 7 7 运动和力运动和力 及本章知识总结及本章知识总结北师大版北师大版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 7 7 运动和力 及本章知识总结 知识结构 知识结构 1 力 定义 物体对物体的作用 物体间力的作用是相互的 单位 牛 作用效果 形变 运动状态改变 速度大小改变 运动方向改变 力的三要素 大小 方向 作用点 力的测量 弹簧测力计及原理 正确使用 力的表示方法 力的图示法 起点 或终点 作用点 长度大小 箭头方向 力的示意图 N 2 力的种类 弹力 拉力和支持力 重力 概念 由于地球的吸引作用而使物体受到的力叫做重力 重力的三要素 大小 方向 总是竖直向下 作用点 重力的作用点叫做物体的重心 找重心的方法 支撑法 悬挂法 Gmg 12 用心 爱心 专心 力的合成 合力 合力与分力的关系是等效替代的关系 同一直线上二力的合成 同向或反向两种情况 二力平衡 平衡态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态 条件 同体 等值 反向 共线 应用 惯性及牛顿 惯性 物体保持运动状态不变的性质 一切物体在任 何情况下都有惯性 惯性是一切物体固有的属性 惯性定律 一切物体在没有受到外力作用的时候 总 保持匀速直线运动状态或静止状态 这个规律叫 做牛顿第一定律 通常也称惯性定律 第一定律 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 基础知识的理解与重点 难点知识分析 基础知识的理解与重点 难点知识分析 一 惯性及惯性现象 1 惯性 物体保持运动状态不变的性质 称为惯性 一切物体在任何情况下都有惯性 惯性是一切物体固有的属性 物体的质量是物体 惯性大小的量度 质量越大惯性也越大 请看如下实例 当用铅笔猛击纸条时 纸条离开桌面 而钢笔帽依然竖在桌上未倒 将瓷碗内盛满水 放在小车上如图 a 所示 如果突然拉动小车 则原来静止的水 会向小车运动相反方向泼去 如果小车已在运动中如图 b 所示 突然遇到前方障碍物而 停止时 则碗中水会向前方泼去 匀速运动的电动车上面小球落下 恰好进入下面的容器里 惯性的理解 一切物体都有一种 惰性 这种 惰性 的表现就是不愿意改变原来的运动 状态 静时只求静 动时只求动 即静者恒静 动者恒动 外界环境影响的是物体运动状态是否发生了改变 但不能影响它不想改变运动状态的 愿望 注意 惯性是物体的固有属性 不论宏大物体 还是微小粒子 不论固体 液体 气 体 不论静止物体 还是运动物体 不论物体在地球上 还是在月球上 一切物体在任何 时刻 任何情况下都具有惯性 2 解释惯性现象的步骤 确定研究对象 明确研究对象是哪一个物体 或同一物体的哪些部分 弄清 楚研究的物体原来处于什么样的运动状态 运动还是静止 什么原因使物体或同 一物体的某一部分运动状态发生改变 由于惯性 研究对象要保持原来的运动状态 于是出现了什么现象 简言之 物体原来是什么状态 由于有惯性 它要保持什么状 态 这是解释惯性现象的关键 用心 爱心 专心 注意 惯性现象和惯性是有区别的 惯性是物体的一种属性 而惯性现象是物体本 身惯性的表现 所以解释惯性现象时不仅要用到惯性 而且要用到力是改变物体运动状态 的原因这一结论 3 惯性的应用 在生活和生产实际中常常要用到惯性 锤头松了 将锤把的一端在坚硬的物体上撞击 几下 锤把因撞击而突然停止 锤头由于惯性仍继续前进 结果就紧紧地套在锤柄上了 铲子停在炉膛门前 煤却飞进了里面 将要停车时 司机提前关闭发动机 利用惯性使火 车 汽车向前移动一段距离 可以节约燃料 但惯性也会给人们带来不利的一面 如遇到 紧急情况 火车 汽车即使急刹车 车也不会立即停下来 由于它们有惯性 仍要继续前 进一段距离 可能造成交通事故 二 牛顿第一定律 请看实验 请思考 小车刚到达毛巾板 棉布板 木板上时的速度是否相同 小车最后都停下来的原因 是什么 小车在三个平面上运动的时间 距离是否相同 为什么 小车在三个平面上运动速度减小的快慢是否相同 三者速度减小的快慢与它们受到 的阻力有什么关系 如果平面十分光滑 小车不受阻力 它运动的速度是否还减小 小车将怎样运动 推理想象 小车在水平面上运动 受到的阻力越小 运动距离越长 速度减小得越慢 小车的 速度将保持不变 一直运动下去 1 惯性定律 历史的回顾 2000 多年前 古希腊哲学家亚里斯多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一 个观点 必须有力作用在物体上 物体才能运动 这种观点的提出是很自然的 我们从周围的事情出发 很容易就会得到这个结论 如 车不推就不走 门不拉不开等 这种观点统治人们的思想有两千年 直到 17 世纪 意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的 他分析到 运动的车停 下来是由于摩擦力的原因 运动物体减速的原因是摩擦力 伽利略提出了自己的看法 他 指出 物体一旦具有某一速度 没有加速和减速的原因 这个速度将保持不变 这里所指 的减速的原因就是摩擦力 用心 爱心 专心 为了证实结论的正确 他设计了一个理想实验 下面利用一个跟他的理想实验装置相 似的实验向大家介绍一下伽利略的实验 实验 有几个斜面 用一个小球放到左边的斜面上 放手后小球从左边斜面上滚下后 滚到右边的斜面上 在有摩擦力的情况下 到达右边斜面的高度比左边的释放高度要低 伽利略所设计的实验是这样的 实验装置跟现在的一样 实验时若没有摩擦力 当然 没有摩擦力是不可能的 所以他的实验是想象中的理想实验 我们看一下小球在这个理想 实验中会怎样运动 把小球放到左边斜面的某一个高度 放手后由于有加速的原因 所以小球会从斜面上 滚下 越滚越快 到右边斜面时 由于有减速的原因 小球会越滚越慢 在没有摩擦力的 情况下 小球应达到左边的释放高度 改变右边斜面的倾角 倾角变小 小球要达到同样的高度 要在斜面上走更远的距离 当右边倾角为零时 小球将一直滚下去永远达不到左边的释放高度 这个速度将保持不变 这个实验虽然是个理想实验 但却是符合科学道理的 没有摩擦的情况是很难实现的 现 代技术给我们提供了阻力很小的条件 可以看到滑块的速度基本不变 法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点 提出了惯性定律 如果没有其它原因 运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动 既不会停下来 也不会偏离原来的方向 伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述 但是没有指明原因是什么 这个原因 跟运动的关系是什么 牛顿总结了前人的经验 指出了加速和减速的原因 这就是牛顿第一定律 牛顿第一定律 一切物体在没有受到外力作用的时候 总保持匀速直线运动状态或静 止状态 这个规律叫做牛顿第一定律 通常也称惯性定律 理解牛顿第一定律的内容 1 一切物体 是指宇宙中所有的物体 牛顿第一定 律是自然界中的普遍规律 2 不受外力 是定律成立的条件 这是一种理想情况 它 也包含物体在某一方向上不受外力的情况 牛顿第一定律是建立在实验的基础上 经过推 理得出的 注意 惯性 与 牛顿第一定律 的区别 惯性 与 第一定律 的区别 牛顿第一定律和惯性完全是两个概念 即 惯性 与 惯性定律 不能混为一谈 它们的区别 惯性是一切物体固有的属性 是不依外界 作用力 条件而改变 它始终伴随物体而存在 牛顿第一定律则是研究物体在不受外力 作用时如何运动的问题 描述运动和力的关系 是一条运动定律 它指出了 物体保持匀 速直线运动状态或静止状态 的原因 而惯性是 物体具有保持原来的匀速直线运动状态 或静止状态 的特性 两者完全不同 典型例题典型例题 例题 1 关于物体的惯性 下面哪种说法正确 A 汽车行驶时 突然刹车 乘客的身体向前倾 说明刹车时人具有向前的惯性 B 快速前进的汽车 在短距离内刹车比较困难 说明速度大时 汽车的惯性大 C 匀速前进的汽车上的乘客 无论汽车的速度多大 乘客均不会发生前倾或后仰的现 象 说明匀速运动的物体没有惯性 用心 爱心 专心 D 以上三种说法均不正确 分析 惯性是物体的一种属性 它没有方向 牛顿第一定律告诉我们 一切物体都有 惯性 任何物体在任何情况下都有惯性 惯性的大小 只和物体的质量有关 而和物体的 运动状态及速度无关 正确答案为 D 例题 2 人在跑动时 若脚突然被石块绊一下 人必然是向前跌倒请解释其原因 分析 在解释惯性问题时要抓住以下几个环节 研究对象 原来处于什么样的运动状态 受力情况 运动状态改变情况 惯性表现 解 当你奔跑时碰到石块 脚因为受到石头的阻碍 不再向前运动 而人身体上部由 于具有惯性要保持原来向前的运动状态 故向前冲去 因此必然是向前跌倒 例题 3 一杯水放在列车内的水平桌面上 如果水面突然发生了如图所示的变化 则列 车的运动状态可能发生的变化是 A 列车突然向右启动 B 列车突然向左启动 C 列车向右运动时突然刹车 D 列车向左运动时突然刹车 分析 当列车静止或做匀速直线运动时 杯子中的水面呈水平 若列车突然启动或改 变原来的运动状态时 杯中的水由于惯性要保持原有的状态 水面会发生变化 解 A 选项 当车突然向右启动 水由于惯性 要保持原来的静止状态 水应向左涌 而非图中所示 A 选项不对 B 选项正确 C 选项 当车向右运动时突然刹车 杯中水 由于惯性 还要保持原来的速度向右运动 水向右涌 C 选项正确 D 选项不正确 例题 4 一氢气球系着一重物以 1m S 的速度竖直上升 在上升过程中系物体的绳子突 然断了 在绳了断后物体将 A 立即匀速下落 B 立即下落 且速度越来越快 C 先上升一段距离再下落 下落的速度越来越大 D 由于惯性 物体将以 1m s 的速度匀速上升 分析 本题的关键是正确理解惯性 力和运动的关系 当系物体的绳子突然断了以后 由于惯性 物体初始以 1m s 的速度上升 但由于物体受到重力的作用 重力的方向与物体 上升的速度方向相反 所以物体将做减速运动 上升一段距离当速度减小到零以后 物体 在重力的作用下向下作加速运动 本题的选项应为 C 说明 此类问题是惯性与运动问题的典型例题 分析时要明确研究对象的初始状态 然后再根据惯性以及力和运动的关系去分析 但要注意惯性不是力 用心 爱心 专心 答案 C 例题 5 关于运动和力 下列说法中正确的是 A 力是使物体保持静止的原因 B 力是使物体运动状态改变的原因 C 力是维持物体运动的原因 D 物体受到力的作用就一定运动 分析 这道题考查学生对力的作用的理解 学生头脑中仍存在一些错误的概念 如 物体运动必须有力维持 运动的物体失去力的作用 就会静止下来 为纠正这些错误 概念 就必须建立正确的概念 力是使物体运动状态改变的原因 而不是使物体运动的原 因 解 A 当物体不受任何力或受的合力为零时 它也可以保持静止状态 所以说 力 不是使物体保持静止的原因 A 选项是错误的 B 力可以使物体速度大小改变 也可以使物体运动方向改变 所以力是使物体运动 状态改变的原因 B 选项正确 C 当一个物体处于运动状态时 如果它不受任何力或所受合力为零时 仍可保持运 动状态 所以说力不是维持物体运动的原因 D 物体受平衡力时 可以保持静止状态 而不一定运动 例如 人用水平力 F 推动 一个讲台桌 讲台桌仍静止 如图 则此时讲台桌还受到一个静摩擦力 f F 与 f 为平衡力 讲台桌没有运动 可见物体受到力 并不一定运动 D 选项不正确 答案 B 例题 6 如图所示用 60 牛的水平力按住一质量为 1 千克的木块 当木块沿竖直墙壁匀 速滑下时 木块受到的摩擦力的大小是 g 10N kg A 10N B 70 N C 60N D 50N 分析 木块沿竖直墙壁匀速滑下 说明木块在竖直方向处于平衡状态 在竖直方向上 受到一对平衡力 即竖直向下的重力 G 作用和竖直向上的摩擦力作用 f 这两个力大小相 等 方向相反 作用在一条直线上 它们是一对平衡力 f G m g 1 kg 10N kg 10N 所以正确答案是 A 例题 7 如图所示 弹簧所受重力不计 上端固定在天花板上 下端悬挂一个小球 球 用心 爱心 专心 处于静止状态 下列几种说法中属于平衡力的。