新教材 人教版高中物理必修第一册 第四章 运动和力的关系 知识点考点重点难点提炼汇总.doc

第四章　运动和力的关系1.牛顿第一定律 - 1 -2.实验：探究加速度与力、质量的关系 - 5 -3.牛顿第二定律 - 10 -4.力学单位制 - 15 -5.牛顿运动定律的应用 - 19 -6.超重和失重 - 24 -1.牛顿第一定律知识点 1　理想实验的魅力1．力与运动关系的不同认识代表人物主要观点亚里士多德必须有力作用在物体上，物体才能_运动_；没有力的作用，物体就要_静止_伽利略力不是_维持_物体运动的原因笛卡儿如果运动中的物体没有受到_力的作用，它将继续以同一_速度_沿同一_直线_运动，既不停下来也不偏离原来的_方向_2．伽利略的斜面实验：(1)理想实验：让小球沿一个斜面从静止状态开始向下运动，再让小球冲上第二个斜面，如果没有摩擦，无论第二个斜面的倾角如何，小球达到的高度__相同__若将第二个斜面放平，__小球将永远运动下去__　(2)实验结论：力不是__维持物体运动的原因__知识点 2　牛顿第一定律1．内容：一切物体总保持__匀速直线运动__状态或__静止__状态， 除非作用在它上面的外力迫使它改变这种状态2．力和运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是__改变__物体运动状态的原因。

知识点 3　惯性与质量　1．惯性：物体具有保持原来__匀速直线运动__状态或__静止__状态的性质叫作惯性2．惯性的量度：__质量__是物体惯性大小的唯一量度考点　对牛顿第一定律的理解情境导入在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如下图甲)又如为了不使自行车减速，总要不断地用力蹬脚踏板(如下图乙)这些现象不正说明了运动需要力来维持吗？那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”？提示：这一问题，我们可以这样思考：如果足球不是在草地上滚动，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滚动，它将会滚出比草地上远得多的距离，这说明了由于阻力的存在才导致足球的运动状态发生了改变，足球在草地上滚动时所受阻力大，运动状态很快发生改变；足球在水泥地面上滚动时所受阻力小，运动状态改变得慢，但终究还是要停下来在盘带足球时，人对足球施加力的作用，恰恰是起了使足球已经变小的运动速度再变大的作用自行车的例子也是同样的道理这两个例子都充分说明了阻力能使物体的运动状态发生改变(物体的速度变小)，动力也能使物体的运动状态发生改变(物体的速度变大)，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

要点提炼1．牛顿第一定律的物理意义：(1)揭示了力与运动的关系：①力是改变物体运动状态的原因：物体受力的作用，它的运动状态就一定发生改变，并且产生加速度②力不是维持物体运动的原因：物体若不受力，它将做匀速直线运动或者保持静止状态2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律2．物体运动状态改变的三种情况：(1)速度的方向不变，只有大小改变物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变物体做匀速曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变物体做变速曲线运动)特别提醒(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的　　　(2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的3)牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯性参考系中不适用典例剖析典题1　根据牛顿第一定律下列说法中正确的是(　C　)A．静止或匀速直线运动的物体，一定不受任何外力作用B．物体运动不停止是因为受到力的作用C．要改变物体运动状态，必须有外力作用D．外力停止作用后，物体由于惯性会很快停下来思路引导：→→解析：若物体受的合力为零，可能处于静止或匀速直线运动，A错误；物体运动不停止是因为惯性的原因，运动不需要力来维持，B错误；力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，故C正确；由牛顿第一定律可知，外力停止作用后，物体由于惯性会保持原来的运动状态，故D错误，故选C。

思维升华：牛顿第一定律巧应用(1)由“因”索“果”：在判断力与运动之间的关系时，一定要把握准牛顿第一定律的含义，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因2)由“果”索“因”：如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力的作用，所以判断物体的运动状态是否改变以及如何改变，应分析物体的受力情况 (3)应用步骤：应用牛顿第一定律解释有关现象时，一要看物体原来的运动状态，二要看物体现在的受力情况及所受合力是否为零，最后判断由于物体具有惯性将会出现的现象考点　对惯性概念的理解情境导入锤头松了，把锤柄的一端在凳子上撞击几下，锤头就套紧了，为什么？试解释其中的原因提示：锤与柄原来都处于运动状态，柄撞在凳子上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头由于惯性仍保持原来的运动状态，这样锤头就继续向前运动紧套在锤柄上了要点提炼1．惯性与质量的关系(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性2)惯性与物体受力情况、运动情况及地理位置均无关3)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大2．惯性与力的关系(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”，“受到惯性力”等都是错误的。

2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变3)惯性与物体的受力情况无关3．惯性与速度的关系(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，是矢量，惯性是物体本身固有的性质，其大小仅由物体质量决定2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关4．惯性与惯性定律的关系(1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律特别提醒 (1)在不受力(或合外力为零)的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态　　　　(2)在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度质量越大，惯性越大，运动状态越难改变典例剖析典题2　关于物体的惯性，下列说法中正确的是(　C　)A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体的速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性思路引导：一切物体在任何状态下都有惯性，其大小取决于物体的质量，和其他因素无关解析：一切物体都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关。

惯性是物体本身的一种属性，与外界因素(受力的大小以及所处的环境)及自身的运动状态无关，故A、D选项错误；静止的火车启动时，速度变化缓慢，是因为火车的质量大，惯性大，而不是因为静止的物体惯性大，B选项错误；乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相同的力的作用下，运动状态容易改变，故C选项正确思维升华：惯性理解两注意(1)注意一个“一切”，即一切物体具有惯性；(2)注意一个“唯一”，即质量是惯性大小的“唯一”量度2.实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验思路1．实验装置将小车置于__水平木板__上，通过滑轮与__槽码__相连小车可以在槽码的牵引下运动2．实验思路(1)加速度与力的关系保持小车__质量不变__测得不同__拉力__下小车运动的加速度加速度与__拉力__的变化情况二者之间的定量关系2)加速度与质量的关系保持小车所受的__拉力不变__测得不同__质量__的小车在这个拉力下运动的加速度加速度与__质量__的变化情况二者之间的定量关系二、物理量的测量1．质量的测量：可以用__天平__测量2．加速度的测量方法1：由x＝at2计算出加速度a＝____方法2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据__纸带上__打出的点来测量加速度。

方法3：两个初速度为零的匀加速直线运动的物体，在相等时间内的位移之比就等于加速度之比，即__＝__3．力的测量：小车所受的拉力__替代__合力，用悬挂物重力替代小车所受的拉力条件是槽码的质量要比小车的质量小很多)一、实验步骤1．安装实验器材：将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部2．平衡摩擦力：用薄垫块将一端垫高，调整其倾斜程度，直到小车运动时打点计时器在纸带上打出的点分布均匀为止3．悬挂重物：在细线一端挂上重物，另一端通过定滑轮系在小车前端4．收集纸带数据：将小车靠近打点计时器后开启打点计时器，并让小车由静止释放，打点计时器在纸带上打出一系列点，据此计算出小车的加速度5．改变小车受力：(1)保持小车的质量不变，通过增加槽码的数量，增加重物的质量(总质量仍远小于小车质量)接通电源后放开小车，用纸带记录小车的运动情况取下纸带并在纸带上标上号码及所挂槽码的总重力m1g2)重复步骤4，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂槽码的总重力m2g、m3g…6．改变小车质量：(1)保持重物(小车所受的拉力)不变，通过增加或减少小车上的砝码的方式，改变小车的质量，接通电源后放开小车，用纸带记录小车的运动情况。

取下纸带，并在纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M12)继续在小车上增加砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M2、M3…7．求加速度：用公式Δx＝aT2，求得小车的加速度a，将得到的数据填入相应表格中，以便进行数据处理二、数据收集与分析1．列F、a数据收集表：把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中：物理量123456作用力(槽码的重力)加速度a2．作a－F图像的方法：以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据作a－F图像，用曲线拟合测量点，找出规律，分析a与F的关系3．列M、a收集数据把不同质量的小车(小车和砝码)在相同力的作用下产生的加速度填在表中：物理量123456小车和砝码质量M加速度a4．作a－图像的方法：分别以a为纵坐标、M和为横坐标，根据数据作a－M图像和a－图像，分析a与M的关系5．实验结论：(1)对同一物体，当M不变时，物体的加速度a与所受力F成正比2)对不同物体，当F不变时，物体的加速度a与质量M成反比三、注意事项1．平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变槽码的个数，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。

2．实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于槽码的总质量只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等3．各纸带的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度4．作图像时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑5．释放时小车应靠近打点计时器，且先接通电源再放开小车考点　对实验原理及操作过程的考查典例剖析典题1　用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A．用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量；B．按图装好实验器材；C．把。