3.2弹力
【学习目标】
1.知道弹力产生的条件.21世纪教育网
2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向.21世纪教育网
3.知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题.
【重点、难点分析】
【学习重点】1.弹力有无的判断和弹力方向的判断. 2.弹力大小的计算.
【学习难点】弹力有无的判断及弹力方向的判断.
【自主学习】
一、弹性形变和弹力
1、什么叫做弹性形变?什么叫做非弹性形变?
2、什么叫弹力?弹力产生的条件是什么?
二、几种弹力[来源:21世纪教育网]
1、常见弹力有几种?举例说明,分析它们是怎样产生的以及它们的方向?
三:胡克定律(涉及弹簧类问题很多,胡克定律是解决问题的关键)
1、胡克定律的内容:
[来源:21世纪教育网]
表达式:(你能分清各个字母的物理意义吗?)
2、不同的弹簧的劲度系数是不同的,生活中所说的弹簧的“硬”、“软”指的就是劲度系数。弹簧的劲度系数与哪些因素有关?
【合作探究】[21世纪教育网
1、一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中,形变的因果关系正确的是
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变
B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变
C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变
2、如图所示图中的球和棒均光滑,试分析它们所受到的弹力?(用铅笔、直尺规范作图,完成后组内交流,如有疑难上课时提出师生共同解决)
[21世纪教育网
3、一根长6cm的橡皮条上端固定,下端挂0.5N物体时长度为8cm,要再拉长1cm则再挂多重物体?劲度系数是多少?
4、.如图所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,下列说法中正确的是 ( )
A.弹簧的劲度系数是2 N/m B.弹簧的劲度系数是
C.当弹簧受F2=800 N的拉力作用时,弹簧伸长为x2=40 cm
D.当弹簧伸长为x1=20cm时,弹簧产生的拉力是F1=200 N
【课堂小结】
【当堂检测】
21世纪教育网
21世纪教育网
【自我检测】
1、关于弹性形变的概念,下列说法正确的是( )21世纪教育网21世纪教育网
A、物体形状的改变叫弹性形变
B、一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变
C、物体在外力作用后能够恢复原状的形变叫弹性形变
D、物体在外力作用后的形变叫弹性形变
2.关于弹力的方向,下列说法中正确的是( )
A压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体
B支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体
C绳对物体拉力的方向有可能不沿绳的方向
D.绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
3、一弹簧受到80N的拉力作用时弹簧长度为14㎝,弹簧受到40N的压力作用时,弹簧长度为8㎝,试求该弹簧的劲度系数与原长.
O
B
A
m2.6 伽利略对自由落体运动的研究
【学习目标】
1、让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法
2、使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式
【重点、难点分析】
教学重点
让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法.21世纪教育网
教学难点
使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式.
【自主学习】
一、亚里士多德的论断
亚里士多德从许多现象,如雨滴的下落、雪片从天而降、树叶飘落、苹果坠地以及石子落入水井中,发现总是轻的物体下落得慢,重的物体下落得快,于是得出重的物体比轻的物体下落得快.
二、伽利略的论断
1.伽利略用巧妙的推理反驳了“重的物体比轻的物体下落得更快”的说法.
2.实验
(1)下落的铁球和纸片,铁球下落得快.
(2)下落的铁球和纸团,下落快慢差不多.21世纪教育网
(3)钱毛管实验,有空气时,小钱币下落得快;没有空气时,钱币和羽毛下落得一样快.21世纪教育网
(4)在月球上的落体实验,锤子和羽毛同时落地.
通过这些实验可证明,自由落体运动的快慢是由于空气阻力造成的.
3.伽利略的探究之路
(1)大胆的猜想
下落物体的速度是随时间均匀增大的,即v∝t.即下落物体其运动性质是匀加速直线运动.
(2)数学推理
用实验观察和验证v∝t,需要测量不同时刻的瞬时速度,但瞬时速度v很难直接测量.由于位移是比较容易测量的物理量,因此,如果将匀变速直线运动的位移和时间的关系找到,就比较容易进行实验验证了.
从静止开始的匀加速直线运动,其位移与时间的平方成正比,即s∝t2.
(3)巧妙的“冲淡重力”斜面实验21世纪教育网
实验再现:
①将一条刻有光滑凹槽的长木板的一端垫起.
②在盛水的大桶下面装一根细管,让水均匀流出,用流出的水量表示时间.[21世纪教育网]
③将铜球从凹槽的某一特定位置由静止释放.
④记录下流出一定水量时,铜球的位置.21世纪教育网
⑤测量水的重量换算成时间t1,测量出铜球的位移s1.
⑥重复上述实验步骤,测出t2和s2,t3和s3.
……
数据处理:
求出位移s和时间t的比值.
结论归纳:
通过计算表明,在误差允许的范围内,有==…=常数,即s∝t2.
(4)合理外推
伽利略将实验的结果作了合理的外推,把结论从有倾角的情况增大到90°的情况,这时小球将自由下落,成为自由落体.伽利略认为这时小球仍然会保持匀速直线运动的性质.这种从斜面运动到落体运动的外推,是很巧妙的.
(5)伽利略的研究思路及价值
思路:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.
价值:伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法.这种方法对于后来的科学研究,具有重大的启蒙作用,至今仍不失为重要的科学方法之一.
三、超越伽利略
【合作探究】
1.频闪照相[来源:21世纪教育网]
就是在同一张底片上,每隔相同的时间Δt曝光一次,连续对一个物体照相,这样就会在同一张底片上呈现出同一物体在不同时刻的像.
2.数据处理
如:;;;;由以上计算发现,在误差允许的范围内有:
=…=常量
四、我拟定的实验方案
1.实验目的
(1)记录自由落体运动轨迹.
(2)用打点计时器记录自由下落物体的运动信息.
2.实验操作
(1)把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器和电源连接好.
(2)把纸带的一端在重物上用夹子固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近.
(3)先接通电源,后松开纸带,让重物自由下落.
(4)重复2、3步再打几条纸带.
●问题与探究
问题1 古希腊哲学家亚里士多德认为,重的物体比轻的物体下落得要快.这符合人们的常识,如玻璃弹子就比羽毛下落得快.其实古代时我国也出现过这种故事:传说三国时期,周仓欲与关羽比力气,关羽说你能把一根稻草丢过河吗?周仓多次试丢未成,反问关羽.关羽随手将一捆稻草轻易丢过了河(如图2-5-1),令周仓折服.这个故事真能说明关羽臂力过人吗?为什么?
21世纪教育网
图2-5-1
探究思路:稻草被扔出后,空气阻力对一根稻草运动的影响要远大于对一捆稻草运动的影响,故某一个人不能将一根稻草扔过河,不等于他就不能将一捆稻草扔过河.有时直觉经验会将我们引向错误的结论,抓住事物本质,排除干扰因素的研究方法是物理学中常用的方法.
问题2 从高空落下的雨滴的运动能否看作自由落体运动?从不太高的水龙头滴下的水滴的运动能否看作自由落体运动?
探究思路:下落的物体能否看作自由落体运动,关键是看物体是否受到空气阻力或空气阻力与重力相比能否忽略不计.空气阻力的大小跟物体的速度有关,速度越大,阻力越大.雨滴从高空落下,速度越来越大,所受空气阻力也越来越大,在落地前其阻力已增大到与雨滴的重力等大,即雨滴已匀速运动.而从不太高的水龙头滴下的水滴速度不会很大,所受空气阻力也不会很大.
【课堂小结】
21世纪教育网
【当堂检测】
1.伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点,从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动,速度应该是均匀变化的”观点.这种方法在科学研究中叫( )
A.数学推演 B.实验验证
C.猜想与假说 D.逻辑推理
2.伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,速度的均匀变化意味着( )
A.速度与时间成正比
B.速度与位移成正比
C.速度与时间的二次方成正比
D.位移与时间的二次方成正比
3.伽利略用实验验证v∝t的最大困难是( )
A.不能很准确地测定下落的距离
B.不能测出下落物体的瞬时速度
C.当时没有测量时间的仪器
D.当时没有记录落体运动的数码相机
4.伽利略给出了科学研究过程的基本要素,这些要素包含对现象的一般观察、________、________、________、对假说进行修正和推广.伽利略科学思想方法的核心是把________和________和谐地结合起来.
知识点二 伽利略对自由落体的研究
5.一个铁钉和一个棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )
A.铁钉比棉花团重
B.棉花团受到的空气阻力不能忽略21世纪教育网
C.铁钉不受空气阻力
D.铁钉的重力加速度比棉花团的大
6.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最完美的实验.在加速度实验中,伽利略将光滑的直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程与时间的关系,亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的,伽利略却证明铜球的运动路程与时间的平方成正比.请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用x,速度用v,加速度用a,时间用t表示),亚里士多德的预言:________,伽利略的结论:________.伽利略的两个实验之所以成功,主要原因是在自由落体的实验中,忽略了空气阻力,抓住了重力这一要素,在加速度实验中,伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验研究铜球运动,是为了减少铜球运动的______,同时抓住______这一要素.1.3运动快慢的描述——速度
【学习目标】
一、知识与技能
1.理解物体运动的速度.知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性.
2.理解平均速度意义,会用公式计算物体运动的平均速度,认识各种仪表中的速度.
二、过程与方法
通过描述方法的探索,体会如何描述一个有特点的物理量,体会科学的方法,体验用比值定义物理量的方法
三、 情感态度与价值观 培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念.
【重点、难点分析】
学习重点: 速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系.
学习难点: 平均速度计算
【自主学习】
一、阅读P15 “坐标与坐标的变化量”一部分,回答下列问题。
1、物体沿着直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样物体的位置就可以用 来表示,物体的位移可以通过 表示,Δx的大小表示 ,Δx的正负表示
思考与交流1、汽车在沿x轴上运动,如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10 m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30 m处,则Δx = ,Δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴负方向运动,Δx是正值还是负值?
2、如图1—3—l,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量 怎么表示?
二、阅读P10第二部分:速度完成下列问题。
以下有四个物体,如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢
初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)
A.自行车沿平直道路行驶 0 20 100
B.公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100
C火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250
D.飞机在天空直线飞行21世纪教育网 50021世纪教育网 10 2 500
1、为了比较物体的运动快慢,可以用 跟发生这个位移所用 的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度.速度公式v= .单位:国际单位m/s或m·s-1,常用单位km/h或km·h-1 , ㎝/s或㎝·s-1
2、速度的大小在数值上等于 的大小;速度的方向就是物体 的方向 , 位移是矢量,那速度呢
三、阅读P16平均速度和瞬时速度
一般来说,物体在某一段时间内,运动的快慢不一定时时一样,所以由v=Δx/Δt求得速度,表示的只是物体在时间Δt内的 快慢程度,称为: 速度。
平均速度的方向由_______________的方向决定,它的_____________表示这段时间内运动的快慢.所以平均速度是 量,速度既有 ,又有 ,是 量,速度的 叫速率,速率是 量。
例题、甲百米赛跑用时12.5秒,求整个过程中甲的速度是多少?那么我们来想一想,这个速度是不是代表在整个12.5秒内速度一直都是这么大呢?
【合作探究】
1、绿妹在遥控一玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又处在该标记点西1m处.分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向.
21世纪教育网
2、下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?说明理由21世纪教育网
A百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。
B经过提速后,列车的速度达到150km/h.
C由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s.
D返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。
E子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
3、汽车从制动到停止下来共用了5s。这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。
(2)这五个平均速度中那一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度?
(3)通过上面问题的思考,汽车的第3s末速度最接近多少?
21世纪教育网
【课堂小结】(总结一下我们今天学到知识和方法)
21世纪教育网
【当堂检测】
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量。 B.速度是描述物体位置变化大小的物理量。
C.速度是描述物体运动快慢的物理量。 D.速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量。
2.下列关于匀速直线运动的说法中正确的是( )
A.匀速直线运动是速度不变的运动 B.匀速直线运动的速度大小是不变的21世纪教育网
3.下列说法正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度 D.子弹以速度v从枪口射出,v是平均速度21世纪教育网
4、下列关于速度和速率的说法正确的是( )
①速率是速度的大小 ②平均速率是平均速度的大小
③对运动物体,某段时间的平均速度不可能为零 ④对运动物体,某段时间的平均速率不可能为零
A.①② B.②③ C.①④ D.③④2.5自由落体运动
【学习目标】
1.知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动.
2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析.[来源:21世纪教育网]
3.知道什么是自由落体的加速度,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同.
【重点、难点分析】
【学习重点】自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程.21世纪教育网
【学习难点】能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析
【自主学习】
思考问题:
1.重的物体一定下落得快吗 请举例说明
猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关,质量大的物体下落的速度比质量小的快吗
(实验小探究)
取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片,把其中一张纸片揉成纸团,在下述几种情况下,都让它们从同一高度自由下落,观察下落快慢情况。
①从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片,可以观察到谁下落得快?
②两张完全相同的纸片,将其中一张卷紧后从同一高度同时释放,可以观察到谁下落得快?
③一块面积较大的硬纸板和一张小纸团,(纸板比纸团重),从同一高度同时释放它们,可以观察到谁下落得快?
结论:物体下落过程的运动情况与物体 无关.
影响落体运动快慢的因素是 的作用,没有空气阻力时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢 .21世纪教育网
阅读课本并回答:(1)自由落体运动有什么特点? 21世纪教育网
注意:若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力,则物体的下落也可看作自由落体运动.
【合作探究】
[实验探究]
按照教材第43页的图2.5—1装置做实验,将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落,利用打点计时器记录重物的下落过程.在对纸带进行数据处理,图象法求物体运动的加速
位置 021世纪教育网 1 2 3 4 5 621世纪教育网
时间(s) 0
v(m/s) [来源:21世纪教育网]
根据匀变速直线运动的一个推论:在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,有v1=(x1+x2)/2T, v2=(x2+x3)/2T……求出各计数点的瞬时速度后,由加速度的定义:a=Δv/Δt计算出该物体做匀变速直线运动的加速度。
所测重力加速度g=
在对纸带进行数据处理可知:自由落体运动是 运动。
阅读教材p43完成下列问题:
1.自由落体运动的加速度它的方向如何 根据匀加速直线运动规律写出自由落体运动所有规律。
规律应用 一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大 落到地面用了多长时间 (取g=10m/s2)
21世纪教育网
【课堂小结】
【当堂检测】
1.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A.重的物体的g值大 B.同一地点,轻重物体的g值一样大[来源:21世纪教育网]
C.g值在地球上任何地方都一样大 D.g值在赤道处大于在北极处
2.一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )
A.铁钉比棉花团重 B.铁钉比棉花团密度大
C.棉花团的加速度比重力加速度小得多 D.铁钉的重力加速度比棉花团的大
3.甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们从同一高度处同时自由下落,由下列说法正确的是( )
A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地
4.自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的( )
[21世纪教育网]3.4力的合成
【学习目标】
1、能从力的作用效果理解合力和分力的概念。21世纪教育网2、掌握力的平行四边形定则,知道它是矢量合成的普遍规则。会用作图法和平行四边形定则知识计算合力。知道合力的大小与分力间夹角的关系。【重点、难点分析】
【学习重点】平行四边形定则。
【学习难点】平行四边形定则的应用。
【自主学习】
一、合力和分力
1、如果一个力 和几个力的 相同,那么
合力, 叫分力。 2、一个物体受到几个力(分力)作用的同时,还受到合力的作用吗?
二、实验探究求合力的方法
(参阅教材62页,根据提供的器材,抓住合力和分力效果相同这一关键点,同学们分小组讨论)
实验结论:平行四边形定则求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,它的_______就表示合力的_______和_______.这叫做力的平行四边形定则。
三、共点力(同学们自学教材63页有关共点力的知识,完成下列几个问题)
1、几个力如果都作用在物体的 ,或者几个力作用在物体上的不同点,但这几个力的作用线延长后相交于 ,这几个力就叫共点力,所以,共点力不一定作用在同一点上,如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。 2、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件,如果有,适用条件是什么
21世纪教育网
【合作探究】
1.合力的确定方法[来源:21世纪教育网]
(1)图解法
如图所示,有大小不变的两个力 F1=40 N和 F2=30 N,当它们之间的夹角分别为30°、60°、90°、120°、150°时,用作图法求这两个力的合力。
21世纪教育网
A B
C D E
(2)计算法(我们主要会计算一些规则平行四边形的合力)
a、相互垂直的两个力的合成,如上题图C所示,则由勾股定理得(完成计算部分)
合力
b、大小相等,夹角为120 o两个力的合力,如图21世纪教育网
合力和分力的关系(合力把四边形分成两个等边三角形)
21世纪教育网
(3)讨论(对比图解法练习中合力的变化比较,回答以下问题)
a、合力一定大于分力吗?
b、合力至少比其中一个分力大吗?
(4)合力大小范围的确定
A、怎样可以使大小不变的两个分力合力最大?画出图示
B、怎样可以使大小不变的两个分力合力最小?画出图示
C、两个大小不变的分力的合力范围为
规律应用 两个共点力的大小分别为8 N、3 N,它们之间的夹角可任意变化,则其合力的大小可能是( )
A.0N B. 4N C.10 N D.15 N
例题 力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。通过作图法求这两个力的合力F的大小和方向。
[来源:21世纪教育网]
【课堂小结】
【当堂检测】21世纪教育网
1、有两个互成角度的共点力,夹角为,它们的合力F随变化的关系如右图所示,那么这两个力的大小分别是
A、1N和6N B、2N和5N
C、3N和4N D、4.5N和2.5N[来源:21世纪教育网]
2、互成角度的两个共点力,有关它们的合力和分力关系的下列说法中,正确的是
A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力.[来源:21世纪教育网]
B.合力的大小随分力夹角的增大而增大.
C.合力的大小一定大于任意一个分力.
D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力.
60°
O
F2
F1
O
F2
F1
30°
F1
O
F2
90°
O
F2
F1
150°
O
F2
F1
120°
F1
F2
F1.2时间与位移
【学习目标】
一、知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
二、过程与方法 通过探究、总结,掌握科学研究方法
三、 情感态度与价值观 学会在日常生活中,善于总结和发现问题
【重点、难点分析】
学习重点:1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
学习难点: 正确认识生活中的时间与时刻.理解位移的概念,会用有向线段表示位移.[来源:21世纪教育网]
【自主学习】
一、阅读P12第一部分:时刻和时间间完隔并成下列问题。
1、结合教材你能列举出哪些关于时刻和时间间隔实例
2、观察教材第12页图1.2—1,如何用数轴表示时刻和时间间隔
21世纪教育网
二、阅读P13第二部分:路程和位移并完成下列问题。21世纪教育网
1. 、观察教材第13页图1.2—2从北京到重庆,观察地图,你有哪些不同线路的选择 这些选择有何相同或不同之处
2、根据上面的学习,你能给出位移及路程的定义吗
三、阅读P13第三部分:矢量和标量并完成下列问题。
1. 既有 又有 的物理量叫矢量。举例:
2. 只有 没有 的物理量叫标量。 举例: [来源:21世纪教育网]
四、阅读P14第三部分:直线运动的位置和位移并完成下列问题。
1、如图1—2—6所示,物体在时刻t1处于“位置”x1,在时刻t2运动到“位置”x2,那么(x2- x1)就是物体的“位移”,记为Δx =___________
可见,要描述直线运动的位置和位移,只需建立一维坐标系,用________表示位置,用位置_______________表示物体位移.
合作探究
1、时间和时刻有区别,也有联系,在时间轴上,时间表示一段,时刻表示一个点。如图所示,0点表示开始计时,0~3表示3s的时间,即前3s。2~3表示第3s,不管是前3s,还是第3s,这都是指 。3s所对应的点计为3s末,也为4s初,这就是 。
[来源:21世纪教育网]
.2、在坐标系中,我们也可以用数学的方法表示出位移.
实例:观察教材第13页图1.2—3质点从A点运动到B点,我们可以用从_____________A指向____________B的_______线段表示位移,.21世纪教育网21世纪教育网
阅读下面的对话:
甲:请问到市图书馆怎么走
乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300m就到了.
甲:谢谢!
乙:不用客气.
请在图1—2—3上把甲要经过的路程和位移表示出来.并归纳一下:位移和路程有什么不同 21世纪教育网
3、一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点.用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移).这位同学由A到B的位移和路程的大小各是多少 你能通过这个实例比较出算术相加与矢量相加的法则吗
【课堂小结】(简要的总结今天我们学会的知识和方法)
【当堂检测】
1、以下的计时数据指时间的是 ( )
A. 天津开往德州的625次列车于13h35min从天津发车
B. 某人用15s跑完l00m
C. 中央电视台新闻联播节目19h开播
D. 1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权
2、学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是( )
A. 蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间
3、下列关于位移和路程关系的正确说法是 ( )
A、物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移 B、物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C、物体通过的路程不等,位移可能相同 D、物体通过一段路程,位移不可能为零
4、关于质点的位移和路程,下列说法正确的是 ( )
A.位移是矢量,位移的方向即质点的运动方向 B.路程是标量,路程即位移的大小21世纪教育网
C.质点做单向直线运动时,路程等于位移的大小 D.位移大小不会比路程大21世纪教育网4.3牛顿第二定律
【学习目标】
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的3、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【重点、难点分析】
【学习重点】1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【学习难点】会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【自主学习】
一、牛顿第二定律的得出(阅读教材p74页独立完成下列填空)
①一定时,加速度与合外力成 比;即:
②一定时,加速度与质量成 比;即:
③综合以上两个因素,加速度与合外力和质量的关系表达为 ;
注意:实际物体所受的力往往不止一个,这时式中F指的是物体所受的合力
④如果k=1,这样牛顿第二定律可以表达为 。
⑤力的国际单位是 ,根据 定义的。当物体的质量为,在某力的作用下获得的加速度为,由牛顿第二定律可得, ,我们就把它定义为1牛顿。二、牛顿第二定律深入认识
1、牛顿第二定律反映了加速度与力的关系A、因果关系:公式F=ma表明,只要物体所受合力不为零,物体就产生加速度,即力是产生加速度的 。B、矢量关系:加速度与合力的方向 。C、瞬时对应关系:表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。D、独立对应关系:当物体受到几个力的作用时,各力将独立产生与其对应的加速度。但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度 的结果。E、同体关系:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的,所以解题时一定把研究对象确定好,把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。21世纪教育网2、牛顿第二定律只适用于惯性参考系,惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系;牛顿第二定律只适用于宏观低速运动的物体。3、是定义式、度量式; 是决定式。两个加速度公式,一个是纯粹从运动学(现象)角度来研究运动;一个从本质内因进行研究。
【合作探究】
1、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000 N,产生的加速度应为多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。(小组讨论)总结牛顿第二定律应用时的一般步骤:
21世纪教育网
2、一个物体静止在光滑水平面上,从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求物体的加速度.若2 s后撤去外力,物体的加速度是多少 物体2 s后的运动情况如何
21世纪教育网
3、一个物体,质量是2 kg,受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大?
[来源:21世纪教育网]
4、如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20N,与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大 (g取10 m/s2)[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
【课堂小结】
【当堂检测】
1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:( )21世纪教育网A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是:( )A、在任何情况下都等于1B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的[来源:21世纪教育网]C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中,k的数值一定等于121世纪教育网3.已知甲物体受到2N的力作用时,产生的加速度为4m/s2,乙物体受到3N的力作用时,产生的加速度为6m/s2,则甲、乙物体的质量之比m甲 ,m乙等于 ( )
A.1:3 B.2:3 C.1:1 D.3:24.5牛顿第三定律
【学习目标】
1.知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。
2. 知道牛顿第三定律的内容,能用它解决简单的问题。3.能区分平衡力与作用力和反作用力。
【重点、难点分析】
【学习重点】1.知道力的作用是相互的,掌握作用力和反作用力.21世纪教育网
2.掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题21世纪教育网
3.区别平衡力与作用力和反作用力.
【学习难点】区别平衡力与作用力和反作用力.
【自主学习】
一、演示实验
现在我们知道了作用力和反作用力的概念,那么它们之间的关系是什么呢
①用手拉弹簧秤A之前,两弹簧秤的示数均为零,说明两弹簧秤间无作用力;当用手拉弹簧秤A时,可以看到两个弹簧秤的指针 移动.弹簧秤B的示数指出弹簧秤A对它的作用力F的大小,而弹簧秤A的示数指出弹簧秤B对它的反作用力F,的大小.可以看出,两个弹簧秤的示数是 的;改变手拉弹簧的力,弹簧秤的示数也随着 ,但两个示数总 .
这说明作用力和反作用力大小总是 ,并且总是 产生,同时 ,同时 .
②分析弹簧秤B受到A的拉力F方向和弹簧秤A受到B的拉力F方向,这说明作用力与反作用力方向 ,作用在同一条直线上.
总结
(1)作用力和反作用力是发生在两个物体之间的一对力.21世纪教育网
(2)任一物体既是对另一物体的施力物,同时也是另一物作用的受力物.
(3)相互作用的一对力中,任何一个力都可作为作用力或者反作用力.
二、牛顿第三定律
1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在 直线上。2.表达式:(作用力)F=- F′(反作用力),式中的“一”号表示方向相反。3.重要意义①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面,是牛顿第一、第二定律的重要补充,定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律,即作用力和反作用力定律。②全面揭示了作用力和反作用力的关系,可归纳为三个性质和四个特征。三个性质是:A.异体性:作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上,各自产生各自的作用效果;B.同时性:作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,不分先后;C.相互性:作用力和反作用力总是相互的,成对出现的。四个特征是:A.等值:大小总是相等的;B.反向:方向总是相反的;21世纪教育网C.共线:总是在同一直线上;D.同性:力的性质总是相同的。
【合作探究】
1、下列说法中,正确的是 ( )
A.拔河比赛时,胜方拉对方的力大于输方拉对方的力
B.马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C.太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等
D.用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等
解题总结:[来源:21世纪教育网]
2、用牛顿第三定律判断下列说法是否正确:[来源:21世纪教育网]
①人走路时,只有地对脚的反作用力大于脚蹬地的作用力时,人才能往前进;21世纪教育网
②物体A静止在物体 B上,A的质量是B的质量的10倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力;
③以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力.
解题总结:
3、平衡力与作用力和反作用力的关系(小组讨论完成)
一对平衡力 一对作用力与反作用力
不同21世纪教育网之21世纪教育网点
相同点
【课堂小结】3.1重力 基本相互作用
【学习目标】
1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变.
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图.
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系.
4.知道物体重心的含义.
5.了解四种基本相互作用
【重点、难点分析】
【学习重点】
力的概念、图示以及力的作用效果.2.重力的概念及重心的理解.
【学习难点】1.力的概念.2.重心的概念和位置.
【自主学习】[来源:21世纪教育网]
一、力和力的图示
1、 可以使物体的运动状态发生改变、使物体发生形变。
力的定义 力的单位是 .
力的三要素有 要想测量力的大小,我们可以用
2.如图所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150N,用力的图示法表示拉力.[来源:21世纪教育网]
如何画力的示意图?
二、重力
1、重力产生的原因是
2、重力的大小可以用弹簧秤进行测量,可以根据公式G=mg计算,(其中的g是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时,g的值 ;当纬度增加时,g的值 )。
3、重力的方向总是
4、重力的作用点称为重心,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上,这个点叫做物体的重心.物体的重心位置 和 因素有关.
三、四种基本相互作用
四种基本相互作用分别是 、 、 、 。
【合作探究】21世纪教育网
一、力的认识拓展
1.辨析下列关于力的说法
A、物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态的改变。
B、力是物体间的相互作用
C、物体相互作用时,总是先施力后受力[21世纪教育网
D、由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在
关于力的认识总结:[来源:21世纪教育网]
二、重力的认识拓展
2、下列关于重力的方向的说法,正确的是 ( )
A.重力的方向总是竖直向下的
B.重力的方向总是指向地心
C.重力的方向总是和支持物体的支持面垂直
D.由于地球是一个大球体,所以重力的方向是无法确定的
3、关于物体的重心的说法,正确的是 ( )
A.物体的重心一定在物体上
B.重心就是物体内重力最大的部分
C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关
D.用线悬挂的静止物体,细线方向不一定通过物体的重心
4、关于重力的大小和方向,下列说法中正确的是 ( )
A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他力的作用
B.在地球各处的重力方向都是相同的
C.向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化
关于重力的总结:
【课堂小结】21世纪教育网
21世纪教育网
【当堂检测】
三、四种相互作用的本质了解
5、关于四种相互作用,下列说法中错误的是 ( )
A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用
B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用
C.万有引力和电磁相互作用是远程力,强相互作用和弱相互作用是近程力
D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用
四、区分力的图示和力的示意图
6、如图所示,画出均匀矩形木块在不同情况下所受重力的示意图21世纪教育网
7、画出放在水平地面上的质量为3.O×106 kg的木箱受重力的图示。(g取10N/kg)
21世纪教育网
【趣味思考】
1、.如果地面上一切物体受到的重力都消失了,则可能出现的现象是(不考虑地球自转)
A.江河的水不会流动 B.鸡毛和铁球都可悬浮在空中
C.天不会下雨 D.一切物体的质量都变为零21世纪教育网
区分竖直向下和垂直向下:
画出一种重心不在物体上的实例第四章 复习总结与训练
【学习目标】熟练运用牛顿运动定律解决实际问题
【重点、难点分析】牛顿运动定律
【自主学习】[21世纪教育网]
【知识回顾整理】
一、1、牛顿第一定律: ,牛顿第一定律定义了力:物体的运动不需要力来维持,力是改变运动状态的原因。2、牛顿第二定律:
,牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况与物体的受力情况联系起来。3、牛顿第三定律:
,牛顿第三定律说明了作用力与反作用力之间的关系,把相互作用的几个物体联系起来了。二、解决的两类问题
1.两类动力学问题
(1)已知物体的受力情况,求物体的运动情况。
(2)已知物体的运动情况,求物体的受力情况。
2.应用牛顿第二定律解决问题的一般思路
(1)明确研究对象。
(2)对研究对象进行受力情况分析,画出受力图。
(3)以加速度的方向为正方向,与正方向相同的力为正,与正方向相反的力为负,列牛顿第二定律的方程。[来源:21世纪教育网]
(4)解方程时,F、m、a都用国际单位制单位。
3.分析两类问题的基本方法
(1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
(2)分析流程图
[来源:21世纪教育网]
强调:牛顿第二定律是“桥梁”,受力分析和运动分析是基础,正交分解是方法。
三、物体的平衡
三力平衡常用方法: [来源:21世纪教育网]
多力平衡我们一般用 方法
四、总结一下超重和适中的本质
【当堂检测】
1、如图,电灯悬挂于两墙之间,更换绳OA,使连接点A向上移,但保持O点位置不变,则A点向上移时,绳OA的拉力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
解题小结:21世纪教育网
[来源:21世纪教育网]
2、(09江苏卷)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h;
21世纪教育网
3、质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤,弹簧秤下面挂着一个质量为m=5 kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧秤的示数为40 N, g取10 m/s2,求此时人对地板的压力。
21世纪教育网
4、如图,质量为m的木块放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体放在粗糙的水平地面上,用沿斜面向上的拉力F拉木块,使木块与斜面体都保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力。
21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
运动情况
v0、vt、s、t
运动学公式
a
F合
F合=ma
力的合成分解
受力情况
F1、F2……4.7用牛顿运动定律解决问题(二)
【学习目标】
1、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。
2、通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质.21世纪教育网
3、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤.
【重点、难点分析】21世纪教育网
【学习重点】1、共点力作用下物体的平衡条件及应用.
2、发生超重、失重现象的条件及本质.
【学习难点】超重、失重现象的实质
【自主学习】
一、研究物体平衡的基本思路和基本方法
(1)转化为二力平衡模型——合成法
三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。
据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力,从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为合成法。
(2)转化为四力平衡模型——分解法
物体受三个共点力平衡时,也可以把其中一个力进行分解(一般采用正交分解法),从而把三力平衡转化为四力平衡模型。这种方法称为分解法。
二、超重和失重[来源:21世纪教育网]
1、超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_________物体所受重力的情况称为超重现象。
2、失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_________物体所受重力的情况称为失重现象。如果物体对支持物、悬挂物的作用力的__________,即物体正好以大于等于_________,方向________的加速度运动,此时物体处于完全失重状态。
【合作探究】
一、物体的平衡21世纪教育网21世纪教育网
例1、如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一重力为G的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:球对斜面和挡板的弹力大小。
2、拓展:重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化?
[来源:21世纪教育网]
二、超重和失重
人站在电梯中,人的质量为m.如果当电梯以加速度a。加速上升时,人对地板的压力为多大 (可以参考教材例题独立完成下列空)
1:选取人作为研究对象,分析人的受力情况:人受到 力的作用,分别是 .
2:取向上为正方向,根据牛顿第二定律写出支持力F、重力G、质量m、加速度a的方程:21世纪教育网
由此可得:F= ,由于地板对人的支持力与人对地板的压力是一对 与 力,根据牛顿第 定律,人对地板的压力.即F’= 由于F’ mg(填<,=,>)所以当电梯加速上升时,人对地板的压力比人的重力 .
总结:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体受到的重力的现象称为 现象.
问题:1、物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢
2、当物体的加速度方向向上时,物体的运动状态
分为哪两种情况
[来源:21世纪教育网]
拓展:1、人以加速度a匀减速下降,这时人对地板的压力又是多大
2.人以加速度a匀加速向下运动,这时人对地板的压力多大
[来源:21世纪教育网]
3.人随电梯以加速度a匀减速上升,人对地板的压力为多大
4.人随电梯以加速度g匀加速下降,这时人对地板的压力又是多大?
总结:对超重和失重现象的归纳总结:
①当物体具有 加速度时,物体对测力计的作用力大于物体所受的重力,这种现象叫超重。
②当物体具有 加速度时,物体对测力计的作用力小于物体所受的重力,这种现象叫失重。
③物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫 状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。
④物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力并没有变化。
.[来源:21世纪教育网]
【课堂小结】
【当堂检测】
从动力学看自由落体运动
以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体,空气阻力可以忽略,分别计算0.6s、1.6s后物体的位置(取g=10m/s2)
F1
F2
G2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系
【学习目标】
1、知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。 [来源:21世纪教育网]
2、掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间之间的相互关系,会用公式解决匀变速直线运动的问题。 [21世纪教育网]【重点、难点分析】
学习重点:会用公式解决匀变速直线运动的问题。
学习难点:灵活运用各种公式解决实际问题。21世纪教育网
【自主学习】
射击时,火药在枪筒内燃烧.燃气膨胀,推动弹头加速运动.我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动,假设子弹的加速度是,枪筒长;x=0.64m,运用以前的公式计算射出枪口时的速度.
反思:这个问题中,已知条件和所求结果都不涉及 ,它只是一个中间量。能不能根据和,直接得到位移x与速度v的关系呢?
【合作探究】[来源:21世纪教育网]
1、汽车以加速度a=2 m/s2做匀加速直线运动,经过A点时其速度vA=3m/s,经过B点时速度vB=15m/s,则A、B之间的位移为多少?
2、一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s.求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移.
总结:公式中包含五个物理量,它们分别为:初速度 v0 和加速度 a ,运动时间 t ,位移 x 和末速度 v ,在解题过程中选用公式的基本方法为:
1.如果题目中无位移 x ,也不让求位移,一般选用 公式;
2.如果题中无末速度 v ,也不让求末速度,一般选用 公式;
3.如果题中无运动时间 t ,也不让求运动时间,一般选用 公式;
注 :匀变速运动中的各公式均是矢量式,注意各量的符号。[来源:21世纪教育网]
匀变速直线运动的平均速度[来源:21世纪教育网]
由匀变速直线运动的推导过程可知:,根据平均速度的定义=,可联立得 .即在匀变速直线运动中,物体运动的平均速度等于 .又由匀速直线运动的速度公式,代入平均速度公式得: 即匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻速度。21世纪教育网21世纪教育网
思考:
质点以初速度为v0做匀加速直线运动,若末速度为v,则质点运动过程中,到达位移中点时的速度为多大?(中间位移速度的推导)
应用练习:如下图:某质点做匀加速直线运动从A到B经过1s,从B到C也经过1s,AC间距离为10m,求质点经过B位置时的速度。
【课堂小结】
【当堂检测】
1、一辆载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆,着陆时的加速度大小为6m/s2,着陆前的速度为60m/s,问飞机着陆后12s内滑行的距离为多大?
21世纪教育网
2、某飞机起飞的速度是50m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度是4m/s2,求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少?
21世纪教育网
3、物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑,随后在水平面上做匀减速直线运动,最后停止于C点,如图所示,已知AB=4m,BC=6m,整个运动用时10s,则沿AB和BC运动的加速度a1、a2大小分别是多少?1.5速度变化快慢的描述-加速度
【学习目标】
1.理解加速度的意义,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量.知道它的定义、公式、符号和单位,能用公式a=△v/△t进行定量计算.
2.知道加速度与速度的区别和联系,会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动.
3.理解匀变速直线运动的含义,能从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义.
【重点、难点分析】
学习重点: 1.加速度的概念建立和加速度与匀变速直线运动的关系.
2.加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向.
学习难点: 1.理解加速度的概念,树立变化率的思想.
2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率.
3.利用图象来分析加速度的相关问题.
【自主学习】21世纪教育网
1.加速度的概念
定义:加速度是 的变化量与发生这一变化的所用的 的比值。
性质:加速度是矢量 单位及读法:m/s2读作
2.加速度、速度、速度变化量的关系21世纪教育网
加速度是描述速度变化快慢的物理量,是速度的变化率,是单位时间的速度的变化量。
3.加速度方向与速度方向关系
加速直线运动:
减速直线运动:
加速度是矢量,不仅有大小而且也有方向。加速度的方向与 的方向相同,如果是加速运动,速度变化方向与速度方向相同,则加速度的方向与速度的方向相同,反之,如果是速度减小,速度变化的方向与加速度的方向相反,加速度的方向与速度的方向相反。
4.根据v-t图象分析加速度
通过速度――时间图象不但能够了解物体运动的速度随时间的变化情况,还能够知道物体的加速度。21世纪教育网
如图1所示:OA段物体做 运动,AB段物体做
运动。21世纪教育网
【合作探究】
一、速度、速度变化量、加速度(速度变化率)
【例1】下列所描述的运动中,可能的有( )21世纪教育网
A.速度变化很大,加速度很小 B.速度变化方向为正,加速度方向为负
C.速度变化越来越快,加速度越来越小 D.速度越来越大,加速度越来越小
解题小结:
针对训练
1.关于加速度,以下说法中正确的是( )
A.运动物体的速度特别大,其加速度也一定大 B.运动物体的速度非常小,其加速度也一定小
C.物体的速度很大,但加速度可能为零 D.物体的速度为零,但加速度可能很大
二、加速度的理解
【例2】一物体的加速度为—7m/s2,下列说法正确的是( )
A.末速度比初速度小7m/s B.物体每经1s速度减小7m/s
C.末速度与初速度反向 D. 以上说法都不对
解题小结:
针对训练
B级1.汽车沿平直公路做加速度为0.5m/的匀加速直线运动,那么在任意1s内 ( )
A.汽车的末速度一定等于初速度的0.5倍 [来源:21世纪教育网]
B.汽车的初速度一定比前一秒内的末速度大0.5m/s
C.汽车的末速度一定比前一秒内的初速度大0.5m/s
D.汽车的末速度一定比初速度大0.5m/s
三、加速度计算
【例3】一辆在公路上以72km/h运行的汽车,在遇到红灯时,司机立刻采取制动措施,经5秒钟汽车停止前进.问该汽车的加速度为多大?方向怎样?
21世纪教育网
针对训练
1、A物体速度由36km/h增加到54km/h用了10s时间;B物体在5s内速度减小了3m/s;C物体的加速度等于15cm/;D物体每秒钟速度的改变量为2m/s.这四个物体哪个加速最大 哪个加速最小
四、速度-时间图象
【例4】(1)在0-6内物体速度如何变化?
(2)算出各秒内的加速度大小,
(3)0-2、4-6秒加速度一样吗?2-3、3-4秒加速度一样吗?
针对训练
2、如图所示为某质点运动的v-t图像,请回答
(1)质点在AB、BC、CD段各做什么运动
(2)AB、CD段的加速度各是多少
(3)质点在2s时的速度多大
【当堂检测】21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
1.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.单位时间内速度变化越大,加速度一定越大 B.速度变化得越多,加速度就越大
C.加速度的方向保持不变,速度的方向也保持不变 D.加速度的大小不断减小,速度大小也不断减小
2.根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断中,正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动 B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动 D. v0>0,a>0,物体做加速运动21世纪教育网
3.关于物体的运动,下列说法不可能的是( )
A.加速度在减小,速度在增大 B.加速度方向始终改变而速度不变
C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小
D.加速度方向不变而速度方向变化
V
图1 B t
A
Vm
O第一章运动的描述章末复习学案
【复习目标】1、掌握描述运动的最基本的物理量以及相关的定义概念;
2、掌握位移、速度、加速度等等描述物体运动的物理量以及计算方法
【复习重难点】21世纪教育网
学习重点:复习描述运动的物理量位移,速度,加速度21世纪教育网
学习难点: 清楚熟悉各个物理量的概念和物理意义,以及各个物理量之间的关系
【使用说明】独立完成自主复习,合作完成探究复习,利用自习课45分钟测试自己一下,讨论展示本组存在遗留的问题。
【自主复习】独立完成本章知识总结复习
第一部分:复习基本概念
1、填充并复习下列基本概念
[来源:21世纪教育网]
位置和位移在坐标轴如何表示:
2、练习举例,从实际中把握和理解基本概念。(B级)
“红日从东方冉冉升起,我坐在奔驰的车里,静靠在椅背上,欣赏着窗外的景物,只见路旁的树木急速的向后退去… …” 请写出上文中的描述各选择了什么作为参考系?
升起 ;奔驰 ;
静靠 ;后退 。
从练习题可以总结:
以下几种关于质点的说法,你认为正确的是( )
A.只要物体体积很小就可以将物体看作质点
B.计算火车过桥所用时间,火车可当成质点
C.研究火车运行车轮转动情况时,火车可当成质点
D.研究乒乓球的旋转效应,不能将乒乓球看成质点
总结:把物体看作质点的条件:
第二部分:描述运动的物理量
巩固熟悉易混淆的物理量和概念。
练习题目:
一、选择题
1、一学生在百米赛跑中,测得他在 50m处的瞬时速度为 6m/s,16s末到达终点的瞬时速度为7.5m/s,则它在全程内的平均速度是( )
A. 6m/s B. 6.25m/s C. 6.75m/s D.7.0m/s
2、下列所描述的运动中,可能的是( )
A、速度变化很大,加速度很小
B、速度变化方向为正,加速度方向为负
C、速度变化越来越快,加速度越来越小
D、速度越来越大,加速度越来越小
总结 速度、速度的变化量与加速度的区别:
二、练习:计算下列物体的加速度
1、一辆汽车从车站出发做匀加速运动,经10s速度达到108km/h。
2、在高速公路上汽车做匀加速运动,经 3min速度从54km/h提高到144km/h。21世纪教育网
3、沿光滑水平地面以12m/s运动的小球,撞墙后以原速度大小反弹回来,与墙壁接触时间为0.2s。
【高效小测试】
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.
1.如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是( )
A.大地 B.太阳
C.运动员 D.步行的人[来源:21世纪教育网]
2.下列关于物体可以看做质点的说法正确的有
A.正在做课间操的同学们都可以看做质点21世纪教育网
B.从地面控制中心的屏幕上观察“嫦娥一号”的运动情况时,“嫦娥一号”可以看做质点
C.观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看做质点
D.在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,可以把航空母舰看做质点
3.甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事演习,指挥部通过现代通信设备,在荧屏上观察到两小分队的具体行军路线如图所示.两小分队同时同地由O点出发,最后同时捕“狐”于A点.下列说法正确的是( )
A.小分队行军路程s甲>s乙 B.小分队平均速度v甲=v乙
C.小分队的平均速率相等 D.图象表示的是位移—时间图象
4.(2008山东学业水平测试, 4)下列事例中有关速度的说法,正确的是( )
A.汽车速度计上显示80 km/h,指的是平均速度
B.某高速公路上的限速为110 km/h, 指的是平均速度
C.火车从济南到北京的速度约为220 km/h, 指的是瞬时速度
D.子弹以900 km/h的速度从枪口射出,指的是瞬时速度
5.一辆汽车做匀速直线运动从甲地到乙地,在乙地停留了一段时间后,又从乙地匀速返回到甲地.下图所示的描述汽车在整个运动过程中的位移图象正确的是( )
6.下列对加速度的定义式a=的理解正确的是( )
A.加速度a与速度变化量Δv成正比
B.加速度a的大小由速度变化量Δv决定
C.加速度a的方向与Δv方向相同
D.加速度a的大小决定于速度变化率
7.如左下图所示是一质点做直线运动的vt图象,据此图象得到的结论是( )
A.质点在第1秒末停止运动 B.质点在第1秒末改变运动方向
C.质点在第2秒内做减速运动 D.质点在前2秒内的位移为零
8.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度图象如右上图所示,则
A.在B时刻火箭到达最大高度21世纪教育网
B.在C时刻火箭落回地面
C.在BC时间内火箭加速度最大
D.在AB时间内火箭加速度最大
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、实验题:本题15分,把答案填在题中横线上.
9.在练习使用打点计时器的实验中,得到了一条如图所示的纸带,其中0,1,2,3……是选用的计数点,每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在图纸上标出.图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况,读出图中所测量点的读数分别是______、______、______和______;打第2个计数点时纸带的速度是______m/s.
三、本题共3小题,第10题10分,第11题15分,第12题20分,共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
10.我国空军科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究已取得成功.由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零高度.另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难.为了脱离危险,飞行员必须在0.1 s的时间内向上弹离飞机,若弹离飞机的速度为20 m/s,试判断弹离飞机过程的加速度是多大.
21世纪教育网
11.一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车运动的规律而记录下它在不同时刻的位置和速度,见下表所示.试求:
时刻t/s 0 1 2 3 4 5 6 7
位置坐标x/m 0 0.5 2 4.5[来源:21世纪教育网] 8 12 16 20
瞬时速度v/(m·s-1) 0 1 2 3 4 4 4 4
(1)汽车在3.5 s末的速度;
(2)前4 s内的平均加速度.
12.为了确保安全,在铁路与公路交叉口的道口处装有自动信号灯.当列车还有一段距离才到达公路道口时,道口应亮出红灯,警告未越过停车线的汽车迅速制动,已越过停车线的汽车赶紧通过.如果汽车通过道口的速度v2=36 km/h,停车线至道口栏木的距离x0=5 m,道口宽度x=26 m,汽车长l=15 m,并把汽车、火车的运动都看做匀速直线运动.若列车以v1=200 km/h的速度匀速行驶,问它离道口的距离L为多少时亮红灯,才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口?
[来源:21世纪教育网]
反思总结 (分析一下你对本章知识的掌握情况)
基本概念
机械运动 :
参考系:
质点:
物体相对于其他物体 。
描述物体运动时,用来 的物体
用来代替物体的有 的点,是一种理想化模型.
时间与时刻在坐标轴如何表示:
描述运动的物理量
位移:
速度:
加速度
表示物体位置的变化,用从初位置 末位置的
表示 。矢量
物理意义:
分类 :
表示物体运动的
单位m/s2,矢量
平均速度、瞬时速度、平均速率
物理意义:
表示物体速度 的物理量
定义式:
(速度的变化率)
单位m/s.矢量
矢量:其方向与 的方向相同,与速度方向的关系不确定3.4力的分解
【学习目标】
1.知道什么是力的分解,了解力的分解的一般方法.
2.知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则.
3.能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
【重点、难点分析】
【学习重点】21世纪教育网
1.平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用.21世纪教育网
2.根据力的作用效果对力进行分解.
【学习难点】应用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
【自主学习】
一、力的分解(阅读教材p64页完成下列问题)
拖拉机对耙的拉力产生哪两个作用效果?
2、这两个效果相当于两个力分别分别产生的,也就是说,拖拉机实际拉耙的力F可以用两个力和来替代。那么,力和就叫做力F的 力。那么,求一个实际的力的分力就叫做力的 。21世纪教育网
3、为什么说力的分解是力的合成的逆运算?(同样遵循平行四边形定则)
4、如图一个已知的力可以分解成多少对不同的共点力呢?那么我们应该怎样研究一个力的分力呢 (小组讨论)
21世纪教育网
(由于分力与合力相互替换的前提是相同作用效果,所以在分解某力时,其各个分力必须有各自的实际效果,比如:形变效果,在这个意义上讲,力的分解是唯一的。在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解。)
二、矢量相加法则(阅读教材65页“矢量相加法则”这部分内容,然后回答有关问题)
5、既有 ,又有 ,并且相加时遵从平行四边形法的物理量称作矢量。除力外,如位移、 、 等也是矢量。
6、两个分矢量首尾相接,剩余的尾首相连的有向线段就是合矢量,它恰与两分矢量的线段构成一个三角形,这个方法称为三角形法则,它是平行四边形法则的简化。如图[来源:21世纪教育网]
【合作探究】
一、力的分解的实例(力的分解原则:按力的作用效果来分解)
1、对放在水平面上物体所受斜向上拉力F的分解
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
2、对放在斜面上物体的重力G分解21世纪教育网
(1)重力G产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
3、三角支架悬物拉力的分解
(亲自做实验体会)让学生用铅笔支起图中的绳子,可以使学生直观地感受到手指受到的是拉力,手掌受到的是压力,由此体会拉力的实际作用效果,从而正确画出分力的方向。
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
21世纪教育网
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)21世纪教育网
4、如图所示,小球处于静止状态,如何分解拉力F。
(1)拉力F产生哪两个作用效果?
(2)两分力大小分别是多少?(运用三角形知识求解)
(小组讨论总结)力的分解步骤:
【课堂小结】
[来源:21世纪教育网]
【当堂检测】
1.将一个8N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有( )
A. 1N和10N B. 10N和10N C. 10N和5N D. 20N和20N
2.关于力的分解,下列说法中不正确的是( )
A.一个力可以分解成两个比它大的分力
B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力
C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的
D.如果一个力以及它的一个分力的大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了
3.放在斜面上的物体,所受重力G可以分解使物体沿斜面向下滑的分力G1和使物体压紧斜面的分力G2,当斜面倾角增大时( )
A. G1和G2都增大 B. G1和G2都减小
C. G1增大,G2减小 D. G1减小,G2增大
4、下列说法中正确的是( )
A.一个2 N的力可分解为7 N和4 N的两个分力
B.一个2 N的力可分解为9 N和9 N的两个分力21世纪教育网
C.一个6 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力
D.一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
【学习目标】
1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系.[21世纪教育网]
2.了解位移公式的推导方法,掌握位移公式x=vot+ at2/2.
3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.
【重点、难点分析】
学习重点:理解匀变速直线运动的位移与时间的关系x=vot+ at2/2及其应用
学习难点:微元法推导位移时间关系式.
【自主学习】
匀速直线运动的位移
阅读教材p37第一段并观察图2—3—1所示.做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与图线和时间轴围成的矩形面积有什么关系?
对于匀变速直线运动,它的位移与它的v—t图象,是不是也有类似的关系呢
【合作探究】21世纪教育网
匀变速直线运动的位移
分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用.早在公元263年,魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术” 请同学们观察下面两个图并体会圆内正多边形的边数越多,其周长和面积就越接近圆的周长和面积.
下面我们采用这种思想方法研究匀加速直线运动的速度一时间图象.
一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象,如图甲所示.
21世纪教育网
我们模仿刘徽的“割圆术”做法,来“分割”图象中图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的面积.请大家讨论.
探究1:我们先把物体的运动分成5个小段,例如t/5算一个小段,在v—t图象中,每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示(如图乙).各小段中物体的位移可以近似地怎么表示?整个过程中的位移可以近似地怎么表示?
探究2:我们是把物体的运动分成了10个小段结果这怎样呢?
探究3:请大家想想当它们分成的小段数目越长条矩形与倾斜直线间所夹的小三角形面积越小.这说明什么 21世纪教育网
为了精确一些,我们可以怎么做?
21世纪教育网
可以想象,如果把整个运动过程划分得非常非常细,很多很多小矩形的面积之和,
就能准确地代表物体的位移了.这时,“很多很多”小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了,这些小矩形合在一起组成了一个梯形OABC,梯形OABC的面积就代表做匀变速直线运动物体在0(此时速度是v0)到t(此时速度是v)这段时间内的位移.21世纪教育网
在图丁中,v—t图象中直线下面的梯形OABC的面积怎么计算?
你能推导出x=vot+at2/2吗?
在匀变速直线运动中平均速度v平=(v0+v)/2,你也能推导出来吗?21世纪教育网
例题 一辆汽车以1 m/s2的加速度行驶了12s,驶过了180m.汽车开始加速时的速度是多少 [来源:21世纪教育网]
认真审题,弄清题意后你能用自己的语言将题目所给的物理情景描述出来吗?
你能确定研究的对象和研究的过程吗?
你能画物理过程示意图,并把已知待求量在图上标出来吗? 21世纪教育网
试着自己写出这题的解体题过程?21世纪教育网
【课堂小结】
【当堂检测】
在平直公路上,一汽车以15m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,问刹车后5s末、10s末车离开始刹车点各为多远 1.1质点、参考系和坐标系
【学习目标】
一、知识与技能
1.认识建立质点模型的意义和方法,能根据具体情况将物体简化为质点;
2.理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系;
3.认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用.
二、过程与方法 通过探究、总结,掌握科学研究方法
三、 情感态度与价值观 学会在日常生活中,善于总结和发现问题
【重点、难点分析】
学习重点:21世纪教育网
1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法.
2.在研究具体问题时,如何选取参考系.
3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系.
学习难点:
在什么情况下可以把物体看作质点,即将一个实际的物体抽象为质点的条件
【自主学习】21世纪教育网
一、阅读P9第一部分:物体与质点并完成下列问题。21世纪教育网[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。详细描述物体的运动有什么困难 困难出在哪里?
2、描述物体运动,我们需要了解物体各部分运动的区别吗 可以将问题简化吗?为什么?
3、什么是质点?总结物体可以看成质点的条件是什么?
二、阅读P10第二部分:参考系并完成下列问题。
1.什么是参考系?
2、看教材中的图1.1—4,选择不同参考系来观察同一物体运动,结果如何?
三、阅读P11第三部分:坐标系并填空
1、要准确地描述物体的______及______需要建立坐标系.如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立_______坐标系,就能准确表达物体的位置。
【合作探究】
1.地球是一个庞然大物,直径约为12 800km,与太阳相距 km.研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点 研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点
2.撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段:助跑、撑杆起跳、越过横杆.讨论并思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程.21世纪教育网
(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点
(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点
(3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其看成质点
3、 (1)电影《闪闪的红星》中有两句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这其中分别描述了两种运动情景,那么它们分别是以什么为参考系的
(2)敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么
4、如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置及变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定 、 和 ,建立直线坐标系,如图所示,若物体运动到A点,此时它的位置坐标xA= ,若它运动到B点,则此时它的位置坐标xB = 。
【课堂小结】
【当堂检测】
1.关于质点的概念,下面叙述正确的是 ( )
A、任何细小的物体都可以看作质点。
B、任何静止的物体都可以看作质点。[来源:21世纪教育网]
C、在研究某一问题是,一个物体可以视为质点,那么在研究另一个问题时,该物体也一定可视为质点。21世纪教育网
D、一个物体可否视为质点,要看所研究问题的具体情况而定。
2.下列情形中的物体可以看作质点的是………………………( )
A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中21世纪教育网
B.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
D.花样滑冰运动员在比赛中
3.关于参考系的选取,以下说法正确的是( )
A、研究物体的运动,必须选定参考系
B、描述一个物体的运动情况时,参考系是可以任意选取的
C、实际选取参考系时,应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行,如在研究地面上的运动时,常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系21世纪教育网
D、参考系必须选取地面或相对于地面不动的其它物体
4、甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系又是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体的运动情况是 ( )
A. 一定是静止的 B. 运动或静止都有可能 C. 一定是运动的 D. 条件不足,无法判断第二章 知识整合与复习
【学习目标】系统的掌握本章知识
【重点、难点分析】21世纪教育网
匀变速运动规律及其应用21世纪教育网
【学习重点】对各规律灵活的掌握
【学习难点】对各规律灵活应用
【自主学习】[来源:21世纪教育网]
[来源:21世纪教育网]
[来源:21世纪教育网]
【合作探究】
基本公式应用巩固训练
1.一个物体在水平面上以一定的加速度运动,它的位移与时间的关系为x=24t-3t2,则它的速度为零的时刻是( )
A.第2s末 B.第4s末 C.第6s末 D.第8s末
分析过程:
2.一物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度大小为1m/s2,则物体在停止运动前ls内的平均速度为( )
A.5.5 m/s B.5 m/s C.l m/s D.0.5 m/s
分析过程:
3.汽车以20m/s的速度作匀速直线运动,司机见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后6s内的位移为( )
A. 30 m B. 40 m C. 210 m? D. 120 m
分析过程:
4、一石子从楼顶由静止开始下落,不计空气阻力,现测得石子在最后1 s内下落的高度是25 m,求楼有多高?(g=10m/s2)
21世纪教育网21世纪教育网
[21世纪教育网
5、一辆汽车刹车后做匀减速直线运动。从刹车开始计时,2s末速度v2=6m/s,从2.5s到3.5s内汽车的位移S=4m,求汽车刹车后6s内的位移S是多少?
21世纪教育网
6.如图所示,一个物体做匀变速直线运动,在通过a点时,速度大小为4m/s,方向向右,经过1s,该质点在b点,速度大小为10m/s.求(1)该质点的加速度. (2)ab之间的距离.(3) 这一秒内质点路程.
21世纪教育网
【课堂小结】
自由落体运动
概念:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
性质:初速度为零的匀加速直线运动
规律:速度时间公式
位移时间公式
速度位移公式
概念:加速度不变的直线运动
特点:加速度为恒量(大小方向都不变)
分类:匀加速直线运动和匀减速直线运动
规律:速度时间公式
位移时间公式
速度位移公式
规律
匀变速直线运动的研究
实例
推论
中间时刻速度: 中间位置速度:
匀变速直线运动的判别式:
初速度为零的匀加速运动的几个比例式
1、1T末、2T末、3T末…瞬时速度之比为
…=
2、第一个T内,第二个T内,第三个T内…位移之比
xI xII xIII … xN=
3、1T内、2T内、3T内…位移之比
x1 x2 x3 … xn=
通过连续相同的位移所用时间之比
t1 t2 t3 … tn=
推论及延伸
a
b
Va1.4实验用打点计时器测速度
【学习目标】
1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移).
2.会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度.
3.明确速度一时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度一时间图象,
【学习重点】
1.学会使用打点计时器.
2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.
3.会用描点法描绘物体的速度一时间图象,并从中获取物理信息.[来源:21世纪教育网]
【学习难点】 处理纸带的方法,用描点法画图象的能力.
【使用说明】 先通读课本,按要求预习导学案中自主学习部分,按指导要求完成合作探究。
【自主学习】
一、电磁打点计时器[来源:21世纪教育网]
观察打点计时器并阅读教材,了解电磁打点计时器的结构、工作原理及使用方法.
电磁打点计时器的电源应是________电源,通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz时,每隔________秒打一次点,
二、电火花计时器
观察打点计时器并阅读说明书了解电火花打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.
电火花计时器通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz时,振针每隔 s打一次点
三.练习使用打点计时器
自主阅读教材,简要的写一下实验步骤.动手练习使用打点计时器
【合作探究】
问题1:电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么
问题2:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度
问题3:如图所示,根据打点计时器打出的纸带,判断哪条纸带表示物体做匀速运动 ( )
问题4:根据自己实验体会和查阅有关资料,你认为本次实验注意些什么?
[来源:21世纪教育网]
问题5:如图所示,是某同学抽动纸带打点的一部分纸带,纸带上点迹清晰,所用的电源频率是 50 Hz.
试回答:
21世纪教育网
(1) A、B、C、D是选用的计数点,每两个相邻计数点间的时间间隔是多少.
(2) 测量数据标在图中,试估算出打点B时的抽动纸的速度大小.
问题6:如图示是某次实验打出的纸带,在纸带上找出连续的6个点,分别标上0、1、2、3、4、5,用直尺测量出两个相邻点间距离x1、x2、x3、x4、x5,并把它们填入表格中.根据这些数据:(所用打点计时器的打点周期为0.02s)
(1)运用你所学过的知识判断纸带的这段运动情况;
(2)求各点的瞬时速度,并画出速度-时间图象。21世纪教育网
21世纪教育网
x / cm[来源:21世纪教育网] x121世纪教育网 x2 x3[来源:21世纪教育网]21世纪教育网 x4 x5
0.8 1.0 0.9 1.0 0.6
【当堂检测】
1.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是 ,电火花计时器的工作电压是 V,其中 实验误差较小。当电源频率是50 Hz时,它每隔 s打一次点。
2.关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是( )
A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以
3.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
B级4.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列说法正确的是( )
A.点痕记录了物体运动的时间
B.点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C.点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状
D.点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
5.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,及毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度_________m/s,在A、D间的平均速度为_________m/s,B点的瞬时速度更接近于______________m/s
图1.2-14.4力学单位制
【学习目标】
1. 知道什么是单位制,知道基本单位和导出单位的含义及力学中三个基本单位。2. 认识单位制在物理计算中的作用。
3.知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。[21世纪教育网【重点、难点分析】
【学习重点】1.什么是基本单位,什么是导出单位. 2.力学中的三个基本单位.[来源:21世纪教育网]
【学习难点】统一单位后,计算过程的正确书写.
【自主学习】
一、单位制(认真阅读教材p77-78页独立完成下列问题)
1.什么是基本量,什么是基本单位 力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量
2.什么是导出单位 你学过的物理量中哪些是导出单位 借助物理公式来推导.
3.什么是单位制?什么是国际单位制 国际单位制中的基本单位共有几个 它们分别是什么 对应什么物理量
4.在物理计算中,如果所有的物理量都用同一单位制的单位表示,未知量的单位肯定也是 表示,从而可省去计算过程中的单位带入,使计算简便。21世纪教育网
5.物理公式在确定物理量间数量关系的同时,也确定了物理量间的 关系。因此在解题中,可根据物理量的 来粗略的判断结果是否正确。如果所的物理量的 不对,结果一定错误。
注意:高中学习阶段,要求计算时一律用力学国际单位制,故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位(名称和符号)。
【合作探究】
1、一个原来静止的物体,质量是7kg,在14N的恒力作用下,5s末的速度是多大 5s内通过的位移是多少
【说明】题中的已知量都用国际单位制的单位来表示,得到的答案也是用国际单位制的单位来表示的,因此,解题时就没有必要在式子中一一写出各个物理量的 ,只要在式子末尾写出所求量的 就可以了.
2、一个原来静止在光滑水平面上的物体,质量是20kg,在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下,3 s末物体的速度是多大 3 s内物体的位移是多少
21世纪教育网
21世纪教育网
3、一列车的质量为800 t,以72 km/h的速度行驶,运动中所受的阻力是车重的0.05倍。若欲使列车在200 m内停下来,制动力应多大?(g取10m/s2)
4、一辆质量为2t的汽车,在水平公路上以54km/h的速度匀速行驶。根据测试,这辆车在这种路面上紧急刹车时,汽车所受的制动力为。求汽车刹车后5秒内的位移。
【课堂小结】
21世纪教育网
【当堂检测】
1、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组?
A.米尺、弹簧测力计、秒表 B.米尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表 D.米尺、天平、秒表
2、下列说法错误的是( )
A.在有关力学的计算中,只能采用国际单位制,不能采用其他单位制
B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、物质的量和速度
C.牛顿是国际单位制中的一个基本单位,因他在力学中出现频率很高
D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
3、下列说法正确的是( )
A.在力学单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,则力的单位为牛顿
B.在力学单位制中,若采用m、kg、s作为基本单位,则力的单位为牛顿
C.牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D.牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位
4、现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空.(填序号字母)
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量
F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.厘米/秒
(1)属于物理量的是
(2)在国际单位制中,作为基本物理量有 21世纪教育网
(3)属于基本单位的是 ,属于导出单位的是 。
(4)在国际单位中属于基本单位的是 ,属于导出单位的是
5.下列关于单位制及其应用的说法中正确的是( )21世纪教育网21世纪教育网A.基本单位和导出单位一起组成了单位制B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同C.基本单位采用国际单位制中的单位,其导出单位不一定是国际单位制中的单位21世纪教育网D.物理公式可以确定物理量间的数量关系,也可以确定物理量间的单位关系
6.关于力的单位,下列说法中正确的是( )A.力的单位是根据公式F=ma和基本单位推导出来的B.在国际单位制中,力的单位用“牛”是为了使牛顿第二定律公式中的比例系数k=1C.1N=100000g.cm/s2D.在力学中,N是最重要的一个基本单位4.6用牛顿运动定律解决问题(一)
【学习目标】
1.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.
2.掌握应用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路和方法.
【重点、难点分析】
【学习重点】会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.
【学习难点】掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法
【自主学习】
一、从物体的受力情况确定物体的运动情况(类型一)
如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的________,再通过_______规律确定物体的运动情况。
例题1:一个静止在光滑水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。
☆交流讨论1
(1)从题目中找出关于物理情景的描述。
(2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少?21世纪教育网
(3)物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么?______________________________________
(4)完整写出解答过程。
二、从物体的运动情况确定物体的受力情况(类型二)
如果已知物体的运动情况,可以由运动学公式求出物体的________,再通过____ __ 确定物体的受力情况。
例题2:一个滑雪的人,质量是75 kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
可以参考教材p84页例2独立完成
(1)从题目中找出关于物理情景的描述。
(2)研究对象是谁?找出关于运动状态的描述。
(3)求出人的加速度,并画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少?
(4)怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
【合作探究】
1、一斜面AB长为10 m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(g取10 m/s2)?
(1) 若斜面与物体间光滑,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.
(2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.
2、从静止开始做匀加速直线运动的汽车,经过t=10s,发生位移x=30m.已知汽车的质量m=4×103kg,牵引力F=5.2×103N.求:
(1)汽车运动的加速度大小;
(2)运动过程中汽车所受的阻力大小
3、如图所示,质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.1,求作用力F的大小。(g=10m/s2)21世纪教育网
21世纪教育网
[来源:21世纪教育网]
21世纪教育网
【课堂小结】[来源:21世纪教育网]
【当堂检测】
1、一个质量为21kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
2、用 30N的水平外力 F,拉一静止放在光滑的水平面上质量为 20kg的物体,则第3秒末物体的速度和加速度分别是 A.v = 7.5 m/s,a = l.5m/s2 B.v = 4.5m/s,a = l.5m/s2 [来源:21世纪教育网] C.v = 4.5 m/s,a = 0 D.v = 7.5 m/s,a =0
受力图
受力图
1题图3.3摩擦力
【学习目标】
1.知道静摩擦力的产生条件,会判断静摩擦力的方向.
2.知道静摩擦力的变化范围及其最大值.
3.知道最大静摩擦力的概念.21世纪教育网
4.知道滑动摩擦力的产生条件,认识滑动摩擦的规律.知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关,会判断滑动摩擦力的方向.
5.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力.
【重点、难点分析】
1.静摩擦力方向的判断.
2.静摩擦力产生的条件和静摩擦力大小的简单计算.
3.正确理解最大静摩擦力的概念。
4、滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.
【自主学习】
一、摩擦力初步认识
1、没有推动物体和推动物体后感觉有点费劲是什么原因?
2、摩擦力:
3、相对运动趋势的含义: 21世纪教育网
二、静摩擦力(看教材57页第二、三段)
1、说一说:静摩擦力的定义:
2、总结出静摩擦力产生的条件?(小组可以讨论完成)举例说明物体受到静摩擦力作用.
3、静摩擦力大小、方向是怎样确定的呢?(小组可以讨论完成)
最大静摩擦力
1、什么是最大静摩擦力?最大静摩擦力大小与什么因素有关?
21世纪教育网
2、静摩擦力的范围是什么?
3、静摩擦力在我们生活中的应用,请举几个例子。
四、滑动摩擦力
(看教材57页相关内容,完成下列问题)
1、滑动摩擦力的定义:
2、总结出滑动摩擦力产生的条件?(小组可以讨论完成)
3、如何判断滑动摩擦力的方向?(小组可以讨论完成)
4、(小组可以讨论完成)滑动摩擦力大小于哪些因素有关?滑动摩擦力大小计算公式?(要能说出公式中各物理量的含义)
【合作探究】
1、如图所示,用了5N的力拉地面上物体,但没有推动,试分析物体受到地面的静摩擦力的大小和方向.
2、如图所示,一质量为m的物块放在倾角为α的斜面上,物块处于静止状态,请判断物体受到摩擦力的方向。
3、静摩擦力能不能发生在运动的物体之间 静摩擦力一定是阻力吗?请根据生活实例去分析.如走路时脚和地面间的摩擦力、骑自行车时前后轮和地面间的摩擦力。
21世纪教育网
4、如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力Ff,下列判断正确的是
A.N增大,Ff不变 B.N增大,Ff增大
C.N变小,Ff不变 D.N不变,Ff不变
解题总结:
5、如图所示,两个相同的立方体A和B,叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B,而两立方体均保持静止,则下列结论不正确的是( )
A.A和B之间不存在摩擦力作用
B.A和B之间存在静摩擦力作用
C.B与桌面间存在静摩擦力作用
D..若撤去外力F,则A和B之间,B与水平面之间都不存在摩擦力
解题总结:
6、把物体放在水平地面上,已知物体重为50N,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为12N,在下列情况中,物体受到那种摩擦力?大小和方向如何?
(1)用6N的水平力向左推物体.
(2)用10N的水平力向右推物体.
二、滑动摩擦力
1、判断下列各情况下物体所受滑动摩擦力的方向。
21世纪教育网
2、滑动摩擦力可以提供动力吗?(小组可以讨论完成,可举例说明)
21世纪教育网
3、公式中物体对地面的压力等于物体的重力吗?看下面三个图,请分别画出各物体所受的重力和支持力,进行分析。
4、已知一木箱重为49000N,一个人在大小为490N的水平力的作用下推着它沿水平方向匀速滑行。则此木箱与地面之间的动摩擦因数为多少?
5、质量为50kg的物体放在水平地面上用100N的水平推力刚能使物体匀速前进,那么,用200N的水平力推物体时,地面对物体的摩擦力为多少?
6、重20N的物块,放在水平桌面上,用F=8N的水平拉力拉物块可以使其做匀速直线运动。求:
(1)物体所受的摩擦力多大?
(2)物体和桌面间的动摩擦因数多大?
(3)当水平拉力增大到16N时,物块受到的摩擦力多大?
【课堂小结】
【当堂检测】
1、置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力的大小 ( )
A.与压力成正比 B.等于水平拉力
C.小于滑动摩擦力 D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变
2、用手握瓶子,瓶子静止在手中,下面说法正确的是( )
A手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力21世纪教育网
C手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大 D手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子的重力
3、关于静摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.静摩擦力大小与压力成正比 D.静摩擦力不一定是阻力
4.一个物体沿着另一个物体表面滑动时,其所受摩擦力的大小( )
A.只与接触面粗糙程度有关 B.只与物体之间压力大小有关
C.与压力,接触面粗糙程度有关 D.与接触面面积及运动速度有关
5.如图所示,一个物体质量为20kg,沿水平面向右运动,同时受到一水平向左的大小为10N的力的作用。已知此物体与地面之间的动摩擦因数为0.1。则此物体与地面之间的滑动摩擦力,以下描述正确的是( )
A.10N,方向向右 B.10N,方向向左
C.20N,方向向右 D.20N,方向向左21世纪教育网21世纪教育网
6.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是 []
A.压力越大,滑动摩擦力越大
B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大
C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大
D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大
7.下列关于摩擦力和动摩擦因数的说法,其中正确的是:( )
A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大
B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大21世纪教育网
C.两物体间的动摩擦因数与动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比
D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与动摩擦力和正压力无关
8、关于摩擦力的有关说法,正确的是( )
A、摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比
B、运动物体受到的摩擦力一定等于μFN
C、在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比
D、以上说法都不正确
4题图
F
A
5题图
F
A
B
F>G
θ2.2匀变速直线运动的速度和时间的关系
【学习目标】
1.知道匀变速直线运动的v—t图象特点,理解图象的物理意义.
2.掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动v—t图象的特点.
3.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义,会根据图象分析解决问题,
4.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,能进行有关的计算.
【重点、难点分析】
重点:1.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义 2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用
难点:1.匀变速直线运动v—t图象的理解及应用 2.匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算
【自主学习】
一、匀变速直线运动
1、思考速度一时间图象的物理意义.
匀速直线运动的v—t图象,如图2—2—1所示.
思考讨论右图两个速度一时间图象.在v—t图象中怎样看出速度、运动方向、位移等信息 [来源:21世纪教育网]
:匀速直线运动是 不变的直线运动,它的加速度
上节课我们自己实测得到的小车运动的速度一时间图象,如图2—2—2所示.
请大家尝试描述它的运动情况.
1、匀加速直线运动有什么特点?
2、匀减速直线运动有什么特点?
[来源:21世纪教育网]B级 关于直线运动的位移、速度图象,下列说法正确的是( ) A、匀速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线 B、匀速直线运动的位移-时间图象是一条与时间轴平行的直线 C、匀变速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线 D、非匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线二、速度与时间的关系式
从运动开始(取时刻t=0)到时刻t,时间的变化量就是t,所以△t= .
请同学们写出速度的变化量. △v=
数学知识在物理中的应用很多,除了我们上面采用图象法来研究外,还有公式法也能表达质点运动的速度。因为a= 不变,所以:v= .
如图2—2—16.给大家在图上形象地标出了初速度,速度的变化量.请大家从图象上如何对公式加以理解?21世纪教育网
【合作探究】[来源:21世纪教育网]
1:汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少 加速多长时间后可以达到80km/h
2:某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2s内停下来,[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
汽车的行驶速度最高不能超过多少
交流讨论:如图2—2—13所示是一个物体运动的v-t图象.它的速度怎样变化 请你找出
在相等的时间间隔内,标出速度的变化量,看看它们是不是总是相等 物体所做的运动是
匀加速运动吗 21世纪教育网
3、一质点从静止开始以l m/s2的加速度匀加速运动,经5 s后做匀速运动,最后2 s的时间质点做匀减速运动直至静止,则质点匀速运动时的速度是多大 减速运动时的加速度是多大
4.一火车以2 m/s的初速度,1 m/s2的加速度做匀减速直线运动,求: 火车在第3 s末的速度是多少?21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
【课堂小结】
(简要的总结今天我们学会的知识和方法)
速度-时间关系式 求初速度公式变形 求时间公式变形
求加速度公式变形
【当堂检测】
1.以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得2m/s2的与运动方向同向的加速度,几秒后它的速度将增加到10m/s( )
A.5s B.2s C. 3s D. 8s21世纪教育网
2.匀变速直线运动是 ( )
①位移随时间均匀变化的直线运动 ②速度随时间均匀变化的直线运动
③加速度随时间均匀变化的直线运动 ④加速度的大小和方向恒定不变的直线运动
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
3.一物体在水平面上运动,则在下图所示的运动图像中表明物体做匀加速直线运动的图像的是 ( )第三章相互作用章末总结
【学习目标】
1、认识物体受力分析的一般顺序;
2、初步掌握物体受力分析的一般方法; 21世纪教育网
3、体会用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算
【重点、难点分析】
【学习重点】
1、正确画出物体受力图;2、能运用数学知识进行相关力的计算
【学习难点】
1、体会用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算.
2、能运用数学知识进行相关力的计算
【自主学习】
受力分析的步骤:(认真阅读,体会)
1、确定研究对象 :分析的是研究对象的受力情况。所以分析出的各力的受力物体必须是研究对象受到的力。画受力图时,可以用一个点表示物体。 物体受到的各力一般画到同一点。
2、受力分析的顺序(只分析性质力,不分析效果力)
按先找已知力,再找重力,再找接触力(弹力,摩擦力)(以上三种力要根据力产生的原因、条件、特点进行分析)
3、画出研究对象所受各力的示意图
4.注意事项
(1)不能总认为物体在运动方向上一定受到力的作用。即在画力时要明确该力的施力物体是哪一个。
(2)受力分析是分析物体受到的力,不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上。
(3)判断弹力的有无可假设把外界物体移走,通过物体的运动状态是否变化来判断接触面处有没有弹力。判断静摩擦力的有无及方向可假设接触面光滑,通过物体是否发生相对运动和相对运动的方向来判断静摩擦力的有无和方向。21世纪教育网
【合作探究】
一、在水平面上物体受力情况
基础准备1、试画出A的受力示意图
基础准备2、三物块均静止。求:A,B,C所受摩擦力的大小和方向。
例题3、如图所示,重50N的物体在与水平方向成370角的拉力作用下在水平地面上保持静止,F=30N。试求物体所受的支持力和摩擦力。(cos370=0.8,sin370=0.6)[来源:21世纪教育网]
应用训练4、如图所示,某装卸工人推着质量为m的木箱在水平地面上匀速运动,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,该工人推力与水平面间夹角为α,求工人推力的大小。(重力加速度取g)
二、在斜面上的物体受力情况
基础准备5、试画出A的受力示意图
例题6、如图所示,放在长木板上的木块质量为m,当木板与水平方向夹角为α时,木块静止在长木板上。[来源:21世纪教育网]
(1)求此时木块所受的弹力和摩擦力各多大?
(2)当把木块的倾角增大到θ(θ>α)时,木块刚好沿长木板匀速下滑,求木块和木板之间的动摩擦因数为多大?
做一做:7、在倾角的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图所示.试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力.21世纪教育网
三、悬点受力分析
例题8、如图所示,电灯的重力G=10N,AO绳与顶板间夹角为,BO绳水平,对O点受力分析并求各力大小?21世纪教育网
[来源:21世纪教育网]
做一做:9、如图所示,质量m=10kg的物体用一轻绳悬挂在水平轻杆BC的端点C上,C点由绳AC系住,B端用铰链固定。已知∠ACB=30°,对O点受力分析并求各力大小?
【课堂小结】
【当堂检测】
例题1、如图1-1所示,一个重为G的小球用两根细绳OA、OB拴住处于静止状态,绳OA是水平的,求两根绳对小球的拉力。
解法一:正交分解法
将拉力F2正交分解
把拉力F2的作用效果看作是竖直向上平衡重力和水平向右拉绳子OA,如图1-2所示,可将F2分解为F2’和F2’’。由几何知识可得,。
又,,故两根绳对小球的拉力分别为[来源:21世纪教育网]
,。
解法二:根据上节课,用力的效果分解法解答本题21世纪教育网
2、如图所示,物体重G=100N,并保持静止.绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角,则绳子AC和BC的拉力分别为多大
21世纪教育网
3、在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19N、40N、30N和15N,方向如图3—88所示,求它们的合力。提示 本题若连续运用平行四边形定则求解,需解多个斜三角形,一次又一次确定部分合力的大小和方向,计算过程十分复杂。为此,可采用力的正交分解法求解此题。
4、体育运动中包含着丰富的力学知识,如图所示,铁柱举起质量80kg的杠铃,双臂夹角为120°,g取10m/s2,则铁柱两臂对杠铃的作用力各为( )
A.400N B.I600N C.1N D.800N
5、如图所示,绿妹将重10N的气球用细绳拴在水平地面上,空气对其的浮力为16N.由于受到水平方向的风力的影响,系气球的绳子与水平方向成=60°角.由此可知,绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大
A
B
(A静止)
α
A
B
C
(A、B一起匀速向右运动)
370
F
θ
图1-1
θ
G
F1
F2
F2’
F2’’
图1-2
F2
F1
F3
F4
37°
106°
图3—884.1牛顿第一定律
【学习目标】
1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论.
2.理解牛顿第一定律的内容及意义.21世纪教育网
3.知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象.
【重点、难点分析】
【学习重点】1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解. 2、牛顿第一定律及其应用
【学习难点】伽利略的理想实验、牛顿第一定律的理解
【自主学习】21世纪教育网
1、牛顿的总结:一切物体总保持 状态或 状态,除非
迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
2、物体 的性质,叫做惯性。惯性是物体的 ,与物体的运动状态、物体是否受力均无关; 是惯性大小的量度, 越大,惯性就越大; 越小,惯性就越小。
【合作探究】
1、对力和运动关系的看法(认真阅读教材p68页完成下列问题)
代表人物 对力和运动关系的看法
亚里士多德
伽利略 [21世纪教育网
笛卡儿21世纪教育网 21世纪教育网
(提出问题)(1)静止的物体若没有力的作用就运动不起来;(2)运动的物体若去掉推力,就会停下来,但是不是去掉推力,物体就立即停下来?(3)设想:若果接触面光滑,物体将会怎么样?
2、伽利略的理想实验
①(实验事实)两个斜面,小球从一个斜面的某一高度滚下,将到达另一个斜面的某一高度
②(科学推想)若另一个斜面光滑,则小球一定会滚到另一斜面的 高度[21世纪教育网
③(科学推想)若降低另一个斜面的坡度,则小球 高度,不过,在另一个斜面上将滚得更远
④(科学推想)若把另一个斜面改成光滑的水平面,则物体将 。
理想实验是建立在可靠的基础上的一种科学方法。
3、根据牛顿第一定律,我们可以得到如下的推论 ( )
A.静止的物体一定不受其它外力作用
B.惯性就是质量,惯性是一种保持匀速运动或静止状态的特性
C.物体的运动状态发生了改变,必定受到外力的作用
D.力停止作用后,物体就慢慢停下来
4、关于惯性,下述哪些说法是正确的( )
A.惯性除了跟物体质量有关外,还跟物体速度有关
B.物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性
C.乒乓球可快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故
D.战斗机投人战斗时,必须丢掉副油箱,减小惯性以保证其运动的灵活性
【课堂小结】
【当堂检测】
1、伽利略的理想实验证明了( )
A.要物体运动必须有力作用,没有力作用物体将静止21世纪教育网
B.要物体静止必须有力作用,没有力作用物体就运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动或静止状态
2、下列说法中正确的是( )A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B.小球由于重力的作用而自由下落时,它的惯性就不存在了 C.一个小球被竖直上抛,当抛出后能继续上升,是因为小球受到了向上的推力D.物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性,与物体的速度大小无关[来源:21世纪教育网]3、关于惯性,下列说法正确的是( )A.惯性是一切物体的基本属性 B.物体的惯性与物体的运动状态无关C.物体运动快,惯性就大 D.惯性大小用物体的质量大小来量度4、关于牛顿第一定律,以下说法正确的是( )A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的B.牛顿第一定律是以可靠实验为基础,通过抽象出理想化实验而得出的结论C.根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因D.根据牛顿第一定律可知,力是改变物体速度的原因
5、下列关于惯性的说法中,正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了
C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了21世纪教育网
D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律
【学习目标】
1.会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。2.会用描点法作出 v-t 图象。3.能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。4.培养学生的探索发现精神。【重点、难点分析】
1.图象法研究速度随时间变化的规律. 2.对运动的速度随时间变化规律的探究
3.各点瞬时速度的计算. 4.对实验数据的处理、规律的探究.
【自主学习】
一.实验目的 探究小车速度随 变化的规律。二.实验原理 利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。三.实验器材 打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸片、 。四.实验步骤 1.如课本34页图所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。 2.把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮,下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。 21世纪教育网3.把小车停在靠近打点计时器处,接通 后,放开 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。换上新纸带,重复实验三次。 4.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明A,在第6点下面表明B,在第11点下面表明C……,点A、B、C……叫做计数点,两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3…… 5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表:[来源:21世纪教育网]
位置21世纪教育网 A B C D E F G
时间(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v(m/s)
6.以速度v为 轴,时间t为 轴建立直角坐标系,根据表中的数据,在直角坐标系中描点。7.通过观察思考,找出这些点的分布规律。五.注意事项1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。 2.先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。 3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。4.牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移无多大差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。5.要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点,间隔为0.1 s 。【合作探究】
B级1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v1= cm/s ,v2= cm/s ,v3= cm/s ,v4= cm/s ,v5= cm/s 。(2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。 (3)分析小车运动速度随时间变化的规律。
2.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如表格中所示:
计数点序号 1 2 3 4 5 621世纪教育网
计数点对应时刻(s)21世纪教育网 0.1 0.2 0.321世纪教育网 0.4 0.5 0.6[来源:21世纪教育网]
通过计数点的速度(m/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0
请作出小车的v-t图象,并分析运动特点。
【课堂小结】
【当堂检测】
1.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤地代号填在横线上 。A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路 [来源:21世纪教育网]C.换上新的纸带,再重做两次 [来源:21世纪教育网]D.把长木板靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动 F.把一条细线平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面 E.使小车停在拴在小车上,细线跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码 G.断开电源,取出纸带2.在下列给出的器材中,选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上(填序号)。①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺选出的器材是
s6
s5
s4
s3
s2
s1
0
1
2
3
4
5
64.2实验:探究加速度与力、质量的关系
【学习目标】
1、学会用控制变量法研究物理规律,
2、学会怎样由试验结果得出结论,
3、探究加速度与力、质量的关系
【重点、难点分析】21世纪教育网
【学习重点】21世纪教育网
探究加速度与力、质量的关系
【学习难点】
由实验结果得出结论
【自主学习】
实验目的21世纪教育网
探究加速度与力、质量的关系:当质量一定是,加速度与力成 ;当作用力一定是,加速度与质量成 。
实验原理
1、采用控制变量法:当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时,我们设法控制某些参量使之不变化,而研究其中 的变化的方法。本试验有F m a三个参量,研究加速度与力、质量的关系时,我们先控制一个变量。即当力不变时,加速度与 的关系;当质量不变时,加速度与 的关系。
2、要测量的物理量有:
实验器材
打点计时器,纸带及复写纸片,小车,一端附有定滑轮的长木板,小桶和砂,细绳,导线,天平, , 砝码。[来源:21世纪教育网]
四、实验步骤
1、用天平测出小车和小桶的质量M和M/,把数值记录下来。
2、按图把实验器材装好,不挂小桶。
3、平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,让小车能在其上面做匀速运动。
4、把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,先接通电源在放开小车,取下纸带并标上号码。
5、保持质量不变,做上述试验,把力对应的纸带标好。
6、保持力不变,做上述试验,将质量对应的纸带标好。
7、计算出加速度,作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。
【合作探究】
一、实验数据记录及数据处理
表一:
物理量 1 2 3 4[来源:21世纪教育网] 5 6
质量M
1/M 21世纪教育网
加速度a
表二:
物理量 1 2 3 4 5 6
作用力F 21世纪教育网
加速度a 21世纪教育网
画出图像:
实验结论:物体的加速度与物体的 成反比,与物体 成正比。
二、实验注意事项总结
【课堂小结】
【当堂检测】
1.物体运动状态的变化是指A.位移的变化 B.速度的变化 C.加速度的变化D.质量的变化2.以下物体在运动过程中,运动状态不发生变化的是 ( )A.小球做自由落体运动 B.枪弹在枪筒中做匀加速运动C.沿斜坡匀速下滑的汽车 D.汽车在水平面上匀速转弯3.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( ) [来源:21世纪教育网]A.物体受力一定运动,力停止作用后物体也立即停止运动B.物体所受的合力越大,其速度越大21世纪教育网C.物体受力不变时,其运动状态也不变D.物体受外力的作用,其速度一定改变4.物体A的质量为10 kg,物体B的质量为20 kg,A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动,则 ( )A.A的惯性比B大 B.B的惯性比A大C.A、B的惯性一样大 D.不能确定
打点计时器
纸带
a
F
0
0
a
1/M