第七章 力与运动
第一节 科学探究:牛顿第一定律导学案
【学习目标】
1、知道牛顿第一定律
2、知道什么是惯性,认识一切物体都有惯性
3、会用物体的惯性知识解释惯性现象
【学习的重难点】
1、重 点: 知道牛顿第一定律
2、难 点: 理解惯性是物体的固有属性
【学习过程】
一、课前知识准备
1.力的作用效果可以________________ ________
和____________________________。
2.一个地面上滚动的小球,速度越来越慢,最后停下来,这是由于( )
A.小球不再受力的作用 B.小球所受的推力越来越小
C.小球受到阻力作用 D.小球受到重力的作用
3.射出的炮弹做在空中做曲线运动,它的运动状态在改变,这是由于受到_______的作用.
二、自主学习
知识点1:牛顿第一定律
伽俐略对物体运动的研究结果:如果物体在运动中不受任何外力作用,它的速度和方向都将________,物体将永远做_________________.
【说明】伽利略的实验虽然是想像中的理想实验,但它们是建立在可靠事实的基础之上的,伽利略把实验事实和抽象思维结合起来,这正是他工作的卓越之处.这类理想实验在真实的实验基础上,抓住主要因素,忽略次要因素,可以深入地揭示现象的本质,它是科学研究中的一种重要方法.牛顿在伽利略等人的研究基础上,结合他自己的研究,系统地总结了牛顿第一定律,又叫惯性定律.
定律内容:一切物体在不受到外力作用的时候,总保持_______________或____________
知识点2:惯性
惯性:所有物体保持_____________________________________ 的性质叫惯性,惯性是______物体固有的_____ ____。无论物体处于_______状态或______状态,都具有惯性.
三、合作探究
【说明】 “不受外力作用”包含两种情况:一是该物体没有受到任何外力对它的作用,这是理想情况;二是物体在某一方向上没有受到外力作用,例如,物体在光滑的水平面上运动,摩擦力可以不计,那么物体在水平方向上将不受外力作用。
“总保持”是指“原来是怎样,后来也仍然是怎样”的意思。例如,某一物体原来是做匀速直线运动的,后来仍然保持匀速直线运动状态,原来静止的,后来仍然保持静止状态。
【注意】 在牛顿第一定律的实验探究,需要注意以下几点:
(1)让小车每次都从斜面顶端的同一位置滑下,这样小车才会获得相同的起始速度.
(2)让小车分别在毛巾、纸板、玻璃板等粗糙程度不同的表面上运动,这样才便于研究摩擦阻力的大小对小车运动情况的影响.
(3)牛顿第一定律不能用实验直接验证,是在实验的基础上通过合理的推理、想像而得出的.
【回顾】在探究牛顿第一定律时,采用的方法在物理学上称为——推理想象法,我们在前面学习探究“声音的传播”时,为了得到声音不能在真空中传播,也是采用这种方法的。
【拓展】 惯性大小的决定因素——质量
【注意】 惯性是物体本身的一种属性,与物体运动状态、是否受外力无关,惯性只与质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
例1:有A、B两物体,它们的质量分别为8kg和4kg,速度分别为4m/s和8m/s,它们的惯性大小情况是 ( )
A.一样大 B.A比B大 C.B比A大 D.无法确定
【易错点】因惯性是一种性质,不是力,所以不能理解为“受到惯性作用”。
例2:子弹离开枪口后,在空中仍能继续向前运动.是因为 ( )
A.火药对它仍有推力作用 B.子弹受到惯性的作用
C.子弹具有惯性 D.子弹的惯性大于它受到的阻力
惯性无处不在,生产和生活中经常遇到有关惯性的问题,
例3 (1) 跳远时,人腾空离地后由于_________而向前运动;
(2)拍打衣服时,由于__________灰尘会和衣服分离;)
(3) 烧锅炉时工人用铲子送煤,当铲子停在炉前,煤由于________继续运动而进入炉内.
【比较】惯性、惯性定律
区别 惯性 惯性定律
条件 任何情况下 物体不受到外力作用时
本质 物体本身的属性 描述物体在一定条件下所遵循的运动规律
四、当堂检测反馈
1.下列说法中不正确的是 ( )
A、有力作用在物体上,物体才能运动。
B、静止的物体不受外力作用时保持静止。
C、运动的物体不受外力作用时,保持匀速直线运动。
D、力是改变物体运动状态的原因。
2.正在以10米/秒速度行驶的一辆卡车,如果它受到的一切外力都同时消失,它将处于哪种状态?
A、速度逐渐减小,最后停止下来。
B、以10米/秒的速度匀速直线行驶。 ( )
C、以大于10米/秒的速度匀速直线行驶。
D、以小于10米/秒的速度匀速直线行驶。
3.用线拉着一物体在绝对光滑的水平面上运动,若线突然断了,则物体将作: ( )
A、匀速直线运动 B、加速直线运动
C、减速直线运动 D、变速直线运动
4.火车在平直的轨道上匀速行驶,车厢内有一人竖直向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为: ( )
A.人跳起时会受到一个向前的冲力,使他随火车一起向前运动 B.人跳起瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随火车一起向
前运动
C.人跳起后,车继续前进,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间短,偏后的距离很小,不明显而已。
D.人从跳起到落回地板,由于惯性,在水平方向上人和车始终具有相同的速度
5.歼击机进入战斗状态时要抛掉副油箱,这样做是为了( )
A.减小重力,使运动状态保持平稳
B.增大速度,使运动状态易于改变
C.增大加速度,使状态不易变化
D.减小惯性,有利于运动状态的改变
6.高空飞行的飞机要击中地面上的目标,必须提前投弹,这是因为炸弹具有_______,离开飞机后仍具有向前的速度.若在目标的正上方投弹,则炸弹会落在目标的_______,所以必须提前投掷
五、巩固练习
(一)、选择题
1. 历史上首先正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因“的物理学家是:( )
A.阿基米德; B.牛顿; C.伽力略; D.以上三个都不是。
2.正在运动着的物体,若它所受的一切外力都同时消失,那么它将( )
A.立即停下来; B.速度变慢逐渐停止;
C.速度大小不改变但方向改变; D.作匀速直线运动.
3.对于牛顿第一定律的看法,下列观点正确的是( )
A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以惯性定律是正确的
B.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以惯性定律不能肯定是正确的
C.验证牛顿第一定律的实验做不出来,但可以经过在事实基础上,进一步科学推理得出牛顿第一定律
D.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来,但总有一天可以用实验来验证
4.根据物体惯性的概念,下列说法中正确的是( )
A.一个物体静止不动时有惯性,受力运动时就失去惯性;
B.一个物体作匀速直线运动时有惯性,作变速直线运动时或曲线运
动时就失去惯性;
C.一个物体在地球上有惯性,在离开地球很远的地方,因失去地球
对它的吸引力,惯性也就失去了;
D.一切物体都有惯性.
5.用绳子拉小车在光滑水平面上运动,当绳子突然断裂后,小车的运动速度将 ( )
A.变小; B.不发生变化; C.变大; D.立即变为零.
6.在一艘作匀速直线运动的轮船上,一小孩脸朝船行驶的方向坐在座位上,竖直向上抛出一个小球,
小球落下时 ( )
A.落在小孩的前面; B.落在小孩的后面;
C.落在小孩的手里; D.无法确定.
7.一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时,它的惯性大小:
A.一样大; B.速度为4米/秒时大;( )
C.速度为6米/秒时大; D.无法比较。
(二)实验题
1.如图所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有:
①减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,
小球将沿水平面作持续的匀速运动。
④如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
(1)请将上述步骤按照正确的顺序排列
(只要填写序号).
(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理
想化的推论。
下面关于这些事实和推论的分类正确的是( )
A ①是事实,②③④是推论 B ②是事实,①③④是推论
C ③是事实,①②④是推论 D ④是事实,①②③是推论
2.如图所示,在 “探究运动和力的关系”实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离。结果记录在下表中。
接触面 小车受到的摩擦力大小 小车运动的距离s(单位:㎝)
毛巾 大 18.30
棉布 较大 26.83
木板 小
(1)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处。
(2)分析表中内容可知:平面越光滑,小车受到的
摩擦力就越 ,小车前进的距离
就越 。
(3)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做 运动。可见,力不是使物体运动的原因,力是改变物体 的原因。
课后反思
我的所得:
我的不足:
第二节力的合成导学案
【学习目标】
1、知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替,这个力就是那几个力的合力.
2、能举例说明什么是力的合成.
3、知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法.
4、通过对探究实验假设的验证来培养学生对物理 现象的归纳总结能力.
5、通过总结出同一直线上两个力合成的方法,初步认识等效替代的科学研究方法.
【学习的重难点】
1、重点 探究认识同一直线上二力合成的情况.
2、难点 合力在力的作用效果上的等效替代性.
【学习过程】
一、课前预习:
1、力的作用效果(1)力可以改变物体的 。(2)力可以改变物体的 。
2、力的三要素:影响力的作用效果三个的因素,即:力的 、
和 。
二、合作探究
1、观察分析课本P22图片,你能得出什么结论?与同学交流讨论。
2、请同学们举出生活中的实例说明一个人用力作用的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同.
例1:一根木头一人扛起来比较费劲,如果两个人一人扛一头则可以比
较轻松的扛起来,但效果是相同的.
合力:如果一个力产生的作用效果跟几个力 相同,这个力就叫做那几个力的合力。
分力:组成合力的每一个力叫分力。
三、同一直线上的二力合成
求几个力的合力叫做力的合成。
1、同一直线上的二力合成
(1)二力同线同向合成
F合=F1 F2 ,F合方向与 的方向相同
(2)二力同线反向合成
F合=F1 F2 ,(设F1>F2)方向与 的方向相同
注意:①只有同一物体所受的力才可合成;②不同性质的力也可以合成;③分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系,而不是物体的重复受力.
2、议一议:下列说法正确吗?
①在同一直线上,两个力的合力一定大于其中的任何一个分力。
②在同一直线上,两个力的合力一定小于其中的任何一个分力。
③在同一直线上,两个力的合力小于或等于这两个力的大小之和。
三、当堂检测反馈
1、有两个力,F1=20N,F2=50N,则它们合力的大小 ( )
A、一定大于25N B、一定等于25N
C、 定等于15N D、可能等于15N
2、将重为4N的足球竖直向上踢出,足球在竖直向上运动的过程中,如果受到的空气阻力大小为2N,则足球受到的合力大小为 N。
3、物体受到同一条直线上两个力的作用.合力的方向向东,大小为20N,已知其中一个力的大小为60N,方向向西,另一个力的大小是 N,方向是 。
4、作用在同一物体上的两个力,方向相反且在同一直线上,大小分别为Fl=8N,F2=15N,则它们合力的大小为 N,方向跟 的方向相同.
5、、若甲、乙两个同学沿着同一直线在光滑水平面上推一张桌子,其合力为100N方向水平向右,若甲用80N的力水平向右推,则乙用 N的力水平向 推。
6、两个力的大小分别是20N和40N则它们合力的最小力为 ,最大力为
7、同一直线上的二力F1、F2的合力F,当二力方向相同时,合力最大,F=________,方向与________________相同;当二力方向相反时,合力最小,F=________ (设F1>F2),方向与较大的力(如F1)方向________,所以两个力的合力不一定大于其中一个力。
四、巩固练习
1、小红同学用200N力竖直向上提一个重150N的水桶,水桶受到的合力为 N,方向是 。
2、跳伞运动员连同装置共重700N,他在飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则这两个力的合力的大小为 ,合力的方向是 。
3、作用在同一个物体上的两个力,其合力的最大值是14N最小值是2N,则这两个力的大小分别是 N和 N。
4、关于同一直线上二力的合力,下列说法中正确的是 ( )
A.这两个力越大,合力就越大 B.这两个力越大,合力就越小
C 合力的大小与两分力的大小和方向都有关
D.合力一定大于其中任一分力
5、关于同一直线上两个力的合力,下列说法正确的是 ( )
A .合力可能大于其中任何——个力
B 合力为零时,物体的运动状态一定不变
C .合力为零时,两个力的力的三要素相同
D.合力为零时,两个力一定大小相等,方向相反
6.关于两个力合力的大小,下列说法正确的是
A. 不可能等于零 B.或者等于二力之和,或等于二力之差
C . 不一定大于其中较大的力 D 可能小于其中较小的力
7、粉笔盒重10N,黑板擦重5N,现将黑板擦放在粉笔盒上再一起放在讲桌上,这时桌子受到的压力大小为 ( )
A.10N B.5N C 15N D.20N
8、某物体受到了两个力的作用,它们分别是5N和7N,则这个物体受到的合力的大小是( )
A .可能是2N B.一定是2N C.可能是12N D.一定是12N
9、已知合力的大小为8N,其中一个水平向左的分力为6N,则在同一直线上另一个力的大小为( )
A.2N B 2N或14N C 6N D.14N
10、放在水平桌面上的弹簧测力计,两个人分别沿水平方向向相反的方向拉它,弹簧测力计的示数为9N,两人用力的大小是( )
A. 一人用力6N,另一个用力3N B.每个人的拉力是4.5N
C.一个人用4N力,另一个人用5力 D 每个人拉力都是9N
课后反思
我的所得:
我的不足:
第三节 力的平衡导学案
【学习目标】
1.理解二力平衡的意义,能说出二力平衡时,物体可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态。
2.能说明二力平衡的条件以及物体运动状态变化的原因。能用二力平衡的条件解决简单问题。
【学习的重难点】
1、重 点:二力平衡的概念及条件, 能用二力平衡的条件解决简单的问题。
2、难 点:二力平衡的条件
【学习过程】
一、 课前预习准备:
自学课本第114页-117页 “12.6二力平衡”的内容,认真观察思考本课的插图,想办法探究二力平衡的条件,相信你能完成下面的练习:
1、二力平衡:物体受到几个力作用时,如果保持 或 状态,我们就说这几个力平衡。
2、二力平衡的条件:作用在 上的两个力 、 、且作用在 。
二、合作探究:
(一)理解二力平衡:
阅读课本第47页最下面的两个自然段,观察48页图12.6-2 、12.6-3和12.6-4,分析物体的状态和受力情况。
总结:1、物体受到几个力作用时,如果保持 或 状态,我们就说该物体处于平衡状态,使物体处于平衡状态的几个力称做平衡力;其实就是这几个力的作用效果相互抵消,相当于不受力,我们也称此时物体所受合力为零。(合力:如果作用在物体上的几个力的共同作用效果和一个力作用时的效果相同,则称这个力为那几个力的合力)
2、物体在 个力的作用下处于平衡状态时,就称为二力平衡。
(二)探究二力平衡的条件:
猜想:相互平衡的两个力,他们的大小 ,方向 ,作用在 物体上。
设计实验:(如右图)
进行实验:
(注意观察演示实验)
分析论证:
二力平衡的条件:
当作用在 上的两个力 、 、且作用在 。
★进一步讨论分析:课本48页图“12.6-2 、12.6-3和12.6-4”中物体的状态和受力情况。
★交流讨论:什么是非平衡力?
(帮你理解:当物体在几个力的作用下运动状态发生改变,这几个力称为非平衡力。作用在物体上的两个力如果不满足二力平衡的条件,这两个力也称为非平衡力。即合力不为零)
分析:空中自由下落的苹果、火箭发射升空的状态和受力情况。
(三)、二力平衡条件的应用:
★帮你理解:如果一个物体在两个力的作用下保持静止或做匀速直线运动,则这两个力一定是对平衡力,这两个力一定满足二力平衡的条件。
例题:
1.图12.6-2中,已知吊灯重力 ( 由于地球的吸引而使物体受到的竖直向下的力 ) G为20N,那么电线对吊灯的拉力为 N。
2.图12.6-3中,已知书重力为2.5N,那么桌子对书的支持力为 N。
3. 图12.6-4中,跳伞运动员和伞在空中匀速下降,已知人和伞共重800N,那么运动员和伞所受的阻力为 N。
4、用100N的力水平向右推一木箱,但没有推动,则与推力相平衡的力是 ,方向 ,大小是 。
三、当堂检测反馈
1、下列受到平衡力的物体是( )
A、平直公路上加速行驶的汽车 B、正在刹车的汽车
C、用细线系住一个小球使其做匀速圆周运动D、静止在桌面上的粉笔盒。
2、下列受到非平衡力的物体是( )
A、匀速直线行驶的汽车 B、用力搬一块大石头,但没有搬动。
C、静止在地面上的桌子 D、从滑梯上加速下滑的小孩
3、正在空中下降的降落伞,若它受到一对平衡力的作用,则它的运动是
A.匀速直线运动 B.匀速直线运动或静止 ( )
C.越来越快的运动 D.越来越慢的运动
4、值日时,小东提着一桶水走进教室.下列情况中,属于彼此平衡的两个力是 ( )
A.水桶受到的重力和水桶对人的拉力
B.水桶受到的重力和人对水桶的拉力
C.水桶对人的拉力和人对水桶的拉力
D.水桶受到的重力和水桶对地球的引力
5、一个物体同时受到两个力的作用,若这两个力的三要素完全相同,那么这两力( )
A.肯定是平衡力 B.肯定不是平衡力
C.可能是平衡力 D.条件不足,无法判断
6、一个小球重2N,当它以0.5m/s的速度在光滑的水平面上作匀速直线运动,对小球的水平拉力是 ( )
A.0N B.0.5N C.2N D.无法判定
7、在平直公路上行驶的汽车,在关闭发动机后,汽车最终将停止,这是因为( )
A、汽车所受的重力与支持力平衡 B、汽车受到摩擦力作用
C、汽车在水平方向上受到平衡力作用 D、汽车不受力作用
8、起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是 ( )
A.12000N B.6000N C.3000N D.无法判定
四、巩固练习
1、一个物体只受两个力的作用,且两个力的大小相等.那么,这个物体的运动状态 ( )
A.一定改变 B.一定不变
C.可能改变,也可能不变 D.以上说法都不对
2、如图所示,人沿水平方向拉牛。但没有拉动。其中说法正确的是( )
A.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对
平衡力
C.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
D.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
3.重600N的木箱静止在水平地面上,小明用400N的力竖直向上拉木箱,地面对木箱的支持力是 N;如小明静止坐在该木箱上,地面对木箱的支持力是1000N,则小明重 N。(注:1、同一直线方向相同的两力的合力等于两个力的之和,F合=F1+F2 ,方向相同;2、同一直线上方向相反的两个力的合力等于两个力的差的绝对值,F合=│F1-F2│,方向与较大那个力相同。)
4.重550N的探险家乘上重2000N的热气球匀速竖直上升,则热气球受到的上升力是 N;如在某一时刻从热气球上掉下一个重物,热气球将作什么运动? 。
六、课后反思:
(1)你课前仔细阅读本“稿”并认真完成本稿了吗?
(2)你通过本‘稿“的学习你得到了哪些知识和学习方法?
(3)你对哪些知识还有什么疑问或不理解吗?
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