2015-2016学年高一粤教版物理必修一同步课件(共22份)

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名称 2015-2016学年高一粤教版物理必修一同步课件(共22份)
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文件大小 26.6MB
资源类型 教案
版本资源 广东版
科目 物理
更新时间 2016-09-11 13:31:11

文档简介

课件18张PPT。第一章 运动的描述第一节 认识运动 学习目标: 1、理解质点的概念,通过对质点的认识,掌握物理学中的一种重要的研究方法:科学抽象,理想化模型。2、理解参考系和坐标系的概念,明确描述机械运动必须选取参考系。3、理解参考系选取的不同,对物体运动的描述不同 一、常见的运动 在我们生活的周围有各式各样运动着的物体。 一、常见的运动一、常见的运动 物体在空间中所处的位置发生变化,这样的运动称为机械运动。二、参考系 地球在不断的自转,地面上的人看到太阳东升西落。 人们研究物体的运动时,总是不自觉地用另外的物体来作为标准。二、参考系 对面的伯伯看到女孩是静止的,那么路边的人看到的情况又是怎样的呢?二、参考系 研究物体运动时,任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。 当选定好参考系,我们就想像自己“置身其中”,充当一个静止的观察者,再来描述物体的运动。 参考系的选取是自由的,但为了更好地研究物体的运动,参考系的选取在符合要求的同时,要尽可能地简单。研究地球上一些物体的运动时,通常选取地面作为参考系。例题: 电影闪闪的红星中,有一句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,问:“竹排江中游”和“青山两岸走”分别是以什么做为参考系的?“小小竹排江中游”是以两岸为参考系的。 “巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的。 三、质点 研究同一物体的运动时,物体的各个部分的运动情况可能不同,描述这种物体的运动可能会比较复杂。例如:风扇叶上与轴心距离不等的各点。 同一个物体在研究其不同的运动情况时,有时可以不考虑其形状和大小,有时候却不得不考虑。三、质点 研究列车从广州开往北京和列车通过一座桥梁时,什么情况下需要考虑列车的长度,什么时候不需要?为什么? 研究列车从广州开往北京可以不考虑列车的长度! 研究列车通过一座桥梁时,需要考虑列车的长度! 三、质点 研究地球绕太阳公转时,地球的大小相对于地球与太阳之间的距离可以忽略,可以不考虑地球的大小。 研究地球的自转时,随着纬度的不同,地球表面的转动情况不同,地球的形状和大小不能忽略。三、质点 有时,物体上各点的运动情况完全相同,或者差别小到可以忽略,此时,我们研究一点的运动可以代表物体上所有的点。 如果物体上各点的运动情况相同,或者差异相对于所研究的问题可以忽略时,我们将物体简化为一个集中物体全部质量的点。这个点叫做质点。例题:1、以下关于质点的说法中,正确的是
A、质量很小的物体就可以当作质点
B、质量很大或体积很大的物体一定不能看成质点
C、体积很小的物体就可以看作质点
D、同一物体有时可看作质点,有时不能看作质点D2、下列情况中可视为质点的是
A、研究一端固定并可绕该端转动的木杆时
B、研究月球绕地球运动时的月球
C、研究体操运动员在平衡木上的动作时
D、研究火车经过桥梁时B四、巩固练习 四、巩固练习 3、以下说法正确的是:
A、参考系就是不动的物体
B、任何情况下,只有地球才是最理想的参考系
C、不选定参考系,有时也可以研究某一物体的运动
D、同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的观察结果D4、在平直的公路上并排行驶的汽车,甲车内的人看见窗外的树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运动,如果以地面为参考系,上述事实说明:
A、甲车向西运动,乙车不动
B、乙车向西运动,甲车不动
C、甲车向西运动,乙车向东运动
D、甲、乙两车同时向西运动D1、质点是一种科学抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体的近似,是一个理想化的模型。2、参考系是可以任意选取的,但是,实际选取参考系的时候,需要考虑到使运动的描述尽可能简单。研究地面上物体的运动,通常取地面或相对于地面不动的其他物体作参考系比较方便。 一个物体能否视为质点,要具体情况具体分析。实际物体在下列两种情况下都可简化为质点:(1)物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计。 (2)物体上的各点的运动情况都相同,所以研究它上面某一点的运动规律就可以代表它的整体运动情况了,故此物体也可当质点处理。四、小结课件33张PPT。 第一章 运动的描述 第二节 时间 位移一、时刻和时间间隔时刻时间钟面上任一点表示时刻
两点之间表示时间一、时刻和时间间隔 1.时刻:在表示时间的数轴上,用点来表示.2.时间间隔:在表示时间的数轴上用线段来表示.?应用
以下各词指“时间间隔”还是“时刻”,并在时间轴上表示:第2秒 前2秒 第2秒初 第2秒末 第3秒初 2秒末
前一秒前二秒前三秒第1s末
第2s初
第1s初第2s末
2s末
第3秒初第1s第2s 我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.
在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?
?辨析 :与神舟五号有关的几个时间2003.10.15 09:0010.15 18:40 10.16 06:239小时40分50秒11小时42分10秒 ?辨析 :与神舟五号有关的几个时间二、位移(displacement)和路程 2.位移:用来表示物体(质点)的位置变化的物理量
1.路程:是物体运动轨迹的长度.用由质点的初位置指向末位置的有向线段表示大小:初位置到末位置间的 距离
方向:初位置指向末位置思考与讨论  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30m,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)。
三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出位移相加的法则吗?xAC+xCB=xAB
成立吗?CBA3、位移和路程的区别思考初位置指向末位置没有方向初末位置间的距离,
与路径无关一般情况下:路程≥位移的大小。
只有当物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程。不遵循算术加法算术加法轨迹长度三、矢量和标量标量(vector) :
在物理学中,只有大小而没有方向的物理量叫标量,如质量、温度矢量(scalar) :
在物理学中,既有大小又有方向的物理量叫矢量,如位移、速度如物体先处于A位置,后处于B位置
⑴ 试在图中画出物体的位移;
⑵ 指出位移的大小与方向;
如物体先处于B位置,后处于A位置
结果又如何?直线运动的位置和位移计算能得到吗?△xAB= XB- XA
=3m-1m
=2mΔ xBA= XA- XB
=2m-3m
=-1m四、直线运动的位置和位移物体由初位置x1位置运动到末位置x2,则位移为:说明: 1、△x的正负号表示位移的方向
2、当x1=0时,则△x=x2,这里△x就可以用x表示。物体从A运动到B,初位置的坐标是XA=3m,
XB=-2m,通过计算说明:位移的大小和方向ΔxABΔx= XB- XA=-2m-3m=-5m练习:
有一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图X/m-7-6-5-4-3-2-1012345t=3st=1st=2st=4st=0st=5sL3=17mS3=-1mS3=-1mSⅢ=3m42S4=-7mSⅡ=-9m位移和时间的关系1 、匀速直线运动:2 、匀速直线运动位移—时间关系03060S/mt/s0120时刻,质点在S0=10 m处, 开始沿正方向做匀速直线运动。根据S —t图象描述质点的运动情况:2S末,质点从0位置开始沿正方向做匀速直线运动。根据S —t图象描述质点的运动情况:根据S —t图象描述质点的运动情况:0时刻质点在S=100 m处开始做反方向匀速直线运动,8 s末到0位置。根据S —t图象描述质点的运动情况:0时刻质点在S=20 m处开始做反方向匀速直线运动,8 s末回到0位置。然后继续沿原来方向做匀速直线运动。根据S —t图象描述质点的运动情况:质点在S= S0处静止。根据S —t图象描述质点的运动情况:t/sO 1 2 35S/mO5-5根据 S —-t图象,A、B两物体运动情况有什么不同?结论: s-t 图象中,直线的倾斜程度反映了物 体运动的快慢,直线越倾斜,物体运动越快。思考:斜率的求法 K= V=a匀速直线运动的位移图象是一条直线如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示三个物体的位移图象,它们是匀速直线运动吗?它们有什么区别?t/sⅠⅡⅢ如图所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的s—t图象。则甲物体的速度为________,乙物体的速度为_______.t=15s时,甲、乙两物体相距_________m.30m/s15m/s225甲、乙两物体在同一条直线上做匀速直线运动, S —t图象如图所示,其相交点表示什么? 图象交点
表示两物体
相遇思考:图为某物体的 s—t 图象,在第1 s内物体的速度是____,从第2 s至第3 s内物体的速度是___,物体返回时的速度是___,4 s内通过的路程是____,位移是___,4 s内物体的平均速度是____.1 m/s 0-3 m/s 4 m -2m -0.5m/s如果有一个物体的 S —t图象如图所示,则表示其做什么运动?O思考:t/sO-7-6-5-4-3-2-1012345t=1st=2st=4st=0sX/mt=3st=5sXx/m1 2 3 4 55
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7t/s小结一、时刻和时间间隔
1、时刻是指某一瞬时,可以用数轴上的点表示
2、时间间隔简称时间,在数轴上用一段线段来表示
二、位移和路程
1、路程:是物体运动轨迹的长度
2、位移:表示物体位置改变的物理量,可以用从初位置到终位置的有向线段表示
大小:起点和终点之间的直线距离
方向:从起点指向终点
三、矢量和标量
1、矢量:既有大小,又有方向
2、标量:只有大小,没有方向
四、直线运动的位置和位移
1、用坐标表示位置
2、用位置坐标的变化量表示物体位移 ,用正、负表示运动物体位移的方向.
课件19张PPT。第三节 记录物体运动的信息第一章 运动的描述[新课导入] 问:中国作为世界四大文明古国之一,发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器?壶漏摆钟手表秒表原子钟日晷下面介绍国外两位与计时器发展有关的重要人物 伽利略
发现单摆的等时性惠更斯
发明摆钟一.打点计时器电磁打点计时器电火花计时器 一、打点计时器:1.电磁打点计时器:
直流? 交流?交流电源
工作电压: 4--6V
2.电火花计时器:
原理: 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电。交流电源
工作电压:220V
3. 打点计时器作用:计时仪器,并且能记录物体的相对位置。
(1)测时间
(2)测位移
(3)研究纸带 → 研究物体运动
说明: 我国民用交流电频率为50Hz,两个点间的时间间隔为0.02s。
使用具体的打点计时器要注意具体的使用要求。 二、熟悉打点计时器的构造和使用方法1、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项,把打点计时器固定好。2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。3、先启动电源,后释放小车或用手水平地拉纸带,纸带上就打出一 行小点。打完纸带立即关闭电源。4、取下纸带,观察点子的分布情况,选择适当的计数点,注意计数点间的时间间隔。5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。6、 在进行实际测量之前,依据实验要求自己设计一个表格,用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。注意事项1、使用电磁打点计时器时,应先接通电源,再拉动纸带,打点后应立即关闭电源。
2、拉动纸带前,应是拉动端停靠在靠近打点计时器的位置,并注意手拉纸带时,速度稍快些,以防点迹太密集。
3、工作电压4-6伏。 0 A B C D E讨论与交流 纸带上的点与小车的位移和时间
是如何对应的?怎样将纸带上的点
变成相关数据? O A B C D2.505.498.9913.01单位 cm运动的物体带动纸带被打点饣计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明

A.运动物体在一段时间内的位移
B.运动物体在一段时间内的运动快慢
C.运动物体在某时刻的位置
D.运动物体的运动性质
( A B C D )课堂练习2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是
A.点子密集的地方物体的运动速度比较大
B.点子密集的地方物体的运动速度比较小
C.点子不均匀说明物体在做变速运动
D.点子不均匀说明打点计时器有故障
( B C )3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时
A.应通过测量纸带表示的运动的全程来判断?
B.必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C.必须通过计算全程的平均速度来计算
D. 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断
( D )3.其它类型打点计时器:
课件18张PPT。第一章 运动的描述第四节 物体运动的速度1 .两辆汽车都行驶2h,如何比较哪辆车更快?相同时间内,红色汽车的位移大于绿色汽车的位移即S红色汽车>S绿色汽车一、速度所以我们说红色汽车运动得比绿色汽车快2 .在百米赛跑中,如何比较运动员跑得快慢?一、速度位移相同,比较所用时间的长短一、速度3 .如果两物体运动的时间不同,发生的位移也不同,如何比较它们谁运动的更快?物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度?t一、速度位移与发生这个位移所用时间的比值就是速度通常用 表示速度的表达式:在国际单位制中,速度的单位:米每秒,符号是m/s或m·s-1常用单位有:km/h、cm/s速度矢量,既有大小,又有方向速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是物体运动的方向 在真空中光的传播速度是3.0·108m/s,求10s内光传播的距离,已知太阳距地球1.5·1011m远,求光从太阳传到地球需要多长的时间。3x109m 500s
1.匀速直线运动:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运动叫做匀速直线运动.
(1)匀速直线运动的轨迹是直线
(2)“匀速”是指任何相等的时间内位移都相等.二、匀速直线运动速度2.匀速直线运动的特点:位移与时间成正比(l)以纵轴表示位移s,横轴表示时间t,质点的位移随时间变化的图象叫做位移—时间图象,简称位移图象.3.匀速直线运动的位移—时间图像 注意:位移图象不是质点运动的轨迹.(3)位移图象的物理意义(2)匀速直线运动的位移图象是一条直线. ①在图象上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置.②图线的斜率大小反映物体运动的快慢,斜率越大表明物体运动越快.如图所示,Ⅰ、Ⅱ运动有什么不同?答: Ⅰ的斜率 > Ⅱ的斜率 即tg α> tg β 结论:斜率的大小反映了物体运动的快慢,斜率越大运动越快。 ⅠⅡαβV Ⅰ= tg α=40m/sV Ⅱ= tg β=20m/s如果初始位置不为0处,即初始位置为S0处,S0=100m; 图象会是什么样子的呢?S/m0100200300400如果初始时刻不为0,又会是这样的图象呢? 如果汽车沿与正方向相反的方向行驶; 图象会是什么样子的呢?S/m0100200300400例:如图, Ⅰ、Ⅱ分别做什么直线运动?哪个物体运动较快?答: Ⅰ、Ⅱ都做匀速直线运动。Ⅰ的斜率为: tg α=20/4=5Ⅱ的斜率为: tg β=-tg(1800-β)=-30/4=-7.5Ⅱ的斜率的绝对值大于Ⅰ的斜率Ⅱ的斜率为负值,表示两物体运动方向相反。表示 Ⅱ运动较快;三、平均速度和瞬时速度1.平均速度:表示物体在时间间隔?t内的平均快慢程度2.瞬时速度:表示物体在时刻t的速度四、速度和速率1.瞬时速度的大小叫做速率2.平均速度:物体通过的路程与所需时间的比值平均速率是平均速度的大小吗?只在当物体做单方向的直线运动时,位移大小才等于路程,平均速度的大小才等于平均速率匀速直线运动平均速度的大小与平均速率是否相等? 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。这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些还是略小些?(2)汽车运动的最后1s的平均速度是多少?汽车的末速度是多少?答案:
(1)9m/s 8m/s 7m/s 6m/s 5m/s 前1s 略小
(2)1m/s 0课件11张PPT。第一章 运动的描述第五节 速度变化的快慢 加速度 一骑自行车的人由静止开始沿直线骑车,
他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过
的距离分别是1m、2m、3m、4m。关于这个运
动下列说法正确的是 ( )A、4s末的瞬时速度为2.5m/s
B、4s末的瞬时速度为4.0m/s
C、前4s的平均速度为2.5m/s
D、第4s内的平均速度为4.0m/sCD问题探究1:比较下列运动物体速度变化的 大小问题探究2:谁的速度变化快呢?第五节 速度变化的快慢 加速度一、物理意义:描述物体速度变化快慢物体的速度变化与完成这
一变化所用时间的比值二、定义:三、公式:四、单位:读法:米每二次方秒速度的变化: 结论:加速度和速度之间没有必然
的关系,加速度的大小等于
速度的变化率。五、加速度与速度速度的变化量: 速度的变化率:速度的变化量与发生
变化所用时间的比值 结论:加速度是矢量,方向与
速度的变化的方向相同既有大小又有方向的物理量是矢量,那么,加速度是标量还是矢量呢?六、矢量性:与速度变化的方向相同在直线运动中,通常选取物体的初速度的方向为正方向,1、若vt>v0,a是正值,表明加速度a的方向 与v0的方向相同,物体在加速。 2、若vt 与v0的方向相同,物体在减速。 有速度大小不变的运动——匀速直线运动有没有加速度大小也不变的运动呢?匀变速直线运动七、匀变速直线运动:1、定义:物体沿直线运动,且速度随时间均
匀变化的运动就是匀变速直线运动 2、速度公式:vt=v0+at3、速度时间关系图象第五节 速度变化的快慢 加速度加速度
1、物理意义:是描述速度变化快慢的物理量。
2、定义:物体的加速度等于物体的速度的变化( )与完成这一变化所用时间t的比值。
3、公式:
4、单位:
5、矢量性:与速度变化的方向相同
6、加速度与速度:没有必然的关系
7、匀变速直线运动:物体沿直线运动,且速度随时间均匀变化的运动就是匀变速直线运动
课件24张PPT。第一章 运动的描述第六节 用图像描述直线运动用图像描述直线运动 认识图像的应用
一辆汽车在单程直道上行驶,4秒末走了15米,7秒末走了35米,11秒末走了40米,13秒末走了55米,15秒末走了60米,在S-T图像描出各点.
连接各点表示什么意思呢?物体做匀速直线运动一、导入新课AB小结:
在S-t图像(位移-时间图像)中,图像的斜率就是物体的速度。
是定值,表明物体作匀速直线运动 匀速直线运动的
速度和时间的图象v/m·s-1t/s013212345请问:物体在5秒内的位移是多少?1、公式法:s=vt=3×5=15m二 匀速直线运动的速度和时间的图象
(V-t图像)2、图象法: 5秒内的位移大小等于以3和5为边长的矩形 “面积”的大小(如阴影所示) 从0到第5秒之间跨越的时间tv1、匀速直线运动的 v-t图象的特点:2、从匀速直线运动的 v-t图象可获得的物理信息:A 一条平行于t轴的直线,直线与纵轴(v)的截距表示速度的大小 。2、可求某一段时间内的位移1、可知道任一时刻速度的大小和方向.小结: 在变速直线运动中,如果在相等的
时间内速度的增加相等,这种运动就叫
匀加速直线运动。三、匀变速直线运动的速度与时间的图象(v-t图像) 增加4 m/s增加4 m/s增加4 m/s增加4 m/s3、匀变速直线运动的 v-t图象特点: 一条倾斜的直线,该直线与纵轴的交点表示t=0时刻的初速度。增加10m/s增加10m/s增加10m/s?t? 在变速直线运动中,如果在相等的
时间内速度的减少相等,这种运动就叫
匀减速直线运动。减少4 m/s减少4 m/s减少4 m/s减少4 m/s匀减速减少10m/s减少10m/s减加10m/s=斜率 ?a=2m/s2a=-2m/s2匀加速直线运动的“时间-速度”图像的
斜率=加速度龟兔赛跑
1. 假设情景中,兔子跑动时的速度大小都是v1,乌龟跑动时的速度大小都是v2,兔子在开始后t1时刻睡觉,睡到t2时刻醒过来,而t3时刻乌龟到达终点,而t4时刻兔子到达终点,请在同一坐标轴中分别画出兔子和乌龟的s-t图像,并分析。
ot1t2t3t4tst/sv/m·s-1匀速直线运动匀变速直线运动(2)、可以知道任一瞬时速度所对应的时刻4、从匀变速直线运动的v-t图象可获得的物理信息:(1)、可以知道任一时刻所对应的瞬时速度(3)、可以知道一段时间间隔内的位移大小。五、例题 1、讨论屏幕显示的v-t图象,说出物体在这1min内各阶段的运动情况.并求出物体在1min内的总位移。 S=10×30/2+(40-10)×30+(60-40)×30/2=1350m 2、 讨论屏幕显示的s-t 图象,说出物体在这1min内各阶段的运动情况.并画出物体在1min内的相应v-t 图象。 课件11张PPT。第一节探究自由落体运动第二章 探究匀变速直线运动规律落体运动的思考?你错了!伽利略物体下落过程中
的运动情况与
物体质量无关落体运动的思考?VS落体运动的思考?纸团与纸片硬币与纸片硬币与贴有纸片的硬币轻重不同的物体下落一样快轻重一样的物体下落快慢不同重的物体下落得快小纸团与大纸片轻的物体下落得快实验探究猜想与假设空气阻力的作用?
若无空气阻力又如何?结论:影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用
只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同牛顿管1.什么叫做自由落体运动?
2.自由落体运动的特点是怎样的?定义:物体仅在重力作用下从静止开始下落的运动特点:(1)初速度为零
(2)只受重力作用,没有空气阻力
或空气阻力可忽略不计记录自由落体运动的轨迹频闪照片打点计时器记录自由落体运动的轨迹自由落体运动的轨迹是一条直线,速度方向不变
连续相同时间内的位移越来越大,说明速度越来越大,
即速度大小改变,具有加速度
位移s与时间t的平方成正比
影响实验精度的主要因素是阻力记录自由落体运动的轨迹课堂小结:1、对落体运动的思考:
亚里士多德:物体越重 下落越快
伽 利 略:物体下落过程中的运动情况与物体所受重力无关。
2、影响物体下落快慢的因素:空气阻力
3、自由落体运动:仅受重力作用,初速度为零。运动轨迹是一直线。错误的课件16张PPT。第二章 探究匀变速直线运动规律第二节 自由落体运动规律演示实验1: 石头与纸片分别从同一高度同时 由静止开始下落石头比纸片下落的快【结论】 :重的物体下落快 【实验探究】
不同的物体,下落的快慢是否相同?亚里士多德演示实验2: 取半张纸与一张纸,把半张纸揉成一团,两者也分别从同 一高度同时由静止下落 演示实验3:取两张相同纸,把其中一张揉成团,两者也分别从同一高度同时由静止下落半张纸比一张纸下落的快【结论】 :轻的物体下落快纸团比纸片下落的快【结论】 :等重的物体下落快慢不一样总结:物体下落的快慢与重力大小无关.伽利略 伽利略把木球、铜球从比萨斜塔上同时静止释放,结果发现两个小球几乎同时以同一速度落地 。比萨斜塔实验【牛顿管实验】1.空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.2.在没有空气阻力时,在同一地方任何物体自由下落的快慢相同.
【结论】 (1)初速度为零,即 :V0=0
(2)只受重力,若受到空气阻力,在f空 ? G的情况下,可以忽略空气的阻力,物体从静止开始下落就可以看作自由落体运动。一 、自由落体运动2 、条件: 【实验探究】
自由落体运动是什么性质的运动?运动轨迹—直线运动特征—加速匀加速? 变加速?
结论: 在连续相等的时间间隔里的位移之差△S是个恒量二、自由落体加速度1 、在同一地点,一切物体的自由落体运动加速度都相同。
这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,
通常用g来表示。
2、重力加速度g(自由落体加速度)
(1) 方向:总是竖直向下的。 (2)大小: g=9.8m/s2?,粗略计算可取g=10m/s2
重力加速度的数值3、规律:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动. 用 v0=0,a = g,S=h替代前面的匀变速直线运动的常用公式,则其运动规律可表示为:
v = g t
h = gt2/2
v2= 2ghv=v0+at
S=v0t+at2/2
vt2-v02=2aS
(3) 在地球上不同的地方,g的大小不同.g随纬度的增加而增大(赤道g最小,两极g最大) ,g随高度的增加而减小。匀变速直线运动的推论在此也同样适用.
自由落体运动的应用(一)测定反应时间操作:一位同学捏住尺子的上端,保持直尺竖直不动,你用一只手在直尺的零刻度处做握住木尺的准备。当看到那位同学放开手时,你立即握住木尺.直尺下落的距离,即为你所捏处的刻度值。根据位移公式可计算出直尺下落的时间。直尺下落的时间就是你的反应时间。
自由落体运动的应用(二)比如测一口井的深度,测悬崖的高度等等.
?【总结与归纳】①什么叫自由落体运动?自由落体运动的 条件是什么?
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,
叫做自由落体运动。
②自由落体运动的性质?
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
③重力加速度的大小和方向如何?
大小:g=9.8m/s2? 方向:竖直向下
④如何用匀变速直线运动的规律解自由落体问题?
v = g t
h = gt2/2
v2= 2gh
课件17张PPT。第三节 从自由落体到 匀变速直线运动第二章 探究匀变速直线运动规律上节练习评讲1为了测量井口到水面的深度,让一个小石块从井口自由落下,经过2.0s后听到小石块落水的声音,求井口到水面的大约深度。解:根据得所求深度为上节练习评讲2一块自由下落的小石头,经过某点时的速度是9.8m/s,经过另一点时的速度是39.2m/s,求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间。分析:9.8m/s是否自由下落的初速度?自由下落的初速度是多少?自由下落的加速度是多少?上节练习评讲2续解:先找出起点。v0=0,如图。v0=0因此,两点间距离通过两点的时间上节练习评讲3雨滴从屋檐上自由下落。某人用秒表测的雨滴经过1.2m高的窗户所用的时间是0.2s,求窗顶到屋檐的高度。解:依题义作图解之得复习自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。条件:①只受重力;②初速度为零运动性质:匀加速直线运动。(加速度为g)规律:某时刻的即时速度:经时间t内的位移:速度公式位移公式*速度位移公式:问题小车从斜面上滑下,会是什么运动呢?
伽利略研究:
评价伽利略的研究过程,你能用你熟悉的器材设计出研究方案吗?
所需器材 主要步骤 数据处理 你的结论是什么小车从斜面上滑下,位移s与时间t的关系为
S与t2 成正比
小车做的是初速度为零的匀加速直线运动
小车运动遵循的规律:
如果小车的初速度不为0如图是小车运动的纸带,但只有中间的一段,若已知小车在0计数点处的即时速度为v0,0到4之间的时间为t,求小车在4计数点时的即时速度v和0与4之间的距离s(用v0和t表示)纸带计算设从起点到0号计数点所用时间为t0,起点到0号计数点的距离为s0,则:·起点讨论匀变速直线运动规律
初速度为v0,加速度为a的匀变速直线运动任意时刻的速度为(速度公式)
经时间t的位移为(位移公式)
通过小组内相互交流,你认为推导上述公式的方法有几种?例题如图所示,一艘快艇以2m/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内的位移。分析:st1=0t2=00例题解解:根据快艇在8s末的速度为根据快艇在8s内发生的位移为讨论与交流1.若快艇做匀减速直线运动,初速度和加速度大小不变,⑴求快艇2秒末的速度和2秒内的位移;⑵快艇8秒内的位移是多少?
2.通过本题你认为运用公式时应该注意些什么?小结匀变速直线运动规律
初速度为v0,加速度为a的匀变速直线运动任意时刻的速度为(速度公式)
经时间t的位移为(位移公式)
注意:1.公式中各个量均是矢量,注意正负号
2.注意考虑计算结果与实际情况要相符练习与讨论有的同学说:一个初速度为零、作匀加速直线运动的物体,在第4s内的平均速度肯定大于4s内的平均速度.还有的同学说:一个初速度为零,作匀加速直线运动的物体,第3s末的速度等于第4s处的速度.他们的说法对吗?说明理由.参考答案:=课件14张PPT。课题:匀变速直线运动与汽车行驶安全【回顾】匀变速直线运动规律小结:速度公式:位移公式:重要推论:纸带分析重要结论:匀变速直线运动的物体在相邻的、相等的时间间隔T内的位移之差△s是相同的。
即:△s = aT 2 ——常用来求加速度(匀变速直线运动基本性质)
匀变速直线运动的物体在某一时间内的平均速度等于该时间中点时刻的瞬时速度。即:——常用来求瞬时速度。匀变速直线运动与汽车行驶安全一. 心灵的震撼 —— 撞车事故模拟二. 触目惊心 —— 车祸猛于虎三. 匀变速直线运动与汽车行驶安全四. 汽车行驶安全分析五. 汽车行驶安全实例匀变速直线运动与汽车行驶安全“吻”之过匀变速直线运动与汽车行驶安全夹心饼干 匀变速直线运动与汽车行驶安全欲哭无泪匀变速直线运动与汽车行驶安全头之不存 人将安乎匀变速直线运动与汽车行驶安全高速坦途你不走 黄泉坎坷你偏行匀变速直线运动与汽车行驶安全车祸猛于虎 吃人没商量匀变速直线运动与汽车行驶安全车祸狂飙一起 立即缚住车龙匀变速直线运动与汽车行驶安全无言的呻吟匀变速直线运动与汽车行驶安全【问题1】汽车在高速公路行驶的速度为108 km/h,若驾驶员发现前方70m处发生了交通事故,马上紧急刹车,汽车以恒定的加速度要经过4s才停下来。问:该汽车是否会有安全问题?
【思考】在此问题中,可以根据汽车经过70m后停下来所需的时间来判断汽车是否安全吗?此时,问题中的4s有什么意义?【问题2】在问题1中,如果驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5s,该汽车是否会有安全问题?【四个概念】
①反应时间 ②反应距离 ③刹车距离 ④安全距离【讨论】影响行车安全的因素:
①反应时间
——驾驶员的反应时间与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关,驾驶员酒后或极度疲劳将造成反应时间增加2~3倍。
②反应距离
——与车辆行驶的速度 v 和驾驶员的反应时间t 直接有关。
③安全距离
——与车辆行驶的速度v 、驾驶员的反应时间t 、车辆制动能力、轮胎与路面的附着力以及载重量有关。
【结论】保证行车安全的几点建议:
①杜绝酒后或极度疲劳状态下开车,谨慎驾驶;
②保持车况良好,随时注意检查制动系统;
③保持合理车距;
④严禁超速行驶;
⑤严禁超载。匀变速直线运动与汽车行驶安全匀变速直线运动与汽车行驶安全【例题】甲汽车以72 km/h的速度在平直公路上运动,因前方有乙车在同车道同方向匀速行驶,立即刹车,作匀减速运动,加速度大小为2 m/s2,求:
⑴甲车刹车后通过64 m位移需多长的时间?
⑵甲车刹车后经20 s的位移多大?
⑶若前方乙车的速度为10 m/s,甲驾驶员刹车时,二车的距离为40 m,问两车是否会相撞?
⑷若甲车驾驶员的反应时间为0.5 s,则两车是否会相撞?【答案】
⑴4 s
⑵100 m
⑶不会相撞。课件33张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第一节 探究形变与弹力的关系前面我们学习了力的分类,知道力可以按性质和效果来分类。力按性质可分为重力、弹力、摩擦力等。双手弯曲塑料直尺,或用手拉伸弹簧,直尺和弹簧会发生什么变化?形变按形式分: 拉伸(压缩)形变,弯曲形变,扭转形变形变的种类 按能否恢复原状分: 弹性形变,非弹性形变(超出弹性限度,也叫范性形变)如果形变过大,超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度物体的形状或体积发生改变, 叫做 形变 范 性 形 变一切物体在力的作用下都会产生形变 1 有的物体形变较为明显.
(如拉伸的弹簧,弯曲的弓箭) 2 有的物体的形变极其微小
(如重物放在桌面上)不能发生形变的物体是不存在的发生形变的物体,对使它发生形变的物体有什么作用效果呢??比如说:射箭、弹簧推小车等。它为什么会产生这样的效果呢?因为它要恢复原状。 弹力的定义: 发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物
体会产生力的作用,这种力叫弹力.那么,弹力产生的原因是什么呢?弹力的施力物体发生了形变弹力实际上是发生形变的物体对使它发生形变的物体的作用弹力产生的条件:1 直接接触2 有形变(指的是弹性形变)弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间一句话,弹力的产生,接触是前提,形变是根本.弹力的方向:通常所说的拉力、压力都是弹力压力的方向垂直于支持面而
指向被压的物体支持力的方向垂直于支持面而
指向被支持的物体例 题分析书放在桌面或倾斜木板上时,
书和木板所受的弹力思考:总结:绳子的拉力绳子对所拉物体的弹力
方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向绳子的拉力也是弹力,那么绳子的拉力的方向如何呢?ab例如弹簧弹力方向又什么样的呢?弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状方向,各种接触面间的弹力方向判断:“垂直于接触面”曲面与平面接触曲面与平面间弹力方向:过接触点垂直平面指向受力物体各种接触面间的弹力方向判断点与平面接触点与平面间弹力方向:过接触点垂直平面指向受力物体光滑斜面各种接触面间的弹力方向判断点与曲面接触点与曲面间弹力方向:与过接触点的切面垂直并指向受力物体各种接触面间的弹力方向判断曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向:与过接触点的公切面垂直并指向受力物体 我们对弹力方向做一个总结1、弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状方向2、轻绳(或橡皮条)对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向3、点与面接触时的弹力方向,过接触点垂直于接触面(或接触面切线方向)而指向受力物体。 4、平面与平面接触时弹力的方向,垂直于接触面而指向受力物体5、曲面与平面接触时弹力的方向,在接触点与球心的连线上而指向受力物体6、曲面与曲面相接触时弹力的方向,垂直过接触点的分切面,通过两球球心而指向受力物体弹力有无的判断对于微小形变,用假设推理法AB光滑水平面并排放着静止的木块A、B假设A、B间有弹力以B为研究对象,B受力:B不可能静止,所以A、B间没有弹力弹力有无的判断判断球与斜面间有无弹力假设球与斜面间有弹力以球为研究对象,球受力:球不可能静止,所以球与斜面间没有弹力弹力有无的判断光滑球静止在水平地面假设球与木块间有弹力以球为研究对象,球受力:球不可能静止,所以球与斜面间没有弹力弹力的大小弹力与形变的关系:形变越大,弹力越大。弹力的计算:对弹簧而言,大小可以用公式f=kx计算对其它的弹力,中学阶段只能用力的平衡、动力学知识计算。轻绳与轻杆受力特点轻绳的含义:不计质量的柔软的绳子。轻绳的受力特点:1、只能拉不能压;2、轻绳的拉力一定沿绳方向;3、同一根绳子张力处处相等。轻绳与轻杆受力特点轻杆的含义:不计质量不发生形变的杆轻杆受力特点:1、可拉可压;2、杆所受的力不一定沿杆的方向; (1) 形变的测量F----拉力G----重力即: 弹簧对物体的弹力大小等于物体的 重力大小. 当物体静止时, 根据二力平衡条件, 得:
F=G=mg(2) 弹力的测量(3) 实验数据记录表弹簧原长: L0 =_ _ cm(4) 数据处理图象法: 建立F----x图象◆胡克定律 (Hooke’s law): 在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量 x 成正比.
即:
F = kx★ k--------弹簧的劲度系数;
单位: N / m , “牛顿每米”
★ 不同的弹簧, 其劲度系数不同 ,即K 值 不同 .F = kx课件22张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第二节 研究摩擦力研究摩擦力生活中的摩擦力滑动摩擦力一、定义:二、产生的条件:
1、接触面粗糙;
2、相互接触且有挤压;
3、要有相对运动。两个相互接触的物体有相对滑动式,物体之间存在的摩擦力叫做滑动摩擦。在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力三、大小:四、方向:
与物体相对滑动的方向相反,与他们的接触面相切。 注:1、μ是动摩擦系数,它与相互接触的物
体的材料和接触面的粗糙程度有关。
2、N为正压力,与物体的重力没必然的
联系。F下列关于滑动摩擦说法的正确的是( )A、物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比
B、滑动摩擦力总是与物体运动方向相反
C、物体受到滑动摩擦力时,一定受到弹力
D、只有运动的物体才能受到滑动摩擦力C思考:例:有位同学要重新布置自己的房间,他用200N的水平拉力拉动质量为50kg书桌,书桌与地面间的动摩擦因素是多少?如果同样情况下匀速移动150kg的书柜,他用200N的力能拉动吗?为什么?讨论与交流F静摩擦力一、定义:二、产生的条件:
1、接触面粗糙;
2、相互接触且有挤压;
3、要有相对运动趋势。当物体具有相对滑动趋势时,物体间产生的摩擦叫做静摩擦,这时产生的摩擦力叫做静摩擦力。讨论与交流判断下列情况是否存在静摩擦力?甲乙假设法:即假设接触面是光滑的,物体会不会发生相对运动。实验探究1) 静摩擦力与什么那些因素有关?与正压力有关吗?
2) 最大静摩擦力与什么因素有关呢?静摩擦力三、大小:静摩擦力的大小没有一个固定的值。但物体所受到的静摩擦力有一个限度,这个最大值就是最大静摩擦力。最大静摩擦力的大小与材料、接触面的粗糙程度、正压力有关感受一刻:
在扭开瓶盖时,有时一扭就开;有时却一味打滑。感受一刻:
注意观察手提电脑的底座四个脚是用什么材料做成的?只给你用一只手,你能将矿泉水瓶盖打开吗?试试看,并分析其中的道理感受一刻:
用手握着瓶子,如果将手掌压瓶子的力逐渐减小,到某一时候瓶子会掉下来,为什么?①静摩擦力大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。
②最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些,但有时认为二者是相等的。特别说明:静摩擦力四、方向:静摩擦力的方向总与接触面相切,并与物体相对运动趋势的方向相反。假设法:即假设接触面是光滑的,物体会相对接触物体向什么方向运动,静摩擦力方向即与此相对运动方向相反。 质量为50kg的书桌放置于水平地面上,书桌与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4,则多大的水平拉力才能使桌也沿地面刚好匀速滑动?现在只以一水平的拉力F=100N作用在书桌上,书桌受到的摩擦力有多大?若水平的拉力F=300N,书桌受到的摩擦力有多大?(g=10N/kg)思考练习1 解:书桌受力如图示,根据二力平衡,它受水平地面支持力大小为
N=G=mg=50×10=500(N)
地面对它的滑动摩擦力
f1=μN=0.4×500=200(N)
故匀速拉动书桌所用拉力 F1=f1=200N
只用100N水平拉力拉书桌,F2 f2=F2=100NF1NGf1小 结滑动摩擦力
静摩擦力大小:无定值,由外力大小决定
方向:与相对运动趋势相反大小:f=μN
方向:与相对运动方向相反课件21张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第三节 力的等效和替代把车拉出来的方法:
1、用人力:几十个人一起拉
2、用车拉:一辆车一样1、力的三要素是什么?2、力的图示和力的示意图的区别? 大小,方向,作用点力的图示:准确的描述力的三要素力的示意图:只包括力的作用点和方向力的图示:例:小车在水平方向受到向右的100N的力F,如何表示这个力呢?1cm长表示20N的大小 力的图示: 等效力的等效替代:分力:F1、F2合力:F一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。泥潭拉车:等效替代:作用效果相同的力相互替代力的等效替代:力的合成与分解:在物理学中,通常从作用效果相同的这一观点出发,根据实际情况进行力的替代,称为力的合成的分解通俗的讲:

求几个力的合力的过程、叫做力的合成
求一个力的几个分力的过程、叫力的分解思考:观察图片:一个力可以悬挂一盏灯无数个力支撑一座桥梁思考:1、方向相同的共点力的合成?2、方向相反的共点力的合成?思考:3、互成一定角度的两个力的合成?F=GF与F1 、F2 之间的关系 ?提出猜想:1、我们能否从几何关系上来寻找关系?2、从几何上来寻找关系,即是将合力与分力的末端连接起来,是一个
四边形,是一个什么样的四边形?提出猜想:3、你们希望是一个什么样的四边形呢?
......(平行四边形)学生提出猜想:
1、是一个平行四边形....
2、不是一个平行四边形......
3、是一个梯形......
......平行四边形:简单,规律易于寻找方案设计:
1、明确实验目的
研究合力是否为互成角度的两个分力组成的平行四边形的
对角线
2、实验原理
用橡皮筋的形变效果来找两个力的合力
3、如何保证分力与合力的作用效果相 同?
...... (保持橡皮筋 的形变相同,固定起点,关键记录号终点)

寻找等效力:方案设计:
4、力的大小,方向的确定?
.....(如选用橡皮筋,则力的大小可以直接从测力计中读出,方向沿着拉伸的方向)
5:分力合力关系的研究?
.....(做出分力合力的力的图示)
寻找等效力:【提出猜想】 【实验器材】【实验步骤】 步骤 【设计方案】 明确研究的对象明确研究的问题同学们对两个力的合力情况进行合理的猜想 【实验结论】 ...... 实验方案设计:弹簧测力计、线若干、橡皮筋、砝码若干、图钉若干实验结论: 互成角度的两个力的合成时 ,以表示这两个力的线段为邻边作的平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.1、 分力F1和F2的大小一定时, 合力F的大小和方向随着F1和F2的夹角变化的变化情况?

2、三个力的合成方法?
先对其中的两个力运用平行四边形法则进行合成,再将合力与余下的分力进行合成,即多次使用平行四边形法则即可。拓展:多力合成的方法:·O先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。 1.应该掌握的知识:
会用力的图示形象准确地表示力的三要素。
区分力的图示和力的示意图。
合力与分力的作用效果是等效的.

2.应该学到的方法:
探究力的合成基本法则的实验方法
等效替代法 课堂小结:返回实验步骤(2)固定橡皮筋(3)用两根弹簧秤拉,用铅笔记下绳套结点的位置O和拉力的大小F1、F2及方向;作力的图示。(4)用一只弹簧秤拉,将绳套结点拉到同一位置O,记下拉力F的大小、方向,作力的图示。(5)以F1、F2为邻边,作平行四边形,画出对角线。比较对角线与F长短和方向,得出结论。(1)图钉固定白纸课件27张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第四节 力的合成与分解一.平行四边形法则(1)如果用表示两个共点力F1和F2的有向线段为邻边作平行四边形,那么,合力F 的大小和方向都可以用这两个邻边之间的对角线表示出来,这就叫做力的平行四边形定则( 2)平行四边形定则也是其它矢量合成的普遍法则.?一、力的合成一. 同一条直线上的矢量运算
1.选择一个正方向
2.已知量的方向与正方向相同时为正值,相反时为负值
3.未知量求出是正值,则其方向与正方向相同,
求出是负值,则其方向与正方向相反。二. 互成角度的两力的合成——
平行四边形定则三角形法1.两力合力的大小的计算公式力的合成是唯一的,两力的大小一定时,合力随两力
的夹角θ的增大而减小。2.两力合力的大小的范围——│F1-F2 │≤F合≤ F1+F2 3.两力垂直时的合力 4.三力合力大小的范围:合力的最大值等于三力之和;
将三力中的最大力减去另两力之和,若结果为正,则
这个正值就是这三力合力的最小值,若结果为 0 或负
值 ,则这三力合力的最小值为0。2.多个力的合力.F2F1FF12F3O一个对角线可以作出无数个平行四边形G如何分解?比较两图,有何启示?G2根据已知力产生的实际作用效果确定两个分力方向,然后应用平行四边形定则分解,这是一种很重要的方法。 例1、若三个力的大小分别是5N、7N和14N,它们的合力最大是 N,最小是 N . 若三个力的大小分别是5N、7N和10N,它们的合力最大是 N,最小是 N.262220三.力的分解——力的合成的逆运算1.力的分解不是唯一的,一般按照力的作用效果分解
或按照解题的实际需要分解。2. 合力可能大于分力,也可能等于分力,还可能小
于分力3.力的分解有确定解的情况: 已知合力(包括大小和方向)及两分力的方向,
求两分力的大小 b. 已知合力及两分力的大小,求两分力的方向 c. 已知合力及一个分力的大小和方向,求另一分力
的大小和方向d. 已知合力、一个分力的大小及另一分力的方向求
另一分力的大小—— 可能一解、两解或无解例2、两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,使其中的一个力增大,则 ( )
A.合力F一定增大
B.合力F的大小可能不变
C.合力F可能增大,也可能减小
D. 当0°< θ <90°时,合力一定减小解:当两力的夹角为钝角时,如左图示(中图为三角形法)当两力的夹角为锐角时,如右图示B C 例3、如图示,物体静止在光滑的水平面上,水平力F作用于O点,现要使物体在水平面上沿OO′方向作加速运动, 必须在F和OO′所决定的水平面内再加一个力,那么F ′的最小值应为 ( )
A. F cos θ
B. F sin θ
C. F tan θ
D. F cotθ解: 合力沿OO′方向,另一个力F ′的最小值应该跟OO′垂直,如图示, 选B.B 例4、用轻绳把一个小球悬挂在O点,用力拉小球使轻绳偏离竖直方向 30°,小球处于静止状态,力F与竖直方向成角θ,如图示,若要使拉力F取最小值,则角θ应是 ( )
A. 30° B. 60° C. 90° D. 0°解:小球受到三个力作用处于平衡,由平衡条件 F与T的合力跟G等值反向要使F最小,F应该绳垂直,如图示,∴ θ= 60°B 例5、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,得到如图示的合力F与两个分力的夹角θ的关系图,求此合力的变化范围是多少?解:由图象得θ= π/ 2时 F=10N , θ= π时 F=2 N ∴F 2= F1 2+ F2 2=10 2 F1 - F2 = ±2解得∴合力的变化范围是 2N ≤ F ≤ 14N 四.正交分解法1、目的:分解的目的是为了求物体所受的合力。2、方法:建立直角坐
标坐标系正交分
解各力得出
合力 有一个直角支架 AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO上套有小环P,OB上套有小环 Q ,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡(如图),现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 ( )
  A.N不变,T变大   B.N不变,T变小
  C.N变大,T变大   D.N变大,T变小【解】画出P、Q 的受力图如图示:对 P 有: mg+Tsinα=N对Q 有: Tsinα=mg所以  N=2mg, T=mg/sinαP 环向左移,α角增大,T减小B 例6、物体受到两个相反的力的作用,两力的大小为F1=5N ,F2=10N ,现F1保持不变,将F2从10N减小到0的过程中,它们的合力大小的变化情况是 ( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大
C. 先变小,后变大 D. 先变大,后变小C 例9、 竖直平面内的圆环上,等长的两细绳OA、OB结于圆心O,下悬重为G的物体(如图示),使OA绳固定不动,将OB绳的B点沿圆形支架从C点逐渐缓慢地顺时针方向转动到D点位置,在OB绳从竖直位置转动到水平位置的过程中,OA绳和OB绳上拉力的大小分别怎样变化?解:由力的平行四边形定则,将重力G分解,如图示,可见,OA绳上拉力的大小逐渐增大,OB绳上拉力的大小先减小后增大。 例10、如图示,质量为m的球放在倾角α的光滑斜面上,挡板AO与斜面间的倾角β,试求斜面和挡板AO所受的压力。解:将球的重力沿垂直于斜面和挡板方向分解,如图由正弦定理得思考:求右面两图情况的压力F1、F2各多少? 例11、如图示,质量为m的球放在倾角α的光滑斜面上,试求当挡板AO与斜面间的倾角β从接近0 缓慢地增大时,AO所受的最小压力。解:当β从接近0 缓慢地增大时,F1的 大小改变,
但方向不变,始终垂直于斜面, F2大小、方向均改变, 由图可见,当F1 ′与F2 ′垂直时, 即β=90°时,
F2的大小最小 F2min=mgsin α又解:由上题结果可见,当β=90°时, F2的大小最小 F2min=mgsin α 例13、如图示,物块B放在容器中,斜劈A置于容器和物块B之间,斜劈的倾角为α,摩擦不计,在斜劈A 的上方加一竖直向下的压力F,这时由于压力F的作用,斜劈A 对物块B的作用力增加了 。解:将力F沿斜面方向和水平方向分解。如图示: NA对B =F / sin αF / sin α 例14、如图示,为曲柄压榨结构示意图,A处作用一水平力F,OB是竖直线,若杆和活塞的重力不计,两杆AO与AB的长度相同,当OB的尺寸为200cm、A到OB的距离为10cm时,货物M所受的压力为多少?解:作用在A点的力F的效果是对AO、AB杆产生压力,
将F沿AO、AB方向分解为F 1、F2 如图示: 0.5F / F1=cos α
F1= F2= F/2 cos α 将F2沿水平、竖直方向分解为F 3、N , 如图示N= F2 sinα
= F/2 cos α ×sinα
=1/2 ×F ×tanα=5F 例15、有5个力作用于一点O,这5 个力构成一个正六边形的两个邻边和3条对角线,如图示,设F3=10N,则这5个力的合力为多少?解:若用正交分解法解,则比较麻烦。F1 与F4 的合力恰好等于F3F2 与F5 的合力恰好等于F3所以,这5个力的合力为3 F3=30N例16、如图所示,细绳AB、CB下悬挂着重20N的重物P,细绳AC与CB垂直,细绳CD呈水平,AB与竖直方向成300角,AC与AB之间也是300角。这时细绳CD所受到的拉力大小是 N。解:对B点分析受力如图示:由平衡条件得 2T cos 300 =G对C点分析受力如图示:由平衡条件得F=T/sin 300=2T 23.1 例18、物块m位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如图示,如果外力 F 撤去,则物块 ( )
A. 会沿斜面下滑
B. 摩擦力方向一定变化
C. 摩擦力将变大
D. 摩擦力将变小解:画出物块的受力图,f摩擦力的大小减小, f1 fm 弹簧伸长kx2 + fm =mgsin 60°S =(L0+x1 )–(L0+x2 )
=x1 –x2
= 2fm/ k = 0.14m思考:S的大小跟物体的质量、斜面倾角及在P点弹簧是压缩或伸长有什么关系?答:都无关 课件16张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第五节 力的合成与分解作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力称为共点力。一.共点力GF2F1FfNG为了明确表示物体所受的共点力,在作示意图时,可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。
在不考虑物体转动的情况下,物体可以当作质点看待,所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。第五节 共点力的平衡条件平衡状态
——物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。二.寻找共点力的平衡条件平衡条件:
——在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。静止在桌面上的木块匀速行驶的汽车静止在斜面上的木块三.学以致用1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用下,在水平地面上作匀速运动,已知木块与地面间的摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为:
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
C. μ(mg-Fsinθ)
D. Fcosθ此题答案:B、D2.某公园要在儿童乐园中建一座滑梯,已知斜面与物体间滑动摩擦因数μ= 0.75,那么倾角θ至少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下? 此题答案:倾角θ至少要37°3.在竖直墙壁上,用斜向上的恒力按着一重为G的木块沿墙壁作匀速运动,F与竖直方向的夹角为θ,求滑动摩擦因数μ。此题答案:4.如图所示,斜面倾角θ,木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ,问物体m质量多大时,才能使木块匀速运动?。此题答案:——当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与它受的其余的力的合力等值反向。重要推论共点力的平衡解题方法小结1.正确选取研究对象 2.隔离物体,分析物体的受力,画出受力图 3.根据作用效果,准确进行力的分解4.根据平衡条件,列方程求解正交分解法解平衡问题的一般思维程序为①选择研究对象:处于平衡状态下的物体;
②对研究对象进行受力分析,画好受力图;
③建立直角坐标系(原则是尽量减少力的分解);
④根据平衡条件布列方程
⑤解方程(组),必要时验证结论。 此方法是力学解题中应用最普遍的方法,应注意学习。
⑴共点力作用下物体的平衡条件是:F合= 0;
⑵在建立直角坐标系时,要考虑尽量减少力的分解。
正交分解法把矢量运算转化成标量运算,极大的降低了数学应用的难度。 正交分解法5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图示。其中OB是水平的,A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳:
A.必定是OA ;
B.必定是OB;
C.必定是OC ;
D.可能是OB,也可能是OC 。此题答案:A 6.如图所示,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面的滑动摩擦因数为μ,在水平推力的作用下,物体沿斜面向上匀速滑动,则物体所受的摩擦力为:
A.μmgcosθ
B.μ(mgcosθ+Fsinθ)
C.μ(mgcosθ-Fsinθ)
D. Fcosθ-mgsinθ
?
此题答案:B、C7.如图所示,斜面倾角为θ,物体A质量为m ,沿斜面匀速下滑,板B静止,B和A的质量相等,若A与B间,A与斜面间的滑动摩擦因数相同,求绳上的拉力。此题答案:例题1:如右图所示,重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间,细绳OB的一端固定于左墙B点,且OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的A点。1.当细绳OA与竖直方向成θ角时,两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? 分析与解:
根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G,两细绳OA、OB的拉力FA、FB ,可画出其受力图,由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB 的合力F与重力大小相等,方向相反,构成一对平衡力。FA = G/CoSθ,FB = G/Cotθ根据力的三角关系可得:2.保持O点和细绳OB的位置,在A点下移的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何变化? 3.保持O点和绳OA的位置,在B点上移的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?FA 、FB 不断增大 分析与解:
在B点上移的过程中,应用力的图解法,可发现两细绳OA、OB的拉力变化规律。FA不断减小,FB 先减小后增大例题8:如右图所示,重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间,细绳OB的一端固定于左墙B点,且OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的A点。1.当细绳OA与竖直方向成θ角时,两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? FA = G/CoSθ,FB = G/Cotθ例题9:如右图所示,长为5m 的细绳,两端分别系于竖立地面相距为4m 的两杆A、B点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮,其下端连着一重为6N 的物体。 1.平衡时,绳中的拉力多大?
2.细绳的长度保持不变,当A点缓缓下移的过程中,绳中的拉力如何变化? 分析与解:
  绳子的拉力是指绳子的内部的弹力,绳子通过滑轮拉物体,滑轮两边绳子的拉力大小相等,即FA = FB 根据平衡的特点,由力的几何结构可知: 2.细绳的长度保持不变,当A点缓缓下移的过程中,由力的矢量三角形保持不变,则绳中的拉力不变。 课件12张PPT。第三章 研究物体间的相互作用第六节 作用力与反作用力 一个物体对另一个物体有作用力时,同时也受到另一个物体对它的作用力。物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力。把其中的一个力叫做作用力,另一个力就叫做反作用力。二.探究作用力与反作用力的关系第六节 作用力与反作用力同时不同相反相等相同一.作用力与反作用力力的概念——力是物体间的相互作用。作用力与反作用力产生的是否同时?作用力与反作用力的受力物体是否相同?作用力与反作用力的方向是否相同?作用力与反作用力的大小是否相等?作用力与反作用力的性质是否相同?第六节 作用力与反作用力三.牛顿第三定律一.内容
——两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
【说明】牛顿第三定律又叫作用力与反作用力定律二.作用力和反作用力的关系:
①同时性——作用力与反作用力同时产生。
②相等性——作用力与反作用力的大小相等。
③反向性——作用力与反作用力的方向相反。
④异体性——作用力与反作用力作用在不同物体上。
⑤同性质——作用力与反作用力的性质相同。三.牛顿第三定律的应用第六节 作用力与反作用力四.作用力、反作用力和一对平衡力的关系作用在不同的物体上作用在相同的物体上性质相同性质不一定相同同时产生,同时消失一个力的反作用力
只有一个一个力的平衡力有可能是一个,也有可能是几个力的合力不一定同时 【例1】细绳上端固定在天花板上,下端悬挂一个电灯,如图所示。这时有几对作用力和反作用力?细绳对电灯的拉力F 1电灯对细绳的拉力F′1地球对电灯的引力G 电灯对地球的引力G′ 【例2】关于两物体间的相互作用,下面说法正确的是
( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
马拉车不论动还是不动,马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D. 马拉车不动或匀速前进时,才有马拉车的力与车拉马的力大小相等C三、一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 一个物体静置在水平桌面上,请先分析物体的受力情况,指出哪两个力是平衡力,再分析物体与桌面的作用力与反作用力,想一想平衡力和作用力与反作用力间的不同点是什么?N1 桌子对
物体的支持力N2 物体对
桌子的压力桌子对物体的支持力与物体对桌子的压力是一对作用力与反作用力的关系。N (桌子对物体的   支持力)G (物体所受的   重力)oo2桌子对物体的支持力与物体所受的重力是一对平衡力的关系。O1力的作用点力的性质力的同时性作用效果同一物体不一定相同不具备同时性使物体处于平衡状态,可相互抵消不同的物体一定相同具备同时性一对作用力、反作用力和一对平衡力的区别:各自产生作用效果,不能相互抵消 弹簧秤的示数是弹簧秤挂钩上所受的拉力,用弹簧秤称物体重量,当物体处入静止状态时,为什么说弹簧秤的示数表示物体的重量?FGF’F与G是一对
平衡力F=G物体对弹簧有反作用力F’F=F’F’=G 例3:如图所示,和叠放在一起,静止在水平桌面上,在下面两对力中:(1)属于作用力与反作用力的是(   )
(2)属于平衡力的是(   )  
A. P所受的重力和Q对P的支持力
B. Q所受的重力和Q对P的支持力
C. P对Q的压力和Q对P的支持力
D. P所受的重力和P对Q的压力
E. Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力C EA课件14张PPT。第四章 力与运动第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律请根据实际经验思考并回答下列问题1.书本放在讲台上处于静止状态,怎样才能让它运动?2.静止在水平地面上的小推车,怎样才能让它运动起来?3.行驶中的汽车在关闭发动机后,将作怎样的运动?【经验结论】1.静止的物体不受力的作用就不能运动。2.运动的物体失去了力的作用运动就不能继续下去【问题】物体的运动真的需要用力来维持吗?力与运动关系的几种看法——力是维持物体运动状态的原因,一切运动物体终将归于静止1.亚里士多德的观点(2000年前古希腊)【说明】科学来源于实际
在科学并不发达的年代,人们常常从经验出发,经过简单思考来探究自然规律 这种经验结论是否科学,是否是真理,必须经过实践的检验。因为事物的本质有时会被掩盖在表面现象中。力与运动关系的几种看法——物体的运动并不需要力来维持,物体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故2.伽利略的观点(17世纪意大利)【说明】 伽利略构想的理想实验以可靠的事实为基础,把实验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。力与运动关系的几种看法——如果没有其他原因,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3.笛卡儿的观点(17世纪法国)力与运动关系的几种看法——一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律。4.牛顿的观点(17世纪意大利)【意义】(1)说明了物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止正因为如此,牛顿第一定律又称为惯性定律如果说我比别人看得更远,那是因为我站在了巨人的肩上(2)一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性(3)一切物体受外力时,都会改变原来的运动状态,即外力是迫使物体改变运动状态的原因牛顿第一定律——惯性定律概念:物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。(1)惯性是物体的固有属性。惯性不是一种力理解:(2)任何物体在任何情况下都具有惯性。如:与物体所处的运动状态、地理位置及受力与否等因素无关(3)惯性的大小是由物体本身的特征决定的,与外界因素无关。如:与速度大小无关(4)惯性是不能被克服的,但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响(5)不要把惯性概念与惯性定律相混淆。讨论与交流1.运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多?(应用牛顿第一定律解释)2.推动一辆汽车比推动一辆自行车要困难得多,物体的惯性与其质量有什么关系?结论:质量是物体惯性大小的量度,任何物体,无论处于什么状态,都具有惯性,惯性是物体的固有属性。【学以致用】【例1】竖直向上托起的排球,离开手后能继续向上运动,这是由于( )
A.排球受到向上的冲力作用
B.排球受到惯性力的作用
C.排球具有惯性
D.排球不受阻力的作用【例2】一切物体都具有惯性,但是( )
A.运动时的惯性比静止时的惯性大
B.运动越快,物体的惯性就越大
C.物体受力越大,惯性越大
D.物体的惯性在任何情况下都是不变的CD【例3】关于物体惯性的大小,下列说法正确的是( )
A.小轿车和载重大卡车相比较,大卡车的惯性大
B.某人无法拉动一部小车,说明小车的惯性很大
C.列车启动时,速度增加十分缓慢,说明速度小时列车的惯性较大
D.机车用恒力牵引列车,开始时列车的速度不断增加,但速度增大到某一数值时,速度就不再增加了,保持匀速运动,这说明速度比较大时惯性大A【例4】火车在长直水平轨道上匀速行驶,车厢内有人向上跳起,发现仍落回远处,这是因为( )
A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他一起向前运动。
B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人跳起后直到落地,在水平方向上和车始终具有相同的速度D【例5】在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下的,而在路面上慢行的人滑倒时,则是向后摔倒的,试用所学知识加以解释。小结是在可靠事实的基础上,进行抽象思维过程中,所创造出来的一种科学推理当物体的运动状态发生改变时,必定是所受合外力不等于零一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止其标志是速度(大小或方向)发生了变化物体所受合外力不为零时,其速度必改变,加速度是用来描述速度变化快慢的质量大,惯性大,在相同外力作用下产生加速度小,运动状态难改变运动不需要力来维持科学研究的重要方法又叫惯性定律其原因是所受合外力不为零这是从效果上对力下的定义惯性大小仅由质量决定,与其他因素无关课件17张PPT。第二节 影响加速度的因素第四章 力与运动【复习】◆牛顿第一定律:◆如果物体不受外力或者合外力为零,则物体________________________。◆如果物体受到的合外力不为零,物体的速度会?保持静止或匀速直线运动改变一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。【热身】①、用大小不同的力去推小车,推力越大,速度________; 改变越快②、而用相同的力去推空车和满载的车,质量越大,速度__________。改变越慢【思考】 物体的速度发生了改变,就是说物体产生______。加速度加速度的大小与什么因素有关呢?【猜想】 加速度与物体所受合外力有关,与物体的质量有关。加速度的大小与什么因素有关呢?【设计与实验】  加速度与力和质量都有关系,如果要同时确定它们之间的关系,是很困难的,我们该怎么办? 控制变量法:质量不变,探究加速度跟合力的关系。合力不变,探究加速度跟质量的关系。我们的实验思路:质量一定时:改变合外力F,看加速度a如何         变化. 
合外力一定时:改变小车质量,看加速度a如何变化在第二章我们已经知道:当V0=0时:变形得:s相同,t越长,a____。越小实验时,小车运动需要满足什么条件?小车做初速度为零的匀加速直线运动问题1、如何测加速度aθFx=Fy==0问题2、设计实验装置?问题3、求小车所受合力的大小
    (忽略摩擦力):如何改变合外力?改变木板的倾角θ大实验时:小车质量m__一定实验数据记录表格小较小较大小较小较大较长较短短〖实验一〗
  质量不变,探究加速度
跟合外力的关系〖实验结果〗  当物体的质量保持不变,物体受到的合外力逐渐增大时,其加速度将_____;
  反之,物体受到的合外力逐渐减小时,其加速度将___。增大减小讨论:加速度是矢量,那么它的方向  由什么因素决定?〖实验二〗
  合外力不变,探究加速度跟质量的关系通过在小车上增减钩码改变小车质量所以,要保持合外力不变:当小车质量m增大时,
θ要___。减小实验时:
小车所受合力F合__一定实验数据记录表格较大短较大较小较短较小小较长小〖实验结果〗  当物体所受合外力大小保持不变时,物体质量越大,其加速度将_____;
  反之,物体质量越小,其加速度将___。越小越大【小结】探究结论: 影响加速度的因素:F 、mm不变时,F越大,a越大。控制变量法F不变时,m越大,a越小。 探究方法:【巩固练习】1、一个物体在光滑水平面上受到一水平拉力F的作用。若力F从零先增大到某一值后再减小到零,物体运动过程中( )
A、加速度一直增大
B、加速度一直减小
C、加速度先减小后增大
D、加速度先增大后减小D【巩固练习】2、为什么战斗机投入战斗后,要仍掉副油箱?美国- F-16战斗机前苏联-苏27战斗机【巩固练习】3、讨论在同一高度自由下落的两块石头,下面说法中正确的是(  )
A、重力大的下落的加速度大。
B、两块石头下落的加速度同样大。
C、重力大的下落的时间短。
D、两块石头下落的时间相同。BD课件25张PPT。第四章 力与运动第四节 牛顿第二定律1、什么是物体运动状态的改变?其原因是什么? 2、物体运动状态改变除了与力有关,还与哪些因素有关? 物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化;其原因是受到了力的作用还与质量有关物体运动状态发生改变速度发生了改变产生了加速度实质实质与力和质量有关联系?物体运动的加速度与力、质量的关系究竟如何?下面我们通过实验来研究物体的质量、所受的力与物体的加速度的关系.实验采用“控制变量法”来研究:(1)保持物体的质量(m)不变,改变物体所受的外力(F),测量物体在不同外力作用下的加速度(a) (2)保持物体所受外力(F)不变,改变物体的质量(m),测量相同外力作用下不同质量物体的加速度(a) 在此基础上,若F、m都发生变化的情况下,总结出a与F、m 的关系。
“控制变量方法”是一种常用科研方法.实验装置如图:可加减砝码改变小车和砝码的总质量可加减钩码改变小车和砝码所受的力第一次演示0.20.09820.980.49第一次第二次演示0.20.19621.960.98第二次实验结论:质量一定,即实验看到:质量一定,加速度与力成正比,即a=kF第一次演示0.40.19643.920.245第一次第二次演示0.80.19641.960.1225第二次实验结论:所受外力一定,即实验看到:所受外力一定,加速度与质量成反比,即1、牛顿第二定律的内容:其数学表达式是:(其中k为比例常数)牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同 a∝或F=Kma在国际单位制中,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N,即1N=1kg·m/s2。可见,如果F=Kma中都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为F=ma,这就是牛顿第二定律的数学公式。2、牛顿第二定律的推广当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比加速度的方向跟合外力的方向相同数学表达式是:F合=ma3、牛顿第二定律的理解牛顿第二定律的理解应注意四点:1、F合表示的是物体所受的合外力,而不是其中的一个力或几个力2、矢量性:3、瞬时性: 即公式中的F合与a都是矢量,且二者方向相同 即物体在某一时刻的加速度与该时刻的合外力相关。合外力恒定不变,加速度也恒定不变;合外力随时间变化,加速度也随时间变化;合外力在某时刻停止作用,加速度也随即消失4、同一性: F合与a均是对同一研究对象, F合中的每一个力均应是同一研究对象所受的力答:没有矛盾,由公式F合=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。分析及解答例2、下列说法中正确的是( )
A.物体所受合外力越大,加速度越大。
B.物体所受合外力越大,速度越大。
C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用 根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以,B说法错误。例2、下列说法中正确的是( )
A.物体所受合外力越大,加速度越大。
B.物体所受合外力越大,速度越大。
C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用 物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加。C说法错误。例2、下列说法中正确的是( )
A.物体所受合外力越大,加速度越大。
B.物体所受合外力越大,速度越大。
C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用 加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。加速度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必然变化。D说法错。答案:A课件16张PPT。第五节 牛顿第二定律的应用第四章 力与运动一、动力学问题的分类1、第一类:已知受力情况求运动情况
即先由物体的受力情况求出合力,利用牛顿第 二 定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况----即任一时刻的位置、速度等
2、第二类:已知运动情况求受力情况
即先根据物体的运动情况,利用运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况但不管哪一类问题,确定物体的加速度是解题的关键二、应用牛顿第二定律解题规律分析
题目类型及流程如下: F合=maa1、Vt=V0+at3、Vt2-V02=2as1、由左向右是已知力求运动状态,可将V 、a、s、t中任何一个物理量作为未知量求解
2、由右向左是已知运动求受力情况,可将未知力F、m中任何一个物理量作为未知量求解例题1:一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。三.应用牛顿运动定律解题步骤:
1、明确研究对象和研究过程;
2、分析受力情况、画出受力示意图;
3、分析运动情况、画出运动过程示意图;
4、应用F合=ma及运动学公式列方程解题。例题:2.一静止木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱,求经过t秒时木箱的速度。
水平 方向:F合=F1-f=Fcos -f=ma
竖直方向:N=G+F2=G+Fsin
f=μN
Vt=V0+at=at建立直角坐标系XYX方向:F合=F1-f=Fcos -f=ma
Y方向:N=G+F2=G+Fsin
f=μN
Vt=V0+at=at练习1、如图,一质量为m=5Kg的物体沿水平地面向左运动,物体与地面间的动摩擦因数为u=0.4,当物体向左的水平速度为v1=10m/s时,开始受到一个水平向右的拉力F=30N的作用。取g=10m/s2 ,
问(1)经过多长时间物体的速度变为8m/s,向右运动?
(2)这段时间内物体通过的位移是多大?
分析:物体水平向左运动时,水平方向上受向右的滑动摩擦力和水平向右的拉力F而做匀减速直线运动,直到速度为0,由于水平向右 的拉力F>umg=20N,物体再由静止开始向右匀加速,直到速度达到题目中的要求为止。解:在物体向左运动过程中,设其加速度为a1
则由牛顿第二定律a1 =(F+umg)/m=(30+0.4×5×10)/5
=10m/s2
设物体向左运动速度减为0的时间为t1
则t1 = v1 / a1 =10/10s=1s
物体向左运动的位移为s1
s1 =v1t1 + a1t12 /2=10×1+(1/2)×(-10)×12 m=5 m 方向向左
设物体向右的加速度为a2
则a2 =(F-umg)/m=(30-0.4×5×10)/5=2m/s2
设物体向右速度达到v2 =8m/s时,时间为t2
t2 = v2 /a2 =4s
发生的位移为s2 =a2 t22 /2 =(1/2)×2×42 m=16m 方向向右
所以物体速度由向左10m/s变为向右8m/s,所用时间为
t=t1 + t2 =1s+4s=5s
在这5内的位移是s= s1 -s2 =16m-5m=11m 方向向右例3、一个滑雪的人,质量m=75kg,以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下,山坡的倾角?=300,在t=5s的时间内滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。思路:已知运动情况求受力。应先求出加速度a,再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。解:第一步求a
因为V0=2m/s,s=60m,t=5s
据公式
求得a = 4m/s2第二步求F合阻力要对人进行受力分析画受力图,如下因为是匀加速滑下,所以加速度向下,速度向下XYGYGX练习2、质量为5Kg的物体在与水平面成370角斜向右上方的拉力F的作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过5m的距离,速度由4m/s变为6m/s,已知物体跟桌面间的动摩擦因数u=0.1,求作用力F的大小.
(g=10m/s2 sin370=3/5 cos370 =4/5 )分析:此题的物理情景是物体在拉力F的作用下做匀加速直线运动,运动5m的路程,速度由4m/s增加到6m/s,是一个已知物体的运动状态,求物体受力的问题。解题步骤:
1.确定研究对象,分析物体运动状态
此题的研究对象为物块,运动状态为匀加速直线运动
2.由运动学公式求出物体的加速度
由 v2t- v20 =2as 得a=(v2t- v20 )/2s=(62 -42 )/(2×5)=2m/s2
3.由牛顿第二定律求物体所受的合外力
F合 =ma=5×2N=10N
4.分析物体受力情况,建立直角坐标系,由力的合 成与分解求出F
X方向 Fcos 370 -f=ma= F合
Y方向 N+Fsin 370 -mg=0
又 f=uN
联立三式可得F=17.6N练习3.质量为m=4 kg的小物块在一个平行于斜面的拉力F=40N的作用下,从静止开始沿斜面向上滑动,如图8所示。已知斜面的倾角α=37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,斜面足够长,力F作用5s后立即撤去,求:(1)前5 s内物块的位移大小及物块在5 s末的速率; (2)撤去外力F后4 s末物块的速度。
解 (1)分析受力情况画受力图GX建立直角坐标系YGYGX 解: (2)5s末撤去F,物块由于惯性仍向上滑行一定距离和一段时间。其受力如下:GNfVa建立直角坐标系XYGYGX请计算物块向上滑行的时间。(时间不足4S)
则4S末,物块已经向下滑了。物块向下滑时,a的大小改变。
V=V0+at(时间t应该是4s减去物块上滑的时间注意:建立直角坐系的关键:X轴与加速度a同向。
但不必 建立时也不用建立。 应用牛顿第二定律解题可分为两类:一类是已知物体受力情况求解物体的运动情况;另一类是已知物体的运动情况求解物体的受力情况.但无论是哪一类习题,它们的解题关键都是求加速度,它们的解题方法都遵循基本规律 应用牛顿定律解题 的步骤为:
1、认真分析题意,建立物理图景。明确已知量和所求量
2、选取研究对象,所选取的对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统(有关这一点我们以后再讲解)
3、对研究对象的受力进行分析。利用力的合成与分解,求合力表达式方程或分力表达式方程。
4、对研究对象的状态进行分析,运用运动学公式,求得物体加速度表达式。
5、根据牛顿第二定律F=ma,联合力的合成、分解的方程和运动学方程组成方程组。
6、求解方程组,解出所求量,若有必要对所求量进行讨论。
课件13张PPT。第四章 力与运动第六节 超重和失重1、了解超重现象和失重现象学习目标2、理解超重现象和失重现象的原因3、知道超重和失重并不是重力的增大和减小4、知道完全失重现象一、超重和失重 乘坐电梯时,电梯里站满了人,你还想挤一挤坐这一趟电梯,刚跨进去,警报就响起来了,于是听到电梯里有人说:超重了。 从顶楼下到一楼时,电梯一直都正常运行着,在到达一楼并开始停止时,警报响了,这又是什么原因呢? 坐过山车时, 在到达顶点时,人有种被抛起来的感觉,在最低点,可以感觉到人与凳子间压力增大。 蹦极时,从跳下到绳子还没有被拉直时,绳对人没有拉力,绳被拉直时,可以感觉绳上传来比静止状态下拉着人的更大的力。一、超重和失重 电梯起动和停止时,电梯中的人会感到脚掌所受的力与静止时不同,如果是站在体重计上,就会发现体重计有时比正常大,有时比正常小。超重——物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象。失重——物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。 超重与失重现象中,物体的重力是没有变化的。重力G依然为mg,那么变化的是什么呢?为什么会变化呢?二、超重和失重的解释 站在静止或者做匀速直线运动的电梯里时,人受到重力和台称对人的支持力的关系有:由牛顿第三定律可知: 以向上为正方向,当电梯具有向上的加速度时,即加速上升或者减速下降时:超重二、超重和失重的解释 以向上为正方向,当电梯具有向下的加速度时,即加速下降或者减速上升时:失重 依据牛顿第二定律可以判断超重和失重现象,当具有向上的加速度时,发生超重现象,具有向下的加速度时,发生失重现象。完全失重现象——物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,这种情况是失重现象中的极限。称为完全失重。 环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态,飞船内的空间是一完全失重的空间。 例题 纽约世界贸易中心,坐落在曼哈顿岛南端,由6幢大楼组成,其中两幢110层主楼高411.48米,是世界第二摩天大楼,仅次于芝加哥西尔斯大厦。 有一位跳楼者掉在一辆小汽车上,使车顶深深凹陷了下去。在谴责恐怖分子的罪恶行径之余,从力学角度加以分析。例三 升降机以O.5m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人质量是50kg,人对升降机地板的压力是多大?如果人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大? 分析 人和升降机以共同的加速度上升,因而人的加速度是已知的,题中又给出了人的质量,为了能够应用牛顿第二定律,应该把人作为研究对象。
人在升降机中受到两个力:重力G和地板的支持力F.升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,只要求出前者就可以知道后者。
人在G和F的合力作用下,以0.5m/s2的加速度竖直向上运动。例三 升降机以O.5m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人质量是50kg,人对升降机地板的压力是多大?如果人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大? 解答取竖直向上为正方向,根据牛顿第二定律得F-G=ma由此可得 F=G+ma=m(g+a)=515N 根据牛顿第三定律,人对地板的压力的大小也是515N,方向与地板对人的支持力的方向相反,即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力,所以测力计的示数就是515N。1、质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶板上,在下列哪种情况下,弹簧秤的读数最小:
A、升降机匀速上升
B、升降机以加速度大小为g/2匀加速上升
C、升降机以加速度大小为g/2匀减速上升
D、升降机以加速度大小为g/3匀加速下降C2、在以加速度为a的匀加速上升的电梯中,有一质量为m的人,下列说法中正确的是:
A、此人对地球的吸引性为 m(g+a)
B、此人对电梯的压力为 m(g+a)
C、此人受的重力为 m(g+a)
D、此人的视重为 m(g+a)BD练习五、小结1、超重和失重发生在:物体在竖直方向产生加速度。2、超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力3、失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力4、完全失重:物体对支持物或者悬挂物压力或者拉力为零课件25张PPT。第七节 力学单位第四章 力与运动学习目标 :1、知道什么是单位制,什么是基本
单位,什么是导出单位 2、知道力学中的三个基本单位 3、认识单位制在物理计算中的作用 1、什么叫做单位 测量是将待测的量与一个选来作为标
准的同类量进行比较,确定待测量是
该同类标准量的多少倍的过程。选来
作为标准的同类量称之为单位,比如:
1790年:巴黎会议约定:通过巴黎的
地球子午线全长的四千万分之一定义
为1米2、位移、质量、时间、速度、加速度
以及力的单位是什么? 位移常用的单位有厘米、米、千米等;
质量的单位有克、千克、吨等;
时间单位有秒、分、小时等;
速度单位有米每秒、千米每小时等;
加速度的单位有m/s2、cm/s2等;
力的单位有N。 3、36km/h与12m/s两个速度相比较,
哪个大? 单位换算: 数值不变,只将单位进行
换算就行了 10m/s<12m/s 思考:姚明的身高是多少2.26米7.4147英尺88.9763英寸1英尺=0.3048米1英寸=0.0254米 各个国家、地区以及各个历史时期,都有各自的计量单位。以长度为例:欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺.在英国,1掌尺=7.62cm;在荷兰,1掌尺=10cm;英尺是8世纪英王的脚长,1英尺=0.3048m。10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸,1英寸=2.54cm。这位君王还别出心裁,把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离91cm定为1码, 1码=91cm.资料 我国,从秦朝至清末的2000多年间,我国的“尺”竟由1尺=0.2309m到0.3558m的变化,其差距相当悬殊。国际单位制 为了便于交流合作,1960年第11届国际
计量大会制定了一种国际通用的、包括
一切计量领域的单位制,叫做国际单位制。
简称SI1、数码产品的接口为什么要统一? 2、为什么欧盟要发行统一的货币-欧元? 疑问:如果我们不小心忘记了某个物理
量的单位怎么办呢?有没有办法
把这个单位找回来呢?
物理学的关系式不仅确定物理量之间的
关系,也确定了物理量单位之间的关系。
比如根据公式 ,如果位移用米做单
位,时间用秒做单位,得出的速度的单
位就是米每秒;根据公式 ,
速度用米每秒做单位,时间用秒做单位,
得出加速度的单位就是米每二次方秒。 基本量和基本单位、导出量和导出单位 只要选定几个物理量的单位,就能够利用
物理量之间的关系推导出其他物理量的单
位。这些被选定的物理量称为基本量,
基本量的单位叫做基本单位。由基本量
根据物理关系推导出的量称为导出量,
导出量的单位叫做导出单位。 单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。 在整个物理学中,国际单位制规定了七个基本单位力学范围内的单位制 N 基 本 单 位 导 出 单 位m 、km 、cm……kg 、 g 、mg ……s 、min 、hour …m/s 、 km/h …… kg/m3 、g/cm3 ……长度质量时间速度加速度力密度m/s2 、cm/s2 …… 基 本 量 单 位 制导 出 量国际单位制中的单位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,作为基本物理量的是
(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 ADEHI EHI FGJ BCK FJ BC 单位制在计算中的重要作用1、计算时必须保证公式两边使用的是
同一单位制,最好是国际单位制。
如:要用公式 ,那公式中的位
移单位是m,时间单位是秒,速度单
位是米每秒。如果我们计算时时间单
位用小时,位移用米,速度用米每
秒,那公式就得变形为
2、在统一已知量的单位后,计算时只
需要在最后的结果上加上单位即可,
过程中不需要一一写出各量的单位。 kg·m/s2基本物理量的单位就是基本单位 基本单位 导出单位
N、km 、cm……、 g 、mg ……、min 、hour …mkgs、 km/h …… 、 g/cm3 ……m/sm/s2kg/m3长度质量时间速度加速度力密度、 cm/s2 ……物理量 基 本 量 单 位 制m/sdm/minkm/h冲刺速度谁快?终点线思考:都是速度的单位11720036一次因单位失误而导致的事故血的教训需要制定国际上统一的标准20世纪末美国曾发射一个火星
探测器, 在设定环绕轨道半径
时,没有进行单位换算,导致
探测器离火星过近, 温度过高
而起火,随后脱离轨道坠入火
星的大气层 . 致使美国损失
价值1.25亿美元的火星探测器、 cm/s2 ……基本单位导出单位
N、g 、mg ……、min、hour …mkgs、 km/h …… 、g/cm3 ……m/sm/s2kg/m3 国 际 单 位 制长度:质量:时间:速度:加速度力:密度:kg·m/s2、km 、cm……单 位 制力 学(SI)七个基本量长度质量时间电流 物质的量 温度 发光强度力 学电 学mkgs国 际 单 位 制单位AK压强的公式思考:molcdP压强的单位N/m2N/cm2其中哪个是国际单位制中的单位?1、下列单位属于导出单位的是 ( )
A、小时 B 、牛 C、焦 D、瓦BCD2、下列单位全是国际单位制中基本单位的是( )
A、N ,kg ,m B、m,s, g
C、kg ,m ,w D、kg,m,sD 3、质量m=200g的物体,测得它的加速度为a=20cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算既正确又符合一般运算要求的是( )A.F=200×20N=400N
B. F=0.2×0.2=0.04N
C. F=0.2×0.2=0.04
D. F=0.2kg×0.2m/s2=0.04ND① 属于物理量的是 .
② 力学中的基本单位的有 .
力学中的导出单位的有 .
③ 属于国际单位制中的单位有 . A、G、IB、D、E、JC、F、HB、C、D、E、H4、现有下列物理量或单位,按下面的要求填空: