运动和力的关系
牛顿第一定律
二力平衡
惯性
实验探究:
伽利略斜面小车实验
——阻力对物体运动的影响
二力平衡实验
一、伽利略斜面小车实验
1.问题:运动需要不需要力来维持?
2.探究过程:阻力对运动物体的影响;
3.现象:小车在木板表面上运动的距离最远。
4.结论:表面越光滑,小车受到的摩擦阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远。
5 .推论:如果运动的物体不受力,它将保持匀速直线运动状态。
6.证明得:物体运动不需要力来维持,相反,力是改变物体运动状态的原因,小车在三个表面上运动时受到了摩擦阻力,所以最终停下来。
实验分析:1.实验中运用的研究方法:
(1)控制变量法:让同一辆小车从斜面顶端(同一高度)由静止滑下,目的是让小车到达水平面时的初速度相同。
(2)转换法:通过观察小车在不同表面上滑行的距离来比较阻力对小车运动的影响。
(3)逐渐逼近法:毛巾、棉布、木板表面粗糙程度不同,小车受到的阻力越来越小。
2.小车受力分析:(1)沿斜面下滑时,重力、支持力、沿斜面向上的阻力;(2)在水平面上运动时,重力、支持力、向后的阻力。
二、牛顿第一定律
1.内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.分析:(1)适用范围:一切物体;
(2)满足条件:没有受到力的作用;
(3)结果:①原来静止的物体→不受力→保持静止状态;
②原来运动的物体→不受力→以不受力时的速度和方向做匀速直线运动。
:
例题:如图,一只钢球从圆槽的顶端滑下,若滑到最低点(O点)时,钢球受到的一切外力同时消失,则钢球的运动路线是( )? A.1???? B.?2????? C.3?? D.?4
三、惯性
1.定义:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质;
【说明】牛顿第一定律也叫惯性定律
2.理解:(1)惯性是物体本身的一种属性,一切物体在任何情况下都有惯性,与外界条件(运动状态、是否受力等)无关。
(2)惯性不是力,惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;不能说“受惯性作用、克服惯性作用、惯性力”, 只能说“由于惯性 、 具有惯性”。
例题一
为什么用手拍打衣服,灰尘会落下来?用手拍打衣服,衣服受力运动状态____,由静止开始____;而灰尘会由于具有_____,仍要保持原来的_____状态,所以会落下来。
【说明】解释惯性现象的步骤:
(1)确定研究物体原来的运动状态;
(2)物体因外界条件一部分改变了运动状态;另一部分由于惯性继续保持原来运动状
(3)结果。
例题二
关于惯性,下面说法正确的是( )
A.一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
B.射出的子弹离开枪口继续高速前进,是因为子弹受到惯性的作用。
C.汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力。
D.一切物体在任何情况下都具有惯性。
例题三
一氢气球吊着一重物以1米/秒的速度匀速竖直上升,在上升过程中,吊物体的绳子突然断了,则在绳子断开后物体( )
A.立即下落,且速度越来越快;
B.立即匀速下落;
C.由于惯性,物体以1米/秒的速度匀速上升;
D.先上升一段距离再下落,下落时速度越来越快。
实验验证:
1.把一个木块直立在小车上,让小车突然启动:
现象:木块向____倒去;(静止的物体具有惯性)
分析:木块开始与小车一起处于____状态,当小车突然运动时,木块由于____要保持原来的____状态,所以要向____倒。
2.把一个木块直立在小车上,使小车与木块一起向前运动,让小车撞击到木块,突然急刹车:
现象:木块向____倒去;(运动的物体具有惯性)
分析:木块开始与小车一起____,当小车突然刹车时, 木块由于____要保持原来的____状态,所以要向___倒。
1.平衡力:物体同时受到几个力作用,(这几个力的作用效果相互抵消)物体仍保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡,或称这几个力为平衡力.
2.平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,叫平衡状态。
实验探究:二力平衡的条件
1.器材:小车、棉线、滑轮、砝码
2.过程:
3.实验中运用的研究方法:反证法;
4.结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
5. 思考:(1)实验中如果用轻质硬纸片代替小车,有什么优点?
(2)如何验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平衡?
分析:(1)选用轻质硬纸片,可以忽略硬纸片的重力对实验的影响;
(2)在两个托盘中各放质量相等的砝码,使硬纸片平衡,用剪刀将卡片从中间剪开,可以观察到纸片向两边运动。
下列情况,能表示二力平衡的是( )
A
B
C
D
E
分析1:
小明站在水平地面上,请你画出他的受力示意图。
F
G
分析2:
一辆小车重100N,装有200N的货物,沿平直路面匀速前进,小车的牵引力是150N,则小车受到的阻力为_______,地面对小车的支持力大小为_______。
F摩=150N
F牵=150N
G=300N
F支=300N
150N
300N
o
o
作用在不同的两个物体上
作用在同一物体上
分析3:
某人用绳提着一条鱼静止不动,此时鱼受到的平衡力是 和 这一对平衡力。而___________和__________是相互作用力。
绳子对鱼的拉力
鱼所受的重力
相互作用力与平衡力的区别
绳子拉鱼的力
鱼拉绳子的力
一对相互作用力 一对平衡力
受力物体
如右图中,放在水平桌面上的静止
不动的杯子受到相互平衡的两个
力是( )
A.杯子受到的重力和桌面对杯子
的支持力;
B.杯子受到的重力与杯子对桌面
的压力;
C.桌面对杯子的支持力和杯子对
桌面的压力;
D.桌子受到的重力和地面对桌子
的支持力。
例题一
例题二
起重机的钢丝绳上吊着一个重物,比较下面三种情况钢丝绳对重物拉力的大小,正确的是( )
A.重物静止时,绳的拉力最大;
B.重物匀速上升时,绳的拉力最大;
C.三种情况,绳的拉力一样大;
D.重物匀速下降时,绳子的拉力最大;
受力
受平衡力
受非平衡力
静止或匀速直线运动
2.“力是改变物体运动状态的原因”中的力指的是__________。
非平衡力
静止或匀速直线运动
改变运动状态
改变速度大小
改变运动方向
速度大小、方
向都改变
不受力
课题:运动和力的关系
科目 八年级物理下册 教学对象 九年级学生 课型 复习课
教师 教学方法 讲授法,讨论法,列举实例法,多媒体演示法
一、教学目标
1.知道牛顿第一定律的实验器材、方法,并进行实验探究;知道牛顿第一定律; 2.知道惯性、惯性的利用和危害;能利用惯性解释说明有关现象 3.知道二力平衡的条件 ;能够利用实验器材探究二力平衡的条件
二、教学内容分析
本章是在前一章基础上,进一步学习运动和力的初步知识,知识围绕牛顿第一定律展开,引出物体在受力平衡的运动情况,在此基础上进行了摩擦力的测量和探究,具有承上启下的作用,又是继续学习 “压强”“浮力”的预备知识。并为学生高中物理学习打下基础。通过本章教学可培养学生抽象概括的思维能力,提高对事物的认识能力,并进一步体验物理学的研究方法。
三、教学策略选择与设计
采用四层次五环节课堂教学模式,以学生为主体,教师穿针引线,引导学生回忆起学过的内容,边复习边练习。
四、教学重点及难点
学习重点:牛顿第一定律、惯性;二力平衡学习难点:牛顿第一定律的理解
五、教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
出示学习目标 (整)学生回顾本章需要复习那些知识书写学生回顾的知识框架 学生看屏幕 让学生通过自主回顾知识框架对本章所要复习的内容有一个整体的认识
自学指导一( 分一)实验探究:伽利略斜面小车实验教师指导理解难点,出示例题 学生看视频,思考理解问题 让学生通过对实验探究视频进行分析推理,巩固知识沉淀,并进一步巩固物体受力分析和作图。
复习指导二(分二)牛顿第一定律例题分析 学生思考问题 通过分析,使学生拓展思维空间,理解牛顿第一定律得出的过程和应用。
复习指导三(分三)惯性及理解分析例题分析完成指导书反馈练习点评易错题,重点强调 学生思考问题并交流回答问题完成指导书反馈练习 通过师生共同复习回忆所学内容,让学生贴近生活,找问题的原因
复习指导四(分四) 实验探究:二力平衡的条件完成指导书反馈练习点评易错题,重点强调 学生看视频,思考理解问题完成指导书反馈练习 让学生通过对实验探究视频进行分析推理,巩固知识,思考运用的研究方法,并进一步巩固物体受力分析和作图。
六、小结 (总)
七、补 平衡力与作用力和反作用力
八、课堂检测 教学目标达标检测,及时反与巩固本节课的知识点。
九、板书设计 第八章运动和力(一) 牛顿第一定律 二力平衡
九年级物理复习学案
课题 第八章 运动和力(一) 课型 复习
教学 目标 1.知道牛顿第一定律的实验器材、方法,并进行实验探究;知道牛顿第一定律; 2.知道惯性、惯性的利用和危害;能利用惯性解释说明有关现象 3.知道二力平衡的条件 ;能够利用实验器材探究二力平衡的条件
重点 牛顿第一定律、惯性;二力平衡
难点 牛顿第一定律的理解
自主复习⌒ 指 导 、 尝 试 、 交 流 ︶ 一、总纲 1.伽利略斜面小车实验——阻力对物体运动的影响 2.牛顿第一定律 3.惯性 4.平衡力及二力平衡的条件 二、分析(一)伽利略斜面小车实验——阻力对物体运动的影响: 1.观看实验视频 2. 研究方法:(1)控制变量法——让同一辆小车从斜面顶端(同一高度)由静止滑下,使小车到达水平面时的初速度相同; (2)逐渐逼近法——毛巾、棉布、木板表面粗糙程度不同,小车受到的阻力越来越小; (3)转换法——通过观察小车在不同表面上滑行的距离来比较阻力对小车运动的影响;3.现象:小车在_______表面上运动的距离最远;4.结论:表面越光滑,小车受到的阻力越____,速度减小得越_____,运动的距离越_____;5.推理:如果运动的物体不受力,它将保持_________________。6.进一步分析:力的作用不是维持物体运动,而是改变物体运动状态的原因,小车停下来,正是由于受到水平面的阻力的影响。(二)理解牛顿第一定律:1.范围:“一切物体”; 2.条件:“没有受到力的作用”; 3.结果:原来静止的物体 → 不受力 →保持静止状态 原来运动的物体 → 不受力→ 以不受力时的速度和方向做匀速直线运动4.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的。【例题】(见课件)(三)惯性:1.牛顿第一定律→惯性定律 2. 惯性是物体本身的一种属性:(1)一切物体在任何情况下都有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;与是否运动、受力情况等均无关。 (2)惯性不是力,不能说“受惯性作用、克服惯性作用、惯性力”, 只能说“由于惯性、具有惯性”。 (3)问答题要求:①确定被研究物体开始的运动状态;②物体由于外界条件一部分改变运动状态,另一部分由于惯性继续保持原来的运动状态;③得出结果。3.惯性现象及利与弊: (1)现象:百米赛跑到终点不能立即停下来、在行驶的客车上跳起来落在原点等; (2)应用:跳远助跑、投掷物体、套紧锤头、泼水等;(3)危害:交通事故(乘车人员及安全带、保持车距、禁止超载等)、跑步绊倒、踩到香蕉皮擦倒等?。 【例题】(见课件)【训练一】(见复习指导书)(四)平衡力及二力平衡:1.平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态2.观看实验视频:二力平衡探究过程 3.研究方法:反证法 4.二力平衡的条件:(1)大小相等、方向相反、同一条直线(2)同一物体(见课件)5.物体受到的平衡力分析:①竖直方向:一个是竖直向下的重力,另一个是竖直向上的拉力(支持力、拉力、阻力、浮力等); ②水平方向:一个是水平向前的动力(拉力、推力、牵引力等),另一个是水平向后的阻力;【例题】(见课件)【训练二】(见复习指导书)三、综合归纳 运动和力的关系 受力情况 速度大小和方向 运动形式 运动状态 不受力 都不变 匀速直线运动或静止状态 不变 受力 受平衡力 受非平衡力 至少一个变化 变速直线运动或曲线运动 改变 【说明】物体的运动状态不变,可能不受力,也可能受平衡力;物体的运动状态发生改变,一定受非平衡力;物体受到力的作用,运动状态不一定改变。四、补充附加 比较平衡力与作用力和反作用力的异同点: 相同点 不同点 平衡力 大小相等,方向相反, 作用在同一直线上 作用在同一物体上 作用力与反作用 作用在不同物体上 五、课堂测试 1.单项选择题 (1)下列事例中,属于惯性造成危害的是( )A.拍打被子去掉灰尘 ;B.乘客在紧急刹车时摔倒;C.运动员采用助跑跳得更远; D.投出的篮球飞向篮筐(2)以下几个验证性小实验,其中有错误的是( )A.用笔尖顶在质地均匀的方形薄板两条对角线交点处,发现薄板水平平衡,说明外形规则的物体的重心在它的几何中心上;B.推动小车,小车运动,停止施加力的作用,小车慢慢停止,说明力是使物体运动的原因 ;C.用鸡蛋碰石头,结果鸡蛋碎了,说明物体间力的作用是相互的;D.在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动,发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小,说明相同条件下滚动摩擦远小于滑动摩擦。(3)下列运用科学方法的实例中,正确的是( )A.由功率的定义得出其定义式,运用了等效法;B.研究固体的微观结构时,把分子比作座位上的同学,运用了拟人类比法;C.由于重力方向竖直向下,重物下落时会砸伤人,据此制成重垂线,运用了缺点列举法;D.研究牛顿第一定律时,在斜面小车实验基础上,通过理想化推理得到结论,运用了模型法接触面毛巾棉布木板小车移动的距离s/cm 18.3 26.8 98.22.不定项选择题(4)在研究牛顿第一定律的实验中,记录数据如下,下列说法正确的是( )A.三次实验让小车从斜面的同一高度滑下;B.在木板表面小车速度减小得最慢;C.实验表明,力是使物体运动的原因;D.实验中运用了逐渐逼近法3.问答题 用盆泼水时,为什么盆留下,而水却自动泼出去?人用盆泼水时,盆和水都是________。当盆突然停止时,水由于______还要保持_________的运动状态,继续_______。这样水自动泼出去,而盆留在手里。4.实验探究题(1) 探究牛顿第一定律:过程如图所示,让小车从斜面顶端由静止滑下,先后滑到三种不同水平面上,其中小车在木板表面上运动状态改变得最_________。 作图请画出小车沿斜面下滑时的受力示意图结论方法若运动的物体不受力的作用,将保持 状态,在实验的基础上,通过理想化推理得出结论,运用的科学方法是 。问题讨论用弹簧测力计拉着同一木块分别在以上三种水平面上做匀速直线运动,发现在_ __ 表面上弹簧测力计的示数最大,说明滑动摩擦力的大小与 _____有关
(2)探究二力平衡的条件: 猜想 小雨在探究二力平衡条件时,猜想两个力只要大小相等,方向相反且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡.过程叶子姐姐认为小雨的猜想不对,于是设计了如图实验,向挂在轻质硬纸片两端的小盘中加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止;用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片分别向相反方向运动.通过上述现象,叶子姐姐得出结论:只有作用在 上的两个力,在大小相等、方向相反且_________时,这两个力才能彼此平衡.从而证明小雨的猜想是错误的.这里运用了 法.程序 提出问题﹣﹣猜想﹣﹣ ﹣﹣得出结论.作图请画出图中轻质硬纸片静止时的受力示意图.