1.4 运动和力 课件(共73张PPT)

运动和力

NO.1 课前检测
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课前检测
选择题每题2分，填空题每空1分，限时10分钟，共计13分。
1．下列生活实例中，哪个没有利用物质的弹性？（???? ）
A．小朋友玩弹弓 ????????????????????????????B．捏橡皮泥
C．射箭运动 ???????????????????????????????? D．撑杆跳
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课前检测
2．一个球形物体O静止放在水平地面上，并与竖直墙相接触，A，B两点是球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是（ ?）
A．A点一定有弹力作用????????????????????????????????????????????
B．B点一定有弹力作用
C．A，B两点一定都有弹力作用???????????????????????????????
D．A，B两点都没有弹力作用??
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课前检测
3．如图所示，用手压气球，气球形变，下列关于弹力说法正确的是（　　）
A．气球对手的弹力是气球发生形变产生的???????????????
B．手对气球的弹力是气球发生形变产生的
C．手对气球有弹力作用，气球对手没有弹力作用????
D．气球对手有弹力作用，手对气球没有弹力作用??
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课前检测
4．一茶杯放在桌面上，下列关于茶杯和桌面的受力论述中，正确的是（　　）
A．茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面发生了形变，茶杯并未发生形变
B．桌面受到向下的弹力，是由于桌面发生了形变
C．桌面受到向下的弹力，是由于茶杯发生了形变
D．茶杯受到向上的弹力，是由于茶杯发生了形变
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课前检测
5．小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：
猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：
①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L1、L2。
②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相同的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度 、 。
改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据。
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课前检测
（1）该实验方案研究的是猜想________(填写序号)。
（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是________。
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与________有关。
（4）探究此猜想需要研究和比较的物理量是________和________。
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NO.2 牛顿第一定律
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思考与讨论
在力的作用下物体的运动是多种多样，运动轨迹可以沿直线，也可以沿曲线；运动快慢也可时快时慢。
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那么运动与力之间究竟有什么关系，运动需要力来维持吗？
一、牛顿第一定律
思考：物体运动的原因究竟是什么？运动真的需要力来维持吗？
我们先通过以下实验进行分析来寻找答案
1．活动：
观察从斜面滑下的小车 在水平面上的运动
（1）实验器材：木板、小车、布、毛巾、斜面、刻度尺。
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一、牛顿第一定律
（2）实验步骤
①使小车在斜面顶端由静止释放沿斜面向下运动到达底端后沿着铺有毛巾的水平长木板继续向前运动一段距离后停下，在小车停止运动处做一记号。
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一、牛顿第一定律
②取下长木板上的毛巾，换铺一块薄棉布，让 小车在斜面顶端同一 位置处由静止释放，记下小车在棉布上运动时停下的位置。这一位置与小车在毛 巾上停止运动的位置相同吗？
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一、牛顿第一定律
③取下长木板上的棉布 ,在 斜面顶端同一位置 由静止释放小车 ,观 察小车在长木板上的运动情况。
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一、牛顿第一定律
（3）观察小车在表面粗糙程度不同的斜面上运动
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思考与讨论
1．实验中，长木板上铺上毛巾、棉布，对小车运动来说，改变了什么影响条件？
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思考与讨论
1．实验中，长木板上铺上毛巾、棉布，对小车运动来说，改变了什么影响条件？
参考答案：接触面表面材料不同在水平面上小车受到的阻力不同：毛巾最粗糙阻力最大，棉布阻力较小，木板阻力更小
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思考与讨论
2．如果长木板足够长，且做得非常光滑，小车是否可能沿木板一直运动到很远的地方？
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思考与讨论
2．如果长木板足够长，且做得非常光滑，小车是否可能沿木板一直运动到很远的地方？
参考答案：假如平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），即运动的小车在水平方向不受外力的作用，小车将以原来的速度一直运动下去。
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一、牛顿第一定律
（4）实验结果
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实验序号
表面材料
阻力情况
运动距离
1
毛巾
2
棉布
3
木板
大
最短
较大
较长
小
长
结论：物体运动距离的远近与物体所受阻力有关，所受阻力越小，物体运动距离就越远。
一、牛顿第一定律
2．伽利略对运动和力的研究
三百多年前，意大利科学家伽利略首先对运动和力的关系进行了研究得出了 一 个重要的推论。
（1）如果在理想情况下，运动的物体不受到任何阻力，则 它将保持原来的速度不变，一直以此速度运动下去。
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一、牛顿第一定律
（2）理想实验法
现实情况是我们不能消除一切阻力，伽利略对运动物体不受力时运动特征的分析，是基于实验事实并加以合理的逻辑分析而获得的，伽 利略这种研究
方法称为“理想实验法 ”。
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科学新天地——自由落体实验
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亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。 16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。（并在比萨斜塔用实验证明了这种观点 ）
伽利略的探索之路（知识=观察+实验+思考）大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即v∝t 则：测瞬时速度V与时间t成正比
为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用）
v∝t，v=s/t s∝t2 则：测下落的高度与时间t2成正比 （有个问题？）
合理外推：随着的增大， s/t2 的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。
一、牛顿第一定律
3．笛卡尔对运动和力的研究
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法国科学家笛卡尔
笛卡尔进 一 步发展了伽利略的思想，指出：一个运动的物体如果不受任何力的作用，不仅速度大小不变，它的运动方向也不会改变。
一、牛顿第一定律
4．牛顿第一定律
英国物理学家牛顿在伽利略等人的研究基础上，总结概括成一条重要的运动定律——牛顿第一定律
（1）内容：一切物体在没有受到外力作用时，它们的运动状态保持不变，包括保持静止或保持匀速直线运动状态。
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一、牛顿第一定律
（2）方法：实验加推理
我们周围的物体，都要受到这个力或那个力的作用，因此不能用实验来直接证明这一定律。
（3）对定律的理解
①对所有物体普遍适用
②条件：不受外力
③或表示两种状态不可能同时发生
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一、牛顿第一定律
400年前，伽利略曾采用类似的方法得出结论：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。
笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动或静止状态。（牛顿第一定律）
小资料
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伽利略的理想实验示意图
认真阅读课本上的小资料伽利略的理想实验，体会伽利略用理想实验进行推理的科学探索的方法。
小结
1、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2、实验方法：实验基础上推理得出
3、牛顿第一定律的重要贡献是：
（1）力不是维持物体运动的原因。
（2）力是改变物体运动状态的原因。
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简单练一练
1．关于牛顿第一定律说法正确的是 （ ）
A．直接证明牛顿第一定律的实验是做不出来的，因此该定律不能肯定是正确的
B．直接证明牛顿第一定律的实验虽然不能做出来，但是可以经过科学推理而得出，因此该定律是正确的
C．直接证明牛顿第一定律的实验是可以做出来的，因此该定律肯定是正确的
D．选用优质的材料一定能用实验来直接证明该定律
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NO.3 惯性
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思考与讨论
博尔特跑到终点时是否立即停止下来？为什么?
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一、惯性
由牛顿第一定律可知 ：一切物体在没有受到外力作用时，它们的运动状态保持不变。
1．惯性：我们将物体具有保持原有运动状态不变的性质称为惯性。所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
一切物体都有惯性，无论其是运动还是静止 。
2．惯性是一切物体固有属性。
（1）惯性是物体的一种属性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。惯性的大小只取决于质量，质量越大惯性越大。
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一、惯性
（2）惯性是物体的一种属性，惯性不是力它只有大小，没有方向。
总结：物体有惯性，惯性是属性，大小看质量，不管动与静。
【注意】惯性与惯性定律的区别：
惯性：一切物体的固有的属性。
惯性定律：在不受力条件下，物体的运动规律。
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一、惯性
3．观察惯性现象
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（1）如图沿水平方向猛然抽动纸片,观察文具盒是否会从桌边跌落 ?
一、惯性
（2）如图在一只杯中倒入一些水，然后盖上一张硬纸片，在硬纸片的中央放一枚硬币用手指沿水平方向弹卡纸，观察现象。
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猜想硬币会落入杯中还是随硬纸片一起飞出？
一、惯性
4．惯性的利用和防止
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利用惯性紧固锤头
跳远运动员助跑利用惯性跳的更远
一、惯性
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4．惯性的利用和防止
安全气囊
系安全带
为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤。
思考与讨论
惯性是一种力吗？影响惯性大小的因素是什么？
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思考与讨论
惯性是一种力吗？影响惯性大小的因素是什么？
惯性是每个物体具有的固有属性，只有大小没有方向，大小与质量有关，质量大的物体惯性大。
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思考与讨论
木块原来随小车一起向右运动；当小车受到阻碍突然停止运动时；木块的下部会随小车处于静止状态，而木块上部由于惯性仍然要向右运动，于是木块会向右倾倒。
运动（静止）的物体具有惯性
思考与讨论
1.汽车突然开动的时候，乘客会？为什么？
2.那么，在刹车时乘客会有何变化呢？为什么会有这种变化呢？
思考与讨论
你知道这两幅图中哪幅是刹车，哪幅是加速？为什么？
思考与讨论
轰炸机要想击中地上的目标，飞机应当飞到目标上空再投弹，还是提前一段距离？为什么？
思考与讨论
轰炸机要想击中地上的目标，飞机应当飞到目标上空再投弹，还是提前一段距离？为什么？
因为炸弹具有惯性，会保持与飞机相同的速度继续向前面飞行
针对练习
1．关于惯性，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的物体才有惯性 B．做匀速直线运动的物体才有惯性
C．物体的运动方向改变时才有惯性 D．物体在任何情况下都有惯性
2．下列说法中,不属于利用惯性的是 (　　)
A．用手拍打衣服上的灰尘 B．锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
C．运动员采用助跑跳远 D．骑自行车时为了减速捏刹车闸?
针对练习
3．下列哪种现象是防止惯性的（ ）
A．拍打衣服时，灰尘会脱离下来。
B．司机和前排的乘客要系安全带。
C．洗完手后，用力甩掉手的水滴。
D．跳远运动员起跳前要尽力助跑。
针对练习
4．关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A．运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性。
B．物体不受力时有惯性，受力时没有惯性。
C．物体在运动状态改变时有惯性，运动状态不变时没有惯性。
D．物体在任何情况下都有惯性
NO.4 力是改变物体运动状态的原因
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一、力是改变物体运动状态的原因
1．运动状态改变
物体速度大小的变化或方向的变化，称为物体运动状态的改变。
从静止变为运动
运动快慢变化
运动方向变化
都属于运动状态改变
一、力是改变物体运动状态的原因
（1）物体速度大小的变化
F拉力
F推力
小车从静止变为运动，必须用力拉或推它
v
F拉力
要使小车速度增大，需要施加沿它运动方向的力
一、力是改变物体运动状态的原因
v
要使小车速减小，必须对它施加与其运动方向相反的力。
F阻力
一般情况下，我们周围运动起来的物体速度越来越慢，就是因为受到与其运动方向相反的摩擦力和空气阻力作用的结果。
一、力是改变物体运动状态的原因
（2）速度方向的变化
在原先运动轨迹的侧面放置一条形磁铁，小球会向磁铁方向偏转。
不受其他外力作用时，沿直线从 A点运动到B点
小球的运动方向发生改变的原因是由于小球受到与其运动方向不相同的侧向磁铁吸引力的缘故。
思考：射出的子弹不再受到推力的作用 ,但子弹为什么会继续向前飞行 ？
不仅小车或小钢球，一切物体都是这样。当要求物体运动速度的大小或方向发生变化时，都必须对物体施加力的作用。
一、力是改变物体运动状态的原因
思考：射出的子弹不再受到推力的作用 ,但子弹为什么会继续向前飞行 ？
不仅小车或小钢球，一切物体都是这样。当要求物体运动速度的大小或方向发生变化时，都必须对物体施加力的作用。
一、力是改变物体运动状态的原因
这是由于惯性让子弹保持原来的运动状态。说明物体保持运动不需要受到外力作用 ,改变运动状态才需要外力的作用 ,也就是说力不是物体运动的原因 ,力是改变物体运动状态的原因。
简单练一练
1．关于运动和力的说法属于正确的是（ ）
A．力是改变物体运动状态的原因
B．物体受到力的作用，它的运动状态一定改变
C．物体运动状态发生改变时，它一定是受到了力的作用
D．物体的运动需要力的维持
典例分析
观察汽车启动和刹车时乘客的运动并解释。
汽车突然启动，车上的人会（ ）
汽车紧急刹车，车上的人会向（ ）
典例分析
解释方法：1、交待研究对象原状态;
2、物理过程（突然发生的情况）;
3、研究对象由于惯性要保持原状态.
和汽车一起运动的乘客，当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随车静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车时，人会向前倾。
静止的乘客，当汽车突然启动时，人的脚底由于摩擦而随车运动，人的上身由于惯性，仍保持原来静止状态，所以人会后仰；
巩固提升
1．静止的小车突然受到拉力时，车上木块为什么会向后倾倒?
F
巩固提升
1．静止的小车突然受到拉力时，车上木块为什么会向后倾倒?
F
参考答案：静止的小车和木块突然受到拉力时，小车和木块的底部一起向前运动，木块上部由于惯性仍保持静止状态，所以会向后倾倒。
巩固提升
2．关于足球受力与运动的关系,下列说法中正确的是 (　　)
A．足球只有受力才能运动；
B．足球受平衡力,一定处于静止状态；
C．足球在草地上越滚越慢,说明力可以改变物体的运动状态；
D．足球的运动状态改变,不一定受力
巩固提升
3．一颗弹珠在水平桌面上滚动.当它刚刚离开桌面时，假如所受的一切外力都消失，那么它将（ ）
Ａ．立即停止运动　　　　 Ｂ．沿竖直方向做匀速直线运动
Ｃ．沿水平方向做匀速直线运动　　Ｄ．做曲线运动往下掉
4．下列哪些现象是利用惯性的（ 　）
A．下落的兵兵球触地反弹 B．司机和前排的乘客要系安全带
C．洗完手后，用力甩掉手的水滴 D．成熟的苹果从树上掉下
巩固提升
5．在学习“运动和力的关系”时，设计过这样的“斜面”实验：
（1）如图所示，让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在水平面运动时，竖直方向上受到的________力和________力相平衡，相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
（2）每次都让小车从同一斜面的________位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
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巩固提升
（3）减小图中水平面的粗糙程度，比较小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越_________，小车运动得越________。
（4）进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则小车会在水平面上做____________运动。
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本课小结
1．牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2．惯性
物理学上把物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质称为惯性。
3．力不是物体运动的原因 ,力是改变物体运动状态的原因。
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NO.5 课堂练习
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课堂练习
1．下列现象不属于惯性现象的是(　　)
A．锤头松了，将锤把在固定物上撞击几下，锤头就紧套在锤把上
B．用力拍衣服，衣服上的灰尘掉下来
C．跳伞运动员从飞机中跳下后，能缓慢下降
D．把铅球投掷到远处
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课堂练习
2．一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是(　　)
①列车突然向右启动
②列车突然向左启动
③列车向右运动时突然刹车
④列车向左运动时突然刹车
A. ①或②?????????????B. ②或③????????????
?C. ①或③?????????????D. ②或④??????????
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课堂练习
3．当用绳子拴住小球做圆周运动时,绳子突然断开,那么小球将(　　).
A．继续做圆周运动 B．运动逐渐减慢,最后停止
C．沿切线方向做直线运动 D．立即停止
4．下列关于运动和力的说法正确的是(　　)
A．宇宙飞船进入预定轨道,关闭发动机后绕地球匀速运动,它必须受到力的作用
B．行驶的汽车在关闭发动机以后会逐渐慢下来,是因为它没有受到力的作用
C．子弹从枪膛里射出以后能继续飞行,是由于受到火药燃气推力的作用
D．向上抛出的石头不断上升,是由于石头在运动过程中受到的抛力大于重力
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课堂练习
5．下列说法错误的是(　　)
A．力是使物体位置变化的原因 B．力是改变物体运动速度大小的原因
C．力是改变物体运动速度方向的原因 D．力是维持物体速度不变原因 ???
6．关于汽车的惯性,下列说法正确的是(　　)
A．汽车运动时有惯性，静止时没有惯性 B．汽车行驶的速度越大，惯性越大
C．汽车在急刹车时的惯性最大
D．汽车行驶时、静止时以及急刹车时的惯性一样大
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课堂练习
7．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．选用优质的材料，一定能用实验来直接证明该定律
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课堂练习
8．放在一辆足够长的表面光滑的平板车上的两个物体，随车一起在水平方向上做匀速直线运动，如图所示。当车突然停止时，这两个物体在车上（不考虑空气阻力）（ ）
A．一定不相碰
B．一定相碰
C．若两个物体质量相等，一定相碰
D．若两个物体质量不相等，一定相碰
课堂练习
9．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将 ，如果细线恰好断开的同时所有力消失则小球将 。