牛顿第一定律二力平衡复习.ppt

第五单元古老而现代的力学第五单元古老而现代的力学考向探究考向探究考向探究考向探究考点聚焦考点聚焦考点聚焦考点聚焦第第9 9课时牛顿第一定律二力平衡课时牛顿第一定律二力平衡 考 点 聚 焦第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究考点考点1 1牛顿第一定律牛顿第一定律 古古人人观观点点人物人物观观点点备备注注亚亚里士多德里士多德力是力是维维持物体运持物体运动动的原因的原因通通过过想象思考想象思考伽利略伽利略物体的运物体的运动动不需要不需要力来力来维维持持通通过实验进过实验进一步一步推理推理牛牛顿顿一切物体在没有受一切物体在没有受到力的作用到力的作用时时，总总保持保持_状状态态或或_状状态态实验实验假想假想推推理理牛牛顿顿第一定第一定律律静止静止 匀速直线运动匀速直线运动 第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学（续表）（续表）使小使小车车从同一高度滑下，其目的是使小从同一高度滑下，其目的是使小车车到到达水平面达水平面时时的的_相同；相同；在在这这一一实验实验中需要改中需要改变变的是接触面的的是接触面的_，做法是分，做法是分别别将毛巾、棉布、木板将毛巾、棉布、木板铺铺上，分上，分别进别进行行实验实验；实验实验中通中通过观过观察小察小车车在水平面上运在水平面上运动动的的_来来显显示阻力示阻力对对物体运物体运动动的影响的影响实验实验过过程程_、转换转换法法探究方法探究方法实验实验装置装置探究：阻力探究：阻力对对物体运物体运动动的影响的影响控制变量法控制变量法 速度速度 粗糙程度粗糙程度 距离距离 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学（续表）（续表）得出得出结论结论平面越光滑，小平面越光滑，小车车运运动动的距离的距离_，这这说说明小明小车车受到的阻力越小，速度减小得受到的阻力越小，速度减小得_进进行推理行推理如果运如果运动动的物体不受力，它将永的物体不受力，它将永远远做做_运运动动牛牛顿顿第一第一定律定律一切物体在没有受到力的作用一切物体在没有受到力的作用时时，总总保持保持_状状态态或或_状状态态越长越长 越慢越慢 匀速直线匀速直线 静止静止 匀速直线运动匀速直线运动 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学 点拨点拨 (1)“(1)“一切一切”是说牛顿第一定律对于所有的物体普遍是说牛顿第一定律对于所有的物体普遍适用。适用。(2)“(2)“没有受到力的作用没有受到力的作用”是指定律成立的条件，有两种情是指定律成立的条件，有两种情况：一是理想状况，即物体确实没有受到任何力的作用；二是况：一是理想状况，即物体确实没有受到任何力的作用；二是指物体所受各力的总效果为零。指物体所受各力的总效果为零。(3)“(3)“总保持静止状态或匀速直线运动状态总保持静止状态或匀速直线运动状态”实质是：物体实质是：物体保持原来运动状态不变，即物体不受外力作用时，原来静止的保持原来运动状态不变，即物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远静止，原来运动的物体会保持原来的速度和方向做物体将永远静止，原来运动的物体会保持原来的速度和方向做匀速直线运动，直到有外力改变这种运动状态。这里的匀速直线运动，直到有外力改变这种运动状态。这里的“或或”指两种状态必居其一，不能同时存在。指两种状态必居其一，不能同时存在。考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究考 向 探 究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学探究探究1 1 惯性惯性例例1 1 20152015潍坊潍坊 (多选多选)如图如图9 91 1所示，锤子的锤头变松了，所示，锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。则下列说人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。则下列说法正确的是法正确的是()图图9 91 1A A锤柄下端受到撞击时，锤柄先停止运动锤柄下端受到撞击时，锤柄先停止运动B B锤柄下端受到撞击时，锤头先停止运动锤柄下端受到撞击时，锤头先停止运动C C这利用了锤头的惯性，锤头质量越大越容易套紧这利用了锤头的惯性，锤头质量越大越容易套紧D D这利用了锤头的惯性，锤头质量越小越容易套紧这利用了锤头的惯性，锤头质量越小越容易套紧AC AC 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学考点考点2 2惯性惯性 定定义义一切物体都有保持原来运一切物体都有保持原来运动动状状态态不不变变的性的性质质理解理解惯惯性是物体的固有性是物体的固有_，一切物体，一切物体在任何情况下都有在任何情况下都有惯惯性性记忆记忆口口诀诀：物：物体有体有惯惯性，性，惯惯性物属性，大性物属性，大小小质质量定，无量定，无论动论动与静与静惯惯性性_力，力有三要素，力，力有三要素，惯惯性只性只有大小；所以我有大小；所以我们对惯们对惯性性进进行描述行描述时时，只，只能能说说某物体某物体“具有具有”或或“由于由于”惯惯性，而不能性，而不能说说某物体某物体“受到受到”或或“产产生生”了了惯惯性性惯惯性的大小只与物体的性的大小只与物体的_有关，有关，质质量大，物体的量大，物体的惯惯性就性就_，运，运动动状状态态就不容易改就不容易改变变；与物体是否受力、是否运；与物体是否受力、是否运动动、运、运动动快慢、是否失重等均无关快慢、是否失重等均无关利用利用如拍打衣服上的灰如拍打衣服上的灰尘尘，体育比，体育比赛赛中的各种投中的各种投掷项掷项目、跳目、跳远远等等危害危害如大多数的交通事故、如大多数的交通事故、绊绊倒等倒等属性属性 不是不是 质量质量 大大 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学考点考点3 3二力平衡二力平衡 1 1力的平衡和平衡状态力的平衡和平衡状态物体受到几个力的作用时，如果保持物体受到几个力的作用时，如果保持_或或_状态，我们就说这几个力的作用效果相互状态，我们就说这几个力的作用效果相互_，相当于，相当于_，我们就说这几个力平衡，这时物体处于平衡状态。，我们就说这几个力平衡，这时物体处于平衡状态。静止静止 匀速直线运动匀速直线运动 抵消抵消 不受力不受力 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学2 2二力平衡的条件二力平衡的条件 实验实验装置如装置如图图甲所示，甲所示，实验实验中通中通过过改改变变砝砝码码的的_来探究二力的大小关系；通来探究二力的大小关系；通过过扭扭转转小小车车松松手后手后观观察小察小车车的状的状态态，来探究二力是否在，来探究二力是否在_设计设计实验实验装置装置探究：二力平衡的条件探究：二力平衡的条件物体在受到两个力的作用物体在受到两个力的作用时时，如果能保持，如果能保持_状状态态或或_状状态态，称称为为二力平衡二力平衡定定义义静止静止 匀速直线运动匀速直线运动 质量质量 同一条直线上同一条直线上 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学得出得出结论结论作用在同一物体上的两个力，如果大小作用在同一物体上的两个力，如果大小_，方向方向_，并且在，并且在_，这这两个力就两个力就彼此平衡。可巧彼此平衡。可巧记为记为“同物、等大、反向、共同物、等大、反向、共线线”八八字口字口诀诀实验实验改改进进建建议议把教材把教材实验实验器材中的小器材中的小车车改成硬改成硬纸纸板，同板，同时时增加一把剪刀，便于把一个物体剪成两个物体，探增加一把剪刀，便于把一个物体剪成两个物体，探究究“同物同物”条件；并且把硬条件；并且把硬纸纸板支撑起来，不再与桌板支撑起来，不再与桌面接触，降低摩擦力面接触，降低摩擦力对实验对实验的影响的影响(如如图图乙所示乙所示)应应用用已知一个力的大小和方向，确定另外一个力的大已知一个力的大小和方向，确定另外一个力的大小和方向小和方向判断物体是否判断物体是否处处于平衡状于平衡状态态或或寻寻找使物体找使物体处处于平于平衡状衡状态态的方法的方法（续表）（续表）相等相等 相反相反 同一条直线上同一条直线上 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学 点拨点拨 力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因；物体运动状态改变，一定受到而是改变物体运动状态的原因；物体运动状态改变，一定受到力的作用，但是物体受到力的作用，运动状态不一定改变力的作用，但是物体受到力的作用，运动状态不一定改变(如如受到平衡力的作用受到平衡力的作用)。考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学探究探究2 2 二力平衡二力平衡 图图9 92 2 C C 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学探究探究3 3运动与力的关系运动与力的关系C C 例例3 3 20152015莱芜莱芜 关于力和运动的关系，下列说法正确的是关于力和运动的关系，下列说法正确的是()A A物体不受力的作用时处于静止状态物体不受力的作用时处于静止状态B B做匀速直线运动的物体一定不受力的作用做匀速直线运动的物体一定不受力的作用C C物体运动状态改变时，一定受到力的作用物体运动状态改变时，一定受到力的作用D D物体运动速度越大，其惯性越大物体运动速度越大，其惯性越大考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学突破突破1 1 探究阻力对物体运动的影响探究阻力对物体运动的影响 牛顿第一定律的探究实验是力学中的一个重要实验，通过实验牛顿第一定律的探究实验是力学中的一个重要实验，通过实验探究得出了力不是维持物体运动状态的原因。试题往往从探究探究得出了力不是维持物体运动状态的原因。试题往往从探究的方法、实验结论的得出等方面进行考查。的方法、实验结论的得出等方面进行考查。例例1 120152015德阳德阳 在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料，在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料，让小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车在水平面上运动让小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车在水平面上运动的距离的距离(如图如图9 93 3所示所示)。伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类。伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验，并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律。似的实验，并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律。请回答下列问题：请回答下列问题：考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学图图9 93 3考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学(1)(1)让小车从斜面上的同一高度由静止自由滑下，是为了使让小车从斜面上的同一高度由静止自由滑下，是为了使小车到达水平面时的小车到达水平面时的_相同。相同。(2)(2)三次实验中，小车在三次实验中，小车在_表面上停止得最慢，是因表面上停止得最慢，是因为在该表面上受到的阻力最为在该表面上受到的阻力最_。(3)(3)进一步推理可知，若水平面绝对光滑进一步推理可知，若水平面绝对光滑(小车不受阻力小车不受阻力)，则小车将会在水平面上做则小车将会在水平面上做_运动。运动。(4)(4)研究过程中采用了研究过程中采用了_(_(选填选填“单纯的实单纯的实 验验”或或“实验加推理实验加推理”)的方法。的方法。初速度初速度 木板木板 小小 匀速直线匀速直线 实验加推理实验加推理 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学 该实验涉及的研究方法：该实验涉及的研究方法：(1)(1)转换法：阻力对小车运动的影响通过观察小车的运动距转换法：阻力对小车运动的影响通过观察小车的运动距离来判断，运动的距离越远，阻力对小车的运动影响越小。离来判断，运动的距离越远，阻力对小车的运动影响越小。(2)(2)控制变量法：小车的运动距离不但受阻力大小的影响，控制变量法：小车的运动距离不但受阻力大小的影响，还受到速度的影响，为了研究阻力对小车运动的影响，应控制还受到速度的影响，为了研究阻力对小车运动的影响，应控制速度相同，即让小车从斜面的同一高度自由滑下。速度相同，即让小车从斜面的同一高度自由滑下。(3)(3)科学推理法：在实验的基础上，提出假设推理，若物体科学推理法：在实验的基础上，提出假设推理，若物体不受力，将做匀速直线运动，也称为理想实验法。不受力，将做匀速直线运动，也称为理想实验法。考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学【拓展延伸拓展延伸】结合上例探究以下问题：结合上例探究以下问题：(1)(1)小车从斜面顶端下滑到底端的过程中，小车的重力势能小车从斜面顶端下滑到底端的过程中，小车的重力势能转化为动能和转化为动能和_能。能。(2)(2)当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是_。(填选项前的字母填选项前的字母)A A小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力B B小车受到的重力和小车对木板的压力小车受到的重力和小车对木板的压力C C小车受到的重力和木板对小车的支持力小车受到的重力和木板对小车的支持力 内内 C C 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学(3)(3)李华同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己李华同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？她作出了以下猜想，你认为其己将会处于怎样的运动状态呢？她作出了以下猜想，你认为其中准确的是中准确的是_。(图图9 94 4中的黑点表示李华同学中的黑点表示李华同学)图图9 94 4 A A 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学突破突破2 2 二力平衡实验二力平衡实验 本实验的考点主要集中在实验器材的选择及实验时怎样减小摩本实验的考点主要集中在实验器材的选择及实验时怎样减小摩擦阻力对实验的影响；由于二力平衡的条件有四个，因此实验擦阻力对实验的影响；由于二力平衡的条件有四个，因此实验时要有控制变量的思想。题目往往将二力平衡与力和运动的关时要有控制变量的思想。题目往往将二力平衡与力和运动的关系结合在一起，考查同学们的综合分析能力和实际应用能力。系结合在一起，考查同学们的综合分析能力和实际应用能力。例例2 2在在“探究二力平衡条件探究二力平衡条件”的实验中：的实验中：(1)(1)甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的装置如图甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的装置如图9 95 5所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：_。减小摩擦力对实验的影响减小摩擦力对实验的影响 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学图图9 95 5(2)(2)当物体处于静止状态或当物体处于静止状态或_状态时我们认为它状态时我们认为它处于平衡状态，在本实验中让小车静止而不做匀速直线运动的处于平衡状态，在本实验中让小车静止而不做匀速直线运动的原因是：原因是：_。匀速直线运动匀速直线运动 静止比匀速直线运动状态更容易控制和观察静止比匀速直线运动状态更容易控制和观察 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学(3)(3)乙组同学在线的两端挂上托盘并放上砝码，通过调整乙组同学在线的两端挂上托盘并放上砝码，通过调整_来改变拉力的大小，当左右盘内放的砝码数来改变拉力的大小，当左右盘内放的砝码数量不等时，则小车会量不等时，则小车会_，只有当两盘内所放砝码数量，只有当两盘内所放砝码数量相等时，即小车受到向左和向右的拉力相等时，小车才会保相等时，即小车受到向左和向右的拉力相等时，小车才会保持静止，说明平衡的两个力要满足：持静止，说明平衡的两个力要满足：_；_。(4)(4)当小车平衡时，乙组同学用手将小车扭转一个角度，松手当小车平衡时，乙组同学用手将小车扭转一个角度，松手后小车后小车_(_(选填选填“能能”或或“不能不能”)平衡，观察到小车会发平衡，观察到小车会发生生_，恢复到原来位置后处于静止状态，设计这个步骤的，恢复到原来位置后处于静止状态，设计这个步骤的目的是探究目的是探究_。砝码的数量砝码的数量 运动运动 大小相等大小相等 方向相反方向相反 不能不能 扭转扭转 平衡的两个力是否作用在同一条直线上平衡的两个力是否作用在同一条直线上 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学 在实验中，要考虑到误差带来的影响，其中产生误在实验中，要考虑到误差带来的影响，其中产生误差的因素有：小车与桌面间的摩擦力、细绳与滑轮间的摩擦差的因素有：小车与桌面间的摩擦力、细绳与滑轮间的摩擦力、桌子没有水平放置等。力、桌子没有水平放置等。考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学【拓展延伸拓展延伸】结合上例探究以下问题：结合上例探究以下问题：(1)(1)实验时，乙组同学发现当向左边和右边同时加入一个相等实验时，乙组同学发现当向左边和右边同时加入一个相等重量的砝码时，小车处于静止状态。但再把右边的砝码换成一重量的砝码时，小车处于静止状态。但再把右边的砝码换成一个较重的砝码时，发现小车仍然处于静止状态，出现这种现象个较重的砝码时，发现小车仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是的原因是_，这时小车在水平方，这时小车在水平方向上受到的力向上受到的力_(_(选填选填“平衡平衡”或或“不平衡不平衡”)。为了避。为了避免这种现象产生，实验桌面应该尽量选择免这种现象产生，实验桌面应该尽量选择_(_(选填选填“光光滑滑”或或“粗糙粗糙”)的桌面。的桌面。小车与桌面间的摩擦力大小车与桌面间的摩擦力大 平衡平衡 光滑光滑 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学(2)(2)在探究该实验时，小华同学课下设计了如图在探究该实验时，小华同学课下设计了如图9 96 6所示的实所示的实验装置，同学们认为小华的实验装置最好，其主要原因是验装置，同学们认为小华的实验装置最好，其主要原因是_。(填序号填序号)A A减小摩擦力和小卡片的重力对实验结果的影响减小摩擦力和小卡片的重力对实验结果的影响 B B小卡片是比较容易获取的材料小卡片是比较容易获取的材料C C容易让小卡片在水平方向上保持平衡容易让小卡片在水平方向上保持平衡D D小卡片容易扭转小卡片容易扭转 图图9 96 6 A A 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究第五单元第五单元 古老而现代的力学古老而现代的力学(3)(3)在小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪开，并观察随在小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是：之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是：_。两个力必须作用在同一物体上两个力必须作用在同一物体上 考点聚焦考点聚焦考向探究考向探究