力与运动学案.pdf
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1、力与运动 1、合力的概念 如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力。或者说,如果一个物体同时受到两个力,产生的效果可以用一个力来代替,那么,能够代替那两个力作用效果的力,就叫做那两个力的合力。求两个力的合力叫做力的合成。2、在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小,等于这两个力的大小之和,合力的方向跟两个力的方向相同;方向相反的两个力,合力的大小等于两力大小之差,合力的方向跟较大的那个力方向相同。3、伽利略斜面实验:三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:保证小车开始沿着平面运动的速度相同。实验得出得结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越远。伽利略的推
2、论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法在实验的基础上,进行理想化推理。(也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端。4、牛顿第一定律:牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。说明:A、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,且经受住了实践的检验 所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是 我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。B、牛顿第一定律的内
3、涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。5、惯性:定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。6、惯性与惯性定律的区别:A、惯性是物体本身的一种属性,而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。B、任何物体在任何情况下都有惯性,(即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力),物体受非平衡力时,
4、惯性表现为“阻碍”运动状态的变化;惯性定律成立是有条件的。人们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,请就以上两点各举两例(不要求解释)。答:利用:跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离;包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。7、平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态。8、二力平衡:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。9、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上 概括:二力平衡条件用四字概括“同体、等大、反向、共线”。10、平衡力与相
5、互作用力比较:相同点:大小相等方向相反作用在一条直线上不同点:平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力;相互力作用在不同物体上是相同性质的力。11、力和运动状态的关系:物体受力条件 物体运动状态 说明 力不是产生(维持)运动的原因 受非平衡力 合力不为 0 力是改变物体运动状态的原因 12、应用:应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。画图时注意:先画重力然后看物体与那些物体接触,就可能受到这些物体的作用力 画图时还要考虑物体运动状态。不受力 合力为0 静止 运 动运动快慢改变 运动状 第八章 力与运动 力的合成 一、复习回顾 1力的三要素:_,_和_。2力的作用效果:力可以改变物体的_,也
6、可以改变物体的_。二、尝试学习 1、思考:在卫生大扫除时,经常遇到一个人提不动一桶水的情况,这时我们最先想到的方法是什么如果老师一个人就能提起这桶水,这种现象能说明什么问题 2什么是合力与分力 课堂学习 一、合力与分力 同样的一桶水,两个小孩一起提了起来,一个大人独自提了起来。请用力的示意图描述出两种情景下,水桶受到的“拉”力。有何发现一个大人对水桶的_的作用效果与两个小孩同时对水桶的_的作用效果是相同的,也就是说大人的_个力的作用效果和小孩的_个力的作用效果是_。我们就说,这“一个力”是那“两个力”的_,那“两个力”是这“一个力”的_。拓展:当几个力共同作用在一个物体上时,它们的作用效果可以
7、用一个力来代替,这个力就称为那几个力的_,那几个力就叫这个力的_。温馨揭示:对合力与分力的几点理解。(1)合力不是物体受到的另一个力,只是跟几个力共同作用的效果相同的“力”。分力是实际存在的,合力是等效替代出的假想的。(2)分力与合力都作用在同一物体上。(3)合力并非“和”力,不能简单地加减得出,应根据实际情况分析。及时练习 1关于合力与分力,下列说法正确的是()A、一只水桶能被两个小孩提起,也能被一个大人提起,所以水桶受到了三个力的作用 B、合力就等于分力之和 C、合力和分力都是实际存在的力 D、合力的作用效果可以替代分力的作用效果 2、什么叫力的合成 。力的合成有多种情况,最简单的力的合成
8、是 的力的合成。二、科学探究:同一直线上力的合成的规律 1同一直线上的二力的合成有哪两种情况 2如何设计实验探究同一直线上两个力的合成。(1)实验设计:如何知道一个力就是另外两个力的合力 (2)分组实施探究,在课本 P24 的表格中记录结果,并分析得出结论。及时练习 2下图是小明在探究同一直线上两个力的合成的实验图。图中粗线为橡皮筋,其原长为AE,受力后伸长为 AE,钩码每个重。F1 F2 F F1 与 F2 同向 大小 大小 大小 方向 方向 方向 F1 与 F2 反向 大小 大小 大小 方向 方向 方向 E E E E A A F2 E E A F1 F1 F2 F 根据以上实验结果,分析
9、讨论同一直线上二力合成的情况:当两个分力方向相同时,合力的大小如何方向怎样 当两个分力方向相反时,合力的大小如何方向怎样 由此可得出结论:a同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小_,方向跟这两个力的方向_。合力的表达式:_;b同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小_,方向跟_的力的方向相同。合力的表达式:_ 拓展思考:(1)同一直线上多个力合成:先求出任意两个力的合力,再求这个合力与第三个力的合力,以此类推,就可以完成多个力的合成。(2)不在同一直线上的两个合力,介于在同一直线上的两力的最大合力(_)与最小合力(_)之间。(括号内填“同向”或者“反向”)
10、及时练习 3把一个重力是 5N 的足球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对它的阻力恒为,则足球在竖直上升和下落过程中所受的合力分别是()5N 及时练习 4从树上落下的苹果,在下落过程中受到重力和空气阻力的作用,关于苹果的受到的合力的大小和方向,正确的是()A、大于 3N,方向向上 B、小于 3N,方向向上 C、大于 3N,方向向下 D、小于 3N,方向向下 及时练习 5在世界女排锦标赛上,我国排球队长冯坤发球时,把球竖直向上抛出,则()A.球上升和下降过程中,受的阻力方向都向上 B.球上升和下降过程中,受的阻力方向都向下 C.球上升的过程中,受到的重力和阻力,合力方向向下 D.球下降的过程中,受
11、到的重力和阻力,合力方向向上 当堂检测 1、作用在同一直线上的两个力1F和2F,其中1F=15N,2F=9N,则它们的合力()A.一定为 24N B.一定为 6N C.可能为 24N 或 6N D.无法确定 2、作用在同一物体上的两个力1F和2F,其中1F=15N,2F=9N,则它们的合力()A.一定为 24N B.一定为 6N C.只可能为 24N 或 6N D.无法确定 3、1F、2F是同一水平直线上的两个力,它们的合力大小为 30N,方向向左,且1F的大小为 10N,则关于2F的大小和方向,下列说法正确的是()A2F的大小一定是 20N B2F的大小一定是 40N C2F的方向一定沿水平
12、方向向左 D2F的方向可能向右,也可能向左 4、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_。5、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_。6、同一直线上的两个力 F1 和 F2 作用在同一物体上,已知 F120 N,F230 N它们的合力可能是()A大小为 50 N,方向与 F1 相反 B大小为 50 N,方向与 F2 相反 C大小为 10 N,方向与 F1 相同 D大小为 10 N,方向与 F2 相同 7、物体在水平方向受到两个力的作用,该两个力的合力
13、如图 815 所示,已知 F135 N,方向向右,则另一个力 F2 的大小和方向是()A15 N,向右 B55 N,向右 C15 N,向左 D55 N,向左 8、图中,甲同学用力 100 牛,乙同学用力 200 牛(二力在同一直线上),则:在(1)图中,合力为_牛,方向_;在图(2)中,合力为_牛,方向_ 9、一群人和一头大象拔河设在拔河过程中大象和人群的拉力都是4102N,则绳所受的合力是_N 10、研究同一直线上方向相同的两个力合成的实验如图所示,实验过程中,需要同时用力 F1、F2F1 F2 F 拉弹簧和单独用力F拉弹簧,这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达_的位置(先填“不同”或“相同”)1
14、1、用 8 牛竖直向下的力把重 5 牛的木块紧紧压在地面上,地面受到的压力是 牛;如果用同样大小的力把同样重的木块紧紧压在天花板上,天花板受到木块的压力是 牛 12、如图 7-49 甲所示是用 250N 的力竖直向上提起重为 200N 的水桶,用图示表示出水桶所受的合力 13、小红和小明沿着水平方向推、拉一辆小车,如图 749 乙所示,在图中以“0”点代表小车,用力的图示法画出他们对小车的合力 小结整理 存在的问题与疑惑 牛顿第一定律和惯性(1)力的作用效果:可以改变物体的_,也可以改变物体的_;物体运动状态的改变包括:静止到运动,_,快到慢,_,以及运动_的改变。物体的形变有两类:_形变和_
15、形变。(2)已知_求_叫做力的合成,最简单的力的合成是_的_个力的合成,同向时,合F=_,方向_;反向时,合F=_,方向_。(3)若作用在物体上的同一直线上的两个分力,大小相等,方向相反,则说明该物体受到的合力为_N。那能说明该物体不受力吗_ 1、牛顿第一定律【思考】a.离开脚的足球会在草皮上滚动一段距离后逐渐停下来。是什么力使足球停下来_ b.如果是在平整的地面上用同样大小的力踢足球,足球也会运动一段距离后停下来。这段距离和草皮上的距离一样吗为什么_【猜想】物体的运动是否需要力的作用如果物体不受力,情况会怎样 (1)实验探究:提出问题:运动的物体若不受其他物体的作用,会一直运动下去吗 猜想:
16、_ 设计实验和制定计划:让滑块从斜面上滑下,逐渐减小水平面的粗超程度,测量滑块的运动距离,推论出当水平面没有摩擦时滑块的运动情况,验证猜想。【注意】斜面的斜度应保持_,滑块下滑的高度应该_。进行实验和收集证据 a.实验器材:_,_,_,_等。b.数据记录 实验中用同样地滑块从_高度下滑的目的是_ 分析论证 结论:接触面越光滑,滑块受到的摩擦力越_,运动的距离越_。推论:假如没有摩擦力,滑块将_,且运动的方向和速度_,即滑块作_运动。(2)牛顿第一定律 牛顿在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出:一切物体在没有受到外力作用时,总序号 水平接触面 摩擦力 运动距离 1 毛巾 2 棉布 3
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