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1.研究阻力对物体运动的影响时,我们用同样的
斜面,让小车从同一高度滑下,而通过换毛巾、
棉布来改变桌面的粗糙程度,研究 对小车
运动的影响,这里采用的是 的方法.
2.牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用
时,总保持 状态或 状态.牛顿第
一定律是在对实验事实进行分析的基础上,进
一步 得出的,因此 用实验
直接验证这一定律.
阻力
控制变量
静止 匀速直线运动
推理而概括
不可能
自主学习 预习检测
3.物体保持 不变的特性叫做惯性.惯性是物
体本身所具有的 ,一切物体在任何时候都具
有 .惯性大小只与物体 有关, 越大,
惯性越大,运动状态不容易 .
运动状态
性质
惯性 质量
质量
改变
4. 滑旱冰时,不蹬地面也能向前滑,是利用 .惯性
正方:
玩滑板车时,
人不蹬地,车
最终会停下来。
说明物体运动
需要力来维持。
反方:
滑板车滑行
时,人没有蹬
地,车还继续
前进。说明物
体运动不需要
力来维持。车
停下来是因为
受到阻力的作
用。
你认为谁正确?
情景导入 生成问题
1.维持运动真的需要力吗?
生活中还有哪些类似滑板车的现象呢?
自研互学 生成新知
一、阻力对物体运动的影响
自古以来,就有很多人认为:
物体的运动需要力来维持。
伽利略认为:物体的运动不需要
力来维持,运动的物体之所以停
下来,是因为受到了阻力的作用。
通过实验研究
运动和力之间是什么关系呢?
一、探究:阻力大小对物体运动的影响
1.提出问题: 如果所受阻力不同,小车在水平
面上运动速度减小的快慢一样吗?
2.建立假设: 摩擦力越小,物体在水平面上运
动的距离越远。
演示实验
在同一斜面
的同一高度
同一小车从
静止下滑
到达斜面底
端速度相同
棉布表面
木板表面
比较小车滑行的距离
阻力对物体运动的影响
3.设计实验:
最大 最短
较长较大
最长较小
?阻力为零光滑表面
4、收集事实和证据
5.得出结论:
水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越
______,通过的距离越_______,运动时间越______,
速度减小得越________。
小 大
慢
推测
假如有一个平面绝对光滑,那么小车在运
动中将不受到任何阻力,情况又会是怎样
呢?
长
动画演示:伽利略理想实验
进一步推测
如果物体受到的阻
力为零,速度就不
会减小,它将永远
运动下去。
分析类似实验
牛顿
总结伽利略等
人的研究成果
牛顿第一定律
(物理学基本定律之一)
牛顿第一定律: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.
1.该物体不受任何力的作用;
2.该物体所受力的共同作用效果等效于0.
两种状态必须且只能居其一
牛顿第一定律不是由实验直接得出的定律,而是在大
量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的.
由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验.
二、牛顿第一定律
1.“一切”适用于所有物体。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
3.“总”一直、不变。
定律解读
4.“或”指物体不受力时,原来静止的总保持静
止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速
直线运动。两种状态必有其一,不同时存在。
5.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,
用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证
明。
6.牛顿第一定律说明了力和运动的关系:力不
是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状
态的原因。
动画演示
(鼠标点击弹簧片)
物体具有保持原来匀速直线运动或静止状态的
性质,我们把这种性质叫做惯性。
牛顿第一定律也称惯性定律
三、惯性
概念解读
(1)普遍性:一切物体在任何情况下都具有
惯性,与物体是否受力及所处状态无关.
(2)大小:惯性的大小仅取决于物体的质量:
质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小.
(3)性质:保持静止状态或匀速直线运动状态不
变,也就是说静止的物体具有保持静止状态的性
质,运动的物体具有保持匀速直线运动状态的性
质.
(4)惯性是物体的固有属性,不是力.力是物体对
物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个
相互作用的物体,单独一个物体不会出现力的作
用.惯性是每个物体都有的,不需要两个物体的相
互作用.惯性只有大小没有方向,惯性是维持物体
运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因,
没有力物体仍可做匀速直线运动.
(5)牛顿第一定律和惯性的区别和联系:
物体不受力时,总保持静止状态或匀速
直线运动状态的原因是物体具有惯性.
如果物体没有惯性,那么就不会存在牛
顿第一定律这一规律.所以说惯性是因,牛顿
第一定律是果.
动画演示:惯性现象知识讲解
掷铅球
投篮
跳远
紧固
锤头
也要避免惯性带来的危害
雨雪天减速 开车系安全带
磁悬浮列车均采用全封闭的车厢,其原
因之一是要防止高速运动的列车上掉落的物
体造成不必要的伤害事故.
课堂小结 系统归纳
阻力对物体
运动的影响 维持物体的运动
不需要力,力是
改变物体运动状
态的原因
牛顿第一定律:
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.
惯性、惯性的应用与防止
一、观看动画解释现象
当堂演练 达成目标
2、牛顿第一定律适用于 物体,原来静止的物
体在不受外力作用时总保持 状态,而原来运
动的物体在不受外力作用时总保持 。
一切
静止
匀速直线运动
3. 下列说法正确的是 [ ]
A. 物体不受力作用就一定静止。
B. 物体不受力作用就一定是匀速直线运动。
C. 物体受力才能运动。
D. 以上说法都是错误的。
D
4、乒乓球在上抛过程中,假如它受到的所有
的力突然全部消失,它将( )
A、先上升,后下落 B、匀速上升
C、保持静止 D、可以向各个方向运
动
B
5、 原来作曲线运动的物体,突然去掉所有外
力,物体作________ 运动。匀速直线运动
6、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是
( )
A、必须有力作用在物体上,物体才能运动,没
有力的作用物体就静止下来
B、物体的运动状态发生改变,一定有力作用在
物体上
C、物体做直线运动时,一定受到了力的作用
B
1.同学们在一起讨论运动和力的关系.小明
认为,一切物体只有受力才能保持匀速直线运动,
不受力总是静止的;小华认为,一切物体只有受
力才能保持静止,不受力总是做匀速直线运动.
他们的说法对吗?为什么?
解答:他们的说法都不对.牛顿第一定律告
诉我们,在不受外力作用时,原本静止的物体保
持静止状态不变,原本运动的物体,将保持原来
的速度做匀速直线运动,即力是改变物体运动状
态的原因,物体运动并不需要力来维持.
(见教材P19动手动脑学物理)课后习题解答
2.如图,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋
子飞出而上面的棋子落下.你能解释这是为什
么吗?
解答:这是因为中间的棋子
由于受到力的作用,沿力的
方向飞出,上面的棋子由于
惯性,而保持原来的静止状
态,在重力的作用下,上面
的棋子落回原来的位置.
3.分析下列现象是怎样利用惯性的.
(1)通过拍打窗帘清除它上面的浮灰.
(2)标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需
要助跑.
拍打窗帘,窗帘由于力的作用,由静止变为运
动,浮灰由于惯性保持原来的静止状态,所以
就和窗帘分开.
先助跑可使标枪投掷时获得较大的速度,而标枪
具有惯性,将保持投掷时的速度向前运动,从而
运动较长的距离(即投掷得较远).
4.在一列匀速直线行驶的列车内,一位
同学相对于车厢竖直向上跳起,他是否
会落在车厢内原来的起跳点?说出你的
理由.
解答:他会落在车厢内原来的起跳点.因为该
同学相对于车厢竖直向上跳起时,由于惯性,
在水平方向上他会保持原来的运动速度不变,
所以会落回原来的起跳点.
1.平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持
状态或 状态,我们就说这个物体处
于平衡状态;使物体处于 的两个力
(或多个力)称为平衡力.
2.二力平衡条件:作用在 物体上的两个力,
如果大小 、方向 ,并且作用在同一条直
线上,这两个力就彼此平衡.
3.物体受到的一对平衡力 (填“能”或“不
能”)改变物体的运动状态.
静止 匀速直线运动
平衡状态
同一
相等 相反
不能
自主学习 预习检测
当甲、乙两位同学在门
里、门外(同一位置,
用力方向相反)推门时,
如果要门保持静止不动,
需要满足什么条件?
情景导入 生成问题
复习提问: 请说出牛顿第一定律内容。
物体不受力时
物体受力时
静止状态
或
匀速直线运动状态
运动状
态不变
变速运动
静止状态
或
匀速直线运动状态
不存在
左图口杯处于什么
状态?它受到力的
作用吗?若受到,
它又受到那些力的
作用?这些力可能
存在什么关系?
F
G
静止状态---平衡状态
物体受到力的作用时,能不能处于静止状态呢?
自研互学 生成新知
右图是被匀速吊起的货物,
它受到力的作用吗?若受
到,又受到哪些力的作用
呢?这些力也可能存在什
么关系呢?
F
G
匀速直线运动状态 ---平衡状态
物体受到力的作用时,能不能处于匀速直线运动
状态呢?
静止状态
匀速直线运动状态
平衡状态
一、平衡状态
下列情况是否是平衡状态:
•小孩荡秋千
•雨点匀速竖直下落
•课桌上静止的笔盒
•正在行走的秒针
•水平匀速飞行的飞机
√
√
√
×
×
二、力的平衡
1.物体在受到几个力的作用时,如果保持静止
或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
只受两个力
二力平衡
2.静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
二力平衡最简单。那么什么样的两
个力才能使物体处于平衡状态呢?
装置仍如上图,但在两边的绳套上挂等重的钩码。
放开塑料板后,塑料板将 。
如图,在两边的绳套上挂
不等重的钩码。放开塑料
板,塑料板 。滑向一边
保持平衡
实验一
实验二
实验一 实验二
在实验一和实验二中:
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态
是否改变大小 方向 是否在一条直线上
不相等 相反 在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不改变
……
如图,在两边的绳套上挂等重的钩码,将塑料
板稍向下移动,使两个拉力的方向成一定角度。
放开塑料板,塑料板将 。向上移动
实验三
如图,在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑
料板扭转一个角度,使拉塑料板的细绳相互平
行,但不在同一直线上。放开塑料板,塑料板
将 。转动
实验四
实验三 实验四
在实验三和实验四中:
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态
是否改变大小 方向 是否在一条直线上
相等 成一定
角度 不在同一条直线上 改变
相等 相反 不在同一条直线上 改变
……
结合四个实验:
实验
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态
是否改变大小 方向 是否在一条直线上
一 不相等 相反 在同一条直线上 改变
二 相等 相反 在同一条直线上 不改变
三 相等 成一定
角度 不在同一条直线上 改变
四 相等 相反 不在同一条直线上 改变
三、二力平衡条件
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。
简记:同体、等大、反向、共线。
例如:
桌面上的书
平衡力 相互作用力
书受到的重力与
桌面对书的支持力
书对桌面的压力与
卓面对书的支持力
G
N
F
N
平衡力与相互作用力的区别
大小相等
方向相反
作用在同一物体上
大小相等
方向相反
作用在相互作用的
两个物体上
平衡力 相互作用力
平衡的两个力,如果撤掉其中一个力,不影响
另一个力的存在;而相互作用的两个力如果撤
掉其中一个力,另外一个力就不再存在了。
四、二力平衡条件的应用
G
F
已知物体受力
已知物体状态
已知拉力大小
求重力大小
二
力
平
衡
条
件
一辆小车受到50 N的拉
力和30 N的阻力,车怎
样运动?
v
G
N
F1=50 N F2=30 N
已知物体受力
二
力
平
衡
条
件
物体运动状态
五、运动和力的关系
1、力是改变物体运动状态的原因;
2、物体的运动不需要力来维持;
不受力或受平衡力3、物体静止或匀速
4、物体受平衡力
5、物体受非平衡力
静止或匀速直线
运动状态改变
6、运动状态改变,一定有力作用在物体上,并
且是不平衡的力;
7、有力作用在物体上,运动状态不一定改变;
平衡力 运动状态不改变
F
G
向上匀速: F=G
向下匀速: F=G
静止: F=G
非平衡力 运动状态改变
F
G
向上加速:
向下加速:
F>G
F<G
课堂小结 系统归纳
二力平衡
平衡状态:
①静止
②匀速直线运动
条件:同体
等值
反向
共线
应用:
①根据物体的平
衡状态,分析作
用力;②根据物
体受力情况判断
物体的运动状态
平衡力与相互作用力的关系:
1、下图中,二力能平衡的是( )
5牛
5牛
3牛
3牛
2牛 2牛2牛
2牛
(A) (B)
(C) (D)
B
当堂演练 达成目标
2、将一本物理书放在水平桌面上,当书静止时,
书受到的平衡力是( )
A.书受到的重力和书对桌面的压力。
B.书受到的重力和桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D.桌子受到的重力和书对桌面的压力
B
3、关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A.物体不受外力,它一定保持静止
B.物体受到外力作用,运动状态一定改变
C.物体做匀速直线运动时,一定受到平衡力的作
用
D.物体运动状态改变了,它一定受到外力的作用
D
4、一个物体放在粗糙的水平面上,某人用水平方
向的力推物体但未推动,这是因为人对物体的推
力 ( )
A.小于地面对物体的摩擦力
B.大于物体受到的重力
C.等于地面对物体的摩擦力
D.等于物体受到的重力
C
5、起重机的钢丝绳上系着一个重G 的物体,绳子
的拉力为F,则 ( )
A.物体静止时,F=G
B.物体的0.1米/秒匀速上升时,FG
C.物体以0.2米/秒匀速上升时,FG
D.物体匀速下降时,FG
A
教材习题解答
1.在图8.2-4中,F1和F2是物体所受的方向相
反的两个力,哪些情况下,这两个力是平衡的?
(见教材P22动手动脑学物理)
2.在平直的地面上,一个人沿水平方向用20N
的力推一辆小车匀速向西运动,试画出小车所
受阻力的大小和方向.
解答:
3.质量40kg的小船静止在水面,它除了受到重
力之外,还受到另一个力的作用,这个力的大小
等于多少?方向如何?试着画出小船受力的示意
图.
解答:受到支持力
的作用,这个力大
小为392N,方向
竖直向上.(如图)
4.在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到几
对平衡力的作用(图8.2-5)?为什么说它们是
互相平衡的?请在图8.2-6上画出汽车受力的示
意图.
G
F支
F牵F阻
发生相对运动1.两个相互接触的物体,当它们__________
________________ __时,会在接触面上产生一种
___ _相对运动的力,这种力叫做摩擦力.
(或有相对运动的趋势)
阻碍
2.摩擦力产生的条件:
(1) ;(2) ;(3) ;
(4) .
接触 有压力
接触面粗糙
发生相对运动(或有相对运动的趋势)
自主学习 预习检测
3.摩擦力的方向:与物体做相对运动的方
向 .相反
4.滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的
和接触面的 有关;表面受到的 越
大,接触面越 ,摩擦力越大,与接触面面积
和物体运动_______________
_等无关.
压力大小 粗糙程度
压力 粗糙
大小 速度快慢或运动
状态
5.摩擦可分为:(1) ;
(2) ;
(3) .
静摩擦
滑动摩擦
滚动摩擦
6.摩擦力有时是阻力,有时是动力,所以当它为阻
力时,方向与物体运动方向 .当它为动力时,方
向与物体运动方向 .
相反
相同
7.摩擦有益也有害,有时需要增大 摩擦,
有时需要减小 摩擦,增大 和增大接触面
都可以增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有
(⑴) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
有益
有害 压力
粗糙程度
减小压力
使接触面变光滑
用滚动代替滑动
使接触面彼此分开
情景导入 生成问题
我们骑自行车时,停止用力蹬车,最后车子会
慢慢停下来,为什么?
受到摩擦阻力作用.
我们今天就来研究关于
摩擦力的问题.
自研互学 生成新知
两个互相接触的物体,当它们做相对
运动时,在接触面上会产生一种阻碍相
对运动的力,这个力叫滑动摩擦力。
摩擦力产生的
条件是什么?
一、认识摩擦力
请同学们双手掌心相对,一起来动手做几
个实验:
实验
实验1:双手并拢,用其中一只手推或拉,使其中
一只手在另一只手掌上运动,感受有没有一个阻
碍手运动的力;
实验2:双手并拢,保持双手不动,也不用力推或
拉,感受有没有一个阻碍手运动的力;
实验3:双手并拢,使双手做相向运动,感受有没
有一个阻碍手运动的力;
实验4:双手并拢,保持双手同时向上、向下运动,
感受有没有一个阻碍手运动的力.
(2) 当两个相互接触的物体,有发生相对运动
的趋势,但是还没有发生相对运动,就会在接触
面上产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种摩擦
力叫静摩擦力。
摩擦力产生的条件:
(1)接触;
(2)有压力;
(3)发生相对运动(或有相对运动的趋势);
(4)接触面粗糙.
肉眼看起来十分光滑的桌面,在显微镜下
观察也是凸凹不平的。
二、科学探究:影响摩擦力大小的因素
生锈的铁锁打不开,
滴油后就可以打开
搬运重物,底下
垫上圆木
摩擦力的大小与哪些因
素有关?
①物重;
②接触面所受压力;
③接触面粗糙程度;
④物体运动的速度;
⑤接触面面积的大小;
……
猜想
滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关?
实验方法:
————————
—.
控制变量法
测量滑动摩擦力
测量工具 弹簧测力计
测量原理 二力平衡
测量方法 用弹簧测力计水平拉动木块,使它
沿木板做匀速直线运动。
测量结果 F摩 = N
实验演示
动画演示:模拟实验
①作用在物体表面的压力:表面受到的压力越大,
滑动摩擦力越大.
②接触面的粗糙程度:接触面越粗糙,滑动摩擦
力越大.
③滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面
积无关.
归纳
影响滑动摩擦力大小的因素:
①压力大小;②接触面的粗糙程度.
(1)增大接触面粗糙程度
三、增大摩擦的方法
(2)增大压力,增大摩擦力
四、减少摩擦的方法
(1)减少接触面的粗糙程度。
(2)减小压力
(3)变滑动为滚动
(3)使接触面彼此分开
课堂小结 系统归纳
摩
擦
力
定义:两个互相接触并挤压的物体,当它们做相对运
动(或有相对运动趋势)时,在接触面上产生
的一种阻碍相对运动的力,叫做摩擦力.
产生条件: ①接触;②有压力;③发生相对运动(或有相
对运动的趋势);④接触面粗糙.
作用点:
方向:
作用:
在接触面上
与相对运动方向相反
阻碍物体的相对运动(有利也有弊)
影响其大小
的因素:
①压力大小;
②接触面的粗糙程度.
(1)增大_______
(2)使接触面变_______
(3)使_________变为________
(1)减小________
(2)减小接触面的__________
(3)使_________变成_________
(4)使接触面____________
增大摩擦
力的方法
减小摩擦
力的方法
压力
粗糙
滚动摩擦 滑动摩擦
压力
粗糙程度
滑动摩擦 滚动摩擦
互相分离
1.图1所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦
的是( )
2、小明用100N水平向右的力拉物体,使它
在水平面做匀速直线运动,则物体受到的摩
擦力是 N,方向向 。
C
100 左
当堂演练 达成目标
3.物体所受的摩擦力的大小与_ ___和接触面的
___ ____有关,一个重90N的铁块放在水平桌
面上,小红用30N的水平拉力使它向右做匀速
直线运动,铁块受到的摩擦力等于_ __N,方向向
__ _,如果拉力变大,摩擦力_____(填“变大”、
“不变”或“变小”)。
压力
粗糙程度
30
左 不变
4、用50N的力将重为20N的物体紧压在竖直墙壁
上静止不动,则物体受到的摩擦力的为_______N ,
方向是_______ 。
5、缝衣针表面磨得光滑是为了____ _;急刹车
时,紧握闸把是通过__ ___方法来增大摩擦;在
机器的转动部位装有滚珠轴承,它可以变__ ____
摩擦为___ __摩擦来减小摩擦。
20
竖直向上
减小摩擦
增大压力
滑动 滚动
5、缝衣针表面磨得光滑是为了____ _;急刹车
时,紧握闸把是通过__ ___方法来增大摩擦;
在机器的转动部位装有滚珠轴承,它可以变__
____摩擦为___ __摩擦来减小摩擦。
减小摩擦
增大压力
滑动 滚动
6.小明为了测定一个木块和桌面之间摩擦力的大
小,他应该用弹簧测力计拉着木块在桌面上沿水
平方向做 运动,若此时弹簧测力计
的示数是3.5N,则实验得出的摩擦力为
N。实验所用的原理是物体在 作用下,
物体做 运动。
匀速直线
3.5
平衡力
匀速直线
(见教材P26)
1.有些北方城市常常在下大雪后将煤渣撒在结冰
的路面上,你知道这是为什么吗?
解答:将煤渣撒在结冰的路面上,是为了增大
接触面的粗糙程度,从而增大摩擦.
教材习题解答
2.在自行车中有的设计是为了增大摩擦,有的是
为了减小摩擦.请各举两例说明是通过什么方法来
增大或减小摩擦的.
解答:①车轮处刻有凹凸不平的花纹,是增大接触
面的粗糙程度,增大摩擦力;刹车时,车轮由滚动
变为滑动,增大摩擦从而让车迅速停止;
②在轴承中加润滑油,使彼此接触的表面分开,从
而减小摩擦.
3.冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动.
一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同:蹬
冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料
制成.请你利用本节知识说明其中的道理.
解答:蹬冰脚的鞋底为橡胶制成
的,是利用增大接触面粗糙程度,
增大摩擦,不让脚打滑,滑行脚
的鞋底用塑料制成,使接触面光
滑,减小摩擦,利于滑行.
4.在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实
验中,有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面
积有关.如果要做这项研究,你认为应该如何设计
这个实验?
解答:应控制压力大小不变、接触面粗糙程度不
变,改变接触面积的大小,看摩擦力是否随接触
面积的大小的改变而改变.
5.如果上课时教室内的摩擦力突然消失10s,我们
身边的情境将会发生哪些变化?描述两个可能出现
的场景.
解答:
(1)微风吹动,课桌上的书本和文具会纷纷滑落;
(2)固定吊灯的螺钉会滑出,使吊灯落到地面;
(3)我们将无法走动;
(4)不能握住钢笔写字.