第第頁第八章《運動和力》知識點牛頓第一定律一、阻力對物體運動的影響1.兩種說法（1）物體的運動需要力來維持。（2）伽利略：物體的運動不需要力來維持，運動的物體之所以停下來，是因為受到了阻力的作用。（力是改變物體運動狀態的原因）2.實驗：探究阻力對物體運動的影響（1）實驗器材：小車、斜面、毛巾、棉布、木板、刻度尺（2）實驗過程：將毛巾、棉布依次鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在棉布上滑行的距離；去掉木板上的棉布，再次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在木板上滑行的距離。（3）實驗方法：控制變量法（物體運動受阻力和速度大?。?、科學推理法（或理想實驗法）、（轉換法：通過小車滑行距離判斷阻力大?。?）實驗注意：①斜面：給小車提供動力②在水平木板上鋪毛巾、棉布：改變阻力大小，以便探究阻力對物體運動的影響③小車從斜面頂端（同一高度）由靜止釋放目的：使小車到斜面底端速度相同（使小車到達水平面的初速度相同）（5）實驗結論：①小車受到的阻力越小，（速度減小的越慢），滑行的距離越遠（越大），②推測：如果運動的物體受到的阻力為0，速度將不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。（6）沒有絕對光滑的表面，物體都要受到力的作用，因此阻力為零的情況不能用實驗直接驗證，只能根據實驗現象進一步推測。但這個結論以實驗為基礎，進一步推理得出，所以是有科學依據的。二、牛頓第一定律：（也叫慣性定律）1.牛頓第一定律內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態（1）一切：對所有物體普遍適用（固液氣、靜止運動、質量大小等）（2）總：總是這樣，沒有例外（3）或：兩種狀態必有其一，不能同時存在（4）除非：強調物體只有受力才可能改變運動狀態，不受力時一定會保持原來的運動狀態。（5）如果沒有受到力的作用：原來靜止的物體仍保持靜止狀態；原來運動的物體將保持原來的速度大小和方向繼續做勻速直線運動（6）牛頓第一定律說明了力和運動的關系：力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態的原因。2.理解：牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上，通過進一步推理而概括出來的，且經受住了實踐的檢驗，所以已成為大家公認的物理學基本定律之一。但是我們周圍的物體都要受到外力的作用，因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一定律。三、慣性：1.慣性：一切物體都有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，這種性質叫慣性。。2.慣性說明：（1）一切物體在任何情況下都有慣性（無論固液氣、質量大小、靜止運動、受不受力都具有慣性）（2）慣性是物體的固有屬性。慣性只與物體的質量有關，質量越大，慣性越大慣性與物體受力情況、運動情況、物體形狀、所處位置、速度等無關。（認為速度越大慣性越大的錯誤想法，反證如果速度越小慣性越小，當速度為零時不具有慣性，但一切物體都具有慣性，所以不對）（3）慣性的大小反映了物體保持原來運動狀態的能力，或者說反映了物體運動狀態改變的難易程度。（4）慣性不是力，表述應“由于慣性”“具有慣性”。但不能表述為“慣性力”、“在慣性作用下”或“受到慣性”、“克服慣性”。3.慣性現象：（1）慣性現象：由于具有慣性而表現的現象（2）利用慣性：跳遠運動員的助跑、用力可以將石頭甩出很遠、騎自行車蹬幾下后可以讓它滑行、套緊錘頭。（3）防止慣性：小型客車前排乘客系安全帶（突然剎車、追尾前車）、車輛行駛要保持距離、包裝玻璃制品要墊上很厚的泡沫塑料、汽車限速、汽車禁止超載、汽車安裝安全氣囊、汽車安裝安全頭枕（突然加速、被后車追尾）（4）解釋慣性現象的基本步驟：①確認研究對象原來處于什么狀態；②其中的哪個物體（或物體的哪一部分）受何種力，運動狀態發生何種改變；③哪個物體（或物體的哪一部分）由于慣性繼續保持原來的運動狀態；④發生了何種現象（或造成了何種結果）注意：解釋過程中不能出現：物體在慣性（力）作用下、物體受到慣性作用、這時物體具有慣性、慣性力大于阻力。二力平衡一、力的平衡1.平衡力：物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力相互平衡。（物體受到平衡力和不受力時運動狀態都不改變）2.平衡狀態：靜止狀態、勻速直線運動狀態3.二力平衡：物體受到兩個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這兩個力彼此平衡。注意：（1）說明物體受力情況時（如勻速行駛汽車）只研究該物體受到的力有哪些，不涉及該物體對其他物體施加的力（2）速度為零的物體不一定處于平衡狀態。例如：物體以一定的初速度豎直向上拋出，當它到達最高點時，速度為零，但是受力卻不平衡，只受到豎直向下的重力，它并沒有處于平衡狀態。二、二力平衡的條件1.實驗：探究二力平衡的條件（1）實驗思路：應在物體上施加兩個力使物體平衡，在物體平衡時測量這兩個力，并從力的三要素方面找尋兩個力之間存在什么關系（2）實驗器材：帶滑輪的長木板、小車、鉤碼、細線（2）實驗方法：控制變量法（3）小車在靜止狀態進行探究，勻速直線運動不好控制（4）定滑輪的作用：改變拉力的方向，便于操作（5）減小摩擦力對實驗的影響：用小車不用木塊；桌面進行光滑、用卡片代替小車（6）實驗中選擇質量相差比較大的砝碼：質量不相等砝碼，重力不同，使得拉力大小不同（7）扭轉一個角度：使兩個拉力不在同一直線上，觀察小車能否處于平衡狀態（8）影響實驗效果因素：小車、桌面之間摩擦；細線與滑輪之間的摩擦；兩托盤質量不相等（9）為消除小車與桌面之間的摩擦給實驗帶來的影響：卡片兩對角線的細線分別跨過左右上的滑輪（10）選擇輕質卡片：減小卡片重力對實驗的影響（11）實驗結論：二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、并且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。三、力與運動關系（1）平衡力運動狀態不改變一個物體只受拉力和重力的作用（2）注意：有平衡力作用在物體上，運動狀態不改變；運動狀態改變，一定有力作用在物體上，并且是不平衡的力。四、二力平衡條件的應用（1）確定力的大小方向有一盞懸掛著的電燈，質量為0.5kg，求電燈受到的各個力的大小及方向。（g=10N/kg）（2）判斷物體的運動狀態水平路面上運動的小車受到的力有：在豎直方向上有重力G、地面支持力N；在水平方向上有汽車發動機的牽引力F①若牽引力等于阻力，則二力平衡，小車向左做勻速直線運動；②若牽引力大于阻力，二力不平衡，小車向左做加速直線運動；③若牽引力小于阻力，二力不平衡，小車向左做減速直線運動。（3）判斷物體的受力情況（4）找重心利用二力平衡，可以找不規則物體的重心，例如前邊講的懸掛法找薄板的重心。重力的方向豎直向下，可采用懸掛法確定形狀不規則物體的重心。圖乙中物體重心在AB線段上，圖丙中物體重心在DE線段上，故AB與DE的交點C即為該物體的重心。五、“一對平衡力”與“一對相互作用力”的比較描述物體受到的支持力與物體受到的重力物體受到的支持力與桌面受到的壓力力的作用效果兩個力分別作用在不同的物體上，產生不同的效果兩個力共同作用在一個物體上，可使物體保持平衡狀態8.3摩擦力一、摩擦力1.摩擦力定義：兩個相互接觸的物體，當他們發生相對運動（或相對運動趨勢）時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動（或相對運動趨勢）的力。用f表示（1）相對運動：相對于接觸面而言（2）相對運動趨勢：用力推箱子但未推動時，雖然處于靜止狀態，但箱子在推力作用下有了“要發生”相對運動的趨勢2.作用效果：阻礙物體間的相對運動3.分類：（1）靜摩擦力：（2）滑動摩擦力：如：鉛筆寫字（3）滾動摩擦力：如：圓珠筆寫字、車輪滾動等注：在相同條件（壓力、接觸面粗糙程度相同）下，滾動摩擦比滑動摩擦小得多4.產生條件：（缺一不可）（1）相互接觸且相互擠壓（2）接觸面粗糙(若光滑，f=0)（3）有相對運動（或相對運動趨勢）5.方向：與相對運動(或運動趨勢)的方向相反（1）與運動方向相反（是阻力）（2）與運動方向相同（是動力）如：人走路，向上爬繩注：①相對運動方向與實際運動方向不同：人向前走，向后蹬地，運動方向向前，但相對運動方向是腳相對于地面向后，所以摩擦力向前，此時摩擦力為動力②判斷摩擦力方向：【可學習完新課后，講一個專題，先講一個再挑幾個題跟著后面讓學生做】a.根據摩擦力的概念：明確研究對象（受力物體）和參照物（施力物體），明確研究對象相對于參照物的相對運動方向；b.假設方法（通常用作兩物體相對靜止）：假設不受摩擦力，會出現相對運動方向，判定研究對象所受摩擦力方向（如墻壁上的壁虎受到的摩擦力方向）c.根據二力平衡條件：先進行受力分析，根據二力平衡條件判斷摩擦力方向（如兩個物塊進行疊放，根據運動狀態進行受力分析，再判斷有沒有摩擦力，摩擦力方向向哪）6.作用點：摩擦力實際上是作用在整個接觸面上，但為了研究方便，將摩擦力的作用等效到接觸面上的一點，可取在接觸面上，也可以將其平移后取在物體的重心上。7.大小：靜摩擦力的大小始終與平衡的外力大小相等。（可以先做題后進行總結）二、實驗：探究滑動摩擦力的影響因素（第二課時）1.猜想：根據生活經驗①同樣的接觸面，物體越重，對接觸面的壓力越大，滑動時受到的摩擦力越大；②同樣壓力，接觸面越粗糙，物體滑動時受到的摩擦力越大2.影響滑動摩擦力的大小的因素：（1）壓力的大?。?）接觸面的粗糙程度（3）滑動摩擦力的大小還與接觸面的材料有關（根據實際教學情況進行拓展研究）3.測量方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉木塊，使木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力就等于滑動摩擦力的大小。4.測量原理：二力平衡5.實驗方法：控制變量法6.實驗結論：（1）接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（2）壓力大小相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。注：滑動摩擦力還與接觸面材料有關，與接觸面面積、運動速度無關。三、、摩擦力的應用：1.增大摩擦力的方法有：（1）增大壓力（2）增大接觸面變粗糙（3）變滾動摩擦為滑動摩擦。2.減小摩擦的方法有：（1）減小壓力（2）減小接觸面的粗糙程度（3）變滑動為滾動（滾動軸承）（4）使接觸面分離（加潤滑油、氣墊、磁懸?。?。四：實驗改進：1.實驗缺點（1）實驗中很難控制水平勻速拉動彈簧測力計，操作麻煩（2）彈簧測力計運動中讀數，示數不穩定不便于準確讀數2.將實驗方案改進如下：木塊位于長木板上，用彈簧測力計拉住一端，彈簧測力計的另一端固定。改進后的優點：（1）木板可以不用做勻速直線運動，便于操作（2）彈簧測力計靜止讀數，示數穩定便于讀數8.4同一直線上二力的合成一、力的合成1.合力：如果一個力（F）單獨作用的效果與幾個力（F1、F2）共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力。組成合力的每一個力（如F1和F2）叫作分力。（等效替代法）2.力的合成：在物理學中，求幾個力合力的過程叫作力的合成。說明：合力與分力的理解1、非共存性：對物體進行受力分析時，考慮了合力，就不能再考慮分力，考慮了分力，就不能再考慮合力。2、等效性：合力并不是分力的總和，而應從力的作用效果來判斷，運用等效替代的思想，它可以替代那幾個分力，即合力的實質為分力的“等效力”。同一直線上二力的合成1.實驗：同一直線上二力的合成實驗器材：支架、橡皮筋、小圓環、細繩、兩個彈簧測力計。實驗方法：等效替代法實驗步驟：①兩次將小圓環拉至同一位置的目的是：使兩次力的作用效果相同。②如何做到讓兩個力在同一條直線上：選擇長短不同的兩段細繩③為什么要改變拉力，多次實驗：尋求普遍規律，避免偶然性實驗結論：①同一直線上的兩個力，如果方向相同，合力的大小等于這兩個力的大小之和，合力的方向與這兩個力的方向相同；F合=F1+F2②同一直線上的兩個力，如果方向相反，合力的大小等于這兩個力的大小之差，合力的方向與較大的力方向一致。F'合=F1'-F2'四、物體所受合力與運動狀態間的關系（1）處于平衡狀態的物體（靜止、勻速直線運動）所受的合力為0（2）分析水平面上運動的物體（運動方向向左）①若牽引