力和牛顿第一定律 文档.docx
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力和牛顿第一定律文档
力 牛顿第一定律二力平衡
学习重点:
1.力的作用效果、力的三要素和力的示意图。
2.牛顿第一定律。
3.平衡力和平衡状态。
4.力与运动的关系。
学习难点:
1.理解“力是物体对物体的作用”。
2.惯性是物质的属性,不是力。
3.二力平衡的条件及应用。
知识要点精析:
知识点1:
什么是力
要点诠释:
力是物体对物体的作用。
①从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时,至少需要两个物体,力是不能脱离物体而存在的。
这就是力的物质性。
“对”字前面的物体,我们常把它叫施力物体(因为它施加了力),“对”字后面的物体,我们把它叫受力物体。
有力存在时,一定有施力物体和受力物体。
例如:
人推车,人对小车施加了力,小车受到了力,所以人是施力物体,车是受力物体。
②物体间只有发生相互作用时才会有力,若只有物体,没有作用,也不会有力。
例如:
人踢球,使球在草坪上滚动,人踢球时,人对球施加了力,人是施力物体,球是受力物体,当球离脚之后,人不再对球施力,球也就不再受踢力。
知识点2:
力的作用效果
要点诠释:
(1)力可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括三种情况:
①物体的运动方向不变,速度大小发生改变。
例如:
刚驶出站台的火车,做变速直线运动。
②物体的速度大小不变,运动方向发生改变。
例如:
匀速行驶的汽车拐弯了。
③物体的速度大小和运动方向同时发生改变。
例如,向斜上方抛出的铅球,速度的大小和方向都在发生变化。
(2)力可以改变物体的形状。
例如用力捏橡皮泥,使橡皮泥变成各种形状;用力拉弓,使弓张开;将尺变弯等。
都是在力的作用下,使物体的形状发生改变。
知识点3:
力的三要素和力的图示
要点诠释:
1、力的符号和单位
(1)在物理学中,用字母“F”表示力,为了区分不同作用或性质的力,还常常用其他字母表示力,如重力—G。
(2)单位:
牛顿,简称牛,符号N。
2、力的三要素
力的大小、方向、作用点,叫作力的三要素,它们都能影响力的作用效果。
探究力的三要素与力的作用效果的关系,可采用控制变量法。
3、力的示意图
用一根带箭头的线段粗略地把力的三要素表示出来,这样的图就叫做力的示意图。
画力的示意图的步骤:
①在受力物体上画出力的作用点。
②确定力的方向并沿力的方向画一条线段。
③在线段的末端画上箭头并在旁边标出力的符号。
知识点4:
力是物体间的相互作用
一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力。
即施力的物体同时也受力。
这一对相互作用的力同时产生,同时消失,而且是分别作用在两个物体上。
力是物体间的相互作用,包含以下两层含义:
(1)力的物质性。
力是物体对物体的作用,一个物体受到力,一定有另外的物体对它施加了力,只要有力的作用,一定有受力物体和施力物体,力不能离开物体而单独存在。
(2)力的相互性。
任何物体之间力的作用都是相互的。
一个物体施力的同时也受力。
因此,同一物体既是施力物体也是受力物体。
施力物体和受力物体是相对的。
例如:
人踢球,人是施力物体,球是受力物体;同时人感到脚疼,球是施力物体,脚是受力物体。
这样的力称为作用力和反作用力。
特点是:
大小相等、方向相反且在同一直线上,作用在两个物体上。
知识点5:
牛顿第一定律
要点诠释:
1.内容:
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止、或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。
2.对定律的理解:
(1)“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
(2)“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
“没有受到力的作用”有两层含义:
一是该物体确定没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
(3)“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
(4)牛顿第一定律的内涵:
物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。
或者说:
物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
(5)牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
(6)牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。
知识点6:
惯性
要点诠释:
1.概念:
物体保持运动状态不变的特性,叫惯性。
2.对惯性的理解。
(1)一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。
惯性是物体本身的一种属性。
(2)惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。
即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
(3)惯性是物体的属性,不是力。
因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。
惯性只有大小,惯性的大小仅取决于物体的质量,质量大,惯性也大。
知识点7:
平衡力和平衡状态
要点诠释:
1.平衡力:
物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。
(通过物体所处状态,判断受力是否平衡)
2.平衡状态:
物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
3.平衡力与平衡状态的关系:
物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。
物体受平衡力或不受力
保持静止或匀速直线运动状态。
知识点8:
二力平衡的条件
要点诠释:
1.二力平衡:
物体如果在两个力的作用下,保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。
2.二力平衡的条件:
概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
(1)同物:
指作用在同一物体上的两个力。
(2)等大:
指大小相等。
(3)反向:
两个力方向相反。
(4)共线:
两个力作用在同一条直线上。
3.二力平衡的条件的应用:
(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
知识点9:
力与运动
要点诠释:
1.合力:
如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。
注意:
平衡力的合力为零。
2.同一直线上二力的合成:
(1)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,方向跟这两个力的方向相同,即
。
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个大小之差,方向跟较大的那个力方向相同。
即
(3)力与运动的关系:
①物体受平衡力(或不受力)
物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。
②物体受非平衡力作用
运动状态改变(运动快慢或方向改变)。
规律方法指导:
本知识点常采用的方法有:
①转换法。
如研究力的大小可以通过研究力的作用效果来实现。
②控制变量法。
研究力的作用效果与哪些因素有关时,可以先保持两个要素不变,只改变一个要素。
③作图法。
用力的示意图来表示力。
④等效法。
平衡力的合力为零,相当于物体不受力。
⑤分析推理法。
做斜面小车实验时,通过实验中看到的表面越光滑,小车滑行越远,推测出表面绝对光滑时,小车将永远运动下去。
⑥分析受力法:
先确定研究对象。
(研究对象就是受力物体),再确定谁对它施加了力。
这是学习力学最重要的一个方法。
典型例题:
力的性质应用
1、成语“孤掌难鸣”的意思就是一个巴掌拍不响,你知道“孤掌难鸣”的物理道理吗?
答案:
力是物体与物体间的相互作用,有力发生则就一定有受力物体和施力物体,所以说孤掌难鸣。
总结升华:
本题主要考查的是力的作用是物质性和相互性的。
举一反三
拿鸡蛋碰石头,鸡蛋破了,这是因为( )
A.鸡蛋受到了力,石头没受力
B.鸡蛋受到的力比石头大
C.鸡蛋和石头受同样大小的力,只是鸡蛋易碎
D.石头受到了力,鸡蛋没受力。
解析:
受生活经验的影响,会错误地认为鸡蛋破了是因为鸡蛋受到了力的作用,石头形状没变是因为石头受力没有鸡蛋受力大或是石头没受力。
事实上,它们相碰时,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的作用力大小相同,鸡蛋破是因为鸡蛋受力时易发生形变,而石头受力时不易发生形变。
答案:
C
实际应用题
2、如图,当电风扇工作时,空气会由静止流动起来,这说明力能__________;同时小车将向__________运动,原因是__________;类似的装置可应用在某些交通工具上,试举一例:
__________。
这类交通工具在月球是无法工作的,这是因为:
__________。
解析:
空气由静止变为运动,说明空气的运动状态发生改变。
空气向左运动,说明风扇给空气一个向左的力,由于力的作用是相互的,空气也给风扇一个向右的力。
月球上没有空气,转动的扇叶周围就没有受力物体,同样也没有物体给扇叶施加力的作用。
答案:
改变物体的运动状态
右
力的作用是相互的。
飞机(气垫船、轮船等)
月球上是真空(没有施力的物体)
举一反三
将一个椭圆形厚玻璃瓶灌满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中。
用双手挤压玻璃瓶,我们看到的现象是__________,这一现象说明__________。
解析:
双手挤压玻璃瓶时,手给玻璃瓶力的作用,玻璃瓶在力的作用下容积会变小,因此细玻璃管内的水会上升,这种现象说明力可以改变物体的形状。
答案:
细玻璃管内水面上升,力可以使物体发生形变。
惯性的应用
3、关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A.赛车能很快停下来,说明车没有惯性
B.跳远运动员起跳前助跑,是为了获得惯性
C.足球射入球门时才具有惯性
D.百米运动员到达终点时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性
解析:
该题考察对惯性的理解。
惯性是物质的一种属性,一切物体在任何情况下都有惯性。
无论物体运动还是静止。
故AC错。
惯性不是力,它只有大小没有方向,因此物体“获得惯性”、“受到惯力作用”等说法都是错误的,故B错。
答案:
D
总结升华:
:
①惯性是一切物体都具有的,无论是气体、液体、固体都有惯性。
②物体在任何情况下都有惯性,无论运动、静止、受力或不受力都有惯性③惯性的大小只有质量有关,与速度无关。
举一反三
下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.力是改变物体运动状态的原因
C.物体的速度越大,惯性越大
D.只有做匀速直线运动的物体才具有惯性
答案:
B
4、下列用于防止因惯性造成事故的交通规则是
A.桥梁设有限重标志
B.车辆靠右行驶
C.严禁超速超载
D.红灯停、绿灯行
E.请保持车距
F.小汽车驾驶员驾车时,系好安全带
解析:
本题考察惯性知识在交通规则中的应用。
桥梁设有限重标志牌,是为了防止车辆过重压坏路面故A不选。
严禁车辆超速越载,是因为物体的惯性大小与物体的质量有关,质量越大的物体,惯性越大,车辆不易停止,易发生交通事故。
保持车距是因为车有惯性,刹车后不能立即停止。
行车系好安全带是因为紧急刹车时,驾驶员由于惯性会继续向前运动,易碰撞车身而发生事故。
答案:
C、E、F
总结升华:
惯性知识的应用一是利用惯性做事情,二是防止因惯性带来的危害。
注意加以区分。
举一反三
以下现象利用惯性知识的是:
A.洗衣机将衣服甩干
B.奔跑时被脚下的石头绊倒
C.打篮球时投球入篮筐
D.上车后,请扶好把手
答案:
A、C
开放思维题
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