第8課時　運動和力 物理課件PPT

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一、牛頓第一定律1.探究阻力對物體運動的影響的實驗實驗過程:讓同一小車從斜面的同一高度,由靜止開始自由滑下,觀察其運動情況,并記下其停止的位置。實驗注意事項:(1)三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是保證小車開始沿平面運動的速度相同。(2)在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體如毛巾、棉布、木板等是為了改變小車受到的阻力。實驗結(jié)論:平面越光滑,小車運動的距離就越遠,說明小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。實驗推理:如果運動物體不受力,它將永遠保持勻速直線運動狀態(tài)。
2.內(nèi)容(1)范圍:一切物體。(2)條件:沒有受到外力作用的時候。(3)結(jié)果:總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。3.牛頓第一定律是通過分析事實,再進一步推理、概括得出的,盡管不可能用實驗直接驗證,但從定律得出的一切推論都是正確的,它是公認的物理學基本定律之一。4.慣性(1)定義:物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。(2)大小:慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與其他任何因素無關(guān)。(3)特點:是一切物體所固有的一種屬性,它不隨外界條件及物體的運動狀態(tài)而改變,任何物體在任何條件和任何狀態(tài)下都具有慣性。(4)注意:慣性不是一種力,不是物體間的相互作用。
二、二力平衡1.平衡狀態(tài):物體受兩個力(或多個力)的作用時,能夠保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。2.平衡力:使物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的兩個力(或多個力)。3.條件:作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直線上,則這兩個力就相互平衡。
三、摩擦力1.定義兩個相互接觸的物體,當它們相對滑動時,在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力,這種力叫作滑動摩擦力。2.產(chǎn)生的條件(1)兩物體相互接觸,且接觸面粗糙;(2)要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動;(3)在接觸面上,物體間有相互擠壓的作用,即有壓力。3.影響滑動摩擦力大小的因素(1)接觸面的粗糙程度:壓力一定時,接觸面越粗糙,摩擦力越大。(2)壓力大小:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,摩擦力越大。
4.增大和減小摩擦的方法(1)增大摩擦的方法:①增大壓力;②增大接觸面的粗糙程度;③變滾動為滑動。(2)減小摩擦的方法:①減小壓力;②使接觸面變得更光滑;③用滾動摩擦代替滑動摩擦;④使兩個接觸面彼此分開。
1.一小車在水平拉力F的作用下,在光滑的水平面上做加速直線運動,撤去拉力F后,小車將(　　)A.繼續(xù)做加速運動B.加速一段時間后再做勻速直線運動C.做減速運動,直至速度為零D.做勻速直線運動答案:D解析:小車原來是運動的,當撤去外力之后,由于水平面是光滑的,則小車在水平方向上不再受任何力的作用,根據(jù)牛頓第一定律可得,小車將以原來的速度一直做勻速直線運動。
2.靜止放置在水平桌面上的水杯,如圖所示,下列屬于一對平衡力的是(　　)A.水杯的重力與桌面對水杯的支持力B.水杯的重力與水杯對桌面的壓力C.水杯的重力與水杯對地球的吸引力D.水杯對桌面的壓力與桌面對水杯的支持力答案:A
解析:水杯受到的重力和桌面對水杯的支持力,兩者大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力,故選項A正確;水杯的重力與水杯對桌面的壓力,這兩個力的方向相同,都豎直向下,所以不是平衡力,故選項B不正確;水杯的重力與水杯對地球的吸引力,兩者大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在兩個物體上,是一對相互作用力,故選項C不正確;水杯對桌面的壓力與桌面對水杯的支持力,兩者大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在兩個物體上,是一對相互作用力,故選項D不正確。
3.如圖所示的木塊放在粗糙的水平桌面上,小華沿直線水平勻速拉動木塊,對此她提出以下見解,你認為正確的是(　　)A.木塊對桌面的壓力大于木塊受到的重力B.繩對木塊的拉力和木塊對繩的拉力是一對平衡力C.繩對木塊的拉力大于桌面對木塊的摩擦力D.木塊受到的滑動摩擦力大小保持不變答案:D
解析:木塊對桌面的壓力大小等于木塊受到的重力,故選項A不正確;繩對木塊的拉力和木塊對繩的拉力,兩個力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在兩個物體上,是一對相互作用力,不是一對平衡力,故選項B不正確;木塊勻速運動,受力平衡,在水平方向上木塊只受繩對木塊的拉力和桌面對木塊的摩擦力,這兩個力是一對平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上, 故選項C不正確;木塊受到的滑動摩擦力只與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),與接觸面的面積和物體運動的速度等因素無關(guān),故選項D正確。
4.在探究二力平衡的條件的實驗中:(1)實驗裝置如圖所示。實驗?zāi)康氖翘骄啃≤囋谒椒较蛏纤軆蓚€拉力F1、F2的關(guān)系。實驗中,小車應(yīng)該處于　　　　狀態(tài)。?(2)實驗中,通過調(diào)整　　　　　　　　　　　　來改變F1和F2的大小。?(3)實驗中,保持F1與F2大小相等,用手將小車扭轉(zhuǎn)一個角度,松手后,小車將　　　　。?
答案:(1)靜止　(2)鉤碼個數(shù)　(3)轉(zhuǎn)動解析:為了便于觀察,應(yīng)讓小車處于靜止狀態(tài);實驗中通過改變鉤碼個數(shù)來改變兩個拉力的大小;當F1與F2大小相等時,把小車扭轉(zhuǎn)一個角度后,兩個力將不在同一直線上,小車受力不平衡,因此不能保持靜止狀態(tài),要發(fā)生轉(zhuǎn)動。
1.如何解釋生活中的慣性現(xiàn)象初中物理中的慣性現(xiàn)象,多數(shù)以物體運動狀態(tài)的改變表現(xiàn)出來的慣性現(xiàn)象為例進行分析。在日常生活中我們會見到許許多多與慣性有關(guān)的現(xiàn)象,這些慣性現(xiàn)象對我們既有有益的一面,又有有害的一面。有益的,我們要加以利用,例如利用慣性使錘頭套緊;有害的,要予以防止,例如剎車時人前傾,汽車不能超速、超載。
【例1】 在公交車剎車時,站在公交車里的乘客會向前傾倒。這種現(xiàn)象可以用以下四句話來解釋:①乘客猝不及防,向前傾倒。②公交車很快停止運動,乘客下半身也很快隨車停止運動。③乘客上半身由于慣性,仍然向前運動。④站在公交車里的乘客隨車向前運動,司機發(fā)現(xiàn)情況立即剎車。以上四句話最合理的排列順序是(　　)A.④①②③B.④②③①C.④③②①D.④②①③解析:結(jié)合慣性知識,正確的解釋順序為④站在公交車里的乘客隨車向前運動,司機發(fā)現(xiàn)情況立即剎車;②公交車很快停止運動,乘客下半身也很快隨車停止運動;③乘客上半身由于慣性,仍然向前運動;①乘客猝不及防,向前傾倒。故正確的選項為B。答案:B
調(diào)皮的小明隨父母乘船去長島旅游,來到船上,他高興地跳了起來(如圖所示)。由于船在行進中,所以父母很擔心小明蹦起后,船繼續(xù)運動他會落入水中,但小明蹦跳了一會兒,并沒有發(fā)生什么危險,這是因為?　。?答案:小明跳起后,由于慣性他會隨船一起向前運動,落回原地解析:小明跳起前,他跟船一起運動,當小明跳起后,由于慣性他會隨船一起向前運動,所以小明會落回原地。
2.正確區(qū)分平衡力(二力)與相互作用力
【例2】 如圖所示,F1、F2是物體受到的大小相等、方向相反的兩個力,這兩個力不是一對平衡力的是(　　)解析:A圖中兩個力不是作用在同一直線上,故不是一對平衡力,A符合題意;B、C、D圖中兩個力作用在同一物體上,在一條直線上,大小相等,方向相反,是一對平衡力,故B、C、D不符合題意。答案:A
如圖所示,飲料罐在力的作用下處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是(　　)A.罐受到的重力與手對罐的摩擦力是一對平衡力B.罐受到的重力與手對罐的壓力是一對相互作用力C.罐對手的力與手對罐的力是一對平衡力D.罐對手的作用力與手對罐的摩擦力是一對相互作用力答案:A解析:飲料罐處于靜止狀態(tài),其受力平衡,在豎直方向上罐的重力和手對罐的摩擦力是一對平衡力,選項A正確;選項C中的兩個力是一對相互作用力,不滿足二力平衡的條件;相互作用力必須是大小相等、方向相反、作用在產(chǎn)生力的兩個物體上,故選項B、D錯誤。
3.控制變量法在探究影響滑動摩擦力大小的因素的實驗中的應(yīng)用探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系,必須保持接觸面粗糙程度不變,改變壓力的大小。探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系,必須保持壓力的大小不變,改變接觸面的粗糙程度?；瑒幽Σ亮εc運動速度和接觸面積的大小無關(guān)。
【例3】 在探究滑動摩擦力的大小與什么有關(guān)的實驗中,所用裝置如圖所示。(1)從彈簧測力計直接讀出的是對木塊的拉力大小,實驗中需要讓拉力與木塊所受的滑動摩擦力大小相等,則應(yīng)滿足的主要條件是木塊放在水平面上,拉動木塊時,木塊應(yīng)處于　　　　　　　　運動狀態(tài),拉力方向水平。?(2)拉動木塊前,應(yīng)將測力計沿　　　　　方向放置,然后進行調(diào)零。?
(3)利用如圖所示的裝置進行相關(guān)實驗后,若在木塊上再疊加另一個木塊來進行實驗。分析疊放木塊與不疊放木塊兩種情況對應(yīng)的數(shù)據(jù),是為了驗證下列猜想中的　　　　　。?A.滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)B.滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)C.滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關(guān)D.滑動摩擦力的大小與運動的速度大小有關(guān)(4)交流評估時,某實驗小組提出:實驗過程中,彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定。可能的原因是　　　　。?A.木板的長度太長B.木板的粗糙程度不均勻C.彈簧測力計的分度值太大D.木塊與木板的接觸面積太大
解析:(1)由二力平衡可知,只有當物體做勻速直線運動時,拉力與摩擦力才是一對平衡力,二者的大小才相等。(2)彈簧測力計自身有一定的重力,將彈簧測力計水平放置再調(diào)零,才能減小由于彈簧自身重力對實驗結(jié)果帶來的誤差。(3)滑動摩擦力只與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),疊加木塊改變的是壓力的大小,所以驗證的猜想是滑動摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系,即選項A符合題意。(4)木板的長短不會影響摩擦力的大小,所以不是造成彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定的原因,故A錯誤;木板的粗糙程度不均勻,影響摩擦力的大小,會造成彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定,故B正確;彈簧測力計的分度值太大,只會使測量的準確度降低,不是造成彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定的原因,故C錯誤;木塊與木板的接觸面積不影響摩擦力的大小,所以不是造成彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定的原因,故D錯誤。答案:(1)勻速直線　(2)水平　(3)A　(4)B
如圖,手拉著正方體木塊在粗糙程度不變的水平面上做勻速直線運動,則下列說法不正確的是 (　　)A.木塊受到的拉力與摩擦力大小相等B.木塊運動過程中其動能保持不變C.若木塊各個側(cè)面的粗糙程度不同,利用該裝置可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系D.若木塊各個側(cè)面的粗糙程度不同,利用該裝置可探究滑動摩擦力大小與接觸面面積的關(guān)系答案:D解析:探究滑動摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān)時,需保證壓力和接觸面的粗糙程度不變,應(yīng)改變接觸面面積的大小,但圖中沒有改變接觸面面積的大小,故不能探究滑動摩擦力大小與接觸面面積的關(guān)系,故D錯誤。
4.圖解運動和力的關(guān)系力是改變物體運動狀態(tài)的原因,慣性是維持物體運動狀態(tài)不變的原因。理解運動和力的關(guān)系應(yīng)從牛頓第一定律、慣性及平衡力的知識出發(fā),正確理解力與運動的關(guān)系。請看下面圖表:
【例4】 下列關(guān)于力與運動的認識正確的是(　　)A.船從河里開到海里浮力變大B.勻速上升的氣球不受重力的作用C.用水平力推水平地面上的課桌,沒有推動,推力與阻力大小相等D.掛在天花板上的電燈處于靜止狀態(tài)是因為物體間力的作用是相互的解析:漂浮在液體上的物體在豎直方向上受到的重力和浮力是一對平衡力,大小相等,所以同一只船在河里和海里受到的浮力相等,故選項A錯誤;地球附近的任何物體都受到重力的作用,故選項B錯誤;課桌沒有被推動,處于靜止狀態(tài),水平方向上受力平衡,推力和阻力大小相等,故選項C正確;掛在天花板上的電燈處于靜止狀態(tài)是由于物體受力平衡,故選項D錯誤。答案:C