探究——力和运动的关系PPT课件

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3、定律的发现过程
伽利略
笛卡尔
（运动速度） （运动方向）
牛顿 （运动速度、运动方向）
研究方法： 实验+推理
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1、用细绳拴住一个小球，在光滑的水平面上作圆周运
动,当绳子突然断裂，小球将 （ B ）
在水平木板上铺粗糙程度不同的的材料，从而改变 小车在水平运动时受到的阻力不同。
A表面
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B表面
C表面
（3）实验记录表
小车受到的摩擦力
小车运动的
表面的材料 （填“大、较小、小”） 距离(厘米)
A表面
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研究方法
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探究不同阻力 对物体运动的影响
估计物体不受力 作用时物体的运动
科学家们的探究 物体的运动是否需要力维持？
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二、探究：摩擦阻力对物体运动速度的影响
1、提出问题： 如果所受摩擦力不同，物体在 水平面上速度变小快慢一样吗？
B表面
C表面
4、实验步骤：
1）在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，让小车从斜面 的顶端由静止开始滑下，视察小车在水平面上运动的距 离，并将结果记录在表中。
2）水平木板上不铺任何材料，重复上述实验。
小车受到的摩擦力
表面的材料 （填“大、较小、小”） 小车运动的距离(厘米)
棉布
丝绸
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V 一个力作用 F
F 一个力作用 F2 F1
二个力作用
二个力作用
F2
F1
力与运动的关系
从桌上滚出的小球速度大小发生 了 改变 ，运动方向发生了改变 ，因 为小球受到 重力 的作用。
力与运动的关系
当物体受到的动力 ＞ 阻力时，物 体做加速运动。 当物体受到的动力 ＜ 阻力时，物 体做减速运动。 当物体受到的力的方向与运动方向 不在一条直线上 时，物体的运动方 向改变（做曲线运动）。 物体受非平衡力
力与运动的关系
• 力是改变物体运动状态 的原因，物体的运动不 需要力来维持。
（1）知道什么是物体运动状态 的改变。 （2）认识力可以改变物体运动状态。
（3）知道物体受力不平衡时运动 状态如何改变。
• 力是物体对物体的作用。
如何才能判断 物体受到力的 作用呢？
力的作用效果
力的作用效果
教材P45图8-2、8-3、8-4
力的作用效果
海绵的 形状 发生改 变，它受到了压力的 作用。
力的作用效果
排球的运动 方向 发生改变，因为排球 受到 力 的作用。
力的作用效果
由静变动 由动变静 运动速度的改变 由慢变快 运动状态 由快变慢 的改变 运动方向的改变 大量的实验和研究表明：
• 力可以改变物体的运动状态。
力的作用效果
怎样判断物体受到力的作用？
形变
力
运动状态的改变
力与运动的关系
上图中物体受到的两个力从相反 的方向力图改变物体的运动状态， 它们的作用相互抵消了。
力与运动的关系
物体受平衡力
运动状态保持不变
保持静止或匀速直线运动
物体受到的力不满足平衡条件时，运 动状态怎样改变？

的所有力突然全部消失，吊灯的运动状态将是（ B ）
A．摆动
B．静止
C．加速下落
D．做匀速直线运动
6、如果物体不受外力作用，下列说法中不正
确的是（A ）
A．物体永远保持静止 B． 运动的物体是不会停下来的 C．物体的运动状态将保持不变 D．物体将保持匀速直线运动或静止状态
•
1.针 锋 相 对 ， 比喻 双方在 策略、 论点及 行动方 式等方 面尖锐 对立。 势不两 立：指 敌对的 双方不 能同时 存在， 比喻矛 盾不可 调和。 语境是 “学好汉 语就得 弱化英 语”， 这不是 敌对的 双方， 也不是 “不能同 时存在 ”，而 是人们 对这两 者的学 习方面 存在严 重分歧 ，故选 “针锋相 对”较 好。
3、牛顿第一定律有什么重要的意义？
人们对物体的运动规律的认识是经历 了漫长的时间的。物体在不受力时的运 动规律，它是经过亚里士多德对人们近 两千年的思想束缚，伽利略的科学推理， 才最终由牛顿总结出来的。
牛顿第一定律的重要贡献是： （1）力不是维持物体运动的原因 （2）力是改变物体运动状态的原因。
研究方法：实验加推理——理想实验模型
如图,将一只小球竖直向上抛出,小球
先后经过A、B两个位置。已知小 球在A、B两个位置的速度分别为2
B
米/秒、0。
（1）如果小球向上运动到达A点时，
一切外力突然消失，则此后小球将
做什么运动？
A
以2米/秒的速度做匀速直线运动
（2）如果小球向上运动到达B点时， 一切外力突然消失，则此后小球将 做什么运动？
3.此实验中，哪些条件需要发生变化？（变量） 4.用什么方法控制？
3.小车在水平面上受到的摩擦力大小 4.给水平面铺上粗糙程度不同的物体

2、物体受到的力不满足平衡条件(受非平衡力) 时怎样运动？运动状态是否改变？
将铁球从斜面上由静止滚下，观察其运动 情况．由于受到磁铁的吸引作用，小球的 运动路径是怎样的？它的运动状态是否改 变？
你观察到的现象： 力使小球改变了运动方向。
2、物体受到的力不满足平衡条件时（受非平衡力） 怎样运动？运动状态是否改变？
物体受到非平衡力作用时，运动状态要发生改变。
思考：行驶中的汽车，受到的力不满足平衡条件 时，运动状态怎样改变？
①当汽车受到的牵引力 大于 阻力时，汽车做加 速运动．
②当汽车受到的牵引力 小于 阻力时，汽车做减 速运动．
力与运动的关系
物体不受力作用时 物体受平衡力作用时
保持匀速直线运动状态或 静止状态
踢足球时，足球有时速度大小发生 了改变，有时足球的运动方向也发生了 改变，这是因为足球受到 力 的作用。
信息快递
物体在力的作用下由静止到运动, 由运动到静止,由快变慢,由慢变快
或者运动方向发生改变。我们就说
物体的运动状态发生了改变。
即：物体的速度大小或运动方向发生改变， 物体的运动状态就发生了改变。
竖直方向受到一对平衡力 水平方向受到一对平衡力
静止的叠石
匀速直线行驶的列车
1、物体受到平衡力时怎样运动？运动状态是 否改变？
物体在平衡力作用下，保持匀速直线运 动状态或静止状态。
即：物体在平衡力作用下，原来静止仍然保持 静止，原来运动的要做匀速直线运动 。 （物体在平衡力作用下，运动状态保持不变）。
2、力可以改变物体的运动状态。
讨论与交流
力作用在物体上有哪些效果？
气球游戏
思考
气球在运动过程中运动状 态有没有发生改变？发生了 哪些改变？为什么发生这些 改变？

得T3－m1g＝m1a3，联立解得T3＝
F。综上分析可知，细线上拉力始终不变且

大小为
F，选项C正确。
+
+
【变式1】如果将【例题1】中的“拉力”改为“推力”，题目情景如下：将两质量不
同的物体P、Q放在倾角为θ的光滑斜面体上，如图甲所示，在物体P上施加沿斜面
向上的恒力F，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜
在三个阶段的运动中，细线上拉力的大小 ( C )
A.由大变小
B.由小变大

C.始终不变且大小为
F
+
D.由大变小再变大
解析：在水平面上时，对整体由牛顿第二定律得F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1，对

m1由牛顿第二定律得T1－μm1g＝m1a1，联立解得T1＝
F；在斜面上时，对整
+
【例】相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两物块作匀加速
直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。
(1)地面光滑，FT=?
mF/(m+M)
(2)地面粗糙， FT =？
m
m
M
F
F
M
mF/(m+M)
(3)竖直加速上升（不考虑阻力）， FT =?
mF/(m+M)
F
F
M
M
m
(4)斜面光滑，加速上升， FT =?
D.a乙＞a甲＞a丙，F甲＝F乙＝F丙
解析： 以P、Q为整体由牛顿第二定律可得：
甲图：F－(mP＋mQ)gsin θ＝(mP＋mQ)a甲，解得：a甲＝
乙图：F＝(mP＋mQ)a乙，解得：a乙＝

(＋)

汽车的运动方向发生改变
（b）当物体运动状态改变是受什么力呢？
火箭加速升空
列车减速进站
问问你的同学，这些物体分别受到那几个力的作用？
结论：物体的运动状态将会发生改变时物体一 定到受到非平衡力作用。
归纳：力和运动的关系
受力情况
物体的表现
运动状态是 否改变
不受力
总保持静止或匀速直 线运动状态
受力
平衡力 非平衡力
力与运动不在同一直线
运动情况 匀速直线运动或静止
速度逐渐变大 速度逐渐减小
运动方向发生改变
力与运动的关系理论分析
力和运动的关系是怎样的？我们通过两种情 况来讨论：（物体不受力时和受力时） （1）物体不受力时（理想世界 ）
牛顿第一定律内容：
一切物体在不受外力作用时，总保持匀速 直线运动状态或静止状态。
在我们日常生活中有没有不受力的物体？
分析发现
运动状态不改变时，物体往往在平衡力的作用下， 处在平衡状态。 如果物体受到的力不满足平衡条件，那么它的运动 状态就会发生改变。
实验探究
自由探究：非平衡力作用下，力与运动的关系
实验器材： 细线扣着的乒乓球、轨道小车、 固定磁铁的小车、磁铁
实验数据
力是否与运动方向在同 一直线上
向下加速： F＜G
有平衡力作用在物体上，运动状态不改变； 运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。
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；
3、物体静止或匀速 4、物体受平衡力
不受力或受平衡 力 静止或匀速直线
5、物体受非平衡力
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；

力的合成与分解
总结词
描述如何将一个力分解为几个分力或将几个 力合成一个力的方法
详细描述
力的合成是通过将几个力等效为一个合力来 描述力的作用效果。力的分解则是将一个力 分解为几个分力，以便更好地理解和分析力 的作用方式。力的合成与分解是解决力学问 题的重要方法。
05
力的应用与实例分析
生活中的力
生活中的力无处不在，它们影响着我 们的日常生活和生产活动。
02
重力与重心
重力的概念与性质
01
重力的概念
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
02
重力的性质
重力是矢量，具有大小和方向，且在不同纬度或 高度，重力加速度有所不同。
重力的计算与测量
重力的计算
利用重力公式$G = mg$，其中$G$为重力， $m$为质量，$g$为重力加速度。
重力的测量
通过使用重力测量仪或弹簧秤等工具测量重力。
当物体受到两个或多个力作用时 ，如果物体保持静止或匀速直线 运动状态，则这些力相互平衡。
滑轮组：滑轮组受到的拉力在各 段绳子上相互平衡，使物体匀速 上升或下降。
THANKS
感谢观看
静摩擦力与滑动摩擦力
总结词
掌握静摩擦力和滑动摩擦力的特点
VS
详细描述
静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间 ，其大小与使物体发生相对运动的力相等 ，方向与物体相对运动趋势相反。滑动摩 擦力发生在两个相对滑动的物体之间，其 大小与正压力和动摩擦因数有关，方向与 物体相对运动方向相反。
平衡力的概念与条件
初中物理第七章《力 》课件
目录
• 力与运动的关系 • 重力与重心 • 摩擦力与平衡力 • 力与运动的关系探究 • 力的应用与实例分析

典例示范 例2 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通 过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的 质量m＝2×103 kg，汽车运动过程中所受的阻力大小不变，求： (1)关闭发动机时汽车的速度大小； (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； (3)汽车牵引力的大小．
(1)冰壶与冰面之间的摩擦力； (2)30 s内冰壶的位移大小．
答案：(1)3.8 N (2)40 m
5.牛顿运动定律的应用
必备知识•自主学习
关键能力•合作探究
新课程标准
理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象， 解决有关问题．
核心素养目标
科学思维
科学探究
科学态度 与责任
真实情境下，应用牛顿运动定律解决综合问题． 利用生产生活中的实际问题，探究、论证运动和力的 关系． 感受物理和生活、科学、技术的联系，培养探索自然 的内在动力．
(1)人(含滑板)从斜坡上滑下的加速度为多大； (2)若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0 m，则人(含滑 板)从斜坡上滑下的距离应不超过多少．
答案：(1)2 m/s2 (2)50 m
探究点二 从运动情况确定受力 导学探究
房屋屋顶的设计要考虑很多因素，其中很重要的一点是要考虑排 水问题，如果某地降雨量较大，为了使雨滴能尽快地淌离房顶，设雨 滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动．

针对训练1 如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板 上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道 再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60 kg，滑板与 斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过 程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1)标记③是小车在________表面上停下的位置。 (2)分析可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越
小，速度减小得越________。推理可知：运动小 车如果不受阻力作用，它将以恒定不变的速度永 远运动下去。
2 (中考·舟山)某同学利用如图所示装置研究阻力对 物体运动的影响，甲、乙木板上分别铺有毛巾和 棉布，丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜 面的顶端由静止开始滑下，视察现象。
试回答下列问题： (1)科学实验需要控制变量。本实验中，影响小车在
水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有 ____________________，该因素可以采用小车从 相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。 (2)实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的 结论，支持该结论的证据是______________ ____________________________________。
行推理：如果运动物体不受力，它将永远做 系
匀速直线运动。力不是维持物体运动的原因。 牛顿第 一切物体在不受力作用时，总保持静止状态 一定律 或匀速直线运动状态。
1 (中考·恩施)物体的运动需要力来维持吗？这个问 题曾经困扰人们很长时间。其实，利用如图所示 的实验装置做实验，然后经过合理的推理，我们 就可以回答这个问题。要确保实验成功，下列关 于三次实验的一些描述错误的是( ) A．所用的斜面是相同的 B．所用的小车是相同的 C．水平面的粗糙程度是不同的 D．小车从斜面出发的高度不同
(1)在改变水平面粗糙程度的同时，应用控制变量 法，
要控制实验小车在水平面上的初速度相同，即让 同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下。 (2)牛顿第一定律是通过实验和科学推理相结合得出 的，不能用实验直接验证。
1 探究阻力对物体运动的影响时，要求小车每次都 从同一斜面的同一位置滑下的目的是( ) A．为了让小车受到相同的力 B．为了让小车运动相同的距离 C．为了让小车滑到斜面底端时具有相同的速度 D．以上说法都错误

D
)。
A.人跳起时会受到一个向前的冲力,使他随火车一起向前运动 B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随火车 一起向前运动 C.人跳起后,车继续前进,所以人落下后必定偏后一些,只是由于
时间很短,偏后的距离很小,不明显而已
D.人从跳起到落回地板,由于惯性,在水平方向上人和车始终具 有相同的速度
基础智能检测 1
1.下列说法中正确的是(
B
)。
A.没有力的作用,物体就要停下来
B.物体只受到一个力的作用时,其运动状态一定改变 C.物体处于静止状态时才有惯性 D.做加速运动的物体没有惯性
基础智能检测 3
3.歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱,这样做是 为了(
D
)。
A.减小重力,使运动状态保持稳定
第四章
牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律
一、运动与力的关系
1. 科学家对力与运动关系的曲折的探究过程
生活经验
小实验：用力推动放在桌
上的课本 有推力时 运动状态 运动 无推力时 静止
亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能
运动，没有力的作用，物体就要静止下来。
力是维持物体运动的原因
理论陷入困境！
如何修正?
请同学们讨论回答：为什么说伽利略理想实验方法是科
学的？结论是可靠的？
伽利略的理想斜面实验，是科学研究中的一种重要方法， 它把可靠的事实和合理的推论结合起来，以事实为依据，突 出主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示自然规律。
例1. 理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了 一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来
5.牛顿第一定律可不可以用实验来验证？

一、探究力和运动的关系
一、探究力和运动的关系 伽利略 （1564—1642），意大 利数学家、物理学家、天 文学家，科学革命的先驱， 被誉为“近代力学之父”、 “现代科学之父”。
一、探究力和运动的关系
A
B
C
D
E
一、探究力和运动的关系 伽利略 （1564—1642），意大 利数学家、物理学家、天 文学家，科学革命的先驱， 被誉为“近代力学之父”、 “现代科学之父”。
惯性大小实验
情境模拟
减速到达目的地 右转弯 左转弯 加速出发啦 匀速行驶
在高速公路及城市快速路上行驶时，驾驶人 未按规定使用安全带的，罚款50元，扣2分
课堂小结
课后探索： 1.牛顿第一定律是普遍适用的吗？ 2.物体为什么具有惯性？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
笛卡尔 牛顿
如果说我比别人看得更远些，那是 因为我站在了巨人的肩膀上。
二、牛顿第一定律 1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态， 内容： ……， 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 ……。
2.理解：
太空实验
三、惯性 1.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性
美丽的水球
三、惯性 2.惯性的大小
一、探究力和运动的关系
结论：力和运动的关系------
一、探究力和运动的关系
“力，形之所以奋也。” ----- 《墨经》
二、牛顿第一定律 牛顿 （1643—1727年）英国著名 的物理学家，百科全书式 的“全才”，在《自然哲 学的数学原理》中提出三 大运动定律，奠定了此后 三个世纪里物理世界的科 学观点，并成为了现代工 程学的基础。
牛顿第一定律
一、探究力和运动的关系
设法使书沿着桌面运动

探究拉力大小与小车前进快慢的关系
问题：拉力大小与小车前进快慢是否有关？
假设：拉力大，小车前进快；拉力小，小车前进慢。 拉力大，小车前进慢；拉力小，小车前进快。
探究拉力大小与小车前进快慢的关系
小车 棉线 滑轮 钩码 秒表 怎样设计实验？ 保持不变的是：小车的载重、小车行进的路程 需要改变的是：小车的拉力
计算平均值。
探究拉力大小与小车前进快慢的关系
拉力
第一次
实验结果 第二次
第三次Βιβλιοθήκη 最后结果结论：拉力大，小车前进快；拉力小，小车前进慢。
课后小研究
➢ 如果保持拉力不变，往小车上加重物， 小车前进的快慢又会有什么变化呢？
➢ 请同学们像今天课堂上一样，在课后与 身边的同学一起完成这个课后小研究。
运 动
苏教版小学科学四年级上册第三单元 常见的力
8.力与运动
你看得见力吗？ 你看不见 我也看不见 但我知道 当降落伞从空中飘落时 那里有力
你看得见力吗？ 你看不见 我也看不见 但我知道 当汽车在公路上行驶时 那里有力 ……
看一看 想一想
认识力的作用
力可以使静止的物体运动， 也可以使运动的物体静止， 还可以改变物体运动的快 慢与方向。
探究拉力大小与小车前进快慢的关系
实验过程中有哪些需要注意的地方？
多次测量取平均值
控制变量
分工合作
及时记录数据
积极交流讨论
……
探究拉力大小与小车前进快慢的关系
注意 分工明确 实验人员与计时人员搭配得当
探究拉力大小与小车前进快慢的关系
实验设计
➢ 按图组装好实验装置。 ➢ 画好起点和终点，挂一个钩码，记录时间。 ➢ 重复2次实验，记录时间，计算平均值。 ➢ 分别挂2个和3个钩码，重复实验，记录时间，