第十二讲牛顿第一定律二力平衡知识讲解
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牛顿第一定律【知识点归纳】一、牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。
二、惯性:原来一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向不变的性质。
我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性,同时牛顿第一运动定律也叫做惯性定律。
注意:①一切物体都具有惯性,一切物体是指无论是固体、液体、还是气体;无论物体质量大或小;无论是静止还是运动;无论受不受力都具有惯性。
②惯性大小是由物体质量决定的,质量越大,惯性越大,而与运动状态无关。
惯性是自然界中一切物体的固有属性。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。
力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及到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。
【案例分析】1.关于力和运动,下列说法中正确的是()A.物体不受力时,就一定静止 B.物体只要运动,就一定受到力的作用C.力是维持物体运动的原因 D.物体速度改变时,一定受到力的作用2.正在运动着的物体,若受到的一切力都同时消失,那么它将()A.立即停止 B.改变运动方向 C.先慢下来,然后停顿D.做匀速直线运动3.在“国庆黄金周”,小华全家乘火车到上海游玩。
因旅途劳顿,在火车上,小华经常要喝水。
他把茶杯放在列车内的一个水平桌面上,突然,他发现杯内的水面发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化()①列车突然向右启动②列车突然向左启动③列车向右运动时突然减速刹车④列车向左运动时突然减速刹车A.①或②B. ①或③C. ②或③D.②或④4.我国火箭技术近20年有了很大的发展,已进入了世界先进行列。
“长征二号F”捆绑式火箭将“神舟三号”送入太空,并进行了一系列的科学实验,对江西“泰和乌鸡蛋”的研究是这次太空实验项目之一。
“神舟三号”在太空中运行时,处于失重状态的“泰和乌鸡蛋”的质量(填“变”或“不变”),惯性(填“没有”或“仍具有”)。
牛顿第一定律与力的平衡牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是经典力学中的基本原理之一。
它描述了物体在没有外力作用时的运动状态,即物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
与之相关的概念是力的平衡,它指的是物体受到的合力为零时,物体处于平衡状态。
本文将探讨牛顿第一定律与力的平衡的相关内容。
一、牛顿第一定律的表述与应用牛顿第一定律的表述为:“一个物体如果受到的合力为零,则它将保持静止状态或匀速直线运动的状态。
”这意味着物体不会自发地改变它的运动状态,需要外力的作用才能改变它的运动状态。
牛顿第一定律的应用非常广泛。
例如,在日常生活中,我们常常可以观察到推箱子的现象。
当我们用力推一个静止的箱子时,箱子开始运动,这是因为我们施加了一个产生运动的外力。
同样地,当我们停止推箱子时,箱子会逐渐减速并最终停下来,这是因为外力的减小导致合力为零,从而使箱子保持静止。
这一现象可以被牛顿第一定律很好地解释。
二、力的平衡及实例分析力的平衡是指物体受到的合力为零的状态。
在力的平衡下,物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
对于一个物体处于力的平衡状态,有三个基本要素:力的大小、方向和作用点。
下面我们通过几个实例来说明力的平衡:1. 弹簧的拉力平衡当一个弹簧悬挂在天花板上时,我们可以观察到它处于力的平衡状态。
这是因为弹簧受到重力和拉力的作用,而拉力的大小和重力的大小相等,方向相反,且作用点在同一直线上。
因此,合力为零,弹簧不会发生运动。
2. 平衡木上的人当一个人站在平衡木的中间时,我们可以看到他保持平衡。
这是因为他的重力和支持力的合力为零。
支持力是平衡木对人的反作用力,它的大小和方向与重力相等且相反,使人能够保持平衡。
3. 静止的书本当我们放置一本书本在桌面上时,它保持静止。
这是因为书本受到桌面的支持力和重力的作用,它们的合力为零。
支持力和重力的大小相等,方向相反,使书本处于力的平衡状态。
通过以上实例的分析,我们可以看出,力的平衡是由合力为零所导致的。
本讲教育信息】一. 教学内容:第十二章牛一律和二力平衡(一)课程标准要求1. 知识与技能(1)知道牛顿第一定律内容(2)知道惯性概念(3)知道牛顿第一定律和惯性区别2. 过程与方法(1)通过活动体验任何物体都有惯性(2)探究摩擦力对物体运动的影响3. 情感态度与价值观通过活动与阅读感受科学就在身边(二)重点难点突破重点1:牛顿第一运动定律物体在不受力的情况下总保持状态或直线运动状态。
指的是原来静止的物体不受力的作用要保持原来的静止状态,原来是运动的物体不受力的作用要保持原来的匀速直线运动状态。
所以力不是物体运动的原因。
注意:牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出来的。
[例1] 如图1中A、B两物体在光滑的水平面上随小车一起向前运动,当小车突然停止,而A、B物体在没离开平面前的运动情况是()A. 一直运动下去,不能碰在一起B. 一直运动下去且碰在一起C. 随小车一起停止D. 都做减速运动图1分析:运动的物体在不受力的作用时将保持匀速直线运动状态。
因为A、B两物体原来在光滑的水平面上运动。
当小车停止,运动方向上也不受力的作用时,A、B两物体将保持原来的匀速运动状态。
答案:A重点2:惯性惯性是要保持原来的性质:其大小只与的大小有关而与外界因素(是否运动、运动快慢)无关;因为一切物体都有质量,所以惯性是一切物体都有的性质。
比较:牛顿第一定律与惯性有着本质的区别,惯性是一切物体都有的性质,而牛顿第一定律讲的是物体不受力时物体的运动状态。
[例2] 有关惯性的说法,下面正确的是()A. 运动的物体有惯性,而静止的物体没有惯性B. 运动的物体比静止的物体惯性大C. 一切物体都有惯性D. 物体只有受力时才有惯性分析:惯性是一切物体都有的性质,其大小只与质量有关。
答案:C难点:关于惯性现象的解题惯性现象是自然界和日常生活中普遍存在的现象。
我们在分析惯性现象时,可按以下步骤进行:①审清题意,明确研究对象是哪一个物体;②认清研究对象的运动状态,即研究对象原来是运动的还是静止的;③分析研究对象在运动过程中,是否受到能够改变它原来运动状态的力的作用。
八年级下册物理┆牛顿第一定律及二力平衡专题解析,精彩透彻!牛顿第一定律力是维持物体运动的原因物体的运动不需要靠力来维持阻力对物体运动的影响亚里士多德:力是维持物体运动的原因......伽利略:物体的运动不需要力来维持两种说法哪个是正确的?阻力对物体运动的影响实验记录表:结论:平面越光滑,小车运动的距离越长,受到的阻力越小,速度减小得越慢。
运动的车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。
推理:如果运动物体不受力,它将无休止地运动下去,运动速度将保持不变。
实验结论:物体的运动不需要力来维持这个结论是建立在可靠的事实基础之上,通过科学推理而得到的,它不可能通过实验来证实,但是它的结论是符合科学道理的。
牛顿第一定律1、内容:一切物体在不受力的作用时,总是保持匀速直线运动状态或静止状态。
2、理解:①不受外力:a.不受外力(理想);b.合外力为零②不受力时原来静止的物体将永远保持静止状态原来运动的物体将以最后的速度和方向永远做匀速直线运动③物体的运动不需力来维持。
力是改变物体运动状态的原因1)一切物体是指宇宙中所有物体,不论物体是固体、液体还是气体。
可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。
2)没有受到外力作用是定律成立的条件,这是一种理想情况3)总是指“一直”的意思。
4)保持是指“不变”。
5)或指一个物体只能处于一种状态,到底处于哪种状态,由原来的状态决定,原来静止就保持静止,原来运动就保持匀速直线运动状态惯性1. 一切物体在任何情况下都有保持原有运动状态不变的特性。
一切物体:固体、液体、气体惯性是物体固有的属性。
任何情况:静止或运动、快或慢、匀速或变速……运动状态:静止或匀速直线运动2. 惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性” 、“具有惯性”.而不能说“受到惯性” 、“由于惯性的作用” 、“克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.惯性和力是两个实质完全不同的概念。
力是物体对物体的作用,惯性是物体本身固有的一种性质,它与外界因素无关。
《二力平衡》教案(优秀)作为一名教师,总不可避免地需要编写教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。
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(一)教学目的1.掌握二力平衡的条件.2.会应用二力平衡的条件解决简单的问题.(二)教具滑轮、硬纸片、钩码、细绳、剪子.(三)教学过程一、复习提问1.牛顿第一定律的内容是什么?2.什么叫惯性?物体在什么情况下有惯性?二、引入新课三、力的平衡教师:请大家思考,你见过的哪些物体受到力的作用并保持静止状态?(学生思考并回答)教室内的吊灯受到重力和拉力,吊灯保持静止.放在地上的水桶受重力和地面对它的支持力,水桶静止.课桌受到重力,书本对它向下压的力和地面的支持力,课桌静止.教师:物体受到力的作用,物体保持匀速直线运动的情况也能见到.一列火车在一段平直的轨道上匀速行驶,火车受重力、支持力、水平向前的牵引力和向后的阻力.教师:物体在受到几个力作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡.根据这个观点,我们可以从吊灯的静止状态可知吊灯受到的重力和拉力相互平衡.教师:请大家按照这样的说法叙述上述各例中的物体的运动状态及它们个自受到的力之间的关系.(学生叙述)四、二力平衡的条件教师:二力平衡的情况最简单,我们先研究这种情况.教师演示课本所示实验并讲解这个木块受两个拉力.当两个拉力大小不等时,木块不能保持静止.这两个力不能平衡.(演示)当两个力大小相等,力的方向互成角度时,木块也不能保持静止.这两个力不能平衡.(演示)当两个力大小相等、方向相反,互相平行时,木块也不能保持静止.这两个力不能平衡.(演示)教师提问:要使木块静止,这两个力应该满足哪些条件?(学生回答)我们使这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,重复刚才的'实验.(演示)我们发现木块处于静止状态,此时,这两个力是平衡的.(演示)可见,两个力的平衡必须满足以下四个条件:两个力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上.根据同一条直线上力的合成的法则可知,当两个力彼此平衡时,物体受到的合力是0.五、二力平衡条件的应用二力平衡条件的应用可以从两方面去掌握.1.根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向.例题:质量是50千克的人站在水平地面上,画出人受力的图示.人受重力G和地面的支持力N.人处于静止状态,所以重力G和支持力N是平衡的.那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在一条直线上.根据人的质量,计算出人的重力G.G=g=50千克×10牛/千克=500牛顿.方向竖直向下.支持力N=500牛顿,方向竖直向上.(图示略)2.根据物体的受力情况判断物体的运动状态.物体不受力,应保持匀速直线运动或保持静止状态.物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果.物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态.静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然保持匀速直线运动.例如,火车在平直的轨道上行驶.在竖直方向上重力和支持力平衡,如果牵引力大于阻力,火车将加速;如果牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进.六、总结力和运动的关系可以粗略地概括如下.维持运动不需要力的作用,因为物体有惯性,只有改变物体的运动状态时才需要力.但是物体在平衡力的作用下,运动状态不会改变.物体保持静止或匀速直线运动的条件是什么呢?从理论上说,物体不受力或受平衡力时就可以保持静止或匀速直线运动.而实际上物体是没有不受力的,所以物体受平衡力时就保持静止或匀速直线运动.八、作业(四)说明本节课有三个重要环节.由物体处于平衡状态给出什么是平衡力;二力平衡的条件;研究平衡力和二力平衡条件的重要意义有两方面,根据运动状态分析力的情况和根据受力情况判断运动状态.建议老师们突出这三个环节,使学生有非常清晰的思路,以免学生把平衡力和二力平衡的条件混为一谈.(一)教学目的1.知道什么是力的平衡,初步掌握二力平衡的条件.2.会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题.3.通过实验培养学生的观察能力、分析综合能力、判断能力.(二)重点与难点二力平衡的条件及应用(三)教学过程1.引入新课问:牛顿第一定律的内容是什么?答:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.问:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,是否就一定不受力呢?放在桌上的书是静止的,它受到重力和支持力.在平直马路上匀速行驶的汽车,受到牵引力和阻力.可见,物体在受到外力作用时,也可能处于静止或匀速直线运动状态.力可以改变物体的运动状态,几个力作用在物体上,为什么没有改变物体的运动状态呢?这是因为作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果互相平衡.也就是说这几个力互相平衡.2.新课教学[板书1]三、二力平衡1.力的平衡: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,我们就说这几个力互相平衡.物体的平衡状态:静止或匀速直线运动状态.物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,我们先来研究这种情况.问:物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?举例说明.答:不一定.如放在光滑斜面上的书,要沿斜面向下滑.汽车或电梯起动时,速度越来越快.物体受到的两个力,要满足什么条件才能平衡呢?我们通过实验来研究.[板书2]2.二力平衡的条件[实验1]研究二力平衡的条件研究对象:木块.受力分析:水平方向受到绳施加的两个拉力.观察木块在什么条件下静止,什么条件下发生运动.提示:力的三要素:大小、方向、作用点.(1)二力大小不相等,左端挂1个钩码,右端挂2个钩码.放手后木块由静止开始向右运动.(2)二力大小相等.左、右两端各挂1个钩码.放手后,木块保持静止.问:是否只要两个力大小相等,就可以互相平衡呢?看来两个力只是大小相等,方向不相反,是不能互相平衡的.如果两个力大小相等,方向也相反,是否就可以平衡呢?小结:作用在木块上的两个力要想互相平衡必须满足三个条件:(1)大小相等,(2)方向相反,(3)在同一直线上.请同学们自己做一个实验研究二力平衡的条件.[实验4]每个同学桌上有2个弹簧秤,一块塑料板,板上有几个洞.用两个弹簧秤拉这块塑料板,想一想怎样拉才能使塑料板保持静止不动?学生进行实验,教师巡视、指导,用投影仪打出实验的投影片.请一位同学归纳、总结一下要使塑料板保持静止(处于平衡状态),作用在塑料板上的两个力必须满足的条件是什么?答:大小相等,方向相反,并且在同一直线上.[板书3]作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡.大量实验表明物体在二力作用下保持匀速直线运动的条件也是这两个力必须大小相等,方向相反,并且在同一直线上.请同学们用力的示意图把塑料板上受到的两个力画出来.教师打出相应的投影片.(可用复合片)问:根据同一直线上二力合成的知识,彼此平衡的两个力的合力是多少?答:彼此平衡的两个力的合力为零.[板书4]彼此平衡的两个力的合力为零.力的平衡在日常生活中有许多实际应用,应会根据平衡状态,找出平衡力;根据物体受力情况,判断它是否处于平衡状态.[板书5]3.二力平衡条件的应用(定)研究对象:电灯.(析)受力分析:重力、拉力.(判)运动状态:静止.(找)两个力的关系:互相平衡.(大小相等,方向相反,在同一直线上.)结论:拉力是5牛,方向竖直向上.请同学们分析下面的事例.(2)放在桌上的书.(重力、支持力)(3)匀速下落的。