第9讲牛顿运动定律
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第9讲牛顿运动定律 知识归纳 一牛顿第一定律 知识点1,伽利略的理想实验 1、历史的回顾: ⑴.亚里士多德的观点: 在研究物体运动原因的过程中,亚里士多德的结论是:___________________________,物体才能运动;_________________,物体就要静止。即力是_________物体运动的原因。
⑵.(伽利略)理想实验的魅力: (1)伽利略注意到,当一个球沿斜面向下滚动时,它的速度______,而向上滚动时,它的速度______。他由此猜想,当球沿水平面滚动时,它的速度应该是________,而实际上球在水平面上滚动时会越来越慢,伽利略认为是由于_____________的作用,他推断,若____________________,球将永远滚下去。 (2)伽利略通过研究理想斜面实验,得出的结论是:力不是________________的原因,而恰恰是______________________的原因。
⑶. 笛卡儿 补充和完善了伽利略的观点,明确提出:如果运动中的物体没有 ,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不 也不 。
2、牛顿第一定律 ⑴.内容:牛顿第一定律的内容:一切物体总保持___________________或___________,除非__________________迫使它____________________。 ⑵.理解: ⑴明确了惯性的概念。 ⑴揭示了物体在不受力时的状态:匀速直线运动或静止状态 ⑵揭示了力的作用:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因. 注意:牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态,只是一种理想化状态,所以不能用实验来验证。
3.惯性:一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性。
理解:①惯性反映的是改变物体运动状态的难易程度。 ②一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,不论物体处于什么状态,都具有惯性。
③质量是惯性大小的唯一量度,惯性只与物体的质量有关,与运动与否、速度大小、受力情况都无关。 (一).1.必须有力作用在物体上 , 没有力的作用 , 维持 2.增大 减小 不增不减 摩擦阻力 没有摩擦阻力 维持物体运动 改变物体的运动状态 3.力的作用 停下来 偏离原来的运动方向 (二)匀速直线运动状态 静止状态 作用在它上面的力 改变这种状态 二牛顿第三定律 知识点1,作用力与反作用力 1.力是物体对物体的作用.只要谈到力就一定存在施力物体和受力物体. 2.两物体之间的作用总是__相互______的.一个物体对另一个物体施加了力,后一物体一定同时对前一个物体也施加了力.物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力.作用力和反作用力总是互相__依存______、同时__存在______、性质_____相同___.我们可以把其中任何一个力叫做作用力,另一个叫做反作用力.它们分别作用在两个_ 不同_______的物体上.,两力在同一直线上。 知识点2、牛顿第三定律 1.表达式:F=-F′(负号表示方向相反) 2.对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质) 三个特征: (1)等值,即___大小_____总是相等的. (2)反向,即__方向______总是相反的. (3)共线,即二者总是在同一条直线上. 四种性质: (1)异体性:即作用力和反作用力是分别作用在___彼此相互作用_____________的两个不同的物体上. (2)同时性:即作用力和反作用力同时_产生 _____,同时_变化_______,同时__消失______. (3)相互性:即作用力和反作用力总是_____相互___的、成对出现的. (4)同性性,即二者性质总是____相同____的. 3.作用效果 作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力和反作用力产生的效果____不能抵消______________________. 知识点3、作用力、反作用力与平衡力的区别 1.平衡力 (1)定义:一个物体在两个力的作用下而处于平衡,那么我们就把这两个力叫做一对平衡力. (2)特点 ①一对平衡力的效果是使物体处于平衡状态.②一对平衡力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上. 2.一对作用力与反作用力和一对平衡力的区别与联系
一对平衡力 一对作用力与 反作用力 不 同 点
两个力作用在同一物体上 两个力作用在相互作用的___两个物体____上 两个力性质不一定相同 两个力_性质_______一定相同 典例分析: 一牛顿第一定律 题型一、力与运动的关系 例1.下列对运动的认识不正确的是 ( c ) A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的.只有当它受到力的作用才会运动 B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因 C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动 D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去
题型二、伽利略理想实验 例2.二千多年前古希腊学者亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,停止用力,物体就会静止下来.三百多年前,意大利学者伽利略认为,运动物体在不受外力作用时,能保持恒定不变的速度永远运动下去。为了证明自己的观点是正确的,他设计了一个实验,如图4.1-1所示,其中有以下主要步骤: ①减小另一个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍能达到原来的高度.②两个对接斜面,让静止小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平做持续的匀速运动。 将上述实验设想的步骤按正确的顺序排列 2314 。并指 出 1, 2、 是经验事实, 4, 是推论(只写序号即可)。 让我们再看看图4.1-2中的实验,可以看到,小车随着表面材料的改变而一次比一次停得远,那么如果表面绝对光滑,那么我们综合伽利略的实验通过合理外推可以得出:物体的运动无需 力来维持 的结论. 伽利略 的观点是正确的。 两个实验所采用了相同的科学实验方法: ,逻辑推理 ,它是建立在 事实 基础上,把经验事实与抽象思维结合在一起推测的方法。 题型三、对惯性的理解 例3.下列说法中正确的是(D ) A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B.小球由于重力的作用而自由下落时,它的惯性就不存在了 C.一个小球被竖直上抛,当抛出后能继续上升,是因为小球受到了向上的推力 D.物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性,与物体的速度大小无关
例4..我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)
一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力
两个力同时产生、同时变化、
同时消失
两个力共同作用,效果是使物体处于平衡状态且所受合力为零
两个力各有各的___ 作用效果 _________,故对其中任一物体不能说是合力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
图4.1-2 图4.1-1 必须系好安全带,这是因为( D ) A.系好安全带可以减小惯性 B.是否系好安全带对人和车的惯性没有影响 C.系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害 D.系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
例5.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为( D ) A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动. B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力推动他随同火车一起向前运动. C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必是偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已. D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终有相同的速度. 二牛顿第三定律 例1 对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是( ) A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失 B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力 C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力 D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡 例1 D [根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力,大小相等,方向相反,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定A、B、C错误,D正确.]
例2 一物体受绳拉力的作用,由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,下列说法正确的是( ) A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C.只有匀速前进时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等 D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 例2 D [作用力、反作用力总是大小相等、方向相反,并作用在同一条直线上,与相互作用的物体所处的状态没有关系.]
例3 如图1所示,P、Q叠放在一起,静止在水平面上,在下列各对力中,属于作用力和反作用力的有( ) A.P所受的重力和Q对P的支持力 B.P所受的重力和P对Q的压力 图1 C.P对Q的压力和Q对P的支持力 D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力 例3 CD [P所受的重力的施力物体是地球,Q对P的支持力的施力物体是Q,它们是一对平衡力;P对Q压力的施力物体是P,受力物体是Q,P所受的重力和P对Q的压力大小相等、方向相同,但不是同一性质的力;P对Q的压力的施力
物体是P,受力物体是Q,而Q对P的支持力的受力物体是P,施力物体是Q,它们是一对相互作用力;Q对桌面的压力的施力物体是Q,受力物体是桌面,而桌面对Q的支持力的受力物体是Q,施力物体是桌面,它们是一对相互作用力,综上所述,正确的选项是C、D.]