第3課時(shí)牛頓第一定律二力平衡第一篇教材梳理思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)考點(diǎn)一牛頓第一定律人物觀點(diǎn)亞里士多德

力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

注意:這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,正確觀點(diǎn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來(lái)是因?yàn)槭艿搅俗枇だ?/p>

根據(jù):在其他條件相同時(shí),平面越光滑,小車(chē)受到的阻力越

,速度減小得越

,前進(jìn)的距離越

。伽利略推論:如果水平面絕對(duì)光滑,物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,他得出物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持

牛頓

一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持

狀態(tài)或

狀態(tài)(牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)結(jié)論,不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證,它運(yùn)用的研究方法是理想實(shí)驗(yàn)法)。即當(dāng)一切外力全部消失時(shí),原來(lái)靜止的物體仍將保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

小慢遠(yuǎn)勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止定義

物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性理解

①慣性是物體的固有屬性,一切物體不管在任何情況下都有慣性;

②慣性的大小只與物體的

有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大;

③慣性不是力,不能說(shuō)“受到慣性力”“在慣性的作用下”“產(chǎn)生了慣性”等,只能說(shuō)“由于慣性”“具有慣性”利用及防止

利用:跳遠(yuǎn)助跑、拍打衣服上的灰塵等;

防止:汽車(chē)行駛時(shí)保持車(chē)距、司機(jī)系好安全帶等思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)考點(diǎn)二慣性質(zhì)量平衡狀態(tài)

物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),如果保持

或

狀態(tài),我們就說(shuō)這幾個(gè)力相互平衡,這時(shí)物體處于平衡狀態(tài)

二力平衡定義

物體在兩個(gè)力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這兩個(gè)力平衡。

條件:作用在

物體上,大小

,方向

,作用在同一直線上

區(qū)別

平衡力與相互作用力的區(qū)別:平衡力作用在同一物體上(如圖甲所示),相互作用力作用在兩個(gè)不同的物體上(如圖乙所示)思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)考點(diǎn)三二力平衡靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)同一相等相反受力情況運(yùn)動(dòng)狀態(tài)總結(jié)平衡力或不受力(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)

力是

物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

非平衡力

F與v共線

方向相同:加速直線運(yùn)動(dòng)

方向相反:減速直線運(yùn)動(dòng)

F與v不共線

曲線運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線)思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)考點(diǎn)四力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系改變教材圖解1.如圖3-1所示,用力擊打一摞棋子中間的一個(gè),這一棋子因突然受力由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),而它上面的棋子由于具有

還要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),所以在重力的作用下落到原位置的下方。實(shí)驗(yàn)中,被打飛的棋子

(選填“有”或“沒(méi)有”)慣性,請(qǐng)作出飛出棋子的受力示意圖(不計(jì)空氣阻力)。如果所有的力突然全部消失,在空中飛行的棋子將保持

狀態(tài)。

慣性思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)有圖3-1勻速直線運(yùn)動(dòng)如圖所示2.轎車(chē)除了安全帶以外,還有一種安全裝置“頭枕”,對(duì)人起保護(hù)作用,如圖3-2所示。安全帶主要是防止

對(duì)人體造成傷害,“頭枕”主要是防止

對(duì)人體造成傷害。(均選填“緊急剎車(chē)”或“后方追尾”)

圖3-2思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)緊急剎車(chē)后房追尾3.如圖3-3甲所示,若不計(jì)空氣阻力,在水平公路上勻速行駛的太陽(yáng)能汽車(chē)受到

對(duì)平衡力的作用,請(qǐng)?jiān)趫D乙上畫(huà)出汽車(chē)受力的示意圖。地面對(duì)汽車(chē)的支持力和汽車(chē)對(duì)地面的壓力是一對(duì)

。汽車(chē)急剎車(chē)時(shí)不能立即停止,是由于汽車(chē)具有

。

圖3-3思維導(dǎo)圖構(gòu)建體系教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)2相互作用力如圖所示慣性重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升1.如圖3-4所示,a點(diǎn)到b點(diǎn)是小球被拋出后在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡,小球在b點(diǎn)速度為v,如果小球在b點(diǎn)突然受到的所有力都消失了,則小球的運(yùn)動(dòng)情況是 (

)A.沿4勻速直線下落B.沿1勻速直線斜向上運(yùn)動(dòng)C.沿3勻速直線斜向下運(yùn)動(dòng)D.沿2的水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)圖3-4探究一牛頓第一定律及慣性D重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升2.小明在體育課上練習(xí)墊排球,當(dāng)排球豎直上升到最高處時(shí),若所有外力都消失,則排球?qū)?/p>

。

保持靜止重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升3.關(guān)于慣性,以下說(shuō)法正確的是 (

)A.百米賽跑運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)不能馬上停下來(lái),是由于運(yùn)動(dòng)員具有慣性B.汽車(chē)駕駛員和乘客需要系上安全帶,是為了減小汽車(chē)行駛中人的慣性C.行駛中的公交車(chē)緊急剎車(chē)時(shí),乘客會(huì)向前傾,是由于慣性力的作用D.高速公路嚴(yán)禁超速,是因?yàn)樗俣仍酱髴T性越大A重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升4.足球進(jìn)校園,深受同學(xué)們的喜愛(ài),踢出去的足球在水平草地上滾動(dòng)的過(guò)程中,以下哪兩個(gè)力是一對(duì)平衡力 (

)A.腳對(duì)球的作用力與草地對(duì)球的阻力B.腳對(duì)球的作用力與球?qū)δ_的作用力C.球向前的慣性力與球?qū)δ_的作用力D.球所受的重力與草地對(duì)球的支持力探究二二力平衡及應(yīng)用D重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升5.手握?qǐng)A柱形水杯,手和水杯都在空中靜止,杯底所在的平面是水平面,如圖3-5所示。下列各對(duì)力屬于平衡力的是(

)A.手對(duì)水杯的壓力和水杯對(duì)手的壓力B.水杯的重力與手對(duì)水杯的壓力C.水杯的重力與手對(duì)水杯的靜摩擦力D.水杯對(duì)手的靜摩擦力與手對(duì)水杯的靜摩擦力圖3-5C重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升6.關(guān)于圖3-6所示情景,下列說(shuō)法中正確的是(

)A.圖甲:踢出去的足球雖然會(huì)繼續(xù)“飛行”,但它總會(huì)停下來(lái),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)必須有力維持B.圖乙:跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑可以提高成績(jī),是利用了身體的慣性C.圖丙:男孩水平用力推車(chē)但沒(méi)推動(dòng),是因?yàn)樗耐屏π∮谲?chē)所受的阻力D.圖丁:蹦蹦桿躍到最高點(diǎn)時(shí),動(dòng)能最大,速度最大探究三運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系B圖3-6重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升【設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.小車(chē)從同一斜面、同一高度滑下:使小車(chē)到達(dá)水平面的速度相同(控制變量法)。2.改變接觸面粗糙程度的方法:水平面鋪材料不同的物體;作用:改變阻力大小。3.通過(guò)比較小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短來(lái)判斷小車(chē)在水平面上所受阻力的大小:阻力越小,速度減小得越慢,運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)(轉(zhuǎn)換法)。突破一阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。5.實(shí)驗(yàn)推理:若運(yùn)動(dòng)的小車(chē)不受阻力,小車(chē)的速度將不再減小并永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。【交流與反思】6.小車(chē)運(yùn)動(dòng)到斜面底端后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樾≤?chē)具有慣性。7.小車(chē)運(yùn)動(dòng)到水平面上后的受力分析:豎直方向所受重力和支持力是一對(duì)平衡力,水平方向只受阻力。8.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小車(chē)能量的轉(zhuǎn)化:重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能。例1甲同學(xué)用如圖3-7所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究阻力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響。他在水平桌面上分別鋪上毛巾、棉布、木板,讓小車(chē)從斜面上的同一位置由靜止滑下,在水平面上分別標(biāo)記出小車(chē)停下時(shí)的位置,如圖所示。圖3-7(1)實(shí)驗(yàn)中每次均讓小車(chē)從斜面同一位置由靜止滑下的目的:使小車(chē)每次在水平面上開(kāi)始滑行時(shí)速度大小

。實(shí)驗(yàn)中改變小車(chē)所受阻力大小,是通過(guò)改變

來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升相等水平面的粗糙程度(2)圖3-8是對(duì)在水平面上運(yùn)動(dòng)的小車(chē)進(jìn)行的受力分析,其中正確的是

。圖3-7中的標(biāo)記③是小車(chē)在

表面上停下時(shí)的位置,由此可知,平面越光滑,木塊受到的阻力越

,速度減小得越

。

圖3-8重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升B木板小慢(3)對(duì)上問(wèn)實(shí)驗(yàn)分析后可以推測(cè):如果小車(chē)在水平面受到的阻力為零,小車(chē)將保持

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。英國(guó)科學(xué)家

對(duì)上面實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)的推理,并概括出著名的

定律。該定律雖然不是由實(shí)驗(yàn)直接得出的,卻是通過(guò)符合邏輯的

得出的正確結(jié)論。下列用到類(lèi)似科學(xué)推理方法的實(shí)驗(yàn)還有

。(選填序號(hào))

①用真空罩和鬧鐘探究聲音的傳播需要介質(zhì)②用細(xì)鐵屑探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體在水平方向所受滑動(dòng)摩擦力的大小重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升勻速直線牛頓牛頓第一推理①(4)牛頓第一定律告訴我們物體的運(yùn)動(dòng)

(選填“需要”或“不需要”)力來(lái)維持,一切物體都有保持原來(lái)

不變的性質(zhì)。甲同學(xué)通過(guò)上面的探究學(xué)習(xí),思考了兩個(gè)問(wèn)題:

①當(dāng)自己蕩秋千運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最高點(diǎn)時(shí),如果自己受到的力突然全部消失,自己將會(huì)處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?他作出了以下猜想,你認(rèn)為其中正確的是

。

(圖3-9中的“

”表示甲同學(xué))重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不需要A圖3-9②當(dāng)自己蕩秋千運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),如果受到的外力突然全部消失,自己將會(huì)處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?他作了以下猜想,你認(rèn)為正確的是

。(圖3-10中的“

”表示甲同學(xué))

圖3-10重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升C(5)實(shí)驗(yàn)中,小車(chē)在棉布、木板上克服阻力做的功W1

W2,功率P1

P2。(均選填“>”“<”或“=”)

(6)用木塊代替小車(chē)可以做探究“滑動(dòng)摩擦力的影響因素”實(shí)驗(yàn),添加的器材是長(zhǎng)方體木塊、鉤碼和

。

(7)①在此實(shí)驗(yàn)所給器材基礎(chǔ)上,添加一個(gè)小鐵球,運(yùn)用這些器材一定可探究的是

。

A.物體動(dòng)能大小與質(zhì)量是否有關(guān)B.物體動(dòng)能大小與速度是否有關(guān)C.A、B都可探究·實(shí)驗(yàn)拓展·重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升=彈簧測(cè)力計(jì)B>②乙同學(xué)讓同一小鐵球從同一斜面的不同高度由靜止開(kāi)始下滑,小車(chē)在相同木板上被撞得越遠(yuǎn),說(shuō)明小鐵球的動(dòng)能越

。實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)

一定時(shí),物體的動(dòng)能大小與物體的

有關(guān)。若小鐵球兩次從同一斜面下滑的高度分別為h1、h2且h1>h2,小車(chē)兩次移動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力分別為f1、f2,則f1

(選填“>”“=”或“<”)f2。

重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升大質(zhì)量速度=重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升【設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)主要器材:選擇小車(chē)(小卡片)而不選擇木塊(好處:減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響)、定滑輪(作用:改變力的方向,減小摩擦力)。2.選擇靜止作為研究狀態(tài):勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不好控制。3.控制變量法的運(yùn)用。突破二探究二力平衡的條件重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升【數(shù)據(jù)處理和分析】4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)象記錄表格(如下表所示),分析表格數(shù)據(jù),可得出二力平衡需要的條件(作用在同一物體上,大小相等,方向相反,在同一直線上)。

小車(chē)在水平方向所受二力的情況小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變大小方向是否在一條直線上不相等相等相等…例2在“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)甲、乙兩組同學(xué)分別選擇器材后,設(shè)計(jì)組裝的裝置如圖3-11所示。老師指出乙組同學(xué)選擇的器材更加合理,其原因是

。

圖3-11(2)當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或

狀態(tài)時(shí)我們認(rèn)為它處于平衡狀態(tài)。

重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升用小車(chē)做實(shí)驗(yàn)可減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響勻速直線運(yùn)動(dòng)(3)乙組同學(xué)在線的兩端掛上托盤(pán)并放上砝碼,通過(guò)調(diào)整

來(lái)改變拉力的大小,當(dāng)左、右盤(pán)內(nèi)放的砝碼數(shù)量不等時(shí),小車(chē)會(huì)

,只有當(dāng)兩盤(pán)內(nèi)所放砝碼數(shù)量相等時(shí),即小車(chē)受到向左和向右的拉力相等時(shí),小車(chē)才會(huì)保持靜止,說(shuō)明平衡的兩個(gè)力要滿(mǎn)足:①

;②

。豎直方向上,小車(chē)受到重力和

力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)

。此實(shí)驗(yàn)不能改變力的方向,你認(rèn)為應(yīng)做何種改進(jìn):

。

(4)當(dāng)小車(chē)平衡時(shí),乙組同學(xué)用手將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后小車(chē)

(選填“能”或“不能”)平衡,觀察到小車(chē)會(huì)發(fā)生

,恢復(fù)到原來(lái)位置后處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)計(jì)這個(gè)步驟的目的是探究

。

重難探究逐個(gè)突破實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升砝碼的數(shù)量方向相反大小相等平衡力運(yùn)動(dòng)

支持一端滑輪固定,另一端滑輪可以改變位置不能扭轉(zhuǎn)平衡的兩個(gè)力是否作用在同一條直線上結(jié)合上例探究以下問(wèn)題:(5)實(shí)驗(yàn)時(shí),乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)向左、右兩邊同時(shí)加入一個(gè)相等質(zhì)量的