牛顿第一运动定律(教师) 11页

1对1个性化辅导教育一对一教案教师:初三学生:上课时间2014年月日阶段:基础（）提高（）强化（）课时计划共次课第次课教学课题:牛顿第一运动定律教学目标:1、理解二力平衡的条件。2、了解二力平衡时物体的运动状态。3、熟悉牛顿第一运动定律教学重难点：重点：牛顿第一运动定律难点：二力平衡教学过程难点剖析典型例题随堂练习课后作业课后作业教案解读教师反思11\n1对1个性化辅导牛顿第一定律二力平衡【知识导航】一、惯性和惯性定律：1、伽利略斜面实验：⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。⑷伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。2、牛顿第一定律：⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。⑵说明：A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。B、牛顿第一定律告诉我们：物体不受力，可以做匀速直线运动，物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。3、惯性：⑴定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。4、惯性与惯性定律的区别：A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。B、任何物体在任何情况下都有惯性，（即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力），物体受非平衡力时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化；惯性定律成立是有条件的。☆人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。11\n1对1个性化辅导二、二力平衡：1、定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。2、二力平衡条件：⑴两个力大小相等，方向相反⑵两个力在一条直线上⑶二力作用在同一物体上。概括：二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。3、平衡力与相互作用力比较：相同点：①大小相等②方向相反③作用在一条直线上不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。4、力和运动状态的关系：物体受力条件物体运动状态说明不受力受平衡力合力为0静止匀速运动运动状态不变力不是产生（维持）运动的原因受非平衡力合力不为0运动快慢改变运动方向改变运动状态改变力是改变物体运动状态的原因5、应用：应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。画图时注意：①先画重力然后看物体与那些物体接触，就可能受到这些物体的作用力②画图时还要考虑物体运动状态。练习：火箭将飞船送入太空，从能量转化的角度来看，是化学能转化为机械能太空飞船在太空中遨游，它受力（“受力”或“不受力”的作用，判断依据是：飞船的运动不是做匀速直线运动。飞船实验室中能使用的仪器是B（A密度计、B温度计、C水银气压计、D天平）。【基础训练】1、起重机吊着４吨的货物，当货物静止时，它受到的重力是N，受到的拉力是N；当货物匀速上升时，它受到的拉力于它的重力；当货物匀速下降时，它受到的拉力于它的重力；当货物加速上升时，它受到的拉力于它的重力。2、放在水平桌面上的静止不动的墨水瓶，它受到的一对平衡力是（）A.墨水瓶受到的重力和它对桌面的压力B.墨水瓶对桌面的压力和桌面对它的支持力C.地球对墨水瓶的吸引力和墨水瓶对地球的吸引力D.墨水瓶受到的重力和桌面对墨水瓶的支持力11\n1对1个性化辅导3、如图9-1-7所示，下列物体受到两个力的作用彼此平衡的是（）4、物体在平衡力的作用下，下列说法中哪个正确()A.物体一定做匀速直线运动B.物体一定处于静止状态C.物体的运动状态可能发生变化D.物体的运动状态一定不发生变化5、如图9-1-6甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向＿＿＿＿，并通过调整＿＿＿＿来改变拉力的大小．（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片＿＿＿＿（选填“能”或“不能”）平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图9-1-6甲所示情况下，小华下一步的操作是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图9-1-6乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是＿＿＿＿＿＿．图9-1-6A．减少摩擦力对实验结果的影响B．小书片是比较容易获取的才料C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡D．小卡片容易扭转【例题讲评】例1下列物体中，处于平衡状态的是（）A、从高处数直掉下来的石块B、汽车由静止开始启动沿直线驶离车站C、人造卫星绕地球匀速运动D、在青藏高原上匀速直线运动的汽车例2下列情况中能表示二力平衡的是（）例3一个重800N的物体，受到800N竖直向上的拉力时，该物体（）A、一定处于静止状态B一定处于匀速上升状态C、一定处于匀速下降状态D、以上三种状态多有可能11\n1对1个性化辅导例4如图所示实验装置，甲重16N，乙重12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是（　　）　A．16NB．12NC．28ND．4N例5如图钩码与装水的试管在定滑轮的两边处于静止（不计摩擦、绳重和空气阻力），用手指向上轻弹一下试管底部，试管离开手指后到与定滑轮接触前，试管将（　　）　A．向上加速运动B．向上减速运动C．向上匀速运动D．以上说法都不对例6如图所示，物体A重30N，用F等于10N的力垂直压在墙上物体A保持静止，则此时物体A受到的摩擦力为　_________　N，当压力增大到18N时，此时物体A受到的摩擦力为　_________　；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力向右做匀速直线运动，则物体B所受的摩擦力是　_________　N．【强化训练】1．天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是（）　　　A．灯受到的重力和吊线对灯的拉力；B．灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力；C．天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力；D．天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力．2.关于二力平衡的说法中,正确的是:(　　)　A.一个物体受到两个力的作用,若处于匀速直线运动状态,这两个力一定是平衡力；　B.做匀速直线运动的物体,一定只受到一对平衡力作用；　C.只要两个力大小相等,方向相反,并作用在一条直线上,这两个力一定是平衡力；　D.物体受到平衡力的作用一定处于静止状态。3．下列情况下，物体受平衡力作用的是　　（）A．苹果从树上落下来　　　　B．汽车在弯道上匀速转弯C．物体在斜坡上匀速直线滑下D．向上抛出的石块11\n1对1个性化辅导4.用50N力将重10N物体压在竖直墙壁上,物体匀速下滑,物体受摩擦力为:(　　)A.10N　　　　B.40N　　　　C.50N　　　　D.60N5.起重机的钢丝绳吊着5×103N的重物，当物体以0.5m／s的速度匀速提升时，钢丝绳对重物的拉力是_____N；当物体以1m／s的速度匀速下降时，钢丝绳对重物的拉力_______5×103N；当物体以1.5m／s的初速度加速提升时，钢丝绳对重物的拉力________5×103N；当物体以1.5m／s的初速度减速提升时，钢丝绳对重物的拉力______5×103N，当物体静止在半空中时，钢丝绳对重物的拉力________5×105N（选填“大于”、“等于”或“小于”）6．（8分）（2013•日照）（1）图1是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图；实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图16所示；由　二力平衡　知识可知，木块所受的滑动摩擦力为　2.8　N．（2）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”，李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想；张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想．图2是他们进行探究实验的实验装置图．①李丽同学为了完成他自己的探究应该按　甲、丙　两个图所示的方案进行．②张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表；请根据表中记录的数据，在答题卡中的坐标系中作出摩擦力的大小Ff与接触面受到的压力大小FN之间的关系图象；根据图象可以得出Ff与FN的关系是　成正比　；FN/N1.01.52.02.53.0Ff/N0.40.60.81.01.2（3）“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢？”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论．而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半，得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论．你认为　小丽　的结论是错误的；错误的原因　实验中没有保持压力不变　．11\n1对1个性化辅导【巩固提高】1．忽略一切阻力，原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击，大石头的运动情况是（）A．始终静止不动B．动了一点点，很快停下来C．撞击时开始运动，然后慢慢停下来D．撞击时开始运动，然后做匀速直线运动【答案】D2．如图15甲所示，小明顺着竖直的杆匀速下滑。①乙图代表小明的圆点A画出其竖直方向受到的力②小明再沿比杆匀速下滑，其沿绳受到的摩擦力为f滑、沿杆下滑受到的摩擦力为f杆，f滑____f杆（选填“>”，“=”，“<”）。③若小明沿杆匀速向上滑，他受到的摩擦力的方向：______________（2）=（3）竖直向上3.图2为一木块在水平桌面上向右运动时的频闪摄影照片，所用闪光灯每隔相等时间闪亮一次，拍下此时木块的位置。由照片记录可知木块的速度此过程中________，木块受到的摩擦力____________。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】减小不变4.图6是运动员顶足球时的情景，以下说法正确的是【】A.球被顶出，说明力可以改变物体的运动状态B.顶出去的球在上升时，受到平衡力的作用C.球在上升过程中，动能和重力势能均减小D.顶出去的球最终落地，是由于球具有惯性【答案】A5.将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组装成图7所示的装置，使用时瓶内装入液体，瓶口密闭，通过细玻璃管内液面高度的变化不可验证的是（A）A．阿基米德原理B．大气压随高度的变化C．力可以使固体发生微小形变D．液体温度变化体积也会改变11\n1对1个性化辅导【解析】温度计的原理：液体的热胀冷缩．小瓶内是装满水的，没有空气，所以瓶内没有气压，这样水的上升就不会受到瓶内气压的影响．随着高度的增加，管外的大气压减小，管内气压大于管外气压，使得细管中的水柱上升．当玻璃管内液柱升高时，说明管外的大气压减小．玻璃瓶壁受到的压力发生变化，玻璃瓶发生形变，玻璃瓶容积发生变化，从而会导致细玻璃管中煤油面会升降。6.如图13所示，用尺子猛力将下面的棋子击出时，上面的棋子不会飞出而是落到正下方，是由于它们具有；如图14所示，如果用尺子缓慢击打下面的棋子，紧挨被击打棋子上面的棋子会前移，是因为它受到的作用。【答案】惯性摩擦力7.一座平直的跨海大桥全长1.6km，桥头立着图16所示的两个标志牌。如果一辆匀速行驶的载重汽车恰好达到两标志牌的最大限定值，该车通过桥中央时对桥面的压力为N，通过该桥所用时间为h。（g取10N/kg，车长不计）【答案】3×1050.048．在图3所示的四种情景中，说法正确的是(D)A．拉小车B．划木筏C．提水桶D．拉弹簧图3A．小车受力被拉动后惯性增大B．使木筏运动的力的施力物是人C．水桶提得越高，它具有的重力势能就越小D．弹簧被拉长说明力可以使物体发生形变9.教室里，带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来．如图所示，关于粉笔刷的受力情况，下列说法正确的是（　C　）　A．粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力　B．粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力　C．黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上　D．粉笔刷没有受到摩擦力作用10.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中．（1）小华的三次实验情况如图甲、乙、丙所示．实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做　匀速直线　运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．（2）比较甲和乙两组数据可知，压力一定时，　接触面越粗糙　，滑动摩擦力越大．（3）小华比较甲和丙两组数据得出结论：压力越大，滑动摩擦力就越大．老师指出这样得出的结论是不对的．理由是：　没有控制接触面的粗糙程度不变　．11\n1对1个性化辅导11.现在各中小学都坚持“每天锻炼一小时”．如图所示是同学们课外活动在玩“造房子”游戏．小香同学单脚站立依次将“物块”踢进事先在地上画好的框内，完成造房任务．当“物块”被踢出时，主要表明力可以改变物体的　运动状态　．12．（2分）（2013•苏州）如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将（　B　）　A．在B点保持静止B．沿BE方向运动C．沿BC方向运动D．沿BD方向运动13.小强用10N的水平推力匀速推动放在水平地面的课桌，则课桌受到地面对它的摩擦力大小为　10　N；某同学将该课桌内的书包拿走后，把课桌沿原路用水平力推回的过程中，课桌受到地面对它的摩擦力　小于　（小于/等于/大于）10N．14.台球日益成为人们喜爱的运动项目．下列关于台球受力及运动的说法，其中错误的是（　A　）　A．台球对桌面的压力与桌面对台球的支持力相互平衡　B．球杆击球时，杆对球的力与球对杆的力是相互作用力　C．击打球的不同部位，球的旋转方向不同，表明力的作用效果与力的作用点有关　D．运动的台球在碰到桌边后会改变运动方向，表明力可以改变物体的运动状态15.“阿婆罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机，在不受力的情况下，由于　惯性　仍可继续飞行，奔向月球，说明了力　不是维持物体运动的原因　；在接近月球时，向前喷气使飞船受到　向后　（选填“向前”或“向后”）的力而减速，这说明了力的作用是　相互的　．16.一辆汽油和电力混合动力轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶时，输出功率P=50kW．当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v2=70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度为v=72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%．轿车在上述过程中所受阻力保持不变．（1）求轿车所受阻力的大小；（2）通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持90km/h匀速行驶，求轿车行驶距离．解答：解：（1）∵P=，W=Fs，∴F===2000N，汽车进行匀速直线运动，所以汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以f=F=2000N．11\n1对1个性化辅导（2）∵v=，∴s=vt=20m/s×3s=60m，60m＞55m，所以汽车会被拍照．（3）获得的电能：W=Pt×80%×50%=50000W×3s×80%×50%=60000J，s'===30m．答：（1）求轿车所受阻力是2000N．（2）通过计算判断轿车会因为超速而被拍照．（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持90km/h匀速行驶，求轿车行驶30m．17.如图所示，用球拍击球时，如果以球为研究对象，施力物体是　球拍　，受力物体是　球　．18.如图所示，用手指压圆珠笔芯使它弯曲，同时手指感到疼痛，这个实验不能说明(D)A．力的作用是相互的B．力是物体对物体的作用C．力可以改变物体的形状D．重力的方向竖直向下18.下列事例或现象中不能用惯性知识解释的是（　B　）　A．在马路上骑自行车不宜太快，防止造成交通事故　B．树上熟透的苹果，沿竖直方向落下　C．汽车在刹车或启动时，乘客会前倾或后仰　D．在匀速行驶的列车上，晓明向上跳起后仍然落回原处19.如图所示．用弹簧侧力计沿水平方向拉动水平桌面上的物休，使其作匀速直线运动．以下叙述中的两个力属于一对平衡力的是（　D　）　A．物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力　B．物体对桌面的压力与物体所受的重力　C．弹簧侧力计对物体的拉力与物体所受的重力　D．弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力20.如图所示，与汽车有关的说法正确的是（　D　）　A．匀速直线运动的汽车没有惯性B．静止的汽车没有惯性　汽车只有在刹车时才具有惯性汽车在各种运动状态下都具有惯性11\n1对1个性化辅导C．D．21.如图所示的装置，物块M放在粗糙程度相同的水平桌面上，左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘．小聪用它做实验时发现：当在左盘中放100g的砝码、右盘中放200g的砝码时，物块M可以向右做匀速直线运动．如果盘中的原有砝码都不变，使物块M最终可以向左匀速直线运动的方案是（滑轮的摩擦不计）(B)　A．在左盘中再加100g砝码　B．在左盘中再加200g砝码　C．在左盘中再加100g砝码，在右盘中再加100g砝码　D．在左盘中再加200g砝码，在右盘中再加100g砝码22．自行车的轮胎上刻有花纹是为了　增大　（选填“增大”或“减小”）摩擦．如图所示用重垂线来检查墙壁上的画是否挂正，利用了重力的方向始终是　竖直向下　的．　23.用大小不变的水平力，拉木块在水平桌面上做匀速直线运动，如图所示．木块在运动过程中，下列说法正确的是（　D）　A．木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力　B．绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力　C．绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力　D．木块受到的滑动摩擦力大小保持不变21．（3分）（2013•雅安）如图所示是同一木块先后两次在同一水平面上运动时在相等时间内连续拍摄的“频闪”照片．第二次木块从A点运动到B点的距离是　1.70　cm；由图可知，两次实验中木块的速度　不相等　，木块所受拉力的大小　相等　（均选填“相等”或“不相等”）．11