牛顿内摩擦定律
牛顿内摩擦定律
考虑一种流体，它介于面积相等的两块大的平板之间，这两块平板处处以一很小的距离分隔开，该系统原先处于静止状态。假设让上面一块平板以恒定速度u在x方向上运动。紧贴于运动平板下方的一薄层流体也以同一速度运动。当u不太大时，板间流体将保持成薄层流动。靠近运动平板的液体比远离平板的液体具有较大的速度，且离平板越远的薄层，速度越小，至固定平板处，速度降为零。速度变化是线性的。这种速度沿距离Y的变化称为速度分布。
各物理量关系构成牛顿内摩擦定律,τ=μ*du/dy
上式说明流体在流动过程中流体层间所产生的剪应力
与法向速度梯度成正比，与压力无关。流体的这一规律与固体表面的摩擦力规律不同
液体内摩擦力又称粘性力，液体流动是呈现的这种性质称为粘性，度量粘性大小的物理量成为粘度。液体的粘性是组成液体分子的内聚力要组织分子相对运动产生的内摩擦力，液体只有在流动或者流动趋势时才会出现粘性。这种内摩擦力只能使液体流动减慢，不能阻止，这是与固体摩擦力不同的地方。
八年级物理运动和力牛顿第一定律、惯性、摩擦力知识点
运动和力 一、本节学习指导 本节开始我们学习运动和力的关系。这一节中我们学习牛顿第一定律、摩擦力的相关概念，本节中我们把重点放在概念上，同学们要多思考。 二、知识要点 1、牛顿第一定律（又叫惯性定律）【重点】 定律内容：一切物体在没有受外力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。 注：牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，它不可能用实验来直接验证这一定律，但从定律得出的一切推论都经受住了实践的考验。牛顿第一定律也可以说成：物体在受外力之和为零时，总保持静止或匀速直线运动状态。 2、惯性【重点】 （1）定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性 （2）性质：惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。物体质量就有惯性。 注：如何理解惯性是物体本身的性质呢，其实很简单，我们把它想成是与生俱来、天生的。不会因为时间、地点等改变改变的性质。就像老虎的本性咬人一样，把它运到北京、运到美国它也咬人。在物理概念中“电阻”是导线固有的性质，不会随电流，电压的改变而改变，和惯性很相像。 （3）防止惯性的现象：汽车安装安全气襄，汽车安装安全带；利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩，拍打衣服可除尘 （4）解释现象： 例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒？ 答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以乘客向汽车行驶的方向倾倒。
用牛顿定律解决问题教案
第六节用牛顿定律解决问题（一） 教学目标： (一)知识与技能 1．巩固对物体进行受力分析的方法。 2．掌握用牛顿第二定律解决问题的基本思路和基本方法。 3．通过例题分析、讨论，培养学生掌握用牛顿第二定律解题的方法。 4．通过解题训练、培养学生审题能力及分析问题、解决问题的能力。 (二)过程与方法 1．培养学生分析问题和总结归纳的能力。 2．培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。 (三)情感、态度和价值观 培养学生形成积极思维，解题规范的良好习惯。 教学重点：正确地对物体进行受力分析，掌握用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这两类问题的基本思想和方法。 教学难点：对物理情景及物理过程的分析。 教学方法：实例分析法、归纳法、讲练结合法。 教学用具：投影仪、投影片、教学课件。 教学过程： （一）导入新课 教师：到目前为止我们学习了牛顿的几条运动定律？ 学生：三条。 教师：三条定律中，哪条定律是动力学中的核心内容呢？
学生: 牛顿第二定律。 教师: 为什么它是核心呢？ 学生: 因为它把物体的受力和物体的运动情况有机地结合起来了。 教师: 本节我们就一起应用牛顿的运动定律来解决一些生活中的实际问题，以加深我们对定律的理解。 (二) 新课教学 1、动力学的两类基本问题 教师：牛顿第二定律定量地确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来，那么，如果已知物体的受力情况，如何确定物体的运动速度、位移等运动情况?如果已知物体的运动情况；能否判断物体的受 力情况? 学生讨论与探究，教师引导： 通过讨论教师总结：一类是根据物体受力情况确定物体的运动情况；一类是根据运动情况确定受力情况，解这两类问题的关键是抓住联系力和运动的桥梁——加速度。因为由受力可求出物体的加速度，再利用物体的初始条件(初位置和初速度)，根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度，也就确定了物体的运动情况．这在实际问题中有重要应用，如指挥“神舟五号”飞船的科学家，根据飞船的受力情况可以确定飞船在任意时刻的位置和速度。 相反，如果已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体的受力情况。在实际问题中，常常需要从物体的运动情况来确定未知力。例如，知道了列车的运动情况，可以确定机车对列车的牵引力；根据天文观测知道了月球的运动情况，就可以知
用牛顿定律解决问题(一)
第6节 用牛顿定律解决问题（一） 理解领悟 牛顿第二定律揭示了运动和力的关系，结合运动学公式，我们可以从物体的受力情况确定物体的运动情况，也可以从物体的运动情况确定物体的受力情况。本课便涉及这两类应用牛顿运动定律解决的一般问题。 1． 力和运动关系的两类基本问题 关于运动和力的关系，有两类基本问题，那就是： ① 已知物体的受力情况，确定物体的运动情况； ② 已知物体的运动情况，确定物体的受力情况。 2． 从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况求出合力，根据牛顿第二定律求出加速度，再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移。 3． 从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（如物体的运动性质、速度、加速度或位移）已知的条件下，要求得出物体所受的力。处理这类问题的基本思路是：首先分析清楚物体的受力情况，根据运动学公式求出物体的加速度，然后在分析物体受力情况的基础上，利用牛顿第二定律列方程求力。 4． 加速度a 是联系运动和力的纽带 在牛顿第二定律公式（F=ma ）和运动学公式（匀变速直线运动公式v=v 0+at , x=v 0t+21at 2, v 2－v 02=2ax 等）中，均包含有一个共同的物理量——加速度a 。 由物体的受力情况，利用牛顿第二定律可以求出加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，利用运动学公式可以求出加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。 可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。 5． 解决力和运动关系问题的一般步骤 牛顿第二定律F=ma ，实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系。方程左边是物体受到的合力，首先要确定研究对象，对物体进行受力分析，求合力的方法可以利用平行四边形定则或正交分解法。方程的右边是物体的质量与加速度的乘积，要确定物体的加速度就必须对物体的运动状态进行分析。 由此可见，应用牛顿第二定律结合运动学公式解决力和运动关系的一般步骤是： ① 确定研究对象； ② 分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图； ③ 分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图； ④ 利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度； ⑤ 利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。 6. 教材中两道例题的说明 第1道例题已知物体受力情况确定运动情况，求解时首先对研究的物体进行受力分析，根据牛顿第二定律由合力求出加速度，然后根据物体的运动规律确定了物体的运动情况（末
牛顿第一定律
一）牛顿第一定律（又叫惯性定律） 1、内容：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 2、牛顿第一定律的理解 1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。 3）力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因. 4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态) 5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态) 二）惯性 1 2、惯性的理解 1）一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 2）惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大，惯性越大。 质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。 3）惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。 3、防止惯性的现象带来的危害：汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。 利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘 4、解释现象： 例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒 答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。 二、基础知识检测 1．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中． 1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处． 2）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时． 3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越________，小车前进的距离
第一节牛顿第一定律
第七章力与运动 第一节科学探究：牛顿第一定律（1课时） 教学目标 1．体会亚里士多德与伽利略的思想冲突，通过动手实验，用分析与论证的方法探究出牛顿第一定律，并学会用自己的语言表达牛顿第一定律的内容。从对牛顿第一定律的探究过程中发展学生的观察能力、分析能力、归纳论证的能力和表述信息的能力。 2．认识伽利略的理想实验方法，了解物理上理想实验的实质。 3．通过大量的事实认识惯性，并了解利用惯性和防止惯性的方法；知道惯性与惯性定律的区别和联系；能够将惯性知识应用到生产、生活实验当中，强化STS教育。 教学重点与难点 重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律的理解。正确理解惯性的概念。 难点：转变学生的经验概念——力是产生物体运动的原因为力是改变物体运动状态的原因。利用惯性知识解释一些日常生活、生产的现象。 教学方法实验探究法：观察法、分析论证法。 教学用具斜面、木板、棉布、玻璃板、毛巾、滑块、刻度尺、鸡蛋、光滑的硬纸片、装有水的玻璃杯、化纤桌布、小车、木块、锤子等。 教学过程 一、探究：牛顿第一定律 1．常见的日常生活现象引入（PPT） (1)给静止的木箱施加一水平方向的推力，木箱沿着水平方向运动,撤去推力后，木箱停了下来; (2)用铁锤敲击钉子，钉子向下运动陷入木板。停止敲击，钉子就不再下陷; (3)踢出去的足球，虽然会继续“飞行”，但它总是会停下来的; (4)关闭了发动机的火车，虽然继续运动，但是最后它也将停下来。 师：以上这些现象有什么共同特征? （生：物体受到力的作用，就发生运动．不受力的作用，就停止运动。物体的运动需要力的作用，不受力的作用就不会动。） 师：你们能否再举一些事例说明你们的观点?（学生举例） 早在2000年以前，亚里士多德针对类似情况就提出了这样的观点：要维持物体作匀速运动，就必须给物体施加一恒定的力。他认为不受力而一直运动的物体是不存在的。 伽利略却对这种观点提出了质疑，他通过理想实验说明了：运动物体如果不受其他物体的作用，其运动会是匀速的，而且将永远运动下去。 课件动画演示伽利略的理想实验，如课本P126图7—3。 配文：伽利略通过斜面实验发现，当小球从左侧斜面的一定高度滚下时，无论右侧斜面的坡度如何，它都会沿斜面上升到与下落点几乎等高的地方。假如右侧斜面变成水平放置，小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直滚动下去。 师：伽利略是在分析大量事实的基础上进行合乎逻辑的科学推理，不是凭空想像。伽利略的理想实验驳斥了亚里士多德的关于力是维持物体运动状态的原因的学说。 当时法国科学家笛卡儿进一步的结论是“物体不受到任何外力作用的时候，不仅速度大小不变，而且运动方向不变，将沿原来的方向匀速运动下去。 2．实验探究：力和运动的关系 我们认为一个物体不受其他物体的作用，即物体不受到力的作用。在实际情况中是不存在的，所以我们设想让滑块从相同的斜面顶端滑下，以相同的速度开始运动，逐渐减小平
重点和难点液体粘滞性牛顿内摩擦定律特别
重点和难点: 液体粘滞性；牛顿内摩擦定律，特别是流速梯度；作用于液体的质量力和表面力、单位质量力 绪 论 ★0-1 水力学的任务与研究对象 任务：研究液体（主要是水）的平衡和机械运动的规律及其实际应用。 研究对象：液体（主要是水）。 液体与固体及气体的区别：①力：压力、拉力、剪切力；②形状与体积。 ★0-2 液体的主要物理性质 一、质量与密度 质量：是惯性的度量，惯性是物体反抗改变原有运动状况的物理性质。符号;M 单位;kg 。 密度：单位体积液体的质量。符号：ρ，单位：kg/m 3, 量纲：[M/L 3]。 公式：V M /=ρ。水的密度：3/1000m kg =水ρ，水银的密度：13600 3/m kg 。 二、重力与容重 重力：地球对物体的万有引力。符号：G ，单位：N 或 kN,注：1N=1kg ×1m/s 2 。 容重：单位体积液体的重量。符号：γ，单位：N/m 3, 或kN/m 3。 公式：V G /=γ。水的容重：33/8.9/9800m kN m N ==水γ，水银的容重=水γ6.13。 密度与容重的关系：g ργ=，g —重力加速度，2/8.9s m g =。注意与比重的关系。 三、粘滞性与粘滞系数 粘滞性：液体质点间存在相对运动时，液体产生内摩擦力抵抗相对运动的性质。简称粘性。此内摩擦力又称为粘滞力。 层流运动时，单位面积上的内摩擦力（粘滞切应力）τ，经实验证明可表示为 dy du μτ= ----牛顿内摩擦定律，τ与流速梯度成正比，与液体性质有关； 或：dt d θμ τ=，τ与剪切变形速度成正比。[)(θθd tg d ≈] μ---液体的动力粘滞系数，单位：N ·s/m 2。另一种形式：ρμυ/=---液体的运动粘滞系数，单位：m 2 /s 。液体粘滞系数μ或υ与液体的种类、温度及压强有关。随温度升高而减小。 注意牛顿液体、伪塑性流体、膨胀性流体及宾汉流体的区别。 四、压缩性及压缩系数
用牛顿定律解决问题
第六节 用牛顿定律解决问题（一） 教学要求: 1、进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。 3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。 4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。 主要内容: 力是使物体产生加速度的原因，受力作用的物体存在加速度．我们可以结合运动学知识， 解决有关物体运动状态变化的问题．另一方面，当物体的运动状态变化时，一定有加速度， 我们可以由加速度来确定物体的受力． 一、动力学的两类基本问题 1．已知物体的受力情况，要求确定物体的 2．已知物体的运动情况，要求推断物体的 二、用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤 1.确定研究对象 2.进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图 3.建立坐标系，根据定理列方程 4.统一单位，代入数据求解 检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解． 课本例题讲解 随堂练习 1．一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm ．再将重物向下拉1cm ， 然后放手．则在刚放手的瞬间，重物的加速度是（取g=10m/s 2）( ) A ．2.5m/s 2 B.7.5 m/s 2 C.10 m/s 2 D.12.5 m/s 2 2．如图所示，车沿水平地面做直线运动，车厢内悬挂在车顶上小球与悬点 的连线与竖直方向的夹角为θ，放在车厢底板上的物体A 跟车厢相对静止．A 的质量为m ，则A 受到的摩擦力的大小和方向是： A ．mgsinθ，向右 B. mgtanθ，向右 C. mgcosθ, 向左 C. mgtanθ, 向左 3．质量为2kg 的质点，在两个力F 1=2N ，F 2=8N 的作用下，获得的加速度大小可能是：（ ） A ．1m/s 2 B.3m/s 2 C.6m/s 2 D.4m/s 2 4．一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，经时间t 后速 度为v ．为使物体的速度增为2v ，可以采用的办法是（ ） A ．将物体的质量减为原来的1/2，其他条件不变 B ．将水平力增为2F ，其他条件不变． C ．将时间增为2t ，其他条件不变． D ．将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的两倍． 5．质量为m 的木块，以初速v 0能在水平面上滑行的距离为s ．如在木块上再粘一个质量为 m 的木块，仍以初速v 0在同一水平面上滑行．它们能滑行的距离为 （ ） A ． 2s B ．2s ． C ．4 s D ．s A
牛顿第一定律实验题
牛顿第一定律实验题 牛顿第一定律实验题(一) 1. .如图斜面小车实验中。 (1)实验条件是 _________________________ (2)控制上述因素相同的目的是______________________ (3)实验现象是 _________________________ (4)实验结论是 ___________________ )伽利略对大量实验进行分析，进一步推理得出，如果表面绝对光滑，物体受到的阻力(5 为__________ ，它的速度将不会__________ ，这时物体将以恒定不变的速度__________ 。这 种思维推理方法在物理学中称为__________ 法 2.(2009恩施)我们可以用如图所示的实验来研究牛顿第一定律。
(1)指出实验中应控制不变的相关因素:(注:至少指出三 个)_____________________________; (2)实验中有两个变量，其中自变量是 __________，因变量是小车运动的距离。 (3)想象如果图丁所示的水平板是绝对光滑的，且空气阻力为零，则小车的运动情况为 __________________________________。 3.(2012嘉兴)如图是探究“摩擦力对物体运动的影响”的实验装置示意图，其实验过程用到了许多科学方法((1)怎样控制小车在水平面上开始滑行时的速度相等呢, 方法是:把小车放在同一斜面的，由静止开始下滑( (2)怎样反映“摩擦力”对“物体运动的影响”, 方法是:比较小车在不同表面上运动的距离或 ( (3)怎样得到“小车不受力作用时的运动状态”呢,必须要用推理的方法，即:如果小车运动时不受摩擦力的作用，那么小车将 ( 4.(2012?梧州)小明同学在探究“阻力对物体运动影响”的实验时，利用如图甲所示的装置，实验中该同学先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板，使水平面的粗糙程度越来越小，观察小车移动的距离，从而得出阻力和运动的关 系( (1)在实验操作中有一处明显的错误是(不必解释错误的原 因)___________( (2)小明用正确方法做了三次实验，小车分别停在如图乙、丙、
第一节 牛顿第一定律
第八章运动和力 第一节牛顿第一定律 1课时新授课 【教学目标】 （一）．知识与技能： 1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 3、理解惯性的概念，通过大量事实认识惯性并了解利用惯性及防止惯性的方法。（二）．过程与方法： 1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只 凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系。 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯。 3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。 （三）．情感态度与价值观： 1、利用一些简单的器材，比如：小车、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运 动的关系，现象明显，而且更容易推理。 2、培养科学研究问题的态度。 3、利用生活中的例子来认识惯性，培养学生大胆发言，并学以致用。 【教学重点、难点】 重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律和惯性的理解。 难点：转变学生的经验观念，正确理解牛顿第一定律。 【教学媒体】 学生：小车、木块、斜面、木板、毛巾、棉布、烧杯、水、纸条、滑板车、 教师：惯性演示仪、多媒体课件 【教学环节设计】
通过滑板车运动我们知道运动和力有关系，有什么关系呢？这一节我们就开始研究它们之间的关系 板书：牛顿第一定律
师生讨论后，归纳方案如下： 用同一小车在同一斜面，从同一高度由静止释放后滑下（为了让小车到达斜面底端具有相同的初速度）在两种不同粗糙程度的平面上滑行。
板书设计 第一节牛顿第一定律 一、探究阻力对物体运动的影响 二、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力的作用时，总保持 静止状态或匀速直线运动状态。 三、惯性 教学反思： 反思本节课的教学，主要存在以下优点： 1、用滑板车运动“小游戏”引入新课，能够很好地抓住学生的心，激发学生自主学习的兴趣。在对“阻力对物体运动的影响”进行探究时，通过提出问题、猜想假设、设计实验、实验论证、交流评估等一系列活动让学生又一次熟悉探究实验的过程，培养了各种能力，并让学生在学习的过程中体验成功的喜悦。 2、注重了学生对控制变量法、理论推理法等科学方法的掌握。通过渗透物理学史，水到渠成地得出牛顿第一定律。通过观看“杨利伟在太空吃月饼”视频，让学生更容易理解牛顿第一定律，使抽象的问题更直观。
用牛顿定律解决问题(一)--每课一练
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 作业 1．粗糙水平面上的物体在水平拉力F 作用下做匀加速直线运动，现使F 不断减小，则在滑动过程中( ) A ．物体的加速度不断减小，速度不断增大 B ．物体的加速度不断增大，速度不断减小 C ．物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大 D ．物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小 答案 D 解析 合外力决定加速度的大小，滑动过程中物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力．因为F 逐渐减小，所以合外力先减小后反向增大，而速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同．前一阶段加速度与速度方向同向，所以速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反，所以速度减小，因此D 正确． 2．A 、B 两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为m A >m B ，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A 与x B 相比为( ) A ．x A ＝x B B ．x A >x B C ．x A 第一节牛顿第一定律 教材要求: 1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度． 主要内容: 1. 历史的回顾 2000 多年前，古希腊哲学家亚里斯多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动。 直到17 世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的，他分析到：运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力。伽利略提出了自己的看法，他指出：物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变。这里所指的减速的原因就是摩擦力。 法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出了惯性定律：如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。2．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 从牛顿第一定律可以看出： (1) 物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态。 (2) 物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。 (3) 物体运动状态的改变需要外力。 3. 介绍惯性参考系 在有些参考系中, 不受力的物体会保持静止或匀速直线运动的状态, 这样的参考系叫做惯性参考系, 简称惯性系. 在研究地面物体的运动时, 一般可以把地面看做惯性系; 相对地面做匀速直线运动的其他参考系, 也可以看作惯性系. 随堂练习: 1．以下说法正确的是 ( ) A. 惯性是物体的固有属性，惯性是一种力． B. 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止． C. 当有力作用在物体上时，物体的运动状态必定改变． D. 物体惯性的大小只由质量大小决定，所以惯性就是质量. 2．关于力和运动的关系，下列说法正确的是： ( ) A. 物体静止在水平桌面上，它必定不受任何力的作用. B. 物体由静止开始运动，必定是受到了外力的作用. C. 物体向东运动，必定受到向东的力的作用. D. 物体运动越来越慢，必定是受到了外力的作用. 3．在沿水平路面行驶的火车车厢中的水平桌面上放着一个小球，当车厢里的人看到小球突 然在桌面上向右运动，说明( ) A. 火车在向左拐弯. B.火车在向右拐弯. C.火车速率一定在变化. D .火车可能在做匀速运动. 4. 下列说法正确的是： ( ) A. 力是维持物体运动的原因. B. 物体受恒力作用时，运动状态保持不变. C. 物体只有在静止或匀速直线运动时才有惯性. D .惯性越大的物体运动状态越难改变. 运动和力测试卷 （牛顿第一定律、二力平衡、摩擦力） 考生须知 1、全卷共四大题,32小题,满分为100分。 2、考试时间为60分钟,本次考试采用闭卷形式,不允许使用计算器。 3、全卷答案必须做在答题卷的相应位置上,做在试题卷上无效。 4、请用钢笔或黑色墨迹签字笔将学校、姓名、准考证号、座位号分别填在答题卷的相应位置。 一．选择题（共20小题,每题2分。共40分。） 1．下列做法中，目的是为了减小摩擦的是（） A．汽车轮胎刻有花纹B．轴承中装有滚珠 C．用力握紧羽毛球拍D．运动鞋底装鞋钉 2．如图所示，物体A放在水平桌面上受到向右水平拉力而保持静止，已知F1＝7N，G＝25N，那么物体受到水平桌面的摩擦力大小为（） A．2N B．12N C．5N D．7N 3．下列实例中，（加“?”）物体的运动状态发生改变的是（） A．来回摆动的秋千 ．． ．．B．悬浮在水中的鸡蛋 C．挂在墙上的空调 ．． ．．D．匀速直线行驶的汽车 4．关于惯性现象的解释，以下说法正确的是（） A．下落的小球速度越来越大，惯性增大了 B．“漂浮”在空间站的宇航员，惯性消失了 C．抛出的实心球在空中运动是由于实心球具有惯性 D．系安全带可以减少驾驶员的惯性 5．如图所示，甲、乙两位同学坐在静止的列车上，在他们之间的水平桌面上放置一只静止的鸡蛋。列车向甲同学坐的方向启动时，乙将看到鸡蛋（） A．向甲运动B．向乙运动C．静止不动D．在原位置转动 6．忽略空气阻力，抛出后的实心球在空中的运动轨迹如图所示。抛出后的实心球由于（）A．受到重力作用，运动状态发生改变B．受到推力作用，运动状态发生改变 C．不受力，运动状态发生改变D．不受力，运动状态不发生改变 7．图所示的受力示意图中，属于一对平衡力的是（） 第一节牛顿运动第一定律 教学目标： 一、知识目标 1、知道理想实验是科学研究的重要方法； 2、知道牛顿第一定律的建立过程； 3、理解牛顿第一定律的内容和意义； 4、知道什么是惯性，会正确解释有关现象； 5、正确理解力和运动的关系； 二、能力目标 培养学生的观察能力，抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力。教学重点：牛顿运动第一定律、惯性 教学难点：对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解 教学用具：多媒体电脑、数据/视频投影仪、实物展台、鸡蛋(生的、熟的各一只)、装满水的瓶子、蜡块、铜块。 教学步骤： 一、导入新课 【演示实验】分别让两只鸡蛋旋转，再迅速按住，使蛋停下又立即松手，一只不动，另一只却能继续旋转。 【提问】猜猜看，两只蛋有何不同？ 【设疑】猜想是否正确？为什么两只蛋会出现两种不同的现象？从这节课开始研究与此有关的内容。这一章我们要学习的就是牛顿运动定律。今天我们学习第一节牛顿运动第一定律。 二、新课教学 【提问】放在讲台上的书，处于静止状态：怎样才能让书运动起来呢？（学生答：要用力去推它） 【师讲】从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用，力是使物体运动的原因吗？ 这是一个运动和力的关系问题．这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究，下面我们来回顾一下 历史。 1、历史的回顾： ①请同学们阅读课文有关内容，并回答下列问题。 a、在研究力和运动的关系上有哪些代表人物？ b、每位科学家对力和运动的关系是如何认识的？ c、伽利略是如何证明其观点的？ ②历史上几位代表人物关于力和运动关系的看法。（学生回答） 亚里士多德的观点：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。 伽利略的观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。 笛卡儿的观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。 【设问】伽利略是如何得出结论的呢? 【演示】伽利略针和单摆实验及模拟实验。 【结论】改变悬点的高度，摆球仍能上升到原来的高度。 【演示】模拟伽利略的理想试验。 理想实验：以可靠的事实为基础，突出主要因素、忽略次要因素，通过抽象思维深刻揭示自然规律。 伽利略通过以可靠的事实为基础,经过抽象思维的理想实验,从而推翻了亚里士多德的观点！指出了：力不是维持物体运动的原因。伽利略的这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验,是科学研究中的一种重要方法。 理综--4.牛顿定律与能量---（一）牛顿运动定律 1.下列说法正确的是： A ．牛顿认为质量一定的物体其加速度与物体受到的合外力成正比 B. 亚里士多德认为轻重物体下落快慢相同 C. 笛卡尔的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因 D. 伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落的同样快 2.物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合力外推，下列选项中属于这种情况的是（ ） A ．牛顿第一定律 B ．牛顿第二定律 C ．万有引力定律 D ．库仑定律 3、（2013衡水中学调研）以下说法中正确的是( ) A ．牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性 B ．速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小 C ．力是维持物体运动的原因 D ．做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，则该质点仍可能做曲线运动 答案：A 解析：牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，质量是惯性大小的量度，惯性与速度无关，选项A 正确B 错误；力不是维持物体运动的原因，力是产生加速度的原因，选项C 错误；做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，则该质点将做匀速直线运动，选项D 错误。 4. 如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A 、B 两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C 、D ，当它们都沿滑竿向下滑动时A 的悬线与杆垂直，B 的悬线竖直向下。下列说法正确的是： A.A 环与滑竿之间没有摩擦力 B.B 环与滑竿之间没有摩擦力 C.A 环做的是匀加速直线运动 D.B 环做的是匀加速直线运动 5．如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长量为10cm ，运动时弹簧伸长量为9cm ，则升降机的运动状态可能是（g=10m/s2）： 用牛顿定律解决问题（二） ★新课标要求 （一）知识与技能 1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3、通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。 4、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 （二）过程与方法 1、培养学生的分析推理能力和实验观察能力。 2、培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。 3、引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。 （三）情感、态度与价值观 1、渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。 2、培养学生联系实际，实事求是的科学态度和科学精神。 ★教学重点 1、共点力作用下物体的平衡条件及应用。 2、发生超重、失重现象的条件及本质。 ★教学难点 1、共点力平衡条件的应用。 2、超重、失重现象的实质。正确分析受力并恰当地运用正交分解法。 ★教学方法 1、创设情景——导入目标一一分析推理——归纳总结一一根据理论提出猜想——实验验证。 2、通过实例分析、强化训练，使学生能够更加熟练地运用牛顿运动定律解决问题。★教学用具： 多媒体、体重计、装满水的塑料瓶等。 ★教学过程 （一）引入新课 开门见山，阐明课题：这节课我们继续用牛顿运动定律解决问题。 （二）进行新课 教师活动：指导学生完成实验： 1、甲站在体重计上静止，乙说出体重计的示数。 提出问题： 2、甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化怎样变化（乙说出示数的变化情 况：变小） 3、甲突然站起时，体重计的示数是否变化怎样变化（乙说出示数的变化情 况：变大） 学生活动：甲乙两位同学到讲台上，甲站在体重计上，乙观察体重计的示数并报给全班同学。 点评：由实验引入课题，激发学生的学习热情和求知欲。 教师活动：1、引导学生分析，物体保持静止或做匀速直线运动，其共同点是什么（速度保持不变，就是状态不变） 2、给出平衡状态的概念。 学生活动：学生思考、交流、作答。 可能出现的答案：1、仅受重力和支持力，都是属于二力平衡。2、速度保持 不变态的概念并让学生理解 点评：给出平衡状态的概念并让学生理解。 教师活动：提问学生：那么共点力作用下物体的平衡条件是什么 和学生一起对答案进行评析。 学生活动：学生根据上面的实例和平衡状态的概念积极思考并回答： 因为物体处于平衡状态时速度保持不变，所以加速度为零，根据牛顿第二定 律得：物体所受合力为零。 4.6用牛顿定律解决问题（二） 学习目标: 1. 知道连结体问题。 2. 理解整体法和隔离法在动力学中的应用。 3. 初步掌握连结体问题的求解思路和解题方法。 学习重点: 连结体问题。 学习难点: 连结体问题的解题思路。 主要内容: 一、连结体问题 在研究力和运动的关系时，经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用，这类问题称为“连结体问题”。连结体一般是指由两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统。 二、解连的基本方法：整体法与隔离法 当物体间相对静止，具有共同的对地加速度时，就可以把它们作为一个整体，通过对整体所受的合外力列出整体的牛顿第二定律方程。当需要计算物体之间(或一个物体各部分之间)的相互作用力时，就必须把各个物体(或一个物体的各个部分)隔离出来，根据各个物体(或一个物体的各个部分)的受力情况，画出隔离体的受力图，列出牛顿第二定律方程。 F A B F A B F V B A 许多具体问题中，常需要交叉运用整体法和隔离法，有分有合，从而可迅速求解。 【例一】如图所示，置于光滑水平面上的木块A 和B ，其质量为m A 和m B 。当水平力 F 作用于A 左端上时，两物体一起作加速运动，其A 、B 间相互作用力大小为 N 1；当水平力F 作用于B 右端上时，两物体一起做加速度运动，其A 、B 间 相互作用力大小为N 2。则以下判断中正确的是( ) A ．两次物体运动的加速度大小相等 B ．N 1+N 2 牛顿第一定律 一、知识要点 一）牛顿第一定律（又叫惯性定律） 1、内容：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 2、牛顿第一定律的理解 1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。 2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。 3）力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因. 4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态) 5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态) 二）惯性 1、定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性。 即：运动的物体保持它的运动状态，静止的物体保持它的静止状态 2、惯性的理解 1）一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 2）惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大，惯性越大。 质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。 3）惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。 3、防止惯性的现象带来的危害：汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。 利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘 4、解释现象： 例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒？ 答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。 二、基础知识检测 1．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上 滑行的距离，结果记录在下表中． 接触面毛巾棉布木板 小车受到的阻力大小大较大小 小车运动的距离s／cm 18.30 26.83 1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上 教学设计 课题：12.5牛顿第一定律 教学目标 一、知识与技能 1. 知道牛顿第一定律的内容； 2. 知道物体的惯性。 二、过程与方法 1. 通过观察和实验的方法，探究阻力对物体运动的影响； 2. 通过活动体验一切物体都有惯性。 三、情感态度与价值观 1. 通过活动和阅读感受科学就在身边，激发学生用身边物体多做小实验，亲身体验、感受探究过程，培养学生探究科学的兴趣； 2. 注重培养学生的自主学习和合作学习的意识。 教学重点 通过观察和实验探究牛顿第一定律的内容。 教学难点 组织学生在实验基础上用推理的方法概括出牛顿第一定律的内容。 教学设施 小车、毛巾、棉布、斜面、象棋子、直尺、水杯、纸条、玻璃球、书、碗、水、多媒体等。 教学方法 探究法、讨论法、实验法、观察法。 教学过程 一、创设问题情景，引入新课 引入1 1. 结合课本，利用多媒体展示运动的物体会停下来： a. 人推箱子，箱子就运动，人撤去推力，箱子运动一会儿就停下来。 b. 用铁锤敲钉子，钉子向下运动陷入木板；停止敲击，钉子就不再下陷。 c. 脚踢足球，足球在草坪上运动起来，过一会儿就停下来。 d. 降落的飞机在跑道上滑行一段距离停下来。 2. 教师：生活中类似的现象还有许多，大家想想有哪些？ 3. 学生活动举例。（教师把学生的例子写在黑板上） 4. 教师：你们的答案是否正确呢？认真学习了这节课就明白了。本节课探究和例子有关 的力和运动的关系。（板书课题：牛顿第一定律） 引入2 结合课本中的三幅插图，请学生分析原因，再举出类似的例子。 二、师生共同活动，进行新课 1. 维持物体运动需要力吗？（板书） （1）古希腊学者亚里士多德的观点：如果一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用； 如果这个力被撤消，物体就会停止运动。（力是维持物体运动的原因）（板书）伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到摩擦 力。（力是改变物体运动状态的原因）（板书） 谁的观点正确呢？让两个同学为一组进行实验设计并分组实验来检验一下你们的观点是否正确。 （2）学生各自准备的器材（毛巾、棉布、斜面、桌面）进行阻力对物体运动的影响实验 得越慢。 注意：该实验应用了控制变量法，让小车从同一高度的斜面上滑下就是让小车进入水平面的速度相同。 在教师的引导下，应用推理的方法，得出结论一一推理：如果运动物体不受力，它将以 恒定不变的速度永远运动下去。（板书）。 2. 牛顿第一定律（板书） 伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步通过推理得出：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，速度不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。 伽利略的理想实验： 用牛顿定律解决问题（一） 一、知识与技能 1、进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。 3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。 4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。 二、过程与方法 1、培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。 2、帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。 3、帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。 4、让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。 三、情感、态度与价值观 1、利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学习兴趣。 2、培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。 3、初步培养学生合作交流的愿望，能主动与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。 ★教学重点 用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法 ★教学难点 正确分析受力并恰当地运用正交分解法 ★教学方法 创设情景一一导入课题一一实例分析一－实践体验一一交流总结 ★教学过程 一、引入新课 教师活动：利用多媒体投影播放“神州”5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料，教师提出问题，引导启发学生初步讨论。 学生活动：观看录像，思考老师所提问题，在教师的引导下初步讨论。 点评：通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣。 教师活动：提出两个问题让大家思考讨论： l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨，卫星的着落点，他们靠的是 什么？ 2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题？ 学生活动：学生思考讨论、阅读教材并回答：牛顿第二定律确定了力和运动的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来，从受力情况确定出物体的 运动情况。 点评：趁热打铁，设置疑问，激发学生将新问题与所学知识联系挂钩。 教师活动：限于目前的知识水平，我们还不能直接研究上述问题，但我们可以本着由易到难的原则，从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系问题的求解思路。 下面我们就来学习有关知识。 点评：充分利用新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力，同时激发学生的爱国热情和奋发学习探索的精神。 二、进行新课 1、从受力确定运动情况 教师活动：投影展示例题1 并布置学生审题：一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩 擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。 问：l、本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体所受的合力沿什么 方向？大小是多少？ 2、本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题。这个 物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？ 3、F N和G在竖直方向上，它们有什么关系？ 学生活动：学生思考讨论后作答，并进一步判定：物体所受的合力水平向右，根据牛顿第二定律其加速度一定水平向右，因此物体向右做匀加速直线运动。 F N和G在竖直方向上，大小相等、方向相反，是一对平衡力。 借机让学生对平衡力和作用力与反作用力进行比较鉴别。 点评：通过分析实例，培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系，发现浅层次规律的能力，运用物理语言的能力。 教师活动：经分析发现该题属于已知受力求运动呢，还是已知运动求受力呢？ 学生活动：学生讨论并形成一致意见：已知受力求运动学情况。牛顿第一定律
运动和力测试卷(牛顿第一定律、二力平衡、摩擦力)
高中物理牛顿第一定律
牛顿定律与能量1(参考答案)
用牛顿定律解决问题教案
用牛顿定律解决问题二
牛顿第一定律
第一节牛顿第一定律
53-用牛顿定律解决问题(一)