运动和力
高中物理教案:力和运动的关系

高中物理教案:力和运动的关系一、引言力和运动是物理学中两个重要的概念,它们之间存在着密切的关系。
在高中物理教学中,了解力和运动的关系对于学生深入理解物理规律、提高问题解决能力具有重要意义。
本教案旨在通过多种教学方法和实践操作,帮助学生掌握力与运动之间的基本关系。
二、知识背景1. 力的定义及单位:力是改变物体状态或形状的原因,国际单位制中用牛顿(N)表示。
2. 受力与施力:受力是物体所受到的作用力,而施力则是物体对其他物体施加的作用力。
3. 牛顿第一定律:也称为惯性定律,在没有外部作用力时,静止物体保持静止状态,运动物体保持匀速直线运动。
4. 牛顿第二定律:描述了作用在一个质点上以固定大小方向施加的外力与该质点产生加速度之间的关系。
F=ma。
三、教学活动1. 活动一:讨论重量与支持反力练习目标:- 理解重量与支持反力的概念及其关系。
- 运用牛顿第二定律计算物体所受的支持反力。
活动步骤:a) 学生小组讨论重量与支持反力之间的关系,并总结出结论。
b) 教师指导学生通过实验,测量不同物体质量和所受支持反力的关系。
c) 学生利用公式 F=ma 计算物体所受的支持反力,并与实验结果进行比较。
2. 活动二:探究摩擦力及运动趋势练习目标:- 了解摩擦力对物体运动的影响。
- 分析施加不同大小摩擦力对物体速度变化的影响。
活动步骤:a) 教师引导学生观察不同材料表面的摩擦特性,并讨论其对物体运动的影响。
b) 学生们自己设计实验,研究施加不同大小摩擦力对物体速度变化的影响。
如可以使用滑块在不同表面上进行实验并记录数据。
c) 学生们根据实验结果分析,探究施加摩擦力对物体运动趋势的影响,总结相关规律。
3. 活动三:运动的力学图像练习目标:- 掌握绘制速度-时间图和位移-时间图的基本方法。
- 分析不同物体在运动过程中的力学图像。
活动步骤:a) 教师讲解速度、位移与时间的关系,并介绍绘制速度-时间图和位移-时间图的方法。
b) 学生通过观察实验视频或自己设计实验,记录物体在不同情况下的速度和位移数据。
运动和力(共18张PPT)

第六页,共18页。
设想:在匀速转动的非惯性系中,小球受到一个惯性 离心力的作用,大小与绳子的拉力相等,方向与之相 反,所以小球处于静止的平衡状态。
f f 惯m2Rf 惯0 f 惯m2R
实例: 离心机原理、重力与地理纬 度的关系等。
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例题2.8 水平轨道上车厢以加速度a0行进,在其天花板上 静止悬挂着一质量为m的小球,试以车厢为参照系求出悬
决定潮起潮落的引潮力包括太阳对海水的引力,以及 地球围绕太阳公转产生的惯性离心力。
地球自转一周是一天时间,地球上各点每转一周,历经 距离太阳最远和最近各一次,所以每天有两次涨潮,即朝 夕各一次涨潮。
12
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§ 2.5 牛顿定律的内在随机性 混沌
1、牛顿定律与决定论
根据牛顿定律,只要知道物体所受的力和初始条件,就 可以决定其以后的 运动,即使不能将物体的 运动表述成解 析形式,也总可以利用数值计算法,逐点求出物体以后的 运 动状态。这就是说,物体的运动由牛顿定律和初始条件唯一 地确定。这就是“决定论”的思想。然而自然界并不如此简 单。自然界也存在许多不可精确预测的现象,例骰子的滚动、 大气的运动、河川的奔流等。18世纪在数学上发展了概率论 来 描述这种事件的随机性质。19世纪发展起来的统计物理学 进一步阐明了 大量分子组成的体系行为的 随机性质。20世 纪,随着研究深入到物质微观世界的更深层次,
作业C:
复习内容:第2章 牛顿运动定律 自看例题例2.1~例2.8.
自习内容:第3章 动量与角动量
第十八页,共18页。
相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。
第十六页,共18页。
作业B: 习题(P. 72~)
,2.20, 2.21, 2.24 .
运动和力之间有哪些关系

运动和力之间有哪些关系知识点:运动和力之间的关系一、概念解析1.运动的定义:物体位置随时间的变化称为运动。
2.力的定义:力是物体对物体的作用,是改变物体运动状态的原因。
二、运动和力的关系1.牛顿第一定律(惯性定律):一个物体如果没有受到外力作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.牛顿第二定律(力的定律):物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
3.牛顿第三定律(作用与反作用定律):任何两个物体之间的相互作用力,都是大小相等、方向相反的。
三、运动的类型1.直线运动:物体运动轨迹为直线。
2.曲线运动:物体运动轨迹为曲线。
3.匀速运动:物体速度大小和方向都不变的运动。
4.变速运动:物体速度大小或方向发生改变的运动的统称。
四、力的作用1.启动运动:一个静止的物体,在受到外力作用下,开始运动。
2.改变运动状态:物体运动过程中,外力可以改变物体的速度、方向或者使物体产生加速度。
3.停止运动:物体在受到外力作用下,速度减小直至为零,停止运动。
五、常见的力1.重力:地球对物体的吸引力。
2.弹力:物体发生形变后,要恢复原状对与它接触的物体产生的力。
3.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。
4.拉力:物体间由于拉伸而产生的力。
5.推力:物体间由于推动而产生的力。
六、运动和力的关系在实际生活中的应用1.交通工具:汽车、自行车等交通工具的运行离不开发动机产生的动力。
2.体育竞技:运动员在比赛中,需要通过肌肉力量来克服重力和摩擦力,从而完成各种动作。
3.航空航天:火箭升空时,喷射燃料产生推力,克服地球引力,实现飞行。
综上所述,运动和力之间有着密切的关系。
力是改变物体运动状态的原因,运动是物体位置随时间的变化。
掌握运动和力之间的关系,有助于我们更好地理解和应用物理知识。
习题及方法:1.习题:一个静止的物体在受到一个恒定的力的作用下,经过5秒后速度达到20m/s,这个力的大小是多少?解题思路:根据牛顿第二定律,我们可以得到力的计算公式:F = m * a。
《运动和力单元》课件

详细描述
抛体运动是生活中常见的物理现象,如投篮、投掷标枪等。在物理学中,抛体运动可以 通过运动的合成与分解来研究。平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方
向做自由落体运动。竖直上抛和竖直下抛则是物体在恒力作用下的匀变速直线运动。
动能与势能
05
动能的定义与计算
动能
物体由于运动而具有的能量。
动能计算公式
E_k = 1/2 mv^2,其中m是质量,v是速度。
动能单位
焦耳(J)。
势能的定义与计算
01
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势能
物体由于位置或高度而具有的 能量。
势能分类
重力势能、弹性势能等。
重力势能计算公式
E_p = mgh,其中m是质量 ,g是重力加速度,h是高度
力的作用点,使两个力首尾相接,形成一个闭合三角形,表示合力方向
和大小。
力的分解Biblioteka 力的分解概念力的分解是将一个力分解 为两个或多个分力的过程 。
正交分解法
正交分解法是将力分解为 相互垂直的两个分力,便 于计算和分析。
任意分解法
任意分解法是根据问题的 具体情况,将力任意分解 为若干个分力,以便于求 解问题。
。
弹性势能计算公式
E_p = 1/2 kx^2,其中k是弹 性系数,x是形变量。
动能与势能的关系
动能和势能是相互关联的能量形式, 它们可以相互转化。
在一定条件下,动能和势能可以相互 转化,例如在自由落体运动中,重力 势能转化为动能;在弹簧振荡中,动 能和弹性势能相互转化。
运动和力的应用实
06
例
亚里士多德关于力和运动的观点

亚里士多德关于力和运动的观点引言:亚里士多德(Aristotle)是古希腊哲学家和科学家,他对自然现象和力学问题有着深入的研究。
他的观点对后世的物理学和科学哲学产生了重要影响。
本文将介绍亚里士多德关于力和运动的观点,并探讨其对后世科学发展的启示。
一、力的概念亚里士多德认为力是物体运动或改变运动状态的原因。
他将力分为两类:自然力和非自然力。
自然力是物体本身所固有的力,非自然力则是外力对物体施加的力。
1.1 自然力亚里士多德认为自然力是物体固有的属性,根据物体的本性和种类的不同,自然力会表现出不同的特征。
他将自然力分为四种类型:地球的重力、火的上升力、空气的浮力和水的浮力。
这些自然力可以解释为物体追求其自然位置的趋势。
1.2 非自然力非自然力是亚里士多德用来解释物体运动和改变运动状态的力。
他将非自然力分为两种类型:推动力和阻碍力。
推动力是物体运动的原因,而阻碍力则是物体运动的障碍。
二、运动的概念亚里士多德对运动的理解与现代物理学有所不同。
他将运动分为两种类型:自然运动和非自然运动。
2.1 自然运动亚里士多德认为自然运动是物体根据其本性追求自然位置的运动。
他将自然运动分为垂直运动和水平运动两种类型。
垂直运动是指物体朝向地球中心或远离地球中心的运动,而水平运动则是指物体沿着水平方向的运动。
2.2 非自然运动非自然运动是亚里士多德用来解释物体在外力作用下运动的概念。
他认为非自然运动是由外力推动物体产生的。
三、力和运动的关系亚里士多德认为力是引起物体运动或改变运动状态的原因,运动则是力的结果。
他提出了三个关键观点来解释力和运动之间的关系。
3.1 动力学观点亚里士多德认为物体运动的速度与受到的推动力成正比,运动的距离与推动力成正比。
他将力和运动的关系描述为“力越大,运动越快;力越小,运动越慢”。
3.2 阻力观点亚里士多德指出,物体在运动过程中可能会受到阻碍力的作用。
他认为阻碍力会减缓物体的运动速度,并使物体最终停止。
小学四年级上册科学 运动和力 《运动和力》

摩擦力
一、认识力
重力
反冲力
认识力
弹力
一个物体在另一个物体的表面运动时,两 摩擦力:个物体的接触面会发生摩擦,因此运动物
体要受到一种阻碍运动的力,这种力叫摩 擦力。
一、认识力
重力 把物体拉向地面的力。
认识力
反冲力 气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方 向相反的推力,这个力叫反冲力。
力()B。
A.不变B.越大C.越小
3.用来测量力的大小的工具是()C 。
A.杆秤 B.天平秤 C.弹簧秤
4.在同一个平面上,同一个物体滚动时受到的摩擦力与滑
动时受到的摩擦力相比较,(A。
A.滚动时受到的摩擦力要小 B.滚动时受到的摩擦力要大 C.两者一样大
5.设计制作的一般流程是()C。
①制订方案;②评估与改进;③明确问题;④实施方案。 A.①②③④B.①④③②C.③①④②
我的发现
实验结论: 1.橡皮筋缠绕的圈数越多,行驶的距离越长。 2.橡皮筋在车轴上的缠绕方向与小车运动方向相反。
实验原理:橡皮筋受到外力作用时,形状会改变,在 形状改变时产生一个要恢复原来形状的力,这个力叫 弹力。当橡皮筋恢复到原来的形状后,弹力就消失了。
(四)摩擦力
模拟搬运重物过程
材料:硬纸盒、垫圈、橡皮、胶棒等。 实验步骤: 1.将纸盒放在木板上,往托盘里逐渐增加垫圈,当 纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。 2.用各种笔或筷子等作“滚木”放在纸盒下,往托 盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录下垫 圈的数量。 3.给纸盒按上轮子,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸 盒开始运动时,记录下垫圈的数量。
我们的发现
我们的发现: (1)垫圈数量越多,小车运动的速度越()快。 (2)在这个实验中,拉力的大小与()垫有圈关数。量 (3)在这个实验中,让小车运动起来的力是()重。力
力和运动的关系

力和运动的关系
【二、伽利略理想实验】
1、斜面实验:让静止的小球从第一个斜面滚下,冲上第二 个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。 减小第二个斜面的倾角,小球滚动的距离增大,当第二个 斜面放平,小球将永远运动下去。 2、推理结论:力不是维持物体运动的原因。 3、理论意义: (1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来, 即采用“事实基础+抽象思维+科学推论”的方法推翻了 亚里士多德的观点,初步揭示了运动和力的正确关系。 (2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位。
知识点——力和运动的关 系
力和运动的关系
【一、力与运动关系的几种看法】
1、亚里士多德的观点 (2000年前古希腊):——力是维持物体运动状态的 原因。一切运动物体终将归于静止。 【说明】科学来源于实际。在科学并不发达的年代,人们常常从经验出发, 经过简单思考来探究自然规律。这种经验结论是否科学、是否是真理,必须 经过实践的检验。因为事物的本质有时会被掩盖在表面现象中。
力和运动的关系
【解析】
伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想。它是建立在 可靠的事实基础上的,它把实验和逻辑推理结合在一起, 抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻地揭示了自然规 律。故选B、D。
【答案】 BD
2、伽利略的观点(17世纪意大利):——物体的运动并不需要力来维持。物 体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故,力是改变物体运动状态的原因。 【说明】伽利略构想的理想实验(又称假想实验)以可靠的事实为基础,把实 验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的 发展。
力与运动的关系

动力学两类基本问题:第一类已知物体的受 力情况,求物体的运动情况,已知物体运动 情况,求物体的受力情况。
动力学问题中经常出现对运动状态的不同的描 述,(如:匀速直线运动,匀加速直线运动、 直线运动等)。如何利用题中给出的运动情况 来解决动力学问题,就必清楚力与运动的关 系。
本节课的学习目标
匀变速直线运动(匀加速直线运 二、运动的描述: 动、匀减速直线运动) 对应的力学特征: 合力恒定且与速度共线
如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙 的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线 运动,运动过程中B受到的摩擦力( ) A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小 C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
如图所示,水平的木板B托着木块A一起在竖直平 面内做匀速圆周运动,从水平位置a沿逆时针方向 运动到最高点b的过程中( BD ) A.B对A的支持力越来越大 B.B对A的支持力越来越小 C.B对A的摩擦力越来越大 D.B对A的摩擦力越来越小
如图示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆 盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针转动)。 某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段 时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中, 正确的是( )
受力特征 合力恒定且与速度不共线
加速曲线运动、减速曲线运动的判断 加速曲线运动 合力方向与速度夹角为锐角 减速曲线运动 合力方向与速度夹角为钝角
14.开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径 AB水平。一物块(可视为质点)在曲面内A点以 某一速率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同, 因摩擦作用物块下滑过程速率保持不变。在物块 下滑的过程中,下列说法正确的是 A.物块运动过程中加速度始终为零 B.物块所受合外力大小不变,方向时刻在变化 C.滑到最低点C时,物块所受支持力最大 D.物块所受摩擦力大小逐渐变小 六、运动的描述:匀速圆周运动 对应的力学特征: 径向方向: 合力大小恒定,方向始终指向圆心 切向方向: 合力为零
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FN
重力竖直向下1 分,支持力垂直 于斜面向上1分。
G
3.在图中,画出静止在水面上的小球的受力示 意图,并标注力的符号. F 有下列情况之
浮
一者,扣1分;缺 少一个力;两力 个力的大小 明 显不相等;没有 力符号
GHale Waihona Puke 8.在图中画出小球受力的示意图.
F拉
FN
G
7. 作出吸附在竖直磁性黑板上静止的棋子所受力的
一.单个力的示意图
1.请画出图中足球所受的重力的示意图
G
G
说明:(1)力的作用点画正确给1分,方向画 正确给1分,标出重力的符号“G”1分。 2.画出图2所示斜面上小球所受重力的示意图.
6.画出物体A对斜面的压力的示意图
A
B
F 强调:作用点一定要画在受力物体上
2.如图所示,小物块A在固定的斜面B上恰能匀速下 滑,请在图中画出A下滑时受到斜面的摩擦力的示 F 意图。
f
B 3.画出物体A对斜面的压力的示意图
A
A
B
F 强调:作用点一定要画在受力物体上
二. 作多个力的示意图
1.在水平面上向右运动的物块,请在图上 画出物块所受重力和摩擦力的示意图。
Ff
G 注:同一物体受到多个力时作用点统一在物体的重心
2.如图所示,用力的示意图请画出在斜面上的物 体所受到的重力和支持力。
F1 F2 2.如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点处的动力, O为支点。请画出阻力F2
3.如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点处的动力, O为支点。请画出动力F1的力臂L1及阻力F2 F2 L1
4、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆,由图可知它 C 点,在匀速拉起时,它属于一个______ 省力 的支点在_____ 杠杆(“省力”或“费力”),并在图中画出动力臂。
• 小结:惯性不是力。力是“改变”物体运动状态的原因,而惯性是物体 保持 原来运动状态的性质。
3、力的平衡:物体在受几个力的作用时,如果保持静止状 态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。 • 二力平衡条件:作用在 同一物体 上的两个力, 大小 相 等, 方向 相反,并且在 同一直线 上。 4、摩擦力 • 滑动摩擦力概念:两个互相接触的物体,当它们发生 相 对运动 时,在接触面上会产生阻碍相对运动的力。影响 因素: 压力 和 接触面的粗糙程度 。 • 静摩擦力的影响因素:与之 平衡 的力。
示意图。
Ff
Ff
F1
G
F2
G
如图所示,在竖直悬挂的磁性黑板上,吸着一个演示用的中国象棋 棋子,棋子静止不动,请画出棋子在竖直方向所受力的示意图。
9.如图所示,用力的示意图请画出静止在斜面上 的物体所受到的力。
FN
Ff
G
1.如图甲所示的钢丝钳,A为剪钢丝处,B为手的用 力点,0为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意 图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2。 F2
例 2 在抗震救灾时,用飞机空投物品,物品下落过程中,如果它所受的力全 部消失,那么它将做( ) A.匀速运动 B.减速运动 C.加速运动 D.曲线运动
[解析] A
牛顿第一定律告诉我们:一切物体在没有受到力的作用时,总保持
静止状态或匀速直线运动状态。物品在下落过程中,具有一定的运动速速和方向,如 果它所受的力全部消失,它将保持那一瞬间的速度和方向一直运动下去,即选A 。
第八章 运动和力
基础知识内容
1、牛顿第一定律 • 内容: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。 • 研究方法:在大量的 实验事实 的基础上,通过进一步的 推理 而概括出 来的。 2、惯性 • 概念:物体保持运动状态 不变 的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫 惯性 定律。 • 影响因素:一切物体都具有惯性,惯性只与物体的 质量 有关,与物体 的运动状态和存在状态无关。
O
8、在图9中,画出使轻质杠杆保持平衡的最 小的力F的示意图(要求保留徽图痕迹)。
9.工地上建筑工人常用如图所示的小车运送重 物,为了省力,应将重物放在A处还是B处,请 在所选择的A或B处画出重物的重力示意图及其 对支点O的力臂。
A
B
O L G
力和运动的关系
牛顿第一定律
理想状态
一切物体不受外力
状态:总保持静止状态 或匀速直线运动状态
惯 性
现实状态
平衡力 二力平衡条件: 同体、共线、等大、反向
小结:物体不受力等效于物体受平衡力,所以,物体 在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直 线运动状态。
典例分析:
例1、一个物体沿圆形轨道运动,且快慢不变, 则物体的运动状态 ( B ) • A、始终不变 • B、不断改变 • C、有时改变,有时不变 • D、无法确定
例6.在研究影响滑动摩擦力大小因素问题时,小红 设计的实验如图乙所示,弹簧测力计一端固定,另一 端钩住长方形木块,木块下面是一长木板,实验时拉 动长木板,然后读出弹簧测力计的示数,即可测出木 块和木板之间的摩擦力。小明看了小红的实验后,认 为小红设计的实验优于自 己设计的实验。对此你 F 能说出其中的原因吗? 木板不必做匀速直线运动、弹簧测力计保持静止, 便于读数。
L1
A B C
5.如图所示,杠杆处于平衡状态,L1为F1的力臂。 请在图中作出阻力F2和它的力臂L2及动力F1。
F1
L1 F2
F1
6.如图所示,一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下 处于静止状态.L2是力F2的力臂,请在图中画出 F1的力臂L1和力F2的示意图.
7、列车上有出售食品的手推车,如图9-11所示。若 货物均匀摆在车内,当后轮遇到障碍物A时,售货员 会向上提扶把,请在图中画出此时售货员提车使用 的最小力的示意图和这个力的力臂。 F1 F
物理·新课标(RJ)
例题3.下列说法中,属于一对平衡力的是( A.人推墙的力和墙对人的推力 B.人推墙的力和墙受到的推力
)
C.站在水平地面上的人,人受到的重力和人对地面的压力 D.站在水平地面上的人,人受到的重力和地面对人的支持力
[解析 ] D 要判断两个力是否为平衡力,就要严格用“八字 原则”—— “同体、等大、反向、共线”来衡量,条件缺一不可。 A中人推墙的力和墙对人的推力的受力物体不同,不是“同体”; B中人推墙的力和墙受到的推力是同一个力; C中的两个力“不同 体”也不“反向”;只有D选项符合两力成为平衡力的条件。 总结:判断两个力是否是平衡力,通常以“同体”这一条件居 多,从“同体”入手分析是快速区别二力平衡和相互作用力的有效 方法,但仍然要注意其他相关点。
物理·新课标(RJ)
例4、下列现象中是利用惯性的是( D) • A、汽车上的安全带和安全气囊 • B、高速公路上行车要保持一定距离 • C、公交车转弯时,驾驶员提醒:车辆转弯, 请抓好扶手 • D、汽车进站过程中,提前一段距离就关闭 发动机,以节约能源
• 例5、如图:质量为3kg的物体被200N的水平 力压在竖直墙壁上静止不动,则此时物体受 到的摩擦力大小为 30 N,方向是 竖直向上 ; 若将水平压力减小为100N,此时物体刚好匀 速下滑,则物体受到摩擦力大小为 30 N,方 竖直向上 向是 。 • (g取10N/kg)