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。
运动和力的关系实验报告
运动和力的关系实验报告运动和力的关系实验报告引言：运动和力是物理学中非常重要的概念，它们之间的关系一直以来都备受关注。
本实验旨在通过一系列实验，探究运动和力之间的关系，并通过实验数据和分析得出结论。
实验一：力的作用与物体运动的关系实验目的：通过改变施加在物体上的力的大小，观察物体的运动情况，探究力对物体运动的影响。
实验步骤：1. 准备一个小球和一个斜面，将小球放在斜面上。
2. 逐渐增加施加在小球上的力的大小，记录小球的运动情况，包括滚动的速度、滚动的距离等。
实验结果与分析：通过实验观察，我们可以发现当施加在小球上的力较小时，小球的滚动速度较慢，滚动距离较短；而当施加的力逐渐增大时，小球的滚动速度也随之增加，滚动距离也相应增加。
这表明力的大小与物体的运动速度和距离有着密切的关系。
力越大，物体的运动速度和距离也越大。
实验二：力的方向与物体运动的关系实验目的：通过改变施加在物体上的力的方向，观察物体的运动情况，探究力的方向对物体运动的影响。
实验步骤：1. 准备一个小车和一条直线轨道，将小车放在轨道上。
2. 分别向前、向后、向左、向右施加力，记录小车的运动情况，包括前进、后退、左移、右移的距离等。
实验结果与分析：通过实验观察，我们可以发现当施加在小车上的力的方向与小车的运动方向一致时，小车会向前或向后运动；而当施加的力的方向与小车的运动方向垂直时，小车会向左或向右运动。
这表明力的方向与物体的运动方向有着密切的关系。
力的方向决定了物体的运动方向。
实验三：力的大小与物体的加速度的关系实验目的：通过改变施加在物体上的力的大小，观察物体的加速度变化情况，探究力的大小对物体的加速度的影响。
实验步骤：1. 准备一个滑轮和一根绳子，将绳子固定在滑轮上，并将另一端绑在一个物体上。
2. 逐渐增加施加在物体上的力的大小，记录物体的加速度变化情况。
实验结果与分析：通过实验观察，我们可以发现当施加在物体上的力较小时，物体的加速度较小；而当施加的力逐渐增大时，物体的加速度也随之增大。
《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
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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
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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
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。
物理运动和力知识点
物理运动和力知识点运动和力主要以考查学生的关联能力和拓展抽象能力为主。
接下来店铺为你整理了物理运动和力知识点，一起来看看吧。
物理运动和力知识点：运动(一) 怎样描述运动1、机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动。
2、参照物：(1)判断物体否运动时被选作参照的物体叫做参照物。
(2)参照物可以任意选择，一般选择地面作为参照物。
(3)运动：研究对象相对于参照物的位置改变。
(4)静止：研究对象相对于参照物的位置没改变。
3、运动的相对性：物体的运动和静止取决于所选的参照物，叫做运动的相对性。
4、运动的普遍性：自然界中所有的物体都是运动的。
5、机械运动是自然界中最简单，最基本的运动。
(二) 怎样比较运动的快慢1、比较运动快慢的两种方法：(1)相同的路程比较所用的时间。
(2)相同的时间比较所走的路程。
2、速度(v)：(1)速度是表示物体运动快慢的物理量。
(2)速度：物体在单位时间内通过的路程叫速度。
(3)速度公式：v=S/t公式中:S 表示路程，单位：m(Km);t 表示时间，单位：s(h) ;v 表示速度，单位：m/s(Km/h)(4)1m/s=3.6Km/h(5)速度公式应用：求速度：v=s/t; 求路程：s=vt; 求时间：t=s/v(6)测量速度实验：测量路程s和时间t，用公式v=s/t算出速度。
(7)人步行的速度：1.4m/s;自行车的速度：5m/s 。
3、机械运动分类(1)按路线分：直线运动和曲线运动。
按速度分：匀速运动和变速运动。
(2)匀速直线运动：速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。
物理运动和力知识点：力(1)力的概念：力是物体对物体的作用。
理解：物体是施力物体的同时又是受力物体。
力是不可能离开物体而独立存在的。
物体间力的作用是相互的。
(2)力的三要素：大小、方向、作用点(3)力产生条件：①必须有两个或两个以上的物体。
②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
(4)力的性质：物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反且共线，作用在不同物体上)。
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《运动的描述》拓展知识
地球同步卫星
地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星。
所谓同步轨道卫星，是指：卫星距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，等于地球自转的角速度。
在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯。
地球同步卫星分为同步轨道静止卫星、倾斜轨道同步
卫星和极地轨道同步卫星。
当同步轨道卫星轨道面的倾角为零度，即卫星在
地球赤道上空运行时，由于运行方向与地球自转方向
相同，运行周期又与地球同步，因此，人们从地球上
仰望卫星，仿佛悬挂在太空静止不动，所以，把零倾
角的同步轨道称作静止轨道，在静止轨道上运行的卫星称作静止卫星。
静止卫星上的天线所辐射的电波，对地球的覆盖区域基本是稳定的，在这个覆盖区内，任何地球站之间可以实现23.56小时不间断通信。
因此,同步轨道静止卫星主要用于陆地固定通信,如电话通信、电视节目的转播等，但也用于海上移动通信，不过，它不象陆上蜂窝移动通信那样有那么多的基站，只有卫星是一座大的基站，移动业务交换中心依然设在岸上（称为岸站），海上移动终端之间（即船舶与船舶之间）的通信，需经卫星两跳后才能实现，例如，如果甲船需同乙船联系，那么，甲船将信号发至卫星，经卫星一跳到达岸站上的移动业务交换中心，然后，岸站又将信号发至卫星，再经卫星一跳到达乙船。
倾斜轨道和极地轨道同步卫星从地球上看是移动的，但却每天可以经过特定的地区，因此，通常用于科研、气象或军事情报的搜集，以及两极地区和高纬度地区的通信。
地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，以实现对同一地区的连续工作。
在遥感应用中，除了气象卫星外，一个突出的应用就是通过地球同步轨道上的4颗跟踪和数据中继卫星系统高速率地传送中低轨道地球观测
卫星或航天飞机所获取的地球资源与环境遥感数据。
世界上第一颗地球同步卫星是1964年8月19日美国发射的“辛康”（syncom）3号。
中国于1984年4月8日、1986年2月1日和1988年3月7日分别发射3颗用于通信广播的地球同步卫星。
飞机的空中加油
飞机的空中加油技术起源于60年代之前。
1923年4月，美国陆军曾用两架小型收音机作试验，在飞行中靠人工用手抓住导管进行世界上第一次空中对接加油。
现代的空中飞机加油常常是借助于空中加油机在8000m以上的高空，即同
温层（或叫平流层）进
行的。
在这个空域中大气温
度基本上不随高度的变化
而变化，气流很平稳，现代
大型飞机和先进的加油机
最佳飞行高度在10000m上
下。
实施空中加油通常分四个阶段．首先是会合，必须保证受油飞机和加油机不发生相撞，受油机从加油机下方进行加入，先在加油机锥管5m以外3m以下作加油前编队飞行；然后再以比加油机快0.6～2.5m/s的速度慢慢地将受油管插入锥管中；第三是加油，最重要的是保持两机的高度、速度、航行、倾角等的协调一致，双方都小心翼翼地操纵着各自的飞机；加油完毕，受油机缓缓减速，退出加油插头，双机脱离。
飞机的空中加油属于高科技难题，目前世界上只有美国、俄罗斯、中国等少数国家掌握了该技术。
《长度、时间及其测量知识拓展》拓展知识
测量长度的特殊方法
一、累计法
测纸厚，细丝直径
练习一：
1、上图2中细铜线的直径是 mm。
2、如何测量物理课本一张纸的厚度？
3、现有两枝相同的铅笔，一卷直径为1mm的铜线，请设法测出另一卷细铜线的
直径。
二、配合法
辅助工具法
适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高
练习二：
1、怎样用刻度尺测圆柱体直径？写出需要的辅助器材，画出测量方法。
三、替代法
测较短的曲线，例如地图册上的铁路线长
测较长的曲线例如运动场的跑道
练习三：
用几种方法可测量下图所示的椭圆的周长？写出测量方
法？
如何测声音的速度
在学习完运动的快慢和时间长度测量之后，我和同学们一起回忆了初二时我们进行的声音速度的测量过程。
关于声音的速度测量我们设计了两个方案： 1、在一面大建筑物前一定距离L ，发出声音，测量其发出声音至听到回声的时间差t 。
则V=2L/t 。
2、在操场（长L ）两端，老师在一端鸣响发令枪，两个同学在另一端计时，一个面向老师看冒烟计时，一个背向老师听声音计时，然后由一个人同时将两计时器停止。
两计时器之差即为声音传播时间t 。
则V=2L/t
我们采用了第二个方案，并让全班同学分成了六个小组，除老师鸣发令枪以外，其他由每个小组自行完成最后结果还差强人意。
（数据见下表）
《力》拓展知识
拔河中的受力分析
很显然，小朋友可以很轻松的获胜。
看来，拔河比赛的双方的胜负既不决定于双方的力气大小，也不决定于双方质量的大小，而是决定于双方与地面间的摩擦力的大小，即最大静摩擦力大的一方可能胜。
(1)若参加拔河的一方为甲，另一方为乙，在拔河过程中，甲方拉乙方的力和乙方拉甲方的力是作用力和反作用力，不论双方谁的力气大，只要绳子拉紧，两个力就一定大小相等，方向相反。
因此，甲乙双方的力气大小不是决定胜负的因素。
(2)对任何一方来说，所受合外力等于拉力与静摩擦力的差值。
既然拉力大小相
等，显然，甲乙双方胜负的决定因素只能是地面对各方的静摩大小，更进一步地说，是地面对各方的最大静摩擦力的大小。
(3)如果甲乙双方与地面的静摩擦因数相同，而最大静摩擦力与正压力成正比，
正压力的大小又等于各方的体重。
显然体重大的一方，所受地面的最大静摩擦力大，这一方获胜的可能性就大。
(4)如果甲乙双方的体重相同，最大静摩擦力大小就决定于静摩擦因数的大小，
这样，胜负就与场地有关。
因此，在拔河比赛中，要想获胜，在双方人员一定的情况下，就要想方设法增加与地面的静摩擦因数。
当然，实际的拔河并非这样简单，它是一个较复杂的力学过程，拔河的胜负在很大程度还取决于人的主观因素，如脚蹬地、身倾斜、有节奏、抓时机、坚强的意志等都是决定胜负的因素，这些措施的目的无非是创造条件，增加最大静摩擦力以成为胜者。