力与运动的关系
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。
力与运动的关系
力和运动的关系牛顿第一运动定律定律简介该定律说明力并不是维持物体运动的条件，而是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律又称惯性定律，它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性，它是物理学中一条基本定律。
上述定律主要是从天文观察中，间接推导而来，是抽象概括的结论，不能单纯按字面定义而用实验直接验证。
和实际情况较接近的说法是：任何物体在所受外力的合力为零时，都保持原有的运动状态不变。
即原来静止的继续静止，原来运动的继续作匀速直线运动。
物体的惯性实质是物体相对于平动运动的惯性，其大小即为惯性质量。
物体相对于转动也有惯性，但它跟第一定律所说的惯性不是一回事，它的大小为转动惯量。
惯性质量和转动惯量都用来表示惯性，但它们是不同的物理量，中学物理不出现转动惯量的名词，可不必提两者的区别。
物体在没有受到外力作用或所受合外力为零的情况下，究竟是静止还是作匀速直线运动，这除了和参考系有关外，还要看初始时的运动状态。
牛顿第一定律说明了两个问题：⑴它明确了力和运动的关系。
物体的运动并不是需要力来维持，只有当物体的运动状态发生变化，即产生加速度时，才需要力的作用。
在牛顿第一定律的基础上得出力的定性定义：力是一个物体对另一个物体的作用，它使受力物体改变运动状态。
⑵它提出了惯性的概念。
物体之所以保持静止或匀速直线运动，是在不受力的条件下，由物体本身的特性来决定的。
物体所固有的、保持原来运动状态不变的特性叫惯性。
物体不受力时所作的匀速直线运动也叫惯性运动。
牛顿在第一定律中没有说明静止或运动状态是相对于什么参照系说的，然而，按牛顿的本意，这里所指的运动是在绝对时间过程中的相对于绝对空间的某一绝对运动。
牛顿第一定律成立于这样的参照系。
通常把牛顿第一定律成立的参照系成为惯性参照系，因此这一定律在实际上定义了惯性参照系这一重要概念。
牛顿第一定律是作为牛顿力学体系一条规律，它具有特殊意义，是三大定律中不可缺少的独立定律。
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。
力跟运动的关系
力跟运动的关系
力与运动的关系可以通过牛顿的第二定律来描述，即 F = ma，其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个公式，当施加一个力在一个物体上时，物体将受到加速度的作用。
如果物体的质量不变，施加的力增加，物体的加速度也会增加；反之，如果施加的力减小，物体的加速度也会减小。
这说明力对物体的运动起着关键性的影响。
此外，力还可以改变物体的速度和方向。
如果施加的力与物体原来的速度方向相同，物体的速度将增加；反之，如果施加的力与物体原来的速度方向相反，物体的速度将减小。
如果施加的力垂直于物体的运动方向，它将改变物体的运动方向。
总之，力是物体运动和改变运动状态的关键因素，可以通过改变物体的加速度、速度和方向来影响物体的运动。
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。
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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情境模拟
情境模拟
物体的惯性 当用小棒猛击塑料板时,看到 的现象是_______________ 实验说明了______________
如图,木板随小车一起向右运 动,当小车被挡板制动时,看到 的现象是_______________ 实验说明了_____________
惯性现象
上面的事例表明，原来处于静止状态的物 体，具有保持静止状态的性质；原来处于 运动状态的物体，具有保持匀速直线运动 状态的性质。我们把物体保持静止或匀速 直线运动状态的性质叫做惯性。
3、坐在汽车里的乘客若身体突然向前倾，则可 能是汽车正在_____________若乘客的身体突然 向后仰，则可能是汽车正在_____________若汽 车向左拐弯，乘客将_______ 4、一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面 突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态 可能发生的变化是( )(多选) A列车突然向右启动 B列车突然向左启动 C列车向右运动时突然刹车 D列车向左运动是突然刹车
实验思考 (1)实验中用同样的小车从____的高度滑下,目的 是____________________________________. (2)实验现象是___________________________ (3)产生这种现象的原因是__________________ (4)实验结论是___________________________ (5)实验推论是___________________________ (6)牛顿第一运动定律的内容________________
物体不受力 (运动方向上不和惯性定律的不同点
(1)惯性是物体的一种性质,是物体本身具有的属性. 惯性定律是一条规律,它揭示了物体不受外力时的 运动状态 (2)惯性的存在是无条件的,也就是说惯性与物体的 形状、速度、受力与否都没有关系;惯性定律中揭 示物体所处的运动状态,必须以“不受外力”为先 决条件
1、下列不属于惯性现象的是 ( ) A、在草地上滚动的足球越滚越慢 B、人走路时被石头绊倒会向前倒 C、子弹从枪膛射出后继续在空中飞行一段距离 D、地球以360m/s的速度自转,当人使劲一跳, 总是落回原地
2、下列现象中，利用物体惯性的是 （ ） A、运动员百米赛跑结束后不能立即停下来 B、中小型汽车司机必须带上安全带 C、锤头松了，将锤柄在地上撞击几下 D、熟了的苹果从树上落向地面