初中物理第八章 运动和力教案

第八章运动和力

8.1牛顿第一定律（又叫惯性定律）

1、阻力对物体运动的影响：让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下（控制变量法），是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度；阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现（转化法）。控制变量法：排除其他因素对结果的影响，只改变一个变量，控制其他因素都不变，是利用控制变量法的关键。

2、牛顿第一定律的内容：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。

3、牛顿第一定律是通过实验事实和科学推理得出的，它不可能用实验来直接验证。

4、惯性

⑴定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性

⑵性质：惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体在任何时候、任何状态下都有惯性。

⑶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，与物体的形状、速度、

物体是否受力等因素无关。

⑷防止惯性的现象：汽车安装安全气囊，汽车安装安全带。

⑸利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩, 拍打衣服可除尘。

⑹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…….

例1：下列现象中，不能用惯性知识解释的是（）

A 在水平操场上滚动的足球，最终要停下

B 人走路被石块绊到会向前倾倒

C 锤头松了，把锤柄的一端在物体撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上

D 子弹从枪膛射出后，虽然不再受到火药的推力，但是仍然向前运动

例2：牛顿第一定律指出，惯性是物体的固有性质，一切物体都具有惯性，图中惯性最大的是（）

A 滑雪的运动员 B.静止的磁悬浮列车

C.飞奔的猎豹

D.漂浮的热气球

例3：关于惯性，下列说法正确的是（）

A．汽车行驶越快，惯性越大B．汽车匀速运动时没有惯性

C．人向前奔跑时被绊，由于惯性向前绊倒

D．汽车突然启动时，车上的乘客由于惯性向后倾斜

例4：下列有关惯性的说法不正确的是

A．运动员跳远时助跑，利用了惯性

B．司机驾车时系安全带，可以减小惯性

C．自行车停止蹬踏后，仍继续前行，是因为人和车都具有惯性

D．地球由西向东转，人竖直向上跳起来，仍落回原地，是因为人具有惯性

例5：如图，在小车上竖直放一个小木块，(1)如果要发生如图甲、乙所示的两种现象，小车应如何运动？请设计实验方案。

要使木块按甲图的情况倾倒，小车的运动是________．

要使木块按乙图的情况倾倒，小车的运动是________．

(2)猜一猜：假如小车和木块的表面都是光滑的，当小车按上面的两种方式运动，木块还会倾倒吗？木块的状态怎样变化？

例6：“旋蛋实验”可以判断一个鸡蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋：在光滑的水平桌面上快速旋转该鸡蛋，用手制动后又立即释放，如果鸡蛋又“自动”转动起来，那么这个鸡蛋一定是__________鸡蛋，这是因为_________________________________________________。

例7：小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：

a．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．

b．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．

c．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．请针对以上操作回答下列问题：

（1）以上操作中错误的一次是________（选填“a”、“b”或“c”）；

（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越________；

（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做________运动。

8.2二力平衡

1、平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态时，称为平衡状态。

2、平衡力：物体处于平衡状态时，受到的力叫平衡力。

3、二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上，

这两个力就彼此平衡。（四个条件：同物、等大、反向、同线）

4、二力平衡条件的应用：

⑴根据受力情况判断物体的运动状态：

①当物体不受任何力作用时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态（平衡状态）。

②当物体受平衡力作用时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态（平衡状态）。

③当物体受非平衡力作用时，物体的运动状态一定发生改变。

⑵根据物体的运动状态判断物体的受力情况。

①当物体处于平衡状态（静止状态或匀速直线运动状态）时，物体不受力或受到平衡力。

注意：在判断物体受平衡力时，要注意先判断物体在什么方向（水平方向还是竖直方向）处于平衡状态，然后才能判断物体在什么方向受到平衡力。

②当物体处于非平衡状态（加速或减速运动、方向改变）时，物体受到非平衡力的作用。

5、物体保持平衡状态的条件：不受力或受平衡力

6、力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。

平衡力和相互作用力的比较

例1：一个物体只受两个力的作用，且这两个力的三要素完全相同，那么（）

A 物体所受的力可能为平衡力

B 物体的运动状态可能保持不变

C 物体的运动状态一定改变

D 无法确定

例2：如图所示．下列说法正确的是（）

A. 小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力

B. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力

C. 小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力

D. 小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力

例3：如图所示，一个同学用水平力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动。推车时水平力F

与地面对车的摩擦力f的大小关系是（）

A．F一定小于f B．F可能小于f

的拉力为N；当物体静止时，绳子物体的拉力为N；当物体以2m/s的速度匀速下降时，拉力为N

例5：作用在的两个力，如果它们、、，这两个力就是__________的．

例6：起重机的钢丝绳吊着货物匀速上升，货物受到____力和____力的作用，这两个力的施力物体是___ ___和__ ____，这两个力的关系是_______________．

例7：“探究二力平衡的条件”实验的目的是：探究当物体只受两个力作用而处于静止或_________状态时，这两个力有怎样的关系。实验时，需要记下_________的示数。若实验时作用在物体上的两个力方向相同，则物体_________处于平衡状态（选填“可能”或“不可能”）。

例8：如图4所示，下列物体受力示意图中，物体能处于平衡状态的是（）

例7：利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”

（1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，

使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上．当卡片平衡时，

从钩码质量看，卡片两边所受的拉力______。

（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片___

___，释放时观察其是否保持平衡。

（3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象．由

此可以得到二力平衡的又一个条件是_____ _。

（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是___ ___。

8.3摩擦力

1、定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，就产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫摩擦力。

2、产生条件：

A、物体相互接触并且相互挤压；

B、发生相对运动或将要发生相对运动（有相对运动趋势）；

C、接触面是粗糙的。（三个条件缺一不可）

3、摩擦力的作用效果：阻碍物体间的相对运动；

4、摩擦力的作用点：实际上摩擦力是作用在整个接触面上的，但为了研究方便把摩擦力的作用等效在一个点上，可以把这个等效点取在接触面上，也可以取在物体的重心上。

5、摩擦力的方向：与物体的相对运动或者相对运动趋势的方向相反。

6、种类：A、滑动摩擦B、静摩擦C、滚动摩擦

一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势时，但并没有发生相对运动时，所受到的阻碍物体相对运动趋势的力叫静摩擦力。

静摩擦力大小：静摩擦力随着切向外力的增大而增大，但静摩擦力的增大只能到达某一最大值。静摩擦力f在达到最大值以前总跟物体所受沿着接触面切向方向的外力大小相等。

静摩擦力方向：与相对滑动趋势的方向相反。

7、影响滑动摩擦力的大小的因素：压力的大小和接触面的粗糙程度。（与速度、接触面积无关）

当压力越大，物体接触面越粗糙，产生的滑动摩擦力就越大。摩擦力：F=μN

当压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。

注意：前提条件与结论

8、方向：与物体相对运动的方向相反。

摩擦力不一定是阻力，它可以作为动力，例如车辆行驶时动力轮所受的摩擦力；传送带上，被传送的物体所受的摩擦力．

9、测量摩擦力方法：

用弹簧测力计拉物体做匀速直线运动，摩擦力的大小与弹簧测力计的读数相等。

原理：物体做匀速直线运动时, 物体在水平方向的拉力和摩擦力是一对平衡力。（二力平衡）

10、增大有益摩擦的方法：A、增大压力

B、增大接触面的粗糙程度。

11、减小有害摩擦的方法：

A、减少压力

B．减少接触面的粗糙程度；

C、用滚动摩擦代替滑动摩擦

D、使两接触面分离(加润滑油、气垫船)。

例1：关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是( )

A．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在

B．相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在

C．只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用

D．只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用

例2：下列现象中，属于滑动摩擦的是（）

A．行进中的火车车轮跟铁轨之间的摩擦

B．使用筷子夹菜时，手和筷子之间的摩擦

C．用橡皮擦去纸上的字迹时，橡皮与纸张之间的摩擦

D．在地上滚动油桶时，油桶与地面之间的摩擦

例3：一人用200N的力沿水平方向推着重600N的箱子在水平地板上作匀速直线运动，若此人突然将推力增大到300N，则地板对箱子的摩擦力的大小为（）

A 、100N

B 、200N

C 、300N

D 、600N

例4：小明观察右上图的漫画，总结了四个观点，错误的是（）

A．甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力

B．乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力

C．丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力

D．丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变

例5：.物理课上，老师演示了如图所示的实验，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右作匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列分析正确的是（）

A．木块随小车一起作匀速直线运动时，木块不受摩擦力

B．小车的运动速度增大，则它的惯性和动能也随之增大

C．小车受到阻力突然停止运动时，那么木块将向左倾倒

D．木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力

例6：如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t 的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（）

A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力

B．2～4秒物体做匀速直线运动

C．2～4秒物体受到的摩擦力是3N

D．4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力

例7：如图将一袋大米放在向右运动的输送带上。开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，米袋在水平方向上受到向__ _摩擦力；然后米袋随输送带一起匀速运动，米袋在水平方向上（选填“受”或“不受”）摩擦力；当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下，米袋在水平方向上受到向___摩擦力

例8：自行车是我们熟悉的交通工具，请你发挥想象“假如没有摩擦”，自行车会出现什么样的情况？写出两个合理的猜想。(1)(2)

举两个关于自行车利用摩擦力的例子：

（1）；

（2）；

例9：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_____运动，根据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，，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：．