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[!--downpath--]第9章力與運(yùn)動(dòng)
1. 兩種力量的平衡
1、定義:當(dāng)一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用時(shí)二力平衡知識(shí)點(diǎn)總結(jié),如果它保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng),我們就說這兩個(gè)力是平衡的。
2、雙力平衡條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等方向相反,作用在同一條直線上。
3、平衡力:當(dāng)一個(gè)物體受到幾種力的作用時(shí),如果它保持靜止或處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們說這些力相互平衡,物體處于平衡狀態(tài)。 當(dāng)一個(gè)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),幾個(gè)力稱為平衡力。
◆物體在受平衡力時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的稱為平衡態(tài),不受力時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體稱為平衡態(tài)狀態(tài)。
4.實(shí)驗(yàn):探索兩種力平衡的條件
(1) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):將小車放在光滑的臺(tái)面上,用細(xì)鐵絲夾住小車的兩端,通過定滑輪連接等質(zhì)量的重物,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。 將卡車轉(zhuǎn)一個(gè)角度,過一會(huì)兒,抬起手觀察卡車的運(yùn)動(dòng)。
(2)實(shí)驗(yàn)推導(dǎo): 兩個(gè)力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等,方向相反,在同一直線上。
(三)注意事項(xiàng):
①實(shí)驗(yàn)應(yīng)在光滑的臺(tái)面上進(jìn)行,目的是使實(shí)驗(yàn)更加準(zhǔn)確可靠(排除摩擦的影響)。
②定滑輪的作用:改變力的方向。
5、平衡力與相互斥力的比較:
相同點(diǎn):①大小相等; ②方向相反; ③作用于直線。
區(qū)別:作用在同一物體上的平衡力可以有不同的性質(zhì); 作用于不同物體的相互斥力是同性力。
6、根據(jù)物體所受的力來判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):
(1) 物體在不受力或平衡力作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)物體受到不平衡的力時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必然發(fā)生變化,如變速運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)等。
7、根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推斷物體受力:(與前面的判斷思維過程剛好相反)
(1) 物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體不受任何力作用或受平衡力作用。
(2) 當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體必然受到不平衡力的作用。
8、兩種力平衡條件的應(yīng)用:
(1)判斷物體是否受到一對(duì)平衡力
① 按狀態(tài)分:物體受兩個(gè)力作用→物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)→兩個(gè)力為一對(duì)平衡力
②根據(jù)雙力平衡條件:物體受到滿足雙力平衡條件的兩個(gè)力→它所受的兩個(gè)力是一對(duì)平衡力→物體處于靜止或均勻狀態(tài)直線運(yùn)動(dòng)
(2)求出無法直接檢測的未知力的大小和方向(如支撐力、摩擦阻力、空氣阻力)
◆物體在兩個(gè)力的作用下→處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)→兩個(gè)力是一對(duì)平衡力→兩個(gè)力滿足雙力平衡的條件→未知力和已知力大小相等方向相反。
2. 牛頓第一定理
1、牛頓第一定理:(又稱慣性定理)闡明了力與運(yùn)動(dòng)之間的規(guī)律。
當(dāng)不受力作用時(shí),所有物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
◆牛頓第一定理還表明,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的誘因。
2. 實(shí)驗(yàn):探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
(1) 設(shè)計(jì):如圖所示,在水平臺(tái)面上放置粗糙的不同物體,讓貨車從靜止?fàn)顟B(tài)從坡頂滑下。 觀察卡車從同一高度滑下后在不同表面上行駛了多遠(yuǎn)。
◆讓小車在同一高度沿斜坡滑下,使小車到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同,觀察小車在不同粗糙度物體表面滑行的距離長短。
(2) 推論:卡車遇到的阻力越小,卡車行駛的距離越遠(yuǎn)。
飛機(jī)越平穩(wěn),卡車行駛的距離就越遠(yuǎn),這意味著卡車遇到的阻力越小,速度下降的速度就越慢。
(3) 結(jié)論:如果運(yùn)動(dòng)物體沒有受力,它會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(四)注意事項(xiàng):
① 三輛貨車需要在同一高度滑下斜坡,目的是保證貨車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同。
借助于控制變量法。
②加科洛斜面實(shí)驗(yàn)的卓越之處不在于實(shí)驗(yàn)本身,而在于實(shí)驗(yàn)所采用的獨(dú)特方法,即在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行理想化推理(也稱理想化實(shí)驗(yàn))。 它標(biāo)志著化學(xué)的真正開端。
闡明:
◆牛頓第一定理是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理總結(jié)出來的,經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn),成為大家公認(rèn)的熱力基本定理之一。 而我們周圍不可能沒有力,所以也不可能通過實(shí)驗(yàn)直接證明牛頓第一定理。
◆牛頓第一定理的內(nèi)涵:當(dāng)物體不受力時(shí),原來靜止的物體將保持靜止; 無論原運(yùn)動(dòng)是什么,原運(yùn)動(dòng)物體都將以勻速直線運(yùn)動(dòng)。
◆牛頓第一定理告訴我們:物體可以在沒有力的情況下做勻速直線運(yùn)動(dòng),即力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),所以力不是形成或保持運(yùn)動(dòng)的誘因。
3、慣性:物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)稱為慣性。
◆慣性是一切物體的固有屬性,任何物體在任何時(shí)候、任何狀態(tài)下都具有慣性。
慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。 物體的質(zhì)量越大,慣性越大。
◆慣性不是力。 說“慣性力”、“在慣性作用下”或“服從慣性”或“克服慣性”都是錯(cuò)誤的。
◆慣性現(xiàn)象說明:
(1)明確研究對(duì)象的原始狀態(tài)。 (2)、物理過程(突然發(fā)生的事情)
(3) 研究對(duì)象(或其兩部分)由于慣性必須保持原狀。 (4) 出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象。
◆力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,慣性是保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
力越大,越容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài); 慣性越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。
4.利用慣性的例子:跳高、收緊錘頭、擲鐵餅、標(biāo)槍、射土。
避免慣性帶來的危害:系好安全帶,保持車距,限制車速,嚴(yán)禁車輛超載二力平衡知識(shí)點(diǎn)總結(jié),玻璃制品用厚泡沫塑料包裝。
5.力和運(yùn)動(dòng):力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的因素。 運(yùn)動(dòng)不需要用力來維持。
◆物體在不受力或平衡力作用下,保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。
◆當(dāng)物體受到不平衡的力作用時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。