自然科学基础知识-第一单元-运动和力讲课讲稿课件.ppt

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资源描述

1、一、运动的描述1、参照物:在描述运动时,假定不动的物体叫参照物。机械运动:物体相对于别的物体的位置的改变叫机械运动。2、质点和位移3、标量和矢量4、平均速度和瞬时速度二、简单运动的规律1、加速度匀变速直线运动2、自由落体运动牛顿三大定律的意义: 牛顿三大定律是力学中重要的定律,它是研究经典力学的基础,而对现实则是揭示了力与运动的关系,使人可以精确掌握力及其作用,实现了机械的制造,推动了工业革命,导致现代化进程飞速进展 。 上上页页返返回回三、牛顿第一定律历史回顾:牛顿第一定律1哲人亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因这种观点持续了两千年。2伽利略的观点:物体的运动不需要力来维持,力是改变物

2、体速度的原因 伽利略的观点是通过理想实验总结出的。上上页页返返回回一个简单而又复杂的问题一个简单而又复杂的问题 “我的车为什么总要停下呢?”照这看来亚里士多德是正确的啊!?上上页页返返回回伽利略通过斜面实验得到推论:一切运伽利略通过斜面实验得到推论:一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时动着的物体在没有受到阻力作用的时候,它的速度保持不变,并且一直运候,它的速度保持不变,并且一直运动下去动下去 亚里士多德观点的错误:来自于日常经验所亚里士多德观点的错误:来自于日常经验所带来的错误认识带来的错误认识 伽利略观点的正确:理想斜面实验的支持伽利略观点的正确:理想斜面实验的支持上上页页返返回回1牛顿第

3、一定律的表述:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势势 ,物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律一定律也称为惯性定律 。上上页页返返回回请用惯性知识解释下图现象:行驶在公路上的汽车,当汽车刹车时,人的脚底由于摩擦而随之行驶在公路上的汽车,当汽车刹车时,人的脚底由于摩擦而随之静止,人的上身由于惯性,会保持继续运动状态,所以人会前倾静止,人的上身由于惯性,会保持继续运动状态,所以人会前倾。解释: 1 1力的概念及其基本特性力的概念及其基本

4、特性 2 2常见力产生的条件、大小、方向、作用点常见力产生的条件、大小、方向、作用点 3 3受力分析方法受力分析方法 4 4力的合成与分解力的合成与分解 5 5平衡概念及平衡条件平衡概念及平衡条件 6 6平衡条件的应用方法平衡条件的应用方法四、力和重力四、力和重力强调在力的大小相同的情况下,力的方向不同、作用点不同,产生的效果均可能不同。2、力的矢量性(1)知道测量力的方法:测力计、传感器(2)力的单位和符号。(3)知道力是矢量,力的三要素。(d)标出力的符号及数值 (3)会画力的图示。(a)选定标度(b)从作用点沿力的方向画一条有向线段,根据标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加刻

5、度。(c)在线段的一段加箭头表示力的方向。 (2)动力效果使物体运动状态发生改变n3、力的作用效果n(1)静力效果使物体发生形变(2)画力的图示的步骤n4、力的分类(1)按性质命名(2)按作用效果命名(3)按作用方式命名5、力的图示和示意图(1)力的图示和示意图的区别难点剖析难点剖析 :1 1、力的概念及其基本特性、力的概念及其基本特性 (1 1)定义:)定义:力是物体对物体的作用。力是物体对物体的作用。 (2 2)力的作用效果:)力的作用效果:力作用于物体可以使受力物体力作用于物体可以使受力物体“形形状发生改变状发生改变”;可以使受力物体;可以使受力物体“运动状态(速度)发生运动状态(速度)

6、发生改变改变”。 (3 3)力的三要素:)力的三要素:影响力的影响力的“使物体变形使物体变形”和和“使物体使物体变速变速”效果的因素有:大小、方向和作用点,我们把影响效果的因素有:大小、方向和作用点,我们把影响力的作用效果的上述三个因素称为力的作用效果的上述三个因素称为“力的三要素力的三要素”。 (4 4)力的表示方法:)力的表示方法:对于抽象的力概念,通常可以用对于抽象的力概念,通常可以用“力的图示力的图示”的方法使之形象化:的方法使之形象化:以有向线段表示抽象的以有向线段表示抽象的力力。在研究与力相关的物理现象时,应该把握住在研究与力相关的物理现象时,应该把握住力概念的如下基本特性力概念的

7、如下基本特性 (1)相互性:)相互性: (2)瞬时性:)瞬时性: (3)独立性:)独立性: (4)物质性:)物质性: (5)矢量性:)矢量性:重力随高度的增大而减小1产生的原因,大小、方向、作用点2知道g的物理意义知道g值随纬度的增大而增大, 注意:非质量分布均匀物体的重心与形状和质量的分布有关系。它的重心不一定在其几何重心,也不一定在物体上(健身圈、乒乓球等)。会用悬挂法及二力平衡的知识,确定不规则形状物体的重心。 3重心。质量分布均匀物体重心的位置。形状规则、质量分布均匀的物体,重心就在几何重心上。 可简单介绍重力和万有引力的关系 强调重力不是地球物体的吸引力,而是万有引力的一个分力 强调

8、竖直向下的方向不是指向地心的方向五、弹力和摩擦力 (1)弹性形变、范性形变。识别不同种类的形变。 明确弹力产生的条件及原因, 区分形变物体、弹力的施力物体、受力物体 (2)弹力、产生的条件; 知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力;会区分形变物体、施力物体、受力物体, 并能画出不同情况下上述弹力的方向。(分析不同形状接触面的压力、支持力,绳子、轻杆的弹力等)下列各情况中,下列各情况中,A、B面对球是否有面对球是否有弹力作用?(球静止,球光滑)弹力作用?(球静止,球光滑)AB竖直绳竖直绳AB典型例题典型例题 例、如图所示,均匀的球静止于墙角,如图所示,均匀的球静止于墙角, 若竖直墙是光滑的,而水平地

9、面是粗糙的若竖直墙是光滑的,而水平地面是粗糙的试分析球所受到的力。试分析球所受到的力。 适用范围:弹性限度内。适用范围:弹性限度内。(3)通过实验了解在弹性限度内形变量越大弹力越大;)通过实验了解在弹性限度内形变量越大弹力越大;通过实验得出弹簧弹力与形变量成正比;通过实验得出弹簧弹力与形变量成正比;知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律,即胡克定律,f=kx (或(或 F=k x )k:弹簧的劲度系数。:弹簧的劲度系数。含义是:弹簧每伸长或压缩单位长度时产生的弹力含义是:弹簧每伸长或压缩单位长度时产生的弹力x:弹簧的形变量。弹簧的形变量。原长、弹簧长

10、、形变量的区别原长、弹簧长、形变量的区别几个具体的细节几个具体的细节3、研究静摩擦力大小的实验、研究静摩擦力大小的实验 1)、特点)、特点 2)、最大静摩擦力与滑动摩擦力)、最大静摩擦力与滑动摩擦力关系关系 例例. 判断判断A物所受摩擦力的有无及物所受摩擦力的有无及方向(接触面均不光滑)方向(接触面均不光滑)AvBAvAvFvAA摩擦力方向的判断摩擦力方向的判断2 2、常见力产生的条件、大小、方向、作用点常见力产生的条件、大小、方向、作用点力学范围内的三种常见力:力学范围内的三种常见力:重力、弹力和摩擦力重力、弹力和摩擦力。 力力产生条件产生条件方向特征方向特征大小大小作用点作用点重重力力由于

11、地球吸引由于地球吸引总是竖直向下但未总是竖直向下但未必指向地心必指向地心弹弹力力物体与其他物体接触物体与其他物体接触接触处因挤、压、拉等接触处因挤、压、拉等作用而产生弹性形变作用而产生弹性形变总与接触面垂直总与接触面垂直总与形变方向相反总与形变方向相反(即指向形变恢复(即指向形变恢复的方向)的方向)摩摩擦擦力力 “粗糙表面粗糙表面”相互接触物体间因挤压、相互接触物体间因挤压、拉等作用而产生弹性拉等作用而产生弹性形变形变相对于相对于接触的物体有接触的物体有沿沿切线方向的相对运动切线方向的相对运动(或相对运动趋势)(或相对运动趋势)总与接触面平行总与接触面平行总与总与相对相对运动或相运动或相对运动

12、趋势方向对运动趋势方向相反相反3 3、受力分析方法、受力分析方法 “隔离法隔离法” ” 一重力、二弹力,三摩擦力一重力、二弹力,三摩擦力的次序的次序 物体受力情况分析的依据:物体受力情况分析的依据: 根据力的产生条件来判断;根据力的产生条件来判断; 根据力的作用效果来判断;根据力的作用效果来判断; 根据力的基本特性来判断。根据力的基本特性来判断。难点剖析难点剖析 : = =三位三位同学同学六、力的合成与分解 为什么称出石头的为什么称出石头的重量就可以知道大象重量就可以知道大象的重量呢?的重量呢? 因为大象作用于船的压因为大象作用于船的压力与石头作用于船的压力力与石头作用于船的压力所产生的所产生

13、的作用效果作用效果是一样,是一样,也即是说它们是等效的。也即是说它们是等效的。因此只要称出石头的重量因此只要称出石头的重量就可以知道大象的重量了就可以知道大象的重量了F1F2F等效替代等效替代 效果相同效果相同合力与分力合力与分力当一个物当一个物体受到几个力的共同作用体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这时,我们常常可以求出这样一个力,样一个力,这个力产生的这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果跟原来几个力的共同效果相同效果相同,这个力就叫做,这个力就叫做那几个力的那几个力的合力合力。原来的原来的几个力叫做几个力叫做分力分力。 O.O.F1F2FGG合力合力分力分力 力的合成力的合成求几

14、个力求几个力的合力的过程叫做力的的合力的过程叫做力的合成合成。O.O.F1F2FGG合力合力分力分力说明:在实际问题中,就说明:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几可以用这个力来代替那几个力,这就是力的个力,这就是力的。而不是物体又多受了而不是物体又多受了一个合力。一个合力。F1=4N N0F2=3N NF合合=F1+F2=7N N最简单的力合成问题最简单的力合成问题两个分力同向相加两个分力同向相加两个分力反向相减两个分力反向相减0F1=4N NF2=3N NF合合=F1-F2=1N N最简单的力合成问题最简单的力合成问题力的合成规律力的合成规律方向在同一直线上的几个力的合成运算方向在同一直

15、线上的几个力的合成运算使用直接加减的方法使用直接加减的方法同向相加同向相加反向相减反向相减F2F1如果两个力不在同一直线如果两个力不在同一直线上上如何求合力如何求合力?问题:问题:1、怎样保证合力与分力等效?、怎样保证合力与分力等效? 2、力的大小怎样知道?、力的大小怎样知道? 3、力的方向如何让确定?、力的方向如何让确定?互成角度的两个力合成的方法:互成角度的两个力合成的方法:以表示这以表示这两个力的线段为邻边两个力的线段为邻边作作平平行四边形行四边形, ,这两个邻边之间的这两个邻边之间的对角对角线就代表合力线就代表合力的大小和方向。的大小和方向。平行四边形定则平行四边形定则作法:作法:F

16、F大小:大小:长度长度方向:方向:角度角度F F1 1F F2 2o多力合成的方法:多力合成的方法:F1F2F3F4F12F123F1234 先求出任意两个力的合力,先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这进去,最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力逐次合成法逐次合成法思考:合力是否一定比分力大?思考:合力是否一定比分力大?合力与分力间夹角合力与分力间夹角关系关系:0时,即时,即F1、F2共线同方向:共线同方向: F合合F1F2 合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相

17、同180时,即时,即F1、F2共线反方向:共线反方向: F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较大中较大的方向相同。的方向相同。合力的取值范围:合力的取值范围:F1F2 F合合 F1F2 F1和和F2大小不变时,大小不变时,夹角夹角越大,合力就越小:越大,合力就越小: F合合随随F1和和F2的夹角增大而减小的夹角增大而减小 F F合合可能大于、等于、小于可能大于、等于、小于 F F1 1、F F2 2 如果一个物体受两个或多个力作如果一个物体受两个或多个力作用,这些力都作用在物体上的用,这些力都作用在物体上的,或者虽不作用在同一点上,但它们的或者虽不作用在同一点上,但它们的,

18、这几个力叫做,这几个力叫做。 共点力共点力F1F2F3非共点力非共点力力的合成的平行四边形法则,力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力只适用于共点力F1F2担子受到的力是非共点力担子受到的力是非共点力非共点力非共点力力的合成的平行四边形法则,力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力只适用于共点力F1F2担子受到的力是非共点力担子受到的力是非共点力什么是力的分解什么是力的分解合力合力F F分力分力F F1 1和和F F2 2合成合成分解分解等效替代等效替代力的分解力的分解 求一力的分力叫做力的分解。求一力的分力叫做力的分解。力的分解也遵守平行四边形定则力的分解也遵守平行四边形定则 因为分力的合

19、力就是原来被分解的那个力,因为分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平所以力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。行四边形定则。力力 的的 分分 解解2力为什么要分解力为什么要分解力应该怎样分解力应该怎样分解1F2F1F2F1F2F能解决什么问题能解决什么问题F2cos1FF Fsin2FF F1例例1 1:放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉:放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力力F F的作用的作用, ,且且F F与水平方向成与水平方向成角角, ,如图所示如图所示. .怎样把怎样把力力F F按其作用效果分解按其作用效果分解? ?它的两

20、个分力的大小、方向如它的两个分力的大小、方向如何?何?1Ftan =G2Gcos =F能解决什么问题能解决什么问题2GF =cos1F = G tan能解决什么问题能解决什么问题2.2.已知合力和一个分力的大小和方向已知合力和一个分力的大小和方向 有唯一解有唯一解有条件限制的力的分解:有条件限制的力的分解:1.1.已知两分力的方向来分解力(力的方向按力所已知两分力的方向来分解力(力的方向按力所 产生的实际作用效果来确定)有唯一解产生的实际作用效果来确定)有唯一解3.3.已知合力和两个分力的大小已知合力和两个分力的大小(F F1 1+F+F2 2F FF F1 1-F-F2 2 ) )4.4.已

21、知合力已知合力F F及一个分力的大小及一个分力的大小F F2 2和另一个分力和另一个分力F F1 1的的方向方向F当当F F2 2FsinFsin时时, ,无解无解当当F F2 2=Fsin=Fsin时时, ,一组解一组解当当FsinFFsinF2 2FFF时时, ,一组解一组解能解决什么问题能解决什么问题?(例题:在一根细线上用轻质挂钩例题:在一根细线上用轻质挂钩悬挂一重为悬挂一重为G G的物体,挂钩与细的物体,挂钩与细线之间的摩擦忽略不计。已知细线之间的摩擦忽略不计。已知细线所成的张角为线所成的张角为,求细线的张,求细线的张力为多大?力为多大?(1cos22GF12GT = T =2cos

22、212TT11TF22TF12GF = F =2cos2四两可以拨千斤四两可以拨千斤能解决什么问题能解决什么问题斧斧为什么刀刃的夹角越小越锋利?为什么刀刃的夹角越小越锋利?能解决什么问题能解决什么问题船帆的受力牛顿第二定律的表述:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。由大量的实验表明:对于质量相等的物体来说,物体的加速度跟作用在它上面的力成正比。用数学式子表示就是:a甲/a乙=F甲/F乙或者:a F上上页页返返回回巩固练习:巩固练习:(1)从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以)从牛顿第二定律知道,无论怎样小

23、的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?什么?(1)答:没有矛盾,由于公式)答:没有矛盾,由于公式F=ma看,看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍然静止,说明合外一很重的物体时,物体仍然静止,说明合外力为零。由受力分析可知力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。G=mgFN上上页页返返回回内容:两个物体

24、之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。 八、牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿第三定律: 两个物体间的作用力和反作用力两个物体间的作用力和反作用力总是总是大大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上小相等,方向相反,并且作用在同一直线上相互作用力一定是相互作用力一定是相同性质相同性质的力的力力的作用是相互的。同时出现,同时消失。力的作用是相互的。同时出现,同时消失。 作用力和反作用力作用在作用力和反作用力作用在两个物体两个物体上,产生上,产生的作用不能相互抵消的作用不能相互抵消 作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以所以不能求

25、合力不能求合力上上页页返返回回作用力与反作用力与平衡力的区别作用力与反作用力与平衡力的区别一对平衡力一对平衡力一对作用力与反作用一对作用力与反作用力力相同点相同点 不不 同同 点点大小相等,方向相反,作用在一条直线上两个力作用在同一物体上 两个力的性质一定相同一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力同时产生,同时变化,同时消失两个力作用在相互作用的两个物体上两个力性质不一定相同两个力共同作用效果是使物体平衡两个力各有各的作用效果巩固练习: 1.大人拉小孩,下列说法正确的是大人拉小孩,下列说法正确的是( ) A. 当小孩被大人拉走时,大人的拉力大于小孩的当小孩被大人拉走时,大人的拉力大于

26、小孩的拉力拉力 B. 当小孩赖着不走时,大人的拉力小,小孩的拉当小孩赖着不走时,大人的拉力小,小孩的拉力大力大 C. 因为大人力气大,所以大人的拉力大,小孩的因为大人力气大,所以大人的拉力大,小孩的拉力小拉力小 D. 什么情况下,大人和小孩的拉力都相等什么情况下,大人和小孩的拉力都相等上上页页返返回回 在物理学中什么叫动量?它的单位是什么?你在物理学中什么叫动量?它的单位是什么?你是怎样理解动量这个概念?是怎样理解动量这个概念?是状态量。是状态量。一、动量一、动量1 1、概念:、概念:在物理学中,物体的在物理学中,物体的质量质量m m和和速度速度v v的乘积叫做的乘积叫做动量动量。2 2、定义

27、式:、定义式:P P = = mvmv3 3、单位:、单位:千克米每秒,符号是千克米每秒,符号是kg kg m/sm/s4 4、对动量的理解:、对动量的理解:(2 2)瞬时性:瞬时性:(1 1)矢量性:矢量性: 运算遵循平行四边形定则运算遵循平行四边形定则(3 3)相对性:相对性: 物体的动量与参考系的选择有关物体的动量与参考系的选择有关mpmvEK22122kmEp2讨论一下动量和动能的关系讨论一下动量和动能的关系1. 1.动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态2.2.动量是矢量,动能是标量动量是矢量,动能是标量 动量发生变化时,动能不一定发生变

28、化,动量发生变化时,动能不一定发生变化,动能发生变化时,动量一定发生变化动能发生变化时,动量一定发生变化3.3.定量关系:定量关系:动量发动量发生变化生变化速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能改变动能改变动能不变动能不变2kpm EmpmvEK22122例例1两小球的质量分别是两小球的质量分别是m1和和m2,且且m1=2m2,当它们的动能相等时,它,当它们的动能相等时,它们的动量大小之比是们的动量大小之比是 .1:22kpm EvvatvvFmtFtmvmv t0F0FtOFtmvmvpIv vppFmtt合例例5:一质点在水平面内以速度一质点在水平

29、面内以速度v做匀速圆周运动,做匀速圆周运动,如图,质点从位置如图,质点从位置A开始,经开始,经1/2圆周,质点所受合圆周,质点所受合力的冲量是多少力的冲量是多少? vAABvBO解解:质点做匀速圆周运动,合力是一个大小不变、质点做匀速圆周运动,合力是一个大小不变、但方向不断变化的力,但方向不断变化的力,注意注意:变力的冲量一般不能直接由变力的冲量一般不能直接由Ft求出,可借求出,可借助助Ftp间接求出,即合外力力的冲量由末动间接求出,即合外力力的冲量由末动量与初动量的矢量差来决定量与初动量的矢量差来决定 以以vB方向为正,因为方向为正,因为vA =- v , vB = v ,则则pmvB -

30、mvA mv ( - v )2mv,合力冲,合力冲量与量与vB同向同向十、超重和失重N642108中 国 制 造MADE IN CHINAX 1牛顿1.重力:由于地球吸引而使物体受到的力重力:由于地球吸引而使物体受到的力 G=mg2.重力的称量:测量仪器显示的读数是指重力的称量:测量仪器显示的读数是指 物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力重力及其称量重力及其称量GFFN642108中 国 制 造MADE IN CHINAX 1牛顿(视重)(视重)(实重)(实重)二力平衡二力平衡 F = G相互作用力相互作用力 F = FF1.超重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力

31、超重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于大于物体所受重力物体所受重力 的现象(视重的现象(视重 实重)实重)二、超重与失重二、超重与失重2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于小于物体所受重力物体所受重力 的现象(视重的现象(视重 实重)实重)2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于小于物体所受重力物体所受重力 的现象(视重的现象(视重 实重)实重)2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于小于物体所受物体所受 重力的现象(视重重力的现象(视重 实重

32、)实重)2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于小于物体物体所受重力的现象(视重所受重力的现象(视重 G超重超重减速上升减速上升FG失重失重向下向下运动运动加速下降加速下降FG超重超重1.物体的超重和失重是取决于速度还是取物体的超重和失重是取决于速度还是取 决于加速度决于加速度?根据表格的结果得出产生超重和失重现象根据表格的结果得出产生超重和失重现象的条件是什么?的条件是什么?实验结果实验结果条件:物体具有向上的加速度条件:物体具有向上的加速度 F m(g a)条件:物体具有向下的加速度条件:物体具有向下的加速度 F m(g a)1.超重:物体对

33、支持物的压力或对悬挂物的拉力超重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于大于物体所受物体所受 重力的现象(视重重力的现象(视重 实重)实重)2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于小于物体所受物体所受 重力的现象(视重重力的现象(视重 实重)实重)2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于小于物体物体所受重力的现象(视重所受重力的现象(视重 实重)实重)2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于小于物体物体所受重力的现象(视重所受重力的现象(视重 实重)实

34、重)二、超重与失重二、超重与失重十一、抛体运动1、运动的合成与分解2、抛体运动3、平抛运动4、斜抛运动射程十二、拐弯的学问十二、拐弯的学问1、匀速圆周运动、匀速圆周运动1、匀速圆周运动、匀速圆周运动1、匀速圆周运动、匀速圆周运动1、匀速圆周运动、匀速圆周运动 定义:作圆周运动的物体,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。 线速度:匀速圆周运动的快慢可以用线速度来描述。线速度的方向是时刻改变的,线速度的方向就是在该点的切线方向。2、向心力、向心力 定义:作圆周运动的运动的物体,定义:作圆周运动的运动的物体,受到一个指向圆心的力,这个力就叫受到一个指向圆心的力,这个力就

35、叫做向心力。做向心力。 由于向心力始终指向圆心,产生的加由于向心力始终指向圆心,产生的加速度方向也必然指向圆心,这个加速度就速度方向也必然指向圆心,这个加速度就是向心加速度是向心加速度rvmF2rva22、向心力、向心力2、向心力、向心力2、向心力、向心力外轨外轮内轮内轨内轨OmgFNF向向火车转弯时所需的向心力,是由什么力提供的?1、当内外轨一样高时 向心力是由外轨对轮缘的水平弹力提供的,这种情况下铁轨容易损坏,轮缘也容易损坏。F弹弹列车速度过快,造成翻车事故2、当外轨比内轨高时FNmgFh 若向心力恰好是由重力和支持力的合力提供的,那么内、外轨均不受到轮缘的侧向挤压力。汽车在水平公路转弯1

36、.由什么提供向心力?2.汽车转弯时为什么要减速?F汽车赛道的设计GFN赛道的设计黄石长江大桥黄石长江大桥二、汽车通过拱形桥、凹形桥时所需的向心力,是由什么力提供的?1、汽车通过拱形桥桥顶时的向心力,是由什么力提供的?FNmg失重现象失重现象你见过凹形的桥吗?泸定桥mgFN超重现象2、汽车通过凹形桥最低点时的向心力,是由什么力提供的?3、有没有可能做这样的运动?如果可能应满足怎样的条件?mgFNv4 、 杂 技 演 员 表 演 的“水流星”节目,杯子在竖直面内运动到最高点时,杯口朝下,水为什么没有从杯子里洒出?mgFNOmgFN5、过山车经过最高点时,它的向心力是由什么力提供的? 上述观点是错误

37、的。正是由于地球引力的存在,才使航天器连同其中的人和物体环绕地球做圆周运动,若没有引力则不会绕地球做圆周运动。 有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远,从而摆脱了地球引力。这种说法对吗? 此时 F引=F向 ,故人与物均处于完全失重状态十三、离心运动1、定义:做匀速圆周运动的物体,在向心力突然消失时,物体将沿切线方向飞出去;在合力不足以提供所需的向心力时,物体将逐渐远离圆心。这样的运动叫做离心运动。2、原因:当F合F向时,物体做匀速圆周运动;当F合0时,物体沿切线方向飞出去;当F合F向时,物体逐渐远离圆心。3、应用:(1) 离心干燥器离心运动图图5.8-95.8-9 当离心机转得比较慢时,缩口

38、的阻力 F 足以提供所需的向心力,缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时,阻力 F 不足以提供所需的向心力,水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。(2) 离心沉淀器制作“棉花”糖的原理: 内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。4、防止:(1) 为什么汽车在公路转弯处要限速?(2) 为什么转动的砂轮、飞轮等都要限速?离心运动OmgFNF静静静摩擦力提供向心力 摩托车飞车走壁,请分析受力情况,解释现象十四、浅谈转动十四、浅谈转动1、转动:

39、物体在运动中它的各点都绕转轴做圆周运动,叫做转动。 如果一个转动物体没有受到外界物体的作用,它将保持匀速转动下去。 在转动中,物体具有保持转动状态不变的性质,叫做转动惯性。 物体的转动惯性不仅使它的转动速度不易改变,而且也使它的转动方向不易改变。 花样滑冰运动员旋转的时候,两臂平伸,伸开一条腿的时候,身体的一部分质量就转移到离轴较远的地方,转动惯性增大,旋转速度就减慢;收拢手臂和腿的时候,这部分质量就转移到离转动轴比较近的地方,转动惯性减小,旋转速度明显地加快。 转动物体的惯性,不仅与质量的大小有关,而且与质量的分布有关,质量分布离转动轴远,惯性就大,质量分布离转动轴近,惯性就小。活学活用:1

40、.惯性小汽车: 惯性小汽车里有一个转动惯性较大的飞轮,先用力使车轮和地面摩擦,由于车轮的转动带动飞轮高速旋转,然后依靠飞轮的转动惯性,带动玩具汽车向前跑去。活学活用:2、惯性飞轮: 为了保持机器转动平衡,给它装上一个转动惯性很大的飞轮,有了这样的飞轮,机器就容易保持匀速转动。活学活用:3、陀螺仪: 利用物体转动保持转轴方向不变的特性制成的陀螺仪,作为定向仪器,广泛地应用在舰船、飞机、导弹、卫星等方面。活学活用:4:智能手机 1:通过小幅度的倾斜,偏转手机,实现菜单,目录的选择和操作的执行。(比如前后倾斜手机,实现通讯录条目的上下滚动;左右倾斜手机,实现浏览页面的左右移动或者页面的放大或缩小。)

41、 2:转动,轻轻晃动手机2-3下,实现电话接听或打开网页浏览器等。 3:拍照时的图像稳定,防止手的抖动对拍照质量的影响。在按下快门时,记录手的抖动动作,将手的抖动反馈给图像处理器,可以抓到更清晰稳定的图片 4:GPS的惯性导航:当汽车行驶到隧道或城市高大建筑物附近,没有GPS讯号时,可以通过陀螺仪来测量汽车的偏航或直线运动位移,从而继续导航。 5、通过陀螺仪对动作检测的结果,去实现对游戏的操作。比如,把你的手机当作一个方向盘,你的手机屏幕上是一架飞行中的战斗机,只要你上下,左右地倾斜手机,飞机就可以做上下,左右的动作。2、力矩: 转动轴到力的作用线的距离,称为力臂。力和力臂的乘积叫做力矩。 用

42、F表示力,L表示力臂,M表示力矩, 则有 M=FL。国际单位是Nm 力矩越大,物体转动起来就越容易。 力矩不仅有大小,而且有方向。一般规定使物体向逆时针方向转动的力矩是正的,向顺时针方向转动的力矩是负的。3:有固定转动轴物体的平衡条件:有固定转动轴物体的平衡条件 使物体向顺时针方向转动的力矩之和,使物体向顺时针方向转动的力矩之和,等于使物体向逆时针方向转动的力矩之和。等于使物体向逆时针方向转动的力矩之和。(所有力矩的代数和为零)(所有力矩的代数和为零)3:有固定转动轴物体的平衡条件:有固定转动轴物体的平衡条件 使物体向顺时针方向转动的力矩之和,使物体向顺时针方向转动的力矩之和,等于使物体向逆时针方向转动的力矩之和。等于使物体向逆时针方向转动的力矩之和。(所有力矩的代数和为零)(所有力矩的代数和为零)F1L1=2cmL2=1cmF1=1kg?1212 kg小制作:1.陀螺:小制作:1.陀螺: 2、小杆秤:解释问题:1.不倒的陀螺: 旋转着的陀螺,由于转动惯性,它具有保持转动方向不变的特性,它的每一个点都绕着旋转轴在做高速圆周运动,所以陀螺不会倾倒。解释问题:2.不掉的转碟: 杂技节目中的转碟不断飞速旋转着,如果碟子不转动就会掉下来。解释问题:十五、平衡趣谈平衡的种类:稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡

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