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《力與運(yùn)動》九年級物理的教案
一：知識點(diǎn)梳理
1、 牛頓第一定律：
(1) 牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力的作用的時候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
(2)說明：
A、牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步推理而概括 出來的，且經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn) 所以已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。但是 我們周圍不受力是不可能的，因此不可能用實(shí)驗(yàn)來直接證明牛頓第一定律。
B、牛頓第一定律告訴我們：物體不受力，可以做勻速直線運(yùn)動，物體做勻速直線運(yùn)動可以不需要力，即力與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，所以力不是產(chǎn)生或維持運(yùn)動的原因。
(3)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)：
⑴三次實(shí)驗(yàn)小車都從斜面頂端滑下的目的是：保證小車開始沿著平面運(yùn)動的速度相同。
�、茖�(shí)驗(yàn)得出得結(jié)論：在同樣的條件下，平面越光滑，小車前進(jìn)得越遠(yuǎn)。
�、琴だ缘耐普撌牵涸诶硐肭闆r下，如果表面絕對光滑，運(yùn)動物體將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。
�、荣た坡孕泵鎸�(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特方法在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行理想化推理。(也稱作理想實(shí)驗(yàn)法)，它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。
2、慣性：
(1)定義：物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。
說明：慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體是否受力、受力大小、是否運(yùn)動、運(yùn)動速度等皆無關(guān)。
(2)慣性與慣性定律(牛頓第一定律)的區(qū)別：
A、慣性是物體本身的一種屬性，而慣性定律是物體不受力時遵循的運(yùn)動規(guī)律。
B、任何物體在任何情況下都有慣性，(即不管物體受不受力、受平衡力還是非平衡力);慣性定律成立是有條件的，即物體不受任何外力時。
3、二力合成：
(1)合力：一個力產(chǎn)生的作用效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就是那幾個力的合力。
分力：組成合力的每一個力叫分力。
(2)同一直線上二力的合成：
A、同一直線上;方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，方向跟這兩個力的方向相同，即F=F1+F2.
B、同一直線上;方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之差，方向跟較大的那個力的方向相同，即F=F1--F2.
(3)物理研究方法：力的合成運(yùn)用了等效替代的研究方法。
4、二力平衡：
1、定義：一個物體在受到兩個力的作用時，如果能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)我們就說該物體處于平衡狀態(tài)，簡稱二力平衡。
2、二力平衡條件： 當(dāng)一個物體受到兩個力的作用時，二力平衡的條件是：兩個力大小相等，方向相反、作用在同一條直線上。
3、平衡力與相互作用力比較：
相同點(diǎn)：①大小相等
�、诜较蛳喾�
�、圩饔迷谝粭l直線上
不同點(diǎn)：平衡力作用在一個物體上，可以是不同性質(zhì)的力;
相互力作用在不同物體上，是相同性質(zhì)的力。
5、力和運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系：
物體受力條件 物體運(yùn)動狀態(tài) 說明
力不是產(chǎn)生(維持)運(yùn)動的原因
受非平衡力
合力不為0 力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因
二：重點(diǎn)、難點(diǎn)突破
1、 牛頓第一定律：
例1：關(guān)于牛頓第一定律說法正確的是( )
A、直接證明牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)是做不出來的，因此該定律不能肯定是正確的。
B、直接證明牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)雖然不能做出來，但是可以經(jīng)過科學(xué)推理而得出，因此該定律是正確的。
C、直接證明牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)是可以做出來的，因此該定律肯定是正確的。
D、選用優(yōu)質(zhì)的材料，一定能用實(shí)驗(yàn)來直接證明該定律。
解析：牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出的一條物體運(yùn)動規(guī)律，由于我們身邊的物體都要受到多個力的作用，不受任何外力的物體實(shí)際上并不存在，因而這一規(guī)律不能用實(shí)驗(yàn)來直接驗(yàn)證，然而大量的事實(shí)和現(xiàn)象間接證明了這一規(guī)律是正確的。故選項(xiàng)B是正確的。
答案：B
小練習(xí)：
1、一個物體在力的作用下沿直線作變速運(yùn)動，如果所有力同時消失，物體將( )
A.立即靜止 B.作勻速直線運(yùn)動
C.作加速運(yùn)動 D。作減速運(yùn)動
2、火車在平直的軌道做勻速直線運(yùn)動，一名乘客在車廂豎直向上跳起，那么這名乘客的落地點(diǎn)( )
A. 在起跳點(diǎn)后方
B. 在起跳點(diǎn)前方
C. 仍在起跳點(diǎn)位置
D. 在起跳點(diǎn)的兩側(cè)
答案：1、B 2、C
2、 慣性：
例2：學(xué)習(xí)了慣性知識后，小明有了如下認(rèn)識，其中下列說法正確的是( )
A、物體運(yùn)動時的慣性比靜止時的慣性大
B、任何物體在任何情況下都有慣性
C、地球上的物體都有慣性，在太空行走的宇航員沒有慣性
D、自由下落的物體沒有慣性
解析：慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體是否受力、受力大小、是否運(yùn)動以及運(yùn)動速度大小等因素都沒有關(guān)系。因而可以判斷，選項(xiàng)B是正確的。
答案：B
小練習(xí)：
1、子彈從槍膛中射出后，能繼續(xù)向前運(yùn)動一段，這是由于( )
A.子彈有慣性 B.火藥有推動力
C.地球有吸引力 D.空氣有阻力
2、安全氣囊是現(xiàn)代轎車上一項(xiàng)新技術(shù)裝置，安裝在轎車方向盤內(nèi)，特定情況下會蹦出來，以保護(hù)人體免受硬物撞擊而受傷.在下列哪種情況下，它最有可能蹦出來( ).
A.轎車啟動時
B.轎車在高速公路上行駛時
C.轎車在盤山公路上緩慢行駛時
D.轎車前端與其他物體發(fā)生猛烈碰撞時
答案：1、A 2、D
3、 力的合成：
例3：用300N的豎直向上的力提重物，若物體受到的合力大小是100N，則物體受的重力是( ).
A.100N B.400N C.200N D.200N或400N
解析： 通過對重物進(jìn)行受力分析可知，重物受的重力與拉力在同一直線上且方向相反，根據(jù)同一直線上方向相反的兩個力的合成，合力大小等于這兩個分力的大小之差.當(dāng)合力方向向上時，F(xiàn)合=F拉一G，G=F拉一F合=200N;當(dāng)合力方向下時F合=GF拉，G=F合+F拉=400N.
答案：D
小練習(xí)：
1、沿水平直線運(yùn)動的物體在同一直線上的兩個力的作用下，運(yùn)動速度越來越小，若
F1=8N，F(xiàn)2=12N，且方向相反，那么兩個力的合力大小為 N，方向與運(yùn)動方向相 。
2、 一人在小車前用200N的力沿水平方向拉車，另一人在車后用100N的力沿水平方向推車，使小車沿直線前進(jìn)，則小車在水平方向受到的這兩個力的合力是____N，合力的方向是_____。
答案：1、4 相反 2、300 水平向前
4、 二力平衡：
例4：一本物理書放在課桌上，靜止時，下列各對力中屬于平衡力的是( )
A、書對桌面的壓力和桌面對書的支持力
B、桌子受到的重力和地面對桌子的支持力
C、書受到的重力和書對桌面的壓力
D、書受到的重力和桌面對書的支持力
解析：根據(jù)二力平衡的條件：作用在統(tǒng)一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、作用的同一條直線上，這兩個力就相互平衡。因而平衡力必須是作用在同一物體上的力，選項(xiàng)A、C中的兩個力不是作用在同一物體上的，因而不是平衡力;課桌受到三個力的作用：重力、支持力和書本對桌面的壓力，在這三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，故選項(xiàng)B也是錯誤的;桌上的課本只受到兩個力的作用：重力和桌面對它的支持力，在這兩個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，因而這兩個力平衡。
答案：D
小練習(xí)：
1、、將一金屬塊掛在彈簧秤的掛鉤上，當(dāng)它們一起豎直向上作勻速運(yùn)動時( )
A.金屬塊所受的重力大于彈簧秤對金屬塊的拉力
B.金屬塊所受重力小于彈簧秤對金屬塊的拉力
C.金屬塊所受的重力跟彈簧秤對金屬塊的拉力是一對平衡力
D.金屬塊所受的重力跟金屬塊對彈簧秤的拉力是一對平衡力
2、下面說法中正確的是( ).
A.靜止的物體一定沒有受到力的作用
B.運(yùn)動的物體受到的力一定不是平衡力
C.物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變時，一定會受到力的作用
D.運(yùn)動物體如果沒有受到力的作用，就會慢慢停下來
答案：1、C 2、C
三：綜合訓(xùn)練
一：填空題：
1、人站在公交車上，當(dāng)汽車突然啟動時，人會向 倒，這是因?yàn)槿说哪_和車廂底面的 ，使腳的底部隨車一起__________，可是人的上半身由于_______而保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以人出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
2、桌上放一個所受重力為3牛頓的茶杯，桌子對它的支持力大小也是3牛頓，茶杯受的合力大小是 _________ 。
3、北方冬天，人們常用狗拉雪橇。一條狗用200N的水平拉力拉著重2000N的雪橇在雪面上勻速向東前進(jìn)，雪橇受到地面的摩擦力大小是 ，方向是 。此時，雪橇受到的重力和 是一對平衡力，這個力的大小為 N,方向是 。
4、踢足球時，球離開了腳后仍能運(yùn)動是由于_____要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，球在地上越滾越慢最終停止運(yùn)動是由于______的緣故.
5、用一個彈簧秤拉一個物體，使物體沿水平方向向東做勻速直線運(yùn)動，彈簧秤的示數(shù)是10N，則物體所受到的摩擦力的大小為 ，方向是 ，拉力和摩擦力的合力為 ;如果把拉力的大小增加到20N，則物體所受合力的大小為 ，方向 ;如果把拉力撤掉，在車沒有停下來以前，合力為 。
6、 在光滑的水平面上，一個重為50N的物體以0.8m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，則該物體在水平方向上受到的合力為__ N;若該物體在10N的水平推力作用下，靜止在粗糙的水平面上，則受到的合力為____ N，受到的摩擦力為_____ N。
7、 17世紀(jì)意大利科學(xué)家 在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過推理得出：在水平面上運(yùn)動的物體，如果表面 ，物體受到的阻力 ，物體的速度將保持不變，永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。
8、一起重機(jī)以3m/s的速度勻速將重2000N的物體吊起，鋼絲繩上的拉力是 ，在空中又是以2m/s的速度沿水平方向勻速移動5m，在此過程中鋼絲繩上拉力是 ，最后以5m/s速度勻速下降，鋼絲繩上拉力是 。
9、傘兵從飛機(jī)艙跳出，未開傘時，下落速度越來越大，是因?yàn)槭艿?作用的緣故;開傘一段時間后勻速下落，如圖6-1所示，是因?yàn)槭艿揭粚?力作用的緣故。
圖6-1
10、如圖6-2所示，質(zhì)量為3kg的物體被200N的水平力壓在豎直墻壁上靜止不動，則此時物體受到的摩擦力大小為 N，方向是 ;若將水平壓力減小為100N，此時物體剛好勻速下滑，則物體受到摩擦力大小為 N，方向是 。(g取10N/kg)
二：選擇題：
1、在勻速行駛的火車上，一位乘客發(fā)現(xiàn)自己正上方的車廂頂棚上有一小水滴正要下落，這滴水下落后，將要( )
A、此乘客的座位前面 B、此乘客的座位后面
C、此乘客的頭上 D、此乘客的左側(cè)肩膀上
2、推動重100N的玩具車在水平桌面上以0.5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，已知物體受到的桌面阻力是20N，則水平推力的大小為( )
A 、10N B、 20N C、 80N D、 120N
3、下列哪種情況下汽車是受平衡力的作用( )
A、 汽車快慢不變的繞過市民廣場的綠島
B、汽車啟動時，速度由1m/s增大到4m/s
C、 汽車以40km/h的速度在水平公路上做直線運(yùn)動
D、汽車進(jìn)站時，速度慢慢減小到停站
4、將一金屬塊掛在彈簧秤的掛鉤上，當(dāng)它們一起豎直向上作勻速運(yùn)動時( )
A.金屬塊所受的重力大于彈簧秤對金屬塊的拉力
B.金屬塊所受重力小于彈簧秤對金屬塊的拉力
C.金屬塊所受的重力跟彈簧秤對金屬塊的拉力是一對平衡力
D.金屬塊所受的重力跟金屬塊對彈簧秤的拉力是一對平衡力
5、下列關(guān)于平衡力和物體運(yùn)動的說法正確的是( )
A、物體在平衡力作用下，一定保持靜止?fàn)顟B(tài)
B、物體運(yùn)動狀態(tài)沒有改變，物體一定沒有受受到力的作用
C、作用在物體上的兩個力的三要素完全相同，這兩個力一定不是平衡力
D、兩個力的大小相等、方向相反、作用在一條直線上，兩個力一定是平衡力。
6、建筑工地的起重機(jī)正勻速吊起一個工件，工件的質(zhì)量為100kg，則起重機(jī)的鋼絲繩受到的拉力的大小和方向( )
A、100N，方向豎直向上 B、 980N，方向豎直向下
C、100N，方向豎直向下 D、 980N，方向豎直向上
7、一個在水平地面上滾動的小球，由快變慢最后停下來，這是因?yàn)? )
A.沒有力對它作用的緣故 B.摩擦力使它改變了運(yùn)動狀態(tài)
C.重力使它改變了運(yùn)動狀態(tài) D.它的慣性逐漸減小
8、關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，下列說法是否正確 ( )
A.當(dāng)物體所受合力為零時，物體的運(yùn)動方向一定不變，運(yùn)動快慢可以改變
B.當(dāng)物體所受合力為零時，物體的運(yùn)動快慢一定不變，運(yùn)動方向可以改變
C.當(dāng)物體所受合力為零時，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)
D.物體受到力的作用，他的運(yùn)動狀態(tài)一定改變
9、一個物體在力的作用下沿直線作變速運(yùn)動，如果所有力同時消失，物體將( )
A.立即靜止 B.作勻速直線運(yùn)動
C.作加速運(yùn)動 D。作減速運(yùn)動
10、關(guān)于慣性，下面說法正確的是 ( )
A.一切物體在沒有受到外力作用時，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性
B.射出的子彈離開槍口后，仍繼續(xù)高速前進(jìn)，是因?yàn)樽訌検艿綉T性的作用
C.汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后，仍能繼續(xù)前進(jìn)是由于汽車的慣性大于它受到的阻力
D.一切物體在任何情況下都具有慣性
三、實(shí)驗(yàn)探究題
1、在研究牛頓運(yùn)動定律的實(shí)驗(yàn)中(如圖3所示)，小車從同一斜度及同一高度下滑，在不同材料上繼續(xù)運(yùn)動，分別停止在圖示位置上，則：
(1)使小車從同一高度滑下是為了 。
(2)小車在不同平面上通過的距離不等，這表明了 。
(3)由實(shí)驗(yàn)可以得到的推論 。
四：作圖題
1、圖6-6中物體重20N，在10N水平拉力作用下沿地面向右做勻速直線運(yùn)動，畫出物體受力示意圖。
圖6-6
2、如圖6-7所示，水平桌面上放著一個質(zhì)量為3千克的金屬球，球靜止不動，畫出金屬球的受力示意圖。
圖6-7
五：綜合題
1、在水平路面上有一輛小車，質(zhì)量為500kg，運(yùn)動時受到的阻力是車重的0.05倍，問：
(1)當(dāng)用200N的水平力拉小車時，小車靜止不動，此時小車受到的阻力和合力分別是多大?
(2)當(dāng)小車作勻速直線運(yùn)動時，水平拉力多大?
(3)當(dāng)用350N水平向左的力拉靜止的小車時，小車將作什么運(yùn)動?此時小車所受的合力多大?方向如何?
2、閱讀下列短文，回答問題：
汽車剎車之后
現(xiàn)代社會汽車大量增加，發(fā)生交通事故的一個重要原因是遇到意外情況時，車不能立即停止。司機(jī)從看到情況到肌肉動作操作制動器來剎車需要一段時間，這段時間叫反應(yīng)時間;在這段時間內(nèi)汽車要保持原速前進(jìn)一段距離，叫反應(yīng)距離，從操縱制動器剎車，到車停下來，汽車又要前進(jìn)一段距離，這段距離叫制動距離(如圖10-13示)。
下面是一個機(jī)警的司機(jī)駕駛一輛新的國產(chǎn)紅旗牌小轎車在干燥的水平公路上以不同的速度行駛，測得的反應(yīng)距離和制動距離如下表：
(1)汽車在正常行駛時，車輪與地面之間會產(chǎn)生 汽車運(yùn)動的力。小轎車剎車后，由于 ，小轎車會繼續(xù)向前滑行一段距離。
(2)利用以上數(shù)據(jù)，估算出司機(jī)的反應(yīng)時間大約為 s。
(3)分析上表數(shù)據(jù)可知，影響汽車制動距離的主要因素是 。
(4)為了提醒司機(jī)行車安全，在高速公路的轉(zhuǎn)彎處都設(shè)有減速慢行的警示牌，請簡要說明警示牌的提示語蘊(yùn)涵的物理道理。
參考答案
一：填空題
1、后 摩擦力 向前運(yùn)動 慣性
2、0N
3、200N 向西 支持力 2000N 豎直向上
4、慣性 受到摩擦力
5、10N 向西 0N 10N 向東 10N
6、0 0 10
7、伽利略 絕對光滑 為零
8、2000N 2000N 2000N
9、重力 平衡力
10、30 豎直向上 30 豎直向上
二：選擇題：
1、C 2、B 3、C 4、C 5、C 6、B 7、B 8、C
9、B 10、D
三：實(shí)驗(yàn)探究題
1、 (1)達(dá)到水平面時運(yùn)動快慢一樣;
(2)受阻力大小不等;
(3)如果不受阻力，將快慢不變地一直運(yùn)動下去。
四：作圖題
1、物體共受到四個力的作用：重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f，其中G和N是一對平衡力，F(xiàn)和f是一對平衡力。受力示意圖如圖6-10所示
圖6-10
2、見圖6-11：
圖6-11
五：綜合題
1、(1)小車靜止不動時，所受到的拉力和摩擦阻力是一對平衡力，阻力f1=F1=200N，合力等于0;
(2)小車做勻速直線運(yùn)動時，所受拉力和摩擦阻力是一對平衡力，拉力F2=f2=0.05G=0.05500kg10N/kg=250N;
(3)小車將向左做加速運(yùn)動，此時合力F合=350N-250N=100N
2、(1)阻礙 慣性
(2)0.6
(3)車速
(4)防止汽車由于慣性而沖出公路
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