沪科版高一第一学期物理全册课件(PPT 280页)

1、沪科版高一第一学期物 理 全册优质课件第1页，共280页。一、什么是机械运动 ？二、怎样对运动物体进行简化处理？ 三、怎样描述物体的位置及位置变化？质点 位移和时间四、时间与时刻参照物质点坐标系和位置的描述位移（参考系） 标量和矢量位移和路程第2页，共280页。 飞机在蓝天上飞、汽车在奔驰、河水在流动，这些物体都做机械运动， 我们把物体空间位置随时间发生变化的现象叫做机械运动第3页，共280页。（1）参照物：为了描述一个物体的运动，选来作为标准的物体，叫参照物。 （也叫参考系） （2）选择不同的参考系观察同一个运动，观察的结果会有不同。（3）总结：参考系是可任意选取，但选择的原则要使运动的描述

2、尽可能简单。实例分析：坐在行驶的火车里乘客的运动情况、 飞机投弹第4页，共280页。【例1】甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是 （ ） A.甲向上、乙向下、丙不动B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下D.甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢B、C、D. 第5页，共280页。（1）质点：不考虑物体的形状、大小，把物体看成是具有物体全部质量的点，叫做质点。实例分析：在讨论一列火车从上海开往北京需用多少时间时。（2）质点是实际物体的一种理想化模型，是实际物体的一种科学抽象。（3）实

3、际物体可抽象为质点的条件：当物体的形状、大小在所研究的问题中属于次要因素，对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点。一个物体能不能看做质点，要看问题的具体情况而定。第6页，共280页。【例2】下列关于质点的判断正确的是（ ） A、质点是指很小的物体；B、研究在平直的高速公路上行驶的汽车的速度时，汽车可视为质点；C、杂技演员做空翻动作时，可视为质点；D、研究巨轮停在海面上所在的位置时，巨轮可视为质点； B、D第7页，共280页。【例3】下列情况中，哪些能把物体看作质点哪些不能？研究地球绕太阳公转的运动；研究地球自转的运动；研究刘翔的百米跨栏运动；研究刘翔的百米跨栏技术。第8页，共280页

4、。 在参考系上建立一个坐标系，质点在坐标系中的坐标即表示它所在的位置。 通常使用的是平面直角坐标系。y/mx/m142354321065BA第9页，共280页。位移是描述质点的位置变化的物理量。位移：从初位置指向末位置的有向线段； 第10页，共280页。 位移既有大小又有方向，所以位移是矢量。 用带箭头的线段表示位移。线段的长度表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向。标量：只有大小没有方向的物理量叫标量。矢量：既有大小又有方向的物理量叫矢量。第11页，共280页。位移路程定义物体位置的改变物体所经过的轨迹的长短方向有没有大小等于最短的路程总是位移的大小 当物体沿直线从起点直接运动到终点时，位

5、移的大小等于路程。位移和路程第12页，共280页。【例4】某人先向东走了3m，再向西走了4m，求这人运动的位移和路程。某人先向东走了3m，再向北走了4m，求这人运动的位移和路程。某同学参加运动会400m项目，在操场上跑了一圈，求这位同学的位移和路程。在运动过程中，该同学运动的最大位移和最小位移分别是多少。第13页，共280页。【例5】关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是 （ ）A. 位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B. 路程是标量，即位移的大小C. 质点沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小D. 物体通过的路程不等，位移可能相同C、D 第14页，共280页。时间：时间轴上的一

6、段叫做时间。时刻：时间轴上的一个点叫做时刻。【例6】如图所示为一条时间轴，0是计时起点，试说明下列情况是时间还是时刻？并在时间坐标轴上画出。（1）3s末、（2）第3s、（3）前3s、（4）第3s末、（5）从第3s起的3s内、（6）第3s初、（7）第三个3s内 第15页，共280页。匀速直线运动的图象第16页，共280页。一、什么是匀速直线运动？怎样用公式描述这种运动？二、怎样用图象描述匀速直线运动位移随时间变化的规律？三、怎样用图象描述匀速直线运动速度随时间变化的规律？1.匀速直线运动2.速度3.公式描述匀速直线运动的图象s-t图像v-t图像第17页，共280页。时间t/s02.54.97.6

7、10.012.415.117.519.9位移s/m050100150200250300350400实例:一辆汽车在一段平直公路上行驶,观察者测定出以下结果 :设问: 这辆汽车在平直公路上的运动有什么特点? 定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫匀速直线运动。第18页，共280页。设问：如果有一辆汽车在平直的公路上行驶，每5s内的位移都是100m，那么这辆汽车一定做匀速直线运动吗？强调：(1)一物体如果作匀速直线运动，则其在任何相等的时间里位移都相等。(2)匀速直线运动是一种最简单的、最基本的运动形式.(3) 匀速直线运动是速度不变的运动. 简称匀速运动第19页，共2

8、80页。速度：描述运动物体位置变化快慢的物理量，速度等于位移与发生这一位移所用的时间的比值：速度的单位是米每秒,符号是ms、 km/h汽车时间1s2s3s4s5s位移15m30m45m60m75m火车时间1s2s3s4s5s位移30m60m90m120m150m步行时间10s20s30s40s50s位移15m30m45m60m75m对不同匀速直线运动，位移与时间的比值也不同，比值越大，速度就大运动就越快，反映了运动的快慢。第20页，共280页。 速度是矢量：方向 在直线运动中就是运动方向，或者说和位移方向相同。大小 叫速率。 以下关于速度的说法是否正确？（1）速度大小始终不变的运动是匀速直线运

9、动（2）两匀速直线运动的物体速度大小都是5 m/s，则它们的速度相同（3）1 km/h比1 m/s大（4）3 m/s比5 m/s大第21页，共280页。匀速直线运动的规律：V=恒S=Vt第22页，共280页。请同学们以上面图表所给出的数据，以横轴为时间（t）轴，纵轴为位移（s）轴，用描点法作图，看是一个什么样的图象，s与t存在一个什么函数关系？ 结论：匀速直线运动物体的位移和时间关系的图像是一条直线（一次函数图像），这条直线叫做位移时间图像（st图像）简称位移图像。时间t/s02.54.97.610.012.415.117.519.9位移s/m050100150200250300350400第

10、23页，共280页。s-t图象：反映质点的位移随时间的变化规律. 匀速直线运动的位移图象是一条通过原点的直线. 说明:(1)通过图象可以确定物体在任一段时间内的位移。(2) 通过图象可以比较两个运动的快 慢. s-t图线的斜率表示速度:如图1所示. 当k0时,v0, 当k=0时,v=0, 当k0时,v=第44页，共280页。sot龟兔第45页，共280页。2Asot14358642B第46页，共280页。s/mot/s0.20.60.40.81051.0第47页，共280页。s/mot/s143543212第48页，共280页。现代实验技术 数字化信息系统（DIS）第49页，共280页。一、测

11、量的组成部分二、数字化信息系统（DIS)的名称由来DISDigital Information System第50页，共280页。研究对象传感器数据采集器计算机系统框图：将物理量转化成相应的电信号将传感器采集到的各种电信号进行处理后输入计算机将数据采集器输入的信号，通过应用软件，将实验数据以多种形式实时显示在计算机屏幕上主要器件三、数字化信息系统（DIS)的基本结构第51页，共280页。四、传感器的种类第52页，共280页。五、DIS实验系统的使用用DIS实验系统的位移传感器测位移 练习使用DIS实验系统 用DIS实验系统测变速直线运动的位移观察s-t图像用DIS实验系统测速度 用DIS实验系

12、统的位移传感器测变速直线运动的平均速度 用DIS实验系统的光电门测变速直线运动的瞬时速度第53页，共280页。速度变化快慢 加速度第54页，共280页。速度变化快慢 加速度一、速度和速度的变化二、速度变化大小和速度变化快慢三、加速度四、匀变速直线运动第55页，共280页。一、速度和速度的变化 速度的变化是指速度的大小发生变化、速度的方向发生变化、或者速度的大小、方向同时发生变化. 速度发生变化, 物体的运动状态是发生了变化. 速度是矢量第56页，共280页。二、速度变化大小和速度变化快慢速度变化大小速度变化快慢第57页，共280页。三、加速度加速度是描述运动物体速度变化快慢的物理量。 速度的变

13、化量v与发生这一变化所需时间t的比叫做加速度,用字母a表示,则有加速度的单位是m/s2(读作米每二次方秒)第58页，共280页。(1)物体速度很大,它的加速度不一定很大. 说明：(2)物体的速度为零,加速度不一定为零. (3)物体的加速度为零,速度不一定为零.(4)加速度是矢量, 正负号均表示方向. (5) a与v方向一致,物体做加速运动 a与v方向相反,物体做减速运动第59页，共280页。例1：关于加速度,下列说法正确的是 ( )(A)加速度大的物体速度一定大.(B)加速度小的物体速度变化量小.(C)加速度为零,物体一定处于静止状态(D)加速度大的物体速度变化快.(E)有加速度的物体,末速度

14、一定大于初速度. (F)若物体加速度小于零,它的未速度一定小于初速度. 第60页，共280页。例2：若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则（ ）A、汽车的速度也减小；B、汽车的速度仍增大；C、当加速度减小到零时，汽车静止；D、当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大； B、D第61页，共280页。例3：一列火车在10s内速度从8m/s增加到12m/s,一汽车因急刹车在,2s内速度从10m/s减小到零,在这两个匀变速过程中,哪个速度增量大?哪个速度变化快?哪个加速度大? 第62页，共280页。例4：篮球以10m/s的速度水平地撞击篮板后以每8m/s的速度反向弹回,球与板的接触时间为0

15、.1s,求篮球在水平方向的加速度.第63页，共280页。四、匀变速直线运动 速度随时间均匀变化的直线运动叫做匀变速直线运动。 匀变速直线运动是加速度大小和方向均不随时间变化的运动。第64页，共280页。匀加速直线运动 已知：V0=2m/s a=3m/s2匀加速直线运动速度随时间变化规律： 求:1秒末速度v1 2秒末速度v2 3秒末速度v3第65页，共280页。例5.如图所示,小球以一定初速滚上一较长的光滑斜面,当它上行经过A点时速度为lm/s,再过ls,小球以4m/s的速度下行经过B点.求: (1)这1s内物体速度的变化量.(2)物体在斜面上运动的加速度.AB(3)若斜面足够长,再过2s,小球

16、的速度多大? 第66页，共280页。匀加速直线运动速度随时间变化图线：v-t图线V1=2+3=5（m/s）V2=2+32=8（m/s）V3=2+33=11（m/s）Vt=2+3t（m/s） 8ot/s1324v/ms-16421012第67页，共280页。匀加速直线运动第68页，共280页。一、匀变速直线运动：1、定义：速度随时间均匀变化的直线运动称匀变速直线运动2、分类匀加速直线运动匀减速直线运动3、加速度a的大小、方向均不变第69页，共280页。二、匀加速直线运动当V0=0，即从静止出发的匀加速直线运动初速为零的匀加速直线运动规律本节课我们只研究第70页，共280页。V-t图vtVt= k

17、 t第71页，共280页。a-t图匀加速直线运动的加速度不随时间改变a的大小、方向均不变第72页，共280页。初速为0的匀加速直线运动的公式第73页，共280页。飞机沿起飞跑道开始滑行,以4m/s2的加速度滑行40秒后脱离跑道升空,求(1) 飞机在跑道上滑行的距离(2) 滑行20秒时飞机的速度. （1）已知：V0=0 a=4m/s2 t=40s 求：s=？ 解：第74页，共280页。列车从车站驶出做匀变速直线运动,在10秒内的位移为15米,求列车在第一秒内和第五秒内的位移.（0、15m，1、35m）第75页，共280页。初速为零的匀加速直线运动的推论在1s末 、2s末、3s末、ns 的速度之比

18、为:1：2：3：n在t内、2t内、3t的时间内的位移之比为12 : 22 : 32 : : n2在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5：(2n-1)（vt）（st2）（s2n-1）第76页，共280页。思考：右侧的v-t 图所表示的物体的运动是匀加速直线运动吗？说说你的理由。你能画出匀加速直线运动的s-t图像吗？第77页，共280页。试用图像法判断从静止开始做匀加速直线运动物体中间时刻的速度Vt/2与中间位移(即运动一半位移时)的速度Vs/2的大小关系.设匀加速直线运动的初速度为V0,末速度为Vt,则 Vt/2= , Vs/2=第78页，共280页。物体只在受重力作用下从静止开始

19、下落的运动叫做自由落体运动。学习包自由落体运动第79页，共280页。比萨斜塔 与 伽利略第80页，共280页。4.00cm5.08cm6.16cm7.23cm8.31cms=1.08cms=1.08cms=1.07cms=1.08cm自由落体运动的频闪照片(频闪时间间隔为1/30s)s1s2s3s4s5第81页，共280页。 地 点 纬 度重力加速(ms-2)特 点 赤道 0 9.780 最小 广州2306 9.788 武汉3033 9.794 上海3112 9.794 东京3543 9.798 北京3956 9.801 纽约4040 9.803 莫斯科5545 9.816 北极90 9.83

20、2 最大重力加速度的方向:竖直向下.第82页，共280页。匀加速直线运动vt = vo+ats =vot + at221vt2 vo2 = 2as初速度为零的匀加速直线运动vt = atvt2 = 2asvo=0 =Vt + Vo2vs = at221Vt =2vvt = gtvt2 = 2ghh = gt221Vt =2v自由落体运动vo=0a=g第83页，共280页。例1 为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水里的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）h第84页，共280页。例2 已知窗户BC高为h,B距楼顶A为h,小球自A点自由落

21、下,求小球经BC的时间t.ACBht=?h第85页，共280页。例3 悬挂的直杆AB长为a,在以B下h处,有一长为b的无底圆筒CD,若将悬线剪断.求:(1)直杆下端B穿过圆筒的时间? (2)整个直杆AB穿过圆筒的时间?BADCahbEa第86页，共280页。学生实验1.2.3.物体下落有快有慢的原因历史回眸体会科学发展的曲折和艰辛 月球 落体视频 牛顿管实验对自由落体运动下定义设问:什么性质的运动设问:加速度是多少引出重力加速度推导自由落体运动公式 应用:例123体验探究过程频闪照片DIS实验第87页，共280页。第88页，共280页。匀加速直线运动vt = vo+ats =vot + at2

22、21vt2 vo2 = 2as初速度为零的匀加速直线运动vt = atvt2 = 2asvo=0 =Vt + Vo2vs = at221Vt =2v自由落体运动vt = gtvt2 = 2ghh = gt221Vt =2vvo=0a=g第89页，共280页。生活中常见的力第90页，共280页。一、力1、力是物体对物体的相互作用施力物体受力物体大小相等方向相反2、力的作用效果使物体发生形变改变物体的运动状态速度3、力是矢量力的三要素大小方向作用点力的图示单位：牛顿（N）第91页，共280页。力的图示法的画法一个小孩用80N的拉力拉一辆小车，如上图，请画出拉力的图示。20NF第92页，共280页。

23、4、力的分类A、性质命名B、效果命名重力：G弹力：FN N摩擦力：Ff、 f如：拉力、支持力、阻力、浮力、推力、压力等；生活中常见的力第93页，共280页。二、常见的力1、重力（1）产生原因：物体由于受到地球的吸引而产生的力。（3）方向：竖直向下（4）大小：（2）作用点：重心 重心的位置与形状和质量的分布情况有关，可能在物体上，也可能在物体外。重力加速度第94页，共280页。2、形变和弹力形变：物体形状的变化。有弹性形变和范性形变。明显的形变第95页，共280页。如何观察微小形变？借助光学借助毛细管第96页，共280页。 从性质上讲，拉力、推力、压力、支持力都是弹力。产生条件：a、物体需直接接

24、触；b、发生弹性形变。（1）产生原因：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对使之形变的物体产生的力。物体受到力的作用，一定会发生形变。第97页，共280页。左图中F2的施力体是 ，受力体是 ，是由于 发生弹性形变而产生的；从效果上F1被可称为 力。提示： 弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对使之形变的物体产生的力。第98页，共280页。（2）作用点：接触点或接触面（3）方向：指向使物体恢复原状的方向。F1F2一般情况下：与接触面垂直或沿绳的方向。第99页，共280页。自主活动：分析物体A所受的弹力。（作用点与方向）N跳板发生形变N沙发发生形变第100页，共280页。3. 弹力1）产生原因：

25、发生弹性形变的物体，因恢复形变，会对引起形变的物体产生力的作用。这种力就叫弹力 拉力、推力、压力、支持力性质相同，都是弹力形变：物体形状的变化叫做形变。有弹性形变和范性形变弹力产生的条件 1）两物体必须直接接触2）接触处有弹性形变第101页，共280页。形变种类：弹性形变（包括拉伸形变a、压缩形变b、弯曲形变c、剪切形变d和扭转形变e） 范性形变（d）（e）（c）第102页，共280页。有的物体弹性形变很明显，如弹簧等。 可以借助激光笔和平面镜来研究微小的形变。物体受到力的作用，一定会发生形变。第103页，共280页。2）弹力的方向：总是指向使物体恢复到原状的方向。分析物体A所受的弹力。（作用

26、点与方向）NNNTN弹力的方向：与接触面垂直或沿绳的方向。即总是指向使形变物体恢复到原状的方向。第104页，共280页。3）作用点：两接触物体的接触面或接触点上。4）发生弹性形变时，弹力的大小： F = KX 胡克定律，如弹簧：X-形变量（m） K-劲度系数（N/m） F-弹力（N）第105页，共280页。判断下列物体间是否有弹力？ABCA与B之间 ？弹力（有弹力，因为接触并有弹性形变）A与C之间 ？弹力（无弹力，因为没有接触）ABCCA与B之间 ？弹力A与C之间 ？弹力（都有弹力，因为接触并有弹性形变）第106页，共280页。画出下列A物体所受的弹力AN1N2AN1N2ANTA第107页，共

27、280页。4. 摩擦力1）产生原因：两物体间有相对运动或相对运动趋势（有接触和挤压）2）作用点：接触面或接触点上3）大小：滑动摩擦力 f =N 滑动摩擦系数 N 正压力 （与接触面垂直的压力）4）方向：总是与相对运动或相对运动趋势方向相反。静摩擦力大小与物体状态与受力情况有关。但与物体的运动方向可以相同，也可以相反。第108页，共280页。 重力 弹力 摩擦力产生原因地球对物体的吸引产生接触，有弹性形变有相对运动或相对运动趋势（有接触和挤压） 大小 G= mg弹簧弹力： F = KX滑动摩擦力： f =N 方向竖直向下与接触面垂直或沿绳的方向总是与物体相对运动（趋势）方向相反，与运动方向可相同

28、或相反。作用点 重心接触点或面上 接触点或面上第109页，共280页。力的合成第110页，共280页。运送同样的货物，可以由一头大象来完成，也可以由多人来完成第111页，共280页。等效 =一个大人+两个小孩情景二第112页，共280页。 1.一个力的作用效果和几个力的作用效果相同,则这个力称为那几个力的合力,那几个力称为这个力的分力.2.分力与合力是一种等效替代关系.3.求几个力的合力的过程,叫做力的合成.疑惑：究竟该怎样求已知分力的合力呢？一.基本概念第113页，共280页。F1=4N0F2=3NF = F1+F2= 7N两力同向相加二、力的合成1.同一直线上两个力的合成大小F =F1+F

29、2，方向与两力方向相同第114页，共280页。两力反向相减0F1=4NF2=3NF = F1-F2= 1N二、力的合成1.同一直线上两个力的合成 大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同第115页，共280页。2.互成角度的力怎样求合力？F1F2第116页，共280页。对互成角度的力求合力的探究： 图甲表示橡皮条GE在两个力的共同作用下，沿着直线GC伸长了EO这样的长度 图乙表示撤去F1和F2，用一个力F作用在橡皮条上，使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度力F对橡皮条产生的效果跟力F1和F2共同产生的效果相同，所以力F等于F1和F2的合力 丁第117页，共280页。F2FF1O结论：

30、求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。第118页，共280页。求合力的方法 1、作图法： 根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示； 画出平行四边形； 量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小； 用量角器量出合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。第119页，共280页。2、计算法： 根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。我们只要大家掌握特殊情况下的力的合成如直角三角形F1F2=45NF2F1=60NF合第120页，

31、共280页。15NF1F2F530大小:F = 15X5N= 75N方向:与F1成530斜向 右上方(可用量角器测量角度）三.平行四边形定则的应用【例题】力F145N，方向水平向右。力F260N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。解法一：作图法(即力的图示法)求合力第121页，共280页。注意：1.分力与合力要共点, 虚线与实线要分清.2.合力与分力标度要相同, 作图要准确.3.对角线要找准.4.作图法简洁，但不够精确.第122页，共280页。 根据平行四边形定则作出下图:F1F2F合由直角三角形可得 方向：与F1成53 斜向右上方【例题】力F145N，方向水平向右。力F260N,

32、方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。解法二:计算法求合力 ：（精确）（使用量角器测得=53 ）第123页，共280页。注意: 1.求合力时不要忘了求合力的方向. 2.计算法可求得较精确的合力，是我们常选用的计算合力的方法. 3.此方法适用于特殊角求解合力.思考:两分力不成直角(特殊角）时难道就无法计算了吗?第124页，共280页。F1F2o计算：大小：F(为两个分力的夹角)方向：由与某一分力的夹角表示第125页，共280页。合力与分力间夹角关系：0时，FF1F2合力与分力同向,此时合力最大。180时，FF1F2合力与分力F1、F2中较大的同向，此时合力最小。合力的取值范围， F1F2

33、 F F1F2当分力大小一定是，夹角越大，合力就越小。合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。第126页，共280页。思考：若两个以上的力作用在一个物体上时如何求合力？第127页，共280页。力的分解第128页，共280页。 怎样把陷在泥坑里的汽车拉出来？ 第129页，共280页。斧为什么刀刃的夹角越小越锋利？第130页，共280页。 温故而知新什么叫力的合成？力的合成遵循什么规律？F1F2F合第131页，共280页。求一个已知力的分力叫做力的分解一个力可以分解成无数个力一、力的分解注意:几个分力与原来那个力是等效的，它们可以互相替代，并非同时存在。第132页，共280页。力的分解法则是什么

34、？【推理】：力的分解和力的合成的过程恰好相反，且前提条件相同，都是等效替代。【结论 】：力的分解也遵循力的平行四边形定则，它是力的合成的逆运算第133页，共280页。如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。 一个力分解成两个力可以有无数组解F 一个力分解成两个力第134页，共280页。1、已知合力和一个分力的大小方向,求另一分力的大小方向。唯一解FF1OF2二、力的分解有确定解的几种情形第135页，共280页。2、已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小 唯一解F2F1OF第136页，共280页。三、生活中的力究竟应该怎样分解？按力的实际作用效果分解FFF1F2第

35、137页，共280页。GF2F1重力产生的效果使物体沿斜面下滑使物体紧压斜面若角度增大，两个分力的大小将如何变化？第138页，共280页。实验结论：增大时F1增大，F2减小第139页，共280页。为什么四两可以拨千斤？例题：在日常生活中有时会碰到这种情况：当载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一方法作出解释。FF1F2FO第140页，共280页。FF2F1F1F2第141页，共280页。画出下图所示三种情况下重力的两个分力：GGG第142页，共280页。共点力的平衡第1

36、43页，共280页。第144页，共280页。第145页，共280页。从高耸的山峰、凌空托起的巨石到我们脚下的大地；从摩天高楼、电视塔到家庭中的家具，摆设，无一不处于平衡状态。第146页，共280页。知识回顾1. 什么是共点力? (1)几个力如果都作用在物体的同一点上或者它们的作用线相交于同一 点 . 2.物体在不受力的时候 ,它能保持什么状态? 静止状态或匀速直线运动状态. 第147页，共280页。思考是不是物体只有在不受力的时候才保持静止或匀速直线运动 呢 ?第148页，共280页。NGN1N2Gf静GNFGFfGNFfGNV第149页，共280页。结论可见平衡是普遍的,并非物体只有在不受力

37、的时候才保持静止或匀速直线运动状态,物体在共点力作用下也能处平衡.那么,什么才是共点力的平衡呢?共点力的平衡需要哪些条件呢?怎样应用共点力的平衡来解有关的物理问题呢?第150页，共280页。学习目标：1、知识与技能：（1）知道什么叫共点力作用下物体的平衡状态。（2）知道共点力作用下的物体的平衡条件。（3）掌握共点力的平衡条件并能处理平衡问题。2、过程与方法：（1）通过 简单的物理现象，认识共点力和共点力下的物体的平衡状态。（2）能从简单的二力平衡设计实验，得出三力的平衡，总结推理得出共点力的平衡条件。（3）根据共点力的平衡条件对简单的现象进行分析。第151页，共280页。二力平衡三力平衡四力平

38、衡静止匀速直线f静GNFFfGNVNGGFN1N2GfGN2.常见的几种平衡静止在水平面上的物体小球静止在斜面上水平力推桌未动匀速下落的雨滴物体沿斜面匀速下滑水平匀速行驶的汽车第152页，共280页。共点力作用下物体的平衡1.平衡状态 物体处于静止或保持匀速直线运动的状态.2共点力的平衡 物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态.第153页，共280页。（1）静止在水平面上的木箱（3）用细线悬挂在天花板上的静止小球（2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:是是是共点力和物体的平衡自我测验第154页，共280页。自我测验（4）刹车后停下来了的汽车（5）用

39、细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断细线的瞬间（6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻力)是？第155页，共280页。(1)V(2)(3)我们对(1),(2),(3),(4)受力分析:TG(4)处于平衡状态物体的共同点:F合为零;处于非平衡状态物体:F合不为零.G共点力和物体的平衡从刚才的例子,我们可以得到:FfGNNG第156页，共280页。概括与总结以上是我们从生活中的例子定性的来研究受共点力作用的物体的平衡,如果处于平衡状态下的物体受二个力或者三个力或者是多个力的作用,力与力之间有什么关系呢?第157页，共280页。思考与讨论 质量为2千克的物体放在水平桌面上（取g=9.8N/kg）

40、。（1）受到哪几个力作用？GF（2）能称之为平衡吗？（3）支持力的大小和方向如何？（支持力的大小与重力大小相等，等于19.6牛顿，方向竖直向上。）（二个力，重力G和支持力F ）（能，在两力作用下，物体处于静止 状态）结论：两个力大小相等，方向相反，作用在同一 直线上，物体处于平衡状态。（二力平衡）第158页，共280页。不平衡了!又平衡了!F1与F2的合力F与G平衡GF1F2GF1F2GFF1F2在三个或三个以上的共点力作用下物体的平衡条件也是合力等于零。共点力作用下物体的平衡条件是：合力等于零，即F合=0。第159页，共280页。平衡状态: 静止、匀速直线运动平衡条件： 合力等于零，即F合=

41、0 静止、匀速直线运动合力等于零，即F合=0第160页，共280页。第161页，共280页。 任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 实验得出物体在三个共点力作用下的平衡条件：第162页，共280页。思考题：由二力平衡的条件和刚才三力平衡的实验，能否推出多个（三个以上）共点力平衡的条件？若物体在n个共点力作用下处于平衡，则其中(n-1)个力的合力与第n个力大小相等、方向相反、且在一条直线上拓展:第163页，共280页。物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零。即：F合 = 0 F12合F1F2F3O在共点力作用下物体的平衡条件：第164页，共280页。例：长方形木

42、块静止在倾角为的斜面上，那么斜面对木块作用力的方向（ ）A 、沿斜面向下 B、 垂直斜面向下 C 、沿斜面向上 D 、竖直向上解析：木块的受力如图：例题讲解共点力平衡的应用GfNF合D第165页，共280页。1.两个共点力使物体平衡: 这两个力等大反向. F1- F2=0 任意两个力的合力与第三个力等大反向. F12-F3=03.N个共点力使物体平衡:任意N-1个力 的合力与第N个 力等大反向。FN-1- FN=0 2.三个共点使物体平衡共点力的平衡条件共点力的平衡条件二、在共点力作用下物体的平衡条件 F合= 0物体所受合力为零即：第166页，共280页。示例1：用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向

43、将一块所受重力为5N的木块匀速向上拉，这时弹簧测力计上的示数是1.4N，求斜面对木块的弹力的大小。NFGF合分析：木块在重力G和弹簧测力计的拉力F及斜面的弹力N的作用下做匀速直线运动，所以三力平衡，三力的合力为零。第167页，共280页。解1：将G和F合成为F合，由F=0可知： 即斜面对木块的弹力是4.8N。 想一想：还有没有其他方法来解本题？本题也可用力的分解求解。其解题思路又该怎样？NFGF合第168页，共280页。1.确定研究对象并对它作全面的受力分析，画出受力示意图。2.应用共点力作用下物体的平衡条件。在应用这个平衡条件时可以运用：(1)力的合成法；(2)力的分解法：将物体所受外力根据

44、具体情况进行分解。共点力作用下物体平衡问题的解题思路:第169页，共280页。yx例：用与水平方向成角的力F拉质量为m物体，使其沿水平面向右匀速运动。请同学们分析物体的受力，并画出力的示意图。FGFNFfF1F2平衡方程：X：F1-Ff=0Y：F2+FN-G=0你能求出支持力和摩擦力的大小吗？例题讲解共点力平衡的应用这就是正交分解法第170页，共280页。第一步：确定研究对象和运动状态第二步：受力分析，画出受力图， 建立适当坐标系。第三步：对力进行正交分解, 据平衡条件建立方程第四步：解方程，求出未知量。通过解此题得到用正交分解法解共点力平衡问题时一般有四个步骤。第171页，共280页。求解平

45、衡问题常用的方法：（1）物体在三个以上共点力作用下处于平衡时，一般利用正交分解法列方程求解。 (2)平行四边行法 (3)图象法第172页，共280页。示例2:如图所示，用两根绳子把一重力为G的物体挂起来，绳子OB是水平的，绳子OA跟竖直方向间夹角为，求两根绳子对物体的拉力分别是多大?解:方法一(合成法)确定此物体为研究对象,对物体进行受力分析,如图所示。由图根据几何知识可得:Fa=G/cos; Fb=Gtg 第173页，共280页。方法二(分解法):物体受力分析如前, 将Fa沿竖直方向和水平方向分解为Fay和Fax,如图所示,应用平衡条件得: Facos=G，即:Fa=G/cosFb=Fasi

46、n= Gtg 第174页，共280页。示例3:箱子重100N，用与水平方向成30大小为12N的拉力拉时，箱子正好在水平面上匀速前进。则必须换用多大的水平拉力拉时，箱子也能匀速前进？FyFFxGNf解：箱子受重力G、拉力F、支持力N、摩擦力f作用处于平衡状态。四力合力为零。用正交分解法得：Fy=0,得：N=GFy=GFsin30=(100-121/2)N=94N,Fx=0,得：f =Fx= Fcos30 = 12 N/2=10.4N,=f/N=10.4/94=0.11,用水平拉力拉时， Fy=0 ,得：N=G=100N,Fx=0,得：F=f=N=0.11100N=11N。第175页，共280页。

47、二、共点力作用下物体的平衡 （2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零。即：F合 = 0 。(3)求解平衡问题常用的方法：（1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态叫做平衡状态。一、共点力：几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。课堂小结 共点力的平衡条件第176页，共280页。课下思考解决共点力的平衡问题的思路?第177页，共280页。做题是耕耘，反思是收获第178页，共280页。牛顿第一定律 惯性第179页，共280页。第一章研究的是物体的运动第二章研究的是物体的受到的力运动学力学牛顿第一定律思考：物体的运动和物体受到的力之间有什么关系

48、呢？第180页，共280页。1.力与运动的关系小实验：用力推动放在桌上的课本有推力时无推力时运动状态运动静止第181页，共280页。亚里士多德(Aristotle,前384-前322) 亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来 结论：力是维持物体运动的原因1.力与运动的关系？第182页，共280页。伽利略(Galileo,1564-1642) 伽利略的观点：在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故1.力与运动的关系 力是维持物体运动的原因吗？第183页，共280页。理想斜面实验ABCOv物体的运动不需要力来维持1.力与运动的关系CC

49、第184页，共280页。 伽利略的理想斜面实验指出了：力不是维持物体运动的原因，而只是改变物体运动状态的原因 理想实验研究方法：以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自然规律。1.力与运动的关系第185页，共280页。讨论与思考：1.力与运动的关系现实生活中小球会做怎样的运动？其原因是什么？ 由于摩擦力的作用，小球不可能回到原来的高度，沿水平面也不可能永远运动下去第186页，共280页。笛卡儿(Descartes,1596-1650) 笛卡儿的观点：除非物体受到外力的作用，否则物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动

50、。1.力与运动的关系第187页，共280页。2.牛顿第一定律牛顿(Newton,1642-1727)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.第188页，共280页。2.牛顿第一定律力是改变物体运动状态的原因力不是维持物体运动的原因一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态（1）理解第189页，共280页。2.牛顿第一定律 不受外力作用的物体是不存在的，牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化状态，这种状态虽不能实现，但在现实中却可以用合力为0的状态来代替它，或者说合力为0与不受外力是等效的，这样就使

51、得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义第190页，共280页。2.牛顿第一定律（2）惯性： 一切物体都有保持原来的运动状态不变的性质（惯性定律）一切物体都具有惯性惯性是物体的固有属性第191页，共280页。2.牛顿第一定律（惯性定律）思考：惯性的大小与什么因素有关呢？只与质量有关质量越大惯性越大，质量越小惯性越小（3）惯性及对惯性的理解 惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大小的唯一量度。第192页，共280页。问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？问题二：运动速度大的物体惯性就大呢？错,惯性与物体的运动状态无关错,决定惯性的唯一量度就是质

52、量2.牛顿第一定律（惯性定律）第193页，共280页。问题三：“惯性”是不是就是“惯性定律”？ 不是,惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现2.牛顿第一定律（惯性定律）第194页，共280页。问题四：惯性是一种特殊的力吗？ 不是,惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。2.牛顿第一定律（惯性定律）第195页，共280页。（1）请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；而如果你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？3.牛顿第一定律的应用答：奔跑是碰到石块，人的下半身就停了下来，而人的上半身由于

53、惯性，仍然保持原来的运动状态，所以会向前跌倒。如果你脚踏西瓜皮，脚有一个向前运动的速度，而人的上半身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以会向后倒。第196页，共280页。 （2）高空中水平匀速飞行的轰炸机，每隔相同的时间投下一颗炸弹，不计空气阻力，那么这些炸弹的运动轨迹是（ ） A、在空中的排列情况是一条抛物线 B、在空中的排列情况是一条竖直线 C、在空中的排列情况是一条水平线 D、落地点是不等间距的 3.牛顿第一定律的应用B第197页，共280页。3.牛顿第一定律的应用（3）下列关于惯性的说法中,正确的是（ ） A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的

54、物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性D第198页，共280页。3.牛顿第一定律的应用（4）火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ）A人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同D第199页，共280页。 有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗？分析： 因为地球上的一切

55、物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度所以升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态不可能使它相对地球绕行一周的解答：这个设想不符合物理原理，不可行 讨论第200页，共280页。牛顿第二定律第201页，共280页。一、牛顿第二定律1、文字表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同牛顿第二定律2、力是产生加速度的原因。3、该公式不仅揭示了F、m、a之间的数量关系，还揭示了加速度方向跟合外力的方向始终相同。第202页，共280页。牛顿第二定律表达式:统 一 性矢 量 性独 立 性瞬 时 性因 果 性同 体

56、性第203页，共280页。牛顿第二定律a 的方向与F 的方向一定相同F、m、a 是对于同一个物体而言的F和a时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化每个力各自独立地使物体产生一个加速度矢量性瞬时性独立性二、对牛顿第二定律的理解：同体性第204页，共280页。1、同体性 物体在力F的作用下该物体会产生加速度，加速度和该物体所受合力(包括该物体的质量)的这种对应关系称为牛顿第二定律的同体性。三、牛顿第二定律的特征即 F、m 、a是对应同一个物体而言的。m1F1m2F2牛顿第二定律的同体性特征第205页，共280页。同体性一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑

57、轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)第206页，共280页。(m+M)gFFaFFNMg取人和吊台为研究对象，受力如图所示，F为绳的拉力,由牛顿第二定律有：再取人为研究对象，受力情况如图所示，其中FN是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得：2F-(m+M)g=(M+m)a F+FN-Mg=MaFN=200NFN，=200N第207页，共280页。2、矢量性mF讨论：向右的水平力F产生的加速度的方向向哪里？当向右的水平力F的改为向左时产生的 加速度方向向哪里？ 由

58、于加速度和力都是矢量，所以加速度的方向跟产生该加速度的力的方向相同质量为m的物体置于光滑水平面上牛顿第二定律的矢量性特征第208页，共280页。矢量性如图所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，求人与梯面间的摩擦力。第209页，共280页。分析与解：对人受力分析，他受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff作用，如图所示取水平向右为x轴正向，竖直向上为y轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可得：Fx=Ff=max=macos300 Fy=FN-mg=maymasin300 解得：axaya第210页，共280页。3、瞬时性讨论:物体受拉力F之前做什么

59、运动？物体受拉力F之后做什么运动？撤去拉力F后物体做什么运动？ 物体运动的加速度随合力的变化而变化，存在着瞬时对应的关系mF质量为m的物体置于光滑水平面上牛顿第二定律的瞬时性特征第211页，共280页。A B 如图，质量分别为mA=2m、mB=m的A、B两物体用一段轻弹簧连接，另用一细绳将A物体悬挂起来, 待静止后，将细绳突然剪断的瞬间A、B两物体的加速度各是多少？瞬时性第212页，共280页。4、独立性vFf如果水平面不光滑，物体水平向右加速运动讨论：水平方向受到哪些力？这些力会产生加速度吗？这些力可以合成吗？加速度呢？ 合力跟合加速度有什么关系？aafF合=F-fa合=a-af 物体受到几

60、个力作用时，分力产生分加速度，合力产生合加速度。牛顿第二定律的独立性特征第213页，共280页。例题2、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是，滑雪板与雪地的动摩擦因数从静止下滑，求下滑的加速度？GfFNxyaGxGy 对人受力分析：第214页，共280页。y方向: FN - mgcos =0 X方向：mgsin=ma1 (向下) 列 方 程：X方向： f=FN=ma2（向上） 解得： a a1-a2=gsingcos a1=gsin=ma (向下)a2= gcos （向上） 第215页，共280页。牛顿第二定律1、文字表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟