
一、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律:也叫惯性定律
⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
⑵说明:
实验设计如图,给水平桌面铺上粗糙不同的物体,让小车从斜面顶端从静止开始滑下;观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离;
实验结论平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
推论如果运动中的物体不受力,它将保持匀速直线运动;
注意事项
①三个小车需要从斜面同一高度滑下,原因是保证小车到达斜面底端时的速度相同;这利用了控制变量法;
②伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上,进行理想化推理也称作理想化实验;它标志着物理学的真正开端;
A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验,所以已成为大家公认的力学基本定律之一;但是 我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律;
B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力的情况下,原来静止的物体将保持静止状态;原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动;
C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因;
2、惯性:
⑴定义:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
⑵说明:惯性是物体的一种属性;一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关;
惯性不是力,“惯性力”、“在惯性作用下”或“受到惯性”、“克服惯性”等说法是错误的;
利用惯性的实例:跳远运动员的助跑、用力可以将石头甩出很远、骑自行车蹬几下后可以让它滑行;
防止惯性的实例:小型客车前排乘客系安全带、车辆行驶要保持距离、包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料、汽车限速、汽车禁止超载;
解释惯性现象的基本步骤:
①确认研究对象原来处于什么状态;
②其中的哪个物体或物体的哪一部分受何种力,运动状态发生何种改变;
③哪个物体或物体的哪一部分由于惯性继续保持原来的运动状态;
④发生了何种现象或造成了何种结果
二、二力平衡
1、几个力平衡:物体在受几个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力;
2、平衡状态:物体如果处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态;
3、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡;
4、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上;可以用八字概括“同物、等大、反向、共线”;
5、实验:探究二力平衡的条件
实验设计在一个光滑的桌面上放一辆小车,小车两端分别用细线拴住,通过定滑轮与等质量的砝码连接,观察小车的运动情况;把小车转一个角度,过一会儿,松开手,观察小车的运动状态;
实验结论二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,并且在同一条直线上;
注意事项
①实验要在光滑的桌面上进行,目的是使实验更加准确、可靠排除摩擦带来的影响;
②定滑轮的作用:改变力的方向;
6、平衡力与相互作用力比较:
相同点:①大小相等;②方向相反;③作用在一条直线上;
不同点:平衡力作用在一个物体上,可以是不同性质的力;相互作用力作用在不同物体上,是相同性质的力;
7、力和运动状态的关系:
| 物体受力条件 | 物体运动状态 | 说明 |
| 受平衡力 | 运动状态不变 静止 匀速运动 | 力不是产生维持运动的原因 |
| 受非平衡力 | 运动状态改变 运动快慢改变 运动方向改变 | 力是改变物体运动状态的原因 |
1根据二力平衡的条件:若二力满足“同物、等大、反向、共线”的条件,就是一对平衡力;
2根据二力平衡的定义:若物体在二力作用下,处于静止或匀速直线运动状态,就是一对平衡力;
9、根据物体的受力情况推断物体的运动状态:
1如果物体在不受任何力或者受到平衡力作用时,则物体保持静止或匀速直线运动;
2如果物体受到非平衡力的作用时,则物体的运动状态一定会改变,如做变速运动、曲线运动等;
10、根据物体的运动状态推断物体的受力情况:与上面的判断思维过程正好相反
1当物体处于静止或做匀速直线运动时,则物体不受任何力或者受到平衡力的作用;
2当物体的运动状态改变时,则物体一定受到了非平衡力的作用;
三、滑动摩擦力
1、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力;
2、摩擦力分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力;
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
4、产生的条件:第一:两物体相互接触; 第二:两物体相互挤压,发生形变,有弹力; 第三:两物体发生相对运动或相对运动趋势; 第四:两物体间接触面粗糙;
4、、在相同条件压力、接触面粗糙程度相同下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多;
5、测量滑动摩擦力:
①测量原理:二力平衡条件
②测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小;
③ 结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
该研究采用了控制变量法;由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关;
6、应用:
①增大摩擦力的方法有:增大压力、增大接触面变粗糙、变滚动摩擦为滑动摩擦;
②减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动滚动轴承、使接触面彼此分开加润滑油、气垫、磁悬浮
