力与运动全章导学案.doc

第六章力与运动导学案课型： 新授 主备人： 审核人：初二物理组对科学探究能力的基本要求 1能初步描述实验数据或有关信息。 2能对收集的信息进行简单的比较。 3能进行简单的因果推理。 4经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。 5尝试对探究结果进行描述和解释。 6认识分析论证在科学探究中是必不可少的。 科学内容 知道二力平衡条件。了解物体运动状态变化的原因。 通过实验探究，理解物体的惯性。能表述牛顿第一定律。 本章概述 1基本要求 本章讲述力与运动的关系，是力学的重点章节之一。本章在“知识与技能”方面，要求师生通过实验探究，理解牛顿第一定律；知道二力平衡条件。在“过程与方法”方面，要求学生经历牛顿第一定律的发现，领悟“分析与论证”这个探究环节，同时认识理想实验的科学研究方法，通过书面或口头表述牛顿第一定律，初步具有评价和听取反馈意见的意识。有初步的信息交流能力。希望学生能够运用已知的科学规律去解释二力平衡的条件，掌握等效替代的科学方法，具有初步的分析概括能力。在“情感态度与价值观”方面，要求学生通过对本章三个实验探究活动的参与养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，并认识到交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。 2本章编写思路 因为本章着力体现力和运动的关系，所以在设置上就力求体现“如果物体受到了力的作 用，其相应的运动状态会怎样?”的思路。第一节“科学探究牛顿第一定律”展示当物体不受任何外力作用的时候，将处于什么样的运动状态；现实中任何物体都会受到力的作用，如何体现多个力对物体的作用；当物体受到同一直线上两个力的作用时，其运动状态又如何? 这就是第二节“力的合成”关注的问题；第三节“力的平衡”体现的是当物体受到的合力为零时，物体的运动状态。 本章的这三节都以实验探究为核心进行设置，主要是让学生通过对本章的参与，获取 “分析与论证”的能力。“科学探究牛顿第一定律”要求学生能对收集的信息进行简单的比较，能进行简单的因果推理，经历从实验中归纳科学规律的过程，最后用自己的语言表述推理的结果；“力的合成”要求学生收集、分析实验数据，得出实验结论；“力的平衡”要求学生通过对假设的论证，获取结论。随着对本章的深入学习：让学生逐步体会标准中关于“分析与论证”的要求。3全章内容结构图牛顿第一定律【教学目标】1、知识与技能(1)知道牛顿第一定律的内容。(2)知道惯性的概念2、过程与方法(1) 探究牛顿第一定律。(2)通过活动体验任何物体都具有惯性【情感、态度与价值观】通过活动和阅读感受科学就在身边【教学重点】1、探究牛顿第一定律。2、认识生活中的惯性现象【教学难点】1、探究牛顿第一定律实验结论的进一步分析2、对牛顿第一定律文字叙述的理解3、怎样解释惯性现象。【学习器材】【学习过程】一、学前准备： 1.一切物体总保持 状态或 状态，直到有 迫使它改变这种状态为止。 2.伽利略的理想实验说明了 。 3.物体保持 的性质叫做惯性，惯性是物体的 ，与物体的运动情况或受力情况 。 二、课堂交流与达标导学： （一）交流预习情况：1.展示预习成果：交流你的思考和疑惑（含实验情况）。2.讨论：通过预习，你想了解学习哪些知识：_（二）知识深化探究： 一、亚里士多德的观点 观察课本P100图,思考相关的问题。这种“物体的运动需要力去维持”的观点在历史上曾被沿用两千多年,但沿用两千年是否就一定正确呢？与同学交流。 二、牛顿第一定律 1自学课本P101，了解伽利略观点。 2科学探究 （1）将滑块放在斜面上，放手让滑块滑下，到水平面上后会立即停止前进吗？ 猜想：你认为滑块在木板上前进的距离远近与哪些因素有关？ 影响滑块前进距离的因素 （2）思考：如果要研究滑块在水平面上前进的距离和水平面对它的摩擦力的关系，你认为应该如何进行？你能设计出一个研究方案吗？ 学法指导：让其它因素相同，通过改变水平面的情况（即让滑块在粗糙程度不同的表面上运动），再比较前进的距离与摩擦力的关系。 相同因素包括 改变的条件 (3)实验中应观察哪些现象？比较哪些量？你能设计一个记录表格吗？ (4)分别实验，观察、记录、完善表格。 (5)思考分析： a、三种表面谁光滑，摩擦力最小？从三次实验现象可以得到怎样的描述？ 。 b、若表面更光滑，则滑块所受摩擦力将 ,前进距离 ,速度减小的程度 。 c、若表面光滑到摩擦力为0滑块会怎样 比较推理的结果，能得到结论:运动的物体在不受外力时会 。 想一想 静止的物体在不受外力时，会 。 至此牛顿总结出牛顿第一定律。 3思考讨论：该定律能直接用实验验证吗？ 这种建立在实验的基础上，通过逻辑推理得到理想状况下的结论，也是研究物理的一种方法 4小结：回顾定律的得出过程。作为举世公认的、最卓越的科学巨匠，牛顿仍谦逊地说：如果说我比别人看得远些，那是因为我站在了巨人的肩上。谈一谈你的体会。 三、惯性 1 、认识惯性 （1）阅读P103内容，思考什么叫惯性。同学交流。 读一读 我国以前有人用“动者恒动，静者恒静”来表述物体的惯性这句话可以做如下解释物体具有保持原有的运动状态不变的性质物体运动时要保持运动状态不变；物体静止时要保持静止状态不变恒是永久的意思，即原有的运动状态会永久保持，直到有力的作用才能使它的运动状态改变 做一做 拿一个小纸条放在桌边上，在纸条上压一个立着放的钢笔帽，将纸条迅速抽出，钢笔帽不倒 想一想 请解释当纸条抽出时，笔帽为什么不倒？ 钢笔帽是 的当纸条迅速抽出时，由于笔帽有 还要保持 状态，所以笔帽不倒 (3)看课本图6-10 讨论交流：为什么锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下，锤头就能紧紧地套在锤柄上？ 锤子向凳子撞击时，锤头和锤柄一起 ，锤柄撞到凳子受到力作用，运动状态改变而停止运动，锤头由于具有 继续向下运动使锤柄套紧。 (4)和同学们谈一下乘坐公交车，公交车启动、刹车时身体的感受。 刹车前木块和小车一起运动刹车时，木块底部和小车都 了，但是由于有 ，木块上部还要保持向前 ，所以木 倾倒2、举例写出你观察到的在生产、生活以及交通运输等方面发生的惯性现象的两个例子，并结合所举事例分别说明如何防止或利用惯性。 3、通过以上例子:一切物体在 情况下都具有惯性，惯性是物体的 。 四、我的收获和疑惑：1.收获（知识结构）：2.疑惑：_ _五、拓展与延伸（课后探究）：1、历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因“的物理学家是：（ ） A、阿基米德； B、牛顿； C、伽里略； D、以上三个都不是 2、关于惯性，下列说法中正确的是( ) A、物体静止时有惯性，运动时没有惯性；B、物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性；C、物体受力作用时才有惯性； D、物体的惯性与运动状态或是否受力无关。 3、我国公安部门规定：在高速公路上，汽车驾驶员和乘客都要系上安全带，主要是为了减轻下列哪种情况下可能造成对人身的伤害( ) A、汽车加速 B、汽车速度过快 C、紧急刹车 D、汽车突然启动 4、汽车在紧急刹车的过程中，总要滑行一段距离才能停下来，原因是汽车 ；当雨天路面有水时，轮胎与地面间的摩擦变 ，在同样车速条件下，汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没有水时变 因此，司机驾车要注意：“雨天路滑，小心慢行”。 5、阅读理解 汽车刹车之后 现代社会汽车大量增加，发生事故的一个重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止，因为司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器需要一段时间，这段时间叫反应时间，在这段时间内汽车要前进一段距离，叫反应距离。从操纵器刹车 到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。以上两段距离之和即为汽车的停车总距离。 下面是一个机警的司机开一辆保养得很好的汽车在干燥的公路上以不同的速度行驶时，测得的刹车后的反应距离和制动距离。 速度/kmh-1反应距离s1/m制动距离s2/m停车总距离s/m4078155091322601120317015344980195473 阅读后回答：(1)影响汽车制动距离的主要因素是什么？ (2)在交通要道为什么对机动车辆的最大速度要限制？ (3)你认为在雨雪天制动距离将怎样变化？司机在雨雪天气应注意什么问题？ 【教(学)后记】力的合成 【教学目标】知识与技能：1.知道理合力的概念。2.知道同一直线上二力的合成的法则。过程与方法：1.经历同一直线上二力的合成规律的探究。2.应用同一直线上二力的合成规律解决实际问题。情感态度与价值观：1.在生活中利用合力的方向具有的规律为生产服务。2.利用多个力可以合成更大的力的规律解决动力问题。【教学重点】让学生通过对实验探究的参与，认识同一直线上二力合成的情况。【教学难点】让学生了解等效替代的科学方法，认识等效替代对物理发现的重要作用。【学习器材】弹簧、滑轮、钩码、细线等。 【学习过程】一、学前准备：1. 如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的 。组成合力的每一个力叫 。 2. 同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小 ，方向跟这两个力的方向 ，即 。3. 同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小 ，方向跟这两个力的方向 ，即 。二、课堂交流与达标导学： （一）交流预习情况：1.展示预习成果：交流你的思考和疑惑（含实验情况）。2.讨论：通过预习，你想了解学习哪些知识：_（二）知识深化探究： 一、合力 观察课本P106图6-14及图6-15 。想一想在这两幅图中，发动机对航船的作用效果与多个船帆对航船共同作用效果一样吗？一只甲壳虫对树叶的作用效果与数只蚂蚁共同作用效果一样吗？ 能否举出生活中一个力作用的效果与两个力共同作用而产生的效果相同的实例。 这里所说的效果相同，在物理学中我们叫它等效，也可以叫等效代替，在学习物理中建立等效的观念十分重要 二、同一直线上二力的合成 观察课本P107图6-16及图6-17。在以上两个例子中，你认为同一直线上二力的合成有几种情况？ 【提出问题】 你认为合力的大小和方向是怎样的？ 【猜想假设】 【进行实验与收集证据】 按照课本P107实验探究完成实验。【分析与论证】 1同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小 ，方向跟这两个力的方向 ，即F= ； 2同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小 ，方向跟这两个力的方向 ，即F= ； 【交流】 你在实验中遇到了哪些问题，还有哪些疑问？ 阅读课本P109交流与讨论部分，并思考提出的问题。 四、我的收获和疑惑：1.收获（知识结构）：2.疑惑：_ _五、拓展与延伸（课后探究）： 1如图6-2-1所示，两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起一桶水，这个现象表明。 2一辆小车重200 N，放在光滑水平地面上，甲用50 N水平力向东拉，乙用30 N的水平力向东推，求这辆小车在水平方向所受的合力大小和方向3作用在一个物体上、同一直线上的两个力8N和3N，它们的合力最小为 N，最大为 N 4. 弹簧测力计下挂有15N的物体，当用手竖直向上托住这个物体时，弹簧测力计的示数是10N，则手对物体向上力的大小是 N。 5用8N竖直向下的力把重5N的木板压在地面上，地面受到的压力是 ；如果用同样大小的力把同样重的木板压在天花板上，天花板受到木块的压力是 。 6直升飞机用6500N的力向上吊起质量为600kg的铁塔，这个铁塔受到的合力是多大?方向如何?(g=10N/kg) 7有两个力F1、F2作用在同一物体上，当F1、F2方向相同时，其合力大小为100N；当F1、F2方向相反时，其合力大小为50N，且与F1方向相同，求F1、F2的大小。 【教(学)后记】力的平衡 【学习目标】1. 认识到在平衡力作用下，物体保持静止或匀速直线运动状态。 2. 对处于平衡状态的物体进行受力分析，认识平衡力的概念。 3. 在探究实验中要求自己处理实验数据，并从对数据的分析处理中认识二力平衡的条件。 4. 应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。 5.在讨论与交流中感受在力的平衡状态下物体的运动状态。【情感、态度与价值观】通过活动和阅读感受科学就在身边。【学习重难点】 重点：二力平衡条件 难点：二力平衡条件的应用【学习器材】【学习过程】一、学前准备：1. 在物理学中人们把静止状态和匀速直线运动状态叫做 状态。 2. 物体如果在两个力的作用下，处于平衡状态，这两个力就称为 ，也叫二力平衡。3. 当一个物体受到两个力作用时，二力平衡的条件是：两个力大小 、方向 、作用在 上。二、课堂交流与达标导学： （一）交流预习情况：1.展示预习成果：交流你的思考和疑惑（含实验情况）。2.讨论：通过预习，你想了解学习哪些知识：_（二）知识深化探究：一、二力平衡 观察课本P110图6-20、6-21及图6-22 。想一想 当物体受到外力作用时， （能或不能）保持静止或匀速直线运动？ 物体如果在两个力的作用下，能保持 或 ，我们就说该物体处于平衡状态。这两个力就互称为 。图6-20、6-21及图6-22中的充气船、绳及飞机，都处于 状态，都受到 力的作用。（1）观察图6-23，蛋糕在托盘上静止不动，处于平衡状态，作用在蛋糕上的 和 时一对平衡力。（2）观察图6-24，跳伞运动员能匀速下降，处于平衡状态，运动员和降落伞作为整体受到的 和 时一对平衡力。试一试 请在图6-25中画出静止在水平桌面上的饮料瓶的受力示意图。二、二力平衡条件 在课本P112图6-26二力平衡的实验中（1）当两个盘子里装着砝码质量相同时，玩具小车在水平方向上受到的两个力大小 （相等、不相等），方向 （相同、相反）， （是、否）在同一直线上，玩具小车 （平衡、不平衡）。 （2）若把玩具小车转动一小角度，此时两个力 （是、否）在同一直线上；松手后，玩具小车 （能、否）静止。 （3）若在右边的盘子里再加一个砝码，而左边的盘子不增加砝码，此时玩具小车 。（平衡、不平衡），受到的两个力大小 （相等、不相等），方向 （相同、相反）， （是、否）在同一直线上。 以上实验结果表明： 当一个物体受到两个力作用时，二力平衡的条件是：两个力大小 、方向 、作用在 上。 想一想 当物体受到两个力作用并且二力平衡时，物体受到的合力为 。 做一做 用弹簧测力计吊50g钩码，使钩码匀速上升或下降，观察测力计示数是否变化。为什么？若使钩码变速上升或下降，观察测力计示数是否变化。为什么？四、我的收获和疑惑：1.收获（知识结构）：2.疑惑：_ _五、拓展与延伸（课后探究）： 1. 下列情况下，物体受平衡力作用的是 A苹果从树上落下来 B汽车在弯道上匀速转弯 C物体在斜坡上匀速直线滑下 D向上抛出的石块 2. 下列说法中正确的是 A物体处于静止或匀速直线运动时，一定只受两个力作用B物体如果有外力作用，不可能处于匀速直线运动和静止状态C两个力作用在一条直线上，大小相等，方向相反，这两个力一定是平衡的D一个物体的运动方向在不断改变，它受到的力一定不平衡 3. 一个物体受到两个力的作用，这两个力的三个要素完全相同，那么这两个力 A一定不是平衡力 B一定是平衡力C可能是平衡力 D条件不足，无法判断 4. 天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是 A灯受到的重力和吊线对灯的拉力B灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力C天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力D天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力 5. 某人用力50N的力提起水平地面的重为200N一只箱子，但箱子没有动，箱子受到的合力为 A200N B250N C150N D0N 6. 汽车在1500牛牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速运动,汽车受摩擦力为_牛，方向向_；若汽车行驶的牵引力减小为1200N，则汽车将做_运动. 汽车所受合力是_N，方向向_。 7. 起重机的钢丝绳吊着5103N的重物，当物体以0.5m/s的速度匀速提升时，钢丝绳对重物的拉力是_N；当物体以1m/s的速度匀速下降时，钢丝绳对重物的拉力_5103N；当物体以1.5m/s的初速度加速提升时，钢丝绳对重物的拉力_5103N；当物体以1.5m/s的初速度减速提升时，钢丝绳对重物的拉力_5103N，当物体静止在半空中时，钢丝绳对重物的拉力_5105N。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【教(学)后记】力与运动的复习总结基本要求：（1）知道牛顿第一定律。（2）知道什么是惯性，会解释简单的惯性现象。（3）知道什么是合力和同一直线二力合成的法则。（4）知道什么是力的平衡和二力平衡的条件，会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。重点：牛顿第一定律惯性同一直线上二力的合成法则二力平衡条件难点：牛顿第一定律的得出及含义力的平衡及二力平衡条件主要内容的讲解：一. 关于牛顿第一定律和惯性的主要内容回忆1. 亚里士多德的观点：古希腊的学者亚里士多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。他的根据是一个物体（例如一辆车）运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来初看起来，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。2. 科学家对力和运动的关系问题的研究及结论：a、伽利略的理想实验和我们的教学实验：b、笛卡尔的补充c、牛顿的总结英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律，牛顿第一定律。一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律。d、由牛顿第一定律，我们可以得出以下几个方面的问题，（1）匀速直线运动不需要外力来维持。（2）力是使物体运动状态发生改变的原因。（3）任何物体都有一种性质，也就是保持自己原有的运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。惯性是物体本身固有的一种属性。任何物体在任何时候都有惯性。它只与物体的质量有关系。（4）惯性是维持物体做匀速直线运动的原因。（5）牛顿第一定律又叫惯性定律。（6）牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，也就是说它不是一个实验定律，当然也就不能用实验来验证。但是它又有深厚的实验基础它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。3. 惯性与惯性现象任何物体都有一种性质，也就是保持自己原有的运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。惯性是物体本身一种固有的一种属性。任何物体在任何时候都有惯性。它只与物体的质量有关系。一些惯性现象我们可以用玻璃杯，光滑塑料片，乒乓球，木棒，纸条，小车，金属块，木板，瓷碗，钩码等做如下操作：（1）在普通玻璃杯上，搁一块光滑的塑料片（或木片），塑料片上放一只乒乓球（乒乓球放在杯子的正上方，为防止乒乓球滚动，可在乒乓球下加一个小垫圈）。（2）用棒对准塑料片沿水平方向用力一击，可以看到塑料片突然飞出，乒乓球却安然地落在玻璃杯中。（图a）（3）将盛水的茶杯放在桌上的纸条上，手持纸条的一端慢慢地拉动，茶杯随纸条移动。如果迅速地将纸条抽走，茶杯安然不动。（图b）（4）将金属长方体放在小车上，钩码用细绳通过定滑轮拉着小车作加速运动（加速度应大一些），当小车遇到障碍物突然停止时，金属长方体就越过小车表面向前运动（图c）。（5）将瓷碗内盛满水，放在小车上，突然急速拉动小车。碗内原来静止的水由于惯性，会向小车运动的相反方向泼出（图d）。（6）拉着小车在桌面上作匀速运动，小车遇到障碍物而突然停止，碗中原来运动的水由于惯性，会向小车运动的前方泼出（图e）。二. 牛顿第一定律与惯性1. 第一定律中包含的基本概念，奠定了经典力学的概念基础，从而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位。这主要表现在：（1）首次批驳了延续两千多年的亚里士多德等人错误的力的概念，为确立正确的力的概念扫清了道路。（2）第一次科学地给出了力的定性定义（含力的本质和力的效果）。（3）第一次提出了经典力学的几个基本概念，为其他几个原理奠定了概念基础。牛顿第一定律首先表明了“不受力”下，物体的动力学规律（作惯性运动），此基础上才能表明其他几个基本原理。2. 伽利略第一次从实验出发，运用科学推理推翻了延续两千多年的错误的力的概念，这在物理学研究方法上具有十分重要的意义，物理学的正确认识只能来源于科学实验，也只有科学实验对错误观点的批判才是最强有力的。亚里士多德错误的力的概念所以能延续两千多年，正是由于人们过分相信了“直觉”而没拿起“实验”这一科学研究的武器。爱因斯坦对伽利略的工作给予很高的评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”，伽利略被人们誉为“实验科学之父”是当之无愧的。3. “惯性”的本质。惯性是物体的固有属性，不论宏观物体，还是微小粒子，不论固体、液体、气体，不论静止物体，还是运动物体，不论物体在地球上，还是在月球上，一切物体在任何时刻，任何情况下都具有惯性。不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性，而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性，也不能说惯性“仅在物体处于匀速直线运动状态或静止状态时起作用”，而“在物体运动状态改变或所受合外力不为零时不起作用”，对运动物体即使加上很大的阻力，要使它停下来仍需一段时间”，正是运动物体要保持匀速直线运动状态的性质表现；“对静止物体即使加上很大的推动力，要使它达到某一速度仍需一段时间”也正是静止的物体要保诗静止状态的性质表现。4. “惯性”与“第一定律”的区别。同学们往往把牛顿第一定律的内容当作惯性概念，即“惯性”与“惯性定律”混为一谈，这也正是同学们认为物体只有在不受外力作用时才有惯性。为了纠正这种错误，除了使同学们能准确地叙述惯性和牛顿第一定律的内容，同学们还要知道它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界条件而改变。它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因，而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质仍顽强地表现出来。5. “惯性”与“力”的区别。同学们往往把“惯性”当做力，认为“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是“惯性”这个力作用的结果等。惯性与力的区别：物理意义不同；惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力。构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小、方向和作用点三要素构成。它的大小有具体的数值，单位是牛。惯性是保持物体运动状态不变的性质；力作用则是改变物体的运动状态6. “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系。物体原来具有某个速度，物体惯性则力图使其继续保持这一速度，但力图保持与能否保持则是不同的。当物体受到合外力为零时，物体可保持这个速度，当物体所受合外力不为零时，物体便不能再保持原来的速度，运动状态就发生了变化。物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用，只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了。三. 同一直线上二力的合成（1）如何理解合力几个力共同作用的效果可以用一个力来代替，则这个力就是那几个力的合力（那几个力称为这个力的分力）。可见，合力概念是建立在“等效”的基础上。既然是从力的作用效果着手，因此在分析一个物体受力时，合力和分力是不共存的。如：甲、乙两人拉车前进，也可用一个丙代替这甲、乙两人拉车前进，则丙对车拉力就是前甲、乙两人对车拉力的合力。显然不能理解为甲、乙、丙三个人同时在拉车。（2）如何求合力求合力的方法叫力的合成。最简单、最基本的合成是同一直线上二力的合成。作用在同一个物体上的两个力，如果它们的作用方向相同，合力的方向与这两个力的方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和。例如甲、乙两人都对同一个桌子作用，甲用20牛力向东拉，乙用30牛力向东推，桌子受到的合力方向向东，大小为50牛。如果同一直线上两个力的作用方向相反，合力的方向为较大一个力的方向，合力的大小等于两个力大小之差。如果甲向东拉桌子，乙向西拉桌子，力的大小仍为20牛、30牛，合力向西、大小为10牛。四. 互成角度的二力的合成（1）用平行四边形的对角线表示合力的含义按图示法作出力的平行四边形后，对角线的起点合力作用点；对角线的长度按标度比例表示合力的大小；对角线的方向合力的方向。如图所示。（2）合力大小的变化范围两力合成的最大值是同向合成，最小值是反向合成，因此F1F2F合F1+F2（设F1F2）。两力夹角越大，合力越小。五. 二力平衡1. 什么是力的平衡物体在受到几个力作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。2. 实验研究二力平衡的条件在木板A、B、C处钉上三个钉子，钉子上套上小滑轮，用绕过小滑轮的线来拉一块硬纸板，如图（甲）所示。在A、B处挂等重的钩码时，F1与F2在一条直线上，纸板不动，说明纸板受到的两个力是平衡的。如图乙在A、C处挂等重的钩码时，F1与F2虽然大小相等，方向相反，但是不在一条直线上，纸板转动，说明这样两个力不是平衡力纸板转过一定角度后，作用在纸板上的两个力又在一条直线上时，两个力平衡，纸板重新静止下来。可见，两个力的平衡必须满足以下四个条件：两个力作用在一个物体上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上。根据同一条直线上力的合成的法则可知，当两个力彼此平衡时，物体受到的合力是0。3. 二力平衡条件的应用（1）根据物体的运动状态判断物体的受力情况。（2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态。【典型例题】一. 关于牛顿第一定律的例题例1. 正在运动着的物体，若受到的一切力都同时消失，那么它将（ ）。A. 立即停止 B. 改变运动方向C. 先慢下来，然后停止 D. 做匀速直线运动分析：此题研究的情况是一种理想的情况。根据牛顿第一运动定律可知，若受到的一切力都同时消失的时候，正在运动着的物体将做匀速直线运动。 答案：此题应选D。例2. 下列说法中正确的是（ ）。A. 力是维持物体运动的原因 B. 力是使物体运动状态改变的原因C. 力是使物体运动的原因 D. 力是使物体运动速度不变的原因分析：根据牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。如果要改变物体的运动状态，就必须对物体加力。力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态的改变是指速度的大小和方向的改变。答案：此题应选B。例3. 物体在不受外力作用时，则（ ）。A. 一定处于静止状态 B. 一定处于匀速运动状态C. 一定处于匀速直线运动状态 D. 保持静止或匀速直线运动状态分析：根据牛顿第一定律我们知道，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。答案：此题应选D。二. 关于惯性的例题例4. 掷出的篮球，在空中飞行时（忽略空气阻力），受到的力有（ ）。A. 手对篮球的作用力 B. 手对篮球的作用力、重力C. 篮球向前飞行的惯性力、重力 D. 重力分析：篮球离开手以后，已不再受手的作用力。而惯性不是力，因而“惯力”、“惯性”等提法都是错误的。答案：此题应选D。例5. 在一段平直铁轨上匀速直线运动的列车车厢中，有位乘客仰起头时看到他头顶的正上方行李架上有一小包衣物放得不稳。那么在行车当中这小包衣物若落下来，将落在这位乘客（ ）。A. 后面 B. 前面 C. 头上 D. 旁边分析：这小包衣物落下时，在水平方向由于惯性仍保持原来的和列车相同的速度，所以这小包衣物将落在乘客的头上。答案：此题应选C。例6. 下面关于惯性的说法中，正确的是（ ）。A. 运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性B. 物体运动的速度越大，它的惯性越大C. 物体受到外力越大时，它的惯性就越大D. 物体的质量越大，它的惯性越大分析：惯性是物体的固有属性，与运动状态、速度大小、受力大小等因素都没有关系，只与物体本身的质量有关系，物体的质量越大，它的惯性就越大。答案：此题应选D。三. 关于同一直线上二力的合成例题例7. 作用在同一个物体上的两个力，它们在同一直线上，已知这两个力的合力是40牛，其中一个力的大小是10牛，则另一个力的大小可能是（ ）A.70牛B. 50牛 C. 40牛D. 20牛分析：已知合力F=40牛，分力F2=10牛。设所求另一分力为F1。若在同一直线上的F1与F2同向，则F = F1+F2，40牛= F1 +10牛F1=30牛若F1与F2方向相反F = F1F2，40牛= F1 10牛F1 = 50牛因此，可知F1与F2方向相反，它的大小是50牛。答案：此题应选（B）四. 关于二力平衡的例题例8. 放在水平桌面上静止不动的电视机，受到彼此平衡的两个力是（ ）。A. 电视机受到的重力和桌面对电视机的支持力B. 电视机受到的重力和电视机对桌面的压力C. 桌面对电视机的支持力和电视机对桌面的压力D. 桌面受到的重力和电视机对桌面的压力分析：力是物体对物体的作用，每个力都有施力物体和受力物体。这个问题中被研究的对象是电视机，因此，凡是受力物体是电视机的力才是作用到电视机上的力。电视机受到两个力的作用：一是重力，重力的施力物体是地球，方向竖直向下，受力物体是电视机；二是支持力，支持力的施力物体是桌子，方向竖直向上，受力物体是电视机。电视机处于静止状态，说明重力和支持力大小相等，满足二力平衡的条件，这时的重力和支持力是电视机受到的一对平衡力。答案：此题应选A。例9. 起重机吊着2.5吨货物，甲货物以4米/秒速度匀速上升，乙货物以2米/秒速度匀速下降，丙货物静止在空中。那么起重机钢绳在以上三种情况下受力大小是（ ）。A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 三种情况一样大分析：货物受重力和起重机钢绳的拉力作用。在甲、乙、丙三种情况下，货物保持匀速直线运动或静止状态，这时货物所受重力和钢绳的拉力是一对平衡力。重力大小不变，钢绳的拉力在三种情况下也就一样大。答案：此题应选D。【教(学)后记】