物理教师必备资料初中物理全套讲义 第五讲力和运动.docx

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物理教师必备资料初中物理全套讲义第五讲力和运动

第五讲力与运动

▲知识网路

▲课改热点

力和运动的关系是力学的重点内容之一，本章内容都是以科学探究为核心设置的，主要是为了让学生通过本章的学习，获取“分析与论证”的能力。

因此，近两年来，各实验区已将本章内容考查的侧重点转移到科学探究上来，要求学生能对收集到的信息进行简单的比较，进行简单的因果推理，经历从实验中归纳科学规律的过程，最后能用自己的语言表述推理的结果。

探究的问题，是建立在以考查学生的物理基本知识和基本技能的基础上的，呈现方式是有新的问题情境，具有新颖性，这也正体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课改理念，把课内外的知识有机的结合在一起，同时考查了学生的创新意识和创新能力。

正因为以上所述，中考中本章的题目设置很多为实验题，因为物理学是一门以实验为基础的学科，对实验的考查是物理试卷的重要组成部分，同时实验题对考查学生的实践能力和创新意识也有一定的优势。

因此，大家应对本章的实验题给予充分的重视。

探究复习新思路

▲考点串讲/$讲解要精要，不可细讲，不可‘照搬’教材内容。

（因为丛书的篇幅有限，且初三学生在复习的时候时间是有限的！

），请编委注意修改本部分内容。

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1.牛顿第一定律：

（1）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。

这个结论叫做牛顿第一定律。

“一切物体”是指所有的物体，不论是固体、液体还是气体，不论是静止的物体还是运动的物体。

“没有受到力的作用”是条件，“保持静止状态或匀速直线运动状态”是结果。

物体是保持静止状态还是保持匀速直线运动状态，取决于物体的初始状态，原来处于静止状态，在没有受到力的作用的时候，将保持静止状态；原来运动的物体，在没有受到力的作用的时候，将保持匀速直线运动状态，速度的大小和方向都不改变。

（2）牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

物体没有受到力的作用的时候，保持原来的静止状态或匀速直线运动状态不变。

如果物体的运动状态发生了变化，物体必然是受到了力的作用。

要改变物体的运动状态，就必须对物体施加力的作用。

牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。

我们周围的物体，都受到这个力或那个力的作用，因此不可能用实验来直接证明这一定律。

但是，从定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。

2.物体运动状态的改变包括下列两种情况：

（1）运动快慢的改变：

物体由静止变为运动，或由运动变为静止，或做加速运动，或做减速运动，即物体速度大小发生改变。

（2）运动方向的改变，即物体做曲线运动。

3.惯性：

物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。

（1）一切物体在任何时候，任何状态下都具有惯性。

即物体无论是固体，液体还是气体，无论是静止的物体还是运动的物体，无论是受力的物体还是不受力的物体，都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。

（2）物体的惯性的大小只取决于物体的质量。

质量大的物体的惯性大，质量小的物体的惯性小。

物体的惯性的大小不因外界条件（作用力）的改变而改变。

不因物体运动状态的改变而改变。

正是因为物体具有惯性，才需要力的作用来改变物体的运动状态。

物体不受力时保持运动状态不变和物体受到力的作用时才改变物体运动的状态都是物体具有惯性的表现。

（3）惯性是物体的一种属性而不是一种力的作用。

因此在惯性前面加上“产生”、“出现”、“受到”、“克服”、“给它一个”等词都是错误的。

4.惯性和惯性定律

由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，即一切物体都有惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。

惯性是一切物体普遍具有的保持原来运动状态不变的性质，不论物体是否受力，受力情况如何，它都具有惯性。

而惯性定律则是物体在不受力时如何运动的问题，是运动定律。

为了突出此时物体靠自身的惯性保持运动状态，故称为惯性定律。

但这绝不意味着物体只有这时才具有惯性。

物体保持原来的运动状态不变的性质和物体保持静止或匀速直线运动的原因是两回事，不可混为一谈。

5.惯性现象及其解释

由于自然界的任何物体都具有惯性，因而惯性现象普遍存在于自然界和日常生活中。

惯性现象既有有利的一面也有有害的一面，认识与惯性有关的现象产生的物理过程，有助于利用惯性现象和防止它给人类造成危害。

为了正确理解与惯性有关现象的整个物理过程，提高分析问题，解决问题的能力和表达能力，在解释或说明惯性现象时，可按以下三点进行具体的分析：

第一，审清题意，确定研究对象，研究对象是相关的两个物体或同一物体上的两个不同部分；第二，弄清研究对象原来的运动状态（静止或运动）；第三，分析研究对象在惯性现象产生过程中，是否受到能改变它的运动状态的力的作用，如果研究对象的某一部分受到力的作用，该部分的运动状态就是改变；而研究对象的另一部分如没有受到力的作用，由于惯性要保持原来的运动状态，研究对象的不同部分就会发生相对运动。

这就是分析和解释的惯性现象时需要说明的几个方面的问题。

例如，解释“汽车紧急刹车时，为什么乘客向前倾倒？

”

研究的对象；乘客（身体和脚）。

研究对象原来的运动状态；乘客（身体和脚）随汽车一起向前运动。

研究对象的受力情况和运动状态变化情况：

汽车刹车时，乘客的脚受车厢地面的摩擦作用，运动状态发生改变，由运动到静止；乘客的身体在水平方向没有受到力的作用，由于具有惯性保持原来的运动状态继续向前运动。

乘客的身体相对脚向前运动，即乘客向前倾倒。

6.合力的概念

（1）如果一个力作用在物体上产生的效果跟两个力共同作用在同一物体上产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力。

（2）在解决实际问题时，可用一个力替代两个力，也可以用两个力替代一个力，替代是等效替代，即一个力作用在物体上产生的效果必须与两个力共同作用在同一物体上产生的效果相同。

等效替代是物理学中常用的一种解决问题的方法。

7.二力的合成

（1）求两个力的合力叫做二力的合成。

（2）两个力作用在同一物体上才能求二力的合力。

不是作用在同一物体上的两个力是不能求合力的。

（3）一个物体同时受到几个力的作用，要求这几个力的合力，可先求其中任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，以此类推。

把求几个力的合力转化为几个求二力的合力的问题。

8.同一直线上二力的合成

（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之和（即F=F1+F2）,方向跟这两个力的方向相同。

（2）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之差（即F=F1-F2或F=F2-F1）,方向跟较大的那个力的方向相同。

（3）若二力F1、F2的合力为F，在二力方向相同时合力最大为F1+F2，方向与F1、F2相同；在方向相反时，合力最小，为F1-F2（或F=F2-F1），方向与较大的力相同，合力不一定大于其中一个力。

9.力的平衡

物体在受到几个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这几个力平衡，或者说这几个力互相平衡。

物体处于静止状态或匀速直线运动状态，叫做物体处于平衡状态。

10.二力平衡的条件

（1）物体在受到两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡。

（2）二力平衡的条件是：

作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。

彼此平衡的两个力的合力一定为零。

二力平衡的条件可记为：

同体，共线，等大，反向。

11.一对平衡力与一对相互作用力的比较：

分类

平衡力

相互作用力

定义

物体受到两个力的作用而处于平衡状态，这两个力叫做平衡力。

物体间发生相互作用时产生的两个力叫做相互作用力。

不同点

1.受力物体是同一物体。

2.性质可能是不相同的两个力。

1.分别作用在两个物体上，两个物体既是受力物体，同时又是施力物体。

2.性质相同的两个力。

相同点

1.二力大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上。

2.施力物体分别是两个物体。

12.二力平衡条件的应用

（1）一个物体在两个力的作用下，如果处于静止状态或匀速直线运动状态，即处于平衡状态，则这两个力平衡。

根据二力平衡的条件，已知一个力的大小和方向，可确定另一个力的大小和方向。

（2）根据二力平衡的条件和物体受力情况，判断物体是否处于平衡状态或寻求使物体平衡的方法措施。

13.力和运动的关系

物体不受外力作用时，它总保持静止状态或者匀速直线运动状态。

物体受到非平衡力作用时，就不能保持静止状态或匀速直线运动状态，其运动状态就要发生变化。

由此可见，力不是产生或维持物体运动的原因。

力是改变物体运动状态的原因。

错误认识是“力是产生运动原因”，“维持物体运动需要力”，“运动物体一定受到力的作用”。

注意：

（1）物体受平衡力和物体不受力的区别。

从力产生的效果来看，物体受平衡力跟物体不受力对物体的运动是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。

但对于物体的形变来说，物体不受力，它就不会产生形变；物体受平衡力，它就会产生形变。

（2）速度为零的物体，不一定处于平衡状态。

例如：

物体在它的运动方向上受到了不平衡的两个力，这两个力的共同作用时物体的速度越来越小，在某一时刻，物体的速度将为零，这时物体并没有处于平衡状态，可见，物体保持静止，这才是处于平衡状态。

▲典例探究

题型1对牛顿第一定律的理解

[典例1]（2005年四川）与观察法、实验法一样，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律也是物理学的重要研究方法。

在物理学史上通过实验分析、经过推理得出，却不能用实验直接验证的定律或原理是（）

A．牛顿第一定律

B．欧姆定律

C．焦耳定律

D．阿基米德原理

解析牛顿第一定律是物体在理想情况下的运动定律，反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，然而自然界中不受力的物体是不存在的，只能通过实验分析、经过推理得出，却不能用实验直接验证。

而题目中其它三个定律都是可以直接用实验来验证的，是实验定律。

领悟整合物理学中蕴涵着许多种科学的研究方法，我们在学习物理中，收获到的不仅仅是科学知识，更为重要的是掌握研究问题的科学方法，比如类比的方法、等效的方法等。

推理的方法就是在可靠的实验的基础上经过科学的推理而得出规律或结论。

拓展人们常用推理的方法研究物理问题。

在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过图5-1甲所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：

运动着的物体，如果不受外力的作用，那么它的速度将保持不变，并且将一直运动下去。

推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。

在如图5-1乙所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃瓶内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？

答案：

随着瓶内的空气不断抽出，听到的铃声越来越弱，可以推理：

如果瓶内被抽成真空，将不能听到铃声，由此可以推出“声音不能在真空中传播”这一结论。

（其它合理的推理也是正确的）

题型2对惯性和惯性现象的理解

[典例2]（2005年扬州课改区）下列现象中不能用惯性知识解释的是：

（）

A．跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好

B．用力将物体抛出去，物体最终要落到地面上

C．子弹离开枪口后仍能继续高速向前飞行

D．古代打仗时，使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒

解析本题考查应用惯性知识分析、解释简单生活现象的能力。

跳远运动员的助跑、子弹继续向前飞行、绊马索将飞奔的马绊倒都是应用惯性来解释或实现的；而抛出去的物体，最终落到地面是因为物体受重力的缘故。

所以本题选B．

友情提醒在学习物理知识的过程中要学会多观察、多关注社会和生活现象，并主动用所学的知识来解释、分析一些简单的实际问题，做到学以致用。

拓展小明放学回家的路上，不小心脚被石块绊了一下，身体向前跌