内容正文:
核心素养&课标解读
物理观念
惯性、牛顿第一定律、牛顿第二定律及其适用范围,超重、失重、完全失重
科学思维
理想实验的方法,力的合成法、正交分解法、演绎推理法,运用牛顿第二定律解决问题
科学探究
探究力的单位“牛顿”的由来
科学态度
与责任
应用牛顿运动定律和运动学公式解决生产、生活、科技中的实际问题
牛顿第一定律 惯性
1.牛顿第一定律
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.
2.惯性
(1)定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.
当物体不受力或所受合力为零时,惯性表现为保持原来的运动状态不变;当物体受到的合力不为零时,惯性表现为抗拒运动状态改变的“能力”.
牛顿第二定律 力学单位制
1.牛顿第二定律
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
(2)表达式:F=ma.
(3)适用范围
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对于地面静止或匀速直线运动的参考系).
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)且低速运动(远小于光速)的情况.
2.力学单位制
(1)单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.
(2)基本单位:基本物理量的单位.基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒.
(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.
超重与失重现象
1.超重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有向上的加速度.
2.失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有向下的加速度.
若物体的加速度不在竖直方向,当其加速度有竖直向上有分量时,物体处于超重状态,当其加速度有竖直向下有分量时,物体处于失重状态.
3.完全失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.
(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.
生活实践·判一判
一辆货车在公路上行驶,司机突然发现前面有异常情况,紧急刹车,货车在公路上行驶一段距离后安全停车,则
(1)货车刹车后还要行驶一段距离,是因为货车具有惯性.(√)
(2)货车刹车后,运动一段距离停了下来,是因为没有牵引力维持其运动.(×)
(3)在结冰的路面上,货车的刹车距离变长,是因为车轮与路面间的摩擦力变小了.(√)
(4)货车加速运动时,牵引力大于阻力,若牵引力变小,货车速度可能继续增加.(√)
易混易错·辨一辨
测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组( D )
A.米尺、弹簧测力计、秒表
B.米尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、天平、秒表
解析:在国际单位制中,三个力学基本物理量分别是长度、质量和时间,这三个物理量可分别用米尺、天平和秒表来测量,所以D正确.
教材深耕·练一练
1.在解一道已知量完全由字母表达结果的计算题时,一个同学解得某物体位移x=(t1+t2),用单位制的方法检查这个结果( B )
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制,结果可能正确
D.用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确
解析:由x=(t1+t2),可知x的单位为·s==m/s,此为速度的单位,而位移的单位为m,所以结果一定错误,故B正确.
2.(多选)某同学在力传感器上做“下蹲”、“站起”等动作.观察到计算机采集的图线如图所示,则以下说法正确的是( BD )
A.该同学对传感器的最小压力约为400 N
B.该同学的体重约为50 kg
C.该同学完成的是先“站起”后“下蹲”的动作
D.该同学完成的是先“下蹲”后“站起”的动作
解析:传感器的最小示数约为200 N,故A错误;该同学静止时传感器的最小示数为500 N,该同学的体重约为50 kg,故B正确;该同学先是失重状态,即该同学先是加速向下运动,所以该同学完成的是先“下蹲”后“站起”的动作,故C错误,D正确.
命题点一 牛顿第一定律的理解和应用 运动观念、相互作用观念
1.牛顿第一定律的意义
(1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性.
(2)揭示力与运动的关系: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,即力是产生加速度的原因.
2.牛顿第一定律与牛顿第二定律的对比
牛顿第一定律是经