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.
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.
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.用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”.如图甲所示,把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果(图乙).分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,以下结论正确的是( ACD )
A.作用力与反作用力大小时刻相等
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小同时变化
D.作用力与反作用力方向相反
2.一质量为m的物体,放在粗糙水平面上,受水平推力F的作用产生加速度a,物体所受摩擦力为Ff,当水平推力变为2F时( B )
A.物体的加速度小于2a
B.物体的加速度大于2a
C.物体的加速度等于2a
D.物体所受的摩擦力变为2Ff
解析:根据牛顿第二定律可知,物体在水平推力F的作用下,产生的加速度为:
a===-μg①,
当水平推力变为2F时,物体的加速度:
a′==-μg②,
比较①②两式可以看出a′>2a,B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
牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律.
[对惯性的理解]漫画中的情景在公交车急刹时常会出现.为了提醒乘客注意,公交公司征集到几条友情提示语,其中对惯性的理解正确的是( D )
A.站稳扶好,克服惯性 B.稳步慢行,避免惯性
C.当心急刹,失去惯性 D.谨防意外,惯