内容正文:
第八章《 运动和力 》复习学案 【学习目标】 学习目标 达成标准 目标层级 复习本章所学知识点,形成知识网络 能完整复述牛顿第一定律、惯性、二力平衡、摩擦力的核心知识 识记 熟练本章知识的应用,提升解题技巧 能正确分析运动和力的关系,解决综合类题目 应用 【课前预习案:我的构建】 牛顿第一定律 定义:一切物体总保持_或_,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 惯性 惯性:物体保持_的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性只和物体的质量有关。 二力平衡 二力平衡的条件:作用在_物体上、_相等、_相反、并且作用在同一条_上。 摩擦力 摩擦力分类:_、_、_ 方向:与_方向相反。 影响滑动摩擦力大小的因素是:_、_ 增大摩擦的方法:_、_ 减小摩擦的方法:_、_、_、_ 【我的疑惑】 请写下你在预习中遇到的问题:_ 【课中探究案:我的任务】 题型一:阻力对物体运动的影响 例1(2022 辽宁大连 中考)两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 (1)使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示。 ① 每次都使同一小车从同一斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时_; ② 根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离_; (2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动_(选填”需要”或”不需要”)力来维持; (3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们研究的基础上,提出了”牛顿第一定律”,相对于”牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?_ (4)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是( ) A.科学定律都可以通过实验直接得出 B.科学推理是科学研究的方法之一 C.大多数人认同的观点就是正确的观点 D.普通人观点可以质疑,科学家观点不可以质疑 题型二:牛顿第一定律的理解 例2 一个物体在一对平衡力的作用下,沿光滑水平面做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将( ) A、立即停止运动 B、运动速度越来越快 C、速度减慢,最后停止 D、仍做匀速直线运动 例3 若水平面光滑(忽略一切阻力),原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击,大石头的运动情况是( ) A. 始终静止不动 B. 动了一点点,很快停下来 C. 撞击时开始运动,然后慢慢停下来 D. 撞击时开始运动,然后做匀速直线运动 题型三:惯性的概念与应用 例4 关于惯性,下列说法正确的是( ) A.只有不受任何力的物体才有惯性 B.汽车的运动速度越大惯性也越大 C.汽车只有在紧急刹车时才有惯性 D.物体在任何情况下都具有惯性 例5 小明在体育中考时见到了下列的一些现象,其中不能用惯性知识解释的是( ) A.小华不小心在跑道上摔了一跤 B.在起跑时,都用脚向后用力蹬地 C.在投掷实心球时,球离开手后会继续向前运动 D.参加50m 2往返跑测试的同学跑到终点后想立即停下来却办不到 题型四:二力平衡的条件 例6 妈妈做饭时,小军在旁边仔细观察。于是联想到许多物理知识,其中错误的是( ) A.泼水时,盆留在手中,水由于惯性飞出去了 B.把鸡蛋向碗沿一撞,鸡蛋就破了,是利用了力的相互作用 C.饺子上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状 D.静止在水平桌面上的电饭锅受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡
第八章 《运动和力》 复习学案(教师版)
【学习目标】
学习目标
达成标准
目标层级
复习本章所学知识点,形成知识网络
能完整复述牛顿第一定律、惯性、二力平衡、摩擦力的核心知识
识记
熟练本章知识的应用,提升解题技巧
能正确分析运动和力的关系,解决综合类题目
应用
【课前预习案:我的构建】
牛顿第一定律
定义:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
惯性
惯性:物体保持静止状态或匀速直线运动状态性质,一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性只和物体的质量有关。
二力平衡
二力平衡的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上。
摩擦力
摩擦力分类:静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦
方向:与相对运动(或相对运动趋势)方向相反。
影响滑动摩擦力大小的因素是:压力大小、接触面粗糙程度
增大摩擦的方法:增大压力、增大接触面粗糙程度
减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离
【课中探究案:我的任务】
题型一:阻力对物体运动的影响
例1(2022·辽宁大连·中考)两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示。
① 每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时初速度相同(或速度相同);
② 根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离越远;
(2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动不需要(选填”需要”或”不需要”)力来维持;
(3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们研究的基础上,提出了”牛顿第一定律”,相对于”牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?
答案:笛卡尔只研究了运动的物体,没有说明静止的物体如何运动;牛顿第一定律既说明了运动物体的规律,也说明了静止物体的规律,更加完整和全面。
(4)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是(B)
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认同的观点就是正确的观点
D.普通人观点可以质疑,科学家观点不可以质疑
解析:牛顿第一定律是在实验基础上通过科学推理得出的,不是直接实验得出,A错误;B正确;科学观点需要证据支持,不是凭人数或身份决定,C、D错误。
题型二:牛顿第一定律的理解
例2 一个物体在一对平衡力的作用下,沿光滑水平面做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将(D)
A、立即停止运动
B、运动速度越来越快
C、速度减慢,最后停止
D、仍做匀速直线运动
解析:根据牛顿第一定律,物体不受力时将保持原来的运动状态。原来做匀速直线运动,平衡力消失后仍做匀速直线运动。
例3 若水平面光滑(忽略一切阻力),原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击,大石头的运动情况是(D)
A. 始终静止不动
B. 动了一点点,很快停下来
C. 撞击时开始运动,然后慢慢停下来
D. 撞击时开始运动,然后做匀速直线运动
解析:水平面光滑意味着无摩擦,大石头被撞击后获得速度,由于不受阻力,将保持该速度做匀速直线运动。
题型三:惯性的概念与应用
例4 关于惯性,下列说法正确的是(D)
A.只有不受任何力的物体才有惯性
B.汽车的运动速度越大惯性也越大
C.汽车只有在紧急刹车时才有惯性
D.物体在任何情况下都具有惯性
解析:惯性是物体的固有属性,一切物体在任何状态下都有惯性,只与质量有关,与速度、受力情况无关。
例5 小明在体育中考时见到了下列的一些现象,其中不能用惯性知识解释的是(B)
A.小华不小心在跑道上摔了一跤
B.在起跑时,都用脚向后用力蹬地
C.在投掷实心球时,球离开手后会继续向前运动
D.参加50m×2往返跑测试的同学跑到终点后想立即停下来却办不到
解析:A摔倒是因为脚停止而上身由于惯性继续向前;C球出手后继续运动;D跑到终点后不能立即停下,都是惯性现象。B起跑时蹬地是利用了力的相互作用(作用力与反作用力),不是惯性。
题型四:二力平衡的条件
例6 妈妈做饭时,小军在旁边仔细观察。于是联想到许多物理知识,其中错误的是(D)
A.泼水时,盆留在手中,水由于惯性飞出去了
B.把鸡蛋向碗沿一撞,鸡蛋就破了,是利用了力的相互作用
C.饺子上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状
D.静止在水平桌面上的电饭锅受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
解析:D错误:重力作用在电饭锅上,压力作用在桌面上,两个力作用在不同物体上,不是平衡力。平衡力必须作用在同一物体上。
例7 在”探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。
(1)实验中选择小卡片的目的是不考虑(填”考虑”或”不考虑”)小卡片的重力;探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数。
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:旋转(填”挤压”或”旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。
(3)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的误差。你认为形成误差的原因是滑轮与轴之间存在摩擦(或测力计未调零、绳子与滑轮之间有摩擦、读数误差、弹簧测力计自身有重力等)。
题型五:摩擦力的分类与判断
例8 以下安全提示中与摩擦力知识有关的是(B)
A、请驾驶员系好安全带
B、雨天路滑,驾驶员小心行驶
C、天干物燥,注意防火
D、在火车站站台上候车的旅客请站在安全线以外
解析:A系安全带是防止惯性危害;B雨天路面摩擦力减小,需要小心行驶;C防火与摩擦无关;D安全线是防止流体压强与流速关系造成的危险。
例9 在物理考试作图时,小亮画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这是通过增大压力的方法来增大橡皮与纸之间的摩擦力。
例10 用手握住重5N的酱油瓶子静止悬在空中,瓶口朝上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力大小为5N,若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力大小为5N,方向竖直向上。
解析:瓶子静止,摩擦力与重力平衡,f=G=5N;握力增大但重力不变,摩擦力仍与重力平衡,大小不变,方向仍竖直向上。
例11 下列现象中能产生滑动摩擦力的是(C)
A、草地上滚动的足球
B、在光滑水平面上滑动的木块
C、从滑梯上匀速滑下的小孩
D、静止在地面上的石块
解析:A是滚动摩擦;B光滑面无摩擦;D是静摩擦;C滑梯上滑下时,身体与滑梯表面发生相对滑动,是滑动摩擦。
题型六:增大和减小摩擦的方法
例12 下列措施中,属于增大有益摩擦的是(D)
A.自行车转轴处装有滚珠轴承
B.气垫船利用气体将船和水面分离
C.旱冰鞋底装有滚轮
D.有的水泥路面做成一道道的细槽
解析:A、B、C都是减小摩擦的方法;D做成细槽是增大接触面粗糙程度,增大有益摩擦。
例13 以下事例中,属于有害摩擦的是(B)
A. 走路时鞋底与路面间的摩擦
B. 机械运转时轴承与滚珠间的摩擦
C. 拿东西时手与物品间的摩擦
D. 写字时粉笔与黑板间的摩擦
解析:A、C、D都是有益摩擦;B机械运转时轴承与滚珠的摩擦会损耗能量、磨损零件,是有害摩擦,需要减小。
【自我检测】(教师版答案与解析)
1.下列有关运动和力的描述或解释正确的是(A)
A. 击打排球时手感到疼,是由于力的作用是相互的
B. 用吸管喝饮料时,嘴的”吸力”使饮料上升到口中
C. 跳伞运动员匀速下落时,以伞为参照物,人是运动的
D. 人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,是因为推力小于摩擦力
解析:A正确(力的相互作用);B错误(是大气压的作用,不是”吸力”);C错误(匀速下落时人与伞相对位置不变,是相对静止的);D错误(没推动时物体静止,推力等于静摩擦力,不是小于)。
2.物理课本放在水平桌面上,文具盒放在物理课本上,则(B)
A.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C.物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D.桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
解析:A错误:桌面对课本的支持力大小 = G课本 + G文具盒,大于课本重力,不是平衡力;B正确:压力与支持力是作用力与反作用力;C错误:支持力与压力是相互作用力,不是平衡力;D错误:支持力与压力是相互作用力,但支持力大小不等于文具盒对课本的压力(支持力=总重,压力=文具盒重)。
3.科技馆有一个磁悬浮地球仪,当它静止在如图所示位置时,地球仪竖直方向的受力分析(不计空气浮力)正确的是(B)
A.不受外力
B.重力与磁力平衡
C.磁力大于重力
D.只受磁力
解析:地球仪静止,处于平衡状态,竖直方向受重力和磁力,二力平衡。
4.飞机投弹时,不是飞到目标的正上方投弹,而是要提前投掷才能命中目标,这是因为(C)
A. 炸弹有向前的冲力
B. 炸弹受到向前的惯性作用
C. 炸弹具有惯性
D. 炸弹受到重力的作用
解析:炸弹离开飞机后由于惯性保持向前的运动状态,所以要提前投掷。A”冲力”不是物理概念;B”受到惯性作用”表述错误,惯性不是力;D重力使炸弹下落,但不是提前投掷的原因。
5.关于摩擦力,下列说法正确的是(D)
A.相互挤压的粗糙物体之间总有摩擦力
B.静止的物体一定不受摩擦力
C.相对运动的两个物体,一定存在摩擦力
D.一个物体只有在另一个物体表面运动或有相对运动趋势时,才有可能受到摩擦力
解析:A错误:还需要有相对运动或相对运动趋势;B错误:静止物体可能受静摩擦力(如推桌子没推动);C错误:光滑表面无摩擦;D正确:这是产生摩擦力的条件。
6.自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及不少有关摩擦的知识。以下分析中,正确的是(C)
A.脚踏板凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B.轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D.在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
解析:A错误:是通过增大粗糙程度,不是接触面积;B错误:花纹是增大摩擦,不是减小;C正确:增大压力增大摩擦;D错误:加润滑油是使接触面分离,不是变滑动为滚动。
7.在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中,所用装置如图甲所示。
(1)从弹簧测力计直接读出的是拉力大小,实验中需要让拉力与木块所受滑动摩擦力大小相等,则应满足的主要条件是:将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动。根据二力平衡 的知识可得,拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)拉动木块前,若先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力小于(选填“大于”“等于”或“小于”)实际摩擦力;
(3)利用如图所示的装置进行相关实验后,在木块上再叠放另一个木块来进行实验。分析叠放木块与不叠放木块两种情况对应的数据,是为了验证下列猜想中的______A___;(填字母)
A.滑动摩擦力的大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关
D.滑动摩擦力的大小与运动的速度大小有关
(4)为了验证“滑动摩擦力与接触面积大小是否有关”,将小木块沿竖直方向切成大小两块(如图乙,虚线为切割线),将小块拿走,进行实验,最后得出结论与正确结论不相符,请你指出他们实验中的错误是:在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,没有控制变量;
(5)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。可能的原因是____B_____;
A.木板的长度太长
B.木板表面的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大
D.木块与木板的接触面积太大
(6)生活中不仅有滑动摩擦,还有静摩擦等。如图丙所示,下列判断正确的是_____C____;(填字母)
A.瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用
B.当增大手对瓶的握力时,手与瓶间的摩擦力变大
C.当向瓶中装入水时,手与瓶间的摩擦力变大
(7)采用如图装置实验探究。实验中,用F=5N水平向右的拉力匀速拉动木板A,物块B静止不动,弹簧测力计的示数如图,则B受到的A的摩擦力为2.8N,若使木板A做加速运动,则B所受摩擦力大小将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)方向为水平向右(“左”或“右”)。
【详解】(1)[1]由二力平衡可知,只有当物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力才是一对平衡力,二者的大小才相等。
(2)[2]如果先在竖直方向上对弹簧测力计调零,由于弹簧自重的影响,在弹簧上的位置偏上,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力小于实际摩擦力。
(3)[3]滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,叠加木块改变的是压力的大小,所以验证的猜想是滑动摩擦力的大小与压力大小的关系,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[4]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,大小两块(如图乙,虚线为切割线),将小块拿走,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以,得出错误结论。
(5)[5]A.木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A不符合题意;
B.木板的粗糙程度不均匀,影响摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故B符合题意;
C.弹簧测力计的分度值太大,只会使测量的准确度降低,不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故C不符合题意;
D.木块与木板的接触面积不影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故D不符合题意。
故选B。
(6)[6]A.瓶子静止时,在竖直方向受到的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力等于重力,手对瓶子的握力增大,则瓶子所受的摩擦力不变,故A错误;
B.瓶子和水受到的重力和手对瓶子的摩擦力力是一对平衡力,大小相等,重力不变,摩擦力不变,与握力没有关系,故B错误;
C.向瓶子里倒水,瓶子的重力增大,由于瓶子仍静止,重力与摩擦力仍是平衡力,所以瓶子所受的摩擦力增大,故C正确。
故选C。
(7)[7][8][9]在实验操作中,很难保持物体B做匀速直线运动,所以读数不稳定,测量不准确;改进后,当拉动长木板运动的过程中,物体B保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。无论长木板是否做匀速直线运动,物体B都处于静止状态 (即平衡状态) ,这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小,所以容易读数;B受到的拉力是向左的,所以,摩擦力是向右的;由图示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.8N,由平衡条件可知,摩擦力
【本课知识结构图】(教师版完整版)
一、运动和力
1. 牛顿第一定律(惯性定律)
- 内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
- 理解要点:
* "没有受到力"包括不受力或受平衡力(合力为零)
* 力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因
- 研究方法:理想实验法 + 科学推理法(伽利略斜面实验)
2. 惯性
- 定义:物体保持原来运动状态不变的性质
- 理解要点:
* 一切物体在任何情况下都有惯性(与运动状态、是否受力无关)
* 惯性大小只与质量有关,质量越大,惯性越大
* 惯性是性质,不是力,不能说"受到惯性"或"惯性力"
3. 二力平衡
- 平衡状态:静止或匀速直线运动(合力为零)
- 平衡条件:同体、等大、反向、共线(四个条件缺一不可)
- 与相互作用力的区别:
* 平衡力:作用在同一物体上(同体)
* 相互作用力:作用在两个不同物体上(异体)
* 相同点:等大、反向、共线
4. 摩擦力
- 产生条件:
* 两物体相互接触并挤压(有压力)
* 接触面粗糙
* 有相对运动或相对运动趋势
- 分类:
* 静摩擦:有相对运动趋势但未运动(如推桌子没推动)
* 滑动摩擦:相对滑动(如擦黑板、滑梯下滑)
* 滚动摩擦:相对滚动(如车轮滚动,通常最小)
- 方向:与相对运动(或相对运动趋势)方向相反
- 大小:
* 静摩擦力:由平衡条件求(0 < f静 ≤ fmax)
* 滑动摩擦力:(f = μN,不讲)与压力和粗糙程度有关,与速度、接触面积无关
- 应用:
* 增大有益摩擦:增大压力、增大粗糙程度
* 减小有害摩擦:减小压力、减小粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离(加润滑油、气垫、磁悬浮)
【教学建议与易错点提示】
题号
易错点
教学建议
例1(3)
学生只说”笛卡尔没研究静止物体”
强调牛顿第一定律的完整性:既包含运动也包含静止
例5
学生分不清”惯性”与”力的相互作用”
对比讲解:惯性是保持状态,力的相互作用是改变状态的原因
例6
学生误认为”重力和压力是平衡力”
强调”同体”条件,画图分析受力物体
例7(3)
学生只写”有误差”
引导分析具体误差来源:摩擦、读数、仪器等
例10
握力增大时摩擦力也增大
强调静摩擦力与平衡条件的关系,与握力(压力)无直接关系
自我检测2
相互作用力与平衡力混淆
用”找受力物体”法区分:同一物体→平衡力;两个物体→相互作用力
自我检测4
选B”受到向前的惯性作用”
重点纠正:惯性是性质,不是力,不能说”受到惯性作用”
【备课备注】
1. 课前预习案建议课前完成,课堂检查填空情况,重点讲解错误率高的概念。
1. 题型一至题型六建议按顺序讲解,注意物理方法的渗透(控制变量法、理想实验法、转换法)。
1. 自我检测建议课堂限时完成,及时反馈,针对错误率高的题目重点讲评。
1. 本文档中所有图片占位符需教师自行插入对应实验装置图。
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