1、 1 第六章第六章 机械功和机械能机械功和机械能 初高中知识对接 一、本章在初中阶段已经学习的知识(1)知识点:功、功率、机械功原理、机械效率、测定滑轮组的机械效率、能的概念、动能、重力势能、弹性势能、动能和势能之间可以相互转化。(2)主要能力要求:能用控制变量法进行探究。本章在高中阶段将要学习的知识(1)知识点:功、功率、动能、动能定理、重力势能、重力做功与重力势能改变的联系、弹性势能、机械能守恒定律、功和能的关系。(2)主要能力要求:善于在读题后形成物体的运动情景并用图示意。能熟练应用动能定理解题 能熟练应用机械能守恒定律解题 二、知识对接:1、功:在初中只要求计算力 F 和物体移动距离
2、S 方向相同时所做的功,在高中教材中拓宽到物体受到的力 F 与发生的位移 S 互成角度时功的计算。2、功率:在初中“功率”概念的基础上,导出公式 P=FV,并提出瞬时功率的概念。3、动能:在初中只需知道影响物体动能大小的因素,在高中则给出了计算物体动能大小的公式:EK =mv2/2。4、重力势能:与动能一样,在高中教材中给出了计算物体重力势能的公式 EP =mgh。5、弹性势能:与初中要求的一样。6、机械能守恒定律:在初中教材中所讲“动能和势能可以相互转化”的基础上,提出了机械能守恒定律。7、功和能的关系:在初中讲了“能”的概念和“能的转化”基础之上,总结了功和能的关系。二、例题引路 三、衔接
3、训练(初升高)高一物理衔接班第(初升高)高一物理衔接班第 7 7 讲讲功功 一、学习目标:一、学习目标:1.知道功的定义,理解功的两个要素。2.掌握功的公式及单位,并能计算有关的实际问题。3.知道功是标量,理解正功和负功的含义。二、学习要点:二、学习要点:1.功的概念的理解。2.功的计算方法。三、课程精讲:三、课程精讲:思考 1:初中我们学过的做功的两个必要因素是什么?思考 2:举几个例子说明力对物体做了功。判断:在下列图片所示的情景中,人是否对物体做了功?如果是,请说明理由。小结:力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素.(一)功的概念:(一)功的概念:(1)功的定义:物体
4、受力的作用,并沿力的方向发生一段位移,就说力对物体做了功。力对物体做功是和一定的运动过程有关的。功是一个过程量,功所描述的是力对空间的积累效应。2(2)功的两个要素:力和物体沿力的方向发生的位移。两个要素对于功而言缺一不可,因为有力不一定有位移;有位移也不一定有力。特别说明:力是在位移方向上的力;位移是在力的方向上的位移。如物体在光滑水平面上匀速运动,重力和弹力的方向与位移的方向垂直,这两个力并不做功。题型题型 1 1:功的概念的理解:例例 1.1.下面列举的情况中所做的功不为零的是()。A.举重运动员,举着杠铃在头上方停留 3s,运动员对杠铃做的功 B.木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做
5、的功 C.一个人用力推一个笨重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功 D.自由落体运动中,重力对物体做的功(二)功的计算:(二)功的计算:1.如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢?问题一:物体 m 在水平力 F 的作用下水平向前行驶的位移为 L,如图所示,求力 F 对物体 m 所做的功。解:解:力和位移的方向一致,这时功等于力 F 跟物体 m 在力的方向上移动的距离的乘积。WFL。如果力的方向与位移的方向一致,则功等于力的大小与位移大小之积。如果物体 m 在力的作用下位移增加了L,那么力 F 所做的功相应地增加:W=FL。2.如果力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?
6、问题二:物体 m 在与水平方向成角的力 F 的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为l,求力 F 对物体 m 所做的功。解:解:由于物体所受的力的方向与运动方向成一夹角,可根据力 F 的作用效果把 F 沿两个方向分解,即跟位移方向一致的分力 F1,跟位移方向垂直的分力 F2,如图所示:F1=Fcos F2=Fsin 根据做功的两个不可缺少的因素可知:分力 F1对物体 m 所做的功等于 F1l.而分力 F2的方向跟位移的方向垂直,物体 m 在 F2的方向上没有发生位移,所以分力 F2所做的功等于零。故力 F 所做的功 W=W1+W2=W1F1l=Flcos。说明:1、在计算功时应该注意以下问题:式中
7、 F 一定是恒力,若是变力,中学阶段一般不用上式求功。式中的l是力的作用点的位移,也是物体对地的位移,是 F 方向与位移l方向的夹角。力对物体做的功只与 F、l、三者有关,与物体的运动状态等因素无关。功的单位是焦耳,符号是 J。2、功的正负:力对物体做正功还是负功,由 F 和l方向间的夹角大小来决定。根据cosFlW知:(1)当 090时,0cos,则0W,此时力 F 对物体做正功。(2)当90时,0cos,则 W0,即力对物体不做功。(3)当18090时,0cos,则0W,此时力 F 对物体做负功,也叫物体克服力 F 做功。题型题型 2 2:功的正负的判断:例例 2.2.如图所示,B 物体在
8、拉力 F 的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B 之间有相互作用的力,则下列对力做功的情况分析正确的是()。A.A、B 都克服摩擦力做功 B.A、B 间弹力对 A、B 都不做功 C.摩擦力对 B 做负功,对 A 不做功 D.弹力对 A 不做功,对 B 做正功 变式变式 1 1:一个力对物体做了负功,说明()。3 A.这个力一定阻碍物体的运动 B.这个力不一定阻碍物体的运动 C.这个力与物体运动方向的夹角90 D.这个力与物体运动方向的夹角90 题型题型 3 3:功的计算问题 例例 3.3.如图所示,一个人用与水平方向成 60角的力 F40N 拉一个木箱,在水平地面上沿直线匀速前进了 8m,求
9、:(1)拉力 F 对木箱所做的功。(2)摩擦力对木箱所做的功。(3)外力对木箱所做的总功。分析:分析:木箱受到重力、支持力、拉力和摩擦力(如图)的作用,其中重力和支持力的方向与位移方向垂直,所以不做功,只有拉力和摩擦力对木箱做功。由于物体做匀速直线运动,所以,摩擦力与拉力在水平方向的分力大小相等,方向相反,摩擦力做负功,拉力做正功。解:解:根据功的公式cosFsW,可得(1)拉力 F 对木箱所做的功为 J106.1J2184060cosFsW21(2)摩擦力 f 对木箱所做的功为 180coss)60cosF(180cosfsW2 J106.1J)1(821402(3)外力对木箱做的总功为 0
10、)J106.1(J106.1WWW2221 变式变式 2 2:如图所示,质量为 m 的物体静止在倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为。现使斜面水平向左匀速移动距离l。试求:(1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止);(2)斜面对物体的弹力做的功;(3)重力对物体做的功。解析:解析:物体的受力情况如图所示,物体相对斜面静止,相对地面水平向左匀速移动l,物体受到重力 mg、摩擦力fF和支持力NF的作用,这些力均是恒力,故可用cosFlW计算各力做的功。根据物体的平衡条件,可得cosmgF,sinmgFNf。(1)cossinmgl)180cos(lFWfFf;(2)cossinmgl)9
11、0cos(lFWNFN;(3)090cosmglWG。变式变式 3 3:如图所示,质量为 m 的物体静止于倾角为的斜面上,当斜面受力后,物体随斜面一起沿水平方向匀速向右移动距离l,在这过程中物体所受各力对物体做的功分别是多少?物体所受斜面的力做的功是多少?合外力做的功是多少?解析:解析:物体做匀速直线运动,在重力 G,支持力 FN和摩擦力 Ff这三个力的作用下处于平衡状态,各力均为恒力,由物体受力分析图可得各力的大小分别为:sinmgF,cosmgF,mgGfN。物体的位移方向水平向右,与重力 G 的夹角为2;与支持力NF的夹角为2;与摩擦力fF的夹角为。根据公式cosFlW可得 02cosl
12、GWG。22sinmglcossinmgl)sin(lcosmg2coslFWNFN。4 22sinmglcoslsinmgcoslFWfFf。0WWfNFF或fNFF 与的合力与 G 等大反向,所以斜面对物体做的功为 0。因为物体平衡,0F合,故0W总。或022sinmgl22sinmgl0WWWWfNFFG总,即合力对物体做功为 0。(三)摩擦力做功特点的讨论:(三)摩擦力做功特点的讨论:1.滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体不做功。2.滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做负功。3.滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功。例题:质量为 M 的长木板放在光滑的水平面上(如图所示),一个质量为 m
13、 的滑块以某一速度沿木板表面从 A 点滑至 B 点,在木板上前进了 L,而木板前进了 s。若滑块与木板间的动摩擦因数为,问:(1)摩擦力对滑块所做功多大?(2)摩擦力对木板所做功多大?解析:解析:(1)滑块受力情况如图甲所示,摩擦力对滑块所做的功为:)Ls(mgWm。(2)木板受力情况如图乙所示,摩擦力对木板所做的功为:smgWM。四、知识提炼导图:四、知识提炼导图:五、目标期望:五、目标期望:通过本节课的学习,希望同学们能够深刻理解功的概念,在具体的情景中判断功的正负,并熟练地进行功的计算。六、下讲预告:六、下讲预告:重力势能和动能【同步练习】【同步练习】(答题时间:45 分钟)1.下列有关
14、功的一些说法中,正确的是()。A.F 越大,做的功越多 B.位移越大,力对物体做的功越多 C.摩擦力一定对物体做负功 D.功的两个必要因素的乘积越大,力对物体做的功越多 2.一个力对物体做了负功,说明()。A.这个力一定阻碍物体的运动 B.这个力不一定阻碍物体的运动 C.这个力与物体运动方向的夹角90D.这个力与物体运动方向的夹角90 3.关于摩擦力和功,下列说法正确的是()。A.静摩擦力总是做正功,滑动摩擦力总是做负功 B.静摩擦力对物体不一定做功,滑动摩擦力对物体一定做功 C.静摩擦力对物体一定做功,滑动摩擦力对物体可能不做功 D.静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功 5 4.下列哪些情
15、况中力做的功为零?()A.向上抛出一物体,上升过程中,重力对物体做的功 B.卫星做匀速圆周运动时,卫星受到的引力对卫星所做的功 C.汽车加速前进时,车厢底部对货物的支持力对货物所做的功 D.汽车加速前进时,车厢底部摩擦力对货物所做的功 5.下列关于作用力、反作用力做功的问题中,说法正确的是()。A.作用力做功,反作用力也必定做功 B.作用力做正功,反作用力一定做负功 C.作用力做功的数值一定等于反作用力做功的数值 D.单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况 6.如图所示,物体 A、B 质量相同,与地面的动摩擦因数也相同,在力 F 作用下一起沿水平地面向右运动的位移为l,下列说法正确
16、的是()。A.摩擦力对 A、B 做的功一样多 B.A 克服摩擦力做的功比 B 多 C.F 对 A 做的功与 A 对 B 做的功相同 D.A 所受的合外力对 A 做的功与 B 所受的合外力对 B 做的功相同 7.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功的情况可能是()。A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功 8.如图所示,一物体以一定的初速度沿水平面由 A 点滑到 B 点,摩擦力做功为 W1;若物体从 A点沿两斜面滑到 B点,摩擦力做的总功为 W2,已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则()。A
17、.21WW B.21WW C.21WW D.都有可能 7.如图所示的电路,电源电压保持不变,将开关 S 闭合时,电流表的示数将_,电压表的示数将_。(填“变大”、“变小”、“不变”)8、如图所示的电路,RR124060,。电流表A1的示数是 0.2A,由此可知电压表的示数是_V,电流表A2的示数是_A。9、如图所示电路,闭合 S,当滑动变阻器滑片 P 向右移动时,电流表和电压表的变化情况是()A.电流表示数将变大,电压表的示数将变大 B.电流表示数将变小,电压表的示数将变大 C.电流表示数将变大,电压表的示数将变小 D.电流表示数将变小,电压表的示数将变小 10、某同学用电流表和电压表测甲、乙
18、两种导体的电阻后,得出如图所示图象,下列判断正确的是()A.RR甲乙 B.RR乙甲 C.RR甲乙 R1 R2 S A V R1 R2 S V A1 A2 6 D.条件不足,无法判断 11、如图所示电路,电阻 R1=5,滑动变阻器 R2的阻值范围 020,电源电压为 3V,且保持不变求:(1)电流表的最大示数和最小示数分别多大?(2)电压表示数的最大值和最小值 练习八练习八 1.将一台“220V100W”的电风扇,一个“220V100W”的充电器,一只“220V100W”的电烙铁分别接到家庭电路中,在相同的时间内,电流通过它们产生的热量最多的是()A电烙铁 B充电器 C电风扇 D一样多 2.一盏
19、电灯接在恒定电压的电源上,其功率为100W。若将这盏电灯先接在一段很长的导线后,再接在同一电源上,已知导线上损失功率是9 W,那么此时电灯实际消耗功率是()A91 W B小于 91 W C大于 91W D条件不足,无法确定 3.在家庭电路中,只让一个用电器正常工作 1h,能使标有 3000r/kwh 的电能表表盘转动 1500r,则此用电器所消耗的电能为 kwh。当在用电高峰时,此用电器两端的实际电压仅达到额定电压的 4/5,则实际功率与额定功率的比值为 。4.小华用电压表和电流表测量小灯泡的电功率,她用电源电压恒为 3V 的电池组,额定电压为 25V 的小灯泡等元件连成如图所示的电路实验中,
20、小华调节滑动变阻器时,发现当电压表的示数为 25V 时,小灯泡却不能正常发光请分析:在不改变电路连接情况下,当电压表示数为_V 时,小灯泡正常发光,若此时电流为03A,则该小灯泡的额定功率为_W 5.5.电阻R和电动机M相串联接到电压恒定的电路中,如图所示,电阻R与电动机的阻值相等,电路接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2 ,经过时间t,电流通过电阻R做功W1,产生的电热Q1;电流通过电动机M做的功W2,产生的电热Q2,则有 AU1U2 Q1=Q2 BW1=W2 Q1=Q2 CW1 W2 Q1 Q2 DW1 W2 Q1=Q2 6.一盏电灯直接接在恒压的电源上,其功
21、率为 100W,若将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,在导线上损失的电功率是 9W,那么此时电灯实际消耗的电功率 A等于 91W B小于 91W C大于 91W D条件不足,无法确定 7用电器 R1和 R2上都标有“6V”字样,它们的电流随电压变化关系如右图所示。若把 R1和 R2串联在电源电压为6V 的电路中工作,则用电器 R2的实际功率是 ()A、1.8W B、0.2W C、0.4W D、0.6W 8有一个直流电动机,把它接入 02V 电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是 0.4A,若把它接入 2V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是 1A。求:(1)电动机
22、正常工作时的输出功率。R M U 7(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)练习九练习九 1.在图 7 中,灯泡 L1和灯泡 L2是_ _ _联连接的。当电键 K 断开时,电压表的示数将_;电流表 A1的示数将_,电流表 A2 的示数将_(选填“增大”、“不变”或“减小”)。2.在如图 8 所示的电路中,当电键 K 断开时,电阻 R1与 R2是_联连接的。电键 K 闭合时,电压表的示数将_(选填“变小”、“不变”或“变大”)。3.在如图 9 所示的电路中,当电键 K 闭合后,电路中 A 表、V 表及灯泡亮度的变化情况。4
23、.在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键 K 后,灯 L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是()A灯 L1短路 B灯 L2短路 C灯 L1断路 D灯 L2断路 5.如图所示,闭合电键 K,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电流表的示数将_,电压表的示数将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。6如图甲所示电路中,电流表 A1与 A2内阻相同,A2与 R1串联当电路两端接在电压恒定的电源上时,A1的示数为 3A,A2的示数为 2A;现将A2改为与 R2串联,如图乙所示,再接在原来的电源上,那么()A.A1示数必增大,A2示数
24、必增大 B.A1示数必增大,A2示数必减小 C.A1示数必减小,A2示数必增大 D.A1示数必减小,A2示数必减小 7如图所示,D 为一插头,可接入电压恒定的照明电路中,a、b、c 为三只相同且功率较大的电炉,a 靠近电源,b、c 离电源较远,而离用户电灯 L 很近,输电线有电阻关于电炉接入电路后对电灯的影响,下列说法中正确的是 ()A使用电炉 a 时对电灯的影响最大 B使用电炉 b 时对电灯的影响比使用电炉 a 时大 C使用电炉 c 时对电灯几乎没有影响 D使用电炉 b 或 c 时对电灯影响几乎一样 8.如图所示,电路中开关K1接1,K2断开时,A灯最亮,B、D最暗且亮度相同现在将K1接2,
25、并将K2闭合,则 ()AA灯最亮,B灯最暗 BC灯最亮,B灯最暗 CA灯最暗,C灯最亮 DA灯最亮,D灯最暗 9.一盏电灯直接接在恒压的电源上,其功率为100W,若将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,在导线上损失的电功率是 9W,那么此时电灯实际消耗的电功率 A等于 91W B小于 91W C大于 91W D条件不足,无法确定 8 10在图示的电路中,电源电压恒为 U15V,电阻 R1、R2、R3的阻值均为 10,S 为单刀三掷电键,求下列各种情况下电压表的读数:(1)电键 S 接 B(2)电键 S 接 A(3)电键 S 接 C 11如图所示的电路中,U=12V,滑动变阻器 AB
26、 的总电阻为 42,现要使标着“6V 1.8W”的灯泡 L 正常发光,那么 A、P 间的电阻应为多少?此时滑动变阻器上消耗的功率多大?练习十练习十 1要测定某一导体的电阻,只要测出导体两端的_和通过导体的_,就可以用公式_计算出待测电阻的阻值,这种方法叫做_法 2如图甲为_表,乙为_表,闭合开关 S,当滑片 P 向_滑动时,甲表的示数变大,乙表的读数会_,电阻R0将_(选填“变大”“变小”或“不变”),在图上标出电表的正负接线柱 3给出下列实验器材:电流表(00.6 A,03 A)一只,电压表(03V,015V)一只,滑动变阻器(010)一个,电源(6V)一个,开关一个,导线若干用上述规格的仪
27、器来测量阻值约 8 的电阻要求实验时电表不超过其量程,且表的指针能超过表面刻度盘的中线(或靠近中线)(1)电流表应选用_量程,电压表选_量程(2)实验中滑动变阻器的阻值应不小于_(3)下列必要的实验步骤,合理排列的顺序是_ A闭合开关;B将测量出的数值填入表格中;C计算被测电阻的阻值;D读出电表所示的数值;E将滑动变阻器的阻值调到最大处;F断开开关,按电路图连接电路;G调节滑动变阻器,使电流表和电压表的指针指示合适的数值 4、如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通 a 和 b 时,观察电压表和电流表示数的变化,那么()A.若电压表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 a 9 B
28、.若电压表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 b C.若电流表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 a D.若电流表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 b 5.(1)某同学用伏安法测电阻xR两测量电路图电流表分别为内接和外接,其他条件都相同若用甲图电路,两表读数分别为 2.00 V 和 0.30 A;若用乙图电路,两表读数为 1.51 V 和 0.31 A为了使测出的电阻值误差较小,实验应选用图_所示电路选用此电路的测量值比真实值_(偏大或偏小)(2)右图给出了测量xR所用的全部器材请按照选好的电路用导线把所给器材连接起来,使之成为测量电路注意两个电表要选用适当量程(3)
29、这位同学用选好的电路进行测量,数据记录如下 次数 1 2 3 4 5 6 7 U(V)0.81 1.21 1.51 1.70 1.79 2.31 2.51 I(A)0.16 0.24 0.30 0.33 0.40 0.42 0.50 请在坐标图中画出U-I图线,并求出xR_ 初高中衔接初高中衔接物理测试物理测试 一、选择题(每题至少有一个选项是正确的。每题一、选择题(每题至少有一个选项是正确的。每题 3 3 分,共分,共 3636 分)分)1、A、B 两物体叠放在水平面上,水平力 F 作用于 A 上,使两者一起向右做匀速运动,下列说法正确的是();A、由于 A、B 一起做匀速直线运动,故 A、
30、B 间无摩擦力;B、A 对 B 的静摩擦力大小为 F,方向向右;C、B 对地面的滑动摩擦力的大小为 F,方向向右;D、B 物体受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力。2、在 2008 北京奥运会圣火传递活动中,现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的旗帜和附近的甲、乙两火炬照片,如图所示。根据他们的飘动方向,可以判断真确的是()A、甲火炬是静止的 B、甲火炬一定向右运动的 C、乙火炬是静止的 D、乙火炬一定向左运动的 10 3下列关于运动和力的说法中正确的是 A.将锤柄在石墩上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了 锤柄的惯性 B.竖直向上抛出后的排球,在空中向上运动的过程中受到的合
31、力方向向上 C.踢出去的足球还能在水平地面上继续运动,是因为足球具有惯性 D.物体的运动状态发生改变,该物体一定受到力的作用 4、如图所示,电源电压恒定,闭合开关 S1、S2,电压表示数为 9V,电流表示数为 1.5V;断开开关 S2,电压表示数为 6V,则 R1和 R2的阻值分别为 ()A6 欧 2 欧 B.6 欧 3 欧 C.4 欧 2 欧 D.4 欧 3 欧 5、用电线将电灯吊在天花板上,下述几对力中属于相互作用的是 ()A、电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力 B、电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力 C、电灯受到的重力和电灯对电线的拉力 D、电灯受到的重力和电线对电灯的拉力 6、在下列
32、现象中,物体运动状态不发生变化的是 ()A、汽车在公路上匀速转弯 B、熟透的苹果从树上落下 C、儿童公园里正在行驶的过山车 D、火车在平直轨道上匀速行驶 7、如图所示,纸带穿过打点计时器(每隔一定时间在纸带上打下一个点)与一木块左端相连,木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面(纸面)向右运动时,就能在纸带上打出一系列的点。图10中和是打点计时器先后打出的两条纸带,与其对应的测力计的示数分别为F1、F2,木块运动的速度分别为v1、v2,那么 A、F1F2,v1v2 B、F1=F2,v1v2 C、F1=F2,v1v2 D、F1F2,v1v2 8、如图 5 所示是“竹筷提米”实验玻璃杯和米被慢慢提起后,玻
33、璃杯受到重力的平衡力是 A、米对竹筷产生的压力 B、竹筷对米的摩擦力 C、米对玻璃杯的摩擦力 D、手对竹筷向上的提力 9、神舟七号返回舱在返回地面进入大气层时,打开降落伞后速度会迅速下降,做减 速运动。此时,返回舱受到大气阻力F和返回舱收到地球引力G的大小关系为()AFG B.F=G C.F下F C.上F向上,下F向上,上F下F D.上F向上,下F向下,上F下F 小结:静摩擦力方向的判断方法。四、知识提炼导图:四、知识提炼导图:摩擦力 (一)摩擦力在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这个力叫做摩擦力。(二)滑动摩擦力 产生条件:两物体间有相对运动 物体间有弹力 接触面不光滑。方向:与
34、物体相对运动方向相反。大小:NFF(三)静摩擦力 产生条件:物体之间有相对运动趋势;方向:与物体相对运动趋势方向相反;大小:大小在 0mf范围内,其中mf为最大静摩擦力。五、目标期望:五、目标期望:通过本节课的学习,希望同学们能进一步强化与加深对于摩擦力的概念 的理解,滑动摩擦力及静摩擦力大小的计算及方向的判断方法。六、六、下讲预告:下讲预告:牛顿第一定律问题 【同步练习】【同步练习】(答题时间:45 分钟)1.关于由滑动摩擦力公式推出的NfF/F,下面说法中正确的是()。A.动摩擦因数与摩擦力fF成正比,fF越大,越大 B.动摩擦因数与正压力NF成反比,NF越大,越小 C.动摩擦因数与摩擦力
35、fF成正比,与正压力NF成反比 D.动摩擦因数的大小由两物体接触面的粗糙情况及材料决定 2.用手握住竖直的瓶子,瓶子静止在手中,下面说法中正确的是()。A.手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B.手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力 C.手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大 D.手对瓶子的摩擦力一定大于瓶子的重力 3.关于滑动摩擦力,以下说法正确的是()。A.滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力总跟物体的重力成正比 C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 D.只有运动的物体才受到滑动摩擦力 4.某同学用弹簧测力计测得一木块重 5N,把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平地向右拉木块。(1
36、)当弹簧测力计读数为 1N 时,木块未被拉动,这时木块受到的是_摩擦力,大小是_N,方向_。36(2)当弹簧测力计读数为 2.1N 时,木块就要开始移动,此时木块受到的是_摩擦力,大小是_N,方向是_。(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧测力计的读数变为 2N,此时木块受到的是_摩擦力,大小是_N,动摩擦因数_。(4)若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数变为 3N,木块受到的是_摩擦力,大小是_N。(5)木块离开弹簧测力计继续滑动,这时受到的是_摩擦力,大小是_N。5.如图所示,物体 A、B 各重 10N,水平拉力N2F,N4F21,物体保持静止,则 A、B 间的静摩擦力大小为_N,B
37、 与地面间的摩擦力大小为_N。6.用弹簧测力计测定一个木块 A 和木块 B 间的动摩擦因数有如图甲、乙两种装置。(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力,两种情况中木块 A 是否都一定要做匀速运动?(2)若木块 A 均做匀速运动,图甲中 A、B 间摩擦力是否等于拉力aF?(3)若 A 和 B 的重力分别为 100N 和 150N,图甲中弹簧测力计读数为60N(当 A被拉动时),110FaN,求 A、B 间的动摩擦因数。7.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即1F、2F和静摩擦力作用,而且三个力的合力为零,其中N2F,N10F21。若撤去力1F,则木块在水平方向受到的合力
38、为多少?8.在下图中,质量为 20kg 的物体在动摩擦因数为 0.1 的水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左、大小为 10N 的拉力作用,则物体所受摩擦力为(g 取 10N/kg)()。A.10N,向右 B.10N,向左 C.20N,向右 D.20N,向左 对 后9.某人推着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为1fF,摩 擦轮的摩擦力为2fF;该人骑着自行车前进时,地面对前轮的力为3fF,对后轮的摩擦力为4fF,下列说法中正确的是()。A.1fF与车前进方向相同 B.2fF与车前进方向相同 C.3fF与车前进方向相同 D.4fF与车前进方向相同 (初升高)高一物理衔接班第(初升高)高一物理
39、衔接班第 5 5 讲讲牛顿第一定律问题牛顿第一定律问题 一、学习目标:一、学习目标:1.理解牛顿第一定律的内容和意义,知道亚里士多德的观点 2.知道伽利略理想实验及推理方法。3.明确惯性的概念,知道惯性是物体的固有属性。二、学习要点:二、学习要点:1.牛顿第一定律的理解。2.惯性概念的理解及利用惯性解释有关的现象。三、课程精讲:三、课程精讲:实验演示一:演示实验:在讲台上放一辆小车,使它处于静止状态。思考 1:怎样才能让小车运动起来呢?要用力去推它、或者 思考 2:从这个例子很容易得到:物体要运动,需要对它施加力的作用,那么力和运动之间关系如何呢?本节课来探究这个问题。实验演示二:【实验演示】
40、37(如图)让一个小车从斜面上滑下,斜面末端分别放毛巾、木板和玻璃板,让学生仔细观察实验现象。(一)伽利略理想斜面实验:理想实验:小结:伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验,但这个实验反映了一种物理思想,它是建立在可靠的事实基础之上的。以事实为依据,以抽象为指导,抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻地揭示了自然规律。题型题型 1 1:伽利略理想斜面实验的理解:例例 1 1、关于伽利略理想实验,以下说法中正确的是()。A.完全是理想的,没有事实为基础 B.是以可靠事实为基础的,经科学抽象,深刻反映自然规律 C.无须事实基础,只是理想推理 D.以上说法都不对 变式变式 1 1:理想实验有时能更深
41、刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,如图所示的斜面实验,其中有一个是实验事实,其余是推论。减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动。请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_(只要填写序号即可)。在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是()。A.是事实,是推论 B.是事实,是推论 C.是事实,是推论 D.是事实,是推论(二)牛顿第
42、一定律内容及理解:1、内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。2、如何理解牛顿第一定律:(1)明确了惯性的概念(2)确定了力的含义(3)定性揭示了力和运动的关系 题型题型 2 2:牛顿第一定律的理解问题:例 2、关于力与运动,下列说法中正确的是()A.静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受任何外力作用 B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态 C.当物体的运动状态改变时,物体一定受到外力作用 D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 变式变式 2 2:以下各说法中正确的是()A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B.不受
43、外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性 C.在水平地面上滑动的木块最终要停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果 D.物体运动状态发生变化时,物体必定受到外力的作用 变式变式 3 3:一个小球静止在列车车厢的水平桌面上,不计摩擦,当列车由静止状态突然启动时,小球将会向后运动,而小球并没有受到水平外力的作用,这是否与牛顿第一定律相矛盾?38(三)惯性与质量:演示:如图所示,一个玻璃杯内盛半杯水,上面盖一块塑料板,板上放一只鸡蛋,用小棒猛击塑料板,塑料板离杯飞出,鸡蛋却稳稳地落入杯中。这个实验说明了什么问题?演示:如图甲所示,小车上放置一个带轮的木块,使带轮木块与小车一起向右运动。当
44、小车被挡板制动时,观察会出现什么现象?演示:如图乙所示,小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被挡板制动时,车上的木块向右倾倒。1.惯性:物体保持这种原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。说明:(1)惯性是物体的固有属性(2)惯性与是否受力无关,与速度大小无关(3)惯性与运动状态无关 2.对于质量的理解:从物质角度理解:质量为物体所含物质的多少。从惯性角度理解:质量是决定物体惯性大小的唯一因素。题型题型 3 3:惯性概念的理解及利用惯性解释有关现象:例例 3 3、下列叙述中正确的是()。A.只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性 B.做变速运动的物体没有惯性 C.
45、力是改变惯性的原因 D.物体在任何情况下都具有惯性 变式变式 4 4:下列说法正确的是()。A.掷出的铅球速度不大,所以其惯性很小,可以用手去接 B.用力打出乒乓球速度很大,因此其惯性很大,不能用手去接 C.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下,是因为速度大的车惯性大 D.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下,是因为速度大的车状态变化大 变式变式 5 5:如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为 m1和 m2的两个小球(21mm),两小球原来随车一起运动。当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球()。A.一定相碰 B.一定不相碰C.不一定相碰 D.无法确定 变式变式 6
46、6:如图所示(俯视图),以速度 v 匀速行驶的列车车厢内有一光滑水平桌面,桌面上的 A 处有一小球。若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由 A 向 B 运动。则由此可判断列车()。A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶,向北转弯 C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯 四、知识提炼导图:四、知识提炼导图:39 五、目标期望:五、目标期望:通过本节课的学习,希望同学们能够深刻理解牛顿第一定律的含义,特别是伽利略理想斜面实验所展示的物理思想,在此基础上进一步强化对于惯性概念的理解并能解释相关的现象。六、下讲预告:六、下讲预告:牛顿第三定律问题 【同步练习】【同步练习】(答题时间:35 分钟)
47、1.一位同学说,被向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力,否则它不可能向上运动。你认为他的说法对吗?为什么?2.关于惯性,以下说法正确的是()A.人在走路时没有惯性,被绊倒时才有惯性 B.百米赛跑到达终点时不能立即停下来是由于有惯性,停下来后也就没有惯性了 C.物体在不受外力作用时有惯性,受到外力作用后惯性就被克服了 D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关 3.关于惯性有以下叙述,正确的是()。A.惯性是物体保持原来运动状态的力 B.速度越大物体的惯性也越大 C.不论在什么地方,质量越大惯性也越大 D.同一物体在地球上的惯性比在月球上大 4.下列情况中,物体运动状态发
48、生变化的是()。A.火车进站时 B.汽车转弯时 C.匀速上升的电梯 D.将物体沿水平方向抛出,物体在空中飞行时 5.以下说法正确的是()。A.物体所受合外力越大,其运动状态改变越快 B.物体同时受到几个力作用时,其运动状态可能保持不变 C.物体运动状态改变时,物体一定受到外力作用 D.物体的运动状态发生变化时,物体所受外力也会随之发生变化 40 6.从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔,依次放出 a、b、c 三个球,不考虑空气阻力,站在地面上的人看到它在空中的排列情况是下图中的哪一个?()7.下列物体所受合力为零的是()。A.做匀速直线运动的物体 B.沿斜面匀速上行的物体 C.细绳一端拴
49、一小球,另一端固定,让小球在光滑水平面上做圆周运动 D.停在斜坡上的汽车 8.火车在平直轨道上沿直线匀速前进,在密封的没有空气流动的车厢内点燃了一支卫生香,则车里乘客看到卫生香所冒的烟的运动情况应是()。A.一边上升一边向前飘 B.一边上升一边向后飘 C.只是上升不向任何一边飘 D.无法确定 9.在车厢的顶板上用细绳挂着一个小球,如图所示,在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断:(1)细线竖直悬挂_。(2)细线向图中左方偏斜_。10.把一本较厚重的书用细绳扎一圈,然后将细绳的一端悬挂起来,另一端用手牵着。先迅速用力将细绳一拽,看看细绳的哪一段断开,再来一次,但注意拉力慢慢逐渐加大,直到细
50、绳被拉断,看看又是细绳的哪一段断开。比较两次拉断细绳的结果,想想这是为什么。41(初(初升高)高一物理衔接升高)高一物理衔接班第班第 6 6讲讲牛顿第三定律牛顿第三定律 一、学习一、学习目标:目标:1.清楚力的作用是相互的,清楚作用 力 与反作用力的概念。2.理解牛顿第三定律的确切含义,会 用 它解决简单的问题。3.会区分平衡力、作用力与反作用力。二、学习二、学习要点:要点:1.掌握牛顿第三定律并会用它分析 实 际问题。2.区别平衡力、作用力和反作用力。三、课程三、课程精讲:精讲:思考 1:力 是 怎样 定 义的?实验演示 1:取两块海绵进行实验,对齐并相互挤压,可以观察到其形状发生了变化,为