高中物理必修一第四章总结.pptx

第四章力与运动第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律第一定律1亚里士多德的观点亚里士多德的观点即力是维持物体运动的原因即力是维持物体运动的原因观观点点的的提提出出是是很很自自然然的的我我们们从从周周围围的的事事情情出出发发，很很容容易易就就会会得得到到这这个个结结论论如如车车不不推推就就不不走走，门门不不拉拉不不开开等等这这种种观观点点统统治治人人们们的的思思想想有两千年有两千年 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(1)伽利略的理想实验伽利略的理想实验伽伽利利略略对对于于“运运动动与与力力的的关关系系”构构思思出出如如下下图图所所示示的的“理理想想实实验验”将将轨轨道道弯弯曲曲成成曲曲线线ABC的的形形状状，在在轨轨道道的的一一边边释释放放一一颗颗钢钢珠珠，如如果果不不存存在在摩摩擦擦力力，钢钢珠珠将将上上升升到到与与A点点相相同同高高度度的的C点点，若若将将轨轨道道的的倾倾角角减减小小，弯弯曲曲成成曲曲线线ABD或或曲曲线线ABE，小小球球最最高高将将同同样样上上升升到到与与A点点同同高高度度的的D点点或或E点点，路路程程增增大大了了假假如如将将轨轨道道弯弯曲曲成成一一侧侧水水平平，钢钢珠珠就就再再也也达达不不到到原原来来的的高高度度，如如果果不不存存在在摩摩擦擦力力，将将永永远远运动下去运动下去 栏栏目目链链接接2伽利略的观点伽利略的观点物物体体一一旦旦具具有有某某一一速速度度，没没有有加加速速和和减减速速的的原原因因，这这个速度将保持不变这里所指的减速的原因就是摩擦力个速度将保持不变这里所指的减速的原因就是摩擦力直直到到17世世纪纪，意意大大利利科科学学家家伽伽利利略略才才指指出出这这种种说说法法是是错错误误的的，他他分分析析到到：运运动动的的车车停停下下来来是是由由于于摩摩擦擦力力的的原原因因，运运动动物物体体减减速速的的原原因是摩擦力因是摩擦力 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(1)伽利略的理想实验伽利略的理想实验(2)伽伽利利略略根根据据“理理想想实实验验”断断言言：小小球球应应该该以以恒恒定定的的速速率率永永远远运运动动下下去去在在水水平平面面上上做做匀匀速速运运动动的的物物体体并并不不需要用外力来维持需要用外力来维持(3)伽伽利利略略的的“理理想想实实验验”是是一一个个以以可可靠靠的的事事实实为为基基础，把础，把实验与逻辑推理实验与逻辑推理和谐地结合在一起和谐地结合在一起.目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例1 (双双选选)关关于于伽伽利利略略理理想想斜斜面面实实验验的的说说法法正正确确的的是是()A完全是理想的，没有事实为基础的完全是理想的，没有事实为基础的B是是以以可可靠靠事事实实为为基基础础的的，经经科科学学抽抽象象，深深刻刻反反映映自然规律的自然规律的C有力地否定了亚里士多德的观点有力地否定了亚里士多德的观点D伽利略理想斜面实验，现在是可以做出的实验了伽利略理想斜面实验，现在是可以做出的实验了 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接3牛顿第一定律的内容牛顿第一定律的内容一一切切物物体体总总保保持持匀匀速速运运动动状状态态或或静静止止状状态态，直直到到有有外外力力迫使它改变这种状态为止迫使它改变这种状态为止(1)牛牛顿顿第第一一定定律律不不是是由由实实验验直直接接总总结结出出来来的的规规律律，它它是是牛牛顿顿以以伽伽利利略略的的理理想想实实验验为为基基础础，在在总总结结前前人人的的研研究究成成果果、加之丰富的想象而推理得出的一条理想条件下的规律加之丰富的想象而推理得出的一条理想条件下的规律 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例2 2 以下说法正确的是以下说法正确的是()A物体不受外力作用时，一定处于静止状态物体不受外力作用时，一定处于静止状态B要要物物体体运运动动必必须须有有力力作作用用，没没有有力力的的作作用用，物物体体将静止将静止C要要物物体体静静止止必必须须有有力力作作用用，没没有有力力的的作作用用，物物体体将运动将运动D物物体体不不受受外外力力作作用用时时，总总保保持持原原来来的的匀匀速速直直线线运运动状态或静止状态动状态或静止状态 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(2)牛牛顿顿第第一一定定律律成成立立的的条条件件是是物物体体不不受受外外力力，是是理理想想条条件件下下物物体体所所遵遵从从的的规规律律，物物体体所所受受合合外外力力为为零零与与物物体体不不受任何外力作用是等效的受任何外力作用是等效的(3)它它揭揭示示了了运运动动和和力力的的关关系系：力力是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原原因因，而而不不是是产产生生运运动动的的原原因因，也也不不是是维维持持物物体体运运动动的的原因，即力是产生加速度的原因原因，即力是产生加速度的原因 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(4)惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性。惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性。质量是物体惯性大小的量度，质量是物体惯性大小的量度，惯性不是力惯性不是力 与物体的受力情况及运动状态无关；与物体的受力情况及运动状态无关；变变 式式练练 习习2(双选双选)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A牛顿第一定律是实验定律牛顿第一定律是实验定律B牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C惯性定律与惯性的实质是相同的惯性定律与惯性的实质是相同的D物体的运动不需要力来维持物体的运动不需要力来维持 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习3关于运动和力的关系，下列说法中正确的是关于运动和力的关系，下列说法中正确的是()A力是使物体产生运动的原因力是使物体产生运动的原因B力是使物体维持运动的原因力是使物体维持运动的原因C力是使物体保持静止的原因力是使物体保持静止的原因D力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例3 3 下下列列关关于于物物体体惯惯性性的的说说法法中中哪哪些些是是正正确确的的()A力可以改变物体的惯性力可以改变物体的惯性B物体静止时没有惯性物体静止时没有惯性C人造地球卫星有惯性人造地球卫星有惯性D太空中飘荡的宇航员没有惯性太空中飘荡的宇航员没有惯性 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习4交交通通法法规规规规定定，坐坐在在小小汽汽车车前前排排的的司司机机和和乘乘客客都都应应在在胸胸前前系系上上安安全全带带，这这主主要要是是为为了了减减轻轻下下列列哪哪种种情情况况出出现现时时，可可能对人造成的伤害能对人造成的伤害()A车速太快车速太快 B车速太慢车速太慢C紧急刹车紧急刹车 D突然启动突然启动 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接第四章力与运动第四章力与运动第四节牛顿第二定律第四节牛顿第二定律 4.牛顿第二定律牛顿第二定律(1)内内容容：物物体体的的加加速速度度跟跟合合外外力力成成正正比比，跟跟物物体体的的质质量成反比量成反比(2)公式：公式：Fma.(在国际单位制下在国际单位制下)(3)牛顿第二定律是一条实验定律牛顿第二定律是一条实验定律(4)a与与F同向同向 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例1 下列说法正确的是下列说法正确的是()A物体的速度为零时，合外力一定为零物体的速度为零时，合外力一定为零B物体的合外力为零时，速度一定为零物体的合外力为零时，速度一定为零C物体的合外力减小时，速度一定减小物体的合外力减小时，速度一定减小D物体的合外力减小时，加速度一定减小物体的合外力减小时，加速度一定减小 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接5 5 理解牛顿第二定律的理解牛顿第二定律的“五性五性”（1）同向性：加速度的方向与力的方向始终一致）同向性：加速度的方向与力的方向始终一致（2）同同体体性性：加加速速度度和和合合外外力力(还还有有质质量量)是是同同属属一一个个物体的物体的（3）瞬瞬时时性性：加加速速度度与与力力是是瞬瞬间间的的对对应应量量，即即同同时时产产生、同时变化、同时消失生、同时变化、同时消失 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接无明显形变产生的弹力能突变，如无明显形变产生的弹力能突变，如“绳绳”和和“线线”的弹力；的弹力；有明显形变产生的弹力不能突变，如有明显形变产生的弹力不能突变，如“弹簧弹簧”和和“橡皮绳橡皮绳”的弹力的弹力（4）独独立立性性：当当物物体体受受到到几几个个力力的的作作用用时时，各各力力将将独独立立地地产产生生与与其其对对应应的的加加速速度度，而而物物体体表表现现出出来来的的实实际际加加速速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果度是物体所受各力产生加速度叠加的结果（5）因因果果性性：力力是是物物体体产产生生加加速速度度的的原原因因，加加速速度度是是力作用在物体上所产生的一种效果力作用在物体上所产生的一种效果 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接6 6用牛顿定律解题的一般步骤用牛顿定律解题的一般步骤（1）明确研究对象；）明确研究对象；（2）进行受力分析和运动状态分析；）进行受力分析和运动状态分析；（3）求合力或求加速度；）求合力或求加速度；（4）由）由F合合ma列方程求解列方程求解 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例3 3 质质量量为为1 kg的的物物体体静静止止在在水水平平面面上上，若若用用4 N的的水水平平拉拉力力拉拉它它，刚刚好好能能匀匀速速运运动动，若若将将此此力力增增加加至至6 N，则则(1)物物体体的的加加速速度度是是多多少少？(2)若若撤撤去去拉拉力力，物物体体的的加加速速度度大小又是多少？大小又是多少？目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接第四章力与运动第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用第五节牛顿第二定律的应用7 7 用牛顿运动定律解决两类基本问题用牛顿运动定律解决两类基本问题(1)(1)动力学的两类主要问题：动力学的两类主要问题：已知物体的受力情况，确定物体的运动状态；已知物体的受力情况，确定物体的运动状态；已知物体的运动情况，确定物体的受力情况；已知物体的运动情况，确定物体的受力情况；目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(2)已知物体的受力情况，确定物体的运动状态已知物体的受力情况，确定物体的运动状态在在受受力力情情况况已已知知的的情情况况下下，要要求求判判断断出出物物体体的的运运动动状状态态或或求求出出物物体体的的运运动动速速度度或或位位移移处处理理这这类类问问题题的的基基本本思思路路是是：先先求求出出几几个个力力的的合合力力，由由牛牛顿顿第第二二定定律律求求出出加加速速度度，再由运动学的公式求出速度或位移再由运动学的公式求出速度或位移 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习1(2014陕陕西西高高一一)如如图图所所示示，质质量量为为2 kg的的物物体体放放在在水水平平地地板板上上，在在F14 N的的水水平平拉拉力力作作用用下下，沿沿地地板板恰恰好好能能匀匀速速运运动动若若改改用用F210 N的的力力沿沿水水平平方方向向拉拉此此物物体体使使它由静止开始运动，求：它由静止开始运动，求：目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习(1)此物体的加速度；此物体的加速度；(2)F2作用作用4 s时物体运动的速度大小时物体运动的速度大小 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(3)已知物体的运动情况，确定物体的受力情况已知物体的运动情况，确定物体的受力情况对对于于第第二二类类问问题题，在在运运动动情情况况已已知知的的情情况况下下，要要求求判判断断出出物物体体的的未未知知力力的的情情况况，其其解解题题的的思思路路一一般般是是：已已知知加加速速度度或或根根据据运运动动规规律律求求出出加加速速度度，再再由由牛牛顿顿第第二二定定律律求求出出合合力力，从从而而确确定定未未知知力力，至至于于牛牛顿顿第第二二定定律律中中合合力力的的求求法法可用力的合成和分解或正交分解法可用力的合成和分解或正交分解法 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例2 2 如如图图所所示示，质质量量m2 kg的的物物体体静静止止于于水水平平地地面面的的A处处，A、B间间距距L20 m，用用大大小小为为30 N，沿沿水水平平方方向向的外力的外力F拉此物体，经拉此物体，经t02 s拉至拉至B处处(取取g10 m/s2)求：求：(1)物体与地面间的动摩擦因数物体与地面间的动摩擦因数(2)若物体到达若物体到达B点时撤去点时撤去F，则物体还能滑行多远？，则物体还能滑行多远？目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习3(2014广广州州天天河河高高一一)一一质质量量m2 kg小小物物块块从从斜斜面面的的A点点由由静静止止开开始始滑滑下下，滑滑到到斜斜面面底底端端B点点后后沿沿水水平平面面再再滑滑行行一一段段距距离离停停下下来来若若物物块块与与斜斜面面、水水平平面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为0.5，斜斜面面AB两两点点之之间间的的距距离离s25 m，斜斜面面的的倾倾角角37(sin 370.6，cos 370.8)斜斜面面与与水水平平面面平平滑滑连连接接，不不计空气阻力计空气阻力g10 m/s2求：求：(1)物块在斜面上下滑过程中的加速度大小；物块在斜面上下滑过程中的加速度大小；(2)物块滑到物块滑到B点时的速度大小；点时的速度大小；(3)物块在水平面上滑行的时间物块在水平面上滑行的时间 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接第四章力与运动第四章力与运动第六节超重和失重第六节超重和失重8 8 超重与失重现象超重与失重现象产生超重的原因产生超重的原因当当物物体体具具有有向向上上的的加加速速度度a a(向向上上加加速速或或向向下下减减速速运运动动)时时，支支持持物物对对物物体体的的支支持持力力(或或悬悬绳绳的的拉拉力力)为为F F.由由牛牛顿顿第第二二定律可得定律可得F Fmgmgmama，所以所以F Fm m(g ga a)mgmg.由由牛牛顿顿第第三三定定律律知知，物物体体对对支支持持物物的的压压力力(或或对对悬悬绳绳的的拉力拉力)F Fmgmg.目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接产生失重的原因产生失重的原因当物体具有向下的加速度当物体具有向下的加速度a a(向下加速或向上减速运动向下加速或向上减速运动)时，时，支持物对物体的支持力支持物对物体的支持力(或悬绳对物体的拉力或悬绳对物体的拉力)为为F F.由牛顿第由牛顿第二定律可知二定律可知mgmgF Fmama，所以所以F Fm m(g ga a)mgmg.由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉或对悬绳的拉力力)F Fmgmg.当物体具有向下的加速度当物体具有向下的加速度a ag g时，则时，则F F0 0，物体处于完全，物体处于完全失重状态失重状态例例1 (2014广广东东肇肇庆庆高高一一)(双双选选)如如图图所所示示，电电梯梯中中的的人人随随电电梯梯匀匀速速向向上上运运动动，快快到到目目标标楼楼层层时时，电电梯梯匀匀减减速速直直至至停停止止，在在电电梯梯匀匀减减速速运运动动过过程程中中，下下列列说说法法正正确确的的是是()目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 A电梯中的人的加速度方向竖直向下电梯中的人的加速度方向竖直向下 B电梯中的人的加速度方向竖直向上电梯中的人的加速度方向竖直向上 C电梯中的人处于超重状态电梯中的人处于超重状态 D电梯中的人处于失重状态电梯中的人处于失重状态 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接第四章力与运动第四章力与运动第七节力学单位第七节力学单位9几个概念几个概念(1)基基本本单单位位：选选定定的的几几个个基基本本物物理理量量(力力学学中中选选长长度度、质量、时间质量、时间)的单位的单位(2)导导出出单单位位：由由基基本本物物理理量量和和物物理理公公式式推推导导出出来来的的物物理量的单位理量的单位(3)单位制：由基本单位和导出单位一起组成单位制单位制：由基本单位和导出单位一起组成单位制 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接2国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位国国际际单单位位制制由由7个个基基本本单单位位，2个个辅辅助助单单位位和和19个个具具有有专专门门名名称称的的导导出出单单位位组组成成，其其中中与与力力学学有有关关的的基基本本单单位位有有三三个个，它们是长度单位它们是长度单位(m)、质量单位、质量单位(kg)、时间单位、时间单位(s)目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接物理量及符号物理量及符号单位名称单位名称单位符号单位符号长度长度l米米m质量质量m千克千克kg时间时间t秒秒s电流强度电流强度I安安(培培)A热力学温度热力学温度T开开(尔文尔文)K物质量物质量M摩摩(尔尔)mol发光强度发光强度I坎坎(德拉德拉)Cd 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接国际单位制基本单位国际单位制基本单位力学中的国际单位制基本单位力学中的国际单位制基本单位 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例1下列说法中错误的是下列说法中错误的是()A在在力力学学中中，力力是是基基本本概概念念，所所以以力力的的单单位位“牛牛顿顿”是力学单位制中的基本单位是力学单位制中的基本单位B因因为为力力的的单单位位是是牛牛顿顿，而而1 N1 kgm/s2，所所以以牛牛顿是个导出单位顿是个导出单位C各各物物理理量量采采用用国国际际单单位位，通通过过物物理理公公式式最最后后的的运运算结果一定为国际单位算结果一定为国际单位D物物理理公公式式不不仅仅确确定定了了物物理理量量之之间间的的数数量量关关系系，同同时也确定了物理量间的单位关系时也确定了物理量间的单位关系 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接解解析析：“力力”虽虽然然是是力力学学中中一一个个最最基基本本的的概概念念，但但它它的的单单位位“牛牛顿顿”却却不不是是力力学学中中的的基基本本单单位位，所所以以A错错误误力力学学中中的的基基本本单单位位是是千千克克、米米、秒秒，其其他他皆皆为为导导出出单单位位物物理理公公式式不不仅仅确确定定了了物物理理量量之之间间的的数数量量关关系系，同同时时也也确确定定了了物物理理量量之之间间的的单单位位关关系系已已知知量量采采用用国国际际单单位位，通通过过物物理理公公式式最最后后的的运运算算结结果果一一定定为为国国际际单单位位，单单位位制制在在力力学学计计算算中中的的意意义义正正在在于于此此，B、C、D正确正确答案：答案：A 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习2在在国国际际单单位位制制中中，功功率率的的单单位位“瓦瓦”是是导导出出单单位位，用用基本单位表示，正确的是基本单位表示，正确的是()A焦焦/秒秒 B牛牛米米/秒秒C千克千克米米2/秒秒2 D千克千克米米2/秒秒3 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