《力與運動》九年級物理的教案
一：知識點梳理
1、 牛頓第一定律：
(1) 牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力的作用的時候，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
(2)説明：
A、牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上，通過進一步推理而概括 出來的，且經受住了實踐的檢驗 所以已成為大家公認的力學基本定律之一。但是 我們周圍不受力是不可能的，因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一定律。
B、牛頓第一定律告訴我們：物體不受力，可以做勻速直線運動，物體做勻速直線運動可以不需要力，即力與運動狀態無關，所以力不是產生或維持運動的原因。
(3)伽利略斜面實驗：
⑴三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是：保證小車開始沿着平面運動的速度相同。
⑵實驗得出得結論：在同樣的條件下，平面越光滑，小車前進得越遠。
⑶伽利略的推論是：在理想情況下，如果表面絕對光滑，運動物體將以恆定不變的速度永遠運動下去。
⑷伽科略斜面實驗所使用的獨特方法在實驗的基礎上，進行理想化推理。(也稱作理想實驗法)，它標誌着物理學的真正開端。
2、慣性：
(1)定義：物體保持運動狀態不變的性質叫慣性。
説明：慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小隻與物體的質量有關，與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關。
(2)慣性與慣性定律(牛頓第一定律)的區別：
A、慣性是物體本身的一種屬性，而慣性定律是物體不受力時遵循的運動規律。
B、任何物體在任何情況下都有慣性，(即不管物體受不受力、受平衡力還是非平衡力);慣性定律成立是有條件的，即物體不受任何外力時。
3、二力合成：
(1)合力：一個力產生的作用效果跟幾個力共同作用產生的效果相同，這個力就是那幾個力的合力。
分力：組成合力的每一個力叫分力。
(2)同一直線上二力的合成：
A、同一直線上;方向相同的兩個力的合力，大小等於這兩個力的大小之和，方向跟這兩個力的方向相同，即F=F1+F2.
B、同一直線上;方向相反的兩個力的合力，大小等於這兩個力的大小之差，方向跟較大的那個力的方向相同，即F=F1--F2.
(3)物理研究方法：力的合成運用了等效替代的研究方法。
4、二力平衡：
1、定義：一個物體在受到兩個力的作用時，如果能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態我們就説該物體處於平衡狀態，簡稱二力平衡。
2、二力平衡條件： 當一個物體受到兩個力的作用時，二力平衡的條件是：兩個力大小相等，方向相反、作用在同一條直線上。
3、平衡力與相互作用力比較：
相同點：①大小相等
②方向相反
③作用在一條直線上
不同點：平衡力作用在一個物體上，可以是不同性質的力;
相互力作用在不同物體上，是相同性質的力。
5、力和運動狀態的關係：
物體受力條件 物體運動狀態 説明
力不是產生(維持)運動的原因
受非平衡力
合力不為0 力是改變物體運動狀態的原因
二：重點、難點突破
1、 牛頓第一定律：
例1：關於牛頓第一定律説法正確的是( )
A、直接證明牛頓第一定律的實驗是做不出來的，因此該定律不能肯定是正確的。
B、直接證明牛頓第一定律的實驗雖然不能做出來，但是可以經過科學推理而得出，因此該定律是正確的。
C、直接證明牛頓第一定律的實驗是可以做出來的，因此該定律肯定是正確的。
D、選用優質的材料，一定能用實驗來直接證明該定律。
解析：牛頓第一定律是在實驗的基礎上，經過科學推理得出的一條物體運動規律，由於我們身邊的物體都要受到多個力的作用，不受任何外力的物體實際上並不存在，因而這一規律不能用實驗來直接驗證，然而大量的事實和現象間接證明了這一規律是正確的。故選項B是正確的。
答案：B
小練習：
1、一個物體在力的作用下沿直線作變速運動，如果所有力同時消失，物體將( )
A.立即靜止 B.作勻速直線運動
C.作加速運動 D。作減速運動
2、火車在平直的軌道做勻速直線運動，一名乘客在車廂豎直向上跳起，那麼這名乘客的落地點( )
A. 在起跳點後方
B. 在起跳點前方
C. 仍在起跳點位置
D. 在起跳點的兩側
答案：1、B 2、C
2、 慣性：
例2：學習了慣性知識後，小明有了如下認識，其中下列説法正確的是( )
A、物體運動時的慣性比靜止時的慣性大
B、任何物體在任何情況下都有慣性
C、地球上的物體都有慣性，在太空行走的宇航員沒有慣性
D、自由下落的物體沒有慣性
解析：慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小隻與物體的質量有關，與物體是否受力、受力大小、是否運動以及運動速度大小等因素都沒有關係。因而可以判斷，選項B是正確的。
答案：B
小練習：
1、子彈從槍膛中射出後，能繼續向前運動一段，這是由於( )
A.子彈有慣性 B.火藥有推動力
C.地球有吸引力 D.空氣有阻力
2、安全氣囊是現代轎車上一項新技術裝置，安裝在轎車方向盤內，特定情況下會蹦出來，以保護人體免受硬物撞擊而受傷.在下列哪種情況下，它最有可能蹦出來( ).
A.轎車啟動時
B.轎車在高速公路上行駛時
C.轎車在盤山公路上緩慢行駛時
D.轎車前端與其他物體發生猛烈碰撞時
答案：1、A 2、D
3、 力的合成：
例3：用300N的豎直向上的力提重物，若物體受到的合力大小是100N，則物體受的重力是( ).
A.100N B.400N C.200N D.200N或400N
解析： 通過對重物進行受力分析可知，重物受的重力與拉力在同一直線上且方向相反，根據同一直線上方向相反的兩個力的合成，合力大小等於這兩個分力的大小之差.當合力方向向上時，F合=F拉一G，G=F拉一F合=200N;當合力方向下時F合=GF拉，G=F合+F拉=400N.
答案：D
小練習：
1、沿水平直線運動的物體在同一直線上的兩個力的作用下，運動速度越來越小，若
F1=8N，F2=12N，且方向相反，那麼兩個力的合力大小為 N，方向與運動方向相 。
2、 一人在小車前用200N的力沿水平方向拉車，另一人在車後用100N的力沿水平方向推車，使小車沿直線前進，則小車在水平方向受到的這兩個力的合力是____N，合力的方向是_____。
答案：1、4 相反 2、300 水平向前
4、 二力平衡：
例4：一本物理書放在課桌上，靜止時，下列各對力中屬於平衡力的是( )
A、書對桌面的壓力和桌面對書的支持力
B、桌子受到的重力和地面對桌子的支持力
C、書受到的重力和書對桌面的壓力
D、書受到的重力和桌面對書的支持力
解析：根據二力平衡的條件：作用在統一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、作用的同一條直線上，這兩個力就相互平衡。因而平衡力必須是作用在同一物體上的力，選項A、C中的兩個力不是作用在同一物體上的，因而不是平衡力;課桌受到三個力的作用：重力、支持力和書本對桌面的壓力，在這三個力的作用下處於平衡狀態，故選項B也是錯誤的;桌上的課本只受到兩個力的作用：重力和桌面對它的支持力，在這兩個力的作用下處於靜止狀態，因而這兩個力平衡。
答案：D
小練習：
1、、將一金屬塊掛在彈簧秤的掛鈎上，當它們一起豎直向上作勻速運動時( )
A.金屬塊所受的重力大於彈簧秤對金屬塊的拉力
B.金屬塊所受重力小於彈簧秤對金屬塊的拉力
C.金屬塊所受的重力跟彈簧秤對金屬塊的拉力是一對平衡力
D.金屬塊所受的重力跟金屬塊對彈簧秤的拉力是一對平衡力
2、下面説法中正確的是( ).
A.靜止的物體一定沒有受到力的作用
B.運動的物體受到的力一定不是平衡力
C.物體的運動狀態發生改變時，一定會受到力的作用
D.運動物體如果沒有受到力的作用，就會慢慢停下來
答案：1、C 2、C
三：綜合訓練
一：填空題：
1、人站在公交車上，當汽車突然啟動時，人會向 倒，這是因為人的腳和車廂底面的 ，使腳的底部隨車一起__________，可是人的上半身由於_______而保持原來的靜止狀態，所以人出現上述現象。
2、桌上放一個所受重力為3牛頓的茶杯，桌子對它的支持力大小也是3牛頓，茶杯受的合力大小是 _________ 。
3、北方冬天，人們常用狗拉雪橇。一條狗用200N的水平拉力拉着重2000N的雪橇在雪面上勻速向東前進，雪橇受到地面的摩擦力大小是 ，方向是 。此時，雪橇受到的重力和 是一對平衡力，這個力的大小為 N,方向是 。
4、踢足球時，球離開了腳後仍能運動是由於_____要保持原來的運動狀態，球在地上越滾越慢最終停止運動是由於______的緣故.
5、用一個彈簧秤拉一個物體，使物體沿水平方向向東做勻速直線運動，彈簧秤的示數是10N，則物體所受到的摩擦力的大小為 ，方向是 ，拉力和摩擦力的合力為 ;如果把拉力的大小增加到20N，則物體所受合力的大小為 ，方向 ;如果把拉力撤掉，在車沒有停下來以前，合力為 。
6、 在光滑的水平面上，一個重為50N的物體以0.8m/s的速度做勻速直線運動，則該物體在水平方向上受到的合力為__ N;若該物體在10N的水平推力作用下，靜止在粗糙的水平面上，則受到的合力為____ N，受到的摩擦力為_____ N。
7、 17世紀意大利科學家 在實驗的基礎上通過推理得出：在水平面上運動的物體，如果表面 ，物體受到的阻力 ，物體的速度將保持不變，永遠運動下去。
8、一起重機以3m/s的速度勻速將重2000N的物體吊起，鋼絲繩上的拉力是 ，在空中又是以2m/s的速度沿水平方向勻速移動5m，在此過程中鋼絲繩上拉力是 ，最後以5m/s速度勻速下降，鋼絲繩上拉力是 。
9、傘兵從飛機艙跳出，未開傘時，下落速度越來越大，是因為受到 作用的緣故;開傘一段時間後勻速下落，如圖6-1所示，是因為受到一對 力作用的緣故。
圖6-1
10、如圖6-2所示，質量為3kg的物體被200N的水平力壓在豎直牆壁上靜止不動，則此時物體受到的摩擦力大小為 N，方向是 ;若將水平壓力減小為100N，此時物體剛好勻速下滑，則物體受到摩擦力大小為 N，方向是 。(g取10N/kg)
二：選擇題：
1、在勻速行駛的火車上，一位乘客發現自己正上方的車廂頂棚上有一小水滴正要下落，這滴水下落後，將要( )
A、此乘客的座位前面 B、此乘客的座位後面
C、此乘客的頭上 D、此乘客的左側肩膀上
2、推動重100N的玩具車在水平桌面上以0.5m/s的速度做勻速直線運動，已知物體受到的桌面阻力是20N，則水平推力的大小為( )
A 、10N B、 20N C、 80N D、 120N
3、下列哪種情況下汽車是受平衡力的作用( )
A、 汽車快慢不變的繞過市民廣場的綠島
B、汽車啟動時，速度由1m/s增大到4m/s
C、 汽車以40km/h的速度在水平公路上做直線運動
D、汽車進站時，速度慢慢減小到停站
4、將一金屬塊掛在彈簧秤的掛鈎上，當它們一起豎直向上作勻速運動時( )
A.金屬塊所受的重力大於彈簧秤對金屬塊的拉力
B.金屬塊所受重力小於彈簧秤對金屬塊的拉力
C.金屬塊所受的重力跟彈簧秤對金屬塊的拉力是一對平衡力
D.金屬塊所受的重力跟金屬塊對彈簧秤的.拉力是一對平衡力
5、下列關於平衡力和物體運動的説法正確的是( )
A、物體在平衡力作用下，一定保持靜止狀態
B、物體運動狀態沒有改變，物體一定沒有受受到力的作用
C、作用在物體上的兩個力的三要素完全相同，這兩個力一定不是平衡力
D、兩個力的大小相等、方向相反、作用在一條直線上，兩個力一定是平衡力。
6、建築工地的起重機正勻速吊起一個工件，工件的質量為100kg，則起重機的鋼絲繩受到的拉力的大小和方向( )
A、100N，方向豎直向上 B、 980N，方向豎直向下
C、100N，方向豎直向下 D、 980N，方向豎直向上
7、一個在水平地面上滾動的小球，由快變慢最後停下來，這是因為( )
A.沒有力對它作用的緣故 B.摩擦力使它改變了運動狀態
C.重力使它改變了運動狀態 D.它的慣性逐漸減小
8、關於力和運動的關係，下列説法是否正確 ( )
A.當物體所受合力為零時，物體的運動方向一定不變，運動快慢可以改變
B.當物體所受合力為零時，物體的運動快慢一定不變，運動方向可以改變
C.當物體所受合力為零時，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態
D.物體受到力的作用，他的運動狀態一定改變
9、一個物體在力的作用下沿直線作變速運動，如果所有力同時消失，物體將( )
A.立即靜止 B.作勻速直線運動
C.作加速運動 D。作減速運動
10、關於慣性，下面説法正確的是 ( )
A.一切物體在沒有受到外力作用時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性
B.射出的子彈離開槍口後，仍繼續高速前進，是因為子彈受到慣性的作用
C.汽車關閉發動機後，仍能繼續前進是由於汽車的慣性大於它受到的阻力
D.一切物體在任何情況下都具有慣性
三、實驗探究題
1、在研究牛頓運動定律的實驗中(如圖3所示)，小車從同一斜度及同一高度下滑，在不同材料上繼續運動，分別停止在圖示位置上，則：
(1)使小車從同一高度滑下是為了 。
(2)小車在不同平面上通過的距離不等，這表明了 。
(3)由實驗可以得到的推論 。
四：作圖題
1、圖6-6中物體重20N，在10N水平拉力作用下沿地面向右做勻速直線運動，畫出物體受力示意圖。
圖6-6
2、如圖6-7所示，水平桌面上放着一個質量為3千克的金屬球，球靜止不動，畫出金屬球的受力示意圖。
圖6-7
五：綜合題
1、在水平路面上有一輛小車，質量為500kg，運動時受到的阻力是車重的0.05倍，問：
(1)當用200N的水平力拉小車時，小車靜止不動，此時小車受到的阻力和合力分別是多大?
(2)當小車作勻速直線運動時，水平拉力多大?
(3)當用350N水平向左的力拉靜止的小車時，小車將作什麼運動?此時小車所受的合力多大?方向如何?
2、閲讀下列短文，回答問題：
汽車剎車之後
現代社會汽車大量增加，發生交通事故的一個重要原因是遇到意外情況時，車不能立即停止。司機從看到情況到肌肉動作操作制動器來剎車需要一段時間，這段時間叫反應時間;在這段時間內汽車要保持原速前進一段距離，叫反應距離，從操縱制動器剎車，到車停下來，汽車又要前進一段距離，這段距離叫制動距離(如圖10-13示)。
下面是一個機警的司機駕駛一輛新的國產紅旗牌小轎車在乾燥的水平公路上以不同的速度行駛，測得的反應距離和制動距離如下表：
(1)汽車在正常行駛時，車輪與地面之間會產生 汽車運動的力。小轎車剎車後，由於 ，小轎車會繼續向前滑行一段距離。
(2)利用以上數據，估算出司機的反應時間大約為 s。
(3)分析上表數據可知，影響汽車制動距離的主要因素是 。
(4)為了提醒司機行車安全，在高速公路的轉彎處都設有減速慢行的警示牌，請簡要説明警示牌的提示語藴涵的物理道理。
一：填空題
1、後 摩擦力 向前運動 慣性
2、0N
3、200N 向西 支持力 2000N 豎直向上
4、慣性 受到摩擦力
5、10N 向西 0N 10N 向東 10N
6、0 0 10
7、伽利略 絕對光滑 為零
8、2000N 2000N 2000N
9、重力 平衡力
10、30 豎直向上 30 豎直向上
二：選擇題：
1、C 2、B 3、C 4、C 5、C 6、B 7、B 8、C
9、B 10、D
三：實驗探究題
1、 (1)達到水平面時運動快慢一樣;
(2)受阻力大小不等;
(3)如果不受阻力，將快慢不變地一直運動下去。
四：作圖題
1、物體共受到四個力的作用：重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f，其中G和N是一對平衡力，F和f是一對平衡力。受力示意圖如圖6-10所示
圖6-10
2、見圖6-11：
圖6-11
五：綜合題
1、(1)小車靜止不動時，所受到的拉力和摩擦阻力是一對平衡力，阻力f1=F1=200N，合力等於0;
(2)小車做勻速直線運動時，所受拉力和摩擦阻力是一對平衡力，拉力F2=f2=0.05G=0.05500kg10N/kg=250N;
(3)小車將向左做加速運動，此時合力F合=350N-250N=100N
2、(1)阻礙 慣性
(2)0.6
(3)車速
(4)防止汽車由於慣性而衝出公路
