力運動與力知識點詳解

演講人：日期：力運動與力知識點詳解目錄CONTENTS力運動基本概念力的分類與施力方式牛頓第一定律（慣性定律）解讀牛頓第二定律（加速度定律）剖析牛頓第三定律（作用與反作用定律）闡釋摩擦力對物體運動影響探討總結(jié)回顧與拓展延伸01力運動基本概念力是物體間的相互作用，這種作用能夠改變物體的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。力的定義力具有物質(zhì)性、相互性、矢量性和同時性。物質(zhì)性指力不能脫離物體而單獨存在；相互性指力總是成對出現(xiàn)，作用力和反作用力同時存在；矢量性指力有大小和方向；同時性指力的作用效果同時發(fā)生。力的性質(zhì)力的定義及性質(zhì)運動狀態(tài)描述通過位置、速度和加速度等物理量來描述物體的運動狀態(tài)。位置描述物體在空間中的位置，速度描述物體運動的快慢和方向，加速度描述物體速度的變化。運動狀態(tài)分類根據(jù)運動軌跡可分為直線運動和曲線運動；根據(jù)速度是否變化可分為勻速運動和變速運動；根據(jù)加速度是否變化可分為勻變速運動和變加速運動。運動狀態(tài)描述與分類牛頓第一運動定律（慣性定律）一個物體如果沒有受到外力作用，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。牛頓第二運動定律（加速度定律）物體的加速度與作用在其上的力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，且加速度的方向與力的方向相同。牛頓第三運動定律（作用與反作用定律）兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，且作用在同一直線上。牛頓運動定律簡介慣性系與非慣性系非慣性參考系非慣性參考系是相對于某慣性參考系作非等速直線運動的參考系。在非慣性系中，描述物體的運動規(guī)律時，除了外力外，還需引入慣性力（包括牽連慣性力和科氏慣性力）來修正牛頓運動定律。慣性參考系慣性參考系是指相對于某個慣性參考系，進(jìn)行物體運動描述的參照系。在慣性系中，牛頓運動定律成立，即物體的運動狀態(tài)不會因參考系的選擇而改變。02力的分類與施力方式接觸力需要兩個物體相互接觸才能產(chǎn)生的力，如彈力、摩擦力等。非接觸力兩個物體不接觸也能產(chǎn)生的力，如重力、電磁力等。接觸力與非接觸力重力地球吸引物體的力，與質(zhì)量成正比，方向始終豎直向下。彈力物體發(fā)生形變后恢復(fù)原狀的力，大小與形變程度有關(guān)，方向與形變方向相反。摩擦力兩個相互接觸的物體在相對運動或嘗試相對運動時產(chǎn)生的阻礙運動的力，與接觸面的粗糙程度和正壓力有關(guān)。重力、彈力、摩擦力特點分析萬有引力任何兩個物體之間都存在引力，大小與兩物體的質(zhì)量乘積成正比，與兩物體間距離的平方成反比。電磁力電荷間的相互作用力，包括電力和磁力，變化復(fù)雜，具有吸引和排斥的特性。萬有引力與電磁力探討力的作用點不同，產(chǎn)生的效果也會不同。力的作用點力的方向力的合成與分解力的方向決定了物體的運動狀態(tài)，要準(zhǔn)確施加。多個力同時作用時，要考慮它們的合力效果，以及如何將一個力分解為多個分力。施加力時注意事項03牛頓第一定律（慣性定律）解讀01慣性定義物體保持其運動狀態(tài)不變的屬性，即物體抵抗其運動狀態(tài)改變的性質(zhì)。慣性概念及表現(xiàn)形式02表現(xiàn)形式保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到受到外力作用而改變。03慣性大小因素物體的慣性大小與其質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，改變其運動狀態(tài)所需的外力也越大。強(qiáng)調(diào)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因。定律要點適用于所有物體，無論大小、形狀或運動狀態(tài)。適用范圍任何物體都要保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。完整表述牛頓第一定律內(nèi)容表述汽車剎車時乘客前傾汽車剎車時，乘客由于慣性會繼續(xù)保持原來的運動狀態(tài)，因此會向前傾。投擲鉛球的運動軌跡投擲鉛球時，鉛球由于慣性會沿著投擲方向飛行，直到受到空氣阻力和重力等外力作用而改變運動軌跡。自行車穩(wěn)定行駛自行車在行駛過程中，由于慣性會保持穩(wěn)定的行駛狀態(tài)，不會因微小的外力干擾而輕易改變方向。生活中慣性現(xiàn)象舉例在慣性系中，牛頓第一定律成立，即物體不受外力作用時，將保持靜止或勻速直線運動。慣性系定義在慣性系中，物體的運動狀態(tài)不會自發(fā)改變，除非受到外力的作用。慣性系下物體運動特點在非慣性系中，由于存在加速度，物體將受到慣性力的作用，因此牛頓第一定律不成立。慣性系與非慣性系區(qū)別慣性系下物體運動規(guī)律01020304牛頓第二定律（加速度定律）剖析加速度定義加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，等于速度變化量與所用時間的比值。加速度單位在國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒（m/s2）。加速度計算可以通過速度變化量和時間的比值來計算加速度，即a=Δv/Δt。加速度矢量性加速度是矢量，既有大小又有方向，方向與速度變化量的方向一致。加速度概念引入及計算牛頓第二定律公式a=F/m和F=m×a，分別用于求解加速度和力。公式變形公式意義揭示了力、質(zhì)量和加速度三者之間的定量關(guān)系，即力越大、質(zhì)量越小，加速度越大；反之則越小。F=ma，表示物體所受合力F與其質(zhì)量m和加速度a的乘積相等。牛頓第二定律公式表述力和質(zhì)量對加速度影響分析010203力對加速度的影響根據(jù)牛頓第二定律，力是產(chǎn)生加速度的原因，力越大則加速度越大，力越小則加速度越小。質(zhì)量對加速度的影響質(zhì)量是物體慣性大小的量度，質(zhì)量越大則物體慣性越大，越難改變其運動狀態(tài)，因此加速度越??；反之則越大。加速度與物體受力關(guān)系加速度的方向與物體所受合力的方向相同，大小與合力大小成正比。根據(jù)牛頓第二定律公式a=F/m，已知物體所受合力和質(zhì)量，可直接求解加速度。已知力求加速度根據(jù)公式F=ma，已知物體加速度和質(zhì)量，可求解物體所受合力。已知加速度求力對于復(fù)雜問題，先對物體進(jìn)行受力分析，確定物體所受合力，再根據(jù)牛頓第二定律求解加速度或力。受力分析法典型問題求解方法05牛頓第三定律（作用與反作用定律）闡釋作用力物體對物體的作用，有力就有施力物體和受力物體，兩物體間通過不同的形式發(fā)生相互作用如吸引、相對運動、形變等而產(chǎn)生的力。反作用力與作用力相對，力總是成對出現(xiàn)的，其中一個力（叫做作用力）對應(yīng)的大小相等、方向相反的力叫做反作用力。作用力和反作用力定義牛頓第三定律內(nèi)容表述相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。01該定律是由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出的。02牛頓第三運動定律和第一、第二定律共同組成了牛頓運動定律，闡述了經(jīng)典力學(xué)中基本的運動規(guī)律。03010203走路時，人向后蹬地，地同時給人向前的反作用力，使人前進(jìn)。游泳時，人向后劃水，水同時給人向前的反作用力，使人前進(jìn)。開車時，車輪向后推地面，地面同時給車輪向前的反作用力，使車前進(jìn)。生活中作用與反作用現(xiàn)象舉例物體處于平衡狀態(tài)時，它所受的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。平衡狀態(tài)下物體受力特點平衡狀態(tài)下物體加速度為零，即物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。平衡狀態(tài)下物體所受合力為零，即物體所受的所有作用力與反作用力相互抵消。06摩擦力對物體運動影響探討產(chǎn)生條件兩物體相互接觸并擠壓，發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢，且接觸面粗糙。摩擦力分類摩擦力產(chǎn)生條件及分類靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力。靜摩擦力發(fā)生在物體相對靜止但具有相對運動趨勢時；滑動摩擦力發(fā)生在物體相對運動時；滾動摩擦力發(fā)生在物體滾動時。0102大小與外力相等，方向與外力相反，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，不產(chǎn)生運動但消耗能量。靜摩擦力大小與正壓力成正比，方向與物體運動方向相反，產(chǎn)生運動并消耗能量，可用公式f=μN(yùn)計算（f為滑動摩擦力，μ為摩擦系數(shù)，N為正壓力）?；瑒幽Σ亮o摩擦力和滑動摩擦力比較大小計算方法根據(jù)摩擦力的性質(zhì)，靜摩擦力大小等于外力，滑動摩擦力大小與正壓力成正比。方向判斷方法摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反，即與接觸面相切并阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的方向。摩擦力大小計算方法和方向判斷VS減小接觸面粗糙度、減小正壓力、使接觸面脫離或采用滾動代替滑動等。增大摩擦力措施增大接觸面粗糙度、增大正壓力、選用摩擦系數(shù)大的材料等。在實際應(yīng)用中，需根據(jù)具體情況選擇合適的措施來調(diào)整摩擦力的大小。減小摩擦力措施減小或增大摩擦力措施07總結(jié)回顧與拓展延伸力的基本概念力是物體之間的相互作用，具有大小、方向和作用點三要素。力的合成與分解同一直線上力的合成，互成角度力的合成，力的平行四邊形定則。牛頓運動定律慣性定律、加速度定律和作用-反作用定律，解釋物體運動狀態(tài)改變的原因。力與運動的關(guān)系力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因。關(guān)鍵知識點總結(jié)回顧物體在多個力作用下的運動情況分析，運用力的合成與分解方法解決問題。例題1牛頓運動定律的應(yīng)用，根據(jù)已知條件求解物體的加速度或受力情況。例題2力與運動的關(guān)系分析，判斷物體在不同運動狀態(tài)下所受的力及其作用效果。例題3典型例題解析010203拓展延伸：