导图社区 力与运动
力与运动的思维导图就在这儿,如牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
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力与运动的思维导图,如牛顿第一定律:一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性,一切物体都有惯性。
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力与运动
牛顿第一定律
观点的演变
亚里士多德:物体运动需要力来维持
伽利略:物体的运动不需要力来维持(实验+逻辑推理)
笛卡尔:力可以改变物体的运动状态。物体不受力时,做匀速直线运动
牛顿:力是改变物体运动状态的原因。物体不受力时,处于静止或匀速直线运动
内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
含义
力不是维持物体运动的原因
力是改变物体运动状态的原因
一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性,一切物体都有惯性
注:质量是惯性的唯一量度,质量大惯性大,质量小惯性小
探究a与F、m之间的关系
标题字母的含义
a:小车获得的加速度 F:小车受到的拉力 m:小车的质量(包含小车上附加的砝码)
实验方法
控制变量法
测量物理量
小车质量m
使用工具:托盘天平
小车受到拉力F
用细线下面所挂钩码的重力,近似地看作小车所受拉力 (前提条件:M<<m,M是钩码的质量,m是小车的总质量,<<是远小于)
小车获得的加速度
纸带法(利用纸带上的点迹计算a)
实验中出现的几个问题
平衡摩擦力不够(斜面倾角偏小)
平衡摩擦力过度(斜面倾角过大)
钩码质量太大
实验结论
m一定时,a与F成正比,即a∝F(∝:正比于)
F一定时,a与1/m成正比,即a∝1/m(a与m成反比)
牛顿第二定律
物体加速度的大小跟它受到作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力相同
表达式
F合=ma
物理含义
力是产生加速度的原因
补充
”牛顿“的含义:使质量为1kg的物体产生1m/s²的加速度需要的力为1N(1N=1kg·m/s²)
理解牛顿第二定律
同体性
公式中F、m、a必须是统一研究对象
矢量性
加速度a的方向与合外力F方向相同
瞬时性
a与合外力F同时产生、同时消失、同时变化(a和合外力F是瞬时对应关系)
独立性
当物体受到几个力的作用时,各力将独立产生与之对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果
注意
由a=F/m可知,在相同情况下,a与F成正比,a与m成反比,但不能说a与△v成正比,与△t成反比(a=△v/△t)
当合外力F变化时,a立即变化,但v不能突变
绳子上的力可以突变,弹簧上的力不能突变
力学单位制
概念梳理
基本量
被选定的物理量
基本单位
基本量的单位
导出量
根据物理关系由基本量推导出的物理量
导出单位
导出量的单位
国际单位制SI
国际单位中规定的7个基本量及其单位
国际单位制中的导出量及其基本单位
速度v:米/秒(m/s)
加速度a:米/秒²(m/s²)
力F:牛顿(kg·m/s²)
其他的基本单位(基本量的其他单位,不是国际单位
长度
km、cm、mm......
时间
h、min......
质量
t、g
牛顿运动定律的应用
从受力情况确定运动情况
物体受力情况→牛顿第三定律(F合=ma)→加速度→运动学公式→物体运动情况
物体受力情况:1、确定研究对象 2、受力分析,画力的示意图 3、力的分解,合成求合力
铅笔、直尺作图,一重二弹三摩擦四其他,用到三角函数
运动学公式
从运动情况确定受力情况
物体运动情况→运动学公式→加速度→牛顿第三定律(F合=ma)→物体受力情况
超重与失重
概念与理解
视重
测力计的示数反映了物体对支撑物的压力
实重
物体实际的重力的大小
失重
物体对支持物的压力(对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象
特征:视重<实重
超重
物体对支持物的压力(对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象
特征:视重>实重
完全失重
当加速度a=g(大小约为9.8m/s²,方向竖直向下)时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)为0的现象
超重和失重的本质
超重与失重现象不仅仅是一种表象,所谓超重与失重,只是拉力(或支持力)的增大而减小,是“视重”的改变。
无论是超重还是失重,物体所受的重力都没有变化
判断超重与失重的方法:只看a的方向,a方向向上表示超重,a方向向下表示失重
物理学中,体重、重量指的是重力G,体重计的读数指的是力