第八章力和運動一、牛頓第一定律1、牛頓第一定律：（也叫慣性定律）牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，得出了牛頓第一定律，其內(nèi)容是：一切物體在沒有受到力的作用的時候，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。說明：【實驗設(shè)計】如圖，給水平桌面鋪上粗糙不同的物體，讓小車從斜面頂端從靜止開始滑下。觀察小車從同一高度滑下后，在不同表面運動的距離?！緦嶒灲Y(jié)論】平面越光滑，小車運動的距離越遠，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。【推論】如果運動中的物體不受力，它將保持勻速直線運動?！咀⒁馐马棥咳齻€小車需要從斜面同一高度滑下，原因是保證小車到達斜面底端時的速度相同。這利用了控制變量法。伽科略斜面實驗的卓越之處不是實驗本身，而是實驗所使用的獨特方法在實驗的基礎(chǔ)上，進行理想化推理（也稱作理想化實驗）。它標志著物理學(xué)的真正開端。A、牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進一步推理而概括出來的，且經(jīng)受住了實踐的檢驗，所以已成為大家公認的力學(xué)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、牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體不受力的情況下，原來靜止的物體將保持靜止狀態(tài)；原來運動的物體，不管原來做什么運動，物體都將做勻速直線運動。C、牛頓第一定律告訴我們：物體做勻速直線運動可以不需要力，即力與運動狀態(tài)無關(guān)，所以力不是產(chǎn)生或維持運動的原因。2、慣性：定義：物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。說明：慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關(guān)。慣性不是力，“慣性力”、“在慣性作用下”或“受到慣性”、“克服慣性”等說法是錯誤的。利用慣性的實例：跳遠運動員的助跑、用力可以將石頭甩出很遠、騎自行車蹬幾下后可以讓它滑行。防止慣性的實例：小型客車前排乘客系安全帶、車輛行駛要保持距離、包裝玻璃制品要墊上很厚的泡沫塑料、汽車限速、汽車禁止超載。解釋慣性現(xiàn)象的基本步驟：確認研究對象原來處于什么狀態(tài)；其中的哪個物體（或物體的哪一部分）受何種力，運動狀態(tài)發(fā)生何種改變；哪個物體（或物體的哪一部分）由于慣性繼續(xù)保持原來的運動狀態(tài)； 發(fā)生了何種現(xiàn)象（或造成了何種結(jié)果）二、二力平衡1、幾個力平衡：物體在受幾個力的作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力是平衡力。2、平衡狀態(tài)：物體如果處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。3、定義：物體在受到兩個力的作用時，如果能保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)稱二力平衡。4、二力平衡條件：二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個力在一條直線上?？梢杂冒俗指爬ā巴?、等大、反向、共線”。5、實驗：探究二力平衡的條件【實驗設(shè)計】在一個光滑的桌面上放一輛小車，小車兩端分別用細線拴住，通過定滑輪與等質(zhì)量的砝碼連接，觀察小車的運動情況。把小車轉(zhuǎn)一個角度，過一會兒，松開手，觀察小車的運動狀態(tài)。【實驗結(jié)論】二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反，并且在同一條直線上?！咀⒁馐马棥繉嶒炓诠饣淖烂嫔线M行，目的是使實驗更加準確、可靠（排除摩擦帶來的影響）。定滑輪的作用：改變力的方向。6、平衡力與相互作用力比較：相同點：大小相等；方向相反；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(zhì)的力；相互作用力作用在不同物體上，是相同性質(zhì)的力。7、力和運動狀態(tài)的關(guān)系：物體受力條件物體運動狀態(tài)說明受平衡力運動狀態(tài)不變靜止勻速運動力不是產(chǎn)生（維持）運動的原因受非平衡力運動狀態(tài)改變運動快慢改變運動方向改變力是改變物體運動狀態(tài)的原因8、判斷二力是不是平衡力的兩種方法：（1）根據(jù)二力平衡的條件：若二力滿足“同物、等大、反向、共線”的條件，就是一對平衡力。（2）根據(jù)二力平衡的定義：若物體在二力作用下，處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，就是一對平衡力。9、根據(jù)物體的受力情況推斷物體的運動狀態(tài)：（1）如果物體在不受任何力或者受到平衡力作用時，則物體保持靜止或勻速直線運動。（2）如果物體受到非平衡力的作用時，則物體的運動狀態(tài)一定會改變，如做變速運動、曲線運動等。10、根據(jù)物體的運動狀態(tài)推斷物體的受力情況：（與上面的判斷思維過程正好相反）（1）當物體處于靜止或做勻速直線運動時，則物體不受任何力或者受到平衡力的作用。（2）當物體的運動狀態(tài)改變時，則物體一定受到了非平衡力的作用。三、滑動摩擦力1、定義：兩個互相接觸的物體，當它們做相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力叫做滑動摩擦力。2、摩擦力分類：靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力。3、摩擦力的方向：摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反。4、產(chǎn)生的條件：第一：兩物體相互接觸。 第二：兩物體相互擠壓，發(fā)生形變，有彈力。 第三：兩物體發(fā)生相對運動或相對運動趨勢。 第四：兩物體間接觸面粗糙。4、在相同條件（壓力、接觸面粗糙程度相同）下，滾動摩擦比滑動摩擦小得多。5、測量滑動摩擦力：測量原理：二力平衡條件測量方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力就等于滑動摩擦力的大小。 結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。該研究采用了控制變量法。由前兩結(jié)論可概括為：滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關(guān)。6、應(yīng)用：增大摩擦力的方法有：增大壓力、增大接觸面變粗糙、變滾動摩擦為滑動摩擦。減小摩擦的方法有：減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動（滾動軸承）、使接觸面彼此分開（加潤滑油、氣墊、磁懸?。?