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高一物理牛顿第三牛顿、力学单位制、超重和失重人教版知识精讲
高一物理牛顿第三牛顿、力学单位制、超重和失重人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
第四节 牛顿第三牛顿 第五节 力学单位制 第七节 超重和失重
二. 知识要点:
知道力的作用是相互的知道作用力和反作用力的概念。理解牛顿第三定律的确切含义。能用它解决简单的问题,能区分平衡力跟作用力和反作用力。
知道什么是单位制,知道力学中三个基本物理量及三个基本单位,认识单位制在物理计算中的作用。掌握国际单位制中力学的三个基本单位及学过的导出单位。
知道什么是超重和失重,知道产生超重和失重的条件,了解应用。
三. 学习中注意点:
1. 力的作用是相互的同时发生。
(1)力的作用是相互的。任何物体间发生相互作用,都不是独立的单向的,如甲对乙施力,同时乙对甲有作用力,因为有甲施力,乙受力,也就有了乙对甲的作用,乙是施力物,甲为受力物,这一对力互为依存,缺一个另一个就不存在。只要甲对乙施力,必然有乙对甲的反作用。同时发生孤掌难鸣就是这个道理。
(2)物体间的作用互为作用与反作用。甲对乙施一个力叫作用力,乙对甲的作用叫反作用力。平等对调也可以。
作用力与反作用力同时产生,不存先后的区别。从性质看有主动(因)和被动(果)之分。如在划船时,船靠岸要停下来,人用力推河岸主动施力,同时船受反作用力,人、船获得一个被动力。但两个力不分先后,正是有主动施力与被动受力容易造成先后的误解。
2. 牛顿第三定律:
内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等方向相反,作用在一条直线上。
表达式:
意义:牛顿第三定律说明了力作用的独立规律。
作用反作用力性质及特征:
性质1:作用力反作用力分别作用于两个物体上。
性质2:作用力反作用力同时存在同时消失。
性质3:作用力反作用力成对出现互为依存。
特征1:作用反作用力大小相等。
特征2:作用反作用力总是方向相反的。
特征3:作用反作用力总是作用在一条直线方向上。
特征4:作用反作用力是同性质的力。
作用力与反作用力间关系不以物体的性质,运动状态为转变。
3. 作用反作用力与平衡力:
相同点:
(1)都说两个力间关系。 (2)都有等大反向关系。
不同点:
(1)作用点不同:平衡力作用在一个物体,作用反作用力作用在两个物体上。
(2)性质关系不同:平衡力的性质可以不同,作用反作用力性质相同。
(3)作用效果关系不同:平衡力作用效果互相抵消,作用反作用力效果不能抵消。
4. 力学单位制:
(1)基本物理量:反映物理学基本问题的物理量。如力学中有三个基本物理量:质量、时间、长度。一般运动都是这三个基本物理量发生变化或组合发生变化。
(2)基本单位:每一个物理量都可以用不同的单位表示大小,其中一种最直接简单的叫基本单位,其它叫辅助单位。
长度(L)——cm、m、km。
质量(M)——g、kg、t。
时间(T)——s、min、h。
(3)导出单位。根据物理概念(定义)或规律确定各物理量间的关系,由此确定的单位关系组合叫导出单位。如压强单位为,电阻单位。
速度单位,单位是。
(4)单位制。由基本单位和导出单位按一定关系构成的系统叫单位制,如我国历史上曾用丈、尺、寸,表示长度用斤、两表示质量,用时、刻表示时间长短,物理历史上曾用cm、g、s制。如速度是,力的单位是(达因)(),现在都统一为国际制(SI制)。
(5)SI制:m、kg、s制,速度单位为,力的单位为(牛顿)。
(6)单位制的作用,一是简化计算:
如牛顿第二定律中,若质量单位不是kg,加速度单位不是,公式中,计算中就繁琐,当这些单位都是国际制基本单位时。
二是可以通过单位检验结果表达式反映的规律是否正确,如若推出自由落体位移公式,可以验证是错的。
5. 超重与失重:
(1)超重现象:物体对支持物的作用力大于其重力的现象叫超重,人对地面压力大于重力叫超重,举重时人对地面压力大于人的体重不叫超重。
产生原因:物体在竖直方向有向上的加速度时产生超重现象。由牛顿第二定律第三定律不难分析出结论。
(2)失重现象:物体对支持物的作用力小于重力的现象叫失重,手拉单杠对地面压力减小不叫失重。
完全失重:对支持物作用力为零(通常是在空中自由下落)叫完全失重。
研究超重和失重有重要意义。
【典型例题】
[例1] 在牛顿第二定律公式中,若质量单位为克、加速度单位是厘米 / 秒2,比例系数k值为多少,若质量单位为克、加速度单位为米 / 秒2。比例系数k值为多少?
解:按规定,中,若m单位为g,a单位为,,,。
若m单位为克(g),a单位为米 / 秒2()则
∴
*k值依m、a单位变化,为简化计算统一为国际制单位。
[例2] 在下面的物理量和单位中:
① 密度;② 牛顿;③ 米/秒;④ 加速度;⑤ 长度;⑥ 质量;⑦ 千克;⑧ 帕
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