自然科学基础知识 第一单元 运动和力ppt课件.ppt

《自然科学基础知识 第一单元 运动和力ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自然科学基础知识 第一单元 运动和力ppt课件.ppt（156页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、一、运动的描述,1、参照物：在描述运动时，假定不动的物体叫参照物。,机械运动：物体相对于别的物体的位置的改变叫机械运动。,2、质点和位移,3、标量和矢量,4、平均速度和瞬时速度,二、简单运动的规律,1、加速度,匀变速直线运动,2、自由落体运动,牛顿三大定律的意义： 牛顿三大定律是力学中重要的定律，它是研究经典力学的基础，而对现实则是揭示了力与运动的关系，使人可以精确掌握力及其作用，实现了机械的制造，推动了工业革命，导致现代化进程飞速进展 。,上页,返回,三、牛顿第一定律,历史回顾：,牛顿第一定律,1哲人亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因这种观点持续了两千年。,2伽利略的观点：物体的运动不

2、需要力来维持，力是改变物体速度的原因 伽利略的观点是通过理想实验总结出的。,上页,返回,一个简单而又复杂的问题,“我的车为什么总要停下呢？”,照这看来亚里士多德是正确的啊！？,上页,返回,伽利略通过斜面实验得到推论：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候，它的速度保持不变，并且一直运动下去,亚里士多德观点的错误：来自于日常经验所带来的错误认识伽利略观点的正确：理想斜面实验的支持,上页,返回,1牛顿第一定律的表述：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止 物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势 ，物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律 。,上页

3、,返回,请用惯性知识解释下图现象：,行驶在公路上的汽车，当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续运动状态，所以人会前倾。,解释：,1力的概念及其基本特性2常见力产生的条件、大小、方向、作用点3受力分析方法4力的合成与分解5平衡概念及平衡条件6平衡条件的应用方法,四、力和重力,强调在力的大小相同的情况下，力的方向不同、作用点不同，产生的效果均可能不同。,2、力的矢量性,（1）知道测量力的方法：测力计、传感器,（2）力的单位和符号。,（3）知道力是矢量，力的三要素。,（d）标出力的符号及数值,（3）会画力的图示。,（a）选定标度,（b）从作用点沿力的方向画一条有向线段

4、，根据标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加刻度。,（c）在线段的一段加箭头表示力的方向。,（2）动力效果使物体运动状态发生改变,3、力的作用效果,（1）静力效果使物体发生形变,（2）画力的图示的步骤,4、力的分类,（1）按性质命名,（2）按作用效果命名,（3）按作用方式命名,5、力的图示和示意图,（1）力的图示和示意图的区别,难点剖析 ：,1、力的概念及其基本特性 （1）定义：力是物体对物体的作用。 （2）力的作用效果：力作用于物体可以使受力物体“形状发生改变”；可以使受力物体“运动状态（速度）发生改变”。 （3）力的三要素：影响力的“使物体变形”和“使物体变速”效果的因素有：大小

5、、方向和作用点，我们把影响力的作用效果的上述三个因素称为“力的三要素”。 （4）力的表示方法：对于抽象的力概念，通常可以用“力的图示”的方法使之形象化：以有向线段表示抽象的力。,在研究与力相关的物理现象时，应该把握住力概念的如下基本特性,（1）相互性：（2）瞬时性：（3）独立性：（4）物质性：（5）矢量性：,重力,随高度的增大而减小,1产生的原因，大小、方向、作用点,2知道g的物理意义,知道g值随纬度的增大而增大，,注意：非质量分布均匀物体的重心与形状和质量的分布有关系。它的重心不一定在其几何重心，也不一定在物体上（健身圈、乒乓球等）。会用悬挂法及二力平衡的知识，确定不规则形状物体的重心。,3

6、重心。,质量分布均匀物体重心的位置。,形状规则、质量分布均匀的物体，重心就在几何重心上。,可简单介绍重力和万有引力的关系强调重力不是地球物体的吸引力，而是万有引力的一个分力强调竖直向下的方向不是指向地心的方向,五、弹力和摩擦力,（1）弹性形变、范性形变。识别不同种类的形变。明确弹力产生的条件及原因，区分形变物体、弹力的施力物体、受力物体,（2）弹力、产生的条件；知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力；会区分形变物体、施力物体、受力物体， 并能画出不同情况下上述弹力的方向。（分析不同形状接触面的压力、支持力，绳子、轻杆的弹力等）,下列各情况中，A、B面对球是否有弹力作用？（球静止，球光滑）,竖直绳,

7、典型例题,例、如图所示，均匀的球静止于墙角，若竖直墙是光滑的，而水平地面是粗糙的试分析球所受到的力。,适用范围：弹性限度内。,（3）通过实验了解在弹性限度内形变量越大弹力越大；,通过实验得出弹簧弹力与形变量成正比；,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律，f=kx （或 F=k x ）,k：弹簧的劲度系数。,含义是：弹簧每伸长或压缩单位长度时产生的弹力,x：弹簧的形变量。,原长、弹簧长、形变量的区别,几个具体的细节3、研究静摩擦力大小的实验 1）、特点 2）、最大静摩擦力与滑动摩擦力关系,例. 判断A物所受摩擦力的有无及方向（接触面均不光滑）,A,v,v,A,v,F,v,A,A,摩擦力

8、方向的判断,2、常见力产生的条件、大小、方向、作用点力学范围内的三种常见力：重力、弹力和摩擦力。,3、受力分析方法“隔离法” 一重力、二弹力，三摩擦力的次序物体受力情况分析的依据： 根据力的产生条件来判断； 根据力的作用效果来判断； 根据力的基本特性来判断。,难点剖析 ：,=三位同学,六、力的合成与分解,以前我们在哪里也用过“等效”思想,曹冲称象,为什么称出石头的重量就可以知道大象的重量呢？,因为大象作用于船的压力与石头作用于船的压力所产生的作用效果是一样，也即是说它们是等效的。因此只要称出石头的重量就可以知道大象的重量了,F,等效替代 效果相同,合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时，我

9、们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。,力的合成求几个力的合力的过程叫做力的合成。,说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。,F合=F1+F2=7N,最简单的力合成问题,两个分力同向相加,两个分力反向相减,F合=F1-F2=1N,最简单的力合成问题,力的合成规律,方向在同一直线上的几个力的合成运算,使用直接加减的方法,同向相加,反向相减,?,如果两个力不在同一直线上如何求合力？,问题：1、怎样保证合力与分力等效？ 2、力的大小怎样知道？ 3、力的方向如何让

10、确定？,互成角度的两个力合成的方法：,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。,平行四边形定则,作法：,F,大小：长度,方向：角度,多力合成的方法：,F12,F123,F1234,先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力,逐次合成法,思考：合力是否一定比分力大？,合力与分力间夹角关系：,0时，即F1、F2共线同方向： F合F1F2 合力方向与两个力的方向相同,180时，即F1、F2共线反方向： F合F1F2 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。,合力的取值范围：F1F2

11、F合 F1F2, F1和F2大小不变时，夹角越大，合力就越小： F合随F1和F2的夹角增大而减小, F合可能大于、等于、小于 F1、F2,如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。,共点力,F3,非共点力,注：力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力,非共点力,注：力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力,力的分解,什么是力的分解,力应该怎样分解,能解决什么问题,力为什么要分解,什么是力的分解,用几个分力来等效替代一个力,求一个力的分力叫做力的分解,力的分解,求一力的分力叫做力的分解。,力的分解也遵守平

12、行四边形定则,因为分力的合力就是原来被分解的那个力，所以力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。,力 的 分 解,2,力为什么要分解,通过力的分解，可以求出一个力的两个贡献,通过力的分解，可以使关系由复杂变得简单,力应该怎样分解,是由研究的问题所决定的，选择的分解方法要有利于问题的解决。一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解,能解决什么问题,F1= G sin,F2= G cos,例题：把一个物体放在倾角为的斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落。从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？,F,例1：放在水平地面上的物体受到一个斜

13、向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成角,如图所示.怎样把力F按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？,G,能解决什么问题,练一练：从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？（忽略一切摩擦）,能解决什么问题,问题：轻杆受到的压力和细绳受到的拉力分别为多大？,2.已知合力和一个分力的大小和方向 有唯一解,有条件限制的力的分解：,1.已知两分力的方向来分解力（力的方向按力所 产生的实际作用效果来确定）有唯一解,4.已知合力F及一个分力的大小F2和另一个分力F1的方向,当F2Fsin时,无解,当F2=Fsin时,一组解,当FsinF2F时,两组解,当F2F时

14、,一组解,能解决什么问题,解:,/2,为什么四两可以拨千斤？,能解决什么问题,斧,为什么刀刃的夹角越小越锋利？,能解决什么问题,船帆的受力,七、牛顿第二定律,牛顿第二定律的表述：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。,由大量的实验表明：对于质量相等的物体来说，物体的加速度跟作用在它上面的力成正比。,用数学式子表示就是：,a甲/a乙=F甲/F乙,或者：,上页,返回,巩固练习：,（1）从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么

15、？,（1）答：没有矛盾，由于公式F=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍然静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。,上页,返回,内容：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。,八、牛顿第三定律,牛顿第三定律： 两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上,相互作用力一定是相同性质的力,力的作用是相互的。同时出现，同时消失。,作用力和反作用力作用在两个物体上，产生的作用不能相互抵消,作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上，所以不能求合力,上页,返回,作

16、用力与反作用力与平衡力的区别,大小相等，方向相反，作用在一条直线上,两个力作用在同一物体上,两个力的性质一定相同,一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力,两个力同时产生，同时变化，同时消失,两个力作用在相互作用的两个物体上,两个力性质不一定相同,两个力共同作用效果是使物体平衡,两个力各有各的作用效果,巩固练习：,1.大人拉小孩，下列说法正确的是( ) A. 当小孩被大人拉走时，大人的拉力大于小孩的拉力 B. 当小孩赖着不走时，大人的拉力小，小孩的拉力大 C. 因为大人力气大，所以大人的拉力大，小孩的拉力小 D. 什么情况下，大人和小孩的拉力都相等,上页,返回,九、动量,在物理学中什么叫动量

17、？它的单位是什么？你是怎样理解动量这个概念？,是状态量。,一、动量,1、概念：,在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。,2、定义式：,P = mv,3、单位：,千克米每秒，符号是kg m/s,4、对动量的理解：,（2）瞬时性：,（1）矢量性：,运算遵循平行四边形定则,（3）相对性：,物体的动量与参考系的选择有关,讨论一下动量和动能的关系,1.动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态,2.动量是矢量，动能是标量,动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化,3.定量关系：,动量发生变化,速度大小改变方向不变,速度大小不变方向改变,速度大小和方向都改变,动能改变

18、,动能改变,动能不变,若速度变化,Ek可能为零,kgm2/s2 （J）,标量,Ek= mv2/2,动能,若速度变化,则p一定不为零,kgm/s（NS）,矢量,p=mv,动量,动量与动能有什么区别？,动量与动能间量值关系：,思考与讨论,例1两小球的质量分别是m1和m2，且m1=2m2，当它们的动能相等时，它们的动量大小之比是 .,不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：,P,也称三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端,动量的变化p,2、质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为v2，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？,课堂

19、练习,思考与讨论？,在前面所学的动能定理中，我们知道，动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果，那么，动量的变化又是什么原因引起的呢？,动量的变化与速度的变化有关，而速度的变化是因为有加速度，而牛顿第二定律告诉我们，加速度是由物体所受的合外力产生的。,牛顿第二定律推导动量的变化,设置物理情景：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度由v 变为v，如是图所示：,分析：,由牛顿第二定律知：,而加速度定义有：,变形可得：,F = m a,联立可得：,=p/t,这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。,表明：动量的变化与力的时间积累效果有关。,、定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做

20、该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=Ft,2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是NS,冲量,3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同,4、冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应。,由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。,思考与讨论？,如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？,公式I=Ft中的F必须取平均值,动量定理,1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。,2、表达式：,或,3、加深理解：,1）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反

21、映；,2）表明合外力的冲量是动量变化的原因；,3）动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同：,合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。,动量定理的适用范围,1、动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值；,2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；,3、动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动问题。,动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。,牛顿第二定律

22、的动量表述,1、内容：物体所受的合外力等于物体动量的变化率，即,2、牛顿第二定律与动量定理的区别：,1）牛顿第二定律反映的是物体某一瞬时所受合外力与加速度之间的关系，两者一一对应，是一个瞬时表达式，仅当合外力为恒力时，加速度为恒量；,2）动量定理是研究物体在合外力持续作用下的一段时间内的积累效应，使物体的动量获得增加。,动量定理的应用步骤,1、确定研究对象：一般为单个物体；,4、选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；,5、根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。,2、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；,3、明确研究对象的初末状态及相应的动量；,例5：一质点在水平面内以速

23、度v做匀速圆周运动，如图，质点从位置A开始，经1/2圆周，质点所受合力的冲量是多少?,解:质点做匀速圆周运动，合力是一个大小不变、但方向不断变化的力，,注意:变力的冲量一般不能直接由Ft求出，可借助Ftp间接求出，即合外力力的冲量由末动量与初动量的矢量差来决定,以vB方向为正，因为vA =- v ， vB = v ，,则pmvB - mvA mv ( - v )2mv，合力冲量与vB同向,动量定理解释生活现象,P一定，t短则F大，t长则F小；,由Ft=P可知：,t一定，F大则P大，F小则P小；,F一定，t长则P大，t短则P小。,缓冲装置,生活中的应用,包装用的泡沫材料,船靠岸时边缘上的废旧轮胎

24、,生活中的应用,生活中的应用,十、超重和失重,3.7 超重和失重,超重和失重,1.重力：由于地球吸引而使物体受到的力 G=mg,2.重力的称量：测量仪器显示的读数是指 物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力,重力及其称量,（视重）,（实重）,二力平衡 F = G,相互作用力 F = F,电梯里的怪现象,超重和失重,超重和失重,1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力 的现象（视重实重）,二、超重与失重,2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力 的现象（视重实重）,超重和失重,F mg ma 即 F m(g a),1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于

25、物体所受重力 的现象（视重实重）,2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力 的现象（视重实重）,二、超重与失重,超重和失重,mg F ma 即 F m(g a),a,1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受 重力的现象（视重实重）,2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受 重力的现象（视重实重）,二、超重与失重,超重和失重,F m(g a),F m(g a),1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象（视重实重）,2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象（视重实重）,二、超重与失重,超重和失重

26、,实验研究,做做看在大家的桌子上都放有一把弹簧秤和一个钩码,请大家利用这两个实验仪器做实验,并完成任务单中的表格,超重和失重,1.物体的超重和失重是取决于速度还是取 决于加速度？,2.根据表格的结果得出产生超重和失重现象的条件是什么？,实验结果,思考:,超重和失重,条件：物体具有向上的加速度 F m(g a),条件：物体具有向下的加速度 F m(g a),1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受 重力的现象（视重实重）,2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受 重力的现象（视重实重）,二、超重与失重,超重和失重,*若物体与秤共同做自由落体运动 ，则秤的示数为多少

27、？,物体加速度向下且a=g mg F ma 即 F m(g a) 0 (N),条件：物体具有向上的加速度 F m(g a),条件：物体具有向下的加速度 F m(g a),1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象（视重实重）,2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象（视重实重）,二、超重与失重,超重和失重,条件：物体具有向下的加速度，且a,3.完全失重：物体对支持物的压力或悬挂物的拉力为零的状态 （ 视重=）,条件：物体具有向上的加速度 F m(g a),条件：物体具有向下的加速度 F m(g a),1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力

28、大于物体所受重力的现象（视重实重）,2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象（视重实重）,二、超重与失重,完全失重的状态下所有和重力有关的仪器都无法使用！,弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。,无法用天平测量物体的质量,超重和失重,课堂反馈2、一个人站在医用体重计的秤台上，不动时读数为G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（ ）A先减小, 后还原 C始终不变B先增加, 后还原 D先减小，后增加, 最后还原,过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。,D,

29、人在站起过程，情况又是怎样 ？,思考,十一、抛体运动,1、运动的合成与分解,2、抛体运动,3、平抛运动,4、斜抛运动,射程,十二、拐弯的学问,1、匀速圆周运动,1、匀速圆周运动,1、匀速圆周运动,1、匀速圆周运动,定义：作圆周运动的物体，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。 线速度：匀速圆周运动的快慢可以用线速度来描述。线速度的方向是时刻改变的，线速度的方向就是在该点的切线方向。,2、向心力,定义：作圆周运动的运动的物体，受到一个指向圆心的力，这个力就叫做向心力。 由于向心力始终指向圆心，产生的加速度方向也必然指向圆心，这个加速度就是向心加速度,2、向心力,2、向

30、心力,2、向心力,火车转弯时所需的向心力，是由什么力提供的？,1、当内外轨一样高时,向心力是由外轨对轮缘的水平弹力提供的，这种情况下铁轨容易损坏，轮缘也容易损坏。,列车速度过快，造成翻车事故,2、当外轨比内轨高时,若向心力恰好是由重力和支持力的合力提供的，那么内、外轨均不受到轮缘的侧向挤压力。,汽车在水平公路转弯,1.由什么提供向心力?2.汽车转弯时为什么要减速?,赛道的设计,G,FN,赛道的设计,黄石长江大桥,二、汽车通过拱形桥、凹形桥时所需的向心力，是由什么力提供的？,1、汽车通过拱形桥桥顶时的向心力，是由什么力提供的？,失重现象,你见过凹形的桥吗？,泸定桥,超重现象,2、汽车通过凹形桥最

31、低点时的向心力，是由什么力提供的？,3、有没有可能做这样的运动？如果可能应满足怎样的条件？,4、杂技演员表演的“水流星”节目，杯子在竖直面内运动到最高点时，杯口朝下，水为什么没有从杯子里洒出？,mg,FN,5、过山车经过最高点时，它的向心力是由什么力提供的？,上述观点是错误的。正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的人和物体环绕地球做圆周运动，若没有引力则不会绕地球做圆周运动。,有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力。这种说法对吗？,此时 F引=F向 ，故人与物均处于完全失重状态,十三、离心运动,1、定义：做匀速圆周运动的物体，在向心力突然消失时，物体将沿切线方向飞出

32、去；在合力不足以提供所需的向心力时，物体将逐渐远离圆心。这样的运动叫做离心运动。,2、原因：,当F合F向时，物体做匀速圆周运动；,当F合0时，物体沿切线方向飞出去；,当F合F向时，物体逐渐远离圆心。,3、应用：,(1) 离心干燥器,离心运动,图5.8-9,当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。,(2) 离心沉淀器,制作“棉花”糖的原理：,内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去

33、，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。,4、防止：,(1) 为什么汽车在公路转弯处要限速？,(2) 为什么转动的砂轮、飞轮等都要限速？,离心运动,静摩擦力提供向心力,摩托车飞车走壁，请分析受力情况，解释现象,十四、浅谈转动,1、转动：物体在运动中它的各点都绕转轴做圆周运动，叫做转动。,如果一个转动物体没有受到外界物体的作用，它将保持匀速转动下去。,在转动中，物体具有保持转动状态不变的性质，叫做转动惯性。,物体的转动惯性不仅使它的转动速度不易改变，而且也使它的转动方向不易改变。,花样滑冰运动员旋转的时候，两臂平伸，伸开一条腿的时候，身体的一部分质量就转移到离轴

34、较远的地方，转动惯性增大，旋转速度就减慢；收拢手臂和腿的时候，这部分质量就转移到离转动轴比较近的地方，转动惯性减小，旋转速度明显地加快。,转动物体的惯性，不仅与质量的大小有关，而且与质量的分布有关，质量分布离转动轴远，惯性就大，质量分布离转动轴近，惯性就小。,活学活用：,1.惯性小汽车：,惯性小汽车里有一个转动惯性较大的飞轮，先用力使车轮和地面摩擦，由于车轮的转动带动飞轮高速旋转，然后依靠飞轮的转动惯性，带动玩具汽车向前跑去。,活学活用：,2、惯性飞轮：,为了保持机器转动平衡，给它装上一个转动惯性很大的飞轮，有了这样的飞轮，机器就容易保持匀速转动。,活学活用：,3、陀螺仪：,利用物体转动保持转

35、轴方向不变的特性制成的陀螺仪，作为定向仪器，广泛地应用在舰船、飞机、导弹、卫星等方面。,活学活用：,4：智能手机,1：通过小幅度的倾斜，偏转手机，实现菜单，目录的选择和操作的执行。（比如前后倾斜手机，实现通讯录条目的上下滚动；左右倾斜手机，实现浏览页面的左右移动或者页面的放大或缩小。）,2：转动，轻轻晃动手机2-3下，实现电话接听或打开网页浏览器等。,3：拍照时的图像稳定，防止手的抖动对拍照质量的影响。在按下快门时，记录手的抖动动作，将手的抖动反馈给图像处理器，可以抓到更清晰稳定的图片,4：GPS的惯性导航：当汽车行驶到隧道或城市高大建筑物附近，没有GPS讯号时，可以通过陀螺仪来测量汽车的偏航

36、或直线运动位移，从而继续导航。,5、通过陀螺仪对动作检测的结果，去实现对游戏的操作。比如，把你的手机当作一个方向盘，你的手机屏幕上是一架飞行中的战斗机，只要你上下，左右地倾斜手机，飞机就可以做上下，左右的动作。,2、力矩：,转动轴到力的作用线的距离，称为力臂。,力和力臂的乘积叫做力矩。,用F表示力，L表示力臂，M表示力矩， 则有 M=FL。国际单位是Nm,力矩越大，物体转动起来就越容易。,力矩不仅有大小，而且有方向。一般规定使物体向逆时针方向转动的力矩是正的，向顺时针方向转动的力矩是负的。,3：有固定转动轴物体的平衡条件,使物体向顺时针方向转动的力矩之和，等于使物体向逆时针方向转动的力矩之和。（所有力矩的代数和为零）,3：有固定转动轴物体的平衡条件,使物体向顺时针方向转动的力矩之和，等于使物体向逆时针方向转动的力矩之和。（所有力矩的代数和为零）,F1,L1=2cm,L2=1cm,F1=1kg,?,2 kg,小制作：,1.陀螺：,小制作：,1.陀螺：,2、小杆秤：,解释问题：,1.不倒的陀螺：,旋转着的陀螺，由于转动惯性，它具有保持转动方向不变的特性，它的每一个点都绕着旋转轴在做高速圆周运动，所以陀螺不会倾倒。,解释问题：,2.不掉的转碟：,杂技节目中的转碟不断飞速旋转着，如果碟子不转动就会掉下来。,解释问题：,十五、平衡趣谈,平衡的种类：稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡,