人教物理必修1課件第四章牛頓運(yùn)動定律

1、1 牛頓第一定律 2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 3 牛頓第二定律 4 力學(xué)單位制 5牛頓第三定律,第四章牛頓運(yùn)動定律,6用牛頓運(yùn)動定律解決問題（一） 7 用牛頓運(yùn)動定律解決問題（二） 專題課：彈簧問題 專題課：傳送帶問題 本章總結(jié)提升,第四章牛頓運(yùn)動定律,第四章 牛頓運(yùn)動定律,1 牛頓第一定律,1 牛頓第一定律,1 牛頓第一定律 三維目標(biāo),三維目標(biāo),【知識與技能】 (1)理解力和運(yùn)動的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動不需要力來維持 (2)理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的 (3)理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度,1 牛頓第一定律 三維目標(biāo),【過程與方法】 (1

2、)培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗(yàn)，對物理問題絕不能主觀臆斷正確認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系 (2)幫助學(xué)生養(yǎng)成要從不同的角度對比研究問題的習(xí)慣 (3)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，知道物體的運(yùn)動是不需要力來維持的,1 牛頓第一定律 三維目標(biāo),【情感、態(tài)度與價值觀】 (1)利用一些簡單的器材，如小球、木塊、毛巾、玻璃板等，來對比研究力與物體運(yùn)動的關(guān)系，現(xiàn)象明顯，而且更容易推理 (2)培養(yǎng)科學(xué)研究問題的態(tài)度 (3)利用動畫演示伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解問題 (4)利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用,1 牛頓第一定律 重點(diǎn)難點(diǎn),重

3、點(diǎn)難點(diǎn),【重點(diǎn)】 (1)理解力和運(yùn)動的關(guān)系 (2)理解牛頓第一定律，知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系 【難點(diǎn)】 慣性與質(zhì)量的關(guān)系,1 牛頓第一定律 教學(xué)建議,教學(xué)建議,本節(jié)要求學(xué)生了解亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動的主要觀點(diǎn)，了解伽利略的實(shí)驗(yàn)研究工作，認(rèn)識伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法；認(rèn)識慣性的內(nèi)涵，在知識的應(yīng)用中體現(xiàn)“加強(qiáng)課程內(nèi)容與生產(chǎn)、生活聯(lián)系”的理念 學(xué)生已初步了解牛頓第一定律和慣性的基本內(nèi)容以初中知識為生長點(diǎn)，以教材內(nèi)容為線索，借助演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生展開討論，總結(jié)規(guī)律并得出結(jié)論，學(xué)習(xí)科學(xué)家把經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和抽象思維結(jié)合起來的科學(xué)思維方式教與學(xué)的全過程應(yīng)滲透科學(xué)方法的教育和思維能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)新課程的三維教

4、育目標(biāo),1 牛頓第一定律 新課導(dǎo)入,新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入一】 力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因還是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因？人們正確認(rèn)識這個問題，經(jīng)歷了漫長的歷史過程，同樣，學(xué)生要正確認(rèn)識它，也要克服日常經(jīng)驗(yàn)帶來的錯誤認(rèn)識，所以一開始就用了兩個實(shí)驗(yàn)，讓他們通過觀察、思考，來澄清錯誤的認(rèn)識,1 牛頓第一定律 新課導(dǎo)入,教師：通過前一章的學(xué)習(xí)，我們知道了物體的運(yùn)動形式是多種多樣的，那么物體為什么會有各種不同的運(yùn)動形式呢？要討論這個問題，必須進(jìn)一步思考運(yùn)動和力的關(guān)系，在力學(xué)中研究運(yùn)動和力的關(guān)系這一學(xué)科叫做動力學(xué)有了動力學(xué)知識，我們就可以解決兩大類問題：可以根據(jù)物體的運(yùn)動情況確定物體的受力情況，也可以根據(jù)物體的受

5、力情況確定物體的運(yùn)動情況這就使得人類創(chuàng)造條件控制運(yùn)動的夢想成為現(xiàn)實(shí)例如，馬路上的汽車可按人的意愿往任何方向以一定的速度行駛，人造地球衛(wèi)星可以發(fā)射到預(yù)定的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)等 動力學(xué)的奠基人是牛頓，牛頓的三大運(yùn)動定律是動力學(xué)的核心內(nèi)容，也是學(xué)好整個力學(xué)知識的關(guān)鍵從本節(jié)課開始，我們將先學(xué)習(xí)牛頓第一定律.,1 牛頓第一定律 新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入二】 盡可能多地呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中與“沒有持續(xù)外力作用，運(yùn)動物體停止”相一致的事例，盡量讓學(xué)生展示他們生活中已形成的觀念，或者說引導(dǎo)學(xué)生盡量呈現(xiàn)出與亞里士多德觀點(diǎn)一致的生活經(jīng)驗(yàn)，然后提出亞里士多德的觀點(diǎn)，讓他們覺得所持觀點(diǎn)有理論上的支持 在講臺上放一輛小車，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)

6、問題：怎樣才能讓小車運(yùn)動起來呢？ 從這個例子很容易得到：物體要運(yùn)動，需要對它施加力的作用 用力推動小車后放手，小車?yán)^續(xù)運(yùn)動一段距離后停了下來,1 牛頓第一定律 新課導(dǎo)入,提問：小車停下來的原因又是什么？ 現(xiàn)在我們又可以得出：力也能使物體停止運(yùn)動那么力和運(yùn)動之間關(guān)系如何呢？本節(jié)課我們就來探究這個問題前面我們已經(jīng)學(xué)過了描述運(yùn)動的方法，也學(xué)過了力的基本知識，現(xiàn)在，請同學(xué)們討論一下，力和運(yùn)動有什么樣的關(guān)系呢？請結(jié)合日常生活中的例子來說明,1 牛頓第一定律 知識必備,知識必備,知識點(diǎn)一力和運(yùn)動的關(guān)系 1. 亞里士多德觀點(diǎn)：必須有_作用在物體上，物體才能運(yùn)動；沒有_的作用，物體就要靜止在一個地方 2伽利略

7、觀點(diǎn)：力不是_物體運(yùn)動的原因，而是_物體的運(yùn)動狀態(tài)、產(chǎn)生_的原因 3笛卡兒的觀點(diǎn)：如果運(yùn)動中的物體沒有受到_，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向,力,力,維持,改變,加速度,力的作用,1 牛頓第一定律 知識必備,知識點(diǎn)二牛頓第一定律(慣性定律) 一切物體總保持_狀態(tài)或_狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài),勻速直線運(yùn)動,靜止,1 牛頓第一定律 知識必備,知識點(diǎn)三慣性與質(zhì)量 1慣性：物體具有保持原來_狀態(tài)或_狀態(tài)的性質(zhì) 2質(zhì)量：物體慣性大小的唯一量度是物體的_,質(zhì)量,勻速直線運(yùn)動,靜止,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,學(xué)習(xí)互動,考點(diǎn)一對理想實(shí)驗(yàn)的理解 想一想 有人

8、認(rèn)為伽利略斜面實(shí)驗(yàn)為理想實(shí)驗(yàn)，無法在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證，故不能揭示自然規(guī)律該說法是否正確？,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,答案 該說法錯誤伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想，它建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,要點(diǎn)總結(jié) 1伽利略的理想實(shí)驗(yàn)推論：一切運(yùn)動著的物體在沒有受到外力的時候，它的速度將保持_，并且一直運(yùn)動下去. 2理想實(shí)驗(yàn)的意義：伽利略理想實(shí)驗(yàn)是以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住_，忽略_，從而更深刻地揭示了自然規(guī)律伽利略的研究方法的核心是_,主要因素,次要因素,不變,把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合,1 牛頓第一定律 學(xué)

9、習(xí)互動,例1下列對運(yùn)動的認(rèn)識錯誤的是() A亞里士多德認(rèn)為，有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動，沒有力的作用物體就靜止 B伽利略認(rèn)為，如果完全排除空氣的阻力，所有的物體將下落得同樣快 C伽利略認(rèn)為，若沒有摩擦，在水平面上運(yùn)動的物體將保持其速度繼續(xù)運(yùn)動下去 D牛頓認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動的原因，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,A解析 力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，物體不受力作用或物體受到的合力為零時，物體的運(yùn)動狀態(tài)保持不變；不受空氣阻力作用時，輕重不同物體下落的情況相同選項(xiàng)A錯誤,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,考點(diǎn)二牛頓第一定律的理解 想一想 高速行駛的動車組關(guān)閉發(fā)動機(jī)后為什么會停

10、下來？,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,答案 由于動車運(yùn)動過程中受到阻力作用，因此會慢慢停下來,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,要點(diǎn)總結(jié) 牛頓第一定律的意義 (1)揭示了物體在_(填“受力”或“不受力”)作用時的運(yùn)動規(guī)律 物體不受外力作用包括物體沒有受到任何外力的作用、物體在某一方向上沒有受到任何力的作用及物體所受_為零(等效于不受力)等情況 不受力作用時物體保持“靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)”不變，實(shí)質(zhì)就是物體的運(yùn)動_不變，也就是保持原來的_不變,不受力,合外力,速度,運(yùn)動狀態(tài),1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,(2)揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系，糾正了力是維持_的原因的錯誤觀點(diǎn)，明確指出了力是_的原因 (3)揭示

11、了一切物體都具有保持_狀態(tài)的性質(zhì)慣性 特別提醒 牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)推理得出的,勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止,改變物體運(yùn)動狀態(tài),物體運(yùn)動,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,例2下列說法不正確的是() A伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) B物體不受外力作用時，一定處于靜止?fàn)顟B(tài) C力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 D牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,B解析 牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)、笛卡兒的研究經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論的基礎(chǔ)上得出的，不是由實(shí)驗(yàn)得出的定律，也不是科學(xué)家憑空想象出來的，故選項(xiàng)A、D正確；由牛頓第一

12、定律知，物體不受外力作用時，保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力不為零時，物體的運(yùn)動狀態(tài)將改變，故選項(xiàng)B錯誤，C正確,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,例3關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，下列說法正確的是() A物體受力才會運(yùn)動 B力使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變 C停止用力，運(yùn)動的物體就會停止 D力是使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的原因,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,B解析 由牛頓第一定律可知，力的作用結(jié)果不是使物體產(chǎn)生運(yùn)動，而是使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變?nèi)绻矬w原來是運(yùn)動的，不受力作用時將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去，即物體的運(yùn)動不需要力來維持，因此選項(xiàng)A、C錯誤；物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，是物體不受力時的運(yùn)動規(guī)律，并不

13、是力的作用結(jié)果，因此選項(xiàng)D錯誤只有選項(xiàng)B正確,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,考點(diǎn)三慣性的理解 想一想 為什么質(zhì)量越大的物體的運(yùn)動狀態(tài)越難改變？,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,答案 因?yàn)橘|(zhì)量越大的物體慣性越大，其運(yùn)動狀態(tài)越難改變,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,要點(diǎn)總結(jié) 1慣性：物體具有保持_狀態(tài)或_狀態(tài)的性質(zhì)，慣性是_固有的基本屬性 2慣性的量度：質(zhì)量是物體_大小的量度，物體的_只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，_越大 3慣性的體現(xiàn)：在不受力(或合外力為零)的條件下，慣性體現(xiàn)為_原來的運(yùn)動狀態(tài)；在受力條件下，慣性體現(xiàn)為運(yùn)動狀態(tài)_的難易程度,勻速直線運(yùn)動,靜止,物體,慣性,慣性,慣性,保持,改變,1 牛頓第

14、一定律 學(xué)習(xí)互動,4慣性與力： (1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種_，因此說法“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的 (2)力是_的原因，慣性是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；力越大則物體的運(yùn)動狀態(tài)越_改變；慣性越大則物體的運(yùn)動狀態(tài)越_改變 特別提醒 物體的慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與物體的受力情況、運(yùn)動情況均無關(guān),容易,改變物體運(yùn)動狀態(tài),性質(zhì),難,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,例4關(guān)于慣性，下列說法正確的是() A汽車緊急剎車時，乘客向前傾倒，說明乘客具有慣性，汽車沒有慣性 B拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動 C汽車上坡困難而下坡容易，說明汽車上坡時的慣性比下坡時的大 D把

15、手中的球由靜止釋放后，球能豎直加速下落，說明力是改變物體慣性的原因,1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)互動,B解析 一切物體都有慣性，物體的慣性大小由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量越大，慣性越大，故選項(xiàng)A、C、D錯誤，B正確,1 牛頓第一定律 備用習(xí)題,備用習(xí)題,1下列說法正確的是() A不受力的物體不可能運(yùn)動，故力是物體運(yùn)動的原因 B受力大的物體速度大，故力是決定物體速度大小的原因 C力是保持物體運(yùn)動的原因，如果物體不受力的作用，它只能保持靜止，不能保持運(yùn)動狀態(tài) D力是物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的原因,1 牛頓第一定律 備用習(xí)題,D解析 牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài)，即總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，

16、運(yùn)動不需要力來維持，A、C錯誤；只有改變物體的運(yùn)動狀態(tài)才需要力，即速度的改變與力有關(guān)，但速度大小與力無關(guān)，故B錯誤，D正確,1 牛頓第一定律 備用習(xí)題,D解析 慣性是物體的固有屬性，物體在任何情況下都有慣性，且慣性的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)及受力情況均無關(guān)，它僅取決于物體的質(zhì)量大小，因此A、B、C錯誤，D正確,1 牛頓第一定律 自我檢測,自我檢測,1(對理想實(shí)驗(yàn)的理解)理想實(shí)驗(yàn)有時更能深刻地反映自然規(guī)律如圖411所示，伽利略設(shè)想了一個理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論,圖4-1-1,1 牛頓第一定律 自我檢測,減小第二個斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達(dá)到原來的高度 兩個斜面對接，讓靜止

17、的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面 如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度 繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動 請將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號即可) 在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是(),1 牛頓第一定律 自我檢測,A是事實(shí)，是推論 B是事實(shí)，是推論 C是事實(shí)，是推論 D是事實(shí)，是推論,1 牛頓第一定律 自我檢測,B 解析 步驟是理想實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，屬于可靠的事實(shí)，在此基礎(chǔ)上利用推理，先得到小球不受阻力作用將上升到原來釋放時的高度的推論，再設(shè)想減小第二

18、個斜面的傾角直至第二個斜面成為水平面時，得到小球?qū)蛩龠\(yùn)動的推論所以正確的順序排列是，正確的分類是選項(xiàng)B.,1 牛頓第一定律 自我檢測,2(對牛頓第一定律的理解)對牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是() A力是維持物體運(yùn)動的原因 B力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 C物體的質(zhì)量較小，但運(yùn)動的速度較大時，慣性也可以很大 D物體自由下落時比豎直上拋時的慣性小,1 牛頓第一定律 自我檢測,B解析 牛頓第一定律說明力不是維持物體運(yùn)動的原因，一切物體都具有保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，運(yùn)動不需要力來維持，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，選項(xiàng)A錯誤，B正確；慣性是物體的固有性質(zhì)，其大小僅由物體的質(zhì)量決定，

19、與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，選項(xiàng)C、D錯誤,1 牛頓第一定律 自我檢測,3(對牛頓第一定律的理解)(多選)關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是() A牛頓第一定律是由理想實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律 B牛頓第一定律說明了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 C慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 D牛頓第一定律說明了物體的運(yùn)動不需要力來維持,1 牛頓第一定律 自我檢測,ABD解析 牛頓第一定律是通過理想實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的物理規(guī)律，不是實(shí)驗(yàn)定律，選項(xiàng)A正確；牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，選項(xiàng)B正確；慣性定律是物理規(guī)律，慣性是物體的固有屬性，兩者有本質(zhì)的區(qū)別，選項(xiàng)C錯誤；牛頓第一定律說明物體的運(yùn)動不需要力來維持，選項(xiàng)D正確,1

20、 牛頓第一定律 自我檢測,4(慣性的理解)火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到火車的原處這是因?yàn)?) A人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他一個向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動 B人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運(yùn)動 C人跳起后，車在繼續(xù)向前運(yùn)動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已 D人跳起后直到落地，在水平方向上和車始終具有相同的速度,1 牛頓第一定律 自我檢測,D解析 人隨著火車共同運(yùn)動，具有向前的速度，人向上跳起過程在水平方向上不受力的作用，由于慣性，人跳起后直到落地，在水平方向上和車始終具有

21、相同的速度，所以仍落回原處,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 三維目標(biāo),三維目標(biāo),【知識與技能】 (1)理解物體運(yùn)動狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān) (2)通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系 (3)培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 三維目標(biāo),【過程與方法】 (1)指導(dǎo)學(xué)生半定量地探究加速度和力、物體的質(zhì)量的關(guān)系，知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (2)讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (3)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果能驗(yàn)證什么問題,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度

22、與力、質(zhì)量的關(guān)系 三維目標(biāo),【情感、態(tài)度與價值觀】 (1)通過探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度 (2)通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神 (3)培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 重點(diǎn)難點(diǎn),重點(diǎn)難點(diǎn),【重點(diǎn)】 (1)控制變量法的使用 (2)如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行 (3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理 【難點(diǎn)】 (1)如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行 (2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 教學(xué)建議,教學(xué)建議,本節(jié)課學(xué)生可能會設(shè)計(jì)出各種可行或不可行的實(shí)驗(yàn)方案，因此應(yīng)盡可能的多準(zhǔn)備、多提供一些實(shí)驗(yàn)室已有的器材，以便供學(xué)生

23、選用，可提供下列器材：多媒體，小車，一端帶定滑輪的長木板，帶小盤的細(xì)線，砝碼(規(guī)格：10 g、20 g、30 g、40 g，牽引小車)，鉤碼(50 g)4個(用來改變小車的質(zhì)量)，打點(diǎn)計(jì)時器，紙帶，課本P73圖4.25的實(shí)驗(yàn)器材2套：氣墊導(dǎo)軌，刻度尺，秒表，計(jì)算機(jī)等,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 教學(xué)建議,1教學(xué)內(nèi)容的組織要得當(dāng) (1)首先要符合課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，貼近絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)識水平本節(jié)課探究加速度與力的關(guān)系，學(xué)生已探究過小車速度隨時間變化的規(guī)律，已具有了利用打點(diǎn)計(jì)時器測小車加速度的基本技能和方法，所以為大部分學(xué)生準(zhǔn)備了足夠的“利用打點(diǎn)計(jì)時器探究小車加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)器材

24、 (2)其次要緊跟現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會生活的發(fā)展水平本次探究為學(xué)生提供了氣墊導(dǎo)軌1套，利用光電門測速的研究，更具有現(xiàn)代研究的特色,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 教學(xué)建議,(3)再則還要留給教師開展教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生在一定范圍內(nèi)選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的空間本次探究也為學(xué)生提供了課本P73圖4.2、-5的實(shí)驗(yàn)器材2套，此套方案雖不能直接測出加速度，但利用“比較”的研究方法，不同于用打點(diǎn)計(jì)時器測出加速度繪出a-F圖研究的方法，這樣給學(xué)生自主選擇的空間，學(xué)生更有主人翁的意識積極主動地參與研究，也便于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，領(lǐng)悟用不同的方案、不同的方法殊途同歸,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 教學(xué)建議,2教學(xué)

25、方式方法選擇要貼切，運(yùn)用要有科學(xué)性、藝術(shù)性 以自主(設(shè)計(jì)方案、選擇器材)、合作(四人一組)、探究為原則，注意結(jié)合學(xué)生和教材的特點(diǎn)選擇不同的教學(xué)方法，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生饒有興趣地參與到教學(xué)的全過程中來，經(jīng)過自己的思維活動和動手操作獲得知識的目的，從而體驗(yàn)到科學(xué)探究的全過程、其中的樂趣和成功感,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 新課導(dǎo)入,新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入一】 自主探思 如果你騎自行車帶一名同學(xué)在操場上行駛，在加速時，突然車上的同學(xué)跳下車，你能感覺得到嗎？ 誘學(xué)導(dǎo)思 2003年10月16日，“神舟”五號在內(nèi)蒙古自治區(qū)草原上回收著陸，在著陸前，要打開一個巨大的降落傘

26、，這有什么作用呢？,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 新課導(dǎo)入,探究新知 問題展示 一輛小汽車從靜止加速到100 km/h，只需要十幾秒時間，而滿載的貨車加速就慢得多這說明物體加速度的大小與質(zhì)量有關(guān) 賽車質(zhì)量與一般的小汽車相仿，但因安裝了強(qiáng)大的發(fā)動機(jī)，能夠獲得巨大的牽引力，可以在45 s的時間內(nèi)從靜止加速到100 km/h，說明加速度的大小還與物體受力的大小有關(guān) 為了探究一個量與幾個量之間的關(guān)系，我們常采用控制變量法例如，可先讓質(zhì)量不變，找出加速度與力之間的關(guān)系,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入二】 情景導(dǎo)入 多媒播放十字路口紅綠燈時摩托車、載重汽車減速停止與加速啟動

27、的畫畫 通過以上畫面我們可以看出，摩托車啟動很快，而載重汽車啟動慢 ，這是為什么呢？,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 新課導(dǎo)入,復(fù)習(xí)導(dǎo)入 復(fù)習(xí)提問：物體運(yùn)動狀態(tài)的改變是指哪個物理量的改變？標(biāo)志物體運(yùn)動狀態(tài)變化快慢的物理量是什么？ 回答：物體運(yùn)動狀態(tài)的改變是指速度的改變，加速度是反映物體運(yùn)動狀態(tài)變化快慢的物理量 通過上一節(jié)學(xué)習(xí)，我們知道：物體的質(zhì)量越大，物體的運(yùn)動狀態(tài)越難改變：物體的質(zhì)量越小，物體的運(yùn)動狀態(tài)較易改變請同學(xué)們根據(jù)上節(jié)所學(xué)知識及日常見聞實(shí)例猜測一下：加速度的大小與哪些物理量有關(guān)？ 學(xué)生猜想：加速度的大小與物體的受力、質(zhì)量有關(guān),2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,學(xué)習(xí)

28、互動,【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1會用控制變量法探究物理規(guī)律； 2全面正確地認(rèn)識加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,【實(shí)驗(yàn)原理】 1實(shí)驗(yàn)思路：加速度a和質(zhì)量m、受力F都有關(guān)系，采用_法分別探究加速度與_的關(guān)系、加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系 2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： (1)保持_不變，測量物體在不同力的作用下的_，分析加速度與_的關(guān)系； (2)保持_不變，測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的_，分析加速度與_的關(guān)系,控制變量,力,質(zhì)量,加速度,力,加速度,質(zhì)量,物體所受的力,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,想一想 物體的加速度既與其所受的力有關(guān)，還與物體自身的質(zhì)量有關(guān)，當(dāng)我們研

29、究這三個物理量之間的關(guān)系時，應(yīng)采用什么方法？,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,答案 當(dāng)研究三個物理量之間的關(guān)系時，先要保持某個量不變，研究另外兩個量之間的關(guān)系，再保持另一個量不變，研究其余兩個量之間的關(guān)系，然后綜合起來得出結(jié)論這種研究問題的方法叫控制變量法，它是物理學(xué)中研究和處理問題時經(jīng)常用到的方法,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,【實(shí)驗(yàn)器材】 一端有定滑輪的長木板、細(xì)繩、紙帶、導(dǎo)線、夾子、沙桶和沙、天平(含砝碼)、小車、_、交流電源、復(fù)寫紙、_,打點(diǎn)計(jì)時器,毫米刻度尺,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,【實(shí)驗(yàn)步驟】 1用天平測出小車和沙桶的質(zhì)量分

30、別為M0、m0，并把數(shù)值記錄下來； 2按圖421將實(shí)驗(yàn)器材安裝好(小車上不系繩)；,圖4-2-1,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,3平衡摩擦力，在木板無滑輪的一端下面墊一_，反復(fù)移動其位置，直到小車在_(填“掛”或“不掛”)沙桶時能在斜面上做勻速直線運(yùn)動為止，即打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上相鄰兩點(diǎn)間距_； 4將裝有沙子的沙桶通過細(xì)繩系在小車上，先_再釋放小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號碼及此時所掛沙桶和沙所受的總重力m0g； 5保持小車的_不變，改變所掛沙桶和沙的_，重復(fù)步驟4，多做幾次實(shí)驗(yàn)，每次小車從同一位置釋放，并記錄好沙桶和沙所受的重力m1g、m2g、，

31、計(jì)算出相應(yīng)紙帶的_；,薄木板,不掛,相等,接通電源,質(zhì)量,質(zhì)量,加速度,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,6. 保持沙和沙桶的_不變，在小車上加放砝碼，并測出小車與所放砝碼的總質(zhì)量M，先_，再釋放小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號碼； 7繼續(xù)在小車上加放砝碼，重復(fù)步驟6，多做幾次實(shí)驗(yàn)，在每次得到的紙帶上標(biāo)上號碼； 8計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)所得紙帶的加速度值及小車與砝碼的總質(zhì)量，并記錄,總質(zhì)量,接通電源,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,例1圖422是某同學(xué)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，已接通電源正要釋放紙帶時的情況，請你指出該同學(xué)的五個差錯,圖4-2-

32、2,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,(1)電源_； (2)電磁打點(diǎn)計(jì)時器位置_； (3)滑輪位置_； (4)小車位置_； (5)長木板_,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,(1)應(yīng)用6 V以下的交流電源(2)應(yīng)靠右端(3)應(yīng)使細(xì)繩平行于木板(4)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器(5)應(yīng)墊高右端平衡摩擦力 解析 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，電磁打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)使用低壓(6 V以下)交流電源，且要固定在長木板無滑輪的一端，即應(yīng)靠右端；釋放小車時小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器；連接小車的細(xì)繩應(yīng)平行于木板，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪位置使細(xì)繩平行于木板；實(shí)驗(yàn)時應(yīng)平衡摩擦力，使小車所受重力沿木板方向的分力與小車所受

33、摩擦力平衡，故應(yīng)墊高長木板右端平衡摩擦力,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,【數(shù)據(jù)處理】 1分析加速度和力的關(guān)系 依據(jù)保持小車的質(zhì)量不變實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)，以_為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)，作出_關(guān)系圖像如圖423所示，由此得出結(jié)論,圖4-2-3,加速度a,合外力F,a-F,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,2分析加速度和質(zhì)量的關(guān)系 依據(jù)保持沙桶和沙的總質(zhì)量不變實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)，以加速度a為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)作出_關(guān)系圖像，如圖424所示，據(jù)此得出結(jié)論,圖4-2-4,小車及砝碼的總質(zhì)量M的倒數(shù),2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,3實(shí)驗(yàn)結(jié)論：質(zhì)量不變時，物體的_與

34、作用在物體上的_成正比；合力不變時，物體的_與物體的_成反比,加速度,合力,質(zhì)量,加速度,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,特別提醒 1平衡摩擦力時不要掛重物，整個實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變所掛重物的質(zhì)量，還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力 2實(shí)驗(yàn)中必須滿足小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量，此時所掛重物所受的重力才可視為與小車受到的拉力相等 3各紙帶上的加速度a都應(yīng)是該紙帶上的平均加速度 4作圖時，要使盡可能多的點(diǎn)落在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)是錯誤數(shù)據(jù)，應(yīng)舍去不予考慮 5釋放小車時小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接

35、通電源再釋放小車,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,例2在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖425所示的裝置.,圖4-2-5,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,(3)某同學(xué)測得小車(小車質(zhì)量保持不變)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示： 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖426中作出aF圖像 圖線不過原點(diǎn)的原因可能是_,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,圖4-2-6,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動

36、,(1)控制變量法(2)CD(3)如圖所示未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,例3為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖427所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長木板水平放置,圖4-2-7,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持_不變 (2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量；在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出aF關(guān)系圖線(如圖428所示),圖4-2-8,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,a經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問題，產(chǎn)生的主要原因可能是

37、_ . A軌道與水平方向夾角太大 B軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力 C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲的趨勢 D所用木塊的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲的趨勢 b改正實(shí)驗(yàn)所存在的問題后，圖線為過原點(diǎn)的一條直線，則直線斜率的物理含義是_，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,想一想 怎樣消除小車在運(yùn)動時所受到的木板對它的摩擦力的影響？,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)互動,答案 可在木板一端下面墊一塊薄木板，使小車不掛重物時可在木板上勻速運(yùn)動,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 備用習(xí)題

38、,備用習(xí)題,1用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 備用習(xí)題,A用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量 B按圖示裝好實(shí)驗(yàn)器材 C把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶 D將電磁打點(diǎn)計(jì)時器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車的質(zhì)量 E保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) F分析每條紙帶，測量并計(jì)算出加速度的值 G作aM關(guān)系圖象，并由圖象確定a與M關(guān)系,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)

39、系 備用習(xí)題,(1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是_，該步驟應(yīng)排在_步實(shí)驗(yàn)之后 (2)在上述步驟中，有錯誤的是_，應(yīng)把_改為_ (3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖莀，應(yīng)把_改為_,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 備用習(xí)題,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,自我檢測,1(實(shí)驗(yàn)步驟)用如圖429所示的裝置探究加速度a與力F、質(zhì)量M的關(guān)系，下列說法中正確的是(),圖4-2-9,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,2(實(shí)驗(yàn)原理)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，圖4210

40、是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像，下列說法中正確的是(),圖4-2-10,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,A形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 B形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 C形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 D形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,3(數(shù)據(jù)處理)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出aF圖像如圖4211乙所示，那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是(),圖4-2-11,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量

41、的關(guān)系 自我檢測,A實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時長木板墊起的角度太小 B實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時長木板墊起的角度太大 C實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒有跟長木板平行 D實(shí)驗(yàn)中不滿足“沙桶和沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量”的條件,2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 自我檢測,B解析 由乙圖知，力F為零時小車具有一定的加速度，說明平衡摩擦力時長木板與水平方向夾角過大，平衡摩擦力過度，選項(xiàng)B正確,3 牛頓第二定律,3 牛頓第二定律,3 牛頓第二定律 三維目標(biāo),三維目標(biāo),【知識與技能】 (1)掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式 (2)理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系 (3)知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的 (4)

42、會用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,3 牛頓第二定律 三維目標(biāo),【過程與方法】 (1)通過對上節(jié)課實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)，歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律，體會大師的做法與勇氣 (2)培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力,3 牛頓第二定律 三維目標(biāo),【情感、態(tài)度與價值觀】 (1)滲透物理學(xué)研究方法的教育 (2)認(rèn)識到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法 (3)通過牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,3 牛頓第二定律 重點(diǎn)難點(diǎn),重點(diǎn)難點(diǎn),【重點(diǎn)】 理解牛頓第二定律 【難點(diǎn)】 從牛頓第二定律角度理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系,3

43、 牛頓第二定律 教學(xué)建議,教學(xué)建議,牛頓第二定律是動力學(xué)部分的核心內(nèi)容，它具體地、定量地回答了物體運(yùn)動狀態(tài)的變化率，即加速度與它所受外力的關(guān)系，以及加速度與物體自身的慣性質(zhì)量的關(guān)系；況且此定律是聯(lián)系運(yùn)動學(xué)與力學(xué)的橋梁，它在中學(xué)物理教學(xué)中的地位和作用不言而喻，所以本節(jié)課的教學(xué)對力學(xué)是至關(guān)重要的本節(jié)課是在上節(jié)探究結(jié)果的基礎(chǔ)上加以歸納總結(jié)得出牛頓第二定律的內(nèi)容，關(guān)鍵是通過實(shí)例分析強(qiáng)化訓(xùn)練讓學(xué)生深入理解，全面掌握牛頓第二定律，會應(yīng)用牛頓第二定律解決有關(guān)問題,3 牛頓第二定律 新課導(dǎo)入,新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入一】 師：通過上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們知道當(dāng)物體所受的力不變時，物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)

44、系？ 生：當(dāng)物體所受的力不變時，物體運(yùn)動的加速度與物體所受的作用力成正比 師：當(dāng)物體所受的力不變時，物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系？ 生：當(dāng)物體所受的力不變時，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比 師：當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時，物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢？,3 牛頓第二定律 新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入二】 師：利用多媒體播放上節(jié)課做實(shí)驗(yàn)的過程，引起學(xué)生的回憶，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生再一次體會成功的喜悅，迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去 學(xué)生觀看，討論上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,3 牛頓第二定律 新課導(dǎo)入,師：通過上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們知道當(dāng)

45、物體所受的力不變時物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系？ 生：當(dāng)物體所受的力不變時物體運(yùn)動的加速度與物體所受的作用力成正比 師：當(dāng)物體所受力不變時物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系？ 生：當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比 師：當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時，物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢？,3 牛頓第二定律 知識必備,知識必備,合外力,作用力,作用力,3 牛頓第二定律 知識必備,知識點(diǎn)二力的單位 1力的國際單位：力的國際單位是牛頓，符號為_ 應(yīng)用牛頓第二定律時，加速度的單位為_，質(zhì)量的單位為_，力的單位為_ 21 N1 kgm/s2，

46、其意義是使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力為1 N.,N,N,kg,m/s2,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,學(xué)習(xí)互動,考點(diǎn)一牛頓第二定律的理解 想一想 為什么賽車的質(zhì)量比一般的小汽車質(zhì)量小得多，而且還安裝一個功率很大的發(fā)動機(jī)？,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,答案 為了提高賽車的靈活性，由牛頓第二定律可知，要使物體有較大的加速度，需減小其質(zhì)量或增大其所受到的作用力，賽車就是通過增加發(fā)動機(jī)動力、減小車身質(zhì)量來增大啟動、剎車時的加速度，從而提高賽車的靈活性,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,要點(diǎn)總結(jié) 牛頓第二定律揭示了加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系，指明了加速度大小和方向的決定因素，對牛頓第二定律

47、，應(yīng)從以下方面深刻理解：,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,加速度,所受合力的方向,同時,同時,矢量,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,例1(多選)關(guān)于牛頓第二定律的說法中，正確的是() A物體的加速度大小由物體的質(zhì)量和物體所受的合力大小決定，與物體的速度無關(guān) B物體的加速度方向只由它所受的合力方向決定，與速度方向無關(guān) C物體所受的合力方向和加速度方向及速度方向總是相同的 D一旦物體所受的合力為零，則物體的加速度立即為零，其運(yùn)動也就逐漸停止了,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,AB解析 根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度的大小由合力的大小和質(zhì)量決定，加速度的方向由合力的方向決定，二者方向

48、一定相同，而加速度的大小和方向與物體的速度的大小和方向無關(guān)；根據(jù)牛頓第二定律的瞬時性特征，合力一旦為零，則加速度立即為零，速度不發(fā)生變化，物體做勻速直線運(yùn)動所以選項(xiàng)A、B正確，C、D錯誤,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,CD解析 物體受到的合力由物體受到的具體的力決定，與物體的質(zhì)量、加速度無因果關(guān)系，選項(xiàng)A錯誤；同理，物體的質(zhì)量是物體的屬性，與物體受到的合力、加速度無關(guān)，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量成反比，物體的質(zhì)量可利用物體的加速度和所受合力求解，選項(xiàng)C、D正確,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,3 牛頓

49、第二定律 學(xué)習(xí)互動,要點(diǎn)總結(jié) 應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟： 1確定研究對象； 2進(jìn)行受力分析和運(yùn)動狀態(tài)分析，畫出受力分析圖，明確運(yùn)動性質(zhì)和運(yùn)動過程；,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,3用矢量合成法、分解法或正交分解法對物體受力圖進(jìn)行處理求解合力或?qū)\(yùn)動問題應(yīng)用運(yùn)動規(guī)律求解加速度； (1)矢量合成法、分解法：若物體只受少于三個力作用時，應(yīng)用合成法、分解法求合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度的大小及方向；若知道加速度的大小和方向也可應(yīng)用牛頓第二定律求物體所受的合力 (2)正交分解法：當(dāng)物體受三個或多個力作用時，常用正交分解法求物體的合外力，應(yīng)用牛頓第二定律求加速度常將受力沿加速度方向(x軸)和

50、垂直加速度方向(y軸)分解，有時也可分解加速度 4根據(jù)牛頓第二定律列方程求解,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,例3 如圖431所示，質(zhì)量m2 kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)0.25.現(xiàn)對物體施加一個大小F8 N、方向與水平方向的夾角37的斜向上的拉力，使其沿水平地面向右做加速運(yùn)動已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：,圖4-3-1,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,(1)物體運(yùn)動的加速度的大?。?(2)物體在拉力F作用下5 s內(nèi)通過的位移大小,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,(1)1.3 m/s2(2)16.25 m 解析 (1)對物體受力分析如圖所示

51、，將F分別沿水平方向和豎直方向分解,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,考點(diǎn)三瞬時加速度問題 想一想 物體受到的合力發(fā)生變化時，物體的加速度是否立即變化？速度是否立即變化？,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,答案 根據(jù)牛頓第二定律的瞬時性，物體受到的合力發(fā)生變化時，物體的加速度隨之立即變化，但速度變化需要一定的時間，即速度不能突變,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,要點(diǎn)總結(jié) 根據(jù)牛頓第二定律，加速度a與合力F存在著瞬時對應(yīng)關(guān)系：合力恒定時，則物體的加速度恒定；合力變化時，則物體的加速度隨之變化；合力等于零時，則物體的加速度必等于零所以分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析該時刻物體

52、的_情況，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度研究瞬時問題時，應(yīng)注意兩種基本模型：,受力,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,(1)彈簧(或橡皮繩)模型：彈簧或橡皮繩等明顯形變產(chǎn)生彈力，其形變特點(diǎn)是形變量較大，形變量發(fā)生變化需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小可以看成瞬間_ (2) 剛性繩(或接觸面)模型：接觸面之間的壓力、支持力及繩上的拉力等不明顯形變產(chǎn)生的彈力，其形變特點(diǎn)是形變量非常小，形變量發(fā)生變化幾乎不需要時間，在瞬時問題中，其彈力可能瞬間_或消失,不變,改變,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,例4如圖432所示，A、B兩個質(zhì)量均為m的小球分別系于輕線和輕彈簧的下端，處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將A球上端的輕線剪斷

53、，求剪斷輕線瞬間A、B兩小球的加速度,圖4-3-2,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,2g，方向豎直向下0 解析 剪斷輕線前，對A、B兩小球分別進(jìn)行受力分析，如圖所示,3 牛頓第二定律 學(xué)習(xí)互動,由于兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，故 F拉mgF彈 F彈F彈mg 解得F拉2mg 剪斷輕線瞬間，輕線的拉力突變?yōu)榱?，A、B間的彈力瞬間不發(fā)生變化 所以A所受的合力為2mg，B所受的合力為零 由牛頓第二定律知 aA2g，方向豎直向下 aB0.,3 牛頓第二定律 備用習(xí)題,備用習(xí)題,1如圖所示，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓

54、縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內(nèi)小車可能是(),3 牛頓第二定律 備用習(xí)題,A向右做加速運(yùn)動 B向右做減速運(yùn)動 C向左做加速運(yùn)動 D向左做減速運(yùn)動,3 牛頓第二定律 備用習(xí)題,AD解析 小球所受到的合外力等于彈簧對小球的彈力FN，方向水平向右，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，由于小球與小車相對靜止，所以小車具有向右的加速度由于小車的速度方向可能向左，也可能向右，故小車可能向右加速運(yùn)動或向左減速運(yùn)動,3 牛頓第二定律 自我檢測,自我檢測,1(牛頓第二定律的理解)(多選)關(guān)于牛頓第二定律，下列說法中正確的是() A公式Fma中，各量的單位可以任意選取 B某一瞬間的加

55、速度只取決于這一瞬間物體所受的合力，而與這之前或之后的受力無關(guān) C公式Fma中，a實(shí)際上是作用于物體上的每一個力所產(chǎn)生的加速度的矢量和 D物體的運(yùn)動方向一定與它所受的合力方向一致,3 牛頓第二定律 自我檢測,BC解析 各物理量必須選用國際單位制中的單位，牛頓第二定律才可寫成Fma的形式，否則比例系數(shù)k1，所以選項(xiàng)A錯誤；牛頓第二定律表述的是某一時刻合力與加速度的對應(yīng)關(guān)系，它既表明F、m、a三者在數(shù)值上的對應(yīng)關(guān)系，同時也表明合力的方向與加速度的方向是一致的，即矢量對應(yīng)關(guān)系，但合力方向與速度方向不一定相同，所以選項(xiàng)B正確，D錯誤；由力的獨(dú)立作用原理，作用在物體上的每個力都將各自產(chǎn)生一個加速度，與其

56、他力的作用無關(guān)，物體的加速度是每個力所產(chǎn)生的加速度的矢量和，故選項(xiàng)C正確,3 牛頓第二定律 自我檢測,2(牛頓第二定律的應(yīng)用)如圖433所示，粗糙水平地面上的物體在水平拉力F作用下做勻加速直線運(yùn)動，現(xiàn)使F不斷減小到零，則在滑動過程中(),圖4-3-3,3 牛頓第二定律 自我檢測,A物體的加速度不斷減小，速度不斷增大 B物體的加速度不斷增大，速度不斷減小 C物體的加速度先變大再變小，速度先變小再變大 D物體的加速度先變小再變大，速度先變大再變小,3 牛頓第二定律 自我檢測,3 牛頓第二定律 自我檢測,3(牛頓第二定律的應(yīng)用)力F1作用在物體上產(chǎn)生的加速度a13 m/s2，力F2作用在該物體上產(chǎn)生

57、的加速度a24 m/s2，則F1和F2同時作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度的大小不可能為() A8 m/s2 B5 m/s2 C1 m/s2 D7 m/s2,3 牛頓第二定律 自我檢測,A解析 根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)1ma1m3 m/s2，F(xiàn)2ma2m4 m/s2，兩力的合力的范圍為|F1-F2|FF1F2，即m1 m/s2Fm7 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律知加速度的范圍為1 m/s2a7 m/s2，所以加速度不可能為8 m/s2，選項(xiàng)A符合題意,3 牛頓第二定律 自我檢測,4(瞬時加速度問題)如圖434所示，在光滑的水平地面上質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之間用輕彈簧相連，在拉力F作用下，以加速度a做勻加速直線運(yùn)動，某時刻突然撤去拉力F，此瞬間A和B的加速度的大小分別為a1和a2.則(),圖4-3-4,3 牛頓第二定律 自我檢測,3 牛頓第二定律 自我檢測,4 力學(xué)單位制,4 力學(xué)單位制,4 力學(xué)單位制 三維目標(biāo),三維目標(biāo),【知識與技能】 (1)了解什么是單位制，知道力學(xué)中的三個基本單位 (2)認(rèn)識單位制在物理計(jì)算中的作用,4 力學(xué)單位制 三維目標(biāo),【過程與方法】 (1)讓學(xué)生認(rèn)識到統(tǒng)一單位的必要性 (2)使學(xué)生了解單位制的基本思想. (