高三物理总复习教案+牛顿定律
高三物理总复习教案
三、牛顿运动定律 第一课时：牛顿运动定律
一、知识要点： 1．牛顿第一定律：
①力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 ②一切物体总有保持原有运动状态的性质―――惯性。（是物体的固有属性） ③惯性只决定于物体的质量，而与物体受力和运动无关。
2．牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方
向跟合力方向相同。 表达式：F 合=ma （F 合与a ：统一于同一物体、同时产生、相同方向）
力的独立作用原理：当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地产生一个加速度，就象其它力不存在一样。物体的加速度就是这几个加速度的矢量和。
3．牛顿第三定律：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一
直线上。
一对作用与反作用力：一定同时产生同时消失；一定是同一种性质 二、例题分析：
1．火车在水平的长直轨道上匀速运动，门窗紧密的车厢里有一位旅客向上跳起，结果仍然落在车厢地板上的原处，原因是：【 】
A.人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，使他与火车一起向前运动
B.人跳起后，车厢内的空气给他一个向前力，使他与火车一起向前运动
C.人在跳起前、跳起后直到落地，沿水平方向人和车始终具有相同的速度
D.人跳起后，车仍然继续向前运动，所以人落回地板后确实偏后一些，只是离地时间短，落距离太小，无法察觉而已 2．用F=99N 的力向上提重G=100N 的物体，如图所示，没有提动。则以下分析正确的是：【 】 A.物体受到的合力为1N ，方向向下，所以物体有向上的加速度 B.物体受到的合力为零 C.物体对地面的压力为1N D.物体受到的合力为1N ，产生的加速度太小，人们察觉不出来
3．在光滑水平面上，一物体三个水平力作用而处于静止状态。现使水平向右的力F 1逐渐减小到零，再逐渐恢复到原来的大小和方向，而其余力保持不变，说明物体的运动情况，并指出何时加速度最大？何时速度最大？
4．轻弹簧连两个小球A 、B 质量分别m 1为和m 2，用细线悬挂而静止，（1）线中及弹簧中的拉力分别为多大？（2）剪断细线的瞬间A 、B 的加速度大小和方向如何？
5．倾角为θ的光滑斜面上，为使质量为m 的物块与斜面相对静止共同向右匀加速运动，则斜面的加速度应为多大？此时斜面对物块的支持力多大？
三、巩固练习：
1.一个质量为0.5kg 的质点，在几个恒力作用下处于静止状态。如果从某一时刻起撤去一个大小为1N ，方向沿水平向北的恒力，其余的恒力仍保持不变，那么：【 】 A.物体仍然保持静止
B.物体开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m ／s 2
，方向向北
C.物体开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m ／s 2
，方向向南 D.物体开始向北匀速直线运动
2.课本中研究牛顿第二定律的实验是用以下什么步骤，导出牛顿第二定律的结论的?【 】 A.同时改变拉力F 和小车质量m 的大小 B.只改变拉力F 的大小，小车的质量m 不变 C.只改变小车的质量m ，拉力F 的大小不变
D.先保持小车质量m 不变，研究a 与F 的关系，再保持F 不变，研究a 与m 的关系，最后导出a 与m 及F 的关系
3.在国际单位制中，力的单位牛顿(N)是怎样定义的?【 】
A.使物体产生1m ／s 2
加速度的力，叫1N
B.使质量是1kg 的物体产生1m ／s 2
加速度的力，叫1N
C.质量为0.1kg 的物体在北纬45°海平面受到的重力大小为1N
D.使质量是1g 的物体产生1cm ／s 2
加速度的力，叫1N
4.在同样的外力作用下，甲产生的加速度为a 1，乙产生的加速度为a 2。那么，甲、乙两个物体的质量之比m 1∶m 2应是：【 】 A.a 1∶a 2 B.a 2∶a 1 C.21/a a D.12/a a
5.同样的力作用在质量为m 1的物体上时，产生的加速度是a 1；作用在质量是m 2的物体上时产生的加速度是a 2。那么，若把这个力作用在质量是(m 1+m 2)的物体上时，产生的加速度应是：【 】
A. 21a a ?
B.21212a a a a +?
C.2121a a a a +?
D.2
2
2
21a a +
6．总质量为M 的热气球，由于故障在高空中以速度v 匀速竖直下降，在t=0的时刻，从热
气球中释放了一个质量为m 的物体，不计空气阻力，求经多长时间热气球停止下降？此时的物体的速度为多少？（设此时物体未落地）
7．质量为m=60kg 的物体，静放在水平地面上，已知它与地面间μ=0.2，现施加与水平方向成370斜向上的拉力作用，运动后1s 内的位移为0.5m ，求（1）拉力的大小（2）3s 末撤去拉力，物体还能前进多远？
第二课时：牛顿第二定律的应用（1）
一、知识要点：
1．两类典型问题：已知力求运动；已知运动求力。
2．求解思路：
（研究对象）受力分析
二、例题分析：
1．处于光滑水平面上的物体，质量为
2kg ，开始静止，先给它一个向东的6N 的力F 1，作用2s 后，撤去F 1，同时给它一个向西的8N 的力F 2作用，又作用2s 后撤去，求此物体在这4s 内位移的大小。
2．C 托着A 和B ，m A =m B /2，A 、B 间压缩着轻弹簧，当突然抽去C 的瞬间A 、B 的加速度各为多少？
3．如图，求剪断水平轻绳AC 的前后瞬间，轻绳AB 中的张力大小之比，若轻绳换成轻弹簧，则结果怎样？
4．如图，传送带ab 水平，s ab =2m s bc =4m α=370，物体与带间μ=0.25，带的速度v=2m/s ，将物体轻放在a 处，则它经多长时间到达c 点？（物体经过ｂ点时速率不变）
5．质量为20kg 的物体，置于在竖直方向运动的水平实验台上，从静止开始运动，运动中它对桌面的压力随时间的变化关系如图示，求第7s 末物体的速度及头7s 内的位移。（g 取10m/s 2）
运动情况 a F 合=ma F 合 平行四边形定则
正交分解法
三、巩固练习：
1．如图示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根轻弹簧，两弹簧的一端各与小球
相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销
钉M的瞬间，小球的加速度大小为12m/s2，若不拔去销钉M而拔去销钉N
瞬间，则小球的加速度可能是：【】
A．22m/s2竖直向上B．22m/s2竖直向下
C．2m/s2竖直向上D．2m/s2竖直向下
2．光滑斜轨道P A、PB、PC的端点都在竖直平面内的同一圆周上，物体从
P点由静止开始沿不同轨道下滑，如图，下列说法中正确的是：【】
A．物体沿P A下滑时间最短B．物体沿PB下滑时间最短
C．物体沿PC下滑时间最短D．物体沿不同轨道下滑所用时间相同
3．如图所示，水平传送带传送质量为2kg的物体，在传送过程中物体和传送带间无相对滑动，试问在下列情况下物体所受摩擦力的大小和方
向。
（1）以0.2m/s的速度匀速传送时，摩擦力的大小为N，方向。
（2）以0.2m/s2的加速度匀加速传送时摩擦力的大小为N，方向。
（3）以0.2m/s2的加速度匀减速传送时摩擦力的大小为N，方向。
4．一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是（g取10m/s2）：【】
A．2.5m/s2 B．7.5m/s2 C．10m/s2 D．12.5m/s2
5．如右图所示，某物体在力F作用下，能沿斜面向上匀速运动，若
将物体放在斜面顶端，用F沿斜面向下拉物体，则物体到达底端
所需的时间？到达底端时的速度大小是多少？
6．在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带，当旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力带动行李一道前进，设传送带匀速前进的速度为0.25m/s，质量为5kg的行李在传送带上相对滑动时所受摩擦力为30N，那么这个行李放
在传送带后，传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹？
第三课时：牛顿第二定律的应用（2）
一、知识要点：
1．运用牛顿第二定律求解已知运动求力的基本方法。
2．运动和力关系的分析与讨论。 二、例题分析：
1．如右图所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合力的变化的情况是：【 】 A ．合力变小，速度变小 B ．合力变小，速度变大
C ．合力先变小后变大，速度先变小后变大
D ．合力先变小后变大，速度先变大后变小 2．跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞全部打开时，伞所受空气的阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv 2，已知比例系数k=20N ·s 2/m 2，运动员和伞的总质量M=72kg ，设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，取g=10m/s 2。求（1）跳伞员的下落速度达到4m/s 时，他与伞所受的阻力多大？此时下落的加速度多大？（2）跳伞员着地的速度多大？ 3．空间探测器从某一星球表面竖直升空，已知探测器质量为1500kg （发动机推动力为恒力）。探测器升空后发动机因故障突然关闭，如图是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线，
为多大？
4．质量为20kg 的物体若用20N 的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：
（1）若改用50N 拉力沿与水平方向成370的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2．3m ，它的速度多大？（2）在前进2．3m 时撤去拉力，又经过3s 钟，物体的速度多大？（3）物体总共通过多大位移？（g 取10m/s 2）
5．如图所示，在水平地面上有一向右匀速行驶的车，车内用绳AB 与绳BC 拴住一个小球，BC 绳水平，AB 绳与竖直方向夹角θ为37°，小球质量为0.8kg 。车突然刹车，在3.0秒内速度由6m/s 变为零，设此过程中，小球在车中位置始终未变，求匀速行驶及刹车时绳AB 与BC 的拉力。（g=10m/s 2）
三、巩固练习：
1．一个物体沿光滑斜面从静止开始下滑，那么：【】
A．只要高度相同，滑到底端所用的时间与斜面倾角无关
B．只要高度相同，滑到底端的速率与斜面倾角无关
C．质量减半的物体沿同一斜面滑到底端的速率不变
D．质量减半的物体沿同一斜面滑到底端的速率也减半
2．质量为3m的物体，放在粗糙的水平面上，受水平推力F的作用产生的加速度大小为a1，当水平推力变为2F时，物体产生的加速度大小为a2，比较a1和a2大小的关系：【】A．a2 = 2a1 B．a2 > a1 C．a2 < a1 D．条件不足无法判断
3．用水平力F使物体从静止开始沿水平面运动，经时间t撤去F，又经2t时间，物体停下来，运动过程中阻力恒定，则物体受到阻力大小等于：【】
A．F B．F/2 C．F/3 D．2F/3
4．已知从高空中下落的雨滴所受的阻力与运动的速度成正比。一质量为m的雨滴在落地前已作速度为v0的匀速运动，则当雨滴的速度为v0/2时其加速度多大？
5．物体以某一初速度冲上倾角为300的斜面，经2s沿斜面上滑了12m时速度恰减为零，求物体从该处滑回原处的时间。
6．当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体下落速度不大时所受空气阻力大小正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力f=krv，k是比例系数。对于常温下的空气，比例系数k=3.4×10-4Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，取重力加速度g=10m/s2。试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v。（结果取两位数字）
第四课时：牛顿第二定律的应用（3）
一、知识要点：
1．运用牛顿第二定律求解的基本方法。
2．简单的连接体问题分析方法：隔离法和整体法
二、例题分析：
1．图示，质量为m的人站在电梯的台阶上，电梯与水平面的夹角为
300，当电梯加速向上运动时，人对台阶的压力为6mg/5，求台阶
对人的静摩擦力。
2．一物体在斜面上以一定的初速度向上运动，斜面的倾角
θ可在0～900间变化，物体能上升的最大位移为x，x与
θ的关系如图所示，问当θ为多大时，x有最小值，为多
少？
3．图示，车的质量M=8kg，放在光滑的水平面上，施加水平恒力F=8N，小车运动速度达到v=1.5m/s时，在小车的前端轻放大小不计、m=2kg的物
体，已知μ=0.2，小车足够长，求放上物体后经t=1.5s，小
车通过的位移。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
4．质量为M=10kg的斜面体ABC静置在粗糙的水平地面上，μ=0.02，
θ=300，m=1kg的物体由静止开始下滑，当滑行s=1.4m时，其速
度达到v=1.4m/s，此过程中ABC未动，求地面对它的支持力和摩
擦力。
5．两球半径均为r，m A=m，m B=2m，水平面光滑，当两球球心间距大于L时，两球无作用力，小于等于L时有恒力F作用（为斥力），设A从无限远处以速度v0向B运动，为使
A、B不相撞，v0应满足什么条件？
6．如图所示，底座A装有长为0.5m的直立杆，其总质量为0.2kg。杆上套有质量为0.05kg的小环B，它与杆有摩擦，当环从底座上以4m/s的速度飞起时，
刚好能到达杆顶。求：（1）在环升起的过程中，底座对水平面的压力；（2）
环从杆顶滑回到底座所需的时间。（g取10m/s2）
三、巩固练习：
1．如右图所示一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为m 的平盘，盘中有一物体，质量为M ，当盘静止时弹簧的长度比其自然长度伸长了L ，今向下拉盘，使弹簧再伸长，△L 后停止，然后松手放开，设弹簧始终处在弹性限度以内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于：【 】 A ．1+
?
?
????L L Mg B ．()1+?
? ??
?+?L L m M g C ．
?L L mg D ． ()?L L M m g + 2．为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢铁从某一高度竖直落入液体中
运动，用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置，如图所示．已知钢球在液体中运动时所受阻力F ＝ｋｖ2，闪光照相机的闪光频率为f ，图中刻度尺的最小分度为s 0，钢球的质量为m ，则阻力常数k 的表达式为k ＝_______ _．
3．质量为M 的静止在水平面上的箱子，其内部的竖直杆 上套有一个质量为m 的小球，杆与小球之间有摩擦，杆长为L ，将小球由杆的顶端无初速释放，它滑到底端的时间为t ，求小球下滑过程中，地面对箱子的支持力。
4．如图所示，两个质量分别为2ｍ和ｍ的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平桌面上，分别受到水平推力F 1和F 2的作用，且F 1＞F 2，求：1与2之间作用力大小。若两物体与水平面间的动摩擦因素均为μ，它们共同加速运动时，它们之间的作用力大小是多少？
5．质量M=3.0kg 、长度L=1.5m 、高度h=0.2m 的木板A 放在水平地面上，m=1.0kg 的小物块B （可视为质点）静止在木板A 的右端，如图所示。现突然打击A 的左端，使A 获得水平向右的速度v 0=4m/s 。设A 与B 间无摩擦，A 与水平地面间的摩擦因数μ=0.3，g 取10m/s 2
。问：（1）经过多少时间A 、
B 分离？（2）B 落地时离A 的左端有多大距离？
第五课时：牛顿第二定律的应用（4）
一、知识要点：
1．动力学问题中的临界状态分析、求解的基本方法。 2．力学单位制。
3．超重和失重现象和分析。 二、例题分析：
1．在匀速上升的电梯里用弹簧秤吊着一个重物，弹簧秤的读数为10N ，突然弹簧秤的读数变成了8N ，这时电梯在做什么运动？电梯的加速度是多大？（g 取10m/s 2）
2．某人在以2.5m/s 2加速度加速下降的电梯中最多能举起80kg 的物体，在地面上最多能举起多少千克的物体？若此人在电梯中最多能举起40kg 的物体，则电梯上升的加速度多大？
3．光滑斜面的顶端用线栓着一个小球。（1）为使小球不脱离斜面，斜面沿水平方向运动的加速度应满足什么条件？（2）为使线不松，斜面沿水平方向运动的加速度应满足什么条件？
5．如图所示，弹簧秤秤盘B 的质量为1.5千克，弹簧质量不计，倔强系数K ＝800牛/米，物体A 的质量为10.5千克，静置在秤盘上。现给A 施加一个竖直向上的力F ，使A 向上做匀加速直线运动。已知力F 在前0.2秒内为变力，0.2秒后为恒力。求力F 的最大值和最小值。（g ＝10米/秒2）
三、巩固练习：
1．质量为50kg 的人站在电梯里的台秤上，当电梯以1m/s 2的加速度匀加速上升时其读数为多少？当其读数为400N 时，电梯是如何运动的？
2．升降机的运动图象如图，求质量为50kg 的人在运动的各阶段对升降机底板的压力。
3．在以加速度a 匀加速上升的升降机中有一斜面，倾角为θ斜面上放一
质量为ｍ的物体，物体相对斜面静止。求物体所受的支持力和静摩擦力。
4．如图所示，一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计，盘内放一个质量m=12Kg
并处于静止的物体P ，弹簧劲度系数k=300N/m ，现给P 施加一个竖直向上
的力F ，使P 从静止开始始终向上作匀加速直线运动，在这过程中，头0.2s 内F 是变力，在0.2s 以后F 是恒力，g 取10m/s 2
，则物体P 做匀加速运动的加速度为多大？F 的最小值和最大值分别是多少？
5．如图所示，一根轻质弹簧(质量不计)，劲度系数为K ，下端静止挂一质量为m 的物体A 。手持一块水平木板B ，将A 竖直向上托起至弹簧处于原长处静止。现用手托着木板B ，让其由静止位置开始以加速度ａ（ａ＜ｇ）向下做匀加速直线运动。求：物体A 向下运动多大的距离，A 与B 开始分离？经历的时间有多长？
a
“牛顿运动定律”检测
班级学号姓名
一、选择题：
1．关于惯性，下述说法中正确的是：【】
A．物体保持静止或匀速直线运动的性质叫惯性
B．物体受外力后产生加速度时就没有了惯性
C．物体运动速度越大，它的惯性就越大
D．受力大小相同的两物体，产生加速度大的物体惯性大
2．关于力和运动，以下说法中正确的是：【】
A.物体运动状态的改变，是它受到外力作用的结果
B.力是使物体产生加速度的原因
C.同一个物体，受到的外力越大，其速度越大
D.同一个物体，受到的外力越大，其速度变化越大
3．如图所示，升降机的水平地面上放有重为G的物体，它受升降机地面的支持
力大小为N，它对升降机地面压力大小为F，下列说法正确的是：【】
A．不管升降机怎样运动，总有F=N
B．当升降机自由下落时，N=0，G=0
C．当N＞G 时，升降机正上升
D．当N＞G时，物体超重，升降机的加速度一定向上
4．如图所示，在水平面上运动的车厢中，用细线吊着的小球，其吊线
与竖直方向的夹角稳定为θ。由此对车厢运动状态的正确判断是：
A．车厢一定向右运动 B．车厢一定做匀加速运动【】
C．车厢运动加速度大小为gtgθ，方向向左
D．车厢运动加速度大小为gsinθ，方向向右
5．如图所示，斜面体质量为M，倾角为θ，置于水平地面上，当质量为
m的物体沿斜面体的光滑斜面自由下滑时，斜面体仍静止不动。则斜
面体：【】
A.受地面的支持力为Mg
B.受地面的支持力为(m+M)g
C.受地面的摩擦力为mgcosθ
D.受地面的摩擦力为mgcosθsinθ
6．在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下，由静止开始作匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平力逐渐减小为零，则在水平推力逐渐减小的过程中：【】
A．速度逐渐减小，加速度大小逐渐减小B．速度逐渐增大，加速度大小逐渐减小C．速度先增大后减小，加速度的大小先增大后减小
D．速度先增大后减小，加速度的大小先减小后增大
7．在力学中，我们选定一些物理量的单位为基本单位，这些基本单位是：【 】 A.米·千克·牛顿 B.米·千克·秒
C.米·千克／米3
·秒 D.米／秒·千克·秒
8．质量为M 的木块位于粗糙的水平面上，若用大小为F 的水平恒力拉木块，其加速度为a 。当拉力方向不变，大小变为2F 时，木块的加速度为a ′，则：( ) A.a ′=a B.a ′＜2a C.a ′＞2a D.a ′=2a
9．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重
要元件之一是加速度计。加速度计的构造原理的示意图如图所
示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块，滑块两侧分别与劲度系数为k 的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指
针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离o 点的距离为s ，则这段时间内导弹的加速度：【 】 A ．方向向左，大小为ks/m B ．方向向右，大小为ks/m C ．方向向左，大小为2ks/m D ．方向向右，大小为2ks/m
10．如图，质量为1kg 的物体在拉力F 的作用下，沿斜面匀加速上滑，加速度大小为2m/S 2
。
已知斜面倾角为300
，F 的方向与斜面平行，大小为8牛。若突然撤去此力，则在刚撤去F
的瞬间，物体的加速度大小为（g=10m/S 2）：【 】
A ．4米/秒2
B ．5米/秒2
C ．6米/秒2
D ．8米/秒2
二、填空题：
11．小球以24m/s 的初速度竖直上抛，设小球受到空气阻力大小恒定，为球重的0.2倍，那么小球上升到最高点所需时间为 s ，小球上升的最大高度为 m 。（g 取 10m/s 2）
12．物体从倾角为37°的斜面的顶端内静止滑下，滑到底端的速度是它从顶端的自由下落到地面速度的4/5，则物体与斜面间的摩擦因数 。
13．如图所示，质量为m 2的物体2放在车厢地板上。用竖直细绳通过定滑轮与质量为m 1的物体1连接。不计滑轮摩擦。当车厢水平向右加速运动时，物体2仍在车厢地板上相对静止。连接物体1
的绳子与竖直方向夹角为α。物体2与车厢地板的摩擦系数为μ。则物
体2受绳的拉力为 ，物体2所受地板的摩擦力为 。
14．如图所示，自动扶梯的倾角为θ，质量为m的人站在扶梯上，若
扶梯匀速运动时，人对梯的压力大小是，人受摩擦力大
小是。若扶梯正以加速度a向上启动时，人对梯压力大
小，人受摩擦力大小为。
三、计算题：
37的拉力的作用。由静止开始沿15．质量为2kg的物体，受到20N的方向与水平方向成
水平面做直线运动，物体与水平间的滑动摩擦因数为μ=0．5，当物体运动2s后撤去拉力F。求撤去外力后，物体还能运动多远？（sin37°=0．6，g=10m/s2）
16．斜面长5m，高3m，底端有一质量5kg的物体A，它和斜面间的动摩擦因数为0．3，用水平力F=100N推物体A，使A物由静止沿斜面上升，在A沿斜面上升2m时撤去力F。问撤去力F时A物体的速度多大？再经多长时间到最高点？（g取10m/s2）
17．如图所示，木块A 质量为1kg ，木块B 质量为2kg ，叠放在水平地面上，AB 之间最大静摩擦力为5N ，B 与地面之间摩擦系数为0.1，今用水平力F 作用于A ，保持AB 相对静止，水平推力应满足的条件。（g 取 10m/s 2）
18．如图所示，倾角为θ=37°的传送带，以v =10m/s 的速度向下传送着。在传送带A 端轻轻放上一物体（刚放时对地速度为零）已知物带间动摩擦因数μ=0.5，设物体与带间最大静摩擦等于滑动摩擦，传送带A 、B 间距L=16m ，求小物体由放上A 端起到B 端止共经历
的时间。取g=10m/s 2
。
牛顿第二定律-教案
牛顿第二定律 【教材分析】 本节教材是人教版物理第四章第3节的内容。本节在分析上节课实验的基础上，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，定量的回答了物体运动状态的变化率——加速度与它所受的外力的关系，以及加速度与它本身质量的关系，得出了牛顿第二定律的数学表达式。同时本节教材突出了力的单位1N的物理意义，为下一节力学单位制的内容做准备，本节内容在本章中起到承上启下的作用；因而成为了运动学的核心，也是学习其它动力学规律的基础。所以本节在本章乃至本册，甚至整个高中物理中具有非常重要的地位。 【教学目标与核心素养】 一、教学目标 1．理解牛顿第二定律的内容；知道牛顿第二定律表达式的确切含义。 2．知道国际单位制中力的单位是怎样定义的 3．知道量度式a=与决定式a=的区别。 t v v0 t m F 4．能运用牛顿第二定律解决实际问题，并在解决问题的过程中掌握一定的解题方法。 二、核心素养 物理观念：掌握用数学表达式体现牛顿第二定律的内容的物理观念。 科学思维：培养学生处理数据误差的逻辑思维，学会分析处理数据。 科学探究：通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律，体会大师的做法与勇气。 科学态度与责任：通过实验总结出自然规律；在讨论中认识自然规律；在解决实际问题过程中应用自然规律；在认识、应用自然规律的过程中感受自然的奥妙。 【教学重牛顿第二定律的理解
那么，对于任何物体都是这样的吗？甲猜想中的a -F 图像 乙根据实际数据作出的a -F 图像多次类似的实验发现：每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点。大量的实验和观察到的事实都可以得出：物体的加速度a 与它所受的作用力F 成正比，与它的质量m 成反比。 1．牛顿第二定律的内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 2．牛顿第二定律可表述为：a ∝F/m 也可以写成等式：F ＝km a 其中k 是比例系数。 注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中F 指的是物体所受的合力。 3．牛顿第二定律更一般的表述：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟合力的方向相同。 F 合＝km a 学生归纳总结 牛顿第二定律的内容 理解掌握牛顿第二定律更一般的表述： 学生思 考讨论 学生思考讨论 学生思考讨论 学生思考讨论 学生思考讨论 学生理解记忆 学生理解分析例题1 学生理解分析例题2 学生练习 与它所受的作用力F 成正比，与它的质量m 成反比。都是成立的。 锻炼学生的归纳总结能力 加深学生对牛顿第二定律的理解 掌握力的单位的推导 掌握加速度a 的方向与力F 的方向是一致的。 掌握加速度与合外力存在着瞬时对应关系 掌握力和加速度的因果关系 进一步理解质量是惯性大小的唯一量度 掌握应用牛顿第二定律解题的一般步
牛顿运动定律教案
§ 3—3 牛顿运动定律的综合应用 勉县一中张华【考纲分析】“牛顿运动定律的应用”要求为II类，是高考必考的21个考点之一。超重和失重要求 为I类，也是考试的高频考点。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析，使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析，是解决物理问题的两种基本方法。并且，本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础，也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法。 【学情分析】由于本部分知识对分析、综合和解决实际问题的能力要求高，不少同学在此感到困惑，疑难较多，主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上及规范解答上。 【教学目标】 一、知识与技能 1.超重和失重的的概念及实质； 2?用整体法和隔离法处理简单的连接体问题； 3?针对计算题分析、规范解答、列得分点方程加强训练。 二、过程与方法 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题。 三、情感态度与价值观 通过相关问题的分析和解决，培养学生的思维严谨和科学精神。 【教学重点】整体法和隔离法的选取。 【教学难点】物体受力情况和运动状态的分析；处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。 【教学方法】分析法、讨论法、图示法。 【课时计划】3课时 教学过程： 第1课时超重失重连接体问题 一.复习回顾： 上一节复习过的牛顿第二定律讲过和做过的典型题型都有哪些？ 二.本节考点梳理： 考点1超重和失重 1.视重 (1)当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 (2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。 2.超重和失重： 定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象。 超重』条件：物体具有竖直向上的加速度。 原理式：F-mg=ma 所以F=m(g+a)>mg '-运动形式：加速上升或减速下降。 屜义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象。失重Y 条件：物体具有竖直向下的加速度。 原理式：mg_F =ma 所以F=m(g_a) 高中物理学业水平考试复习教案 课题牛顿运动定律复习课1节 教学目标 （一）知识与技能 1．使学生理解力与运动的关系。 2．理解牛顿第二定律并掌握应用牛顿运动定律解题的步骤与方法。 3．理解作用力与反作用力跟平衡力的区别。 （二）过程与方法 1．通过运用物理知识解决实际问题的过程，体会分析问题，抓住事物本质的重要性。 2．通过规范化示范，体会规范化解题的重要性。 （三）情感、态度与价值观 通过解释生活现象，激发学习兴趣，培养学生尊重科学相信科学的精神。 重 点、难点重点:应用牛顿运动定律解题。难点:力与运动的关系。 知识结构学法指导 一、牛顿第一定律 1．历史上关于力和运动关系的两种不同认识 1）古希腊哲学家亚里斯多德根据人们的直觉经验提出： 2）伽俐略通过实验指出： 3）伽俐略以实验为基础，经过抽象思维，把可靠的事实和严密的推理结合起来 的科学方法，是物理研究的正确方向． 课堂练习 1．下面的叙述与史实不相符的是（C ） A、亚里斯多德认为力是维持运动的原因 B．伽俐略最先指出亚里斯多德上述观点是不正确的 C．第一个明确表述物体惯性的是伽俐略 D．第一个明确表述物体惯性的是牛顿 2．牛顿第一定律的内容及其物理意义 1）定律的内容: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。 2）物理意义:定律反映了物体不受外力（合外力为零）作用时的运动规律，指出 了力不是维持运动的原因，是迫使物体改变运动状态的原因，说明了一切物体都具有 保持匀速直线运动或静止状态的性质，即惯性． 即包含下列三点意义： ①。物体不受外力或所受外力之和为零时的状态为： 匀速直线运动状态或静止状态 ②。外力的作用是：迫使物体改变运动状态。 ③.物体具有惯性: 质量是物体惯性大小的唯一量度 课堂练习 2．下列说法正确的是( CD ) A、静止或做匀速直线运动的物体，一定不受外力作用 学法指导 体会理想实验的 魅力 掌握物理学史 第四章牛顿运动定律 4.3 牛顿第二定律 ★教学目标 (一)知识与技能 1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式 2.理解公式中各物理量的意义及相互关系 3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的 4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 (二)过程与方法 5.以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出 牛顿第二定律 6.能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决 (三)情感态度与价值观 7.渗透物理学研究方法的教育 8.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法 ★教学重点 1.牛顿第二定律 2.牛顿第二定律的应用 ★教学难点 牛顿第二定律的应用 ★教学过程 引入 师：牛顿第一定律告诉我们，力是改变物体运动状态的原因即产生加速度的原因，加速度同时又与物体的质量有关。上一节课的探究实验我们已经看到，小车的加速度可能与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以总结出一般性的规律：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 一、牛顿第二定律： 【定义】：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 比例式：m F a ∝或ma F ∝。 等式：kma F =其中k 是比例系数。（公式中的F 是合外力，而ma 是作用效果，不要看成力，它们只是大小相等） 力的单位 K 是比例常数，那k 应该是多少呢？ 这里要指出的是，在17世纪，人类已经有了一些基本物理量的计量标准，但还没有规定多大的力为一个单位力，当然也没有力的单位牛顿。科学家们在做与力有关的实验时并没有准确计算力的大小，利用的仅仅是简单的倍数关系。比如当挂一个钩码时，质量为1kg 的小车产生大小为2m/s 2 的加速度，当挂两个钩码时，此时小车受力是第一次的两倍，实验结果是小车产生大小为4m/s 2的加速度，由此可以得出物体的加速度与所受的合外力成正比（因为还没有规定一个单位的力是多大，所以你也无法知道一个钩码是几个单位的力。比如只有当我们规定了多长的距离为一个单位长度（1m ）后才能知道一根棒有几个单位长度即几米。）。 由于单位力的大小还没有规定，所以k 的选择有一定的任意性，只要是常数，它就能正确表示F 与m 、a 之间的比例关系。（或者反过来讲，如果我们当时已经规定了力的单位为N ，并且规定一个钩码的重量为1N ，那么公式中的k 就不具有随意性。在计算时质量的单位用kg ，加速度的单位用m/s 2，当F m a 三者都取值为单位1时有：1N=k*1kg*1m/s 2 而我们知道1kg*1m/s 2表示使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的力，对照上例应该是半个钩码，那k 就应该等于2。如果当时规定两个钩码重量为1N 时，那k 应该是4。而当规定半个钩码重为1N 时，k 就是1了。所以由于没有规定1N 的力是多大，k 的值任意的，只要常数就行。 既然k 是任意取的，那取1将会使公式最简便。当k 值取定后，力的单位理所当然也定下来了：一个单位力=1*1kg*1m/s 2，即规定了1N 的力是使质量为1kg 的物体产生1m/s 2加速度的力。用手托住两个鸡蛋大约就是1N 。 从上可知力的单位是kg*m/s 2，后来为了纪念牛顿，把kg*m/s 2称做“牛顿”，用N 表示。 公式：ma F = 牛顿第一定律教学设计 教学目标 知识目标： 1.知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。 能力目标： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。情感目标： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。 教学建议 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。 教法建议 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。 教学设计示例 牛顿第一定律 教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2．伽利略理想实验的推理过程教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。 教学过程 一、实验引入：批驳亚里士多德的观点 牛顿运动定律的应用 教学目标 一、 知识目标 1. 知道运用牛顿运动定律解题的方法 2. 进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、 能力目标 1. 培养学生分析问题和总结归纳的能力 2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、 德育目标 1. 培养学生形成积极思维，解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、 导入新课 通过前面几节课的学习，我们已学习了牛顿运动定律，本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、 新课教学 （一）、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来，由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类： a.已知物体的受力情况，确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知，无论是哪种类型的题目，物体的加速度都是核心，是联结力和运动的桥梁。 （二）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况 第三章 牛顿运动定律 第1单元 牛顿运动三定律 知识网络： 一、牛顿第一定律(内容)： （1）保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维持 （2）要使物体的运动状态（即速度包括大小和方向）改变，必须施加力的作用，力是改变物体运动状态的原因 1.牛顿第一定律导出了力的概念 力是改变物体运动状态的原因。（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：t v a ??=，有速度变化 就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。） 2.牛顿第一定律导出了惯性的概念 惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性应注意以下三点： （1）惯性是物体本身固有的属性，跟物体的运动状态无关，跟物体的受力无关，跟物体所处的地理位置无关 （2）质量是物体惯性大小的量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变 （3）外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性 3.牛顿第一定律描述的是理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。 4、不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律。 5、牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线 同时、同性、两体、) 1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力 一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。 2.一对作用力和反作用力的冲量和功 一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量一定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。 3、效果不能相互抵消 三、牛顿第二定律 1．定律的表述 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma （其中的F 和m 、a 必须相对应） 特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。 若F 为物体受的合外力，那么a 表示物体的实际加速度；若F 为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a 表示物体在该方向上的分加速度；若F 为物体受的若干力中的某一个力，那么a 仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。 2．对定律的理解： （1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零 （2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式m F a 只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致. （3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即 F 与a 均是对同一个研究对象而言. （4）相对性；牛顿第二定律只适用于惯性参照系 《牛顿第二定律》说课稿 尊敬的各位评委老师，大家上午好！我是应聘高中物理的1号考生，今天我抽到的说课题目是《牛顿第二定律》。下面我将从说教材、说学情、说教法、说学法、说教学程序、说板书设计六个方面来开始我的说课。 一、说教材 （一）、教材的地位和作用 ] 《牛顿第二定律》选自人教版高中物理必修1第四章第三节的内容。本节的主要内容是在上节实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体表述，得到牛顿第二定律的数学表达式。牛顿第二定律它是在实验基础上建立起来的重要规律，也是动力学的核心内容，是牛顿第一定律的延续，也是整个运动力学理论的核心规律，因此本节内容是本章的重点和中心内容，它在力学中占有很重要的地位，反映了力、加速度、质量三个物理量之间的定量关系，是一条适用于惯性系中的各种机械运动的基本定律，是经典牛顿力学的一大支柱。 （二）、教学目标 （过渡语）根据以上对教学内容和结构的分析，又考虑到高一年级学生的知识水平，我制定了以下三维教学目标： 知识与技能目标：能够准确的描述牛顿第二定律的内容；知道力的国际单位制单位“牛顿”的物理意义；能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律；能理解牛顿第二定律为什么是连接运动学和动力学的桥梁。 过程与方法目标：通过上节课的实验，归纳得到物体的加速度与力、质量的关系，进而总结得到牛顿第二定律，培养概括能力和分析推理能力；能从生活中的常见现象中抽象出模型利用牛顿第二定律加以解释。 情感态度与价值观目标：初步体会牛顿第二定律在认识过程中的有效性和价值；通过讨论交流，营造良好的学习氛围，增强班级凝聚力，对物理学科更加热爱。 （三）、教学重点、难点： （过渡语）基于对教材的分析和设定的三维教学目标，确定了教学重难点： 《牛顿第一定律》说课 一、教材的地位和作用 牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学中的基础。如果我们把所有力学现象看作一座大厦，那么牛顿三大定律则是这个大厦的奠基石，牛顿第二定律又是在牛顿第一定律定义的惯性系基础上建立起来的。因此牛顿第一定律又是三大定律基础的基础，是否领会这一物理规律，不仅影响学生对这一章的学习，而且会影响整个物理课程中力学部分的学习。 前面我们学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带一座桥梁，是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础，起到承上启下的作用，是本册书中的一个重要内容，也是本节、本章的重点。本节课的教学要求学生主动参与，在实验、讨论建立概念和规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法，感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。 二、学情分析 牛顿第一定律是由部分实验结果，部分外推假设、部分定义所构成的一个复合体，就其定义本身的表述学生不难记住，但初二学生由于接触物理时间比较短，学生平均年龄比较低，抽象思维能力及认知结构上尚不成熟，加上生活经验的影响，学生认为“必须有力作用在物体上，才能让物体运动，如果没有力的作用，它就要停下来。”对物体不受力时怎样运动是不能接受的。知道“惯性”这个词，但并不理解她的物理含义。不少学生认为“静止的物体有惯性、运动的物体没有惯性”。因此在接受牛顿第一定律上有一定的难度，怎样形成对牛顿第一定律的理解及这一概念的建立使其认识由直观的感觉上升到科学理性认识则是本节的难点。 三、教学目标 1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一运动定律。 2.理解牛顿第一运动定律并能用于分析简单的实际现象。 四、教学重点和难点 重点是探究阻力对物体运动的影响，初步理解牛顿第一运动定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示力和运动之间的内在规律。 难点是纠正学生已有的错误观点，正确认识没有力物体还能运动，理解牛顿第一运动定律。学生在从生活经验中获得了一种 第四章牛顿运动定律 一、牛顿第一定律 ［要点］ 1．伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”，物理学从此走上了正确的轨道。 2．力与运动的关系。（1）历史上错误的认识是“运动必须有力来维持” （2）正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。 3．对伽利略的理想实验的理解。这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动，而是运动一段距离后再停止的，摩擦力越小物体运动的距离越长。抓住这些事实依据的本质属性，并作出合理化的推理，这就是伽利略的高明之处，我们要学习的就是这种思维方法。 4．对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。 5．维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性。揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。 惯性：物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都具有惯性。 6．牛顿第一定律的内容：切物体在没有受到外力的作用时，总保静止状态或匀速直线运动状态。（1）“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。（2）“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。 7．任何物理规律都有适用范围，牛顿运动定律只适用于惯性参照系。 8．质量是惯性大小的量度。 二、实验：探究加速度与力、质量的关系 ［要点］ 1．实验目的：探究加速度与外力、质量三者的关系。这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。 （1）小汽车和载重汽车的速度变化量相同时，小汽车用的时间短，说明加速度的大小与物体的质量有关。 （2）竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿，但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力，所以速度的变化比普通小轿车快，说明加速度的大小与外力有关。 2．实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。 （1）保持物体的质量不变，测量物体在不同外力作用下的加速度，探究加速度与外力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以彩比较的方法，看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。 （2）保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速度与力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法。 3．实验方案：本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。测量质量用天平，需要研究的是怎样测量加速度和外力。 （1）测量加速度的方案：采用较多的方案是使用打点计时器，根据连续相等的时间T内的位移之差Δx=a T2求出加速度。条件许可也可以采用气垫导轨和光电门。教材的参考案例效果也比较好。（2）提供并且测量物体所受的外力的方案：由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力。教材的参考案例提供的外力比较容易测量，采用这种方法是不错的选择。 4．对实验结果的分析是本实验的关键。如果根据实验数据描出的a-F图象和a-1/m图象都非常接 4.3 牛顿第二定律 ［教学目标］ 一、知识与技能 １、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式 ２、理解公式中各物理量的意义及相互联系 ３、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的 ４、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 二、过程与方法 １、以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律 ２能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决 三、情感态度与价值观 １、渗透物理学研究方法的教育 ２、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法 ［教学重点］ １、牛顿第二定律 ２、牛顿第二定律的应用 ［教学难点］ 牛顿第二定律的应用 ［课时安排］ 1课时 ［教学过程］ 引入 师：牛顿第一定律告诉我们，力是改变物体运动状态的原因即产生加速度的原因，加速度同时又与物体的质量有关。上一节课的探究实验我们已经看到，小车的加速度可能与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以总结出一般性的规律：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 一、牛顿第二定律： 定义：物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 比例式：m F a ∝或ma F ∝。 等式：kma F =其中k 是比例系数。（公式中的F 是合外力，而ma 是作用效果，不要看成力，它们只是大小相等） 力的单位 K 是比例常数，那k 应该是多少呢？ 这里要指出的是，在17世纪，人类已经有了一些基本物理量的计量标准，但还没有规定多大的力为一个单位力，当然也没有力的单位牛顿。科学家们在做与力有关的实验时并没有准确计算力的大小，利用的仅仅是简单的倍数关系。比如当挂一个钩码时，质量为1kg 的小车产生大小为2m/s 2 的加速度，当挂两个钩码时，此时小车受力是第一次的两倍，实验结果是小车产生大小为4m/s 2的加速度，由此可以得出物体的加速度与所受的合外力成正比（因为还没有规定一个单位的力是多大，所以你也无法知道一个钩码是几个单位的力。比如只有当我们规定了多长的距离为一个单位长度（1m ）后才能知道一根棒有几个单位长度即几米。）。 由于单位力的大小还没有规定，所以k 的选择有一定的任意性，只要是常数，它就能正确表示F 与m 、a 之间的比例关系。（或者反过来讲，如果我们当时已经规定了力的单位为N ，并且规定一个钩码的重量为1N ，那么公式中的k 就不具有随意性。在计算时质量的单位用kg ，加速度的单位用m/s 2，当F m a 三者都取值为单位1时有：1N=k ·1kg ·1m/s 2 而我们知道1kg ·1m/s 2表示使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的力，对照上例应该是半个钩码，那k 就应该等于2。如果当时规定两个钩码重量为1N 时，那k 应该是4。而当规定半个钩码重为1N 时，k 就是1了。所以由于没有规定1N 的力是多大，k 的值任意的，只要常数就行。 既然k 是任意取的，那取1将会使公式最简便。当k 值取定后，力的单位理所当然也定下来了：一个单位力=1·1kg ·1m/s 2，即规定了1N 的力是使质量为1kg 的物体产生1m/s 2加速度的力。用手托住两个鸡蛋大约就是1N 。 从上可知力的单位是kg ·m/s 2，后来为了纪念牛顿，把kg ·m/s 2称做“牛顿”，用N 表示。 公式：ma F = 初中物理教案:牛顿第一定律 教学目标 知识目标： 知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程. 能力目标： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力. 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理). 情感目标： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育. 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育. 教学建议 教材分析 教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给 学生以科学方法论的教育。 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。 教法建议 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。 教学设计示例 牛顿第一定律 教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 第二章牛顿运动定律 教学要求： * 理解力、质量、惯性参考系等概念； * 掌握牛顿三定律及其适用条件，能熟练地用牛顿第二定律求解力学中的两大类问题； * 了解自然力与常见力； * 了解物理量的量纲。 教学内容（学时：2学时）： §2-1 牛顿运动定律 §2-2 物理量的单位和量纲 §2-3 自然力与常见力 §2-4 牛顿运动定律的应用 §2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点： * 掌握牛顿三定律及其适用条件；* 牛顿运动定律的应用（难点：牛顿二定律微分形式）。 作业： 2—03）、2—06）、2—08）、 2—13）、2—15）、2—17）。 ----------------------------------------------------------------------- §2–1 牛顿运动定律 一牛顿运动定律 1.牛顿第一定律（惯性定律） 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态，直到外力加于其上迫使它改变运动状态为止。 讨论： (1)肯定了力的概念 从起源看：力是物体间的相互作用。 从效果看：力是改变运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。（2）说明了物体具有保持原有运动状态的特性------惯性。 （3）牛顿第一定律中所谈到的物体，实际上指的是质点。 即这里只涉及平动而不涉及 转动，在（2）中所说的惯性指 的是平动的惯性。 （4）牛顿第一定律是大量直观经验和实验事实的抽象概括，不能用实验直接证明。 原因是不受其它物体作用的孤立物体是不存在的。 （5）牛顿第一定律不是对任何参考系都适用。 牛顿第一定律谈到了静止和匀速直线运动，由于运动描述的相对性，必然涉及参考系问题。 例：甲看到物体A静止，乙看到物体A以加速度a向后运动。 示范教案 3 牛顿第二定律 整体设计 教材分析 牛顿第二定律是动力学部分的核心内容，它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化，即加速度与它所受外力的关系，以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系；况且此定律是联系运动学与力学的桥梁，它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻，所以本节课的教学对力学是至关重要的．本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容，关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解，全面掌握牛顿第二定律，会应用牛顿第二定律解决有关问题． 教学重点 牛顿第二定律应用 教学难点 牛顿第二定律的意义 课时安排 1课时 三维目标 1．知识与技能 （1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式． （2）理解公式中各物理量的意义及相互关系． （3）知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的． （4）会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算． 2．过程与方法 （1）以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律． （2）认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法． 3．情感、态度与价值观 渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力． 教学过程 导入新课 情景导入 多媒体播放刘翔在国际比赛中的画面．如图． 边播放边介绍：短跑运动员在起跑时的好坏，对于取得好成绩十分关键，因此，发令枪响必须奋力蹬地，发挥自己的最大体能，以获得最大的加速度，在最短的时间内达到最大的运动速度．我们学习了本节内容后就会知道，运动员是怎样获得最大加速度的．复习导入 利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一 《牛顿第一定律》教学案例 教学目标： 知识目标：常识性了解伽利略理想实验的推理过程，了解牛顿第一定律。 能力目标：1、通过斜面小车的运动实验，培养学生的观察能力 2、通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法（分析、概括、推理） 情感目标：1、通过科学史的简介，对对进行严谨的科学态度教育。 2、通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育。教学方法：控制变量法、实验推理法、情景问题法、实验探究法 教学用具：斜面、小车、毛巾、棉布、小红旗、木板、多媒体、实物投影仪 教学重点：通过对小四实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点：1、明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2、伽利略理想实验的推理过程。 教学过程： 一、实验引入： [演示1]：教师在桌面上用手推动粉笔盒，从静止开始慢慢向前运动，撤去推力，粉笔盒立即静止。 师：同学们在我做的这个实验中，你们看到了什么现象？ 生1：粉笔盒原来是静止的，后来运动，最后又静止了。 生2：粉笔盒受力后由静止变为运动，力消失后又静止了。 教师分析：其实在日常生活中也有许多类似的例子，（如同学推桌子），从表面现象上看，“必须有力作用在粉笔盒上，才能让粉笔盒运动，如果没有力的作用，它就要停下来”即：粉笔盒的运动需要力来维持。于是，在希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力来维持”。这种观点在历史上曾被沿用了两千多年。但是沿用两千多年的是否就一定正确呢？我们来看看下面的这个实验： 二、新课教学 [演示2]：在桌面上放一个小球，用力推它，小球滚动，手离开小球后，小球还滚动了一段距离才停下来。 师：哪位同学从这次的实验现象中发现了与前面实验现象不同的地方？ 生1：小球在不受力的作用时仍移动了一段距离，最后受到阻力的的作用还是停下来了。 生2：前面用的是方形的，这次用的是球形的。 师：看来大家都观察得很仔细，非常好。从实验中我们可以知道：“小球在没有受到力的作用时仍可以移动。”即：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。这个结论是两千年后的科学家伽利略提出的。这与亚里士多德的观点相矛盾，那么，这里有两个相互矛盾的观点，到底哪个是正确的呢？应用什么办法呢？ 生：用实验探究法来确定。 师：好，现在就根据你们桌面上给的器材，四人一组，相互讨论，设计一个 牛顿运动定律的运用教 案 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 牛顿运动定律的应用 教学目标 一、知识目标 1.知道运用牛顿运动定律解题的方法 2.进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、能力目标 1.培养学生分析问题和总结归纳的能力 2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、德育目标 1.培养学生形成积极思维，解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、导入新课 通过前面几节课的学习，我们已学习了牛顿运动定律，本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、新课教学 （一）、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来，由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类： a.已知物体的受力情况，确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知，无论是哪种类型的题目，物体的加速度都是核心，是联结力和运动的桥梁。 （二）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况 例1.如图所示，质量m=2Kg 的物体静止在光滑的水平地 面上，现对物体施加大小F=10N 与水平方向夹角θ＝ 370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=,cos370=取g=10m/s 2，求物体5s 末的速度及5s 内的位移。 问：a.本题属于那一类动力学问题 （已知物体的受力情况，求解物体的运动情况） b.物体受到那些力的作用这些力关系如何 引导学生正确分析物体的受力情况，并画出物体受力示意图。 九年级物理下册第四章第三节《牛顿第二定律》教案 题目: 牛顿第二定律 课时: 一课时 课型: 讲授型 授课人: 日期: 《牛顿第二定律》教案 一、教材分析 (一)本节得地位与作用 牛顿第二定律它就是在实验基础上建立起来得重要规律,也就是动力学得核心内容。牛顿第二定律就是牛顿第一定律得延续,就是整个运动力学理论得核心规律,就是本章得重点与中心内容。它在力学中占有很重要得地位,反映了力、加速度、质量三个物理量之间得定量关系,就是一条适用于惯性系中得各种机械运动得基本定律,就是经典牛顿力学得一大支柱。而且牛顿第二定律在生活生产中都有着非常重要得作用,如设计机器、研究天体运动,计算人造卫星轨道等等都与牛顿第二定律有关。 (二)教学内容得认识 教科书将牛顿第二定律得探究实验与公式表达分成了两节内容,目得在于加强实验探究与突出牛顿第二定律在力学中得重要地位。牛顿第二定律得首要价值就是确立了力与运动之间得直接关系,即因果关系。本节内容就是在上节实验得基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律得具体表述,得到了牛顿第二定律得数学表达式。教科书突出了力得单位“1牛顿”得物理意义,并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用得基本思路。 二、学情分析 (一)在非智力因素方面 学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强得好奇心与求知欲,乐于探究自然界得奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢与同龄人一起学习,有将自己得见解与她人交流得愿望,具有团队精神。 (二)学生已有得知识基础 在本节内容之前,学生已经做了“探究加速度与力、质量得关系”这一实验,已定性地了解加速度、力、质量得关系。学生很自然地就存在这样得疑问“加速度、力、质量就是不就是有具体得数量关系?”并急于得到解答。这一疑问打破了旧得知识体系,同时又就是构成新得知识体系得前提。教师要注重新旧知识得衔接与过渡。 《牛顿第一定律》教学设计 铅山县第一中学陈志峰 ★教材分析 牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。 l、理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。 2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。 ★学生分析 1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。 2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过，但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性，而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度． （二）过程与方法 1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系． 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯． 3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。 （三）情感、态度与价值观 1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。 2、培养科学研究问题的态度。 3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。 4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。★教学重点高中物理学业水平考试复习教案-牛顿运动定律
4.3《牛顿第二定律》示范教案
牛顿第一定律教学设计
《牛顿运动定律的运用》教案
高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律1牛顿运动三定律复习教案
说课稿-人教版-物理-高中-必修一-《牛顿第二定律》
牛顿第一定律 教案及说课稿
《牛顿运动定律》教案完美版
物理①必修4.3《牛顿第二定律》教案
初中物理教案-牛顿第一定律
大学物理 第二章牛顿运动定律教案()
牛顿第二定律-优质教案
《牛顿第一定律》教案设计
牛顿运动定律的运用教案
《牛顿第二定律》教案
(完整版)《牛顿第一定律》教学设计