第四章--牛顿运动定律导学案

必修一 第四章 运动和力的关系

1 第四章 运动和力的关系

4.1牛顿第一定律

学习目标:

1.知道伽利略理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法。

2.理解牛顿第一定律的内容及意义。

3.知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象。

学习重点:

1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解。

2.力和运动的关系及惯性和质量的关系。

【课前自学】请同学们阅读教材,回答下列问题

1.人类对运动和力的关系的探索历程研究运动和力的关系,是动力学的基本问题。人类正确认识这个问题,经历了漫长的过程.填写下表。

亚里士多德的错误观点:必须有 作用在物体上,物体才能 ,没有 的作用,物体就要静止在一个地方。(P68)

伽利略的观点:力 维持物体运动的原因。(P69)

笛卡儿的观点:如果运动中的物体没有受到 的作用,它将继续以同一 沿同一直线运动,既不会 ,也不会 。(P69)

注:理想实验是科学研究中的一种重要的方法.它突出了事物的本质特征,能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度.

2、牛顿第一定律的内容: 物体总是保持 或 , 除非作用在它上面的力 它改变这种状态。

注:①物体不受力时将处于______________状态或_________状态。②外力的作用是迫使物体改变运动状态,即外力是改变______________的原因,力还是产生加速度的原因,而不是维持______________的原因。

3、惯性:物体具有的保持原来的 或 状态的性质。物体惯性大小的量度是 .质量越 ,物体的惯性越 。

【课堂探究】

4、关于运动和受力的关系,下列说法正确的是( )

A、物体受力才会运动 B、力使物体的运动状态发生改变

C、停止用力,物体的运动就会停止 D、力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因

5、当汽车启动时,车上的乘客会向后倾斜,为什么?

思考:我国道路交通安全法规定:在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带,为什么要做这样的规定?

【课堂练习】

6、关于牛顿第一定律,下列说法正确的是 ( )

A. 牛顿第一定律是一条实验定律 B. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C.惯性定律和惯性的实质是相同的 D.物体的运动不需要力来维持 7、火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为( )

A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动。

B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动。

C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必是偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已。

D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终有相同的速度。

思考:地球在自西向东自转,当你向上跳起后,为什么还落在原地?

8、物体A的质量为10 kg,物体B的质量为20 kg,A、B分别以20 m/s和10 m/s的速度运动,则 ( )

A.A的惯性比B大 B.B的惯性比A大 C.A、B的惯性一样大 D.不能确定

9、一个以速度v运动着的小球,如果没有受到任何力的作用,经时间t后的速度是__________。

10、飞机投弹时,如果发现目标在飞机的正下方时才投下炸弹,能命是中目标吗?为什么?

11、在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下,而慢走的人滑倒时,则大多数是后仰着地摔倒,试论述其原因.

【课堂小结】

理想实验的魅力 牛顿第一定律(惯性定律) 惯性与质量

内容

(或定义) 1.亚里士多德的观点

2.伽利略的观点

3.笛卡儿的观点 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 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性

说明 通过学习人类对运动和力关系的认识,体会科学家对人类的贡献和正确思想的来之不易 (1)物体不受外力时,运动状态保持静止或匀速直线运动,说明力不是维持物体运动的原因。(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因。(3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性 (1)一切物体在任何状态下都有惯性

(2)惯性是物体的固有性质

(3)物体的惯性只与质量有关

必修一

第四章

运动和力的关系

2 4.2实验:探究加速度与力、质量的关系

学习目标:

1.理解物体运动状态的变化快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关.

2.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系.

3.通过实验探究培养学生动手操作能力及激发学生的求知欲和创新精神

学习重点

1.控制变量法的使用.

2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.

3.实验数据的分析与处理.

学习过程:

【课前自学】请同学们阅读教材,回答下列问题

1、 是描述物体运动快慢的物理量,也是描述物体运动状态的物理量。 是描述物理速度变化快慢的物理量,也是描述物体运动状态变化快慢的物理量。

2、研究多个变量之间关系时,我们把其中某个量控制不变,而研究其它几个量的变化,我们把这种方法称作 。 在本实验:探究加速度与力、质量的关系时,可先保持 不变,测量物体在不同力的作用下加速度与力的关系,然后保持物体 不变,测量不同质量的物体在该力作用下加速度与质量的关系。

3、 大量实事告诉我们:物体的质量一定时,受力越大,物体获得的加速度就越 ;物体的受力一定时,它的质量越小,加速度也越 。

4、本实验中最关键的问题是测量物体的加速度。若物体做初速为0的匀加速直线运动,那么,测量物体加速度的最直接的办法是用 测量位移和用 测量时间。然后由 算出。其实本实验也可不测定加速度的具体数值,若测出两个初速度为0的匀加速直线运动在相同时间内的位移x1 、x2, 则加速度a1 、a2之比为 。

【课堂探究】

5、探究加速度与力的关系:根据课本上P73页参考案例:两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一小盘,盘中可放砝码.小盘和砝码所受重力等于使小车做匀加速运动的力.因此增减小盘中的砝码就可以改变小车受到的合力.两个小车后端各系一条细线,用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上,使小车静止。抬起黑板擦,两个小车同时开始运动,按下黑板擦,两个小车同时停下来。用刻度尺测出两小车通过的位移,则位移之比就等于它们的加速度之比。改变小车的质量,可以在小车中增减砝码。

先保持物体的质量不变,测量物体在各个不同的力的作用下的加速度,分析加速度与力的关系.请设计一个实验方案进行实验,并作出图象,通过分析得出结论。

参考表格1

实验结论:

6、加速度与质量的关系:再保持物体所受力不变,测量质量不同的物体在相同力的作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。由上题同样的实验装置请设计一个实验方案进行实验,通过分析得出结论。

参考表格2

实验结论:

【课堂练习】

7、关于力下列说法中确的是 ( )

①力是使物体运动状态改变的原因; ②力是维持物体运动的原因;

③力是改变物体惯性大小的原因; ④力是使物体产生加速度的原因.

A.①④ B.①② C.②③ D.③④

8、在水平路面上,一个大人推一辆重车,一个小孩推一辆轻车,各自做匀加速运动(阻力不计).甲、乙两同学在一起议论,甲同学说:大人推力大,小孩推力小,因此重车的加速度大.乙同学说,重车质量大,轻车质量小,因此轻车的加速度大.你认为他们的说法是否正确?请简述理由。

9、一个物体受到4牛的力,产生的加速度a1=2m/s2,要使它产生的加速度a2=6m/s2,则需要施加多大的力?

【课堂小结】

与加速度有关的因素 1、物体受的合外力 2、物体的质量

实验方法 控制变量法

实验过程与结论 物体的质量一定时,合外力越大,物体的加速度也越大 合外力一定时,物体的质量越大,其加速度越小 小车l 小车2

次数 拉车砝码(g) 位移x1/cm 拉车砝码(g) 位移x2/cm

1

2

3

小车l 小车2

次数 小车质量(g) 位移x1/cm 小车质量(g) 位移x2/cm

1

2

3 必修一 第四章 运动和力的关系

3 4.3牛顿第二定律

学习目标:

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.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

学习重点: 牛顿第二定律的特点。

第 1 课 时

【课前自学】请同学们阅读教材,回答下列问题

1、牛顿第二定律的内容:物体的加速度的大小跟 成正比,跟物体的 成反比,加速度的方向跟 的方向相同。表达式: 。F为物体所受的 。(P74)

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牛顿运动定律的应用+++导学案 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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1 4.5 牛顿运动定律的应用

学习目标

1. 进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。

2. 通过对动力学的两类问题的分析,理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。

3.掌握解决动力学问题的基本思路和方法,会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。

情境:(据报载)某市区一路段发生了一起交通事故:一辆汽车在公路上匀速行驶,突然前面有一位老太太横穿马路,司机发现后立刻刹车,但老太太还是被撞倒了。事故发生后交警测得刹车过程中车轮在路面上擦过的笔直的痕迹长9 m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎和地面间的动摩擦因数是0.8。据悉,交通部门规定该路段的速度不得超过36 km/h。

假如你就是这位交警,请你判断该车是否超速行驶。 (假定刹车后汽车做匀减速直线运动)

例题1、运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。

(1)运动员以3.4 m/s 的速度投掷冰壶,若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02,冰壶能在冰面上滑行多远?g取10 m/s 2 。

(2)若运动员仍以3.4 m/s的速度将冰壶投出,其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面,冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%,冰壶多滑行了多少距离?

练习1、民航客机都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面3.2 m,气囊所构成的斜面长度为6.5 m,一个质量为60 kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240 N,那么,人滑至气囊底端时的速度是多少? g取10m/s 2 。

已知物体的受力情况求解运动情况的一般思路是什么?

2 例题2、一位滑雪者,人与装备的总质量为75kg,以2m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为30°,在5s的时间内滑下的路程为60 m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空气阻力),g取10 m/s 2 。

第四章 运动和力的关系— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

第四章 运动和力的关系— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

必修一

第四章运动和力的关系知识点

4.1牛顿第一定律

在力学中只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系叫作运动学,研究运动和力的关系,叫作动力学。

一、理想实验

想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质。

二、牛顿第一定律

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

①力是改变物体运动状态的原因.

②也可以说力是改变物体速度的原因。

③力是产生加速度的原因.

附1:“状态”即速度,速度变化就是状态就变化。

附2:不受力的物体不存在或者光滑的物体也不存在。

附3:牛顿第一定律所描述的物体的状态是一种理想化状态。

三、惯性与质量

惯性:物体总有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质。

①惯性是物体的固有属性,不是力的作用.

②一切物体都具有惯性.

③惯性只与质量有关,质量越大惯性越大,质量越小惯性越小.

总的来说:惯性是一切物体的固有属性,与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系,质量才是惯性大小的唯一量度。

4.2实验:探究加速度与力、质量的关系

一、实验思路

用控制变量法探究加速度a与力F的关系和加速度a与质量m的关系。

二、物理量的测量

1、质量的测量,可以用天平测量质量。为了改变小车的质量,可以在小车中增减砝码的数量。

2、加速度的测量

方法1、小车做初速度为0的匀加速直线运动。

方法2、利用打点计时器。

方法3、让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。

3、力的测量:孤力物体是不存在的,所以实验中的F是合力,合成法测量。

三、实验注意:

①把木板的一侧垫高

②小车能拖动纸带沿木板匀速运动

③小车的质量要远大于钩码的质量

4.3牛顿第二定律

物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

F指的是物体所受的合力

F合 = ma m为物体的质量

a是物体的加速度,注意方向

34探究a与FM的关系

34探究a与FM的关系

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17word版本可编辑.欢迎下载支持. 2012届高三物理一轮复习导学案

三、牛顿运动定律(4)

【课 题】实验:探究物体的加速度a与所受合外力F、物体质量之间的关系。

【导学目标】

1.通过实验研究加速度与力、加速度与质量的关系。

2.掌握实验数据处理的方法,能根据图像写出加速度与力、质量的关系式。

【实验原理】

1.如图所示装置,保持小车质量M不变,改变小桶内砂的质量m,从而改变细线对小车的牵引力F(当m<

2.保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量M,测出小车的对应加速度a,由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线,探究加速度与质量的关系。

【实验器材】

小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫块,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺。

【实验步骤】

1.用调整好的天平测出小车和小桶的质量M和m,把数据记录下来。

2.按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。

3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块,反复移动垫块的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。

4.在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量M'和m'记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。

5.保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。

6.算出每条纸带对应的加速度的值。

7.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,即砂和桶的总重力(m+m')g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。探究加速度与外力的关系

8.保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数1/(M+M’),在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线。探究加速度与质量的关系。

高中物理第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律学案2粤教版必修1

高中物理第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律学案2粤教版必修1

1 高中物理第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律学案2粤教版必修1

[目标定位] 1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法.2.理解牛顿第一定律的内容及意义.3.明确惯性的概念,会解释有关的惯性现象.

一、伽利略的理想实验

1.亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因.

2.伽利略的理想实验:

(1)斜面实验:将轨道弯曲成曲线,在轨道的一边释放一颗钢珠,如果不存在摩擦力,钢珠将上升到轨道另一边与原来的释放高度相同的点.减小另一边斜面的倾角,钢珠也应上升到相同高度处,但通过的距离增大,当另一边斜面放平,钢珠将永远运动下去.

(2)推理结论:力不是(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因.

想一想 伽利略的理想实验揭示了什么道理?

答案 伽利略的实验揭示了物体的运动不需要力来维持.

二、牛顿第一定律

1.牛顿第一定律: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,这就是牛顿第一定律.

2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性.牛顿第一定律又叫做惯性定律.

3.任何物体无论处于什么状态,都具有惯性,惯性是物体的固有属性.

想一想 (1)是不是只有匀速直线运动或静止的物体才具有惯性?(2)有人说“速度越大惯性越大”“受力越小惯性越大”对吗?

答案 (1)不是;一切物体都具有惯性.物体的惯性与运动状态无关.(2)不对.惯性只与质量大小有关,而与速度大小、受力大小无关.

一、对伽利略的理想实验的理解

1.关于运动和力的两种对立的观点

(1)亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因.这种错误的观点统治了人们的思维近二千年.

(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出):物体的运动不需要力来维持,力是改变物体速度的 2 原因.

2.伽利略的理想实验的意义

(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,即采用“可靠事实+抽象思维+科学推论”的方法推翻了亚里士多德的观点,初步揭示了运动和力的正确关系.

用牛顿运动定律解决问题导学案

用牛顿运动定律解决问题导学案

1 用牛顿运动定律解决问题(一)

【学习目标】

1.能运用牛顿运动定律解决一般的动力学问题。

2.在处理具体问题时会建立恰当的坐标系。

【过程与方法】

1. 知道用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。

2. 学生学会自主学习、集体探究、相互学习的方法。

3.在处理具体问题时会建立恰当的坐标系。

【情感态度价值观】

1.培养学生观察物理现象、学习物理知识、分析物理问题的能力 。

2. 培养学生学生热爱科学的情感。

【学习重点】

牛顿运动定律的应用

【学习难点】

牛顿第二定律的应用

【方法指导】

自主探究 交流讨论 自主归纳

【学习过程】

预习案

一、知识准备

1.牛顿第一定律和牛顿第三定律的内容?

2.牛顿第二定律的表达式__________ 其中F表示__________ a表示表达式说明F与具有__________ 性,__________ 性。

二、教材助读

1.牛顿第二定律说明了那些量之间的关系?

2.牛顿第二定律可以把哪两种情况联系起来?

2

3.你认为牛顿第二定律可以解决哪些类型的问题?

4.如果已知物体的受力情况求物体的运动情况,可以由__________求出物体的所受__________,再通过__________定律求出物体__________,然后根据__________确定物体的运动情况。

5.如果已知物体的运动情况求物体的受力情况,根据__________求出物体的__________

再根据__________定律求出物体__________,然后根据___________就可以确定物体的受力情况。

6.应用牛顿第二定律解决动力学问题时

(1)如果物体在水平面上运动,应怎样建立坐标系?

(2)如果物体在斜面上运动,应怎样建立坐标系?

预习自测

1.根据牛顿第二定律同一个物体的F与a大小__________方向__________。

牛顿运动定律全章复习

牛顿运动定律全章复习

NO:12-9 编:高一物理 时间:2010-12-21

1 第四章 牛顿运动定律全章复习预习案

学习目标:

1.理解牛顿第一定律的内容和意义。

2.理解牛顿第三定律,能区别平衡力和作用力、反作用力

3.掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答有关问题的基本思路和方法。

4.能用牛顿运动定律解决平衡问题。理解产生超重和失重现象的原因。

预习引导:

NO:12-9 编:高一物理 时间:2010-12-21

2 预习检测

1.关于牛顿第一定律,以下说法正确的是( )

A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的

B.牛顿第一定律是以可靠实验为基础,通过抽象出理想化实验而得出的结论

C.根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因

D.根据牛顿第一定律可知,力是改变物体速度的原因

2、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:

A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;

B、由m=F/a可知,物体质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;

C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;

D、由m=F/a可知,物体质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

3.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是( )

A.一对作用力和反作用力的合力为零

B.某物体若只受一个力的作用,说明可以只有作用力,而没有反作用力

C.大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力

D.一对作用力和反作用力性质相同,总是同时产生、同时变化、同时消失

4、质量为2kg的物体从高处下落,经过某一位置时的速度是15m/s,再经2s测得的速度为25m/s,求空气的平均阻力。(g=10m/s2)

牛顿定律的应用(力与物体的运动)二轮复习导学案

1 牛顿定律的应用(力与物体的直线运动)二轮复习导学案

广汉金雁中学:冯洪毅

一、考情分析:

1、重要考点:本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的匀变速直线运动问题.高考对本专题考查的内容主要有:①匀变速直线运动的规律及运动图象问题;②行车安全问题;③物体在传送带(或平板车)上的运动问题;④带电粒子(或带电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动问题;⑤电磁感应中的动力学分析.考查的主要方法和规律有:动力学方法、图象法、运动学的基本规律、临界问题的处理方法等.

2、知识网络:

3、高考热点:匀变速直线运动规律和牛顿运动定律在实际问题中的应用、动力学两类问题、连接体问题是命题的热点。

2、考题预测:牛顿运动定律是中学物理的基础,更是力学的核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,近几年对牛顿运动定律的考查频率非常高,预计在2014年高考中,对基本概念、规律、图像的考查可能以选择题形式出现,匀变速直线运动规律的应用、动力学两类问题、连接体问题可能是多过程的综合性计算题。

二、应对策略

抓住“两个分析”和“一个桥梁”.“两个分析”是指“受力分析”和“运动情景或运动过程分析”.“一个桥梁”是指加速度是联系运动和受力的桥梁.综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题. 2 1、深刻理解各运动学公式的适用条件,熟知四种基本运动(匀速、匀变速、平抛和圆周运动),掌握典型的运动过程和规律;

2、熟练运用整体法和隔离法处理连接体问题

3、重视受力分析和运动情况分析

4、掌握从各类图像中提取有效信息的方法

5、综合运用牛顿定律和运动学规律来分析解决多物体、多阶段的的综合问题。

6、牛顿定律的瞬时性、超重和失重问题要能定性理解。

题型1 运动学图象问题

例1 某物体质量为1 kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度—时间图象如图1所示,根据图象可知 (

用牛顿定律解决问题一导学案(陈乐辉)

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 导学案

江西省吉安县立中学 陈乐辉

一、学习目标

1、知道应用牛顿第二定律解答两类基本问题

2、撑握应用牛顿定律解决问题的基本思和方法

3、进一步学习分析物体的受力情况

二、知识链接

1、牛顿第二定律:F=ma 揭示了物体的 与物体 之间的关系。

2、运动学公式:

三、问题探究

问题探究1:力决定加速度还是力决定速度?

问题探究2:由力如何求物体的速度和位移?

四、动力学两类基本问题

① 已知物体的受力情况,确定物体的运动情况;

② 已知物体的运动情况,确定物体的受力情况。

总结:加速度是连接力和运动的桥梁

由此可见,应用牛顿第二定律结合运动学公式解决力和运动关系的一般步骤是:

① 确定研究对象;

② 分析研究对象的受力情况,必要时画受力示意图;

③ 分析研究对象的运动情况,必要时画运动过程简图;

④ 利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度;

⑤ 利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。

五、例题:

任务一、从受力情况分析运动情况

例1、把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2 s末撤去拉力,g取10m/s2.求:

(1)2s末物块的瞬时速度.

(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离

例2、民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口。发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来,示意图如图所示。某机舱离气囊底端的竖直高

受力情况加速度 运动情况(如速度、位移) F=ma V=v0+at

x=v0t+21at2

22度AB = 3.0m,气囊构成的斜面长AC = 5.0 m,CD段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m = 60 kg的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊、地面间的动摩擦因数均为= 0.5。不计空气阻力,g = 10 m/s2。求: (1)人从斜坡上滑下时的加速度大小;

最新人教版 高一物理 必修一 用牛顿运动定律解决问题(一) 导学案(部分答案)

1 / 12 用牛顿运动定律解决问题(一)

组题人:

一、两类动力学问题

(1)已知物体的受力情况求物体的运动情况

根据物体的受力情况求出物体受到的合外力,然后应用牛顿第二定律F=ma求出物体的加速度,再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。

(2)已知物体的运动情况求物体的受力情况

根据物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出某些未知力。

求解以上两类动力学问题的思路,可用如下所示的框图来表示:

(3)在匀变速直线运动的公式中有五个物理量,其中有四个矢量v0、v1、a、s,一个标量t。在动力学公式中有三个物理量,其中有两个矢量F、a,一个标量m。运动学和动力学中公共的物理量是加速度a。在处理力和运动的两类基本问题时,不论由力确定运动还是由运动确定力,关键在于加速度a,a是联结运动学公式和牛顿第二定律的桥梁。 2 / 12 二、应用牛顿第二定律解题的一般步骤:

1确定研究对象:依据题意正确选取研究对象

2分析:对研究对象进行受力情况和运动情况的分析,画出受力示意图和运动情景图

3列方程:选取正方向,通常选加速度的方向为正方向。方向与正方向相同的力为正值,方向与正方向相反的力为负值,建立方程

4解方程:用国际单位制,解的过程要清楚,写出方程式和相应的文字说明,必要时对结果进行讨论

三、整体法与隔离法处理连接体问题

1.连接体问题

所谓连接体就是指多个相互关联的物体,它们一般具有相同的运动情况(有相同的速度、加速度),如:几个物体或叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆联系在一起的物体组(又叫物体系).

2.隔离法与整体法

(1)隔离法:在求解系统内物体间的相互作用力时,从研究的方便性出发,将物体系统中的某部分分隔出来,单独研究的方法.

(2)整体法:整个系统或系统中的几个物体有共同的加速度,且不涉及相互作用时,将其作为一个整体研究的方法.

《牛顿第一定律》教学设计和反思

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《牛顿第一定律》教学设计

课程标准:

理解牛顿第一定律内容和意义。知道什么是惯性,并会正确解释生活中的有关现象。知道力是使物体产生加速度的原因。理解质量是物体惯性大小的量度。

教材分析以及学情分析:

牛顿运动定律处在人教版,高中物理必修1的第四章第一节。在前面已经讲了直线运动——《第二章——匀变速直线运动的研究》和静力学《相互作用》,学生初步掌握了研究直线运动的思想和方法,能初步对物体进行受力分析解决平衡态的有关问题,而对于直线运动中的匀变速运动则在第三章中没有提到,那么,就为我们学习第四章内容《牛顿运动定律》埋好了伏笔。而牛顿运动定律恰恰是联系物体运动和受力的桥梁。

而这其中,牛顿第一定律(又称惯性定律),它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念,正确地解释了力和运动状态的关系,并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性,它是物理学中一条基本定律。它是我们学习动力学的开门砖,是研究力和运动之间关系的一个窗口,在整个第四章中起到开启的作用。

可是,在初中八年级学生已经学习过了牛顿第一定律,已经初步了解了牛顿第一定律的内容(虽然内容表述和高中表述的不太一样,学生已经能够初步简单的从受力的角度分析物体运动状态的变化),但是,对于牛顿第一定律的得来以及内容的真正理解(力是改变物体运动状态的原因)还是不很清楚,这就需要通过本节课的学习使学生了解牛顿第一定律的得来,在教学过程中渗透学科精神,培养学生质疑、猜想、分析、总结的习惯。

据此,结合本节课标,确定本节的学习目标,即“我们要把学生带到哪里?”

课标解读,确定学习目标、重难点

根据课标要求及以上分析,我把“理解”这一能力要求分解为:准确背诵;描述;解释(生活实例);分析判断(习题练习);归纳等行为动词,确定了本节的学习目标。

1.阅读课本内容,能准备背诵牛顿第一定律的内容和惯性的定义,并能复述出牛顿第一定律得出的历史进程。

2.通过习题练习和小组交流,理解并能用牛顿第一定律分析、解释生活中常见的一些实例。

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