2010牛頓定律教案A

1、牛頓定律1 §1 牛頓第一定律 運動狀態(tài)的改變 (2010.11) 教學重點1.慣性概念與牛頓第一定律 2,弄清力是改變物體運動狀態(tài)的原因一.伽利略斜面實驗 1,亞里士多德的錯誤觀點: 力是維持運動的原因？-推車實例：有力才能使物體運動 注意:停止推車后,車是否立即停下? 若路面光滑是否停下?2,伽利略斜面(理想)實驗: 球沿斜面向下時,加速運動;向上時減速運動; 若在光滑水平面上運動,既不加速也不減速,必作勻速運動維持運動并不需要力,力是改變物體速度的原因; 推力摩擦阻力的不同作用二牛頓第一定律(慣性定律) 1, 牛頓第一定律：一切物體總保持勻速運動或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變

2、這種狀態(tài)2,物體具有保持原來的勻速狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質，稱為慣性。一切物體都具有慣性【例1】下列說法不正確的是: A,力是物體運動的原因 B,力大則速度大,力為零速度也為零 C，速度方向就是物體的受力方向 D。物體向東運動,說明受到向東的力三.力是使物體產生加速度的原因1,運動狀態(tài)的改變-指運動速度的改變(包括速度大小,方向的改變)-即物體有加速度2,物體不受外力時-保持原來運動狀態(tài),速度V不變,加速度a=0 ，F合=0 推論: 受外力時-改變運動狀態(tài),速度發(fā)生變化,有加速度；a反映運動狀態(tài)(V)改變快慢3,力是物體運動狀態(tài)改變的原因,力是物體產生加速度的原因,動力使V增大,阻力使減速受力時慣

3、性表現在狀態(tài)改變難易程度上,不受力時慣性表現在保持原來勻速或靜止狀態(tài) 【例2】根據牛頓第一定律,下列說法正確的是: A,靜止物體一定不受外力作用 B,物體作勻速運動是因為它具有慣性 C,物體運動狀態(tài)改變不一定是外力作用的結果 D,力停止作用后,物體就會慢慢停下來四。慣性與質量 質量是物體慣性大小的量度1,慣性是物體的固有性質，質量是慣性大小的量度,質量越大,慣性越大; 慣性與速度無關2,同一物體,受到外力越大,產生加速度a越大 aF (小車起動快慢與施力大小分析)3,外力相同時,質量大的物體運動狀態(tài)難改變,質量小的物體運動狀態(tài)易改變 a1/m【例3】下列說法不正確的是:A,只有靜止或勻速物體才

4、有慣性 B,速度越大,物體的慣性越大 C,加速運動的物體,慣性不斷增加 D,物體向東運動,有一個向東的慣性【例4】下列說法不正確的是:A,力是改變物體慣性的原因 B,運動狀態(tài)改變時必有加速度 C,運動狀態(tài)改變僅指速度大小改變 D,物體加速度增大時慣性也增大【例5】人拉著系在車上的繩子使車速逐漸減小,由此可斷定:A,人對車的作用力逐漸減小 B,車的慣性越來越大 C,地面對車的阻力越來越大 D,車受的合力方向與車的速度方向相反【例6】關于慣性應用的正確說法是:A,車床底座的質量大一些,是為了增大慣性,以減小振動或意外碰撞而移動位置 B,戰(zhàn)斗機丟掉副油箱,是為了減小慣性,提高運動的靈活性 C,為了保

5、持物體的平衡,就要盡量增大它的慣性 D,拖拉機飛輪質量很大,是為了增大慣性,保持運轉均勻1 / 11牛頓定律2 §2實驗：探究加速度與力、質量的關系 (2010.11)一分組定性討論I：物體質量一定，力不同，物體加速度有什么不同?2：力相同，作用在不同物體上，加速度有什么不同?控制變量法：研究多個變量之間關系一次是固定力不變，一次是固定質量不變，有什么好處呢?二、加速度與力的關系設計一個實驗，保持物體的質量不變，測量物體在各個不同的力的作用下的加速度，分析加速度與力的關系分組討論并且每組設計一個實驗方案，并說明實驗的原理三、加速度與質量的關系四小結1力是物體產生加速度的原因2用控制變

6、量法探究物體的加速度與合外力、質量的關系；設計實驗的方法3物體的質量一定時，合外力越大，物體的加速度也越大；合外力一定時，物體的質量越大，其加速度越小，且合外力的方向與加速度的方向始終一致與加速度有關的因素1物體受的合外力 2物體的質量實驗方法控制變量法實驗過程與結論物體的質量一定時，合外力越大，物體的加速度也越大合外力一定時，物體的質量越大，其加速度越小:【例1】圖甲是用來探究加速度和力、質量之間關系的實驗裝置示意圖，圖乙是其俯視圖。兩輛相同的小車放在光滑水平桌面上，前端各系一條細繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個相同的小盤。兩輛小車通過細線用夾子固定，打開夾子，小盤牽引小車運動，合上夾子，兩

7、小車同時停止。實驗中保證小盤和砝碼的總質量遠小于小車的總質量，這樣可近似認為細線的拉力與小盤的總重力大小相等。 在探究小車加速度與外力的關系時，須在兩小盤內放置_的砝碼，在兩小車內放置_的鉤碼進行實驗； 在探究小車加速度與質量的關系時，須在兩小盤內放置_的砝碼，在兩小車內放置_的鉤碼進行實驗?！纠?】作“驗證牛頓第二定律”實驗，根據實驗所測得的數據，畫出aF和a1/M圖。（1）某同學畫出aF圖如圖甲，可知他在實驗中不完善的步驟是 。（2）另一同學畫出的a1/M圖如圖乙，圖線有明顯的彎曲，這是因為 。牛頓定律3 §3 牛頓第二定律 (2010.11)教學重點1.牛頓第二定律的概念分析

8、, 牛頓第二定律的簡單應用一牛頓第二定律的概念1.加速度與力的關系：質量一定時,力大產生的加速度也大, 即質量相同時 aF2.加速度與質量關系：在相同力作用下，m大者得到的加速度a小, 即 a1/m3, 牛頓第二定律：物體加速度a跟作用力F成正比,跟質量m成反比 aF/m, Fma 公式F=Kma 國際單位制中K=1； 力單位"牛頓"，1N是使1kg物體產生1m/s2的力4,物體受多個力作用時,F代表各個力的合力 F合=ma (書例) 【例1】如圖勻速運動車廂中的光滑桌面上用彈簧系一小球,此時彈簧處于自然長度,當彈簧長度突然變短時,車廂運動狀態(tài)可能是_.二牛頓第二定律的要點

9、分析 （同向性、瞬時性、同體性、獨立性、單位關系）1,注意牛頓第二定律的矢量性加速度a的方向與合外力F的方向永遠一致 瞬時性力變化加速度必同時變化; 因果關系力是產生加速度的原因2,力的獨立作用原理:當物體受多個外力F1,F2-同時作用時,它們互不相干地獨立產生加速度a1,a2-物體實際加速度就是這些加速度的合成,故可先求合外力再用牛二律【例2】物體靜止在平面上,用5N水平拉力時加速度a=1m/s2;拉力增大到8N時,a=2m/s2, 則物體質量M=_,摩擦力_.【例3】物體M在皮帶上向右傳遞,兩者保持相對靜止,則M所受摩擦力: A,皮帶傳送速度越大,摩擦力越大 B, M必定受到與傳送方向相同

10、的摩擦力 C, 皮帶加速度越大,摩擦力越大 D, 皮帶速度恒定時,M質量越大所受摩擦力越大三物體的受力分析與加速度的判定【例4】汽車M中懸掛一小球m,在水平方向勻變速運動時,懸線與豎直方向夾角為, 則汽車所受合力為_;加速度a為_;汽車運動情況是_.四牛頓第二定律的簡單應用【例5】水平恒力F作用于光滑面上物體M1,產生加速度a1;當F作用于物體M2時產生 加速度a2,則F作用于質量為M=M1+M2的物體上時,其加速度a為_.C【例6】如圖兩車廂的質量相同，其中一個車廂內有一人拉動繩子使兩車廂相互靠近。若不計繩子質量及車廂與軌道間的摩擦，下列對于哪個車廂里有人的判斷，正確的是A繩子的拉力較大的那

11、一端車廂里有人B先開始運動的車廂里有人C后到達兩車中點的車廂里有人D 不去稱量質量無法確定哪個車廂有人牛頓定律3習 §3習 牛頓第二定律 (2010.11)教學重點第一類:已知物體受力,求出加速度,再用初始條件確定物體運動情況 加速度 第二類:已知物體運動情況,求出加速度,再確定物體的受力情況 橋梁作用* 牛頓第二定律應用時的一般步驟1確定研究對象 2分析物體的受力情況和運動情況，畫出研究對象的受力分析圖3求出合力，統(tǒng)一國際單位制 4根據牛頓運動定律和運動學規(guī)律建立方程并求解一.在平面上運動+牛頓第二定律【例1】物體放在粗糙水平面上,受水平力F作用時加速度為a,若力改為2F,則加速度

12、為a',則有: A。 a'>2a B。 a'=2a C。 a'在a與2a之間 D。a'=a二.運動狀態(tài)的變換與交接【例2】水平面上物體M受水平拉力F作用由靜止起勻加速運動,經時間t撤去F,再經2t物體停下,則物體所受的阻力f為_.【例3】傳送帶勻速向右移動V=3m/s,現將物體M=2kg無初速放上,M與傳送帶間動摩擦因數=0.3,則1.5s內M受的摩擦力f如何變化_;位移為_.三.相互作用+連結體問題 【例4】水平面上五個物體相同,質量均為M,當受向右的水平推力F加速運動時,求物體3對4的作用力。 平面光滑 ；物體與平面間摩擦系數為?！纠?】如圖車

13、廂向右加速運動,要使后壁上物體M不沿壁下滑,設摩擦系數為, 則車廂加速度a至少為_.四.物體在斜面上運動+ 用牛頓第二定律解題的方法和步驟【例6】（1）小球M在傾角為的光滑斜面上加速下滑,則小球所受合力_,加速度a=_.（2）如果球與斜面間摩擦系數為,則球的加速度a=_.牛頓定律4 §4 力學單位制 牛頓定律的應用 (2010.11)教學重點1.物體間相互作用規(guī)律和牛頓第三定律 2,掌握力學單位制,質量和重力關系*新課引入1什么是基本量? 基本單位? 力學中的基本單位都有哪些，對應什么物理量?2什么是導出單位? 你學過的物理量中哪些是導出單位? 借助物理公式來推導3什么是國際單位制?

14、 國際單位制中基本單位共有哪幾個? 它們對應什么物理量? 一.力學單位制 1,物理公式在確定物理量間數量關系(因果關系)的同時,也確定了物理量間的單位關系 2,單位制由基本單位+導出單位組成,國際單位制中(力學)基本物理量和對應的基本單位是 基本物理量: 長度 質量 時間 基本單位及符號:米(m) 千克(kg) 秒(s) 3,單位制應用:a)導出單位用基本單位來表達 b)應用物理公式計算時必須采用同一單位制【例1】書P78例分析 證明:1N=1kg·m/s2【例2】現有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空：A.密度 B米秒 C。牛頓 D加速度 E。質量 F秒 G厘米 H長度 I時間

15、 J. 千克(1)屬于物理量的是_(填字母)(2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量有_(3)在國際單位制中基本單位是_，屬于導出單位的是_· 答案：(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC 二.牛頓運動定律的瞬時性 動態(tài)變化分析【例3】物體自由下落一段距離后與豎直彈簧接觸相碰,直至運動到最低點過程中, 加速度如何變化_,速度如何變化_.三.牛頓運動定律應用 + 隔離法分析【例4】如圖猴子m停在用繩懸掛的M棒上,如將繩燒斷,猴子m沿桿向上爬動,但要使猴子保持與地面等高,則此時棒下落的加速度為_.【例5】兩小球M和m用彈簧相連懸掛在天花板下靜止,M=2m;當剪斷懸線瞬間, 兩

16、球的加速度分別為am=_,aM=_.四.正交分解法+牛頓第二定律【例6】如圖自動扶梯與水平方向夾角為, 當質量為M的人站在扶梯上隨電梯以加速度a勻加速上升時,人受摩擦力為f= _;人對梯的壓力為N=_.牛頓定律5 §5 牛頓第三定律 牛頓定律的應用 (2010.11)教學重點1. 1.物體間相互作用規(guī)律和牛頓第三定律 2.超重失重的概念及分析計算一. 作用力和反作用力 牛頓第三定律1. 觀察和實驗表明：兩個物體之間的作用總是相互的，互稱為作用力和反作用力 2. 牛頓第三定律：兩物體間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在不同物體上 3作用力反作用力同時存消，同數值、同性質、

17、同變化，異物（不同效果）、反向、共線【例1】下列正確說法是:A,作用力一般先于反作用力產生 B,作用力變化時,反作用力必然同時發(fā)生變化 C,任何一個力必涉及兩個物體,總有反作用力 D,作用力和反作用力一定是相同性質的力二相互作用力與平衡力間的關系（區(qū)別與聯系）* 不同點要從作用對象、力的性質、作用效果，作用時間四個方面加以分析一對作用力和反作用力一對平衡力相同點大小相等，方向相反，作用在同一條直線上作用在兩個相互作用的物體上作用在同一物體上不同點一定是同性質的力力的性質不一定相同一定同時產生、同時消失不一定同時產生、同時消失力的作用效果不能抵消力的作用效果可以相互抵消三.牛頓第二定律的瞬時性【

18、例2】物體受n個力作用處于靜止,當將其中某個力Fi先逐漸減小到零再逐漸恢復到原值過程中,加速度如何變化_,速度變化_.【例3】豎直向上飛行的子彈,達到最高點后以返回原處,設整個運動過程中,子彈受到的阻力與速度大小成正比,則整個過程中,加速度的變化是_.四.牛頓定律應用+隔離法分析【例4】如圖環(huán)m環(huán)沿地面上箱子M內的桿以加速度a加速下滑時,m所受摩擦力f為_; 箱子M(保持靜止)對地壓力為_.【例5】如圖有動力的小車沿傾角為的斜面勻加速向下運動時,車頂單擺的擺線恰好呈水平狀態(tài), 則小車的加速度為_.牛頓定律6 §6 用牛頓運動定律解決問題（一） (2010.11)重點難點1. 物體的受

19、力分析 2。牛頓定律的應用分析 3.正交分解法應用* 動力學的兩類基本問題1已知物體的受力情況，求物體的運動情況2已知物體的運動情況，求物體的受力情況3注意受力、運動分析和解題方法的靈活運用4、兩類動力學問題的解題思路圖解一傳送帶上物體的運動與受力分析+牛頓定律的應用【例1】物體m與傳送帶相對靜止,在下列情況下,m受的摩擦力為: 傳送帶勻速運動_; 帶以a=gsin向上加速時_; 帶以a=gsin向下加速運動時_.二物體的受力分析+ 正交分解法【例2】如圖用斜向上推力F(與水平方向成)將物體M沿摩擦系數為的粗糙豎 直壁加速上升, 則物體運動的加速度a=_.三斜面上物體的運動+極值問題【例3】如

20、圖O是豎直圓環(huán)的最高點，從O點起使幾個相同小球順著OA、OB、OC、OD等幾個光滑直線軌道由靜止開始滑下則各小球在軌道上滑動的： A加速度相等，時間及末速度不等 B加速度、時間及末速度均相等 C加速度、時間不等，末速度相等 D。時間相等，加速度及末速度不等 【例4】三滑塊分別從底邊均為L的三光滑斜面頂端abc由靜止下滑到O點,比較運動時間ta,tb,tc大小_;當傾角=_時,時間最短,Tmin=_. 四相互作用+隔離法-系統(tǒng)內兩物體的運動狀態(tài)不同【例5】右圖中質量為m的人站在長木板M上, 板與水平地面間摩擦系數, 當人以加速度a=_ 加速向前奔跑時,M板恰能勻速后退.牛頓定律7 §7 用牛頓運動定律解決問題（二） (2010.11)教學重點1.牛頓定律的應用分析 2.相互作用與連結體問題的分析計算一.超重與失重 1,超重現象:物體對支持物(或懸繩)的壓力大于物體重力 ，有向上的加速度a （加速上升或減速下降） T-mg=F合=ma T=mg+ma2,失重現象:物體對支持物(或懸繩)的壓力小于物體重力 ，有向下的加速度a （減速上升或加速下降） mg-T=F合=ma T=mg-ma3,注意: 物體處于超重或失重狀態(tài)時,重力并不變化,只是"視重"（壓力或拉力）改變 當升降