2010牛顿定律教案A.doc

牛顿定律1 1 牛顿第一定律 运动状态的改变 (2010.11) 教学重点1.惯性概念与牛顿第一定律 2,弄清力是改变物体运动状态的原因一.伽利略斜面实验 1,亚里士多德的错误观点: 力是维持运动的原因？-推车实例：有力才能使物体运动 注意:停止推车后,车是否立即停下? 若路面光滑是否停下?2,伽利略斜面(理想)实验: 球沿斜面向下时,加速运动;向上时减速运动; 若在光滑水平面上运动,既不加速也不减速,必作匀速运动维持运动并不需要力,力是改变物体速度的原因; 推力摩擦阻力的不同作用二牛顿第一定律(惯性定律) 1, 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态2,物体具有保持原来的匀速状态或静止状态的性质，称为惯性。一切物体都具有惯性【例1】下列说法不正确的是: A,力是物体运动的原因 B,力大则速度大,力为零速度也为零 C，速度方向就是物体的受力方向 D。物体向东运动,说明受到向东的力三.力是使物体产生加速度的原因1,运动状态的改变-指运动速度的改变(包括速度大小,方向的改变)-即物体有加速度2,物体不受外力时-保持原来运动状态,速度V不变,加速度a=0 ，F合=0 推论: 受外力时-改变运动状态,速度发生变化,有加速度；a反映运动状态(V)改变快慢3,力是物体运动状态改变的原因,力是物体产生加速度的原因,动力使V增大,阻力使减速受力时惯性表现在状态改变难易程度上,不受力时惯性表现在保持原来匀速或静止状态 【例2】根据牛顿第一定律,下列说法正确的是: A,静止物体一定不受外力作用 B,物体作匀速运动是因为它具有惯性 C,物体运动状态改变不一定是外力作用的结果 D,力停止作用后,物体就会慢慢停下来四。惯性与质量 质量是物体惯性大小的量度1,惯性是物体的固有性质，质量是惯性大小的量度,质量越大,惯性越大; 惯性与速度无关2,同一物体,受到外力越大,产生加速度a越大 aF (小车起动快慢与施力大小分析)3,外力相同时,质量大的物体运动状态难改变,质量小的物体运动状态易改变 a1/m【例3】下列说法不正确的是:A,只有静止或匀速物体才有惯性 B,速度越大,物体的惯性越大 C,加速运动的物体,惯性不断增加 D,物体向东运动,有一个向东的惯性【例4】下列说法不正确的是:A,力是改变物体惯性的原因 B,运动状态改变时必有加速度 C,运动状态改变仅指速度大小改变 D,物体加速度增大时惯性也增大【例5】人拉着系在车上的绳子使车速逐渐减小,由此可断定:A,人对车的作用力逐渐减小 B,车的惯性越来越大 C,地面对车的阻力越来越大 D,车受的合力方向与车的速度方向相反【例6】关于惯性应用的正确说法是:A,车床底座的质量大一些,是为了增大惯性,以减小振动或意外碰撞而移动位置 B,战斗机丢掉副油箱,是为了减小惯性,提高运动的灵活性 C,为了保持物体的平衡,就要尽量增大它的惯性 D,拖拉机飞轮质量很大,是为了增大惯性,保持运转均匀牛顿定律2 2实验：探究加速度与力、质量的关系 (2010.11)一分组定性讨论I：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同?2：力相同，作用在不同物体上，加速度有什么不同?控制变量法：研究多个变量之间关系一次是固定力不变，一次是固定质量不变，有什么好处呢?二、加速度与力的关系设计一个实验，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分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理三、加速度与质量的关系四小结1力是物体产生加速度的原因2用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系；设计实验的方法3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，且合外力的方向与加速度的方向始终一致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:【例1】图甲是用来探究加速度和力、质量之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两辆相同的小车放在光滑水平桌面上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个相同的小盘。两辆小车通过细线用夹子固定，打开夹子，小盘牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止。实验中保证小盘和砝码的总质量远小于小车的总质量，这样可近似认为细线的拉力与小盘的总重力大小相等。 在探究小车加速度与外力的关系时，须在两小盘内放置_的砝码，在两小车内放置_的钩码进行实验； 在探究小车加速度与质量的关系时，须在两小盘内放置_的砝码，在两小车内放置_的钩码进行实验。【例2】作“验证牛顿第二定律”实验，根据实验所测得的数据，画出aF和a1/M图。（1）某同学画出aF图如图甲，可知他在实验中不完善的步骤是 。（2）另一同学画出的a1/M图如图乙，图线有明显的弯曲，这是因为 。牛顿定律3 3 牛顿第二定律 (2010.11)教学重点1.牛顿第二定律的概念分析 , 牛顿第二定律的简单应用一牛顿第二定律的概念1.加速度与力的关系：质量一定时,力大产生的加速度也大, 即质量相同时 aF2.加速度与质量关系：在相同力作用下，m大者得到的加速度a小, 即 a1/m3, 牛顿第二定律：物体加速度a跟作用力F成正比,跟质量m成反比 aF/m, Fma 公式F=Kma 国际单位制中K=1； 力单位牛顿，1N是使1kg物体产生1m/s2的力4,物体受多个力作用时,F代表各个力的合力 F合=ma (书例) 【例1】如图匀速运动车厢中的光滑桌面上用弹簧系一小球,此时弹簧处于自然长度,当弹簧长度突然变短时,车厢运动状态可能是_.二牛顿第二定律的要点分析 （同向性、瞬时性、同体性、独立性、单位关系）1,注意牛顿第二定律的矢量性加速度a的方向与合外力F的方向永远一致 瞬时性力变化加速度必同时变化; 因果关系力是产生加速度的原因2,力的独立作用原理:当物体受多个外力F1,F2-同时作用时,它们互不相干地独立产生加速度a1,a2-物体实际加速度就是这些加速度的合成,故可先求合外力再用牛二律【例2】物体静止在平面上,用5N水平拉力时加速度a=1m/s2;拉力增大到8N时,a=2m/s2, 则物体质量M=_,摩擦力_.【例3】物体M在皮带上向右传递,两者保持相对静止,则M所受摩擦力: A,皮带传送速度越大,摩擦力越大 B, M必定受到与传送方向相同的摩擦力 C, 皮带加速度越大,摩擦力越大 D, 皮带速度恒定时,M质量越大所受摩擦力越大三物体的受力分析与加速度的判定【例4】汽车M中悬挂一小球m,在水平方向匀变速运动时,悬线与竖直方向夹角为, 则汽车所受合力为_;加速度a为_;汽车运动情况是_.四牛顿第二定律的简单应用【例5】水平恒力F作用于光滑面上物体M1,产生加速度a1;当F作用于物体M2时产生 加速度a2,则F作用于质量为M=M1+M2的物体上时,其加速度a为_.C【例6】如图两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断，正确的是A绳子的拉力较大的那一端车厢里有人B先开始运动的车厢里有人C后到达两车中点的车厢里有人D 不去称量质量无法确定哪个车厢有人牛顿定律3习 3习 牛顿第二定律 (2010.11)教学重点第一类:已知物体受力,求出加速度,再用初始条件确定物体运动情况 加速度 第二类:已知物体运动情况,求出加速度,再确定物体的受力情况 桥梁作用* 牛顿第二定律应用时的一般步骤1确定研究对象 2分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图3求出合力，统一国际单位制 4根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解一.在平面上运动+牛顿第二定律【例1】物体放在粗糙水平面上,受水平力F作用时加速度为a,若力改为2F,则加速度为a,则有: A。 a2a B。 a=2a C。 a在a与2a之间 D。a=a二.运动状态的变换与交接【例2】水平面上物体M受水平拉力F作用由静止起匀加速运动,经时间t撤去F,再经2t物体停下,则物体所受的阻力f为_.【例3】传送带匀速向右移动V=3m/s,现将物体M=2kg无初速放上,M与传送带间动摩擦因数=0.3,则1.5s内M受的摩擦力f如何变化_;位移为_.三.相互作用+连结体问题 【例4】水平面上五个物体相同,质量均为M,当受向右的水平推力F加速运动时,求物体3对4的作用力。 平面光滑 ；物体与平面间摩擦系数为。【例5】如图车厢向右加速运动,要使后壁上物体M不沿壁下滑,设摩擦系数为, 则车厢加速度a至少为_.四.物体在斜面上运动+ 用牛顿第二定律解题的方法和步骤【例6】（1）小球M在倾角为的光滑斜面上加速下滑,则小球所受合力_,加速度a=_.（2）如果球与斜面间摩擦系数为,则球的加速度a=_.牛顿定律4 4 力学单位制 牛顿定律的应用 (2010.11)教学重点1.物体间相互作用规律和牛顿第三定律 2,掌握力学单位制,质量和重力关系*新课引入1什么是基本量? 基本单位? 力学中的基本单位都有哪些，对应什么物理量?2什么是导出单位? 你学过的物理量中哪些是导出单位? 借助物理公式来推导3什么是国际单位制? 国际单位制中基本单位共有哪几个? 它们对应什么物理量? 一.力学单位制 1,物理公式在确定物理量间数量关系(因果关系)的同时,也确定了物理量间的单位关系 2,单位制由基本单位+导出单位组成,国际单位制中(力学)基本物理量和对应的基本单位是 基本物理量: 长度 质量 时间 基本单位及符号:米(m) 千克(kg) 秒(s) 3,单位制应用:a)导出单位用基本单位来表达 b)应用物理公式计算时必须采用同一单位制【例1】书P78例分析 证明:1N=1kgm/s2【例2】现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空：A.密度 B米秒 C。牛顿 D加速度 E。质量 F秒 G厘米 H长度 I时间 J. 千克(1)属于物理量的是_(填字母)(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有_(3)在国际单位制中基本单位是_，属于导出单位的是_ 答案：(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BC 二.牛顿运动定律的瞬时性 动态变化分析【例3】物体自由下落一段距离后与竖直弹簧接触相碰,直至运动到最低点过程中, 加速度如何变化_,速度如何变化_.三.牛顿运动定律应用 + 隔离法分析【例4】如图猴子m停在用绳悬挂的M棒上,如将绳烧断,猴子m沿杆向上爬动,但要使猴子保持与地面等高,则此时棒下落的加速度为_.【例5】两小球M和m用弹簧相连悬挂在天花板下静止,M=2m;当剪断悬线瞬间, 两球的加速度分别为am=_,aM=_.四.正交分解法+牛顿第二定律【例6】如图自动扶梯与水平方向夹角为, 当质量为M的人站在扶梯上随电梯以加速度a匀加速上升时,人受摩擦力为f= _;人对梯的压力为N=_.牛顿定律5 5 牛顿第三定律 牛顿定律的应用 (2010.11)教学重点1. 1.物体间相互作用规律和牛顿第三定律 2.超重失重的概念及分析计算一. 作用力和反作用力 牛顿第三定律1. 观察和实验表明：两个物体之间的作用总是相互的，互称为作用力和反作用力 2. 牛顿第三定律：两物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在不同物体上 3作用力反作用力同时存消，同数值、同性质、同变化，异物（不同效果）、反向、共线【例1】下列正确说法是:A,作用力一般先于反作用力产生 B,作用力变化时,反作用力必然同时发生变化 C,任何一个力必涉及两个物体,总有反作用力 D,作用力和反作用力一定是相同性质的力二相互作用力与平衡力间的关系（区别与联系）* 不同点要从作用对象、力的性质、作用效果，作用时间四个方面加以分析一对作用力和反作用力一对平衡力相同点大小相等，方向相反，作用在同一条直线上作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上不同点一定是同性质的力力的性质不一定相同一定同时产生、同时消失不一定同时产生、同时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.牛顿第二定律的瞬时性【例2】物体受n个力作用处于静止,当将其中某个力Fi先逐渐减小到零再逐渐恢复到原值过程中,加速度如何变化_,速度变化_.【例3】竖直向上飞行的子弹,达到最高点后以返回原处,设整个运动过程中,子弹受到的阻力与速度大小成正比,则整个过程中,加速度的变化是_.四.牛顿定律应用+隔离法分析【例4】如图环m环沿地面上箱子M内的杆以加速度a加速下滑时,m所受摩擦力f为_; 箱子M(保持静止)对地压力为_.【例5】如图有动力的小车沿倾角为的斜面匀加速向下运动时,车顶单摆的摆线恰好呈水平状态, 则小车的加速度为_.牛顿定律6 6 用牛顿运动定律解决问题（一） (2010.11)重点难点1. 物体的受力分析 2。牛顿定律的应用分析 3.正交分解法应用* 动力学的两类基本问题1已知物体的受力情况，求物体的运动情况2已知物体的运动情况，求物体的受力情况3注意受力、运动分析和解题方法的灵活运用4、两类动力学问题的解题思路图解一传送带上物体的运动与受力分析+牛顿定律的应用【例1】物体m与传送带相对静止,在下列情况下,m受的摩擦力为: 传送带匀速运动_; 带以a=gsin向上加速时_; 带以a=gsin向下加速运动时_.二物体的受力分析+ 正交分解法【例2】如图用斜向上推力F(与水平方向成)将物体M沿摩擦系数为的粗糙竖 直壁加速上升, 则物体运动的加速度a=_.三斜面上物体的运动+极值问题【例3】如图O是竖直圆环的最高点，从O点起使几个相同小球顺着OA、OB、OC、OD等几个光滑直线轨道由静止开始滑下则各小球在轨道上滑动的： A加速度相等，时间及末速度不等 B加速度、时间及末速度均相等 C加速度、时间不等，末速度相等 D。时间相等，加速度及末速度不等 【例4】三滑块分别从底边均为L的三光滑斜面顶端abc由静止下滑到O点,比较运动时间ta,tb,tc大小_;当倾角=_时,时间最短,Tmin=_. 四相互作用+隔离法-系统内两物体的运动状态不同【例5】右图中质量为m的人站在长木板M上, 板与水平地面间摩擦系数, 当人以加速度a=_ 加速向前奔跑时,M板恰能匀速后退.牛顿定律7 7 用牛顿运动定律解决问题（二） (2010.11)教学重点1.牛顿定律的应用分析 2.相互作用与连结体问题的分析计算一.超重与失重 1,超重现象:物体对支持物(或悬绳)的压力大于物体重力 ，有向上的加速度a （加速上升或减速下降） T-mg=F合=ma T=mg+ma2,失重现象:物体对支持物(或悬绳)的压力小于物体重力 ，有向下的加速度a （减速上升或加速下降） mg-T=F合=ma T=mg-ma3,注意: 物体处于超重或失重状态时,重力并不变化,只是视重（压力或拉力）改变 当升降