人教版高中物理必修一42-探究加速度与力、质量的关系-名师公开课省级获奖课件

第二节

探究加速度与力、质量的关系第二节

探究加速度与力、质量的关系

什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一定律，物体运动状态改变的原因是什么？

复习思考：？

物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化力是改变物体运动状态的原因力运动状态变化速度变化产生加速度力是产生加速度的原因什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一定律，物体运动状F1<F2mF1mF2定性讨论1:

加速度的大小与力有什么关系？结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。?定量关系猜测：a∝F？F1<F2mF1mF2定性讨论1:加速度的大m1<m2m1Fm2F定性讨论2:

加速度的大小与质量有什么关系？结论：物体受力相同时，质量越小，加速度越大。?定量关系猜测：a∝F？m1<m2m1Fm2F定性讨论2:加速度的大实验探究a、F、m的关系1、研究目的：定量分析a、F、m的关系2、研究方法：控制变量法A、m一定时，a与F的定量关系B、F一定时，a与m的定量关系二、如何设计和进行实验？实验探究a、F、m的关系1、研究目的：定量分析a、F方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。用天平测出小车的质量m，把砝码的总重力当作小车受到的力F,从打点计时器打出的纸带上测出Δs,由Δs=at2计算出小车的加速度a。

可能的实验方案（一）方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带有定滑轮的长木板、细注意：实验中把木板的一侧垫高。作用：平衡摩擦力和其他阻力。方法：调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。注意：实验数据的记录处理：

Fa0

实验数据实验次数aF第一次第二次第三次第四次a∝F？让m一定，改变F，研究a与F的定量关系实验数据的记录处理：Fa0实验数据实验数据记录处理：

实验数据实验次数a第一次第二次第三次1/ma0a∝1/m？让F一定，改变m，研究a与m的定量关系实验数据记录处理：实验数据a第一次第二次第三次1/ma0a实验结论：（注意：这里的力F指的是物体所受的合力）1、m一定，加速度a与F的定量关系：2、F一定，加速度a与m的定量关系:实验结论：（注意：这里的力F指的是物体所受的合力）1、m一定方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器材，研究小车的运动，利用两小车位移之比就等于加速度之比来研究加速度与力和质量的关系。

可能的实验方案（二）方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系实验方案（二）原理：如图所示x1x2F1F2F1,

F2，在相同的时间内:x1=a1t2x2=a2t2a1/

a2=x1/x2测量出x1、x2

a∝F？1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系实验方案（二）原理：如实验数据处理:

F1/F2x1/x201、加速度与力的关系次数1234如果=，证明a∝F

，图像为一条经过原点的直线。实验数据处理:F1/F2x1/x201、加速度与力的关系x1x2FF2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系a∝1/m？M1,

M2，在相同的时间内:M1M2x1=a1t2x2=a2t2a1/

a2=x1/x2测量出x1、x2

x1x2FF2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系a∝1/mM2/M1x1/x202、加速度与质量的关系:次数1234如果=，证明a∝1/m

，图像为一条通过原点的直线。M2/M1x1/x202、加速度与质量的关系:1234如果小结：1、力是物体产生加速度的原因2、实验方法：控制变量法3、实验结论：小结：1、力是物体产生加速度的原因2、实验方法：控制变量法3

§4.3牛顿第二定律第四章：牛顿运动定律

§4.3牛顿第二定律第四章：牛顿运动定律结论：M一定时，

a∝F结论：F一定时，

a∝1/M结论：M一定时，结论：F一定时，

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，加速度方向跟作用力的方向相同。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，

a∝FF∝ma

a∝a∝F＝kma

k为比例系数F指的是物体受到的合力。k是比例系数，具有任意性，在实际问题中如何确定k的值？a∝FF∝maa∝a∝F＝kmak为比例系数F指

物理学上把能够使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的这么大的力定义为1N，由F＝kma知1牛=k·

1千克·1米/秒2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F＝ma

力的单位

物理学上把能够使质量是1kg的物体产生1m/s2的

小结：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，加速度方向跟作用力的方向相同。牛顿第二定律的数学表达式：

F＝ma

注意：使用此公式时各个物理量都得用国际单位。小结：牛顿第二定律的内容：F＝ma注意：使用此公式时各

a的方向与F的方向一定相同F、m、a是对于同一个物体而言的F和a

时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化每个力各自独立地使物体产生一个加速度矢量性瞬时性独立性同体性对牛顿第二定律的理解a的方向与F的方向一定相同F、m、a是对于同一个物

课堂练习下列说法正确的是：A、物体合外力减小时，加速度一定减小B、物体速度为零，合外力一定为零

C、物体合外力为零时，速度一定为零

D、物体合外力减小时，速度一定减小

E、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用G、根据m=F/a，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比（A）

课堂练习（A）

思考牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这个现象？思考牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例从牛顿第二定律知道，无

汽车重新加速时的受力情况例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。汽车减速时受力情况GFNF阻FFNGF阻例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到1

正交分解法平行四边形法例2：一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？F1F20Fxy0F1F2正交分解法平行四边形法例2：一个物体，质量是2㎏，受到互成

【例题】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为

，求：木块的加速度。解题步骤：１.研究对象：木块２.受力分析３.建立坐标系,求合力４.由F合＝ma列方程（组）５.解方程（组）

Ｆ

vGNfxy【例题】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小