(2021新人教版)高中物理必修第一册第四章 运动和力的关系教案.doc

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1、必修必修一一 第第四四章章运动和力的关系运动和力的关系知识点知识点 4 4.1.1 牛顿第一定律牛顿第一定律 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。 力是改变物体运动状态的原因. 也可以说力是改变物体速度的原因。 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

2、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。 惯性是物体的固有属性,不是力的作用. 一切物体都具有惯性. 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

3、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: 把木板的一侧垫高 小车能拖动纸带沿木板匀速运动 小车的质量要远大于钩码的质量 4.3 牛顿第二定律牛顿第二定律 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mam 为物体的质量 a 是物体的加速度,注意方向 单位:N 矢量关系:加速度的方向与合力的方向相同 同体关系:F

4、、m、a 各量必须对应同一个物体 瞬时关系:a 与 F 同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变,a 的大 小方向随着改变,是瞬时的对应关系;有力即有加速度;合外力消失,加速度立 刻消失;所以加速度与力一样,可以突变,而速度是无法突变的。 附:附:解题的一般步骤解题的一般步骤 (1)确定研究对象,构建模型: (2)对这个物体进行受力分析: 顺序是:重力(mg)支持力(弹力 FN)其它摩擦力(Ff) (3)正交分解:建立直角坐标系转化为四力的模式 (4)运动分析:判断物体的运动方向,求合力 F合 水平或竖直方向:F合=运动方向的力-反向的力 建立坐标系:x、y 轴:F合=运动方向的力-反向的力

5、(5)根据牛顿第二定律列方程 F合=ma (6)画运动草图,应用运动学公式 速度公式 :vt= vo+at 位移公式: 2 0 2 1 attvx求未知 导出公式:vt2v02=2ax 4.4 力学单位制力学单位制 一、基本单位 1、基本量:被选定的物理量,如力学的时间 t、长度 l、质量 m。 2、基本单位:基本量的单位,如力学的秒 s,米 m、千克 kg。 3、作用:利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。 4、导出量:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量。 5、导出单位:导出物理量的单位。 二、国际单位制 4.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用 一、从受力确定运动情况 如果

6、已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的加速度,再 通过运动学的规律确定物体的运动情况。 处理这类问题的基本思路是:先分析物体受力情况求合力,据牛顿第二定 律求加速度,再用运动学公式求所求量。 二、从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿 第二定律确定就可以确定物体所受的力。 处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情况,据运动学公式求加速 度,再在分析物体受力情况的基础上,用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。 4.6 超重和失重超重和失重 一、重力的测量 重力(体重) :由于地球的吸引而受到的力。 第一种方法:公式法,G=mg 第二种方法:平衡法,F拉=mg 二、超重和失重 视重:体重计的示数 即:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力的大小。 失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。 超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。 当 FNmg:超重 FN与mg当 FNmg:失重 特别:当 a= g,FN=0 时:完全失重

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