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第四章牛顿运动定律我的教案

高一物理必修一

第四章：牛顿运动定律教案

班级：高一年级

科任：黄巨成刘庆阳

科目：物理

年月

第一节、牛顿第一定律

三维目标

知识与技能

.知道伽利略的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.

.理解牛顿第一定律的内容及意义.

.知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象.

过程与方法

.观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系.

.通过实验加深对牛顿第一定律的理解.

.理解理想实验是科学研究的重要方法.

情感态度与价值观

.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性.

.感悟科学是人类进步的不竭动力.

教学重点

.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解.

.科学思想的建立过程.

教学难点

.力和运动的关系.

.惯性和质量的关系.

教具准备

多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置.

课时安排

课时

教学过程

［新课导入］

做实验引入力和运动的关系，引发学生的思考.

【参考实验】在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态.

师：怎样才能让小车运动起来呢？

生：要用力去推它.

师：从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用，那么力和运动之间关系如何呢？本节课我们就来探究这个问题.

［新课教学］

承接刚才的实验现象，演示当物体不再受手的推力时，物体停止运动.

师：静止在水平面上的物体，用力去推，物体由静止变为运动；一段时间后撤掉该力，物体的运动状态又如何？

生：一段时间后撤走该力时，物体速度越来越慢，最终停下.

师：根据以上的例子，思考“运动一定需要力来维持吗”.

生：需要.因为用力推物体它才能运动，而撤走了这个力物体最终会停下，所以，运动必须用力来维持.

生：不一定，按照生的说法，运动一定需要力来维持的话，撤走了力，物体应该立刻停下才对.

生：例如在空中飞行的足球，已经不再受到脚的作用力，但仍然向前运动，因此“物体的运动不一定需要力的作用”.

师：相同条件下空中飞行的足球比地滚球运动的距离要长很多，地滚球为什么运动一会儿就停止呢？

生：因为受到阻力.

师：如果没有阻力的作用，足球将会怎样运动？

生：将不会减速.

师：（鼓励）很好，现在我们看一个实验.

实验演示:让一个小球从斜面上滑下，斜面末端分别放毛巾、木板和玻璃板，让学生仔细观察实验现象.

师：仔细观察实验现象并得出结论.

生：实验现象是当斜面末端的接触面越光滑，小球滑动的距离越远.

生：说明摩擦力是阻碍物体运动的原因，因为摩擦力的存在使物体运动状态发生了变化.

师：如果没有摩擦力的作用，小球又将会怎样运动呢？大家大胆猜想一下.

生：不好预测，因为没有摩擦力这种情况不可能存在.

生：如果没有摩擦力的作用，物体将永远运动下去.

师：现在就让我们沿着历史的足迹看一下物理学的先知们是如何一步步从黑暗走向光明的.

一、理想实验的魅力

演示多媒体课件

首先是亚里士多德的错误观点：必须有力作用在物体上，物体才能够运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方.接着演示伽利略是如何利用理想实验反驳伽利略错误的观点的.

师：伽利略对于“运动与力的关系”，构思出如图－－所示的“理想实验”.将轨道弯曲成曲线的形状，在轨道的一边释放一颗小球，如果不存在摩擦力，小球将上升到哪里？

图－－

生：不存在摩擦力的话，小球将上升到与点相同高度的点.

师：下面我们通过动画模拟验证同学们的说法.

动画模拟

师：若将轨道的倾角减小，弯曲成曲线或曲线，小球最高将上升到哪个位置？路程是增大还是减小？

生：同样上升到与点同高度的点或点，路程增大了.

师：假如将轨道弯曲成一侧水平及曲线的形状，这时会发生什么情况呢？

生：由于是水平的，小球就再也达不到原来的高度，如果不存在摩擦力，将永远运动下去.

师：下面我们通过动画模拟验证同学们的说法.

动画模拟、验证学生的想法

师：伽利略根据“理想实验”断言：小球应该以恒定的速率永远运动下去.由此可推断，在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持.

师：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.它不仅可以充分发挥理性思维的逻辑力量，还可以让思维超越当时的科学技术水平，在想象的广阔天地里自由驰骋.

演示实验：把滑块放到气垫导轨上面，调整气垫导轨水平，滑块与导轨间形成气层，从而使滑块与导轨间的摩擦变得很小，推一下滑块，让学生观察滑块的运动是什么运动.

师：滑块的运动是什么运动?

生：近似匀速直线运动.

师：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正的开端.这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的，因为它们有时候会引到错误的线索上去.

【知识拓展】

可以用多媒体演示伽利略的另外一个理想实验：参考实验案例.

多媒体演示：

伽利略针和单摆实验：伽利略受教堂内吊灯摆动的启发，运用逻辑思维的方法进行分析，得出了与亚里士多德不同的力与运动的关系的结论.在如图－－所示的装置中，将摆球拉到一边，由静止开始释放小球，摆球会摆到另一边，用水平长尺标记其高度，用一根针多次改变小球的悬点，重复实验.在当时的测量条件下，伽利略得出的结论是：摆球能上升到原来的高度.这个实验后来被称为“伽利略针和单摆实验”.

图－－

师：伽利略同时代的法国科学家笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动.他还认为，这应该作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然观的基础.

二、牛顿物理学的基石——牛顿第一定律

师：伽利略对物体不受外力时的运动作了准确的描述，但他并没有明确指出运动和力之间的关系是什么.笛卡儿在伽利略的基础上更近了一步，更为接近真理.牛顿在前人工作的基础上，根据自己的研究，系统地总结了力和运动的关系，于年发表了他的著作——《自然哲学的数学原理》，提出了三条运动定律，奠定了经典力学的基础.其中，牛顿第一定律的内容是：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.

师：既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？

组织学生进行讨论.

生：两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态.

师：什么叫运动状态的改变？

生：速度的大小和方向的改变称之为运动状态的改变.

师：牛顿第一定律可不可以用实验来验证？什么时候可以看作不受力并举例说明.

生：不能.因为不受力作用的物体是不存在的.当物体受力但所受合力为零时可以看作物体不受力.比如：冰面上滑动的冰块、冰壶球.

师：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；所以牛顿第一定律又叫做惯性定律.

师：简述惯性定律和惯性的区别和联系.

生：惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律.惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性.

师：惯性能解释日常生活中的许多现象.例如：当汽车启动时，车上的乘客会向后倾斜，为什么？

生：因为汽车已经开始前进，乘客的下半身受到汽车的作用而随车前进，由于惯性的作用，其上半身仍然保持静止状态，所以车上的乘客会向后倾斜.

师：当汽车刹车时，车上的乘客会向前倾斜，为什么？

生：因为汽车刹车时，乘客的下半身受到汽车的作用而随车减速，由于惯性的作用，其上半身仍然保持原来的速度前进，所以车上的乘客会向前倾斜.

【课堂交流】

师：现代汽车中，通常有安全带、安全气囊和头枕等设备，从惯性的角度说明它们有什么作用.

参考答案：当紧急刹车时，车虽然停下了，人却因惯性仍然向前，而安全带、安全气囊和头枕等设备会给人阻力，保护人的安全和减少伤害.

师：从牛顿第一定律知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”，这种“本领”与什么因素有关呢？

【课堂训练】

（）一切物体总保持状态或状态，直到有迫使它改变这种状态为止.

（）物体保持的性质叫做惯性.惯性是物体的，与物体的运动情况或受力情况.

（）伽利略的理想实验说明了.

答案：（）匀速直线运动静止外力

（）匀速直线运动状态或静止状态固有属性无关

（）力是改变物体运动状态的原因

三、惯性与质量

师：运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多，可见物体的惯性即保持匀速直线运动状态或静止状态的本领，它与物体的质量有关，有什么关系呢？

生：物体的惯性与质量有关，与物体的速度有关，比如运动的汽车，质量越大，速度越快，要停下来就越困难.

生：刚才那位同学说的不对，物体的惯性与速度无关，因为惯性是指物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.汽车的惯性的大小，是看它保持静止或保持某一速度的能力的大小.只要速度有所改变，运动状态就改变了，并不一定要从运动到静止.

师：讨论、总结一下惯性的特点.

学生进行讨论后总结.

生：一切物体都有惯性，在任何状态下都有惯性；惯性是物体的固有性质；物体的惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变；惯性的大小只与质量有关，与其他因素无关.

【课堂训练】

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.

解析：这是因为人在跑的时候人的重心在人的整体的前方，当人的脚遇到障碍物之后，由于惯性的原因使其上半身继续向前运动，容易向前趴；而慢走的人由于重心在整个身体的后面，所以经常后仰着地摔倒.

通过本节的学习，我们知道了：

（）历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究.

（）伽利略得到力和运动关系的研究方法.

（）牛顿第一定律的内容.

（）惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.

［布置作业］

教材第页问题与练习.

［课外训练］

.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

.物体的运动不需要力来维持

.一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为

.物体一定没有受到任何力.物体一定受到两个平衡力作用

.物体所受合力一定为零.物体可能受到两个平衡力作用

.下列关于惯性的说法中，正确的是

.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了

.物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了

.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

.有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界.请你评价一下，这个设想可行吗？

板书设计

.一切物体在任何状态下都具有惯性，惯性是物体固有的特性，所以惯性的大小对我们日常的生活和生产的影响不可忽视.我们也按照需要采取了各种措施去增大或减小惯性的影响，请以“惯性的影响与利用”为题写一篇课题汇报.

.请设计小实验或小制作，验证物体是具有惯性的.

课后记：

力和运动的关系问题是动力学的基本问题，而人们传统的认识和生活中的事例会影响学生对此问题的理解，很容易得出力是维持物体运动状态的原因，在教学过程中应该引导学生自己找到答案，可以用实验的方法和动画演示的方法解决这个难点.牛顿第一定律是一种在物体不受力情况下的理想情况，它有自己的实际意义：明确了力和运动的关系并提出了惯性的概念.注意要区别惯性和惯性定律的不同并有意识地引导学生去利用规律解决生活中的实际问题，做到学以致用.

第二节：实验：探究加速度与力、质量的关系

三维目标

知识与技能

.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.

.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系.

.培养学生动手操作能力.

过程与方法

.指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系.知道用控制变量法进行实验.

.学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验.

.对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题.

情感态度与价值观

.通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度.

.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神.

.培养与人合作的团队精神.

教学重点

.控制变量法的使用.

.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.

.实验数据的分析与处理.

教学难点

.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.

.实验数据的分析与处理.

教具准备

多媒体课件，小车，一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码（规格：、，用作牵引小车的力）；砝码（规格：、、，用来改变小车的质量）；刻度尺；文件夹；粗线绳（用来牵引小车）.打点计时器、学生电源、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套.

课时安排

课时

教学过程

［新课导入］

利用多媒体投影图－－：

图－－

分组定性讨论

组：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？

组：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同？师：请组的代表回答一下你们讨论的结果.

组生：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大. 师：请组的代表回答你们组讨论的问题.

组生：当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小. 师：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素？定性关系如何？

生：应该与物体的质量和物体所受的力有关系.力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小. 生：这里指的力应该是物体所受的合力，以上图为例，物体所受的重力和支持力相等，不参与加速度的提供.

师：刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变，一次是固定质量不变，这样做有什么好处呢？生：方便我们的研究.

师：这是研究多个变量之间关系的非常好的方法，我们把它称作控制变量法.我们以前在什么地方学到过这种方法？

生：在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时. 生：在研究电流与电压、电阻的关系时.

师：好，我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系. ［新课教学］

一、加速度与力的关系

师：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.大家分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理.

分组讨论

组生：我们是根据课本上的参考案例设计实验的（在投影仪上展示实验装置如图－－）.

图－－

组生：我们设计实验的实验原理如下：因为两个小车的初速度都为零，拉力大小不同，但对每个小车来说保持不变，所以小车应该做匀加速直线运动.根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式

1可知，加速度和位移成正比，只要测量位移就可以得到加速度与受力之间的关系，力的大小可以根据盘中的砝码求出来.

师：下面请组的代表发言.

组生：我们设计的方法和组的差不多，我们是用了一辆小车，小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况，根据所打的点计算小车的加速度，然后再看所受的力和加速度的关系.

组生：为了消除摩擦力的影响，我们在木板下面垫了一个小木块，当小车没有拉力时让它在木板上匀速运动.

师：这个同学的想法很好，这样小车受到的绳子的拉力就等于小车受到的合力，下面请组的同学代表发言.

组生：前面两组的同学设计实验时都是物体的初速度为零，我们可以利用气垫导轨设计一个更为一般的方法，让导轨倾斜不同的角度，滑块所受的力就是重力的分力，让滑块滑过轨道中间的两个光电门，记录经过光电门的速度和两个光电门的距离，根据公式a

v v 22

02 可以求出加速度的大小，从而可以得到

加速度和力的关系.

师：好的，在进行实验之前还应该先设计自己的实验表格来记录一下自己的实验数据.那么你是怎样设计表格使你的实验数据得以记录的呢？

生：水平面长木板与小车，车后用绳控制小车运动，两车质量相同.表格设计如下：

小车小车

次数拉车砝码（）位移拉车砝码（）位移

次数拉车砝码（）加速度拉车砝码（）加速度

学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组完成实验

师：现在请各小组简要进行一下实验报告.

组生：我们根据课本上的参考案例进行了实验，因为已知小车的加速度和位移成正比，通过验证位移和受力之间的关系，即可得出加速度和受力的关系.

师：实验数据是怎样进行处理的呢？

组生：我用的是位移和对应力的比值.

组生：通过我们的讨论，我们发现用作图的方法能更好地表示位移（即加速度）和力的关系.关系图表如图－－所示：

图－－

可得在研究物体质量不变的情况下，物体的加速度与物体所受的外力成正比.

组生：我们通过处理小车后面的纸带，计算出小车的加速度，通过作图验证了小车的加速度和物体所受的合力成正比.

组生：我们用气垫导轨作出的加速度和所受力的关系图象，实验结论是图象非常接近一条过原点的直线.

师：大家做得都非常好，那么你们在实验中遇到的困难是什么呢？能不能想出办法来克服？

组生：当拉小车的砝码的质量较大时，绳子容易打滑，从而影响了位移的测量.我们用松香涂抹在绳子上，效果不错.

组生：我们在做实验时发现了这样一个问题，即当砝码的质量和小车的质量差不多时，－图象不能再是一条直线，而是发生了弯曲.

师：这组同学的问题非常好，实际上砝码和盘的重力并不严格等于小车受到的拉力，简单证明如下：设砝码及盘的质量为，小车的质量为，则分别对它们进行受力分析，对小车，受拉力和摩擦力，对砝码和盘，受重力和拉力，那么它们之间的关系是什么呢？如果相等，根据物体受合力为零则物体做匀速运动，而实际上砝码及盘实际的运动应该是做加速运动，所以说重力和拉力并不相等，而是应该重力大于拉力，而我们在实验中认为二者相等，所以实验的误差有一部分来源于此.控制的方法就是尽可能地使砝码和盘的质量远小于小车及砝码的质量，具体的分析方法我们将在下一节学到.

组生：虽然用气垫导轨做实验结果比较精确，但实验数据处理比较复杂.

师：我们可以用计算机进行数据处理，使数据处理变得简单化，大家在课下讨论一下看如何用数据处理软件处理实验中得到的数据.

师：以上我们是通过控制物体的质量不变来探究物体的加速度与物体所受力之间的关系，下面同学们继续做实验，通过控制物体所受的力不变来探究物体的加速度和质量的关系.

二、加速度与质量的关系

学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组实现实验

由于和以上的实验方法非常类似，所以可以直接让学生得出结论.

师：大家得出的结论是什么？

生：物体加速度在物体受力不变时，和物体的质量成反比.

师：这时候我们应该怎样通过图象来验证问题呢？

生：我们如果作－图象则图象是曲线，我们可以作－／图象来解决这个问题，物体的加速度和质量成反比，所以－／图象应该是一条过原点的直线.

三、由实验结果得出的结论

师：通过大家的实验，排除误差的影响，大家讨论总结一下加速度和物体所受的力以及物体质量之间的关系.

【分组讨论】

生：我们可以得出这样的结论：物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比.

生：应该是和物体所受的合力成正比.

生：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向应该和物体所受力的方向相同.

师：（总结）大家的发言非常好，那么我们得出的结论是不是一个定理性的结论呢？仅靠少量的实验是不行的，应该通过更为精确的实验和更多次的实验进行证明，不过我们大家在现有水平下能够得出这个结论是非常了不起的，这是我们下节课要学的牛顿第二定律的内容.

【课堂训练】

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.

答：甲、乙两同学的结论和理由都不全面和充分，物体的加速度决定于物体所受的合外力和物体的质量.大人的推力虽然大，但车的质量也大，因此重车的加速度也不一定就大.小车的质量小，但是小孩的推力也小，因而轻车的加速度也不一定大.判断谁的加速度大，必须看各自的质量和合外力.

［小结］

本节我们学习了：

.力是物体产生加速度的原因.

.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.

.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.

.实验数据的处理方法.

［布置作业］

.完成实验报告.

.设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度.

［课外训练］

.甲、乙两同学在“探究加速度与合外力的关系”时，分别得到如图－－所示的图象，这说明了什么？

图－－

.关于本节课的实验操作，下列说法中符合实际的是

.通过同时改变小车的质量及受到的拉力的研究，能归纳出加速度、力、

质量三者之间的关系

.通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速

度、力、质量三者之间的关系

.通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系.先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

.在做实验时，首先要细心地调整装置，以使小车做匀速运动，然后才进行实验，这样做的目的何在？

板书设计

与加速度有关的因素.物体受的合外力.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

活动与探究

探究主题：控制变量法在物理实验中的应用与意义.

通过查资料或上互联网搜索等手段写一篇与之相关的科技小论文.

教学后记：

新课标和教学大纲一个很大不同就是新课标注重的是对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力加强了，以这一节课为例，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现；而现在变为探究加速度与力、质量之间的关系，注重的是问题的提出与发现.本节课以实验的形式出现，不仅锻炼学生的动手能力，更重要的是如何设计实验，如何提出问题，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧.实验过程中要引导学生自己独立完成实验，独立进行实验数据的处理，最后讨论实验结果，看在哪些方面做得好，哪些方面存在问题.应该放手让学生自主设计实验，即使实验方案不符合要求，也要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作过程中的体验是很重要的.这节课的教学可以打破以前传统的一节课进行分钟的方法，把两节课连在一起放在实验室里进行.用大约一节课的时间进行分析设计实验方案，找出可行的实验方案，在剩余的时间进行实际的操作.操作过程中要时刻注意学生可能出现的问题，加以纠正，并指导学生用计算机进行实验数据的处理.

第三节；牛顿第二定律

三维目标

知识与技能

.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.

.理解公式中各物理量的意义及相互关系.

.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.

.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.

过程与方法

.通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律，体会大师的做法与勇气.

.培养学生的概括能力和分析推理能力.

情感态度与价值观

.渗透物理学研究方法的教育.

.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.

.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣.

教学重点

牛顿第二定律的特点.

教学难点

.牛顿第二定律的理解.

.理解时，.

教具准备

多媒体课件

课时安排

课时

教学过程

［新课导入］

师：利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一次体会成功的喜悦，迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去.

学生观看，讨论上节课的实验过程和实验结果.

师：通过上一节课的实验，我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

生：当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比.

师：当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系？

生：当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比.

师：当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？

［新课教学］

一、牛顿第二定律

师：通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比.

师：如何用数学式子把以上的结论表示出来？

生：∝

F 师：如何把以上式子写成等式?

生：需要引入比例常数

F 师：我们可以把上式再变形为.

选取合适的单位，上式可以简化.前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿.其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为的物体，获得的加速度时，受到的合外力为，即 ·

可见，如果各量都采用国际单位，则，这就是牛顿第二定律的数学表达式. 师：牛顿第二定律不仅描述了、、的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何？

生：质量是标量，没有方向.合力的方向与加速度方向相同. 师：对，我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢？

生：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同. 师：加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性. 【讨论与交流】（多媒体演示课件）一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为的恒定外力作用，若物体质量为，求物体的加速度.若后撤去外力，物体的加速度是多少？物体后的运动情况如何？

学生进行分组讨论

师：请同学们踊跃回答这个问题.

生：根据牛顿第二定律，可得

，代入数据可得，后撤去外力，物体所受的力为零，所以加速度为零.由于物体此时已经有了一个速度，所以以后物体保持匀速直线运动状态.

师：刚才这位同学说后物体不再受力，那么他说的对不对呢？生：不对.因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力. 师：那么在这种情况下的加速度又是多少呢？

生：仍然是零，因为重力和支持力的合力为零，牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力，而不是某一个力.

师：非常好.以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题，即用物体所受的合力来进行处理.

【课堂训练】

讨论和合的关系，并判断下面哪些说法不对，为什么. .只有物体受到力的作用，物体才具有加速度 .力恒定不变，加速度也恒定不变

.力随着时间改变，加速度也随着时间改变 .力停止作用，加速度也随即消失答案：

教师点评：牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度.物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的.当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失.这就是牛顿第二定律的瞬时性.

师：根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢？这和牛顿第二定律是不是矛盾？

生：不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力.

师：如果物体受几个力共同作用，应该怎样求物体的加速度呢？

生：先求物体几个力的合力，再求合力产生的加速度.

师：好，我们看下面一个例题.

多媒体展示例题

【例】一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力的值逐渐减小到零，又逐渐使其恢复到原值（方向不变），则

.物体始终向西运动

.物体先向西运动后向东运动

.物体的加速度先增大后减小

.物体的速度先增大后减小

生：物体向东的力逐渐减小，由于原来合力为零，当向东的力逐渐减小时，合力应该向西逐渐增大，物体的加速度增大，方向向西.当物体向东的力恢复到原值时，物体的合力再次为零，加速度减小.所以加速度的变化情况应该先增大后减小.

生：物体的加速度先增大后减小，所以速度也应该先增大后减小.

生：这种说法不对，虽然加速度是有一个减小的过程，但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致，所以速度应该一直增大，直到加速度为零为止.

师：对.一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大.

多媒体展示例题

【例】某质量为的汽车在平直路面上试车，当达到／的速度时关闭发动机，经过停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为，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）

学生讨论解答

生：物体在减速过程的初速度为，末速度为零，根据

t v

得物体的加速度为＝－，方向向后.

物体受到的阻力＝＝－ .当物体重新启动时牵引力为，所以此时的加速度为

m f

F+

＝，方向向车运动的方向.

师：根据以上的学习，同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤.

生：.确定研究对象.

.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.

.求出合力.注意用国际单位制统一各个物理量的单位.

.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解.

师：牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位，希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题.

【课堂训练】

如图－－所示，一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端.试分析在物

牛顿运动定律

第四章牛顿运动定律全章概述本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律，正确地理解惯性概念，理解物体间的相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章的学习要求，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。本章还涉及到了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。物理知识来源于生活，最终应用于生活，本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。新课标要求 1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。 2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重。 4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。新课程学习 4.1 牛顿第一定律 ★新课标要求（一）知识与技能 1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。

3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．（二）过程与方法 1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系． 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯． 3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。（三）情感、态度与价值观 1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。 2、培养科学研究问题的态度。 3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。 4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。 ★教学重点 1、理解力和运动的关系。 2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。 ★教学难点惯性与质量的关系。 ★教学方法 1、对比实验、自主探索、合理推理。 2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。 ★教学用具：多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。 ★教学过程

第二章牛顿运动定律

第二章牛顿运动定律质点运动状态变化的加速度是与作用在质点上的力有关的，这部分内容就是属于牛顿定律的范围。本章将概括的阐述牛顿定律的内容及其在质点运动方面的初步应用。 2-1 牛顿定律 2-2 几种常见的力 2-3 惯性参考系 2-4 牛顿定律的应用举例 2-5 非惯性系惯性力掌握牛顿定律及其应用条件。能用微积分方法求解一维变力作用下的简单的质点动力学问题。了解惯性力的概念和非惯性系中应用牛顿定律的方法。一、基本练习 1 下列说法中哪一个是正确的？（）（A ）合力一定大于分力（B ）物体速率不变，所受合外力为零（C ）速率很大的物体，运动状态不易改变（D ）质量越大的物体，运动状态越不易改变 2 物体自高度相同的A 点沿不同长度的光滑斜面自由下滑，如右图所示，斜面倾角多大时，物体滑到斜面底部的速率最大（）（A ）30o (B)45 o (C)60o （D ）各倾角斜面的速率相等。 3 如右图所示，一轻绳跨过一定滑轮，两端各系一重物，它们的质量分别为2 121 ,m m m m >且和，此时系统的加速度为a ，今用一竖直向下的恒力 m 1 =F 代替 1 m ， a '，若不计滑轮质量及摩擦力，则有（）（A ）a a =' （B ）a a >' （C ）a a <' （D ）条件不足不能确定。

4 一原来静止的小球受到下图1 F 和 2 F 的作用，设力的作用时间为5s ，问下列哪种情况下，小球最终获得的速度最大（）（A ）N 61=F ， 2=F （B ）0 1=F ， N 62=F （C ）N 821==F F （D ） N 61=F ， N 82=F 5 三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠一起置于光滑水平面上，如下图，若A 、C 分别受到水平力 1 F 和 2 F 的作用（F 1>F 2），则A 对B 的作用力大小（）（A ） 2 1F F - （B ）2 1F F 31 3 2+ （C ）2 1F F 313 2- （D ）2 1F F 323 1+ 6 物体质量为m ，水平面的滑动摩擦因数为μ，今在力F 作用下物体向右方运动，如下图所示，欲使物体具有最大的加速度值，则力F 与水平方向的夹角θ应满足（）（A ）1cos =θ （B ）1sin =θ （C ）μ θ=tg （D ） μ θ=ctg 7 一质量为m 的猫，原来抓住用绳子吊着的一根垂直长杆，杆子的质量为m '，当悬线突然断裂，小猫沿着杆子竖直向上爬，以保持它离地面的距离不变，如图所示，则此时杆子下降的加速度为( ) (A)g (B)g m m ' (C)g m m m ''+ (D) g m m m '-' 8 一弹簧秤，下挂一滑轮及物体 1 m 和 2 m ，且 2 1m m ≠，如右图所示，若不计滑轮和绳子的质量，不计摩擦，则弹簧秤的读数（）（A ）小于 g m m )(21+

人教版物理必修一试题第四章牛顿运动定律

第四章牛顿运动定律一、选择题 1．下列说法中，正确的是() A．某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大 B．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 C．竖直上抛的物体抛出后能继续上升，是因为物体受到一个向上的推力 D．物体的惯性与物体的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小 2．关于牛顿第二定律，正确的说法是() A．合外力跟物体的质量成正比，跟加速度成正比 B．加速度的方向不一定与合外力的方向一致 C．加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同 D．由于加速度跟合外力成正比，整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍 3．关于力和物体运动的关系，下列说法正确的是() A．一个物体受到的合外力越大，它的速度就越大 B．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化量就越大 C．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化就越快

D ．一个物体受到的外力越大，它的加速度就越大 4．在水平地面上做匀加速直线运动的物体，在水平方向上受到拉力和阻力的作用，如果要使物体的加速度变为原来的2倍，下列方法中可以实现的是() A ．将拉力增大到原来的2倍 B ．阻力减小到原来的 2 1 C ．将物体的质量增大到原来的2倍 D ．将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍 5．竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10m/s 2 的加速度，若推动力增大到2F ，则火箭的加速度将达到(g 取10m/s 2 ，不计空气阻力)() A ．20m/s 2 B ．25m/s 2 C ．30m/s 2 D ．40m/s 2 6．向东的力F 1单独作用在物体上，产生的加速度为a 1；向北的力F 2单独作用在同一个物体上，产生的加速度为a 2。则F 1和F 2同时作用在该物体上，产生的加速度() A ．大小为a 1－a 2 B ．大小为2 2 21＋a a C ．方向为东偏北arctan 1 2 a a D ．方向为与较大的力同向 7．物体从某一高处自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示。在A 点物体开始与弹簧接触，到B 点物体的速度为0，然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是() A ．物体从A 下落到 B 的过程中，加速度不断减小 B ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度不断减小 C ．物体从A 下落到B 的过程中，加速度先减小后增大 D ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度先增大后减小 8．物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化的整个过程中，物体速度大小变化的情况是() A ．由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零 B ．由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到某一数值 C ．由零逐渐增大到某一数值 D ．以上说法都不对 9 ．如图所示，一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设 A B

牛顿运动定律优秀教案教学提纲

牛顿运动第一定律教学目的： 1．知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识，了解伽利略的理想实验及其推理和结论，认识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和意义； 3．掌握惯性的概念，会应用惯性解释自然现象； 4．通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。重点难点：牛顿第一定律的理解和应用教材处理：将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中，并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法，通过不断深入的理性思维引导，提升感悟认识。课型：规律建立课教学方法：以讲授为主，调动学生观察与思维体验手段：利用手边的钥匙做演示实验，多媒体辅助教学教学过程引入: 公共汽车急剎车, 一位男士踩到了一位女士, 女士很生气说:”瞧你这德性.”男士回答:”不是德性, 是惯性.”老师提问:”什么是惯性呢?” 教师演示实验，学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系：使一串钥匙：竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动，提出思考问题：为什么小球的运动过程不一样？学生观察后绝大多数答案：小球受力情况不同。教师变换条件，演示实验，学生观察实验——引导学生思考，感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛问题：小球受力情况是否相同？答案：均只受重力问题：为什么小球的运动过程不一样？学生对比两次实验，深刻思考反思，有学生说到有惯性！教师肯定，并且强调初始状态不同。教师引出新课题：运动学（kinematics） ——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论；动力学(dynamics) ——研究运动和力的关系的理论。教师调动学生：让我们走进牛顿的世界

大学物理第二章牛顿运动定律教案()

第二章牛顿运动定律教学要求： * 理解力、质量、惯性参考系等概念； * 掌握牛顿三定律及其适用条件，能熟练地用牛顿第二定律求解力学中的两大类问题； * 了解自然力与常见力； * 了解物理量的量纲。教学内容（学时：2学时）： §2-1 牛顿运动定律 §2-2 物理量的单位和量纲 §2-3 自然力与常见力 §2-4 牛顿运动定律的应用 §2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点： * 掌握牛顿三定律及其适用条件；* 牛顿运动定律的应用（难点：牛顿二定律微分形式）。作业： 2—03）、2—06）、2—08）、

2—13）、2—15）、2—17）。 ----------------------------------------------------------------------- §2–1 牛顿运动定律一牛顿运动定律 1.牛顿第一定律（惯性定律）任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态，直到外力加于其上迫使它改变运动状态为止。讨论： (1)肯定了力的概念从起源看：力是物体间的相互作用。从效果看：力是改变运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。（2）说明了物体具有保持原有运动状态的特性------惯性。（3）牛顿第一定律中所谈到的物体，实际上指的是质点。

即这里只涉及平动而不涉及转动，在（2）中所说的惯性指的是平动的惯性。（4）牛顿第一定律是大量直观经验和实验事实的抽象概括，不能用实验直接证明。原因是不受其它物体作用的孤立物体是不存在的。（5）牛顿第一定律不是对任何参考系都适用。牛顿第一定律谈到了静止和匀速直线运动，由于运动描述的相对性，必然涉及参考系问题。例：甲看到物体A静止，乙看到物体A以加速度a向后运动。

2020-2021学年度人教版必修1第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决问题(一)同步训练

2020-2021学年度人教版必修1第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决问题（一）同步训练第I 卷（选择题）一、单选题 1．在粗糙的水平面上，一个质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动，经过时间t 后，速度为v ，如果要使物体的速度增加到2v ，可采用的方法是（） A ．将物体的质量减为原来的一半，其它条件不变 B ．将水平拉力增为2F ，其它条件不变 C ．将动摩擦因数减为原来的一半，其它条件不变 D ．将物体质量、水平恒力和作用时间都同时增加到原来的两倍 2．如图所示，在光滑的斜面上放一个质量为m 的盒子A ，A 盒用轻质细绳跨过定滑轮与B 盒相连，B 盒内放着一个质量也为m 的物体．如果把这个物体改放在A 盒内，则系统的加速度恰好等值反向，则B 盒的质量为(不计一切摩擦)( ) A ．2m B ．4m C ．23m D ．3 m 3．有一物体以初速度v 0沿倾角为θ的粗糙斜面上滑，如果物体与斜面间的动摩擦因μ

动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是15m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75,该路段限速60km/h,取g =10m/s 2,则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( ) A ．速度为7.5m/s,超速 B ．速度为15m/s,不超速 C ．速度为15m/s,超速 D ．速度为7.5m/s,不超速 5．冬季已经来临，某同学想起了去年冬天在冰面上推石子的游戏，他在冰面旁边很安全的A 点，想将石块沿AB 直线推至水平冰面上的B 点，第一次以某一速度推出后，石块只向前运动了AB 距离的四分之一。取回石块，该同学再次沿同一方向推石块，石块恰好停在B 点，则石块第二次被推出时的速度大小应为第一次的（） A ．12 B ．1.5倍 C ．2倍 D ．4倍 6．如图所示，将一个小球以初速度1v 从地面竖直上抛，上升到最高点后又落回，落回抛出点时的速度大小为2v 。规定竖直向上为正方向，由于空气阻力的影响，小球全过程的v －t 图象如图所示，下列说法不正确的是（） A ．上升过程中小球做加速度逐渐减小的减速运动 B ．下降过程中小球作加速度逐渐减小的加速运动 C ．1t 时刻加速度等于重力加速度g D ．时刻1t 和2t 的大小关系为21<2t t 7．质量为1 kg 的物体只在力F 的作用下运动，力F 随时间变化的图像如图所示，在t ＝1 s 时，物体的速度为零，则物体运动的v－t 图像、a － t 图像正确的是（）

人教版必修一第四章牛顿运动定律-牛顿运动定律题型归纳

牛顿运动定律题型归纳题型一：牛顿运动定律理解例题：质点做匀速直线运动现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则 A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变练习：一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中 A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值题型二：动力学图像问题例题一：将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。g＝10 m/s2。则下列说法正确的是A．在2～4 s内小球的加速度大小为0.5 m/s2 B．小球质量为2 kg C．杆的倾角为30° D．小球在0～4 s内的位移为8 m 例题二：如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不

连接)，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F 作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F 与物体位移x 的关系如图乙所示(g ＝10 m/s 2 )，下列结论正确的是 A ．物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态 B ．弹簧的劲度系数为750 N/m C ．物体的质量为2 kg D ．物体的加速度大小为5 m/s 2 例题三：如图甲所示，一物块在t ＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v -t 图象如图乙所示。若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量，则可求出 A ．斜面的倾角 B ．物块的质量 C ．物块与斜面间的动摩擦因数 D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度例题四：甲、乙两球质量分别为1m 、2m ，从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比，与球的质量无关，即kv f =(k 为正的常量)。两球的t v -图象如图所示。落地前，经时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、 2v 。则下列判断正确的是( ) A ．释放瞬间甲球加速度较大 B.1221v v m m = C ．甲球质量大于乙球质量

牛顿第一运动定律讲解

第一节牛顿第一运动定律一、力和运动的关系 1.基本知识 (1)亚里士多德观点：力是物体运动的原因，物体不受力时将． (2)伽利略观点：力不是物体运动的原因，而是物体的运动状态，产生加速度的原因． (3)笛卡儿的观点如果运动中的物体没有受到，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．二、牛顿第一定律 1.基本知识 (1)牛顿第一定律一切物体总保持状态或状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，它又叫惯性定律． (2)运动状态：如果物体速度的或改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做运动或，它的运动状态就没发生改变．三、惯性与质量 1.基本知识 (1)惯性：物体具有保持原来状态或状态的性质． (2)物体惯性大小的唯一量度是物体的． 2．思考判断 (1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(√) (2)物体运动的速度越大，惯性越大．(×) (3)力无法改变物体的惯性．(√) 四、牛顿第一定律 1．牛顿第一定律的意义 (1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性． (2)牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确指出了力是改变物体运动状态的原因． 2．运动状态变化的三种情况 (1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动) (2)速度的大小不变，只有方向改变．(物体做匀速圆周运动) (3)速度的大小和方向同时发生改变．(物体做曲线运动) 五、惯性的理解应用 2．惯性与力 (1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的． (2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变． (3)惯性与物体的受力情况无关． 3．惯性与速度 (1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质． (2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关． 4．惯性与惯性定律 (1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性． (2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律．

第二章牛顿运动定律习题

第二章牛顿运动定律班级______________学号____________姓名________________ 一、选择题 1、一轻绳跨过一定滑轮，两端各系一重物，它们的质量分别为1m 和2m ，且21m m > (滑轮质量及一切摩擦均不计)，此时系统的加速度大小为a ，今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替1m ，系统的加速度大小为a '，则有 ( ) (A) a a ='； (B) a a >'； (C) a a <'； (D) 条件不足，无法确定。 2、如图所示，系统置于以g/2加速度上升的升降机内，A 、B 两物块质量均为m ，A 所处桌面是水平的，绳子和定滑轮质量忽略不计。 (1) 若忽略一切摩擦，则绳中张力为（） (A) mg ；(B) mg /2；(C) 2mg ；(D) 3mg /4。 (2) 若A 与桌面间的摩擦系数为μ (系统仍加速滑动)，则绳中张力为 ( ）（A ）mg μ； (B) 4/3mg μ； (C) 4/)1(3mg μ+；(D) 4/)1(3mg μ-。 3、一质点沿x 轴运动，加速度与位置的关系为32x a =，且0=t 时，m 1-=x ，m /s 1=v ，则质点的运动方程为( ) (A))1/(1+=t x ； (B))1/(1+-=t x ； (C)2)1/(1+=t x ； (D)2)1/(1+-=t x 。 4、三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠在一起，置于光滑 2F ?水平面上，若A 、C 分别受到水平力1F ?、2F ?( F 1 > F 2 )的作用，则A 对B 的作用力大小为（） (A)F 1； (B) F 1－F 2 (C) 213132F F + (D) 213 132F F -2F ? 5、如图所示两个质量分别为A m 和B m 的物体A 和B ，一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线运动，加速度大小为a ，A 与B 间的最大静摩擦系数为μ，则A 作用于B 的静摩擦力的大小和方向分别是：( ) (A)B m g μ与x 轴正方向相反；（B ）B m g μ与x 轴正方向相同；（C ）B m a 与x 轴正方向相同；（D ）B m a 与x 轴正方向相反。 6、质量为m 的物体，放在纬度为?处的地面上，设地球质量为e M ，半径为e R ，自转角速度为ω。若考虑到地球自转的影响，则该物体受到的重力近似为（） A B 2g a =1F ? A B C 2F ?

高一物理第四章牛顿运动定律学习知识点情况总结

高一物理第四章《牛顿运动定律》总结一、夯实基础知识 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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。理解要点：（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：t v a ??=，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。）；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性；一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的量度。（4）牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律；（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。公式F=ma. 理解要点：（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础；（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度；

教材分析案例——牛顿运动定律1

教材分析案例——牛顿运动定律1 【地位和作用】本部分讲述牛顿运动定律及其简单的应用，属于力学的重点知识要求。以牛顿运动定律为基础的经典力学对人类的生产和生活产生了深远的影响。从地面上一般物体的运动到航天飞机的飞行，无不留下了牛顿运动定律的印象。掌握好牛顿运动定律及其应用对学生正确认识、解释和探索客观世界，形成正确的世界观具有重要的现实意义。【知识结构】在牛顿运动定律这一章，教学内容可以分为四个单元。第一单元:第一节，介绍人类对力和运动关系的认识，讲述牛顿第一定律。知道什么是惯性。第二单元:第二节至第四节，讲解牛顿第二定律：理解力与运动的关系；知道力的独立作用原理；会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。第三单元:第五节，讲牛顿第三定律：能区分平衡力和作用力、反作用力。第四单元:第六节，介绍力学单位制：理解基本单位和导出单位；单位制在物理计算中的作用。【重点难点分析和疑难点解析】本章着重介绍三个牛顿运动定律，从人类对力和运动的关系的认识历史引入，强调对定律本身的理解，以期学生对定律有全面、清楚的认识。 1.力和物体运动的关系，是动力学研究的基本问题。人类正确认识它，经历了漫长的过程。同样，学生在认识这一问题时，也有许多错误直觉的干扰。第一节从人类认识的历史讲起，也是希望引起学生的共鸣和充分注意。并由此让学生正确理解牛顿第一定律的内容和认识它的重要意义。知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同论点，知道伽利略理想实验的基本思路、主要推理过程和结论。知道伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法。 2.研究加速度跟力的关系的实验，有多种做法，教材中所用的装置比较简单，课堂演示也比较可靠。只是在分析小车受到的水平拉力时，要注意不使学生产生错误概念，书中用了“可以认为等于砝码所受重力的大小”，并在页末加了标注：这是一个连接体问题，只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量时，才“可以认为小车所受的水平拉力等于砝码所受重力的大小”而在此处尚无法进行严格讨论。但要让学生知道，并在第七章中给以证明。 3.教材中牛顿第二定律是从实验总结出来的，根据大量的实验归纳出规律是人们认识客观规律的重要方法，教材分三节由实验得出牛顿第二定律，就是想让学生通过这一过程对此有所认识。因此，认真做好演示和学生实验十分重要。

2020.01.12 高一物理竞赛第三讲牛顿运动定律练习题

1．一轮船以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，行驶中发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，此后轮船随波逐流。试求此后轮船速度的最小值。已知河水各处水流速度都相同，其大小为3m/s。 2．一木筏以垂直于河岸的速度离开河岸边的点驶向河中心，河中各处河水流速均为，木筏无动力，其出发后的航行轨迹如图所示。离岸2min 后，木筏到达图中的点，试用作图法确定木筏离岸后4min 时的位置。 3．在一竖直面内有一圆环（半径为、圆心为及一点（位于环外，且在的斜上方），如图所示。今有一质点自点由静止出发沿一光滑斜面滑至环上，问此斜面应沿何方向架设可使质点滑行的时间最短？ 4．有一些问题你可能不会求解,但你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。举例如下:如图所示,质量为、倾角为的滑块放在水平地面上,把质量为的滑块放在的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得相对地面的加速度 ,式中g为重力加速度。对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题,他

进一步利用特殊条件对该解做了四项分析和判断,所得结论都是“解可能是正确的”,但是其中有一项是错误的,请你指出该项() A.当=0°时,该解给出= 0,这符合常识,说明该解可能对的 B.当=90°时,该解给出,这符合实验结论,说明该解可能对的 C.当时,该解给出≈g,这符合预期的结果,说明该解可能对的 D.当时,该解给出≈,这符合预期的结果,说明该解可能对的 5．使半径=10cm、质量=10kg的均匀实心圆柱体以角速度10rad/s绕中心轴转动，然后将此匀速转动的圆柱体轻轻放在粗糙水平面上。设圆柱体与水平面间的动摩擦因数和静摩擦因数均为=0.1，求经过多长时间后此圆柱体的运动变为纯滚动？ 6．如图所示，为放在光滑水平桌面上的长方形物块，在它上面放有物块和。、、的质量分别为、、，、与之间的静摩擦因数和滑动摩擦因数皆为0.1。为轻滑轮，绕过连接、的轻细绳都处于水平位置。现用沿水平方向的恒定外力拉滑轮，使的加速度为0.2g（g为重力加速度）。在这种情况下，、之间沿水平方向的作用力大小为多少？、之间沿水平方向的作用力大小为多少？外力的大小为多少？

2012年高考牛顿运动定律整套复习学案

专题三牛顿运动定律第一讲：牛顿第一定律、牛顿第三定律知识讲解和能力形成： 1．牛顿第一定律：（1）内容：一切物体总保持_______状态或______状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止． 2．惯性 (1)定义：物体具有保持原来_______ 状态或_____状态的性质，叫做惯性． (2)惯性的性质：惯性是一切物体都具有的性质，是物体的_______ ，与物体的运动情况和受力情况无关． (3)惯性的量度：_______ 是惯性大小的唯一量度．针对训练： 1．(单选)如图所示为伽利略的“理想实验”示意图，两个斜面对接，让小球从其中一个固定的斜面滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面的倾角逐渐减小直至为零．这个实验的目的是为了说明( ) A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 B．如果没有摩擦，小球运动时机械能守恒 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动 2．(双选)关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（） A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持 3．(单选)关于物体的惯性，下列说法中正确的是() A．运动速度大的物体不能很快停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大 B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止时物体惯性大的缘故 C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故 D．物体受到的外力大，则惯性小；受到的外力小，则惯性就大 2：牛顿第三定律： (1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是________、___________、作用在_________________． (2)表达式：F 反＝－F. (3)牛顿第三定律的适用性：不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力的性质、物体质量的大小、作用方式、物体的运动状态及参考系的选择均无关． 2．区分一对作用力和反作用力与一对平衡力比较一对平衡力一对作用力与反作用力项目不同点两个力作用在______物体上两个力分别作用在__________物体上

[高一理化生]第四章牛顿运动定律测试

第四章牛顿运动定律测试班级姓名学号一、单项选择题 1．关于力和运动的关系，下列说法正确的是 A．如果物体在运动，那么它一定受到力的作用。 B．力是物体获得速度的原因。 C．力只能改变物体速度的大小。 D．力是使物体产生加速度的原因。 2．下列关于惯性的说法正确的是： A．物体处于完全失重状态时，惯性也完全失去了 B．物体运动速度越大，它具有的惯性越大，所以越不容易停下来。 C．惯性大小只由其质量决定，与物体的受力情况、运动情况等均无关 D．物体的惯性是永远存在的，但并不是永远在起作用，如静止的汽车其惯性就没起任何作用 3．当作用在物体上的合力不等于零的情况下，以下说法正确的是 A．物体的速度一定改变B．物体的速度一定越来越小 C．物体的速度可能不变D．物体的速度一定越来越大 4．关于作用力和反作用力，以下说法正确的是 A．作用力和反作用力可以合成，并且合力为零 B．作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的同类性质的力 C．物体的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力 D．作用力和反作用力是作用在同一物体上的两个等值反向的力 5．如图所示，物体A静止于水平面上，下列说法正确的是Ａ．物体A对地面的压力和受到的重力是一对平衡力Ｂ．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力Ｄ．物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对相互作用力

6．用竖直向上的力F使物体向上运动，物体获得的加速度是a，用竖直向上的力2F使同一物体向上运动。不计空气阻力，物体的加速度是（） A．g+2a B．2a C．2g+2a D．g+a 7．在有空气阻力的情况下，竖直上抛一个球，上升阶段的加速度为a1，下落阶段的加速度为a2，上升的时间为t1，下落回原处的时间为t2，那么 A．a1＝a2，t1＝t2B．a1>a2，t1>t2 C．a1>a2，t1a D．当水平面粗糙时，a’