1、 中國教育培訓領軍品牌環球雅思學科教師輔導教案 授課類型T-牛頓第一定律T-加速度與力、質量的關系T-牛頓第二定律星 級教學目的掌握牛頓第一定律及其用法熟悉加速度與力、質量的關系掌握牛肚第二定律及其應用授課日期及時段2014年12月31日 17：30-19：30教學內容溫故而知新：.課堂導入關于牛頓你都了解些什么呢？.同步講解牛頓第一定律（慣性定律）1定律的內容：一切物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止 物理意義：揭示了力和運動的關系，力不是維持運動狀態的原因，力是 改變運動狀態的原因 物體具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，叫做慣性，牛頓第一定律又

2、叫慣性定律注意： 牛頓第一定律是牛頓以伽利略的理想實驗為基礎，總結前人的研究成果，加上自己的豐富想象和邏輯思維而提出的，它不是實驗定律，不能用實驗直接驗證 不受外力作用的物體是不存在的，但是物體所受的合外力為零或所受外力可以忽略，物體總保持勻速直向運動狀態或靜止狀態所謂運動狀態的改變是指物體的速度發生變化，速度變化有三個方面的含義：速度大小變；速度方向變；速度的大小和方向都變不論是那種變化物體都有加速度，產生加速度的原因是物體受到力的作用，所以力是使物體發生運動狀態變化的原因2. 慣性：慣性是物體本身的一種屬性，與物體是否受力，是否運動無關，描述物體慣性的物理量是他們的質量。質量越大，慣性越大

3、。 質量只有大小，沒有方向，它是標量。在國際單位制中，質量的單位是千克，單位符號為kg。.題型分析題型一：下列關于慣性的說法正確的是（ ）DA. 物體只有靜止或者勻速直線運動狀態時具有慣性。B. 物體只有受外力作用時才具有慣性C. 物體運動速度大時慣性大D. 物體在任何情況下都有慣性題型二：關于伽利略的理想斜面實驗下列說法正確的是（ BC ）A伽利略的理想實驗是假想的，沒有科學依據B伽利略的理想實驗是在可靠的事實基礎上進行抽象思維而創造出來的一種科學推理方法，是科學研究中的一種重要方法C伽利略的理想實驗有力的否定了亞里士多德的觀點D在科學發展的今天，伽利略的斜面實驗是可以通過實驗驗證的題型三：

4、下列關于慣性的說法正確的是（D ）A一個同學看見某人推不動原來靜止的小車，于是他說，這是因為小車的慣性太大的緣故B一個物體原來以10 ms速度運動，后來速度變為30 ms，則其慣性變大了C月球上的重力加速度是地球上的，所以將一個物體從地球移到月球，其慣性減為原來的D在宇宙飛船內的物體具有慣性題型四：1. 下列關于物體運動狀態改變的說法中，正確的是（ C ）A速度大小不變，物體運動狀態就不變B速度方向不變，物體運動狀態就不變C速度的大小和方向都不變，物體的運動狀態就不變D只有物體速度的大小和方向都改變，才能說物體的運動狀態發生改變變式訓練：1.下述情況中，物體的運動狀態發生變化的是（ BCD ）

5、A汽車沿斜坡勻速上行 B小球在空中做自由落體運動C返回式衛星接近地面前做減速運動 D飛機在高空沿圓周飛行其速度大小不變.達標檢測1伽利略的實驗證明了（ C） A要物體運動必須有力作用，沒有力作用的物體將靜止 B要物體靜止必須有力作用，沒有力作用的物體就運動 C在沒有外力作用時，原來運動著的物體總保持勻速直線運動狀態 D物體不受外力作用時，一定處于靜止狀態2關于慣性，下列說法正確的是（ A） A一個物體在任何情況下都有慣性 B汽車在剎車時有慣性，作勻速運動時沒有慣性 C慣性除了跟物體質量有關外，還跟物體速度有關 D慣性是使物體保持勻速運動或靜止狀態的力3下列關于力和運動的關系，正確的觀點是（ C

6、 ） A力是維持物體運動的原因 B力是產生物體運動速度的原因 C力是改變物體運動速度的原因 D物體向某一方向運動在該方向上一定有力作用在物體上4下列說法錯誤的是（ C ）A牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動定律 B不受外力作用時，物體運動狀態保持不變是由于物體具有慣性 C在水平地面上滑動的木塊最終要停下來，是由于木塊失去了維持其運動的力 D物體的運動速度發生變化時，一定受到了外力的作用5下列事實中，利用了物體慣性的是（ AB ） A跳遠運動員在起跳前的助跑運 B鐵餅運動員在擲出鐵餅前快速旋轉 C跳傘運動員在落地前打開降落傘 D汽車輪胎上有凸凹不平的花紋6在勻速前進的火車里，一個小球放在

7、水平桌面上且相對桌面靜止，從某時刻起火車的運動速度開始發生變化關于小球運動與火車運動，下列說法正確的是（ BC ） A若小球向前滾動，則火車在加速前進 B若小球向后滾動則火車在加速的進C火車急剎車時，小球向前滾動 D火車急剎車時，小球向后滾動7甲、乙兩物體靜止在光滑水平面上，當它們均受到水平方向10 N的作用力后，甲在前5 s內的位移為2 m，乙在前5 s內的位移為6 m試比較它們的慣性大小。答案：在相同外力的作用、相同時間的條件下，乙物體發生的位移比甲物體的大。說明了：乙物體的運動狀態容易改變，甲物體的運動狀態不容易改變。所以，甲物體的慣性大。8如圖4-1.4中的甲圖所示，重球系于線DC下端

8、，重球下再系一根同樣的線BA，下面說法中正確的是（ ）A在線的A端慢慢增加拉力，結果CD線拉斷B在線的A端慢慢增加拉力，結果AB線拉斷C在線的A端突然猛力一拉，結果AB線拉斷D在線的A端突然猛力一拉，結果CD線拉斷圖4-1.4【精析】緩慢拉可認為小球始終處于平衡狀態，快速拉時，重球保持原來的運動狀態的性質，則上面的繩未發生相應的形變。如圖4-1.4乙，在線的A端慢慢增加拉力，使得重球有足夠的時間發生向下的微小位移，這個過程進行得如此緩慢可以認為重球始終處于受力平衡狀態，即 T2T1mg，隨著T1增大，T2也增大，且總是上端繩先達到極限程度，故CD繩被拉斷，A正確。若在A端突然猛力一拉，因為重球

9、質量很大，力的作用時間又極短，故重球向下的位移極小，以至于上端繩未來得及發生相應的伸長，T1已先達到極限強度，故AB繩先斷，選項C也正確。答案：AC【說明】在處理物理問題時，“緩慢”的含義是物體處于平衡狀態，“迅速”可認為物理過程是一個瞬間。 今天你學到了什么？.課堂導入.同步講解通過實驗得到：（1）加速度和力的關系：對質量相同的物體來說，物體的加速度跟作用在物體上的力成正比。（2）加速度和質量的關系：在相同的力作用下，物體的加速度跟物體的質量成反比a1/a2=m2/m1或a.題型分析1探究加速度與力、質量的關系【例1】現要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規

10、律.給定的器材如下：一傾角可以調節的長斜面（如圖3-5-2所示）、小車、計時器一個、米尺.（1）填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t.用米尺測量A1與A2之間的距離x，則小車的加速度a .用米尺測量A1相對于A2的高度h，設小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F .改變 ，重復上述測量.以h為橫坐標，1/t2為縱坐標，根據實驗數據作圖.如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規律.（2）在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學設

11、計的方案是：調節斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑.測量此時A1點相對于斜面底端A2的高度h0.進行（1）中的各項測量.計算與作圖時用（hh0）代替h.對此方案有以下幾種評論意見：A方案正確可行.B方案的理論依據正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動.C方案的理論依據有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關.其中合理的意見是 圖3-5-2【解析】(1) 由得小車在斜面上受重力和支持力作用，其合力為F=mgsin=改變小車所受外力來研究加速度與力的關系，改變受力又是通過改變斜面傾角或斜面高度h來實現的.（2）此方案不可行，如果在測量中，使小車在斜面上勻速下滑，則滿足mgsin=mmg

12、cos，即m=tan，此后無論如何改變小車的質量，小車都不可能加速下滑，即無法驗證加速度與合外力的關系，故選C.【答案】（1） 斜面高度h(2)C2實驗數據處理方法【例2】某同學在探究加速度a與力F和加速度a與物體質量M的關系時，測出了表1、表2兩組數據， 表1F/N0.140.280.430.550.68a/ms-20.200.400.610.790.97表21/M2.002.503.334.004.80a/ms-20.440.560.730.891.08請在圖3-5-6甲、乙兩個坐標上分別作出a-F和圖線。圖3-5-6a/ms-21/M(kg-1)00.20.40.60.81.01.02.

13、03.04.05.0乙a/ms-2F/N00.20.40.60.81.00.10.30.50.7甲【解析】根據表1中所給數據在圖3-5-7甲中先描點再連線，所連圖線是一條過原點的直線；說明加速度a與F成正比；根據表2中所給數據在圖3-5-7乙中描點連線，所連圖線是一條過原點的直線；說明加速度a與質量的倒數成正比，即與M成反比.圖3-5-7a/ms-21/M(kg-1)00.20.40.60.81.01.02.03.04.05.0乙a/ms-2F/N00.20.40.60.81.00.10.30.50.7甲【答案】如圖3-5-7所示.達標檢測1“在影響加速度的因素”的探究中發現 （CD）A同一物

14、體運動的速度越大，受到的合外力越大B同一物體運動的速度變化越大，受到的合外力越大C同一物體運動速度變化率越小，受到的合外力越小D同一物體運動速度變化越快，受到的合外力越大2為了研究加速度跟力和質量的關系，應該采用的研究實驗方法是 （A）A控制變量法B假設法C理想實驗法 D圖象法3.為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質量m的關系，往往用二者的關系圖象表示出來，該關系圖象應選用 （C）Aa-m圖象Bm-a圖象C圖象 D圖象4如果圖象是通過原點的一條直線，則說明（B）A物體的加速度a與質量m成正比 B物體的加速度a與質量成反比C物體的質量m與加速度a成正比D物體的質量m與加速度a成反比5. 如圖3

15、-5-10甲是用DIS測定小車剎車時加速度的實驗裝置.（1）信號發射部分和信號接收部分組成_傳感器，A應是信號_部分.（2）這組傳感器所直接測量的物理量是 _.（3）如圖3-5-10乙是根據實驗數據得到的速度圖像，根據圖像中數據可求出小車加速度的大小為a=_m/s2.圖3-5-10Av0B甲v/ms-1t/s00.61.21.82.43.00.40.81.21.62.0乙【答案】（1）運動，發射 （2）位移 （3）1.56.為了測定小木板和斜面間的動摩擦因數，某同學設計了如下的實驗.在小木板上固定一個彈簧測力計(質量不計)，彈簧測力計下端吊一個光滑小球，將木板連同小球一起放在斜面上，如圖3-5

16、-11所示.用手固定住木板時，彈簧測力計的示數為F1，放手后木板沿斜面下滑，穩定時彈簧測力計的示數為F2，測得斜面傾角為，由測得的數據可求出木板與斜面間的動摩擦因數是多少？ 圖3-5-11【解析】用手固定住木板時，對小球有 F1=mgsin 木板沿斜面下滑時，對小球有 mgsin-F2=ma 木板與小球一起下滑有共同的加速度，對整體有(M+m)gsin-Ff=(M+m)a Ff=(M+m)gcos 聯立式得：今天你學到了什么？.課堂導入還記得物體的加速度和什么因素有關嗎？.同步講解牛頓第二定律1）內容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，且加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同

17、。 注意：物體受到一個力作用的情況，當物體受到幾個力作用時，上述關系可推廣為：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。即2）牛頓第二定律的剖析：（1）因果性：力是產生加速度的原因。（2）矢量性：力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式F = ma中，等號不僅表示左右兩邊數值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。F=ma是一個矢量方程，應用時應規定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負值，一般常取加速度的方向為正方（3）瞬時性：當物體（質量一定）所受外力發生突然變化時，作為由

18、力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變；當合外力為零時，加速度同時為零，加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律，表明了力的瞬間效應。（4）獨立性：作用在物體上的各個力，都能各自獨立產生一個加速度，各個力產生的加速度的矢量和等于合外力產生的加速度。（5）同一性：a與F與同一物體某一狀態相對應。.題型分析題型一：1.在光滑水平面上的木塊受到一個方向不變，大小從某一數值逐漸變小的外力作用時，木塊將作 D A勻減速運動 B勻加速運動C速度逐漸減小的變加速運動D速度逐漸增大的變加速運動題型二：一根勁度系數為k,質量不計的輕彈簧，上端固定,下端系一質量為m的物體,有一水平板將

19、物體托住,并使彈簧處于自然長度。如圖7所示。現讓木板由靜止開始以加速度a(ag)勻加速向下移動。求經過多長時間木板開始與物體分離。圖7分析與解：設物體與平板一起向下運動的距離為x時，物體受重力mg，彈簧的彈力F=kx和平板的支持力N作用。據牛頓第二定律有：mg-kx-N=ma得N=mg-kx-ma當N=0時，物體與平板分離，所以此時因為，所以。變式訓練：如圖9所示，一勁度系數為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質量均為m=12kg的物體A、B。物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現要加一豎直向上的力F在上面物體A上，使物體A開始向上做勻加速運動，經0.4s物體B剛要離開地面，設整個過

20、程中彈簧都處于彈性限度內，取g=10m/s2 ，求：此過程中所加外力F的最大值和最小值。ABF圖 9解：(1)A原來靜止時：kx1=mg 當物體A開始做勻加速運動時，拉力F最小，設為F1，對物體A有：F1kx1mg=ma 當物體B剛要離開地面時，拉力F最大，設為F2，對物體A有：F2kx2mg=ma 對物體B有：kx2=mg 對物體A有：x1x2 由、兩式解得 a=3.75m/s2 ，分別由、得F145N，F2285N題型三 如圖1所示，一條輕彈簧OB和一根細繩OA共同拉住一個質量為m的小球，平衡時細繩OA是水平的，彈簧與豎直方向的夾角是，若突然剪斷細繩OA，則在剛剪斷的瞬間，彈簧拉力的大小是

21、_，小球加速度的方向與豎直方向的夾角等于_，若將彈簧改為一根細繩，則在OA線剪斷瞬間，繩OB的彈力大小是_，小球加速度方向與豎直方向夾角等于_。圖1 分析與解答：這是一道典型的要區分細繩與彈簧有什么不同的題，只要我們認清細繩可發生突變，而彈簧不能發生突變的情況，則這就不是一道難題。 細繩未剪斷前，小球所受重力，彈簧的拉力和細繩的拉力是平衡的，即重力與彈簧的拉力的合力是沿水平方向向右，大小，細繩剪斷后，彈簧的形變不能馬上改變，彈力仍保持原值，因重力、彈簧彈力不變，所以此時小球加速度方向是沿水平向右，即與豎直方向夾角是，若彈簧改用細繩，則OA線剪斷瞬間，細繩OB的形變發生突變，小球有沿圓弧切線方向

22、的加速度，故重力與繩OB的拉力的合力必沿切線方向，由此求得，夾角為。.達標檢測1.關于牛頓第一定律有下列說法：牛頓第一定律是實驗定律 牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態的原因慣性定律與慣性的實質是相同的 物體的運動不需要力來維持其中正確的是（C）ABCD2.下列說法正確的是（D）A物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性B物體只有受外力作用時才有慣性C物體的速度大時，慣性大D力是使物體產生加速度的原因3.跳高運動員從地面上跳起，是由于（C）A地面給運動員的支持力大于運動員給地面的壓力 B運動員給地面的壓力大于運動員受的重力C地面給運動員的支持力大于運動員受的重力 D運動員給地面的壓力等于地面給運動員的支持力4.一物體受繩的拉力作用由靜止開始前進，先做加速運動，然后改為勻速運動；再改做減速運動，則下列說法中正確的是（D）A加速前進時，繩拉物體的力大于物體拉繩的力B減速前進時，繩拉物體的力大于物體拉繩的力C只有勻速前進時，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等D不管物體如何前進，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等5.物體靜止于水平桌面上，則（AC）A桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力B物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力和反作用力C物