广东省人教版高中物理必修一4.2-探究加速度与力、质量的关系-名师公开课省级获奖课件(共16张PPT).ppt

1、复习思考：复习思考：？ 物体物体的改变指的是物体的的改变指的是物体的发生了变化发生了变化力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因力力运动状态变化运动状态变化速度变化速度变化产生加速度产生加速度力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因F1F2mF1mF2定性讨论定性讨论1: 加速度的大小与力加速度的大小与力有什么关系？有什么关系？结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。定量关系定量关系猜测：猜测：m1m2m1Fm2F定性讨论定性讨论2: 加速度的大小与质量加速度的大小与质量有什么关系？有什么关系？结论：物体受力相同时，质量越小，加速度越大。结论

2、：物体受力相同时，质量越小，加速度越大。定量关系定量关系猜测：猜测：a、F、m的关系的关系1、研究目的、研究目的 ： 定量分析定量分析a、F、m的关系的关系2、研究方法、研究方法 ： A、m一定时，一定时，a与与F的定量关系的定量关系B、F一定时，一定时，a与与m的定量关系的定量关系二、如何设计和进行实验？二、如何设计和进行实验？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s, 由s=at2计算出小车的加速度a。 可能的实验方案（一）可能的实

3、验方案（一）注意：注意： 实验中把木板的一侧垫高。作用：作用： 平衡摩擦力和其他阻力。方法：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。实验数据的记录处理：实验数据的记录处理： Fa0 实验数据实验数据实验次数实验次数a aF F第一次第一次第二次第二次第三次第三次第四次第四次让让m一定，改变一定，改变F，研究，研究a与与F的定量关系的定量关系实验数据记录处理：实验数据记录处理： m1实验数据实验数据实验次数实验次数a a第一次第一次第二次第二次第三次第三次1/ma0让让F一定，改变一定，改变m，研究，研究a与与m的定量关系的定量关系 实验结论：实验结论：Fama1（

4、注意：这里的力（注意：这里的力F指的是物体所受的指的是物体所受的合力合力）1、m一定，一定，加速度加速度a与与F的定量关系：的定量关系：2、F一定，一定，加速度加速度a与与m的定量关系的定量关系:方案二：方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、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就等于加速度之比来研究加速度与力和质量的关系。的关系。 可能的实验方案（二）可能的实验方案（二）1、控制、控制m相同，探讨相同，探讨加

5、速度加速度a与与F的关系的关系实验方案（二）原理：实验方案（二）原理：如图所示如图所示x1x2F1F2F1, F2，在相同在相同的时间内的时间内:x1= a1t221x2 = a2t221a1/ a2=x1/x2测量出测量出x1 、x2 实验数据处理实验数据处理: F1/F2x1/x201、加速度与力的关系次数 12342121aaXX21FF如果 = ，证明 ，图像为一条经过原点的直线。21FF21XXx1x2FF2、控制、控制F相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与m的关系的关系M1, M2，在相在相同的时间内同的时间内:M1M2x1= a1t221x2 = a2t221a1/ a2=x1

6、/x2测量出测量出x1 、x2 M2/M1x1/x202、加速度与质量的关系:次数12342121aaXX12MM如果 = ，证明 ，图像为一条通过原点的直线。12MM21XX小结：小结：1、力是物体产生加速度的原因、力是物体产生加速度的原因2、实验方法：控制变量法、实验方法：控制变量法3、实验结论：、实验结论：Fama1 4.3牛顿第二定律 第四章：牛顿运动定律第四章：牛顿运动定律 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正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，加速度方向跟比，跟它的质量成反比，加速度方向跟作用力的方向相同。作用力的方向相同。 a FFma aaF kma k

7、k 为比例系数为比例系数F指的是物体受到的合力。指的是物体受到的合力。k是比例系数，具有任意性，在实际问是比例系数，具有任意性，在实际问题中如何确定题中如何确定k的值？的值？m1mF 物理学上把能够使质量是物理学上把能够使质量是1 1 kgkg的物体产生的物体产生1 1 m/sm/s2 2 的加速度的这么大的力定义为的加速度的这么大的力定义为1 1 N N，由，由F k ma知知 1 1牛牛=k =k 1 1千克千克 1 1米米/ /秒秒2 2可见，如果都用可见，如果都用国际单位制国际单位制的单位，在上式的单位，在上式中就可以使中就可以使k=1k=1，上式简化成，上式简化成F ma 力的单位力

8、的单位 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。注意：使用此公式时各个物理量都得用国际单位。 a 的方向与的方向与F 的方向一定相同的方向一定相同F、m、a 是对于同一个物体而言的是对于同一个物体而言的F 和和a 时刻对应：同时产生、同时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化时消失、同时变化每个力各自独立地使物体产生一个加速度每个力各自独立地使物体产生一个加速度矢量性矢量性瞬时性瞬时性独立性独立性同体性同体性 课堂练习课堂练习下列说法正

9、确的是：下列说法正确的是： A、物体合外力减小时，加速度一定减小、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、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、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、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、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、物体的加速度大小不变一定受恒力作用G、根据、根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正，物体的质量跟外力成正 比，比， 跟加速度成反比跟加速度成反比（A） 牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例牛

10、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？矛盾？应该怎样解释这个现象？ 汽车重新加速时的受力情况汽车重新加速时的受力情况例例1 1：某质量为：某质量为1100kg1100kg的汽车在平直路面上试的汽车在平直路面上试车，当达到车，当达到100km/h100km/h的速度时关闭发动机，经的速度时关闭发动机，经过过70s70s停下来，汽车受到的阻力

11、是多大？重新停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为起步加速时牵引力为2000N2000N，产生的加速度应，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。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汽车减速时受力情况GFNF阻阻FFNGF阻阻 正交分解法正交分解法平行四边形法平行四边形法例例2 2：一个物体，质量是：一个物体，质量是2 2，受到互成，受到互成120120o o角的两个力角的两个力F F1 1和和F F2 2的作用。这两个力的大小的作用。这两个力的大小都是都是10N10N，这个物体的加速度是多少？，这个物体的加速度是多少？F F1 1F F2

12、 20 0F Fxy0 0F F1 1F F2 2 如图，位于水平地面上质量为如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大的木块，在大小为小为，方向与水平方向成，方向与水平方向成 角的拉力作用下，沿地面角的拉力作用下，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作匀加速直线运动若木块与地面之间的动摩擦因数为为 ，求：木块的加速度，求：木块的加速度。解题步骤：解题步骤：.研究对象：研究对象： 木块木块.受力分析受力分析.建立坐标系建立坐标系,求合力求合力.由由F合合ma 列方程（组）列方程（组）.解方程（组）解方程（组） vGNfxy 1.弄清题意，确定研究对象弄清题意，确定研究对象2.对研究对象进行受力分析，画对研究对象进行受力分析，画出受力分析图出受力分析图3.建立直角坐标系，利用正交分建立直角坐标系，利用正交分解法把力分解到坐标轴上解法把力分解到坐标轴上4.由牛顿第二定律列方程求解由牛顿第二定律列方程求解课堂小结课堂小结一、牛顿第二定律内容及表达式一、牛顿第二定律内容及表达式二、对牛顿第二定律的理解：二、对牛顿第二定律的理解： （同体性、瞬时性、矢量性、独（同体性、瞬时性、矢量性、独立性）立性）三、运用牛顿第二定律解题三、运用牛顿第二定律解题