人教版 物理 必修一 4.3牛顿第二定律（共29张ppt)

课件29张PPT。 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？ 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思考： 加速度的大小与什么因素有关系呢？第二、三节
探究加速度与力、质量的关系
牛顿第二定律?自主与小组合作学习一.先阅读课本P71——P74内容；(2min)
二.再独立完成“【自主学习】问题(3min)
三.最后组长负责组织组员互改和初步释疑(2min)
（限时7分钟）1.知道实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据、图像、实验结论、实验注意事项及试验应用题
2.能准确表述牛顿第二定律，知道牛顿第二定律是针对质点使用的；
3.能用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。学习目标学习重难点
1.探究加速度的大小与什么因素有关的实验内容
2、能准确表述牛顿第二定律，知道牛顿第二定律是针对质点使用的； 探究加速度与力、质量的关系.
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
　①附有滑轮的长木板2块；②相同的小车两个；③细线两条；④钩码：10g、20g几个，用做提供牵引小车的力；⑤砝码：50g、100g、200g几个，用于改变小车的质量；⑥刻度尺；⑦1～2m长的适当粗些的棉线两条，用于控制小车的运动；⑧宽口文件夹.
(1)平衡摩擦力：
将长木板平放在实验桌上，在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动木板的位置，直至小车在斜面上运动时以保持匀速运动状态，这时小车拉着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡．(2)研究加速度与力的关系：
①取两个质量相同的小车放在长木板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘．
②盘中放有数目不等的砝码，使两小车自静止开始在不同拉力作用下匀加速运动，小车所受拉力F的大小可以认为等于砝码和盘所受重力的大小(保证小车质量比砝码和盘质量大的多)，小车后端系上细绳，用一只夹子夹住，以同时控制两小车．(如图所示)
牛顿第二定律演示实验某同学设计下图所示的实验装置“探究加速度与力、质量”的关系合作学习下述操作步骤的安排不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填在下面的横线上____________________．
A．按上图所示把实验器材安装好，只是不把悬挂钩码的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力)．
B．用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点．若这些点在一条直线上，便证明了加速度与作用力成正比．
合作学习C．用天平测出小车的质量M，把数值记录下来．
D．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码．
E．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡．
F．保持小车的质量不变，依次改变悬挂钩码的个数，分别重复步骤D，将数值记录在纸带上(或表格内)．G．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，按“测定匀变速直线运动的加速度”实验中的方法算出每条纸带的加速度a.
H．保持钩码的质量不变，在小车上依次加砝码(也需做好记录)．重复上述步骤D和步骤G.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车及砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点．如果这些点是在一条直线上，就证明加速度与质量成反比．
答案：CAEDFGBH
在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和F关系的有关资料记录在表一中．将测得的反映加速度a和质量M关系的有关资料记录在表二中．
表一应用学习表二
(1)根据表中所列数据，分别画出a－F图象和a－1/M图象．
(2)由图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为________；当F一定时，a与M的关系为________．
(3)由a－F图象可知M＝________.(4)由a－1/M图象可知，F＝________(保留一位有效数字)．
解析：本题主要考查对实验数据的处理和分析，从而得到正确的实验结论，若a与F成正比，a与1/M成正比，那么a－F图象和a－1/M图象都应是一条过原点的直线，同时因实验中不可避免地出现误差，描出的点不在一条直线上是很正常的，连线时应使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不需考虑； 另外可以从图象的斜率的物理意义出发求出相应的物理量．答案：(1)a－F图象和a－1/M图象分别如图甲、乙所示．
(2)正比关系　反比关系　(3)0.5kg　(4)4N点评：探究加速度与质量的关系时，有的学生作出了a－M图象如图，并由此图象得出加速度与质量成反比，这是不可以的，如果图线是直线，我们可以直接得出加速度与质量的对应关系，但如果图线是曲线，我们无法确定加速度与质量的关系．物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m的定量关系：F一定， a∝1/mm一定， a∝ F 结论三、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度跟作用力成正比， 跟物体的质量成反比，这就是牛顿第二定律。a∝F/mF ∝ma,即F=kma，k—比例系数如果各量都用国际单位，则k=1，所以F=ma牛顿第二定律进一步表述：F合=ma【力的单位】1N=1kg·m/s2【公式】F=ma，F、m、a均取国际单位1.
是定义式、度量式；
是决定式。
四、对牛顿第二定律F合=ma的理解1、独立性：　 作用在物体上的每一个力都各自产生加速度，与其他力无关;而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和，F应为物体受到的合外力。2、矢量性:例1：试分析火箭发射
过程中的受力情况。·mgF牵F－mg=ma 即公式中的F合与a都是矢量，且二者方向相同。 3、瞬时性:例2：试分析小车的加速度的情况：F支F支F支F支mgmgmgmgFFfF合=0F合= F－FfF合=FfFfa=0a≠ 0向右向右向左a≠ 0向左F合=0a=0（1）有F合，同时产生a（2） F合变，a同时变　　物体在某一时刻的加速度与该时刻的合外力相关。4、同一性： 　F合与a均是对同一研究对象，F合中的每一个力均应是同一研究对象所受的力。2、下列说法中正确的是 （ ）
Ａ. 物体所受合外力为零，物体的速度必为零．
Ｂ. 物体所受合外力越大，物体的加速度越大，速度也越大．
Ｃ. 物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致．
Ｄ. 物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同．D当堂检测五、课堂小结一、加速度和力的关系（保持质量一定， a∝F）二、加速度和质量的关系（保持外力一定， a∝1/m ）三、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，这就是牛顿第二定律。四、对牛顿第二定律F合=ma的理解3、瞬时性2、矢量性1、独立性2、数学表达试：a∝F/mF ∝ma,即F=kma，k—比例
系数如果各量都用国际单位，则k=1，所以F=ma牛顿第二定律进一步表述：F合=ma4、同一性课堂小结