云南省峨山彝族自治县第一中学2017届高三物理一轮复习教案牛顿第二定律的综合应用(一)
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牛顿第二定律的综合应用(一)课题牛顿第二定律的综合应用(一)计划课时 3 节教学目标1、巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义。
2、掌握牛顿第二定律的应用方法。
3、通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法,培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。
4、训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。
教学重点应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。
教学难点培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。
教学方法分析法、探究法教学内容及教学过程一、引入课题牛顿第二定律主要是解决动力学问题的桥梁,如何应用牛顿第二定律解决好这一问题呢?二、主要教学过程突破一牛顿运动定律与图象综合问题的求解方法物理公式与物理图象的结合是一种重要题型,也是高考的重点及热点。
1.“两大类型”(1)已知物体在某一过程中所受的合力(或某个力)随时间的变化图线,要求分析物体的运动情况。
(2)已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线,要求分析物体的受力情况。
2.“一个桥梁”:加速度是联系v-t图象与F-t图象的桥梁。
3.解决图象问题的方法和关键(1)分清图象的类别:分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点。
(2)注意图象中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等表示的物理意义。
(3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与物体的运动情况相结合,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图象中得出的有用信息,这些信息往往是解题的突破口或关键点。
突破二连接体问题的分析方法1.连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同,常见的连接体可以分为三大类。
(1)绳(杆)连接:两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起;(2)弹簧连接:两个物体通过弹簧的作用连接在一起;(3)接触连接:两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。
牛顿定律的综合应用(二)
方法。
模型背景下的物理问题,是我们能力的体现。
突破一
质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等,如图甲所示;
质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等,如图乙所示;
两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点,质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时
滑块可能的运动情况可能速
突破三滑块—木板模型
a),涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热,多次互相作用,属于多物体多过程问题,知识综合性较强,对能力要求较高,故频现于高考试卷中,例如2015
题。
另外,常见的子弹射击木板(如图b)、圆环在直杆中滑动(如图c)都属于滑块类问题,处理方法与
图1
C.α=2θ D
上选取一点O,以适当的长度为半径画圆,使该圆过
所示,水平传送带两端相距x=8 m,工件与传送带间的动摩擦因数
端时的速度为v B。
(取g=10 m/s
图3
端吗?
图6
木板的加速度
s
块滑离木板时,两者的位移关系为
代入数据解得:t=2 s。
和传送带速度。
定义: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。
挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化)。
(2)只要物体有向上或向下的加速度,物体就处于超重或失重状态,与物体向上运动还是向下运动无关。
(3)尽管物体的加速度不是在竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态。
三、考点及典型例题分析【例1】一质点受多个力的作用,处于静止状态。
现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。
在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a 和速度大小v的变化情况是( )A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大解析质点受多个力作用而处于静止状态,则其中任意一个力与其他各个力的合力等大反向。
使其中一个力大小逐渐减小到零的过程中,质点受到的合力不断增大且合力方向与这个力的方向相反,质点做加速度不断增大的变加速运动。
当这个力减小为零时,质点的加速度达到最大值,此时速度增加得最快。
当这个力又沿原方向逐渐恢复的过程中,质点受到的合力不断减小,质点的加速度也不断减小,但加速度与速度仍同向,质点开始做加速度不断减小的变加速运动。
当这个力恢复到原来大小时,质点受到的合外力为零,加速度减小到零,质点的速度达到最大值,C 正确。
答案 C【例2】两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图2 所示。
现突然迅速剪断轻绳O A,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用a1 和a2表示,则( )图2A.a1=g,a2=g C.a1=g,a2=0 B.a1=0,a2=2g D.a1=2g,a2=0解析 由于绳子张力可以突变,故剪断 O A 后小球 A 、B 只受重力,其加速度 a 1=a 2=g 。
故选 项 A 正确。
答案 A【例 3】 如图 5 所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量 m =1 kg 的物体, 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,物体受到沿平行于斜面方向向上的轻绳的拉力 F =9.6 N 的作用,从静止开始运动,经 2 s 绳子突然断了,求绳断后经多长时间物体速度的大小达 到 22 m/s 。
高中物理牛顿第二定律教案大全该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。
牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
接下来是小编为大家整理的高中物理牛顿第二定律教案大全,希望大家喜欢!高中物理牛顿第二定律教案大全一【教材分析】本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。
如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了。
这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。
本节内容首先在上节课实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出牛顿第二定律的数学表达式。
从SHAPE MERGEFORMAT 到 SHAPE MERGEFORMAT ,到F=kma,再到最后得出F=ma,其中蕴含有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。
因此,更要注重对学生思想观念和心理的影响,即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。
教科书突出了力的单位1N的物理意义,它是为后面学习单位制的内容准备的。
引导学生进行必要的讨论。
本节最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路,它们也是学习、理解牛顿第二定律的基本组成部分。
【学情分析】在学习这一内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。
已具备一定的实验操作技能,学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望。
【教学目标】一、知识与技能1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料,教师若希望在教学中脱颖而出,应高度重视教案的撰写和规划,以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇,供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力;通过上一节探究加速度与力、质量的关系,知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础,牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起,使前三章构成一个整体,是解决力学问题的重要工具,应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解,全面掌握。
【教学目标】1、知识目标(1)理解加速度与力和质量间的关系。
(2)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。
(3)能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标(1)渗透物理学研究方法的教育。
(2)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。
(3)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问:回忆上节实验探究课内容,控制变量法的应用?我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系吗?回忆上节课知识,集体回答。
课题:牛顿第二定律、两类动力学问题【学习目标】1.回顾课本77页的牛顿第二定律的内容,能熟记其表达式、适用范围;能区别理解a的决定式和比值定义式。
2.通过分析典型例题,能利用牛顿第二定律的瞬时性求解瞬时加速度。
3.回顾课本84-86页的内容(例2、例3),能解决两类动力学问题;并能结合图像解决问题。
【重点难点】重点:牛顿第二定律、两类动力学问题;难点:受力分析、运动分析。
【课前导学】1、回顾课本77页的牛顿第二定律的内容,能熟记其表达式、适用范围;回顾课本84-86页的内容(例2、例3)思考讨论1加速度的决定式,加速度的比值定义式。
思考讨论2如图所示,超市中顾客随自动扶梯一起向上匀加速运动.已知扶梯倾角为θ,顾客质量为m,加速度为a.若求扶梯对顾客的支持力或摩擦力,你有何思路?小结:【课中探究】要点一牛顿第二定律的理解1.牛顿第二定律的五个特性【例题1】在向右匀速运动的小车内,用细绳a和b系住一个小球,绳a处于斜向上的方向,拉力为T a,绳b处于水平方向,拉力为T b,如图所示.现让小车向右做匀减速运动,此时小球相对于车厢的位置仍保持不变,则两根细绳的拉力变化情况是()A.T a变大,T b不变B.T a变小,T b变小C.T a不变,T b变大D.T a不变,T b变小【练1】(多选)如图所示,固定在地面上的斜面足够长,其倾角为30°,用平行于斜面向上、大小为16 N的力F作用在质量为 2 kg 的物块上,物块恰好沿斜面匀速上滑,若g取10m/s2,物块所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则下列说法正确的是()A.在撤去力F的瞬间,物块所受摩擦力方向不变B.在撤去力F的瞬间,物块的加速度大小为8 m/s2C.物块与斜面间的动摩擦因数为0.4方法:以为“桥梁”,由牛顿运动定律和运动学公式列方程求解(1)物体加速度的方向一定与合外力方向相同。
()(2)质量越大的物体,加速度越小。
()(3)物体的质量与加速度成反比。
高考物理一轮复习牛顿第二定律教学案一.考点整理基本规律1.牛顿第二定律:物体加速度的大小跟作用力成,跟物体的质量成.加速度的方向与作用力方向.①表达式:F= .②适用范围:只适用于参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系);只适用于物体(相对于分子、原子)、运动(远小于光速)的情况.2.单位制:①力学单位制:单位制由基本单位和导出单位共同组成.②力学中的基本单位:力学单位制中的基本单位有(kg)、______(m)和(s).③导出单位:导出单位有N、m/s、m/s2等.3.牛顿运动定律的应用:两类基本问题,即由受力情况分析判断物体的运动情况;由运动情况分析判断物体的受力情况,关系如图.二.思考与练习思维启动1.关于力和运动的关系,下列说法正确的是()A.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用B.物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用C.若物体的位移与时间的平方成正比,表示物体必受力的作用D.物体的速率不变,则其所受合力必为02.在牛顿第二定律公式F = kma中,比例系数k的数值()A.在任何情况下都等于1B.是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的C.是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的D.在国际单位制中一定等于13.楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ = 37°角,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F = 10 N,刷子的质量为m = 0.5 kg,刷子可视为质点,刷子与天花板间的动摩擦因数μ= 0.5,天花板长为L= 4 m.sin 37°= 0.6,cos 37°= 0.8,g取10 m/s2.试求:⑴ 刷子沿天花板向上的加速度;⑵ 工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间.三.考点分类探讨典型问题〖考点1〗对牛顿第二定律的理解【例1】如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g,则有()A.a1 = a2 = a3 = a4 = 0 B.a1 = a2 = a3 = a4 = gC.a1 = a2 = g,a3 = 0,a4 = (m + M)g/M D.a1 = g,a2 = (m + M)g/M,a3 = 0,a4 = (m + M)g/M 【变式跟踪1】如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为()A.0 B.233g C.g D.33g〖考点2〗整体法、隔离法的灵活应用【例2】如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动,力F的最大值是()A.2f(m+M)/M B.2f(m+M)/mC.2f(m+M)/M– (m + M)g D.2f(m+M)/M + (m+M)g【变式跟踪2】如图所示,50个大小相同、质量均为m的小物块,在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动.已知斜面足够长,倾角为30°,各物块与斜面的动摩擦因数相同,重力加速度为g,则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为()A.F/25 B.24F/25C.24mg + F/2 D.因为动摩擦因数未知,所以不能确定〖考点3〗动力学的两类基本问题【例3】为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系.小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”,如图所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜h A后速度减为零,“B鱼””竖直下潜h B后速度减为零.“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍,重力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计.求:⑴“A鱼”入水瞬间的速度v A1;⑵“A鱼”在水中运动时所受阻力f A;⑶“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比f A∶f B.【变式跟踪3】质量为10 kg的物体在F = 200 N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ = 37°,如图所示.力F作用2 s后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25 s后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x(已知sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8,g = 10 m/s2).四.考题再练高考试题1.【2012·安徽卷】如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则()A.物块可能匀速下滑 B.物块仍以加速度a匀加速下滑C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑【预测1】如图所示,质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在一轻质弹簧的两端,已知弹簧的原长为L,劲度系数为k.现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上有一水平拉力F,使两球一起做匀加速运动,则此时两球间的距离为()A.F3kB.F2kC.L +F3kD.L +F2k2.【2013广东高考】.如图所示,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有()A.甲的切向加速度始终比乙的大 B.甲、乙在同一高度的速度大小相等C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D.甲比乙先到达B处【预测2】如图所示,AB和CD为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A滑到B和由C滑到D,所用的时间分别为t1和t2,则t1与t2之比为()A.2∶1 B.1∶1 C.3∶1 D.1∶ 33.【2013江苏高考】如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.⑴当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;⑵要使纸板相对砝码运动,,求需所拉力的大小;⑶本实验中,m1 = 0. 5 kg、m2 = 0. 1 kg,μ= 0. 2,砝码与纸板左端的距离d = 0. 1 m,取g =10m/ s2.若砝码移动的距离超过l = 0. 002 m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大? 【预测3】如图所示,光滑水平桌面上的布带上静止放着一质量为m = 1.0 kg的小铁块,它离布带右端的距离为L= 0.5 m,铁块与布带间动摩擦因数为μ= 0.1.现用力从静止开始向左以a0= 2 m/s2的加速度将布带从铁块下抽出,假设铁块大小不计,铁块不滚动,g取10 m/s2,求:⑴将布带从铁块下抽出需要多长时间?⑵铁块离开布带时的速度大小是多少?4.【2013安徽高考】如图所示,质量为M、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为 0.75l时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g.⑴求物块处于平衡位置时弹簧的长度;⑵选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;⑶求弹簧的最大伸长量;⑷为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数 应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?mαM【预测4】如图(a )所示,“”形木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB 粗糙,光滑表面BC 与水平面夹角为θ = 37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b ))所示.已知sin 37° = 0.6,cos 37° =0.8,g 取10 m/s 2.求: ⑴ 斜面BC 的长度; ⑵ 滑块的质量;⑶ 运动过程中滑块发生的位移.五.课堂演练 自我提升1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是 ( ) A .物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B .物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度 C .物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D .当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比 2.如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F 作用而运动,前方固定一个弹簧,当木块接触弹簧后 ( ) A .将立即做变减速运动 B .将立即做匀减速运动C .在一段时间内仍然做加速运动,速度继续增大D .在弹簧处于最大压缩量时,物体的加速度为零3.质量为1 kg 的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在t s 内的位移为x m ,则F 的大小为(单位为N ) ( )A .2x t 2B .2x 2t -1C .2x 2t +1D .2x t -14.一个原来静止的物体,质量是7 kg ,在14 N 的恒力作用下,则5 s 末的速度及5 s 内通过的路程为( )A .8 m/s 25 mB .2 m/s 25 mC .10 m/s 25 mD .10 m/s 12.5 m5.如图所示,A 、B 为两个质量相等的小球,由细线相连,再用轻质弹簧悬挂起来,在A 、B 间细线烧断后的瞬间,A 、B 的加速度分别是 ( )A .A 、B 的加速度大小均为g ,方向都竖直向下B .A 的加速度为0,B 的加速度大小为g 、竖直向下C .A 的加速度大小为g 、竖直向上,B 的加速度大小为g 、竖直向下D .A 的加速度大于g 、竖直向上,B 的加速度大小为g 、竖直向下6.如图所示,水平面上质量均为4 kg 的两木块A 、B 用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F 拉动木块A ,使木块A 向上做加速度为5 m/s 2的匀加速直线运动.选定A 的起始位置为坐标原点,g = 10 m/s 2,从力F 刚作用在木块A 的瞬间到B 刚好离开地面这个过程中,力F 与木块A 的位移x 之间关系图象正确的是 ( )7.如图所示,物块a 放在竖直放置的轻弹簧上,物块b 放在物块a 上静止不动.当用力F 使物块b 竖直向上做匀加速直线运动时,在下面所给的四个图象中,能反映物块b 脱离物块a 前的过程中力F 随时间t 变化规律的是 ( )8.物体由静止开始做直线运动,则上下两图对应关系正确的是(图中F 表示物体所受的合力,a 表示物体的加速度,v 表示物体的速度) ( )9.如图所示,在倾角为θ的斜面上方的A 点处放置一光滑的木板AB ,B 端刚好在斜面上.木板与竖直方向AC 所成角度为α,一小物块自A 端沿木板由静止滑下,要使物块滑到斜面的时间最短,则α与θ角的大小关系应为 ( )A .α = θB .α = θ2C .α = θ3 D .α = 2θ10.质量均为m 的A 、B 两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上.A紧靠墙壁,如图所示,今用恒力F 将B 球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间 ( ) A .A 球的加速度为 F /2m B .A 球的加速度为零 C .B 球的加速度为F /2m D .B 球的加速度为F /m11.如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆轨道与水平轨道面相切于M 点,与竖直墙相切于A 点,竖直墙上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°,C 是圆轨道的圆心.已知在同一时刻,a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M 点;c 球由C 点自由下落到M 点.则 ( ) A .a 球最先到达M 点 B .b 球最先到达M 点C .c 球最先到达M 点D .c 、a 、b 三球依次先后到达M 点12.一物体重为50 N ,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现加上如图所示的水平力F 1和F 2,若F 2 = 15 N 时物体做匀加速直线运动,则F 1的值可能是(g =10 m/s 2) ( ) A .3 N B .25 N C .30 N D .50 N13.受水平外力F 作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v – t 图线如图所示,则 ( ) A .在0~t 1时间内,外力F 大小不断增大 B .在t 1时刻,外力F 为零C .在t 1~t 2时间内,外力F 大小可能不断减小D .在t 1~t 2时间内,外力F 大小可能先减小后增大14.用一水平力F 拉静止在水平面上的物体,在F 从0开始逐渐增大的过程中,加速度a 随外力F 变化的图象如图所示,g = 10 m/s 2,则可以计算出 ( ) A .物体与水平面间的最大静摩擦力 B .F 为14 N 时物体的速度C .物体与水平面间的动摩擦因数D .物体的质量15.某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数进行了如下实验,取一质量为m 的物体使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动,如图甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示,若已知斜面的倾角α = 30°,取重力加速度g = 10 m/s 2,则由此可得 ( ) A .物体的质量为3 kgB .物体与斜面间的动摩擦因数为39C .撤去推力F 后,物体将做匀减速运动,最后可以静止在斜面上D .撤去推力F 后,物体下滑时的加速度为103m/s 216.一辆质量为1.0×103 kg 的汽车,经过10 s 由静止加速到速度为108 km/h 后匀速前进.求:⑴ 汽车受到的合力大小;⑵ 如果关闭汽车发动机油门并刹车,设汽车受到的阻力为6.0×103 N,求汽车由108 km/h 到停下来所用的时间和所通过的路程.17.静止在水平面上的A 、B 两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图,轻绳长L = 1 m ,承受的最大拉力为8 N ,A 的质量m 1 = 2 kg ,B 的质量m 2 = 8 kg ,A 、B 与水平面间的动摩擦因数μ = 0.2,现用一逐渐增大的水平力F 作用在B 上,使A 、B 向右运动,当F 增大到某一值时,轻绳刚好被拉断(g = 10 m/s 2).⑴ 求绳刚被拉断时F 的大小;⑵ 若绳刚被拉断时,A 、B 的速度为2 m/s ,保持此时的F 大小不变,当A 静止时,A 、B 间的距离为多少?18.质量为0.3 kg 的物体在水平面上做直线运动,图中a 、b 直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的v – t 图象,取g = 10 m/s 2.求: ⑴ 物体受滑动摩擦力多大? ⑵ 水平拉力多大?19.如图所示,倾角为37°,长为l = 16 m 的传送带,转动速度为v = 10 m/s ,动摩擦因数μ = 0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m = 0.5 kg 的物体.已知sin 37° = 0.6,cos 37°= 0.8,g = 10 m/s 2.求:⑴ 传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间; ⑵ 传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间.参考答案:一.考点整理基本规律1.正比反比相同ma惯性宏观低速2.千克米秒二.思考与练习思维启动1.AC;物体的速度不断增大,一定有加速度,由牛顿第二定律知,物体所受合力一定不为0,物体必受力的作用,A正确;位移与运动时间的平方成正比,说明物体做匀加速直线运动,合力不为0,C正确;做匀速直线运动的物体的位移也是逐渐增大的,但其所受合力为0,故B错误;当物体的速率不变,速度的方向变化时,物体具有加速度,合力不为0,D错误.2.CD;物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量单位的关系.牛顿第二定律的公式F= ma 是根据实验结论导出的,其过程简要如下:实验结论1:a∝F;实验结论2:a∝m-1;综合两个结论,得a∝F/m或F ∝ma.式子写成等式为F = kma,其中k为比例常数.如果选用合适的单位,可使k= 1.为此,对力的单位“N”做了定义:使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,叫做1 N,即1 N = 1 kg·m/s2.据此,公式F = kma中,如果各物理量都用国际单位(即F用N作单位、m用kg作单位、a用m/s2作单位),则k = 1.由此可见,公式F = kma中的比例常数k的数值,是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的,在国际单位制中k = 1,并不是在任何情况下k都等于1,故选项A、B错,选项C、D正确.3.答案⑴2 m/s2⑵2 s⑴刷子受力如图所示,对刷子沿斜面方向由牛顿第二定律得:F sinθ–mg sinθ–F f = ma垂直斜面方向上受力平衡,有:F cos θ = mg cosθ + F N其中F f = μF N由以上三式得:a = 2 m/s2.⑵由L = at2/2得:t = 2 s.三.考点分类探讨典型问题例1 C;在抽出木板的瞬时,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a1 = a2 = g;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg,因此物块3满足mg = F,a3 = 0;由牛顿第二定律得物块4满足a4 = (F + Mg)/M = (M + m)g/M,所以C对.变式1 B;平衡时,小球受到三个力:重力mg、木板AB的支持力F N和弹簧拉力F T,受力情况如图所示.突然撤离木板时,F N突然消失而其他力不变,因此F T与重力mg的合力F =mgcos 30°=233mg,产生的加速度a =Fm=233g,B正确.例2 A;对木块M,受到两个静摩擦力f和重力Mg三个力而向上运动,由牛顿第二定律得木块不滑动的最大加速度大小为a m = (2f–Mg)/M①对整体,受到两个力,即力F和整体重力(m + M)g,由牛顿第二定律得F–(m+ M)g= (m+ M)a ②代入最大加速度即得力F的最大值F m= 2f(m+ M)/M,A项正确.变式 2 B;设题中50个小物块组成的整体沿斜面向上的加速度大小为a,由牛顿第二定律可得F–50μmg cos30°–50mg sin30° = 50ma;从整体中将第3、4、…、50共48个小物块隔离出来进行受力分析,设第2个小物块对第3个小物块的作用力大小为F N,由牛顿第二定律得F N–48μmg cos30°– 48mgsin30° = 48ma;联立以上两式解得F N= 24F/25,由牛顿第三定律可知,第3个小块对第2个小物块作用力大小为24F/25,故选项B正确.例3 ⑴“A鱼”在入水前做自由落体运动,有v A12– 0 = 2gH①得:v A1 = 2gH ②⑵“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用,做匀减速运动,设加速度为a A,有F浮 + f A-mg = ma A③0 - v A12 = – 2 a A h A④由题意:F浮 = 10mg/9 由②③④式得f A = mg(H/h A– 1/9) ⑤⑶考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相似,有f B = mg(H/h B– 1/9) ⑥综合⑤、⑥两式,得f A:f B = h B(9H - h A)/[h A(9H - h B)].变式3设力F作用时物体沿斜面上升的加速度大小为a1,撤去力F后其加速度大小变为a2,则:a1t1= a2t2①有力F作用时,对物体受力分析并建立直角坐标系如图所示.由牛顿第二定律可得:F cosθ–mg sinθ–F f1 = ma1②F f1 = μF N1 = μ(mg cos θ + F sin θ) ③撤去力F后,对物体受力分析如图所示.由牛顿第二定律得:–mg sinθ–F f2= –ma2④F f2= μF N2= μm gcosθ⑤联立①②③④⑤式,代入数据得:a2 = 8 m/s2,a1 = 5 m/s2,μ = 0.25,物体运动的总位移x = a1t12/2 + a2t22/2 = 16.25 m..四.考题再练高考试题1.C;设斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律,知物块沿斜面加速下滑时的加速度a = g(sinθ–μcosθ) > 0,即μ< tanθ.对物块施加竖直向下的压力F后,物块的加速度a′= [(mg+ F)sinθ–μ(mg + F)cosθ]/m = a + (F sinθ–μF cosθ)/m,且F sinθ–μF cosθ> 0,故a′ > a,物块将以大于a的加速度匀加速下滑.故选项C正确,选项A、B、D错误.预测 1 C;两个小球一起做匀加速直线运动,加速度相等,对系统进行受力分析,由牛顿第二定律可得:F = (m + 2m)a,对质量为m的小球水平方向受力分析,由牛顿第二定律和胡克定律,可得:kx = ma,则此时两球间的距离为L +F3k,C正确.2.BD预测2 B;由“等时圆”模型结论有:t AP = t CP =2Rg,t PB = t PD=2rg,所以t1 = t AP + t PB,t2 = t CP + t PB,知t1 = t2,B项正确.3.⑴砝码对纸板的摩擦力f1 = μm1g桌面对纸板的摩擦力f2 = μ(m1 + m2)g f = f1 + f2,解得f =μ(2m1 + m2)g.⑵设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则f1= m1a1F–f1–f2= m2a2发生相对运动a2>a1解得F > 2μ(m1 + m2)g.⑶纸抽出前,砝码运动的距离x1 = a1t12/2 纸板运动的距离d + x1 = a2t12/2 纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离x2 = a3t22/2 l = x1 + x2由题意知a1 = a3、a1t1 = a3t3解得F = 2μ[m1 +(1 + d/l)m2]g代入数据解得F = 22.4N预测3 ⑴设铁块离开布带时,相对桌面移动的距离为x,布带移动的距离为L + x,铁块滑动的加速度为a,由牛顿第二定律得:μmg= ma,a= μg= 1 m/s2,根据运动学公式有:L+x= a0t2/2,x = at2/2,解得:t =2La0-μg= 1 s.⑵由v = v0 + at得铁块速度v = 1×1 m/s = 1 m/s.4.⑴设物块在斜面上平衡时,弹簧的伸长量为ΔL,有mg sinα–kΔL = 0解得ΔL = (mg sinα)/k此时弹簧的长度为L + (mg sinα)/⑵当物块的位移为x时,弹簧伸长量为x + ΔL物块所受合力为F合 = mf sinα–k(x + ΔL)联立以上各式可得F合 = –kx则物块作简谐运动⑶物块作简谐运动的振幅为A = L/4 + (mg sinα)/k由对称性可知,最大伸长量为L/4 + (mg sinα)/kxmαMOfFαF N2⑷ 设物块位移x 为正,则斜面体受力情况如图所示,由于斜面 体平衡,所以有水平方向 f + F N1sin α – F cos α = 0竖直方向F N2 – Mg – F N1cos α – F sin α = 0 又F = k (x + ΔL )、F N1 = mg cos α联立可得 f = kx cos α,F N2 = Mg + mg + kx sin α为使斜面体始终处于静止,结合牛顿第三定律,应有︱f ︱≤ μF N2 所以μ ≥︱f ︱/μF N2 =(k ︱x ︱cos α)/(Mg + mg + kx sin α)当 x = – A 时,上式右端达到最大值,于是有≥ [(kL + 4mg sin α)cos α]/(4Mg + 4mg cos 2α- kL sin α)预测 4 ⑴ 分析滑块受力,如图所示,由牛顿第二定律得:a 1 =g sin θ = 6 m/s 2,通过图(b )可知滑块在斜面上运动的时间为:t 1 = 1 s ,由运动学公式得:s = a 1t 21/2 = 3 m . ⑵ 滑块对斜面的压力为:N 1′ = N 1 = mg cos θ,木块对传感器的压力为:F 1 = N 1′sin θ;由图(b )可知:F 1 = 12 N 解得:m = 2.5 kg .⑶ 滑块滑到B 点的速度为:v 1 = a 1t 1 = 6 m/s ,由图(b )可知:f 1 = f 2 = 5 N ,t 2 = 2 s ,a 2 = f 2/m= 2m/s 2,s = v 1t 2 – a 2t 22= 8m .五.课堂演练 自我提升1.D ;物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关,A 项错误;物体所受合力不为0,则a ≠ 0,B项错误;加速度的大小与其所受的合力成正比,C 项错误.2.C ;物体在力F 作用下向左加速,接触弹簧后受到弹簧向右的弹力,合外力向左逐渐减小,加速度向左逐渐减小,速度增加,当弹簧的弹力大小等于力F 时合外力为0,加速度为0,速度最大,物体继续向左运动,弹簧弹力大于力F ,合外力向右逐渐增大,加速度向右逐渐增大,速度减小,最后速度减小到0,此时加速度最大.综上所述,A 、B 、D 错误,C 正确. 3.A ;由牛顿第二定律F = ma 与x = 12at 2,得出F = 2mx t 2 = 2xt2.4.C ;物体由静止开始在恒力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动.由牛顿第二定律和运动学公式得:a = F /m = 2 m/s 2,v = at = 10 m/s ,x = at 2/2 = 25 m . 5.C ;在细线烧断前,A 、B 两球的受力情况如图甲所示,由平衡条件可得:对B 球有F 绳 = mg 对A 球有F 弹 = mg + F 绳;在细线烧断后,F 绳立即消失,弹簧弹力及各球重力不变,两球的受力情况如图乙所示.由牛顿第二定律可得:B 球有向下的重力加速度g ;A 球有F 弹 – mg = ma A 解得a A = g ,方向向上.综上分析,选C .6.A ;设初始状态时,弹簧的压缩量为x 0,弹簧劲度系数为k ,木块的质量为m ,则kx 0 = mg ;力F 作用在木块A 上后,选取A 为研究对象,其受到竖直向上的拉力F 、竖直向下的重力mg 和弹力k (x 0–x )三个力的作用,根据牛顿第二定律,有F + k (x 0 – x ) – mg = ma ,即F = ma + kx = 20 + kx ;当弹簧对B 竖直向上的弹力大小等于重力时B 刚好离开地面,此时弹簧对木块A 施加竖直向下的弹力F 弹,大小为mg ,对木块A 运用牛顿第二定律有F – mg – F 弹 = ma ,代入数据,可求得F = 100 N .7.C ;将a 、b 两物体作为一个整体来进行分析,设两物体的总质量为m ,物体向上的位移为Δx = at 2/2,受到向上的拉力F 、弹簧的弹力F N 和竖直向下的重力G ,由题意得kx 0 = mg ,由牛顿第二定律得F + k (x 0– Δx ) – mg = ma ,即F = mg + ma – (mg – k Δx ) = ma + k ×at 2/2,故C 正确.8.C ;由F = ma 可知加速度a 与合外力F 同向,且大小成正比,故F – t 图象与a – t 图线变化趋势应一致,故选项A 、B 均错误;当速度与加速度a 同向时,物体做加速运动,加速度a 是定值时,物体做匀变速直线运动,故选项C 正确,D 错误.9.B ;如图所示,在竖直线AC 上选取一点O ,以适当的长度为半径画圆,使该圆过A 点,且与斜面相切于D 点.由等时圆知识可知,由A 沿斜面滑到D 所用时间比由A 到达斜面上其他各点所用时间都短.将木板下端与D 点重合即可,而∠COD = θ,则α= θ/2.10.BD ;恒力F 作用时,A 和B 都平衡,它们的合力都为零,且弹簧弹力为F .突然将力F 撤去,对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力,二力平衡,所以A 球的合力为零,加速度为零,A 项错、B 项对.而B 球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用,加速度a = F /m ,故C 项错、D 项对. 11.CD ;设圆轨道半径为R ,据“等时圆”模型结论有,t a =4Rg= 2 Rg;B 点在圆外,t b > t a ,c 球做自由落体运动t c =2Rg;所以,有t c < t a < t b ,C 、D 正确. 12.ACD ;若物体向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知:F 2 – F 1 – μG = ma > 0,解得F 1 < 5 N ,A 正确;若物体向右做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知:F 1 – F 2 – μG = ma > 0,解得F 1 > 25 N ,C 、D 正确.13.CD ;0~t 1时间内,物体做加速度减小的加速运动,由F 1 - F f = ma 1,a 1减小,可知外力不断减小,A 错;由图线斜率可知t 1时刻的加速度为零,故外力大小等于摩擦力大小,B 错;t 1~t 2时间内,物体做加速度增大的减速运动,若外力方向与物体运动方向相同,由F f - F 2 = ma 2,a 2增大,可知外力逐渐减小,若外力方向与物体运动方向相反,由F f + F 3 = ma 2,a 2增大,可知外力逐渐增大,又由于在t 1时刻,外力F 大小等于摩擦力F f 的大小,所以F 可能先与物体运动方向相同,大小逐渐减小,减小到0后再反向逐渐增大,故C 、D 对.14.ACD ;由a – F 图象可知,拉力在7 N 之前加速度都是0,因此可知最大静摩擦力为7 N ,选项A正确;再由图象可知,当F = 7 N 时,加速度为0.5 m/s 2,当F = 14 N 时,加速度为4 m/s 2,即F 1 – μmg = ma 1,F 2 – μmg = ma 2,可求得动摩擦因数及物体的质量,选项C 、D 正确;物体运动为变加速运动,不能算出拉力为14 N 时物体的速度,选项B 错误. 15.ABD ;在0~2 s 由速度图象可得:a =Δv Δt=0.5 m/s 2,由速度图象可知,2 s 后匀速,合外力为零,推力大小等于阻力,故0~2 s 内的合外力F 合=21.5 N -20 N =1.5 N ,由牛顿第二定律可得:m =F 合a =1.50.5kg =3 kg ,故选项A 正确;由匀速时F 推=mg sin α+μmg cos α,代入数据可得:μ=39,所以选项B 正确;撤去推力F 后,物体先做匀减速运动到速度为零,之后所受合外力为F 合′=mg sin α-μmg cos α=10 N >0,所以物体将下滑,下滑时的加速度为:a ′=F 合′m =103m/s 2,故选项C 错、D 对,所以正确选项为A 、B 、D .16.汽车运动过程如图所示,v = 108 km/h = 30 m/h .⑴ 由v = v 0 + at 得 加速度a = (v - v 0)/t = 3 m/s 2;由F = ma 知汽车受到的合力大小F = 1.0×103×3 N = 3.0×103 N .⑵ 汽车刹车时,由F = ma 知加速度大小a ′ = f /m = 6 m/s2;据v = v 0 + at 知刹车时间t = v 0/ a ′ =5 s,由x = v 0t /2 知刹车路程x = 75 m .17.⑴ 设绳刚要被拉断时产生的拉力为F T ,根据牛顿第二定律,对A 物体有 F T – μm 1g = m 1a 代入数值得a = 2 m/s 2;对A 、B 整体有:F –μ(m 1 + m 2)g = (m 1 + m 2)a ,代入数值得F = 40 N .⑵ 设绳断后,A 的加速度为a 1,B 的加速度为a 2,则a 1 = μg =2 m/s 2,a 2 = (F – μm 12g )/m 2 = 3m/s 2,A 停下来的时间为t ,则t = v /a 1 = 1 s ,A 的位移为x 1,则x 1 = v 2/2a 1 = 1 m ;B 的位移。
牛顿第二定律两类动力学问题、理解超重和失重的含义。
分析归纳法、讲授法、讨论法
定义: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。
现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐图2
=37°的足够长的固定斜面上,有
图5
=9.6 N的拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速直线运动,
甲
到物体继续沿斜面向上运动达到速度为零的过程
乙
斜面方向有ma
丙
0.53 s 例
图7
.该同学做了两次下蹲——起立的动作
.该同学做了一次下蹲——起立的动作,且下蹲后约2 s起立
创新设计》第3
并分别确定出它们的加速度,然
一、牛顿第二定律
1
2。
专题3.2 牛顿第二定律及其应用1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题.一、瞬时加速度的求解1.牛顿第二定律(1)表达式为F=ma.(2)理解:核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时消失、同时变化.2.两类模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间.(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.二、动力学中的图象问题1.动力学中常见的图象v-t图象、x-t图象、F-t图象、F-a图象等.2.解决图象问题的关键:(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从零开始。
(2)理解图象的物理意义,能够抓住图象的一些关键点,如斜率、截距、面积、交点、拐点等,判断物体的运动情况或受力情况,再结合牛顿运动定律求解.三、连接体问题1.整体法的选取原那么假设连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).2.隔离法的选取原那么假设连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.3.整体法、隔离法的交替运用假设连接体内各物体具有相同的加速度,且要求出物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力〞.高频考点一、牛顿第二定律的理解例1.以下对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解,正确的选项是( ) A .由F =ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比 B .由m =F a 可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比 C .由a =F m 可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比 D .由m =F a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出答案: CD[变式探究]以下关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的选项是( ) A .物体的速度越大,那么加速度越大,所受的合外力也越大 B .物体的速度为0,那么加速度为0,所受的合外力也为0C .物体的速度为0,那么加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D .物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力也可能为0解析: 物体的速度大小和加速度大小没有必然联系。
4.3 牛顿第二定律【教材分析】牛顿第二定律是动力学的核心规律,动力学又是经典力学的基础,也是进一步学习热学、电学等其他部分知识所必须掌握的内容。
所以,牛顿第二定律是本章的中心内容,更是本章的教学重点。
为了使学生对牛顿第二定律的认识自然、和谐,本节之前的“运动状态的改变”就是起到了承上启下的作用。
承上,使学生对第一定律的认识得到强化;启下,即是通过实例的分析使学生定性地了解了牛顿第二定律的内容。
本节教材是在前一节的基础上借助电脑通过实验分析,再进行归纳后总结出定量描述加速度、力和质量三者关系的牛顿第二定律。
由实验归纳总结出物理规律是我们认识客观规律的重要方法。
由于本实验涉及到三个变量:a、m、F,因此我们用控制变量的方法来进行研究:先确定物体的质量,研究加速度与力的关系;再确定力,研究加速度和质量的关系。
在以后学习气体的状态变化规律,平行板电容器的电容,金属导体的电阻等内容中都用到了这一方法。
控制变量法也是我们研究自然、社会问题的常用方法。
通过教学,使学生学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法—列表法和图像法,了解图像法处理数据的优点:直观、减少误差(取平均值的概念),及图像的变换,从a-m图(曲线)变到a-1/m图(直线),在验证玻一马定律中也用了这种方法。
根据以上分析,我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中如何控制实验条件和物理变量,如何用数学公式表达物理规律。
让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
通过本节课的学习,要让学生记住牛顿第二定律的表达式;理解各物理量及公式的物理意义;了解以实验为基础,经过测量、论证、归纳总结出结论并用数学公式来表达物理规律的研究方法,使学生体会到物理规律的简单美。
本节课的重点是成功地进行了演示实验和用电脑对数据进行分析。