第一节牛顿第一定律
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《牛顿第一定律》教案【教学目标】1、知道牛顿第一定律的内容2、知道物体的惯性3、会用惯性解释日常生活中的现像【教学重点】牛顿第一定律【教学难点】物体的惯性【教学方法】演示法探究交流【教学用具】多媒体课件、小车、斜面、棉布、毛巾等。
【课时安排】1课时【教学过程】一、创设情境导入新课静止的滑板车,需要用力蹬地才能运动起来;停止用力时,滑板车又会慢慢停下来。
由此推知:要想使物体运动必须对物体施加力的作用;运动的物体不受力时,就会停下来。
在光滑的桌面上推一下小车,放手后小车自己也会向前滑行一段距离。
由此推知:运动并不需要力来维持。
思考:物体运动到底需要力来维持吗?以此引入新课。
二、探究新知(一)阻力对物体运动的影响亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,才能使物体保持运动状态。
即:力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点:伽利略通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以停下来,是因为他们受到了阻力,即:力是改变物体运动状态的原因。
到底谁的观点正确?探究:阻力对物体运动的影响分析论证:1、为什么每次都要让同一小车从同一斜面、同一高度由静止释放?目的:保持小车滑到水平面上时的速度相同。
2、小车在平面上滑动的路程与什么因素有关?有何关系?小车在平面上滑行的路程与所受阻力大小有关,所受阻力越小,滑行距离越远。
3、小车为什么最终会停下来?(即:小车停下来的原因是什么?)原因:运动的车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。
实验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾最大最短2粗棉布较小较长3木板最小最长想象光滑表面阻力为零?实验结论:水平表面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,通过的距离越长,运动时间越长,速度减小得越慢。
推理:1、阻力很小很小,运动距离很长很长,速度改变很慢很慢。
2、阻力为0(水平方向不受力作用),运动速度不改变。
3、假如小车静止在水平面上,水平方向不受力,你认为小车的运动状态又会如何?保持静止实验结论:1、力不是维持物体运动状态的原因。
第四章 牛顿运动定律第一节 牛顿第一定律1、 理想实验的魅力(1) 亚里士多德:物体运动需要力来维持 (2) 伽利略:物体的运动不需要力来维持(3) 笛卡尔:除非物体受到外力作用,物体将永远保持静止状态或匀速直线运动状态 2、 牛顿物理学的基石——惯性定律(1) 牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态(2) 牛顿第一定律不是由实验总结出来的规律,它是牛顿在伽利略实验的基础上,加上理想化的推理得出的规律(3) 牛顿第一定律成立的条件是:物体不受外力或者合外力为零 3、 惯性与质量(1) 惯性的定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性 (2) 惯性的理解:普遍性:一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性无关性:惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素如受力情况、运动情况无关唯一性:质量是惯性大小的唯一量度表现形式:在不受力条件下,惯性表现出“保持”“原来的”运动状态 在受力条件下,惯性表现为运动状态改变的难易程度4、 惯性不是力(1) 惯性是物体保持原来运动状态的性质,是物体本身的属性,而力是物体对物体的作用(2) 惯性的大小决定于物体本身质量的大小,力的大小决定与物体之间相互作用的强弱2121x x a a (3) 力是改变物体运动状态的原因,而惯性却要保持原来的运动状态不变第二节 探究加速度与力、质量的关系1、 加速度与力的关系(1) 实验方法——控制变量法 (2) 加速度与力的关系实验的基本思路:质量m 一定的物体在不同作用力F 作用下的加速度a ,分析a 与F 的关系 表格如下2、 加速度与质量的关系:F 一定测量不同质量m 的物体在统一作用力F 作用下的加速度a ,3、 测量物体物体的加速度方法(1) 如物体做初速度为零的匀加速运动,测量位移x 和时间t ,由22t xa =计算 (2) 由打点计时器打纸带,由公式2aT x =∆求出(3) 初速度为零的两个匀加速直线运动在相同时间内位移分别为21x x 、,由2at 21x =得2121x x a a =,可测量不同情况下物体加速度的比值 4、 提供和测量物体所受的恒力 5、 数据处理方法: (1) 计算法 (2) 图像法 6、 结论:(1) 当m 一定时,误差范围内,a 与F 成正比 (2) 当F 一定时,误差范围内,a 与m 成反比第三节 牛顿第二运动定律1、牛顿第二运动定律:物体加速的的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同2、 公式F=kma3、 力的单位:力学的单位是牛顿,符号N ,使质量为1kg 的物体产生1m/s 的加速度的力为1N4、 在国际单位中,k=1,在应用公式F=ma 进行计算时,F 、m 、a 的单位必须统一为国际单位5、 物体所受的合外力决定物体产生的加速度: 当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动 5、 应用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1) 确定研究对象(2) 分析研究对象的受力情况,画出受力分析图(3) 选定正方向或建立直角坐标系,通常选加速度的方向为正方向,或将加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(4) 求合力(5) 根据牛顿第二定律列方程(6) 把已知量统一单位后代入方程求解 (7) 必要时进行检验或讨论 例题1 水平路面上质量是30kg 的手推车,在受到60N 的水平推力时做加速度为1.52/s m 的匀加速运动,如果撤去推力,车的加速度是多少?N F F F F 155.130-60ma ,ma =⨯=-==-阻阻2/5.0mF-a a m -s m F -==''=,阻 第四节 力学的单位制1、 基本单位:长度l (m );时间t (s );质量m (kg )2、 导出单位:力:N ;速度:m/s ;加速度: 第五节 牛顿第三定律一、 作用力与反作用力:1、 力的作用是相互的:引力、弹力、摩擦力等2、 作用力与反作用力:物体相互作用的一对力,另一个力则称为该力的反作用力 (1) 只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体 (2) 物体间力的作用是相互的,说明力是成对出现的(3) 作用力与反作用力是相对的,其中一个是作用力,另外一个就是反作用力 二、 牛顿第三定律:1、 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用 在同一条直线上2、 表达式:F F '-=3、 五性:(1) 反向性:作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上 (2) 同时性:同时长生、同时变化、同时消失(3) 同性质:作用力和反作用力一定时性质相同的力,例如:作用力是弹力,反作用力也一定是弹力,作用力是摩擦力,反作用力也一定时摩擦力(4) 异体性:作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,在两个物体上都产生各自的作用效果,这两个作用效果是绝对不可抵消的(5) 无关性:只要两个物体发生相互作用,作用力和反作用力就存在上述关系,与物体的质量大小、形状和运动状态无关例题 下列说法中正确的是:ACA 、 甲物体受乙物体的作用,则乙物体一定同时受到甲物体的作用B 、 甲物体对乙物体的作用一定是作用力,而乙物体对甲物体的作用一定是反作用力 C 、 若把甲、乙两个物体看成质点,则甲、乙两个物体间的作用力和反作用力一定在甲、乙两物体的连线上D 、 若甲物体对乙物体的作用力竖直向上,则乙物体对甲物体的作用力也一定竖直向上三、 物体的受力分析1、 研究对象的选取:受力分析就是要分析研究对象受到的力。