2019秋人教版高中物理必修1教学课件：第四章牛顿运动定律第2节实验：探究加速度与力、质量的关系(共
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人教版高中物理必修1第四章牛顿运动定律第二节实验：探究加速度与力、质量的关系教案(10)
课例设计：探究加速度与力、质量的关系教学课题：实验探究加速度与力、质量的关系课标要求：通过实验，探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
教学目标：1、使学生经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程。
2、让学生感悟控制变量法、图象法等科学研究方法的应用。
3、使学生体验通过自己探究物理规律，获得物理知识的乐趣。
4、使学生的观察能力、质疑能力、分析问题的能力和交流合作的能力得以提高。
教学重点：加速度与物体受力、物体质量的关系的实验探究过程。
教学难点：指导学生猜想加速度与力、质量的关系，实验数据处理及分析论证得出结论课型：实验探究课教学器材：视频材料、带有定滑轮的长木、小车、打点计时器、钩码、天平、CAI课件教学整体思路：↓↓↓↓↓↓↓↓↓教学过程：教学反思：一、教学中出现的问题：1、少数学生实验技能掌握不够，打占计时器测量加速度的知识有遗忘，有个别组的同学未能完成实验。
2、个别组同学对实验有畏难情绪，不敢放手操作。
3、部分同学图象法处理数据能力不够。
二、改进措施：进一步提高学生的探究能力，包括猜想能力、设计实验能力、数据处理与分析能力。
三、教学体会：本实验只是让学生对自然规律的探究有所体验，实际上一个规律的发现不可能只能过一次或几次简单的测量实验就得出的，任何一个规律都需要通过大量的实验事实来论证，本实验旨在培养学生的科学态度和科学精神，让学生通过实验，尝试应用科学探究的方法，体验科学实验的艰辛和乐趣，基本符合新课程培养学生的目标要求。
这节课，本人坚持课改精神，采取“自主探究，启发导学”的教法，让学生主动参与动手实验中学习知识，充分调动学生的学习兴趣和积极性，同时在实验中充分体现了合作探究的学习方式。
人教版(2019)高中物理必修第一册第四章第3节牛顿第二定律课件
经过 50 cm，速度由 0.6 m/s 均匀减至 0.4 m/s。已知雪橇与地面
间的动摩擦因数为 0.2，求作用力 F 的大小。
[解] 以小孩和雪橇整体为研究对象，建立直角坐标系，受 力分析如图所示。
由题意可知，v0＝0.6 m/s，vt＝0.4 m/s，s＝50 cm＝0.5 m， m＝30 kg，μ＝0.2，θ＝30°。
（2）如何确定“一个单位的力”?
一个单位的力=1kg·1m/s2 =1kg·m/s2
•类比：
人数为x，眼睛数为y
y单位为“只”时 y=kx ， k=2
y单位为“双”时
y=k`x ，k`=1
力的单位
1、力的国际单位是牛顿 ，简称 牛 ，符号 N 。
思考：1N的力是多大？
2、1N的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速 度的力规定为1N，即1N= 1kg.m/s2
由公式 vt2－v02＝2as，得 a＝vt2－2sv02＝0.24×2－00.5.62 m/s2＝－0.2 m/s2 加速度方向沿 x 轴负方向。根据牛顿第二定 律，沿水平方向，有 Fcosθ－f＝ma 沿竖直方向，有 N＋Fsinθ－mg＝0 又因为 f＝μN，所以联立以上各式，得 F＝comsθμ＋g＋μsainθ＝300×.8606.＋2×0.92.8×－00.5.2 N＝54.7 N 所以拉力 F 的大小为 54.7 N。
用牛二定律解题的一般步骤
1、确定研究对象。
2、分析物体的受力情况和运动情况， 画出研究对象的受力分析图。 3、求出合力及加速度
4、选取正方向，根据牛顿运动定律和 运动学规律建立方程并求解。
F/N
a 1 m
1 m
M/(k/(gk-1g))
实验探究 “探究a与F、m关系”
间的动摩擦因数为 0.2，求作用力 F 的大小。
[解] 以小孩和雪橇整体为研究对象，建立直角坐标系，受 力分析如图所示。
由题意可知，v0＝0.6 m/s，vt＝0.4 m/s，s＝50 cm＝0.5 m， m＝30 kg，μ＝0.2，θ＝30°。
（2）如何确定“一个单位的力”?
一个单位的力=1kg·1m/s2 =1kg·m/s2
•类比：
人数为x，眼睛数为y
y单位为“只”时 y=kx ， k=2
y单位为“双”时
y=k`x ，k`=1
力的单位
1、力的国际单位是牛顿 ，简称 牛 ，符号 N 。
思考：1N的力是多大？
2、1N的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速 度的力规定为1N，即1N= 1kg.m/s2
由公式 vt2－v02＝2as，得 a＝vt2－2sv02＝0.24×2－00.5.62 m/s2＝－0.2 m/s2 加速度方向沿 x 轴负方向。根据牛顿第二定 律，沿水平方向，有 Fcosθ－f＝ma 沿竖直方向，有 N＋Fsinθ－mg＝0 又因为 f＝μN，所以联立以上各式，得 F＝comsθμ＋g＋μsainθ＝300×.8606.＋2×0.92.8×－00.5.2 N＝54.7 N 所以拉力 F 的大小为 54.7 N。
用牛二定律解题的一般步骤
1、确定研究对象。
2、分析物体的受力情况和运动情况， 画出研究对象的受力分析图。 3、求出合力及加速度
4、选取正方向，根据牛顿运动定律和 运动学规律建立方程并求解。
F/N
a 1 m
1 m
M/(k/(gk-1g))
实验探究 “探究a与F、m关系”
物理人教版(2019)必修第一册4.5牛顿运动定律的应用(共20张ppt)
10 m/s2)，则：
(1)物体在恒力F作用下运动时的加速度是多大？ (2)物体到达B点时的速度是多大？
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
三 多运动过程问题
解：(1)在水平面上，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得 a＝F－mμmg＝14－0.52×2×10 m/s2＝2 m/s2。 (2)由 M 到 B，根据运动学公式可知 v2B＝2aL
高中物理必修一 第四章 牛顿运动定律
4.5 牛顿运动定律的应用
高中物理必修一 第四章 牛顿运动定律
思考： 为了尽量缩短停车时间，旅
客按照站台上标注的车门位置候 车。列车进站时总能准确地停靠 在对应车门的位置。这是如何做 到的呢？
一 从受力确定运动情况
1、已知物体受力情况确定运动情况：指的是在受力情况已知的条件下， 要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
二 从运动情况确定受力
1、已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动 学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因 数等）。
2、处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公
式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求 所求量(力)。
三 多运动过程问题
1、基本思路 (1)把整个过程拆分为几个子过程，对每个子过程进行受力分析和运动特
点分析。 (2)应用运动学公式或者牛顿第二定律求出不同运动过程的加速度。 (3)应用运动学公式求未知物理量或应用牛顿第二定律求未知力。
2、解题关键：求解运动转折点的速度。 该点速度是上一过程的末速度，也是下一过程的初速度，它起到承上启下
物体受 力情况
牛顿第 二定律
(1)物体在恒力F作用下运动时的加速度是多大？ (2)物体到达B点时的速度是多大？
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
三 多运动过程问题
解：(1)在水平面上，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得 a＝F－mμmg＝14－0.52×2×10 m/s2＝2 m/s2。 (2)由 M 到 B，根据运动学公式可知 v2B＝2aL
高中物理必修一 第四章 牛顿运动定律
4.5 牛顿运动定律的应用
高中物理必修一 第四章 牛顿运动定律
思考： 为了尽量缩短停车时间，旅
客按照站台上标注的车门位置候 车。列车进站时总能准确地停靠 在对应车门的位置。这是如何做 到的呢？
一 从受力确定运动情况
1、已知物体受力情况确定运动情况：指的是在受力情况已知的条件下， 要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
二 从运动情况确定受力
1、已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动 学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因 数等）。
2、处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公
式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求 所求量(力)。
三 多运动过程问题
1、基本思路 (1)把整个过程拆分为几个子过程，对每个子过程进行受力分析和运动特
点分析。 (2)应用运动学公式或者牛顿第二定律求出不同运动过程的加速度。 (3)应用运动学公式求未知物理量或应用牛顿第二定律求未知力。
2、解题关键：求解运动转折点的速度。 该点速度是上一过程的末速度，也是下一过程的初速度，它起到承上启下
物体受 力情况
牛顿第 二定律
《第四章牛顿运动定律》人教版高中物理(必修一)单元课件
D.这个实验直接得出了牛顿第一定律
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第1节：牛顿第一定律
5.一颗弹珠在水外力都消失，那么它将( )
C
牛顿 A.立即停止运动
运动
谢谢观看！
B.沿竖直方向匀速直线运动
提示：由牛顿第一
C.沿水平方向匀速直线运动 D.做曲线运动往下掉
定律可知，运动的 物体在不受任何外 力时将沿原来的方
向做匀速直线运动。
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第2节：探究加速度、力、质量的关系
2 实验：探究加速度与力、质量
牛顿 运动
谢 谢的关观系 看 ！
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第2节：探究加速度、力、质量的关系
【思考与交流】
1.用大小不同的力去推小车，哪一个速度变化
谢 谢 观 看 ！ 得快？ 力大的
牛顿
运动 2.用相同的力去推空车和满载的车，哪一个速
D.它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结
出来的
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第1节：牛顿第一定律
2.下列说法中错误的是( ) D A.正在运动的物体，如果所受的外力同时消失，将沿直线继续运动
谢 谢 观 看 ！ 牛顿 B.原来静止的物体，只有受到力的作用才会运动起来
运动
C.原来静止的物体，不受外力作用仍保持静止 D.原来静止的物体，如果所受的外力突然同时消失，将停止运动
运动
准确性，可多选几个计数点，采用逐差法计算加速度。
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第2节：探究加速度、力、质量的关系
【实验步骤】 1.用天平测出小车和砝码的总质量M,
谢 谢 观 看 ！ 小盘和砝码的总质量m,把数值记录下
牛顿
运动 来。 2.按如图所示把实验器材安装好,只 是不把悬挂小盘的细绳系在车上,即 不给小车施加牵引力。
A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静
人教版物理高一物理必修一第四章牛顿运动定律4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(共37张PPT)
2、桶和砝码的质量要比小车的质量小很多。
方案三：利用气垫导道
该方案仪器精密，是很好的方案，测量结果 精确，但中学一般没有这种仪器。
图 1 : 气垫导轨装置
图 2 :滑块和挡光片
图 3: 光电门
图 4 : 电脑计时器
图 5 : 气源
图 6 : 滑块的接触面
方案实施 1、确定方案 3、作出图象 5、形成结论 7、结论评估
1、怎样测量（或比较）物体的加速度 方案1：
有摩擦力影响
摩擦力影响极小
方案2：
方案3:根据初速度为零的匀加速直线运动 的位移公式可知：
若vo=0 由x= at2/2 有：
t相同时:a1/a2=x1/x2
2、怎样提供和测量物体所受的恒力
注意：盘和砝码的总质量远小于小车的质量！
实验中的F应为物体所受的合力，
讨论：力大小相同，作用在不同质量的 物体上，物体加速度有什么不同？
结论：当力大小相同时，物体的质量越 大，运动状态越难以改变，所以 质量越大，加速度越小。
注意：这里的力指的是物体所受的合外力。
总结：影响加速度的因素有哪些？
1、合外力 2、质 量
经过定性分析得
同一个物体， F大则a大 ；受同样的力， m大
如何处理小车所受的摩擦力？
平衡摩擦力：在长木板的不带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可以保 持匀速运动状态（通过在纸带上打出的点迹是否均匀来判）， 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。
实验结论：
aF
a 1 m
2.产生物体运动状态改变的原因是什么?
力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原 因。
方案三：利用气垫导道
该方案仪器精密，是很好的方案，测量结果 精确，但中学一般没有这种仪器。
图 1 : 气垫导轨装置
图 2 :滑块和挡光片
图 3: 光电门
图 4 : 电脑计时器
图 5 : 气源
图 6 : 滑块的接触面
方案实施 1、确定方案 3、作出图象 5、形成结论 7、结论评估
1、怎样测量（或比较）物体的加速度 方案1：
有摩擦力影响
摩擦力影响极小
方案2：
方案3:根据初速度为零的匀加速直线运动 的位移公式可知：
若vo=0 由x= at2/2 有：
t相同时:a1/a2=x1/x2
2、怎样提供和测量物体所受的恒力
注意：盘和砝码的总质量远小于小车的质量！
实验中的F应为物体所受的合力，
讨论：力大小相同，作用在不同质量的 物体上，物体加速度有什么不同？
结论：当力大小相同时，物体的质量越 大，运动状态越难以改变，所以 质量越大，加速度越小。
注意：这里的力指的是物体所受的合外力。
总结：影响加速度的因素有哪些？
1、合外力 2、质 量
经过定性分析得
同一个物体， F大则a大 ；受同样的力， m大
如何处理小车所受的摩擦力？
平衡摩擦力：在长木板的不带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可以保 持匀速运动状态（通过在纸带上打出的点迹是否均匀来判）， 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。
实验结论：
aF
a 1 m
2.产生物体运动状态改变的原因是什么?
力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原 因。
【最新】人教版物理必修一第四章 牛顿运动定律 第 2节 实验探究加速度与力、质量的关系 (共23张PPT)
G=mg计算力的大小。
3.小车在运动时要受到摩擦力，如何克服摩擦力呢？
FN
G1 f G2 G G1平衡摩擦力f。 砝码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受 到的合外力F。
第2节：探究加速度、力、质量的关系
4.怎样从纸带记录的数据算出被研究对象的加速度？
牛 顿 运 动
在纸带上标记出几个计数点，利用△x=aT2计算加速
牛 顿 运 动
质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出.只 有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的 拉力。 4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量 靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且
应在小车到达滑轮前按住小车。
第2节：探究加速度、力、质量的关系
5.作图像时,要使尽可能多的点分布在所作直线上，
M1 M2
M2 M1
x1 x2
3
4 0
M2 M1
第2节：探究加速度、力、质量的关系
探究实验结论：
牛 顿 运 动
直线外的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。
6.作图时两轴标度比例要选择适当,各量须采用国际
单位。这样作图时,坐标点间距不至于过密,误差会 小些。
第2节：探究加速度、力、质量的关系
【科学方法】
实验中为什么不做a-m的图像呢？
牛 顿 运 动
化曲为直是物理上常用的方法之一，通过演示实验 我们看到物体受到同样的力作用时，m越大a越小，
度。为保证结果的准确性，可多选几个计数点，采用
逐差法计算加速度。
第2节：探究加速度、力、质量的关系
【实验步骤】
1.用天平测出小车和砝码的
牛 顿 运 动
总质量M,小盘和砝码的总质
量m,把数值记录下来。
人教版高中物理必修1教学课件：第四章牛顿运动定律第2节实验：探究加速度与力、质量的关系(共20张PPT)
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第2节 实验：探究加速度与力、 质量的关系
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题组二 数据处理与误差分析
题3［2019• 重庆市巴蜀中学期末］在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某
同学使用了如图4-2-4所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50
Hz。
（1）实验中得到如2.图542-2-5所示的一段纸带，每五个点为一计数点，测得xAB=7.65
cm，xBC=10.17 cm，实验测出小车的加速度大小为
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质量的关系”实验装置。
B
（1）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是
（选填字
母）。
A
B
C
C
（2）关于本实验，下列做法正确的是
。
A.在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源
第2节 实验：探究加速度与力、 质量的关系
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题组二 数据处理与误差分析
题3［2019• 重庆市巴蜀中学期末］在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某
同学使用了如图4-2-4所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50
Hz。
（1）实验中得到如2.图542-2-5所示的一段纸带，每五个点为一计数点，测得xAB=7.65
cm，xBC=10.17 cm，实验测出小车的加速度大小为
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质量的关系”实验装置。
B
（1）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是
（选填字
母）。
A
B
C
C
（2）关于本实验，下列做法正确的是
。
A.在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源
人教版(2019)高一物理必修一第四章4.5牛顿运动定律的应用课件(共33张PPT)
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
解析
核心能力提升练
提升训练
对点训练
1．假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，洒 水车匀速行驶，洒水时它的运动将是( )
A．做变加速运动 B．做初速度不为零的匀加速直线运动 C．做匀减速运动 D．继续保持匀速直线运动
答案 A 解析 洒水车的加速度 a＝Fm合＝F－mkmg＝mF－kg，洒水时质量 m 一直 减小，则 a 一直增大，所以洒水车做加速度变大的加速运动，故 A 正确。
(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在 t＝5 s
时离地面的高度 h；
(2)当无人机悬停在距离地面高度 H＝100 m 处，由于动力设备故障，无
人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落到地面时的速度大小 v；
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
(3)在第(2)问条件下，若无人机坠落过程中，由于遥控设备的干预，动力 设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地，求飞行器从开始下落到 恢复升力的最长时间 t1。
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况 的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面， 机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来。若某型号的客机紧急出口 离地面高度为 4.0 m，构成斜面的气囊长度为 5.0 m。要求紧急疏散时，乘客 从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过 2.0 s(g 取 10 m/s2)，则：
设圆心为 O，半径为 R，由几何关系得，滑环由开始运动至到达 D 点的
位移 x＝2Rcosθ②
由运动学公式得 x＝12at2③
高中物理(人教版)必修1全册课件
运 动 的 描 述
返回
第2节 时间和位移
【小组讨论】
位移与路程的区别和联系
(1)位移表示质点位置变动的物理量,
运 路程则是表示运动轨迹长度的物理量。
动
的 描
(2)位移是矢量, 路程是标量,
述 位移只与始末位置有关而与路径无关, 而路程与路
径有关。
(3)只有当物体做单向直线运动时, 物体的位移大
小才等于路程。
第2节 时间和位移
今天你从家到学 校用了多长时间？
这里有两个“时间”，它们有什么区别？
返回
第2节 时间和位移
你能找出以下哪些是时刻，哪些是时间间隔吗？
起床
6：20
运 晨跑
动
的 早饭
描
述 晨读
6：40－－7：00（20分钟） 7：00 7：30－－8：00（30分钟）
返回
第2节 时间和位移
一、时刻和时间间隔
1.质点的概念:
用来代替物体的有质量的点叫质点。
其特点是无大小、无形状、无体积、有质量。
运
动
的
描
述
质点是一种理想化的
物理模型: 突出问题
的主要方面而忽略了
次要因素。
返回
第1节 质点、参考系和坐标系
【小组讨论】
是不是很小的物体才能看成质点，很大的物体不能看
成质点？
运
动 结论：物体本身的尺寸大小不是能否看作质点的标准，
运 一维坐标表示: x
动 的
x/m
描
-1 0 1 2 3
述
如果物体（如滑冰运动员）在平面上运动，我
们应如何建立坐标系？
如果物体在空间里运动呢？
返回
第1节 质点、参考系和坐标系
返回
第2节 时间和位移
【小组讨论】
位移与路程的区别和联系
(1)位移表示质点位置变动的物理量,
运 路程则是表示运动轨迹长度的物理量。
动
的 描
(2)位移是矢量, 路程是标量,
述 位移只与始末位置有关而与路径无关, 而路程与路
径有关。
(3)只有当物体做单向直线运动时, 物体的位移大
小才等于路程。
第2节 时间和位移
今天你从家到学 校用了多长时间？
这里有两个“时间”，它们有什么区别？
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第2节 时间和位移
你能找出以下哪些是时刻，哪些是时间间隔吗？
起床
6：20
运 晨跑
动
的 早饭
描
述 晨读
6：40－－7：00（20分钟） 7：00 7：30－－8：00（30分钟）
返回
第2节 时间和位移
一、时刻和时间间隔
1.质点的概念:
用来代替物体的有质量的点叫质点。
其特点是无大小、无形状、无体积、有质量。
运
动
的
描
述
质点是一种理想化的
物理模型: 突出问题
的主要方面而忽略了
次要因素。
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第1节 质点、参考系和坐标系
【小组讨论】
是不是很小的物体才能看成质点，很大的物体不能看
成质点？
运
动 结论：物体本身的尺寸大小不是能否看作质点的标准，
运 一维坐标表示: x
动 的
x/m
描
-1 0 1 2 3
述
如果物体（如滑冰运动员）在平面上运动，我
们应如何建立坐标系？
如果物体在空间里运动呢？
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第1节 质点、参考系和坐标系
人教版(2019)高一物理必修一第四章4.5牛顿运动定律的应用课件(共33张PPT)
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
解析
5．质量为 2 kg 的物体，静止放于水平面上，现在物体上施一水平力 F， 使物体开始沿水平面运动，运动 10 s 时，将水平力减为F2，若物体运动的速 度—时间图像如图所示，则水平力 F＝________N，物体与水平面间的动摩 擦因数 μ＝________。(g 取 10 m/s2)
H，
又由 vm＝a1t1，解得 t1＝53 5 s。
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
解析
典型考点二
从运动情况确定受力
3.某物体做直线运动的 v-t 图像如图所示，据此判断下列四个选项中图像
(F 表示物体所受合力，t 表示物体运动的时间)正确的是( )
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
解析
核心能力提升练
提升训练
对点训练
1．假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，洒 水车匀速行驶，洒水时它的运动将是( )
A．做变加速运动 B．做初速度不为零的匀加速直线运动 C．做匀减速运动 D．继续保持匀速直线运动
答案 A 解析 洒水车的加速度 a＝Fm合＝F－mkmg＝mF－kg，洒水时质量 m 一直 减小，则 a 一直增大，所以洒水车做加速度变大的加速运动，故 A 正确。
答案 6 0.2
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
答案
解析 由速度—时间图线得，匀加速运动的加速度大小为： a1＝101－0 0 m/s2＝1 m/s2， Байду номын сангаас减速运动的加速度大小为：
人教版高中物理必修一第四章牛顿运动定律第2节实验：探究加速度与力和质量的关系(共19张PPT)
间的关系，应作出 a 1 图像。 D．当小车的质量远大于m托盘和砝码的总质量时，才能
近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总
重力大小
例3．如图所示是某同学做探究“加 速度与力、质量的关系”实验时， 已接通电源正要释放纸带时的情 况．请你指出该同学的五个差错．
答案 ①应用低于6V的交流电源 ②打点计时器应在木板的右端 ③应使小车左端的线与木板平行 ④小车应靠近打点计时器 ⑤应适当垫高木板右端以平衡小车受到的摩擦力
例2：在“探究加速度与力、质量的关系”
的实验中，采用如图所示的装置． (1)本实验应用的实验方法是: ( 控制变量法 ).
(2)下列说法中正确的是( C D )
A．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小
B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者
(1)研究加速度a 和力F 的关系
以加速度a为纵坐标，力F为横坐标，根据测量数据描点，然后
作出图象，如图所示，若图象是一条通过原点的直线，就能说
明a与F成正比.
(2)研究加速度a与质量m的关系
如图所示，因为a－m图象是曲线，检查a－m图象是不是
双曲线，就能判断它们之间是不是成反比关系，但检查
这条曲线是不是双曲线，相当困难.若a和m成反比，则a
4.在砝码盘里放入适量的砝码，用细绳绕过定滑轮系在小车上，
在小车上加放适量的砝码，用天平测出砝码盘和砝码的质量m，
记录下来.接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点 后取下纸带，并设计表格如下.
表1
次数
123456
小车加速度a/(m·s－2)
砝码盘和砝码的质量m/kg
拉力F/N
近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总
重力大小
例3．如图所示是某同学做探究“加 速度与力、质量的关系”实验时， 已接通电源正要释放纸带时的情 况．请你指出该同学的五个差错．
答案 ①应用低于6V的交流电源 ②打点计时器应在木板的右端 ③应使小车左端的线与木板平行 ④小车应靠近打点计时器 ⑤应适当垫高木板右端以平衡小车受到的摩擦力
例2：在“探究加速度与力、质量的关系”
的实验中，采用如图所示的装置． (1)本实验应用的实验方法是: ( 控制变量法 ).
(2)下列说法中正确的是( C D )
A．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小
B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者
(1)研究加速度a 和力F 的关系
以加速度a为纵坐标，力F为横坐标，根据测量数据描点，然后
作出图象，如图所示，若图象是一条通过原点的直线，就能说
明a与F成正比.
(2)研究加速度a与质量m的关系
如图所示，因为a－m图象是曲线，检查a－m图象是不是
双曲线，就能判断它们之间是不是成反比关系，但检查
这条曲线是不是双曲线，相当困难.若a和m成反比，则a
4.在砝码盘里放入适量的砝码，用细绳绕过定滑轮系在小车上，
在小车上加放适量的砝码，用天平测出砝码盘和砝码的质量m，
记录下来.接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点 后取下纸带，并设计表格如下.
表1
次数
123456
小车加速度a/(m·s－2)
砝码盘和砝码的质量m/kg
拉力F/N
人教版(2019)高中物理必修一第四章4.5牛顿运动定律的应用课件(共53张PPT)
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
(2)(多选)如图，在车内用绳 AB 与绳 BC 拴住一
个小球，其中绳 BC 水平．若原来的静止状态
变为向右加速直线运动，小球仍相对小车静止，
则下列说法正确的是( )
A．AB 绳拉力不变
B．AB 绳拉力变大
C．BC 绳拉力变大
D．BC 绳拉力不变
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
(1)求飞机在水平跑道运动的时间； (2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小． 解析：(1)设飞机在水平跑道的加速度大小为 a1，由牛顿第二定 律得 F1－f＝ma1 解得 a1＝4.5 m/s2 由匀加速直线运动公式 L1＝12at2 解得 t＝4 5s.
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
第四章 运动和力的关系
第5节 牛顿运动定律的应用
学习目标 1.明确动力学的两类 基本问题．(重点) 2．掌握应用牛顿运动 定律解题的基本思路 和方法．(难点)
第四章 运动和力的关系
核心素养形成脉络
第四章 运动和力的关系
一、从受力确定运动情况 1．牛顿第二定律确定了__运__动__和__力____的关系，使我们能够把 物体的运动情况和__受___力__情__况___联系起来． 2．如果已知物体的受力情况，可以由___牛__顿__第___二__定__律____求出 物体的加速度，再通过____运__动__学__规__律______确定物体的运动情 况．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
机器人用速度传感器测量小滑块在 ABC 过程的瞬时速度大小 并记录如下．求：
t/s
0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 …
第四章 运动和力的关系
(2)(多选)如图，在车内用绳 AB 与绳 BC 拴住一
个小球，其中绳 BC 水平．若原来的静止状态
变为向右加速直线运动，小球仍相对小车静止，
则下列说法正确的是( )
A．AB 绳拉力不变
B．AB 绳拉力变大
C．BC 绳拉力变大
D．BC 绳拉力不变
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
(1)求飞机在水平跑道运动的时间； (2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小． 解析：(1)设飞机在水平跑道的加速度大小为 a1，由牛顿第二定 律得 F1－f＝ma1 解得 a1＝4.5 m/s2 由匀加速直线运动公式 L1＝12at2 解得 t＝4 5s.
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
第四章 运动和力的关系
第5节 牛顿运动定律的应用
学习目标 1.明确动力学的两类 基本问题．(重点) 2．掌握应用牛顿运动 定律解题的基本思路 和方法．(难点)
第四章 运动和力的关系
核心素养形成脉络
第四章 运动和力的关系
一、从受力确定运动情况 1．牛顿第二定律确定了__运__动__和__力____的关系，使我们能够把 物体的运动情况和__受___力__情__况___联系起来． 2．如果已知物体的受力情况，可以由___牛__顿__第___二__定__律____求出 物体的加速度，再通过____运__动__学__规__律______确定物体的运动情 况．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
机器人用速度传感器测量小滑块在 ABC 过程的瞬时速度大小 并记录如下．求：
t/s
0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 …
人教版高中物理必修1 第四章第1节《牛顿第一定律》课件(共20张PPT)
物体的运动不 需要靠力来维持！
①由静止释放小球，小球沿斜面AB滚下，滚上另一斜面BC，高 度几乎与原来相同 ②如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度
③减小斜面BC的倾角（图中BC′），小球将通过较长的路程， 仍能到达原来的高度
④继续减小BC的倾角，最终使它水平，小球将沿水平面以 恒定速度一直运动下去
第四章 牛顿运动定律
第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律 旧知重现
第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律
旧知重现
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它 上面的力迫使它改变这种状态。 力是改变运动状态的原因。 惯性是一切物体固有的属性。 质量是惯性的唯一量度。
学习目标：
如果运动物体不 受任何力的作用，它 将继续以同一速度沿 同一直线运动，既不 停下来也不偏离原来 的方向。
牛顿(Newton,1642-1727)英国物理学家、 数学家、天文学家、爵士。他发现的运 动三定律和万有引力定律，为近代物理 学和力学奠定了基础。是历史上最伟大、 最有影响的科学家，被誉为“物理学之 父”。
1. 学习科学先辈发现问题、解决 问题的Байду номын сангаас法。
2. 学习科学先辈敢于质疑、勇于 探索、甘于奉献的科学精神。
亚里士多德(Aristotle,前384-前322)
世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教 育家之一。
力是维持物体运 动的原因
伽利略(Galileo,1564-1642)16-17世纪的意大利物理 学家、天文学家。他发明了摆针和温度计，他是利用 望远镜观察天体取得大量成果的第一人，重要发现有： 月球表面凹凸不平、木星的四个卫星、太阳黑子、银 河由无数恒星组成，是近代实验科学的奠基者之一， 被誉为“近代力学之父”、“现代科学之父”和“现 代科学家的第一人”。
①由静止释放小球，小球沿斜面AB滚下，滚上另一斜面BC，高 度几乎与原来相同 ②如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度
③减小斜面BC的倾角（图中BC′），小球将通过较长的路程， 仍能到达原来的高度
④继续减小BC的倾角，最终使它水平，小球将沿水平面以 恒定速度一直运动下去
第四章 牛顿运动定律
第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律 旧知重现
第四章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律
旧知重现
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它 上面的力迫使它改变这种状态。 力是改变运动状态的原因。 惯性是一切物体固有的属性。 质量是惯性的唯一量度。
学习目标：
如果运动物体不 受任何力的作用，它 将继续以同一速度沿 同一直线运动，既不 停下来也不偏离原来 的方向。
牛顿(Newton,1642-1727)英国物理学家、 数学家、天文学家、爵士。他发现的运 动三定律和万有引力定律，为近代物理 学和力学奠定了基础。是历史上最伟大、 最有影响的科学家，被誉为“物理学之 父”。
1. 学习科学先辈发现问题、解决 问题的Байду номын сангаас法。
2. 学习科学先辈敢于质疑、勇于 探索、甘于奉献的科学精神。
亚里士多德(Aristotle,前384-前322)
世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教 育家之一。
力是维持物体运 动的原因
伽利略(Galileo,1564-1642)16-17世纪的意大利物理 学家、天文学家。他发明了摆针和温度计，他是利用 望远镜观察天体取得大量成果的第一人，重要发现有： 月球表面凹凸不平、木星的四个卫星、太阳黑子、银 河由无数恒星组成，是近代实验科学的奠基者之一， 被誉为“近代力学之父”、“现代科学之父”和“现 代科学家的第一人”。
人教版高中物理《第四章牛顿运动定律》优秀PPT课件
(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力. 注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度. 3．加速度是联系运动学公式和牛顿第二定律的桥梁． 3．由物体加速度的方向可以判断物体所受合力的方向．(√) 1、由受力情况确定运动情况的基本思路 (2)根据力的合成与分解，求合力(包括大小和方向). (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度. (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图. 2、由受力情况确定运动情况的解题步骤 分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力；
第6节 用牛顿运动定律解决问题（一） 2、行车过程中，如果车距不够、刹车不及时，汽车将发生追尾，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70kg，汽车车
速为90km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( ) 3．加速度是联系运动学公式和牛顿第二定律的桥梁． (4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求运动学量---任意时刻的位移和速度，以及运动时间等. 联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系、时间关系等. 能根据运动情况会求受力情况
A．450 N B．400 N C．350 N D．300 N
分析物体的受力情况，求出物体所受的合外力，由 牛顿第二定律求出物体的加速度；再由运动学公式 及物体运动的初始条件确定物体的运动情况.流程图 如下：
(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画 出物体的受力分析图.
(2)根据力的合成与分解，求合力(包括大小和方向).
人教版高中物理必修一第四章第2节实验：探究加速度与力、质量的关系 课件(共18张PPT)
方案一：小车、打点计时器、纸带、一端 带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、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
从打点计时器打 出的纸带计算出 小车的加速度a
砝码的总重力 G当作小车受
到的拉力F
思考：小车在运动方向上受几个力的作用？
细绳对小车的拉力等于小车所受的合力 吗？
改进后的实验装置图：
小车
打点计时器
纸带
电源
砝
把木板一端垫高，
码
平衡小车受到的摩
擦力
实验探究
1.探究加速度与合力的关系
实验基本思路：保持小车的质量不变， 测量小车在不同作用下的加速度，分析 加速度与合力的关系。
怎样改变合力？
做实验 、得数据、填表格一、 作图象、进行分析、形成结论
0.75 a/m·s -2
0.60 0.45 0.30 0.15
0.400 0.500 0.750 1.000 1.200
a/m ·s -2
0.861 0.692 0.470 0.352 0.290
m1 /kg -1
2.50 2.00 1.33 1.00 0.83
0.8 0.6
0.4
0.2
0 0.50.21.0 01.4.5 02.6.0 0.28.5 1.0 1.2m1m//kgkg-1
x1= 2 a1t2 x2= 2 a2t2
F1 x1
a1/ a2=x1/x2 测量出x1 、x2
F2 x2
2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系
小结
探究加速度与力、质量的关系 1.研究方法： 控制变量法
2.结论：a∝F a∝1/m a F m
2.探究加速度与质量的关系
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。
A.在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源
B.在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力F的大小
C.在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出a-
1/M图像
BC B
题组二 数据处理与误差分析
题3［2019• 重庆市巴蜀中学期末］在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某
甲
乙
丙
丁
戊
1.20
（1）为便于测量合外力的大小，并得到
加速度与所受合外力成正B比C的结论，下列
A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B.三组实验都需要平衡摩擦力
C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的
量M的条件
D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量
条件
（2）图丁是用图甲装置中打点计时器所
B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速
点间距相等
。
（2）图乙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间
还有4个点未画出，所用交流电的频率为50 Hz，从纸带上测出x1=3.20 cm，x2=4.74甲cm，
x3=6.30 cm，x4=7.85 cm，x5=9.41 cm，x6=10.96 cm。小1车.5运5动的加速度大小为
⑤保持重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总 保持物体所 质量M，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况；断开电源取 受的力不变，下纸带并在纸带上标上号码 测量不同质 量的物体在 ⑥在小车上加放砝码，重复步骤⑤，多做几次实验 该力作用下 的加速度 ⑦在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量计数点之
同学使用了如图4-2-4所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50
Hz。
（1）实验中得到如2.图542-2-5所示的一段纸带，每五个点为一计数点，测得xAB=7.65
cm，xBC=10.17 cm，实验测出小车的加速度大小为
m/s2 （结果保留两位小
数）。
C
（2）若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力F为横坐标，通过纸带分析
距离为
cm。图戊是根据实验数据
数点至同一起点0的.9距33离），则加速度大小
位有效数字）。
（3）若乙、丙两位同学发现某次测量中
的两倍，通过计算得到小车加速度均为a
1所：用1小车总质量之比为
。
BC
题7 为了探究加速度与力的关系，使用如图4-2-11所示的气垫导轨装
置进行实验，其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当 滑块通过G1、G2光电门时，光束被挡住的时间Δt1、Δt2都可以被测量 并记录。滑块连同上面固定的挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，
间的距离，算出每条纸带上加速度的值
五 五点注意
►平衡摩擦力时不要挂小盘，平衡摩擦力后，不管以后是改变小盘中重物的 质量，还是改变小车上所加砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。 ►实验时要先接通电源后放开小车。
►实验中必须满足小车和小车上所加砝码的总质量远大于重物和小盘的总质 量。只有如此，重物和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。 ►每次开始时小车应尽量靠近打点计时器(或尽量远离带滑轮的一端)，且在 小车到达滑轮前应按住小车。 ►作图线时，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能 对称分布在所作直线两侧，离直线较远的点应该舍去不予考虑。
m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M远大于m的条乙件，结果得
到的图像应是图B中的
。
A
B
C
D
题组三 创新实验设计
题5［2019•黑龙江大庆实验中学期末］为了探究 加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学 分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用 M表示（乙图中M包括小车与力传感器，丙图中 M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量 用m表示。
六 误差分析
甲 乙
八 用气垫导轨探究加速度与力、质量的关系
常考题型
题组一 伽利略的理想斜面实验
题1［2019•浙江温州市十校联合体期末］如图所示是“探究加速度与力、
质量的关系”实验装置。
B
（1）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是
（选填字
母）。
A
B
C
C
（2）关于本实验，下列做法正确的是
四 实验方案与过程
►方案1 用打点计时器进行实验探究——控制变量法
实验步骤
数据
保持小车的 质量不变， 测量物体在 不同力的作 用下的加速 度
②按如图所示将实验器材安装好 (小车上不系绳)，平衡摩擦力
以a为纵坐标，以 根据得到的各组数 如图所示
如果a-F图线是一 以得出结论：质量 ④保持小车的质量不变，改变所挂重物的质量，重复步骤③，多做几次实 比 验
公式法 推论法 比较法
三 小车运动时的受力分析
平衡摩擦力：如图所示，纸带穿过打点计时器。为了 消除摩擦力对小车的影响，可将木板无滑轮的一端稍 微垫高一些，用小车的重力的分力来抵消它所受到的 摩擦力，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为 止。当挂上重物(托盘和砝码)时，只要重物的质量远 小于小车的质量，那么我们可近似认为托盘和砝码所 受的重力大小等于小车所受的合力的大小。增减盘中 砝码的个数可改变小车所受到的拉力。
关？ 小ห้องสมุดไป่ตู้质量
。
题4［2019·甘肃天水一中期末］某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时，采用如图甲所示的
装置，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力，通过加减砝码来改变小车总质量M。
（1）实验中需要平衡摩擦力，小应托当盘取和下砝码
（选填“小车上的砝码” 或“小托盘
和砝码”），将长木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的
第2节 实验：探究加速度与力、 质量的关系
学习目标
任务1：探究加速度与力、质量的关系时，利用了什么思想方法？ 任务2：实验中如何平衡摩擦力？ 任务3：实验中小车所受拉力等于小盘及砝码重力的条件是什么？ 任务4：实验中为什么描绘a-1/m图像而不是描绘a-m图像？
问题探究
一 实验原理
二 测定加速度的方法
得到的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像合理的是
。
图4-2-4 图4-2-5
A
B
C
D
（3）实验中，沙和沙桶的大总于重力
（选填“大于”“小于”或“等于”）绳子对小车的拉力
和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙远和小沙桶于的总质量
（选填“远大于”
于”）小车的质量。
（4）若（2）中四个图像中的图线（包括B、C中的直线部分）的斜率都为k，k可能与什么有