人教版高中物理必修一力与运动

实验所采用的设计不同，小车加速度的计算方法不同。
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 〖方法一〗 ——实验装置如图
①小车位移s——由斜面一侧的刻度尺直接读出 ②小车运动时间t——由秒表测出 〖问题〗 ——如何实现变量控制？
【注】小车加速度的计算式： a 2s t2
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 〖方法二〗 ——实验装置如图
第二节 影响加速度的因素 【实验与探究一】——加速度a 与物体所受合外力F 的关系 【实验结论】——加速度 a 与物体所受合外力F 成正比。即 a F 【实验与探究二】——加速度a 与物体质量m 的关系
【实验结论】——加速度 a 与物体质量m 成反比。即 a 1 m
第四章 力与运动
第三节 探究物体运动与受力的
1. F、m、a必须同时对应于同一物体. 2. F、m、a中F、a两个量是矢量，a与F同向。 3. a与F同时产生，同时变化，同时消失。 4. 由F合=ma计算出的a是相对地面而言的。 5. 当物体同时受到多个力作用时，F是物体所受的合力。 6. 利用F合=ma时必须统一单位（国际单位制）
牛顿第二定律
【注】小车加速度的计算式： a

2s t2
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法
〖方法四〗 ——实验装置如图 ①小车附载遮光板的宽度s——由刻度尺直接读出 ②遮光板通过光电门的时间t——由电子计时器测出 ③分别计算出遮光板通过光电门的速度v1、v2 ④两个光电门之间的距离——由气垫导轨一侧刻度尺直接读出
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律
学以致用
【例1 】竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运动，
这是由于：
A.排球受到向上的冲力的作用。
B.排球受到惯性力的作用。
C.排球具有惯性。
D.排球不受阻力的作用。
【答案】C
【例2 】一切物体都有惯性，但是： A.运动时的惯性比静止时的惯性大。 B.运动越快，物体的惯性越大。 C.物体受力越大，惯性越大。 D.物体的惯性在任何情况下都是不变的。
【猜想与假设】
影响物体的加速度的因素可能是： ①物体的质量m。 ②物体受到的合外力F。
第二节 影响加速度的因素 【实验方法】 ——控制变量法
1.控制质量m不变，探究加速度a与合外力F的关系； 2.控制合外力F不变，探究加速度a与质量m的关系； 【设计与提示】 【问题】 1.在如下装置中，小车从静止释放，作何种运动？ 2.要测定小车的加速度，必须首先测定哪些物理量？ 3.设计怎样一个表格来记录实验数据？
解题步骤： １.研究对象： 汽车. ２.受力分析． ３.建立坐标系． ４.由F合＝ma 列方程（组）。 ５.解方程（组）。
y
N
f
F
x
G
牛顿第二定律
【例题】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，
方向与水平方向成角的拉力作用下，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为，求：木块的加速度．
①小车位移s——由刻度尺从纸带直接测出 ②小车运动时间t——由纸带测出 〖问题〗 ——如何实现变量控制？
【注】小车加速度的计算式： a 2s t2
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 〖方法三〗 ——实验装置如图
①小车位移s——由气垫导轨一侧刻度尺直接读出 ②小车运动时间t——由电子计时器测出 〖问题〗 ——如何实现变量控制？
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第四章 力与运动
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律 第二节 影响加速度的因素 第三节 探究物体运动与受力的关系 第四节 牛顿第二定律 第五节 牛顿第二定律的应用 第六节 超重和失重 第七节 力学单位
第四章 力与运动
第一节 伽利略的理想实验与
牛顿第一定律
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律 请根据实际经验思考并回答下列问题： 1.书本放在讲台上处于静止状态，怎样才能让它运动？ 2.静止在水平地面上的小推车，怎样才能让它运动起来？ 3.行驶中的汽车在关闭发动机后，将作怎样的运动？ 【经验结论】 1.静止的物体不受力的作用就不能运动。 2.运动的物体失去了力的作用运动就不能继续下去。
解题步骤： １.研究对象： 汽车. ２.受力分析． ３.建立坐标系． ４.由F合＝ma 列方程（组）。 ５.解方程（组） 。
y
vN Ｆ
f

x
G
第四章 力与运动
第五节 牛顿第二定律的应用
第五节 牛顿第二定律的应用 动力运动情况；
物体受 力情况
牛顿第 二定律
〖问题〗 ——如何实现变量控制？
【注】小车加速度的计算式：
a

v
2 2

v12
2s
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 〖方法五〗 ——实验装置如图
①小车位移s——由位置传感器直接自动测出 ②小车运动时间t——由传感器脉冲时间自动给出 〖问题〗 ——如何实现变量控制？
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 【探究实验结论】 ①加速度 a 与物体所受合外力F 成正比。即 a F
——摘自A·爱因斯坦、L·英费尔德著《物理学的进化》
第四章 力与运动
第二节 影响加速度的因素
第二节 影响加速度的因素 【回顾】对力和运动关系的看法的发展历程
牛顿第一定律定性地回答了力和运动的关系， 即:力不是维持物体运动的原因。
力是改变物体运动状态的原因。 本节开始研究——如何定量地回答力怎样改变物体运动状态？
第二节 影响加速度的因素 如何定量地研究力改变物体运动状态呢？ 研究方向的确立： ①牛顿第一定律告诉我们力改变物体运动状态； ②物体的运动状态由物体的速度唯一表征； ③改变物体运动状态改变也就是物体的速度的改变； ④物体的速度要改变就必须有加速度； ⑤所以，研究方向确定为：力——加速度 的关系。
因此，牛顿第一定律也可以理解为：
牛顿第二定律
３.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．
牛顿第二定律
【例题】质量为8103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶， 汽车的牵引力为1.45104牛，所受阻力为2.5 103牛。 求：汽车前进时的加速度。
关于牛顿第一定律的理解
⑴牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐略的理想实 验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的
⑵牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动 或静止。 所以说：力不是物体运动的原因 ，
⑶一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种
性质叫做惯性。
【牛顿第一定律的意义】 ⑴揭示了力和运动的关系。 ⑵指出了物体的一种属性——惯性。 ——正应为如此，牛顿第一定律又称为惯性定律。
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律
【讨论与交流】
关于惯性：
1.什么是惯性： ——物体具有保持原有运动状态的性质，这种性质就称为惯性。 2.物体的惯性大小由什么因素决定？ ①运动形式 ②运动状态 ③受力情况 ④物体质量 【答案】质量是物体惯性大小的量度。④正确 3.惯性的本质 ①一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。 ②物体受外力作用时，惯性表现为改变其运动状态的难易程度。
——力是产生加速度的原因。
第二节 影响加速度的因素
既然研究方向确定为：力——加速度 的关系， 那么影响加速度的因素就成为十分重要的问题。 【问题】影响加速度的因素是什么？
素材一：打乒乓球 素材二：排球比赛
——加速度可能与物体的 质量有关。
素材三：小球运动 ——加速度可能与物体受到的合外力有关
关系
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 【实验方法】 ——控制变量法
1.控制质量m不变，探究加速度a与合外力F的关系； 2.控制合外力F不变，探究加速度a与质量m的关系； 【设计与提示】 要测定小车的加速度，必须首先测定哪些物理量？ ①小车运动的位移s ②小车运动位移s所用时间t 【加速度的计算】
A.手的后方
B.手的前方
C.落在手中
D.无法确定
第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律 小结：对力和运动关系的看法的发展历程
牛顿第一定律定性地回答了力和运动的关系，即力不是维 持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。
那么，如何定量地回答力和运动的关系呢？
伽利略的理想实验 伽利略针和单摆实验 伽利略理想实验
所以说：一切物体都有惯性 。 ⑷外力的作用是迫使物体改变运动状态。 所以说：力是改变运动状态的原因。 ⑸自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或
某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿定律也符合这些情况
爱因斯坦谈伽利略的贡献 …… 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上 最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端，这个发现 告诉我们，根据直接观察所得出的结论不是常常可靠的，因为 他们有时会引到错误的线索上去。 …… 人的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景，伽利略对科学的 贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽 利略的发现的重大意义。
数学式： a∝F合
a 1 m
a F合 m
a k F合 m
使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，规定为1N.
说明：
1.因果关系——力是产生加速度的原因。 2.同时性——力和加速度同时产生，同时变化，
同时消失。 3.矢量性——加速度与合外力的方向一致。
牛顿第二定律
牛顿第二定律的理解:
力与运动关系的几种看法：
3.笛卡儿的观点（17世纪法国）
——如果没有其它原因，运 动的物体将继续以同一速度 沿着一条直线运动，既不会 停下来，也不会偏离原来的 方向 。