第四章--牛顿运动定律导学案

第四章运动和力的关系

4.1牛顿第一定律

学习目标：

1．知道伽利略理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。

2．理解牛顿第一定律的内容及意义。

3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象。

学习重点：

1．对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解。

2．力和运动的关系及惯性和质量的关系。

【课前自学】请同学们阅读教材，回答下列问题

1.人类对运动和力的关系的探索历程研究运动和力的关系，是动力学的基本问题。人类正确认识这个问题，经历了漫长的过程.填写下表。

亚里士多德的错误观点：必须有作用在物体上,物体才能,没有的作用,物体就要静止在一个地方。(P68)

伽利略的观点：力维持物体运动的原因。（P69)

笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到的作用,它将继续以同一沿同一直线运动,既不会，也不会。(P69)

注：理想实验是科学研究中的一种重要的方法．它突出了事物的本质特征，能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度．

2、牛顿第一定律的内容：物体总是保持或, 除非作用在它上面的力它改变这种状态。

注：①物体不受力时将处于______________状态或_________状态。②外力的作用是迫使物体改变运动状态，即外力是改变______________的原因，力还是产生加速度的原因，而不是维持______________的原因。

3、惯性：物体具有的保持原来的或状态的性质。物体惯性大小的量度是 .质量越，物体的惯性越。

【课堂探究】

4、关于运动和受力的关系，下列说法正确的是（）

A、物体受力才会运动

B、力使物体的运动状态发生改变

C、停止用力，物体的运动就会停止

D、力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因

5、当汽车启动时，车上的乘客会向后倾斜，为什么?

思考：我国道路交通安全法规定:在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带，为什么要做这样的规定?

【课堂练习】

6、关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )

A. 牛顿第一定律是一条实验定律

B. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C．惯性定律和惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持7、火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )

A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动。

B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。

C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不

明显而已。

D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度。

思考：地球在自西向东自转，当你向上跳起后，为什么还落在原地？

8、物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m／s和10 m／s的速度运动，则( )

A．A的惯性比B大B．B的惯性比A大C．A、B的惯性一样大D．不能确定

9、一个以速度v运动着的小球，如果没有受到任何力的作用，经时间t后的速度是__________。

10、飞机投弹时，如果发现目标在飞机的正下方时才投下炸弹，能命是中目标吗？为什么？

11、在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下，而慢走的人滑倒时，则大多数是后仰着地摔倒，试论述其原因．

【课堂小结】

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系

学习目标：

1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关．

2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系．

3．通过实验探究培养学生动手操作能力及激发学生的求知欲和创新精神

学习重点

1．控制变量法的使用．

2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．

3．实验数据的分析与处理．

学习过程：

【课前自学】请同学们阅读教材，回答下列问题

1、是描述物体运动快慢的物理量，也是描述物体运动状态的物理量。是描述物理速度变化快慢的物理量，也是描述物体运动状态变化快慢的物理量。

2、研究多个变量之间关系时，我们把其中某个量控制不变，而研究其它几个量的变化，我们把这种方法称

作。在本实验：探究加速度与力、质量的关系时，可先保持不变，测量物体在不同力的作用下加速度与力的关系，然后保持物体不变，测量不同质量的物体在该力作用下加速度与质量的关系。

3、大量实事告诉我们：物体的质量一定时，受力越大，物体获得的加速度就越；物体的受力一定时，它的质量越小，加速度也越。

4、本实验中最关键的问题是测量物体的加速度。若物体做初速为0的匀加速直线运动，那么，测量物体加

速度的最直接的办法是用测量位移和用测量时间。然后由算出。其实本实验也可不测定加速度的具体数值，若测出两个初速度为0的匀加速直线运动在相同时间内的位移x1、x2, 则加速度a1、a2之比为。

【课堂探究】

5、探究加速度与力的关系：根据课本上P73页参考案例：两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一小盘,盘中可放砝码.小盘和砝码所受重力等于使小车做匀加速运动的力.因此增减小盘中的砝码就可以改变小车受到的合力.两个小车后端各系一条细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上，使小车静止。抬起黑板擦，两个小车同时开始运动，按下黑板擦，两个小车同时停下来。用刻度尺测出两小车通过的位移，则位移之比就等于它们的加速度之比。改变小车的质量，可以在小车中增减砝码。

先保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系．请设计一个实验方案进行实验，并作出图象，通过分析得出结论。

参考表格1

实验结论：

6、加速度与质量的关系:再保持物体所受力不变，测量质量不同的物体在相同力的作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。由上题同样的实验装置请设计一个实验方案进行实验，通过分析得出结论。

参考表格2

实验结论：

【课堂练习】

7、关于力下列说法中确的是( )

①力是使物体运动状态改变的原因；②力是维持物体运动的原因；

③力是改变物体惯性大小的原因；④力是使物体产生加速度的原因．

A．①④B．①②C．②③D．③④

8、在水平路面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速运动(阻力不计)．甲、乙两同学在一起议论，甲同学说：大人推力大，小孩推力小，因此重车的加速度大．乙同学说，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大．你认为他们的说法是否正确?请简述理由。

9、一个物体受到4牛的力，产生的加速度a1=2m/s2，要使它产生的加速度a2=6m/s2，则需要施加多大的力？

【课堂小结】

与加速度有关的因素1、物体受的合外力 2、物体的质量

实验方法控制变量法

实验过程与结论

物体的质量一定时，合外力越合外力一定时，物体的质量越

小车l 小车2

次数拉车砝码(g) 位移x1／cm 拉车砝码(g) 位移x2／cm

1

2

3

小车l 小车2

次数小车质量（g）位移x1／cm 小车质量（g）位移x2／cm

1

2

3