《高一物理课件4.2实验探究加速度与力质量的关系3人教必修1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高一物理课件4.2实验探究加速度与力质量的关系3人教必修1(18页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 牛顿第二定律,什么叫物体运动状态的改变?物体运动状态改变的原因是什么? 物体运动状态的改变即速度的改变即产生加速度 由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的的原因 由此可知加速度与外力有关,那加速度还与什么有关呢?如 图,当我们用同样的外力推空车和推满载的车时有什么区别? 空车更容易被推动 由此可猜想加速度还与质量有关 那这些猜想是否正确?如果正确, 究竟加速度与质量以及外力又 有什么具体关系呢?,新课导入,控制变量法,实验探究:加速度与力、质量的关系,“a”与“F”、“m” 二个物理量均有关系,应该从何处入手呢?,所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面: 一是保证质量不变,探究加
2、速度与外力的关系时; 二是保证外力一定,探究加速度与质量的关系时。 最后综合得出加速度与质量及外力的关系。,在初中阶段我们研究“欧姆定律”、“导体电阻的影响因素”时都接触到一种方法是?,研究方法,实验原理:,加速度与外力的关系:用相同的小车(即质量一定),通过增加钩码的数量(即增加物体所受外力F)看小车对应的加速度值。 加速度与质量的关系:在绳子上挂相同的钩码(即外力一定),通过在小车上增加砝码(即增加小车的质量)看小车对应的加速值。,实验设计:,动手体验:,加速度与外力之间的关系;,加速度与质量之间的关系;,Flash实验,提问:,实验中木板为什么要稍微垫高一点?,实验中为什么钩码的质量要远
3、小于 小车的质量?,使用打点计时器时是先释放纸带还是 先打开打点计时器的电源?为什么?,牛顿第二定律:,(1)内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体 的质,(2)数学表达式: a,F=kma,即:,当各物理量均选国际单位时,k=1, 则有:F = m a,( 3 ) 1N定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力 叫做1N,即N= 1kg m/s2, F ,a,1/m,,量成反比。,牛顿第二定律更一般的表述:,物体的加速度的大小跟所受的合外力成正比;跟物体 的质量成反比;加速度的方向跟合力的方向相同,F = m a ,F为合外力,如图,由此可见,要使赛车在 最短时间内达到最大速度,除
4、 了要有较大的牵引力外, 还应选用轻型材料使赛车的质 量尽可能小,对牛顿运动定律的理解:,(1)a与F合的关系,统一性:定律中的物理量的单位必须统一用国际单位制,即力用N为单位,质量用kg为位,加速度用m/s2为单位,矢量性:加速度方向始终和引起这个加速度的外力一致,同时性:加速度和合外力是瞬时对应的关系,有外力才有加速度,外力不变,加速度不变,外力随时间改变,加速度也随时间改变,外力停止作用,加速度随即消失,独立性:每个外力对应于一个加速度,合外力对应于合加速度,对牛顿运动定律的理解:,F合一定,a一定,匀变速运动,F合变化,a变化,非匀变速运动,F合=0,a=0,静止或匀速,(2)力和运动
5、的关系,反馈练习:,下面说法正确的是() A、物体所受合外力越大,加速度越大。 B、物体所受合外力越大,速度也越大。 C、物体在外力作用下做匀加速直线运动, 当合外力逐渐减小时,物体的加速度逐渐减小, 物体的速度也逐渐减小。,D、物体的加速度不变一定受恒力作用,物体的 加速度改变一定不受恒力作用。,例题剖析:,某高度公路列车的最大运行速度可达270km/h,机车持续 牵引力为157设列车的总质量为100 t , 列车所受阻力为 重力的.1 如果列车受该持 续牵引力牵引做匀加速直线运 动,列车从开始启动到列车达 到最大运行速度共需要多长 时间?,迷你实验:,解析: 由于小球要随瓶子 向右做匀加速
6、直线 运动,根据矢量性 即合外力应与加速 度方向相同可知合 力水平向右,对其 进受力分析可知小 球在水平方向会有 偏离,国际制单位是由基本单位和导出单位组成的 在力学中,选用m(长度)、kg(质量)、s(时 间)作为基本单位 其他单位如N(牛顿)a(加速度)都是由这三个 基本单位导出来的,这种单位就叫导出单位 采用国际制单位后,在计算所列的等式中就不用 写出每个物理量的单位了,只需写出待求量的单位就 行了,力学单位制:,例题剖析:,五、课堂小结:,这节课采用控制变量的方法对加速度、合外力、质量三者间的关系进行了研究,得出了牛顿第二定律。 由牛顿第二定律可知,合外力和质量决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。 所以牛顿第二定律把力和运动有机的结合起来,其中的纽带就是加速度。,课外作业:,书面作业:(书)P113 第题,请用自己所学习的物理知识解释“船大调头难”这句俗语的道理。,