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1、 1 / 5泰安三中学案 学案编号：4.2高一物理 编制时间：2013/12/22课题名称：4.2 牛顿第一定律编制：陈耀宗 审核：武胜利【学习目标】1、 学会用控制变量法研究物理规律；2、 学会怎样由试验结果得出结论；3、 探究加速度与力、质量的关系；4、 知道牛顿第二定律的内容、表达式，并会用来解决简单的运动学问题。【课堂探究学习内容】（认真阅读课本 P7474 内容，完成下列问题）一、实验目的探究加速度与力、质量的关系二、实验原理1、控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中 的变化的方法。本试验有F、 m、 a 三个参量，研究加速度与
2、力、质量的关系时，我们先控制一个变量：即当力不变时，看加速度与 的关系；当质量不变时，看加速度与 的关系。2、实验器材如图所示：本实验主要用到以下器材：打点计时器，纸带，小车，一端带有定滑轮的长木板，小桶，砂，细绳，交流电源，砝码， 。 2 / 5思考：实验中我们应该测量哪些物理量？三、实验步骤1、用天平测出小车用小桶和桶中砂子的质量 M 和 m，把数值记录下来。2、按图把实验器材装好，不挂小桶。3、平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面做匀速运动。4、把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶，先接通电源，再放开小车，让小车拉动纸带运动，打点完毕，关闭电源，取下纸
3、带，并在纸带上标上序号，记录 M 和 m。5、保持小车质量不变，多次改变小桶中砂的质量，重复上述实验，在纸带上做好相应记录。6、保持小桶中的砂的质量不变，在小车上添加砝码，重复上述实验，在纸带上做好相应记录。7、根据纸带，算出小车每次运动的加速度，并做出相应的力与加速度的关系图像。表一：物理量 1 2 3 4 5 6质量（M /kg）1/M(kg-1)加速度（a/ms -1）表二：画出图像物理量 1 2 3 4 5 6作用力（F/N）加速度（a/ms -1） a/ms-11/M(kg-1)0 0 F/Na/ms-1 3 / 5四、实验结论牛顿第二定律：物体的加速度的大小跟它受到的作用力成 ，跟
4、它的质量成 ；加速度的方向跟作用力的方向 。【说明】 m 一定时，加速度与合外力成 比，即 F 一定时，加速度与质量成 比，即 综合以上两个因素，加速度与合外力和质量的关系表达为 如果 k1 ，这样牛顿第二定律就可以表达为 力的国际单位是 ，是根据 定义的。使 m=1kg 的物体获得 1m/s2的加速度，所需要的外力为 F ，我们就把它定义为 1 牛顿。【例 1】质量为 1 100kg 的汽车在平直路面试车，当车速达到 100km/h 时，关闭发动机，经过 70s 停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时的牵引力为2 000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。总结：
5、用牛顿第二定律解题的一般步骤： 4 / 5【小试牛刀】一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右，大小为 5N 的恒定外力作用，若物体质量为 5kg，求物体的加速度。若 2s后撤去外力，物体的加速度是多少？物体 2s 后的运动情况如何？【当堂自测】1、下列对牛顿第二定律的表达式 Fma 及其变形公式的理解，正确的是（ ）A、由 Fma 可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；B、由 m=F/a 可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C、由 a=F/m 可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比；D、由 m=F/a 可知
6、，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求得。2、在牛顿第二定律公式 Fkma 中，有关比例系数 k 的说法正确的是（ ）A、在任何情况下都等于 1；B、k 值是由质量、加速度和力的大小决定的；C、k 值是由质量、加速度和力的单位决定的；D、在国际单位制中，k 的数值一定等于 1.3、已知甲物体受到 2N 的力作用时，产生的加速度为 4m/s，乙物体受到 3N 的力作用时，产生的加速度为 6m/s2，则甲、乙物体的质量之比等于（ ）A、1：3 B、2：3 C、1：1 D、3：24、一个物体受到 F14N 的力，产生 a12m/s 2的加速度，要使它产生a26m/s 2的加速度，需要施加多大的力？5、水平桌面上质量为 1kg 的物体受到 2N 的水平拉力，产生 1.5m/s2的加速度。 5 / 5（1）物体所受摩擦力为多大？（2）若水平拉力增至 4N，则物体将获得多大的加速度？
