第四章 运动和力的关系— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

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第四章 运动和力的关系— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

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第四章运动和力的关系知识点
4.1牛顿第一定律
在力学中只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系叫作运动学,研究运动和力的关系,叫作动力学。
一、理想实验
想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质。
二、牛顿第一定律
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。
①力是改变物体运动状态的原因.
②也可以说力是改变物体速度的原因。
③力是产生加速度的原因.
附1:“状态”即速度,速度变化就是状态就变化。
附2:不受力的物体不存在或者光滑的物体也不存在。
附3:牛顿第一定律所描述的物体的状态是一种理想化状态。
三、惯性与质量
惯性:物体总有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质。
①惯性是物体的固有属性,不是力的作用.
②一切物体都具有惯性.
③惯性只与质量有关,质量越大惯性越大,质量越小惯性越小.
总的来说:惯性是一切物体的固有属性,与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系,质量才是惯性大小的唯一量度。
4.2实验:探究加速度与力、质量的关系
一、实验思路
用控制变量法探究加速度a与力F的关系和加速度a与质量m的关系。
二、物理量的测量
1、质量的测量,可以用天平测量质量。为了改变小车的质量,可以在小车中增减砝码的数量。
2、加速度的测量
方法1、小车做初速度为0的匀加速直线运动。
方法2、利用打点计时器。
方法3、让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。
3、力的测量:孤力物体是不存在的,所以实验中的F是合力,合成法测量。
三、实验注意:
①把木板的一侧垫高
②小车能拖动纸带沿木板匀速运动
③小车的质量要远大于钩码的质量
4.3牛顿第二定律
物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
F指的是物体所受的合力
F合 = ma m为物体的质量
a是物体的加速度,注意方向
单位:N
①矢量关系:加速度的方向与合力的方向相同
②同体关系:F、m、a各量必须对应同一个物体
③瞬时关系:a与F同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变,a的大小方向随着改变,是瞬时的对应关系;有力即有加速度;合外力消失,加速度立刻消失;所以加速度与力一样,可以突变,而速度是无法突变的。
附:解题的一般步骤
(1)确定研究对象,构建模型:
(2)对这个物体进行受力分析:
顺序是:重力(mg)→支持力(弹力FN)→其它→摩擦力(Ff)
(3)正交分解:建立直角坐标系转化为四力的模式
运动分析:判断物体的运动方向,求合力F合
水平或竖直方向:F合=运动方向的力-反向的力
建立坐标系:x、y轴:F合=运动方向的力-反向的力
(5)根据牛顿第二定律列方程F合=ma
(6)画运动草图,应用运动学公式
速度公式 :vt = vo+at
位移公式: 求未知
导出公式:vt2- v02 =2ax
4.4力学单位制
一、基本单位
1、基本量:被选定的物理量,如力学的时间t、长度l、质量m。
2、基本单位:基本量的单位,如力学的秒s,米m、千克kg。
3、作用:利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。
4、导出量:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量。
5、导出单位:导出物理量的单位。
二、国际单位制
4.5牛顿运动定律的应用
一、从受力确定运动情况
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,再通过运动学的规律确定物体的运动情况。
处理这类问题的基本思路是:先分析物体受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速度,再用运动学公式求所求量。
二、从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律确定就可以确定物体所受的力。
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)。
4.6超重和失重
一、重力的测量
重力(体重):由于地球的吸引而受到的力。
①第一种方法:公式法,G=mg
②第二种方法:平衡法,F拉=mg
二、超重和失重
①视重:体重计的示数
即:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力的大小。
②失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。
③超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
当FN'>mg:超重
FN'与mg 当FN'特别:当a= g,FN'=0时:完全失重

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