加速度与力、质量的关系

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,说明：,学校：,科目：,高一物理必修第六章第节,制作人：,1,第二节,牛顿第,二,定律,2,什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,3,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,4,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:,5,6,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,7,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？,8,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1,kg的物体产生1m/s,2,加速度的力,叫做1N，即N= 1kg m/s2, F ,a,1/m,，,量成反比。,9,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,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,10,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,11,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）力和运动的关系,12,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。,13,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？,14,迷你实验：,解析：,由于小球要随瓶子,向右做匀加速直线,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,15,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：,16,例题剖析：,17,五、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,。,18,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,。,19,