2019-2020年高中物理 第四章 牛顿运动定律导学案 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 第四章 牛顿运动定律导学案 新人教版必修1学习目标：1知道伽利略的理想实验的基本思路、主要推理过程和结论。2理解牛顿第一定律的内容和意义。3知道什么是惯性，理解质量是物体惯性大小的量度，会正确解释有关惯性的现象。学习重点：1.运动和力的关系2.影响惯性的因素自主学习（独学、质疑）一、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。1十七世纪前对运动和力的关系的认识(亚里士多德的错误观点)：必须_物体才能运动；没有力的作用，物体就要_，这种认识是错误的。时间：公元前。基本观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止下来。根据：经验事实一用力推车，车子才前进；停止用力，车子就要停下来。所用方法：观察+直觉(由生活经验得出直觉印象)。错误原因剖析：没有对所观察的物理现象进行深入地分析。只看到对车子施加的推力，而未考虑车子还受到摩擦阻力作用。停止用力(即去掉了车子前进的动力)，车子并没有立即停下来，还要向前发生一段位移；只是由于摩擦阻力的作用，才最后停了下来。路面越光滑，阻力就越小，车子向前发生的位移就越大，假若没有摩擦阻力，车子将一直运动下去，这说明车子的运动并不需要力来维持，而恰恰是(阻)力的作用，才使车子由运动到静止，运动状态发生了改变。危害：在亚里士多德以后的两千年内，动力学一直没有多大进展，直到十七世纪才受到伽利略的质疑。这是为什么?原来亚里士多德的观点与日常体验有相同之处，易于被人们接受，直接的生活经验使人们总是把力和物体运动的速度联系在一起，这种认识从孩提时代就开始了，如当拉着玩具小车前进的时候，给人的直接体验是：只有用力拉小车，小车才会前进；停止用力了，小车就会停下来；用力大的时候，小车就运动得快些；用力小的时候，小车就运动得慢些；往哪个方向用力，玩具小车就向那个方向运动等等，好像没有力的作用，物体运动不可能维持，力决定着物体运动的快慢，还决定物体运动的方向。人们的直观感觉虽然是外界事物的真实反映，但它具有片面性和表面性，根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上去，然而人们不能毁灭了直觉的观点还是凭直觉来看问题，错误直觉印象在人脑中有很深的潜意识，形成思维定势因此亚里士多德的观点统治了人们的思维两千多年。2伽利略的理想实验及其推论（正确认识）：伽利略通过_和科学推理，得出的结论是：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度_地运动下去。力是改变物体_的原因，运动并不需要_来维持。时间：十七世纪。基本观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到_的缘故。设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。根据：理想实验。方法：实验+科学推理(把可靠事实和理论思维结合起来)。理想斜面实验将两个对称的斜面末端平滑地对接在一起，让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。伽利略认真观察注意到，球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等。他断定高度上的这一微小差别是由于摩擦产生的，如能将摩擦完全消除的话，则高度将恰好相等。于是他推论说在完全没有摩擦的情况下。若使第二个斜面的倾角越来越小，则不管第二个斜面倾角多么小，球在第二个斜面上总要达到相同的高度，只是小球要通过更长的路径。最后，如果第二个斜面的倾斜度完全消除了(成为水平面)，那么球从第一个斜面上滚下来之后，为达到原有高度将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地_下去。这就是有名的伽利略理想斜面实验。这个实验是无法实现的，因为永远也无法将摩擦完全消除掉，所以叫理想实验。又叫假想实验，思想上的实验；是每抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。伽利略从可靠的实验出发，设想出这个实际上不可能进行的但又符合严格科学推理的理想化的实验，论证了物体在不受外力(理想实验中小球水平方向不受外力作用)作用时将永远运动下去的推测是正确的，说明维持物体的运动不需要_的作用。伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象思维的一种科学推理，科学研究中的一种重要方法，在自然科学的研究中有着重要的作用，它可以深刻揭示自然规律，被爱因斯坦誉为“是人类思想史上最伟大的成就之一”，伽利略当之无愧地成为动力学的创始人，实验科学的奠基人。3.笛卡尔对伽利略看法的补充和完善：二、牛顿第一定律1内容：一切物体总保持_状态或_状态，直到有_迫使它改变这种状态为止。2理解：物体不受力时将处于_状态或_状态。即物体的运动状态不改变。力不是维持物体_的原因，物体的_不需要力来维持。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_的原因，而不是维持_的原因。一切物体都有保持_的性质，这种性质叫_。因此，牛顿第一定律也叫_。这种性质是物体的_属性。不论物体处于何种状态，即与物体_和_无关，任何物体在任何状态下均有惯性。量度物体惯性大小的物理量是物体的_，质量只有大小，没有方向，是_，符号是m，国际单位是_。惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律，当有外力作用时，物体运动状态就会改变。三、物体运动状态的改变1运动状态指的是物体的_，_是矢量，速度不变则运动状态不变，速度改变(大小改变、方向改变或大小方向同时改变) _也就改变了，所以运动状态不断改变的物体总有_。 2力是使物体产生_的原因3质量是物体_大小的量度，质量越大的物体_越大，运动状态改变就越_。合作探究（对学、群学）例1：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。解析：由惯性定律知，人在跳起时在水平方向与车具有相同的速度，D正确。变式训练1：有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗? 例2：月球表面上的重力加速度地球表面上的16，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较 ( ) A.惯性减小为16，重力不变。 B.惯性和重力都减小为16。 C.惯性不变，重力减小为l6。 D.惯性和重力都不变。解析：对于同一物体其质量是不变的，故惯性不变；由于月球表面上的重力加速度地球表面上的16，则在月球上飞行器的重力是地球上的1/6。故C正确。变式训练2：在车箱的顶板上用细线挂着一个小球，在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断：(1)细线竖直悬挂:_。(2)细线向图中左方偏斜:_。 (3)细线向图中右方偏斜:_。知识总结（评价提升）：1牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，指出了物体具有惯性，它所描述的状态是一种理想状态，所以牛顿第一定律只能靠理想实验和科学推理得出。2惯性的理解。（1）一切物体都具有惯性，它是物体的固有属性。（2）惯性只与物体质量有关，与其他因素无关。（3）惯性不是力。达标拓展（检测、拓展）1下列说法中正确的是（）A运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了 C一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是因为小球受到了向上的推力D物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大小无关2关于惯性，下列说法正确的是（）A惯性是一切物体的基本属性B物体的惯性与物体的运动状态无关C物体运动快，惯性就大D惯性大小用物体的质量大小来量度3关于牛顿第一定律，以下说法正确的是（）A牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的B牛顿第一定律是以可靠实验为基础，通过抽象出理想化实验而得出的结论C根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因D根据牛顿第一定律可知，力是改变物体速度的原因4伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映规律，有关的实验程序内容如下：（1）减小第二个斜面的角度，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。（2）两个对接的光滑斜面，使静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它处于水平位置，小球沿水平面做持续的匀速运动。请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项中正确的是：( )A事实2事实1推论3推论4B事实2推论1推论3推论4C事实2推论3推论1推论4D事实2推论1推论4第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系学习目标： 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、质量的关系学习重点：探究加速度与力、质量的关系自主学习（独学、质疑）1牛顿第一定律表明：力是改变物体的运动状态的原因物体运动状态改变的难易程度又与_有关2根据匀变速直线运动的规律求加速度(1)对于初速度v00的匀加速运动，位移xat2，所以a.(2)匀变速直线运动在连续相等时间内的位移差为_，即xaT2.3利用打上点的纸带，求加速度如图1所示，相邻计数点的时间间隔为T，则a图14实验器材小车、砝码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、_、纸带、_、_5实验原理实验的基本思想控制变量法(1)保持研究对象即小车的_不变，改变小桶内砂的质量，即改变_，测出小车的对应加速度，验证加速度是否正比于作用力 (2)保持小桶中砂的质量不变，即保持_不变，改变研究对象的_，测出对应不同质量的加速度，验证加速度是否反比于质量合作探究（对学、群学）探究一、实验方案的设计1三个物理量的测量方法体会近似法本实验的研究对象：放在“光滑”“水平面”上的小车在重物的作用下做匀加速直线运动(装置如图2所示)图2(1)小车质量的测量利用_测出，在小车上_砝码可改变小车的质量(2)拉力的测量当小桶和砂的质量_小车质量的情况下，可以认为小桶和砂的重力近似等于对小车的拉力，即Fmg.(3)加速度的测量：逐差法2实验数据的处理方法图象法、“化曲为直”法(1)研究加速度a和力F的关系以加速度a为纵坐标，以力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，如图3所示，若图象是一条_，就能说明a与F成正比 图3(2)研究加速度a与质量m的关系如图4所示，因为am图象是曲线，检查am图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难若a和m成反比，则a与必成_我们采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，以为横坐标，作出a图象，若a图象是一条直线，说明a与成_，即a与m成_图4探究二、实验步骤1用天平测出小车的质量M，并把数值记录下来2按图5所示的装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车施加牵引力图53平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块位置，直到轻推小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动，这时车拖着纸带运动时所受的摩擦力恰与车所受到的重力在斜面方向上的分力平衡4在小桶里放入适量的砂，在小车上加放适量的砝码，用天平测出小桶和砂的质量m，并记录下来把细线系在小车上，并绕过定滑轮悬挂砂桶(此时要调整定滑轮的高度使线与木板平行)，接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带，并设计表格如下.次数1234小车加速度a/(ms2)砂和小桶的质量m/kg拉力F/N5保持小车的质量不变，改变砂和小桶的质量(要用天平测量)，按步骤4再做5次实验6在每条纸带上选取一段比较理想的部分，算出每条纸带对应的加速度的值7用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力(大小近似等于砂和小桶的重力)，根据实验结果画出小车运动的aF图象，从而得出aF的关系探究三、注意事项1实验中应先接通电源后释放小车2在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡3改变砂的质量过程中，要始终保证砂桶(包括砂)的质量远小于小车的质量4作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能的对称分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去评价提升（评价、完善）：1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的摩擦阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动.2.实验步骤2、3不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力.3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出.只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力.4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.5.作图象时,要使尽可能多的点分布在所作直线上,直线外的点应尽可能对称分布在所作直线两侧.6.作图时两轴标度比例要选择适当,各量须采用国际单位.这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些.达标拓展（检测、拓展）1如图1所示为某同学探究加速度与力和质量关系的实验装置，两个相同质量的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码两小车后端各系一条细绳，一起被夹子夹着使小车静止打开夹子，两小车同时开始运动；关上夹子，两小车同时停下来，用刻度尺测出两小车的位移，下表是该同学在几次实验中记录的数据图1实验次数车号小车质量(g)小盘质量(g)车中砝码质量(g)盘中砝码质量(g)小车位移(cm)1甲50 100015乙5010010302甲501001027.5乙50105010143甲50100018乙50101010请回答下述问题：(1)在每一次实验中，甲、乙两车的位移之比等于_之比，请简要说明实验原理_；(2)第一次实验是控制了_不变的，在实验误差范围内可得出结论是：_；(3)第二次实验是控制了_不变的，在实验误差范围内可得出结论是：_；(4)第三次实验时，该同学先测量了甲车的位移，再根据前两次实验结论，计算出乙车应该发生的位移，然后再测量了乙车的位移，结果他高兴地发现，理论的预言与实际符合得相当好请问，他计算出的乙车位移应该是_2某实验小组利用如图2所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系图2(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x24 cm，由图12中游标卡尺测得遮光条的宽度d_ cm.该实验小组在做实验时，将滑块从图2所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1_，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2_，则滑块的加速度的表达式a_.(以上表达式均用字母表示)图12(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如表所示的实验数据通过分析表中数据后，你得出的结论是_.m(g)a(m/s2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63(3)现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在图3坐标系中描点作出相应图象图33为了探究加速度与力的关系，使用如图4所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：图4(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？(2)若取M0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_Am15 g Bm215 gCm340 g Dm4400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：_(用t1、t2、D、x表示)第三节 牛顿第二定律学习目标：1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题.学习重点：应用牛顿第二定律解决简单的实际问题.自主学习（独学、质疑）（一）牛顿第二定律1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成_，加速度的方向跟作用力的方向_ _。2.表达式_ _，其中F为物体所受的_ _。3适用范围（二）力的单位1.公式F=ma成立的条件单位必须统一为_ _单位制中相应的单位。2.力的国际单位国际单位制中，力的单位是_ _，符号是_ _，使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，称为1 N，即1 N=_。【判一判】(1)物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定，与物体的速度大小无关。( )(2)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关。( )(3)在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中，比例系数k在任何情况下都等于1。( )(4)力是使物体产生加速度的原因。( )合作探究（对学、群学）主题一：牛顿第二定律的理解1.物体所受的合外力F、加速度a、速度v三者在大小和方向上有什么关系?2.试结合下表探究牛顿第二定律的六性。因果性 力是产生_的原因 同向性 物体加速度的方向与物体所受_的方向总是相同 瞬时性 物体的加速度与物体所受合力同时_，同时_，同时独立性 作用在物体上的每个力都能独立地产生各自的_同体性 加速度、合外力、质量是针对_而言的 相对性 物体的加速度必须是对静止或做匀速直线运动的参考系而言的【知识点拨】牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系(1)牛顿第一定律以伽利略的理想实验为基础，得出了物体不受力时遵循的运动规律，即物体不受力时，物体保持静止或匀速直线运动状态，牛顿第一定律又叫“惯性定律”。(2)牛顿第一定律指出了力和运动的关系力是改变物体运动状态的原因，在此基础上人们才能准确地研究物体受力时的运动规律，所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，而不是牛顿第二定律的特例。(3)牛顿第二定律定量地给出力与物体加速度的关系，指出力是产生加速度的原因。在相同的外力作用下，质量越大的物体加速度越小，说明物体的质量越大，运动状态越难以改变。质量相同的物体，受合外力越大时产生的加速度越大，运动状态改变越明显。 【探究归纳】牛顿第二定律的理解1.合外力与加速度的大小关系是F=ma，力与加速度方向时刻相同。2.当合外力与速度方向相同时，物体做加速运动；当合外力与速度方向相反时，物体做减速运动。3.公式F=ma中F是物体受到的合外力。【练习1】下列关于力和运动关系的说法中，正确的是( )A.没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B.物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的C.合外力发生改变时，物体的运动状态不一定会改变D.物体所受的合外力不为零时，物体就一定有加速度主题二：牛顿第二定律的简单应用1.如果物体受几个力的共同作用，求物体的加速度有哪些方法？2.根据牛顿第二定律求加速度，关键是求合力，常用的方法是矢量合成法和正交分解法。试总结这两种求合力的方法。 【探究归纳】应用牛顿第二定律求加速度方法1.求合力再求加速度。合力的求法：(1)矢量合成法;(2)正交分解法。方法2.求每个力产生的加速度，再对加速度合成。课本例题1 某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 课本例题2 光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120的两个水平方向的力F1F2的作用，两个力的大小都是10N。这个物体的加速度多大？分析与思考：1如何求物体的加速度？2物体共受到哪几个力的作用？竖直方向上的两个力有什么关系？3如何求合力？试用合成法和正交分解法求出合力。什么是力的正交分解？（参考课本第76页旁批。）这样做法的好处是什么？北F2F1在光滑的水平面上放着一个质量为2kg的物体，它同时受到水平向北的F1，大小为8N，水平东偏南53的力F2，大小为5N。求：（1）物体所受合力的大小与方向。（2）物体加速度的大小与方向。评价提升（评价、完善）：应用牛顿第二定律解题的步骤 (1)选取研究对象：根据题意，研究对象可以是单一物体，也可以是几个物体组成的物体系统。 (2)分析物体的受力情况 (3)建立坐标 若物体所受外力在一条直线上，可建立直线坐标。 若物体所受外力不在一直线上，应建立直角坐标，通常以加速度的方向为一坐标轴，然后向两轴方向正交分解外力。 (4)列出第二定律方程 (5)解方程，得出结果达标拓展（检测、拓展）1如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则()A物块可能匀速下滑B物块仍以加速度a匀加速下滑C物块将以大于a的加速度匀加速下滑D物块将以小于a的加速度匀加速下滑2如图2所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg，(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)求悬线对球的拉力大小3.如图所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37角斜向下的推力F作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小 (g取10 m/s2， sin 370.6，cos370.8)第三节专题一：连接体问题FVBA学习目标：1.知道什么是连接体与隔离体。2.知道什么是内力和外力。3.学会连接体问题的分析方法，并用来解决简单问题。学习重点：应用整体法和隔离法解决简单的连接体问题。自主学习（独学、质疑）一、连接体与隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为。二、外力和内力如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的力，而系统内各物体间的相互作用力为。应用牛顿第二定律列方程不考虑力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的力。三、连接体问题的分析方法1.整体法：连接体中的各物体如果，求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用列方程求解。2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用求解，此法称为隔离法。3.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用法求出，再用法求。合作探究：一、连结体问题在研究力和运动的关系时，经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用，这类问题称为“连结体问题”。连结体一般是指由两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统。FAB二、解连接体问题的基本方法：整体法与隔离法当物体间相对静止，具有共同的对地加速度时，就可以把它们作为一个整体，通过对整体所受的合外力列出整体的牛顿第二定律方程。当需要计算物体之间(或一个物体各部分之间)的相互作用力时，就必须把各个物体(或一个物体的各个部分)隔离出来，根据各个物体(或一个物体的各个部分)的受力情况，画出隔离体的受力图，列出牛顿第二定律方程。许多具体问题中，常需要交叉运用整体法和隔离法，有分有合，从而可迅速求解。FAB【例1】如图所示，置于光滑水平面上的木块A和B，其质量为mA和mB。当水平力F作用于A左端上时，两物体一起作加速运动，其A、B间相互作用力大小为N1；当水平力F作用于B右端上时，两物体一起做加速度运动，其A、B间相互作用力大小为N2。则以下判断中正确的是( )A两次物体运动的加速度大小相等 FABBN1+N2F CNl十N2=F DN1：N2=mB：mAFAB【例2】如图，A与B，B与地面的动摩擦因数都是，物体A和B相对静止，在拉力F作用向右做匀加速运动，A、B的质量相等，都是m，求物体A受到的摩擦力。【例3】如图所示，质量为ml的物体和质量为m2的物体，放在光滑水平面上，用仅能承受6N的拉力的线相连。ml=2kg，m2=3kg。现用水平拉力 F拉物体ml或m2，使物体运动起来且不致把绳拉断，则F的大小和方向应为（ ）A10N，水平向右拉物体m2 B10N，水平向左拉物体m1C15N，水平向右拉物体m2D15N，水平向左拉物体m1m1m2【例4】如图，ml=2kg，m2=6kg，不计摩擦和滑轮的质量，求拉物体ml的细线的拉力和悬吊滑轮的细线的拉力。评价提升（评价、完善）先整体求加速度，再隔离法求相互间的作用力达标拓展（检测、拓展）l如图所示，光滑水平面上有甲、乙两物体用绳拴在一起，受水平拉力F1、F2作用，已知F1F2，以下说法中错误的是( )A若撤去F1，甲的加速度一定增大B若撤去F2，乙的加速度一定增大C若撤去Fl，绳的拉力一定减小 D若撤去F2，绳的拉力一定减小 2两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为1，B与A之间的动摩擦因数为2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B受到的摩擦力( )A等于零 B方向沿斜面向上。C大小等于1mgcos D大小等于2mgcos3如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，在水平力Fl和F2的作用下，向右做匀加速直线运动。设两物体与水平面间的动摩擦因数均为，求A、B间的压力。F2F1甲乙第四节 力学单位制学习目标：1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念.2.明确国际单位制中七个基本物理量和力学中三个基本物理量及其单位.3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法学习重点：通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量的国际单位自主学习（独学、质疑）一课前预习，自主学习（一）、几个概念1.基本单位选定的几个基本物理量(力学中选长度、质量、时间)的单位。2.导出单位由_根据_推导出来的其他物理量的单位。3.单位制由_和_一起组成单位制。（二）、国际单位制的基本单位1.1960年第11届国际计量大会通过了以_、_、_制为基础制订的国际单位制，简称_，并很快被世界上大多数国家采用。2.在力学范围内，国际单位制规定的三个基本量为：_、_、_，对应的基本单位为_、_、_。【判一判】(1)单位制中的导出单位可以用基本单位来表达。( )(2)在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制。( )(3)在力学范围内，国际单位制中的基本单位有千克、米和秒。( )(4)一般来说，物理公式主要确定各物理量之间的数量关系，并不一定同时确定单位关系。( )合作探究（对学、群学）主题一：力学单位制1.物理学中基本量有几个？力学中的基本量是哪几个？力学基本量在国际单位制中对应的基本单位是什么？ 2.什么是导出单位？举出几个力学中导出单位的例子。【例1】现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空。(填字母序号)A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.功 L.小时(1)属于物理量的是_。(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有_。(3)在国际单位制中，属于基本单位的是_，属于导出单位的是_。(4)在物理量的单位中不属于国际单位的是_。【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：(1)区分物理量与单位。(2)区分国际单位与非国际单位。主题:二：力学单位制在解题中的应用1.在解题过程中，怎样合理应用单位制，才能做到既简单又不容易产生错误？2.试讨论：如何利用力学单位制对计算结果的正、误进行检验？【探究归纳】 国际单位制在解题中的运用1.简化计算。2.方便换算。3.检验结果的正误。【例2】质量为400 g的物体，测得它的加速度为a=40 cm/s2，则关于它所受的合力的大小计算，下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )A.F=ma=40040=16 000 N B.F=ma=0.40.4 N=0.16 NC.F=ma=0.4 kg0.4=0.16 N D.F=ma=0.4 kg0.4 m/s2=0.16 N评价提升（评价、完善）： 力学单位制1.物理学的基本量有七个，分别是：长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度。2.导出单位可由基本单位表达。国际单位制在解题中的运用1.简化计算。2.方便换算。达标拓展（检测、拓展）1.在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移x(t1t2)，用单位制的方法检查，这个结果()A可能是正确的 B一定是错误的C如果用国际单位制，结果可能正确D用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确2.声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关.下列速度的表达式（k为比例系数，无单位）中可能正确的是（ ）A.v=kB.v=C.v=D.v=3：一个恒力作用在质量为m1的物体上，产生的加速度为a1，作用在质量为m2的物体上，产生的加速度为a2，若这个恒力作用在质量为m1+m2的物体上，则产生的加速度为（ ）A.B.a1a2C.D. 第五节 牛顿第三定律学习目标：1.知道力的作用是相互的，并了解作用力、反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律的含义.3.会用牛顿第三定律解决简单问题.4.会区分平衡力和作用力与反作用力学习重点：1.会区分平衡力和作用力与反作用力2.会用牛顿第三定律解决简单问题自主学习（独学、质疑）（一）、作用力与反作用力1.定义两个物体之间的作用是_的，物体之间相互作用的这一对力叫做_和_，我们可以把其中的任意一个力叫做作用力，则另一个力就叫反作用力。2.施力物体与受力物体_的两个物体互为施力物体和受力物体。 3.几对常见的作用力和反作用力作 用 力反作用力重力 地球对物体的吸引力物体对地球的引力拉力 手对弹簧的拉力弹簧对手的拉力压力 重物对水平桌面的压力_的支持力（二）、牛顿第三定律1.内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_，方向_，作用在_上。2.表达式(作用力)F=- F(反作用力)，式中的“-”号表示方向_。（三）、物体的受力分析1.物体的加速度是由它所受的各个力的_决定的，要确定物体的运动情况，就必须分析物体的_情况。2.在分析一个物体的受力情况时，必须明确分析_所受的力，而不分析它对其他物体的_。【判一判】(1)只有物体相互接触时，物体间才存在作用力和反作用力。( )(2)两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。( )(3)凡是大小相等，方向相反，作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力。( )(4)跳高运动员从地面上起跳的瞬间，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力。( )合作探究（对学、群学）探究一、作用力和反作用力问题设计在光滑的冰面上，两人相对而立当一人用力去推另一个人时，两人同时向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放手后两小车同时运动(相吸或相斥)(1)上面事例或实验中，当一个物体(设为甲)对另一个物体(设为乙)施力使其运动状态改变时，甲的运动状态改变吗？说明什么？(2)分别说明上述事例中相互作用力各是什么性质的力？一对相互作用力的性质相同吗？(3)物体间相互作用的一对力作用在几个物体上？要点提炼1作用力和反作用力：力的作用总是相互的两个物体间发生相互作用时，把其中任何一个力叫做作用力，另一个力叫做_2作用力和反作用力的性质总是相同的探究二、牛顿第三定律问题设计1让小刚和小强比比谁的力气大：他俩手拉手，侧身而立，以讲台中线为界，把对方拉过线者为胜结果小刚胜了是不是小刚对小强的拉力大于小强对小刚的拉力？2小实验：两人一组，每组一个弹簧测力计两组同学对拉弹簧测力计(拉力大小可以是任意的)，两弹簧测力计示数存在什么关系？两弹簧测力计间相互作用力作用在几个物体上？方向如何？画出两弹簧测力计受力示意图要点提炼1内容：_物体之间的作用力和反作用力总是大小_，方向_，作用在_2作用力与反作用力具有“四同”和“三异”的关系“四同”表示：(1)同大小：大小_ (2)同直线：作用在_上(3)同存亡：同时_、同时_、同时变化 (4)同性质“三异”表示：(1)反向：方向_ (2)异体：作用在_的物体上(3)不同效果：在不同的物体上分别产生不同的作用效果，不能相互抵消，因此，不能认为作用力和反作用力的合力为零延伸思考在问题设计1问中，小刚同学获胜的原因是什么？作用力和反作用力的效果可以求合力吗？探究三、物体的受力分析问题设计如图1所示，一位同学用水平推力F把一块木块紧压在竖直墙上，使木块处于静止状态图1(1)这个情景中出现的作用力和反作用力有哪些？(2)请在图中画出木块所受的力 (3)在此情景中出现了几对相互平衡的力？在分析物体的受力情况时，是分析物体的性质力还是分析物体的效果力？物体的受力分析1.明确研究对象；2.把对象单独隔离出来；3.按照“一重二弹三摩擦”的顺序依次受力分析；4.检查是否“漏力”或“添力”。ABC【例1】(xx锦州高一检测)如图所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一水平向右的恒力F，三木块共同向右匀速运动，已知三木块的重力都是G，分别对三木块进行受力分析。评价提升（评价、完善）：1一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别一对作用力和反作用力一对平衡力共同点大小相等、方向相反、且作用在一条直线上不同点作用对象两个力分别作用在两个物体上两个力作用在同一个物体上作用时间同时产生，同时变化，同时消失不一定同时产生或消失力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力2牛顿第三定律提示了力的作用的相互性，即两个物体间只要有力的作用，就必然成对出现作用力和反作用力，理解这种相互作用关系，对解决受力分析问题有很大帮助。另外，在求解某力大小时，可以通过转换研究对象分析该力的反作用力求解。达标拓展（检测、拓展）1.马拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有A.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力B.马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力C.马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力D.马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力2.甲、乙两人质量相等，分别站在质量也相同的两条小船上。如图，开始时两船均静止。甲的力气远比乙的力气大。让甲、乙二人各自握紧绳子的一端，并用力拉对方。两人均相对船静止，则下列判断中正确的是( )A.甲船先到达中点 B.乙船先到达中点C.两船同时到达中点 D.无法判断3.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利第六节 用牛顿运动定律解决问题(一)学习目标：1进一步学习对物体的受力情况及运动情况进行分析的方法。2掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答有关问题的基本思路和方法。学习重点：根据物体的运动状态正确的受力分析自主学习（独学、质疑）1牛顿第二定律的表达式_，加速度的方向与_相同2匀变速直线运动的规律：(1)速度公式v_，(2)位移公式x_，(3)速度位移公式v2v02_，(4)平均速度公式 _ _.3动力学两类基本问题(1)第一类基本问题已知物体的受力情况，求解物体的_求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据_，求出物体的加速度，再由物体的初始条件，根据_求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况(2)第二类基本问题已知物体的运动情况，求出物体的_求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用_求出加速度，再根据_就可以确定物体所受的力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等4分析和解决这类问题的关键对物体进行正确的受力分析和运动情况分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁_ _合作探究（对学、群学）探究一、从受力确定运动情况例1如图所示，质量m2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们之间弹力的0.25倍.现对物体施加大小F8 N，与水平方向夹角37角的斜向上的拉力.已知sin370.6，cos370.8，取g10 m/s2，求物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小.探究二、从运动情况确定受力例2质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图象如图所示弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的.设球受到的空气阻力大小恒为Ff，取g10 m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力Ff的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h. 评价提升（评价、完善）：二两类动力学基本问题的解题思路1运动与力联系的纽带是哪个物理量？解决动力学问题的关键是求出哪个物理量？_2两类动力学基本问题的解题步骤（1）认真分析题意，明确已知量、待求量，使用必要且清晰的符号来表示各个物理量。（2）选取研究对象，选取运动情况清晰、受力情况简单的物体为研究对象。（3）对物体进行受力分析，建立适当的直角坐标系，用题目中所涉及的力（包括待求的力）来表达合力。（4）对物体进行运动分析，用题目中所涉及的运动学量（包括待求的运动学量）来表达加速度。（5）根据牛顿第二定律列方程，并进行必要代数式化简。（5）根据规定的正方向将已知量按正、负值代入公式，求解方程。（6）检验结果，必要时对结果进行讨论。达标拓展（检测、拓展）1.一个原来静止的物体，质量是2kg，受到两个力大小都是60N且互成60角的力的作用，此外没有其他的力。4 s末这个物体的速度是多大？4 s内物体发生的位移是多少？2.