高一物理必修1 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 課件

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1、高一物理必修第六章第節(jié)高一物理必修第六章第節(jié)牛頓第二定律牛頓第二定律什么叫物體運動狀態(tài)的改變？物體運動狀態(tài)改變的原因是什么？什么叫物體運動狀態(tài)的改變？物體運動狀態(tài)改變的原因是什么？物體運動狀態(tài)的改變即速度的改變即產(chǎn)生加速度物體運動狀態(tài)的改變即速度的改變即產(chǎn)生加速度由牛頓第一定律可知力是改變物體運動狀態(tài)的的原因由牛頓第一定律可知力是改變物體運動狀態(tài)的的原因由此可知加速度與外力有關(guān)，那加速度還與什么有關(guān)呢？如由此可知加速度與外力有關(guān)，那加速度還與什么有關(guān)呢？如圖，當我們用同樣的外力推空車和推滿載的車時有什么區(qū)別？圖，當我們用同樣的外力推空車和推滿載的車時有什么區(qū)別？空車更容易被推動空車更容易被推動

2、由此可猜想加速度還與質(zhì)量有關(guān)由此可猜想加速度還與質(zhì)量有關(guān)那這些猜想是否正確？如果正確，那這些猜想是否正確？如果正確，究竟加速度與質(zhì)量以及外力又究竟加速度與質(zhì)量以及外力又有什么具體關(guān)系呢？有什么具體關(guān)系呢？新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入控制變量法控制變量法 “a”與與“F”、“m” 二個物理量均有關(guān)系，應(yīng)該從何處入手呢？二個物理量均有關(guān)系，應(yīng)該從何處入手呢？所以本次的探究思路自然而然地確定為兩個方面：所以本次的探究思路自然而然地確定為兩個方面：一是保證質(zhì)量不變，探究加速度與外力的關(guān)系時；一是保證質(zhì)量不變，探究加速度與外力的關(guān)系時；二是保證外力一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時。二是保證外力一定，探究加速度與質(zhì)量的

3、關(guān)系時。最后綜合得出加速度與質(zhì)量及外力的關(guān)系。最后綜合得出加速度與質(zhì)量及外力的關(guān)系。在初中階段我們研究在初中階段我們研究“歐姆定律歐姆定律”、“導(dǎo)體電阻的影響因素導(dǎo)體電阻的影響因素”時都接觸到一種方法是？時都接觸到一種方法是？加速度與外力的關(guān)系：用相同的小車（即質(zhì)量一定），加速度與外力的關(guān)系：用相同的小車（即質(zhì)量一定），通過增加鉤碼的數(shù)量（即增加物體所受外力通過增加鉤碼的數(shù)量（即增加物體所受外力F）看小車對應(yīng)）看小車對應(yīng)的加速度值。的加速度值。加速度與質(zhì)量的關(guān)系：在繩子上掛相同的鉤碼（即外力加速度與質(zhì)量的關(guān)系：在繩子上掛相同的鉤碼（即外力一定），通過在小車上增加砝碼（即增加小車的質(zhì)量）看小一定

4、），通過在小車上增加砝碼（即增加小車的質(zhì)量）看小車對應(yīng)的加速值。車對應(yīng)的加速值。加速度與外力之間的關(guān)系；加速度與外力之間的關(guān)系；加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系；加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系；Flash實驗實驗中木板為什么要稍微墊高一點？實驗中木板為什么要稍微墊高一點？實驗中為什么鉤碼的質(zhì)量要遠小于實驗中為什么鉤碼的質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量？小車的質(zhì)量？ 使用打點計時器時是先釋放紙帶還是使用打點計時器時是先釋放紙帶還是先打開打點計時器的電源？為什么？先打開打點計時器的電源？為什么？（1）內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體）內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體 的質(zhì)的質(zhì)（2）數(shù)學(xué)表達式：）數(shù)學(xué)表達式：

5、aF=kma即：即：當各物理量均選國際單位時，當各物理量均選國際單位時，k=1, 則有：則有：F = m a ( 3 ) 1N定義：使質(zhì)量是定義：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力加速度的力 叫做叫做1N，即，即N= 1kg m/s2 F ,a1/m，量成反比。量成反比。 物體的加速度的大小跟所受的合外力成正比；跟物體物體的加速度的大小跟所受的合外力成正比；跟物體的質(zhì)量成反比的質(zhì)量成反比;加速度的方向跟合力的方向相同加速度的方向跟合力的方向相同F(xiàn) = m a ,FF = m a ,F為合外力為合外力如圖，由此可見，要使賽車在如圖，由此可見，要使賽車在最短時間內(nèi)達到最大速度，

6、除最短時間內(nèi)達到最大速度，除了要有較大的牽引力外，了要有較大的牽引力外，還應(yīng)選用輕型材料使賽車的質(zhì)還應(yīng)選用輕型材料使賽車的質(zhì)量盡可能小量盡可能小對牛頓運動定律的理解：對牛頓運動定律的理解：（1 1）a a與與F F合合的關(guān)系的關(guān)系統(tǒng)一性：定律中的物理量的單位必須統(tǒng)一用國際單位制，統(tǒng)一性：定律中的物理量的單位必須統(tǒng)一用國際單位制，即力用即力用N為單位，質(zhì)量用為單位，質(zhì)量用kg為位，加速度用為位，加速度用m/s2為單位為單位 矢量性：加速度方向始終和引起這個加速度的外力一致矢量性：加速度方向始終和引起這個加速度的外力一致 同時性：加速度和合外力是瞬時對應(yīng)的關(guān)系，有外力才同時性：加速度和合外力是瞬時

7、對應(yīng)的關(guān)系，有外力才有加速度，外力不變，加速度不變，外力隨時間改變，加速有加速度，外力不變，加速度不變，外力隨時間改變，加速度也隨時間改變，外力停止作用，加速度隨即消失度也隨時間改變，外力停止作用，加速度隨即消失獨立性：每個外力對應(yīng)于一個加速度，合外力對應(yīng)于合獨立性：每個外力對應(yīng)于一個加速度，合外力對應(yīng)于合加速度加速度對牛頓運動定律的理解：對牛頓運動定律的理解：F合合一定一定a一定一定勻變速運動勻變速運動F合合變化變化a變化變化非勻變速運動非勻變速運動F合合=0a=0 靜止或勻速靜止或勻速（2）力和運動的關(guān)系）力和運動的關(guān)系反饋練習(xí)：反饋練習(xí)：下面說法正確的是（）下面說法正確的是（）A、物體所

8、受合外力越大，加速度越大。、物體所受合外力越大，加速度越大。 B、物體所受合外力越大，速度也越大。、物體所受合外力越大，速度也越大。C、物體在外力作用下做勻加速直線、物體在外力作用下做勻加速直線運動，運動，當合外力逐漸減小時，物體的加速度逐漸減小，當合外力逐漸減小時，物體的加速度逐漸減小，物體的速度物體的速度也逐漸減小。也逐漸減小。 D、物體的加速度不變一定受恒力作用，物體的、物體的加速度不變一定受恒力作用，物體的加速度改變一定不受恒力作用。加速度改變一定不受恒力作用。例題剖析：例題剖析：某高度公路列車的最大運行速度可達某高度公路列車的最大運行速度可達270km/h,機車持續(xù)機車持續(xù)牽引力為牽

9、引力為157設(shè)列車的總質(zhì)量為設(shè)列車的總質(zhì)量為100 t , 列車所受阻力為列車所受阻力為重力的重力的.1 如果列車受該持如果列車受該持續(xù)牽引力牽引做勻加速直線運續(xù)牽引力牽引做勻加速直線運動，列車從開始啟動到列車達動，列車從開始啟動到列車達到最大運行速度共需要多長到最大運行速度共需要多長時間？時間？迷你實驗：迷你實驗：解析：解析：由于小球要隨瓶子由于小球要隨瓶子向右做勻加速直線向右做勻加速直線運動，根據(jù)矢量性運動，根據(jù)矢量性即合外力應(yīng)與加速即合外力應(yīng)與加速度方向相同可知合度方向相同可知合力水平向右，對其力水平向右，對其進受力分析可知小進受力分析可知小球在水平方向會有球在水平方向會有偏離偏離國際制

10、單位是由基本單位和導(dǎo)出單位組成的國際制單位是由基本單位和導(dǎo)出單位組成的在力學(xué)中，選用在力學(xué)中，選用m（長度）、（長度）、kg（質(zhì)量）、（質(zhì)量）、s（時（時間）作為基本單位間）作為基本單位其他單位如其他單位如N（牛頓）（牛頓）a（加速度）都是由這三個（加速度）都是由這三個基本單位導(dǎo)出來的，這種單位就叫導(dǎo)出單位基本單位導(dǎo)出來的，這種單位就叫導(dǎo)出單位采用國際制單位后，在計算所列的等式中就不用采用國際制單位后，在計算所列的等式中就不用寫出每個物理量的單位了，只需寫出待求量的單位就寫出每個物理量的單位了，只需寫出待求量的單位就行了行了力學(xué)單位制：力學(xué)單位制：例題剖析：例題剖析：五、課堂小結(jié)：五、課堂小結(jié)

11、：這節(jié)課采用控制變量的方法對加速度、合這節(jié)課采用控制變量的方法對加速度、合外力、質(zhì)量三者間的關(guān)系進行了研究，得出了外力、質(zhì)量三者間的關(guān)系進行了研究，得出了牛頓第二定律。牛頓第二定律。由牛頓第二定律可知，合外力和質(zhì)量決定由牛頓第二定律可知，合外力和質(zhì)量決定了加速度，而加速度影響著物體的運動情況。了加速度，而加速度影響著物體的運動情況。所以牛頓第二定律把力和運動有機的結(jié)合所以牛頓第二定律把力和運動有機的結(jié)合起來，其中的紐帶就是加速度起來，其中的紐帶就是加速度。課外作業(yè)：課外作業(yè)：書面作業(yè)：（書）書面作業(yè)：（書）P113 第題第題請用自己所學(xué)習(xí)的物理知識解釋請用自己所學(xué)習(xí)的物理知識解釋“船船大調(diào)頭難大調(diào)頭難”這句俗語的道理這句俗語的道理。