辽宁省丹东宽甸县第一中学高中物理4.2_4.3探究实验牛顿第二定律学案无答案新人教版必修1VIP专享VIP免费

4.2—3牛顿第二定律【学习目标】1、学会用控制变量法研究物理规律2、会灵活运用牛顿第二定律解决动力学问题【学习重点】①探究加速度与力、质量的关系②使用牛顿第二定律解决问题【学习难点】实际运用牛顿第二定律解决具体问题【预习案】㈠实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验目的：探究加速度与力、质量的关系二、实验原理1、采用控制变量法：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化，而研究某两个参量间变化关系的方法。本试验有F、m、a三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。即当力不变时，加速度与的关系；当质量不变时，加速度与的关系。2、需要测量的物理量有：三、实验器材打点计时器、纸带及复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、细绳(一端系有一个托盘)、导线、天平、学生电源、砝码、刻度尺、薄木板。四、实验步骤1、用天平测出小车和小盘的质量M和m，把数值记录下来。2、按图把实验器材装好，不挂小盘。3、平衡摩擦力：在长木板的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滑轮悬挂小盘，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。5、保持小车质量不变，在小盘上增加砝码做上述试验，把力对应的纸带标好。6、保持小盘和小盘上的砝码不变，增加小车的质量做上述试验，将对应的纸带标好。7、计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到的图像。实验结论:质量一定时，加速度与力成；作用力一定时，加速度与质量成，即五、注意事项1、平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。2、实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的总质量。只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。3、作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑。㈡牛顿第二定律1、牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的成正比、跟它的成反比，加速度的方向跟作用力的方向。公式：2、牛顿第二定律反映了加速度与力的关系A、因果关系：公式F=ma表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的。B、矢量关系：加速度与合力的方向。C、瞬时对应关系：表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。D、独立对应关系：当物体受到几个力的作用时，各力将独立产生与其对应的加速度。但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度的结果。E、同体关系：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。3、力的国际单位是。当物体的质量为m=1kg，在某力的作用下获得的加速度为a=1m/s2，由牛顿第二定律可得，F=ma=，我们就把它定义为１牛顿。4、F（填可以或不可以）突变，a突变，v突变。5、tva是定义式、度量式；mFa是决定式。两个加速度公式，一个是纯粹从运动学1（现象）角度来研究运动；一个从本质内因进行研究。6、牛顿第二定律适用于条件：惯性参考系（惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系）；宏观低速运动的物体。【经典例题】例一、静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是()A.物体同时获得速度和加速度B.物体立即获得加速度，但速度仍为零C.物体立即获得速度，但加速度仍为零D.物体的速度和加速度都仍为零例二、关于运动和力，正确的说法是()A、物体速度为零时，合外力一定为零B、物体作曲线运动，合外力一定是变力C、物体作直线运动，合外力一定是恒力D、物体作匀速运动，合外力一定为零【巩固训练】1、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）2