牛顿第一定律__牛顿第二定律.doc

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1、牛顿第一定律牛顿第二定律德阳中学张磊一.教学内容：牛顿第一定律牛顿第二定律二.知识要点：1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法。2.理解牛顿第一定律的内容和意义。3.知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的日常现象。理解力是使物体产生加速度的原因、质量是惯性大小的量度。4.知道得出加速度和力的关系的实验，理解加速度和力的关系。5.知道得出加速度和质量关系的实验，理解加速度和质量的关系。6.理解牛顿第二定律，知道牛顿第二定律表达式的确切含义。7.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。8.掌握牛顿第二定律并能进行有关计算

2、。三.重点、难点解析：（一）牛顿物理学的基石——惯性定律1.牛顿第一定律也叫惯性定律。内容：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。2.惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。3.惯性与质量：质量是惯性大小的唯一量度。4.物体运动快慢的改变和运动方向的改变，即速度的改变叫运动状态的改变。如何正确理解牛顿第一定律?对牛顿第二定律应从以下几个方面来理解：1.明确了惯性的概念：定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀

3、速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性。2.确定了力的含义：定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因，这一点要切实理解。3.定性揭示了力和运动的关系：牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力作用相同。因此，可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”。如何理解惯性?1.惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性。

4、2.惯性与运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。3.惯性与物体是否受力无关，与速度大小无关。（二）实验：探究加速度与力、质量的关系<一>方法探究研究“牛顿第二定律”实验所研究的是物体运动的加速度与物体所受外力F的关系，物体运动的加速度与物体的质量m的关系，即、F、m间的关系。由于加速度随F、物体的质量m的变化而同时发生变化，所以它们间的关系难以确定。实验中为了研究三者的关系可采用控制变量法，所谓控制变量法，就是将具有某

5、种相互联系的三个或多个物理量中的一个或几个加以控制，使之保持不变，研究另外两个物理量之间的关系；此后再控制另一个物理量，使之保持不变，研究剩余的两个物理量之间的关系。本实验在研究、F、m之间的关系时，先控制物体的质量m不变，改变力F的大小，研究与F的关系；再控制物体所受的外力F不变，改变物体的质量m，研究与m的定量关系；最后将二者加以归纳综合，得出、F、m三者之间的定量关系。<二>实验装置（参考课本案例）如图所示，取两个质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放上砝码，使两小车在绳的拉

6、力作用下做匀加速运动。实验时，要求砝码跟小车相比质量较小，则小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）所受重力的大小，车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两根绳，以同时控制两辆小车，使它们同时运动和停止运动。<三>实验说明（参考课本案例）1.本实验中是将小车放在光滑的水平板上，忽略了小车所受木板对它的滑动摩擦力F。事实上，水平板是很难做到光滑的，且小车所受木板对它的滑动摩擦力F，随小车质量的变化而变化，这样给验证实验过程带来了不必要的麻烦。一方面需要测定滑动摩擦因数，另一方面还要测量、计算每次改变小车的质量后的摩擦力，显然大大

7、增加了实验的难度。因此，实际操作中常采用平衡摩擦力的方法将实验简化。即将表面平整的木板的一端垫起，使放在它上表面的小车所受重力沿斜面的分量与摩擦阻力相等，即，此时无论物体的质量怎样变化只要成立，就一定存在，于是实现了化“变”为“不变”，即平衡了摩擦力之后的实验就等效于物体不受摩擦阻力作用，这样小车受到的合外力就是细线对小车的拉力。注意平衡摩擦力时要使小车拖着纸带，使纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，通过打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动，从而判断是否已经平衡了摩擦力。2.怎样提供和测量物体所受恒力可以用小盘和砝码牵引小车，使小

8、车做匀加速运动的力近似地与小盘和砝码的重力相等。注意：（1）砝码（及盘）跟小车相比质量很小，细绳对小车的拉力可近似地等于砝码所受的重力。（2）实验是通