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第四章牛顿运动定律章末复习

一、

教学目标

1、知识与技能

1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。

3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．

2、过程与方法

1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．

2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．

3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。

3、情感、态度与价值观

1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。

2、培养科学研究问题的态度。

3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。

4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。

二、

教学重点

1、惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的量度；运用惯性概念，解释有关实际问题。

2、通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图像；根据图像写出加速度与力、质量的关系式，体会“控制变量法”对研究问题的意义。

3、牛顿第二定律的内容，会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题。

4、物理公式既确定物理量之间的关系，又确定物理量单位间的关系；基本单位、导出单位和单位制；国际单位制中力学的三个基本单位；单位制在物理学中的重要意义。

5、通过对具体实例的观察和演示实验，认识力的作用是相互的；能找出某个力对应的反作用力，掌握牛顿第三定律的内容,运用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。

6、动力学两类基本问题求解基本思路和一般步骤。

7、共点力平衡条件的应用；应用牛顿运动定律解决超、失重问题。

1

三、

教学难点

1、理想实验的推理过程；对牛顿第一定律的理解。

2、明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论；认识数据处理时变换坐标轴的技巧，了解将”不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法，会对实验误差作初步分析。

3、加速度与物体所受的合力之间的关系（正比性、同体性、瞬时性和矢量性）。

4、利用物理公式得出单位之间的关系；根据物理量单位之间的关系，判断运算表达式是否错误。

5、运用牛顿第三定律解决受力分析中的相互作用力问题；区分平衡力和作用力与反作用力。

6、物体的受力分析与运动情况分析。

7、超重失重现象的理解。

四、

教学过程

(一)．知识复习

⒈

本课学习内容是第三章牛顿运动的第1节—第3节，即牛顿第一定律；物体运动状态的改变；牛顿第二定律。

⒉

本课学习目的是以下三点：

⑴

知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验是科学研究的重要方法；理解牛顿第一定律的内容和意义；知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。

⑵

理解力是使物体产生加速度的原因，理解质量是惯性大小的量度。

⑶

理解加速度与力的关系，理解加速度与质量的关系，知道得出这两个关系的实验；知道国际单位制中力的单位是如何定义的；理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义；会用牛顿第二定律进行简单的计算。

(二)．要重点讲解：

1．力不是维持物体运动的原因 (1)伽利略理想实验.伽利略理想实验说明了物体维持自己的运动并不需要力.如果我们能够细心观察、分析一些常见物体的运动，也很容易验证伽利略的结论.滚动的足球会停下来，不是因为没有维持它运动的力，而是因受到摩擦阻力的作用.瓦片可以在水平冰面上滑行很远才停止，就是所受摩擦力很小的缘故.假设冰面对瓦片无阻力

2

且空气阻力也可忽略，瓦片将会沿冰面一直滑行下去，而无需施加任何沿运动方向的外力. 在实际生活中，我们很难找到使物体不受任何阻力的实验环境，这就显示了伽利略理想实验的优越性.理想实验是科学研究的重要方法. (2)运动是物质自身的属性.运动是物体自身的属性，只要物体存在，它就必然要运动.从这个意义上讲，物体的运动也无需外力去维持. 2．惯性. (1)惯性是物体的固有性质.牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力作用时将保持自己原来的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态，这是一切物体所固有的性质即物体的惯性.任何物体都具有惯性，这与物体是运动着的还是静止的无关，也与物体正在作何种运动无关. (2)物体的惯性与物体的受力状况无关. 3．物体运动状态的改变. [来源:Z#xx#k.Com]

物体运动状态的变化与物体所受外力和物体的惯性均有关.力是物体改变运动状态的原因，而惯性决定着物体改变运动状态的难易程度. (1)力是物体产生加速度的原因.当物体运动状态发生变化时，物体的速度必然发生变化(大小变化，方向变化或大小、方向均变化)，因而此时物体的合力必定不为零.这就是说，物体有加速度时，物体所受外力的合力必定不为零，即力是物体产生加速度的原因. (2)质量是物体惯性大小的量度，在同样外力作用下，质量越大的物体，改变其运动状态就越困难.可见质量越大，物体的惯性越大.质量越小，物体的惯性越小.物体的惯性大小可以用质量去量度. 4．正确理解牛顿第二定律

⑴

同一性 牛顿第二定律中F是物体（或系统）所受的合外力，a是指同物体F、m、a对应与同F=ma是一个矢（或同系统）的加速度，而m是该物体（或该系统）的质量，即一研究对象，这就是研究对象的同一性。w

w w .x k b 1.c o m

[⑵

矢量性 合外力F和加速度a均是矢量，所以牛顿第二定律量关系式。物体的加速度a的方向始终与物体所受的合外力F的方向一致，此即a、F的同向性（或矢量性），而决不能理解为与物体的速度方向相同或相反。

⑶

因果性 物体受到的合外力不为零就一定产生加速度，力是产生加速度的原因。

3

F=ma中的“=”号说明F与ma的数量相等，方向相同，不能把ma与F看作是相同的物理量，ma不是一个力。

⑷

瞬时性:力可以发生突变，所以加速度也可以发生突变，而速度不能突变。

⑸

独立性 牛顿第二定律F=ma中，若物体同时受到几个外力的作用，一个外力对应产生一个加速度，某方向的合外力对应在该方向产生一个加速度，每个加速度的方向与所对应的外力方向相同。求解某方向的问题时就只考虑该方向的力所产生的加速度，这就是a和F的独立性。[来源:学科网]

⑹

相对性 在牛顿第二定律中，加速度a与参照物的选取有关。通常我们选取地球为参照物，若物体的加速度不是相对与地球的，则必须将其转化为相对与地球的加速度，然后才可代入F=ma中求解。

2⑺

统一性 在国际单位制中，F的单位为牛（N），质量的单位为千克（kg），加速度的单位为米/秒（m/s）,应用牛顿第二定律时必须注意单位的统一性。新标第一网

⑻

适用性 牛顿第二定律只适用与宏观物体相对惯性参照系做低速运动的情形。当研究电子、质子等接近光速运动时，牛顿第二定律就不再适用了。

⒌

牛顿第二定律的初步应用

应用牛顿第二定律解题时，常见的较简单的问题有两类：第一类是已知物体的受力状况，应用牛顿第二定律求出加速度，再进一步去研究物体的运动；第二类是已知物体的运动状况，应用运动学公式求出加速度，再应用牛顿第二定律去求解未知力.对于这两类问题，都应在分析研究对象的受力状况和运动状况的基础上列方程.通常可采用如下的基本解题步骤： (1)

确立研究对象，并分析其受力状况； (2)

分析运动状况，确定加速度方向；

[来源:学科网ZXXK]2

(3)

建立恰当的直角坐标系，用正交法分解物体所受的各外力.通常使加速度方向与

某一坐标轴重合. (4)

以速度方向为正方向建立如下方程组(设a与x轴重合)并解之：

五、

课堂小结

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