第四章 运动和力的关系— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

必修一第四章运动和力的关系知识点4.1牛顿第一定律    在力学中只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系叫作运动学，研究运动和力的关系，叫作动力学。一、理想实验    想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质。二、牛顿第一定律    一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。①力是改变物体运动状态的原因.②也可以说力是改变物体速度的原因。③力是产生加速度的原因.附1：“状态”即速度，速度变化就是状态就变化。附2：不受力的物体不存在或者光滑的物体也不存在。附3：牛顿第一定律所描述的物体的状态是一种理想化状态。三、惯性与质量惯性：物体总有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质。①惯性是物体的固有属性，不是力的作用.②一切物体都具有惯性.③惯性只与质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小.    总的来说：惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大小的唯一量度。  4.2实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验思路用控制变量法探究加速度a与力F的关系和加速度a与质量m的关系。二、物理量的测量1、质量的测量，可以用天平测量质量。为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。2、加速度的测量方法1、小车做初速度为0的匀加速直线运动。方法2、利用打点计时器。方法3、让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。3、力的测量：孤力物体是不存在的，所以实验中的F是合力，合成法测量。三、实验注意：①把木板的一侧垫高②小车能拖动纸带沿木板匀速运动③小车的质量要远大于钩码的质量 4.3牛顿第二定律  物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。F指的是物体所受的合力F合 ＝ ma   m为物体的质量a是物体的加速度，注意方向单位：N①矢量关系：加速度的方向与合力的方向相同②同体关系：F、m、a各量必须对应同一个物体③瞬时关系:a与F同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变，a的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失；所以加速度与力一样，可以突变，而速度是无法突变的。 附：解题的一般步骤（1）确定研究对象，构建模型：（2）对这个物体进行受力分析：顺序是：重力（mg）→支持力（弹力FN）→其它→摩擦力（Ff）（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合     水平或竖直方向：F合=运动方向的力-反向的力建立坐标系：x、y轴：F合=运动方向的力-反向的力（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma（6）画运动草图，应用运动学公式速度公式 ：vt = vo+at位移公式：     求未知导出公式：vt2－ v02 =2ax 4.4力学单位制一、基本单位1、基本量：被选定的物理量，如力学的时间t、长度l、质量m。2、基本单位：基本量的单位，如力学的秒s，米m、千克kg。3、作用：利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。4、导出量：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量。5、导出单位：导出物理量的单位。二、国际单位制      4.5牛顿运动定律的应用一、从受力确定运动情况       如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。      处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量。二、从运动情况确定受力    如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定就可以确定物体所受的力。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。  4.6超重和失重一、重力的测量重力(体重）：由于地球的吸引而受到的力。①第一种方法：公式法，G=mg②第二种方法：平衡法，F拉=mg二、超重和失重①视重：体重计的示数即：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力的大小。②失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。③超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。当FN'>mg：超重FN'与mg     当FN'<mg：失重特别：当a= g,FN'=0时：完全失重