第一篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 1.1质点、参考系和坐标系学案
第一章 运动的描述 1 质点 参考系和坐标系
学习目标
1.知道质点的概念及条件.2.知道参考系的概念及作用.3.掌握坐标系的简单应用.自主探究
1.质点:
.物体看成质点的条件:
.2.,称为参考系.选择不同的参考系,对同一运动的描述
.3.坐标系相对参考系
(填“运动”或“静止”),在坐标系中用
表示质点的位置;用
表示质点位置的变化.合作探究
一、物体和质点 【演示实验一】
羽毛在下落的过程中有什么特点? 【演示实验二】
竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗?它又有什么特点? 问题探究:描述物体运动的困难和麻烦出在哪里?能不能克服这些麻烦呢? 归纳:详细描述物体运动的困难就在于
.【案例分析一】
情景一:地球绕太阳公转.情景二:远洋航行的轮船,指挥部要确定它在海洋中的位置.情景三:从斜面上滑下的木块.情景四:火车在从南京开往上海的途中.情景一研究地球公转一周的时间;情景二研究轮船的位置坐标;情景三研究木块的运动;情景四研究火车全程所用的时间.在以上四种情景中,物体的形状和大小对所研究的问题有没有影响? 结论:.1.质点:.2.物体看成质点的条件:.3.质点是一种理想的.【巩固练习】
在研究下列运动时,能把物体看做质点的是（）A.研究跳水运动员在空中的跳水动作 B.研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道
C.一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下 D.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险
二、参考系 【案例分析二】
汽车在公路上向左匀速行驶,如图甲,经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从树上自由落下,图乙是其运动的轨迹.地面上静止的人看到果子的运动轨迹是,车中的人看到果子的运 动轨迹却是
(不计阻力).同样的果子落地,为什么会观察到不同的轨迹呢? 1.参考系:.2.选择不同的参考系,.3.参考系可任意选取,但选择的原则
.【巩固练习】
如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员甲和地面上的人乙观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是（）A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的 C.研究物体运动时不一定要选择参考系
D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体
三、坐标系
【案例分析三】
如图所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50m到达B处,再向东走了100m到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则A、B、C、D各点的位置如何表示?
结论:一般说来,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的.1.坐标系相对参考系是的.2.坐标系的三要素:、、.3.用
表示质点的位置.4.用
描述质点的位置变化.【巩固训练】
如图所示,质点由西向东运动,从A点出发到达C点再返回B点静止.若AC=100m,BC=30m,以B点为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则:出发点的位置为
m,B点的位置是
m,C点的位置为
m,A到B的位置变化是
m,方向
.C到B的位置变化为
m,方向
.课堂检测
1.如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()
A.大地 B.太阳 C.运动员 D.摄影师本人
2.下列关于质点的说法中正确的是（）A.凡轻小的物体皆可看做质点
B.只有体积很小的物体才能看做质点
C.研究地球绕太阳公转速度时可以将地球看做质点
D.研究某学生骑车姿势的变化时可以把学生和车看做质点 3.下列情况中的物体,可以看做质点的是（）A.研究从北京开往上海的一列火车的运行速度 B.研究做课间操的同学们的动作 C.研究原子的内部结构
D.研究运行中的人造卫星的公转轨迹
4.桌面离地面的高度是0.9m,坐标系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的正方向,有A、B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m.那么A、B的坐标分别是（）A.1m,0.5m B.1.9m,0.4m C.1m,-0.5m D.0.9m,-0.5m 5.平直公路上,甲、乙、丙三位同学骑自行车向东行驶,甲感觉顺风,乙感觉无风,丙感觉逆风,由此可以判定（）A.当时刮的是西风 B.当时刮的是东风
C.若以乙为参考系,甲向西运动,丙向东运动 D.若以乙为参考系,甲向东运动,丙向西运动
6.下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是（）A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“潮水”为参考系的 C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的 D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的 7.关于参考系,以下说法正确的是（）A.不选定参考系,就无法研究某一物体是怎样运动的 B.参考系就是不动的物体
C.同一物体的运动情况,对于不同的参考系可能有不同的观察结果 D.任何情况下,只有地球才是最理想的参考系
8.如图所示,桌面离地面的高度为0.8m,若将坐标系原点定在水平桌面上,取竖直向上的方向为坐标轴的正方向,通过测量,A、B两点距离桌面的距离都为0.2m.则A点的坐标为,B点的坐标为
.9.某运动物体在平面内,由点(3,1)出发,沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5).试在图中完成坐标系的建立并画出物体的运动轨迹.(单位:m)
参考答案 自主探究
1.用来代替物体的有质量的点 物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小 2.描述物体的运动时,选来作为标准的物体 可能不同 3.静止 坐标 坐标的变化 合作探究
一、物体和质点
1.用来代替物体的有质量的点
2.物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响很小 3.物理模型 【巩固练习】B
二、参考系
1.描述物体的运动时,选来作为标准的物体,称为参考系 2.对同一运动的描述可能不同 3.要使运动描述尽可能简单 【巩固练习】B
三、坐标系 1.静止
2.原点 正方向 单位长度 3.坐标
4.坐标的变化
【巩固练习】-70 0 30 70 向东-30 向西 课堂检测 1.C 2.C 解析:一个物体能否看做质点与其大小和轻重无关,只要物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略,就能看做质点,因此选项A、B错误;地球绕太阳公转时,地球的大小可以忽 略,此时地球可以作为质点处理,选项C正确;研究学生骑车姿势的变化时,学生身体各部分的运动差异不能忽略,不能把学生看做质点,选项D错误.3.AD 解析:火车的长度与北京和上海间的距离相比,可以忽略,此时火车可看做质点,选项A正确;做操时,同学们身体的各部位运动情况不一样,此时不能将同学们看做质点,选项B错误;研究原子的内部结构时,不能忽略原子的大小,原子不能看做质点,选项C错误;卫星绕地球公转时研究其轨迹,大小可以忽略,可看做质点,选项D正确.4.C 解析:A点在桌面上方1m处,故坐标为1m;B点在桌面下方0.5m处,故坐标为-0.5m.5.AC 解析:甲、乙、丙骑自行车都向东行驶,若当时刮的是东风,无论如何都不可能感觉顺风或无风,只能感觉是逆风,故选项A正确,选项B错误;甲感觉顺风,说明甲的速度小于风速,乙感觉无风,说明乙的速度等于风速,丙感觉逆风,说明丙的速度大于风速,故若以乙为参考系,甲向西运动,丙向东运动,选项C正确,选项D错误.6.C 解析:A中是以地面作为参考系的,B中是以人本身作为参考系的,C中是以山为参考系的,D中是以旗杆或地面为参考系的.7.AC 解析:研究物体的运动必须选定参考系,否则没法研究,选项A正确;参考系是假定为不动的物体,绝对不动的物体是不存在的,选项B错误;同一个物体的运动,选取不同的物体作为参考系时,会观察到不同的结果,选项C正确;参考系的选取,要以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则,而非只有选地球为参考系才是最理想的,选项D错误.8.0.2m-0.2m 9.解析:该物体的运动为平面内的平动,要描述其运动就要建立直角坐标系.图中已建立,并有原点、标度和正方向.此时,只需再定义两坐标轴的名称和单位,标上各处标度的大小,即可对运动进行描述.取水平坐标线为x轴,竖直坐标线为y轴;单位都取为m,根据题目的描述就可画出物体的运动轨迹.坐标系的建立及物体运动的轨迹如图所示(图中实线表示物体运动的轨迹).答案:见解析
第二篇：2018年高中物理必修一教案：1.1 质点参考系和坐标系
第一章
运动的描述
1.1 质点
参考系和坐标系
【教学目标】
一、知识与技能
1.理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。2.理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。3.会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
二、过程与方法
1.体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中，自主升华为物理概念。
2.通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。
三、情感态度与价值观
热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。【教学重点】
质点概念的理解，如何选取参考系。【教学难点】
什么情况下可以把物体看成质点。【课时安排】 1课时
【教学过程】
一、导入新课
雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”„„。宇宙中的一切物体都在不停地运动。运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象。李白用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，来描绘气势磅礴的瀑布。画家也用美丽的画笔描绘出动感十足的情景。那么作为我们未来的科学家，我们怎样描绘物体的机械运动呢
二、新课教学 1.物体和质点
研究物体的运动，第一步是要确定物体的位置。物体都具有大小和形状，在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的，所以要详细描述物体的位置及其变化，并不是一件简单的事情。
例如：
(1)投掷手榴弹时怎么样测量投掷距离？
(2)把教室的课桌向后推出0.5m，怎么样测量距离？(3)你从校门口向校园内走100m，你现在哪儿？ 在学生议论过程中，引导学生想到我们在处理这些问题时，常常不考虑物体各部分的差异，把物体简化成为没有大小、形状的点，或者说用一个有质量的点来代替物体。
引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念，使物体的复杂运动转化成点的运动。(1)质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。
(2)质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要
矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常用到的一种研究问题的方法——科学抽象。
物理学对实际问题的简化，必须从实际出发，撇开不考虑的只能是与当前考察无关的因素，和对当前考察影响很小的次要因素。
（3）关于质点简化的条件性 一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情况而定。①平动的物体一般可以看作质点
做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当质点。
例如：平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。当然，假如我们需要研究汽车轮胎的运动，由于轮胎上各部分运动情况不相同，那就不能把它看作质点了。
要注意的是：同一物体在不同情况下有时可看质点，有时不可以看作质点，一列火车从北京开到上海，研究火车的运行的时间，可将火车看成质点，而火车过桥时，计算火车过桥的时间，不可以将火车看成质点。
②有转动但转动为次要因素
例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看质点。③物体的形状、大小可忽略
再如：乒乓球旋转对球的运动的较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，就不能把乒乓球简单看作质点。
2.参考系
参考系是研究机械运动的标准，要研究一个物体的运动，首先必须选取参考系。
（1）要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参考系中去观察物体的运动。（请同学们思考课本图1.1-4。并思考观察结果为什么不同。）
(2)选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。(3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系，比较才有意义。(4)在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。例如，描述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。
3.坐标系
位置就是质点在某时刻所在的空间的一点。物体做机械运动时，其位置发生变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。
（1）坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静止的。具体有：
① 一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如下图所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标XA＝3m，若它运动到B点，则此时它的坐标XB＝-2m（“-”表示沿X轴负方向）。
A B O X／m 0-2
② 二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置。
③ 三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。
(2)GPS定位仪——确定地球物体的具体方位，提供准确时间。要注意以下几点：
a坐标系相对参考系是静止的。
b坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。c用坐标表示质点的位置。
d用坐标的变化描述质点的位置改变。
三、课堂小结
这节课我们学习了质点、参考系和坐标系等概念，它们是运动学乃至整个力学的最基本最重要的概念。要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。
四、课后作业
问题与练习第2题。
第三篇：高一物理《1.1 质点 参考系和坐标系》教案
高一物理《1.1 质点 参考系和坐标系》教案
一、教学目标
知识目标：
1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。
2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
能力目标：
1、在选择参考系时，能选择使研究问题方便的参考系。
2、在研究物体运动时，能否把物体作为“质点”来处理，初步掌握科学抽象这种研究方法。
德育目标：
从科学抽象这研究方法中，渗透研究问题时抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。教学重点：
1、在研究问题时，如何选取参考系。
2、质点概念的理解。
二、教学难点：
在什么情况下可把物体看出质点
三、教具
PPT课件
四、教学过程 机械运动
哲学有云：运动是绝对的，静止是相对的！什么是运动？ 物体相对于其他物体位置的变化，叫做机械运动，简称运动． 物体和质点
定义：用来代替物体的有质量的点。理解
① 质点具有物体的全部质量，而忽略了物体的形状和体积； ② 物体在形状和体积对问题研究没有影响时可以看成质点； ③ 实际生活中没有这样的，质点是一种科学抽象。例 下列关于质点的说法正确的是（）A.研究和观察日食时可以把太阳看作质点 B.原子核很小，可把原子核看作质点 C.研究地球的公转时可以把地球看作质点 D.汽车在平直公路上前进，研究它在车轮上的一点的运动情况，可以把车轮看作质点 参考系
定义：为了描述一个物体的运动，选做标准的另外的物体。理解：
① 参考系的选取是任意的，但以方便、简单为原则； ② 同一个运动在不同的参考系中的描述可能不同。例 下列关于运动的描述中选做参考系的是什么？
1.一江春水向东流 2.巍巍青山两岸走 3.太阳的东升西落
坐标系
定义：用来定量的描述物体的位置或位置变化而引入数学工具.理解：
① 高中物理中用到的主要是数轴和平面直角坐标系； ② GPS（全球卫星定位系统）是坐标系的实际应用。作业：
P12：
2、3
第四篇：高中物理(人教版)必修一优秀教案--1.1《质点参考系和坐标系》精品教案(教师版)
第一章 运动的描述 1.1 质点参考系和坐标系教案
1、教材分析
本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。
要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。
“科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，其后附有进一步研究的问题，例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能获得哪些信息？”。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。
2、教学目标
1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。
2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
3、教学重点
1、在研究问题时，如何选取参考系。
2、质点概念的理解。
4、教学难点
在什么情况下可把物体看出质点
5、学情分析
我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础，但是两者结合起来综合的应用有些困难，需要详细的讲解。
6、教学方法
1．学案导学：见后面的学案。
2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
7、课前准备
1．学生的学习准备：预习课本相关章节，初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。课时安排：1课时
8、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型，这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗？
如：光滑的水平面、轻质弹簧。
这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。质点，并完成下列问题：
设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
（三）合作探究、精讲点拨。
1、物体和质点
填写：
（1）质点就是没有，没有，只具有物体的点。
（2）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？
（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？
（4）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？
（5）运动的质点通过的路线，叫质点的运动；是直线，叫直线运动；是曲线，叫。
共评：质点是没有形状、大小、具有物体全部质量的点。这是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，这就必须是具体问题具体分析。如果在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的，就可以把它看作质点。比如在平直公路上运动的汽车，研究它运动的特点，汽车的大小、形状及车上各部分运动的差异是次要的，可把汽车看作质点。而研究车轮的转动，是研究汽车上部分的运动，就不能
把汽车看作质点，再比如原子核很小，要是研究质子与质子的作用时，就不能把它看作质点。
2、（1）参考系：为了描述一个物体的运动，选来作为标准的物体，叫参考系。
（2）选择不同的参考系观察同一个运动，观察的结果会有不同
举例：描述同一个运动，选择不同参考系，观察结果也不一样。
举例：运动的汽车，是选择地面为参考系，如选司机为标准，汽车是静止的„„
（3）总结：参考系是可任意选取，但选择的原则要使运动和描述尽可能简单。比如，研究地面上物体的运动，选择地面或相对地面动的物体作参考系要比选太阳作参考系简单。
3、坐标系
如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。
一般来说，为了定量地描述物体的位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系（coordinate system）.教学中注意以下几点：
（1）坐标系相对参考系是静止的。
（2）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。
（3）用坐标表示质点的位置。
（4）用坐标的变化描述质点的位置改变。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
我们已经学习了质点 参考系和坐标，那么，在下一节课我们一起来学习时间和位移。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析矢量和标量的有什么区别？如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
9、板书设计
一、物体和质点
1、什么是质点？
2、把物体看做质点的条件
3、质点是一种理想的物理模型。
二、参考系
1、定义
2、选择不同的参考系观察同一个运动，观察的结果会有不同
3、参考系是可任意选取，但选择的原则要使运动和描述尽可能简单
三、坐标系
1、坐标系相对参考系是静止的。
2、坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。
3、用坐标表示质点的位置。
4、用坐标的变化描述质点的位置改变。
10.教学反思
本节课通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情况下，真的可以不考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素，把它简化为一个有质量的点”。这充分说明了将物体简化成质点的条件性，质点的两大基本属性。
为了强调坐标的概念，教科书用数学和物理学中通用的符号，即在直线运动中用x表示质点的位置，极坐标，用△x=x1－x2表示质点的位移。在表示物理量的变化时，“△”实际上是我们以前都在使用的符号，学生不会感到困难。相反，由于有了明确表示物理量的变化量的符号，学生更易区分某物理量与这个物理量的变化量。
明确地把某个物理量与这个物理量的变化区分开，这是本书的特点。物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强调它们的区别，对于以后的学习会有好处。下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样。
第五篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 4.3牛顿第二定律学案 新人教版必修1
第四章 牛顿运动定律 3 牛顿第二定律
学习目标
1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题.自主探究
1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的作用力成、跟它的质量成,加速度的方向跟作用力的方向
.2.表达式:
.3.1N=1m/s2,意义是.合作探究
一、牛顿第二定律
问题:(1)比较汽车启动、飞机起飞、火箭发射的速度变化快慢(加速度)由哪些因素决定?(2)1N是如何规定的?k等于多少?(3)各符号表示什么意思?各物理量的单位是什么? 1.牛顿第二定律揭示了力与运动的关系,即,其中k为
.2.在国际单位制中,力的单位,叫做
.此时,k=,表达式为
.二、牛顿第二定律的理解
问题:(1)向右的水平力F产生的加速度方向向哪?(2)从牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?(3)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2,力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是多大? 是非判断:判断以下说法是否正确(1)加速度与力方向相同.(2)先有力再有加速度.(3)只有物体受到力的作用,才会产生加速度.(4)恒定的合力产生恒定的加速度,变化的合力产生变化的加速度.(5)力一旦停止作用,加速度也会为零,物体将静止.(6)当合外力减小时,加速度也随之减小,物体将做减速运动.1.矢量性:F=ma是一个矢量方程,公式不但表示了
关系,还表示了
关系.2.瞬时性:a与F
产生、变化、消失.3.独立性:当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫力的独立作用原理.物体受到的每个力都会产生加速度,而最终表现出来的加速度是所有加速度的.4.同体性:F=ma中,F、m、a各量必须对应
物体.三、牛顿第二定律的应用 【例1】某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大? 【例2】一个物体,质量是2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用.这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大? 1.用牛顿第二定律解题的受力分析方法:(1)
.(2)
.(3)
.2.用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1).(2).(3).(4).课堂检测
1.下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中,正确的是（）A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比 B.由m=可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比 C.由a=可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比
D.由m=可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得
2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是（）A.物体立即获得加速度和速度
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均为零
3.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动.取v0方向为正,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内（）
A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大 B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小 C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大 D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小
4.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则()
A.a1=a2 B.a1
6.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N的完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块.在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N.当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N.这时小车运动的加速度大小是（）A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s2 7.A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙.用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为（）
A.0,0 B.C.0, D.8.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是（）A.k的数值由F、m、a的数值决定 B.k的数值由F、m、a的单位决定 C.在国际单位制中,k=1 D.在任何情况下k都等于1 9.在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为,该物体的速度随时间t的变化规律如图所示.g取10m/s2,求:
(1)物体受到的拉力F的大小;(2)物体与地面之间的动摩擦因数.10.如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0.6kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度h=6m.木块从静止开始向下做匀加速运动,经过2s到达地面.(g取10m/s2)求:(1)木块下滑的加速度a的大小;(2)画出木块的受力示意图;(3)木块与墙壁之间的滑动摩擦因数.参考答案 自主探究
1.正比 反比 相同 2.F=kma 3.使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力的大小为1N 合作探究
一、牛顿第二定律
1.定量 F=kma 比例系数 2.kg·m/s2 牛顿 1 F=ma
二、牛顿第二定律的理解 1.大小 方向 2.同时 3.矢量和 4.同一个
三、牛顿第二定律的应用
1.合成法 分解法 正交分解法
2.选取研究对象 分析所选对象在某状态或某过程中的受力情况、运动情况 明确研究对象受到的合力和具有的加速度的表达式 根据牛顿第二定律列出方程F=ma,解方程得到答案 课堂检测
1.CD 解析:a、m、F三个物理量的决定关系是:力F和质量m决定了加速度a,而加速度a不能决定力的大小或质量的大小.若知道物体的受力大小和加速度大小,由m=可求得物体的质量.2.B 解析:由牛顿第二定律的同时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但速度仍为零.3.C 解析:由a=知,物体的加速度先减小后增大,因加速度与速度方向始终相同,因此物体的速度一直在增大.4.D 解析:a1=,a2==2a1+,可知a2>2a1.5.B 解析:在0~2s内,物体做匀加速直线运动,2~4s内物体做匀减速直线运动,4~6s内物体做反方向的匀加速直线运动,且2~6s内物体的加速度相同,6~8s内物体做反方向的匀减速直线运动,综上可知B正确.6.B 解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由10N变为8N时,其形变量减少,则弹簧测力计乙的形变量必增大,且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等,所以弹簧测力计乙的示数应为12N.物体在水平方向所受到的合外力为F=F乙-F甲=4N.根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为a=m/s2=4m/s2.7.C 解析:弹簧处于压缩状态时,B球受到力F和弹簧的弹力F1的作用而静止,有F=F1,A球受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用而静止,且F1=F2.撤去力F的瞬间,A球仍受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用,加速度a1=0;B球只受到弹力F1的作用,加速度a2=.8.BC 解析:物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位.在F=kma中,只有“m”的单位取kg,“a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,才有k=1,故排除选项A、D,选项B、C正确.9.解析:0~10s间物体加速度大小a1==0.8m/s2 10~14s间物体加速度大小a2==2m/s2 根据牛顿第二定律有 F-μmg=ma1 μmg-=ma2,可得μ=0.48,F=11.2N.答案:(1)11.2N(2)0.48 10.解析:(1)由h=at2得a==3m/s2.(2)如图所示.(3)由牛顿第二定律 a= 得μ==0.21.答案:(1)3m/s2(2)见解析(3)0.21
点击咨询 