技术物理上册(第三版)教案+25+牛顿第二定律

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1、2-5牛顿第二定律一、教学目标1.通过演示实验认识加速度、质量和合外力的定量关系。2.会用准确的文字叙述牛顿第二定律并拿握其数学表达式。3.深刻理解力是产生加速度的原因这一规律。4.认识加速度方向与合外力方向间的矢最关系,认识加速度与和合外力间的瞬时对应关系。5.通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的[!;面表达能力。二、教学重点难点重点:对牛顿第二定律的理解掌握及简单应用。难点:对牛顿第二定律瞬时性和欠最性的理解。三、教学器材小车、本板、滑轮、钩码、投影仪。四、教学建议

2、教法建议实验演示、讨论、分析。敎学设计方案(一)引入新课同学们:你们考虑过力和运动的关系吗?这是历史上曾经有不少争论的问题。想想超市的购物專,购物年是耍人推着走的,你刚停止用力,它就很快停了下来,这似乎说明力是维持运动的原因。但牛顿第一定律已经说明,没有力的作用,物体仍可保持匀速玄线运动状态不变,从而否定了这种观点。那么,力和运动Z间有什么样的联系呢?我们通过实验來探求。(二)引出课程内容1.牛顿第二定律(1)演示实验实验装置:E1图2取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上,车的后端分别系上绳(如图1所示),其中a、b、C

3、三个位置为固定的光滑金属环,两绳穿过b、C,再共同穿过a,以控制线绳位置不使脱落;绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘,盘里分别放着不等的祛码,使两个小车在拉力作用下做加速运动,拉力尸的大小对以认为等于祛码的(包括確码盘)的重量。小不的质量和尸的大小,可以通过增减小车和盘中祛码来改变,用一只夹子夹住两根细绳,以同吋控制两小车,使它们同时运动和停止运动。另外,木板稍前倾用以平衡摩擦力,木板侧而的刻度用以读出位移人小。实验过程:①加速度和力的关系A.研究前提:物体的质量保持一定。B.演示过程及测出的数据。(参考)C.结论:刃一定时,

4、.片_2小车质量/kg作用力处和等吋间t内位移s/in小车10.250200.8小车20.250100.4②加速度和质虽的关系A.研究前提:物体所受的作用力一定。B.演示过程及测出的数据(参考)小车质量泌g作用力m相等吋间才内位移s/n小车10.500200.39小车20.250200.80C.结论:F—定时,0=2,由s二丄加2及《=鱼=丄二竺,即QX丄tn212a2s22a2m}m(2)牛顿笫二定律①牛顿第二定律的表述:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质最成反比,加速度的方向与作用力的方向相同。②牛顿笫二定律的数学

5、表达式表述:Fpax—,Fxma,m写成等式为&血,比例系数斤与式中物理量单位的选収有关,若各量均用S1单位(F一N,m一kg,a—m/s2),贝ij力的单位牛顿(N):使质量为1kg的物体产牛1m/s?的加速度的力,为1N。牛顿笫二定律:F=ma(各量均用SI单位)(3)对牛顿第二定律的理解:同体性:F合、山和日都是对于同一个物体而言的。矢量性:加速度和合外力都是欠量,加速度的方向取决于合外力的方向。牛顿第二定律公式是一个矢最式。牛顿第一•定律的进•步表述:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质最成反比,加速度的方

6、向•合外力的方向相同。瞬时性:是指加速度打合外力存在瞬时对应关系,无论物体所受合外力的大小和方向如何变化,物体运动的加速度人小和方向总与合外力人小和方向同步变化。独立性:是指作用在物体上的每一个力都将独立地产生各H的加速度,与物体是否受其它作用无关,我们称Z为力的独立作用原理。合力的加速度即是这些加速度的矢最和。按照牛顿第二定律,对两个物体施加相同的力,质量大的物体得到的加速度小,质量小的物体得到的加速度大。这说明质虽大的物体运动状态难改变,惯忤•大:质虽小的物体运动状态容易改变,惯性小。因此质最可以作为物体惯性人小的最度

7、。表2—2列出了一些物质的质量。(教师介绍)表2-2质■实例物质质・m/kg可观察到的宇宙约10”我们的银河系约4X10"太阳2.0x1O30地球6.Ox10"大宇宙飞船1xlO4满载大油轮2x10’人6x10一个慢头1x10"雨点约1xlO'6尘粒约]xlO'10红血球9x10“最小的病毎4xlO21钳原子4.0x10^质子(静止的)1.7X10-27电子(静止的)9.1xl(T”1.国际单位制单位制:由选定的基本单位和它们的导出单位组成的一系列计量单位的总称。国际单位制:I960年国际上制定的一•种通用的适合一切计量领

8、域的单位制叫国际单位制,简称S1。基本单位:独立定义的,不依赖于其他单位的单位。例如:在力学中人们选定长度、质量、时间作为ST的基木物理量,它们的单位分别是叭kg、s则为基本单位。ST中基木单位共有7个。导出量和导出单位:根据物理公式导出的其他物理量及其对应的单位就是导出量和导出单位。3・课堂练习(1)

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