物理43《牛顿第二定律》教案.pdf

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1、第三节牛顿第二定律三维目标：知识与技能：1．理解加速度与力和质量的关系；2．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义；3．知道得到牛顿第二定律的实验过程。过程与方法：培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。情感、态度价值观：1、利用实验激发学生的求知欲，启迪其思维，激励其探索的精神。2、培养合作交流的思想，能主动的与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错误观点。教学重点：1．牛顿第二定律的实验过程；2．牛顿第二定律。教学难点：牛顿第二定律的意义。教学过程：二、新课教学1、加速度和力的关系：教师活动：（1）用投影片出示本节课所用的实验装置，教师进行讲解：图中是两辆质量相同

2、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，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。（2）对本次实验中说明的两个问题a：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。b：用一只夹子夹住两根细绳，以同时控控制两辆小车。（3）实验的做法：a：在两砝码盘中放不同数量的砝码，以使两小车所受的拉力不同。b：打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。（4）需观察的现象，观察两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小。教师活动：请一位同学上讲台按老师的要求做实验。学生活动：一位同学在演

3、示，其他的同学一边观察一边分析实验现象（实验现象：所受拉力大的那辆小车，位移大）学生活动：分组展开讨论，积极的思考，选出代表回答。如果学生分析不出，教师加以引导：（5）分析推理：1a：由公式sat2得到在时间t一定时，位移s和加速度a成正比；2b：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比。c：推理得到结论：对质量相同的物体，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即：aF11或aFaF22教师活动：（6）巩固练习：aFa．据11得到：要使物体在短时间内速度的改变很大，即加速度很大，就必须给物aF22体提供。b．竞赛用的小汽车，要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上，

4、他们为什么要装备功率很大的发动机？学生活动：分组展开讨论，积极的思考，选出代表回答。教师活动：2：加速度和质量的关系：（1）实验装置同上；（2）说明与前次实验的不同。前一次实验中，我们是保持小车质量不变，而改变小车所受力的大小，来研究加速度和力之间的关系的。教师活动：根据现有的实验器材，应如何去实现这个实验呢？学生回答：本次实验是使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码的，以增大质量，研究加速度和质量之间关系的。学生观察并回答：（3）实验现象：在相同的时间里，质量小的那辆小车的位移大。学生活动：（4）分析推理，得到结论：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即1a/a

5、=m/m或a∝1221m教师活动：板书：3：牛顿第二运动定律学生回答：（1）综合上述实验中得到的两个关系，得到下述结论：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。（2）公式表示：Fa∝或者F∝mam即：F=kma教师活动：a：如果每个物理量都采用国际单位，k＝1；b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。教师引申：（3）推广：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。即

6、F＝ma。合教师活动：（4）介绍F和a的瞬时对应关系合a：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。b：力恒定不变，加速度也恒定不变。c：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。d：力停止作用，加速度也随即消失。（四）实例探究牛顿第二定律的应用[例1]（课本例题）（1）学生阅读例题内容（2）分析：要求物体的加速度质量m已知必须先求F1和F2的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计X算法求解。FF11Y（3）用投影片展示解题过程：如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x600轴和y轴的方向分解F的两个分力为：1600FYXFFcos60o,FFsin60o

7、1x1x2y2F的两个分力为：F2Y2F2FFcos60o,FFsin60o2x22y2F和F大小相等，方向相反，相互抵消，F和F的方向相同，所以：1y2y1x2xFFFFcos60oFcos60o5N5N10N合1x2x12已知合力F合和质量m，据F＝ma，即可求得：合10NaF5m/s2合2kg牛顿第二定律及运动学规律的结合应用[例2]如图所示，粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小，则