高中物理必修一 4.3《牛頓第二定律》教案1（新人教版）

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111 牛頓第二定律 【教學(xué)目標(biāo)】 1、理解加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系； 2．理解牛頓第二定律的內(nèi)容，知道公式的確切含義； 3．知道得到牛頓第二定律的實驗過程; 4. 培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α⒎治隹偨Y(jié)能力和解決問題的能力; 5. 知道控制變量法. 【重點難點】 【教學(xué)方法】 實驗法(控制變量法) 、歸納法 【教學(xué)用具】 【教學(xué)過程】 一、加速度和力的關(guān)系（控制質(zhì)量不變）： 1、實驗裝置：兩輛質(zhì)量相同的小車，放在光滑的水平板上，小車的前端各系上細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里放有數(shù)量不等的砝碼，使兩輛小車在不同的拉力下做勻加速運動。 2、兩點說明 （1）砝碼跟小車相比質(zhì)量較小，細(xì)繩對小車的拉力近似地等于砝碼所受的重力。 （2）用一只夾子夾住兩根細(xì)繩，以同時控制兩輛小車。 3、實驗方法： a.在兩砝碼盤中放不同數(shù)量的砝碼，使兩小車所受的拉力不同。 b.打開夾子，讓兩輛小車同時從靜止開始運動，一段時間后關(guān)上夾子，讓它們同時停下來。 c.比較兩輛車在相等的時間里，所發(fā)生的位移的大小. 結(jié)果： 所受拉力大的那輛小車，位移大 ４、分析推理： a.由公式得到在時間t一定時，位移s和加速度a成正比； b.由實驗結(jié)果得到：小車的位移與他們所受的拉力成正比； ５、結(jié)論：對質(zhì)量一定的物體，加速度跟作用在物體上的力成正比，即： 二、加速度和質(zhì)量的關(guān)系（控制外力不變） 1、實驗裝置(同上) 2、實驗方法 使兩輛小車所受拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質(zhì)量，研究加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系。 3、實驗現(xiàn)象： 在相同的時間里，質(zhì)量小的那輛小車的位移大。 ４、分析推理，得到結(jié)論： 在相同的力作用下，物體的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，即 或 三、牛頓第二運動定律 1、內(nèi)容： 物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同。 2、公式表示： 或者F∝ma 即：F＝kma 如果每個物理量都采用國際單位，則k＝1。 ３、力的單位（牛頓）的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力叫做1N，即1N＝1kgm/s2。 ４、當(dāng)物體受到幾個力作用時，上述關(guān)系可推廣為： 物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。即 F合＝ma ５、對牛頓第二定律的理解 （1）同體性：是指F合、m和a都是對于同一個物體而言的。 （2）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取決于合外力的方向，牛頓第二定律公式是一個矢量式。 （3）瞬時性：是指加速度與合外力存在瞬時對應(yīng)關(guān)系，無論物體所受合外力的大小和方向如何變化，物體運動的加速度大小和方向總與合外力同步變化。 （4）獨立性：是指作用在物體上的每個力都獨立地產(chǎn)生各自的加速度，與物體是否受其他力的作用無關(guān)，我們常稱之為力的獨立作用原理。合力的加速度即是這些加速度的矢量和。 ６、用牛頓第二定律解題時對物體受力的處理方法： （1）合成法（平行四邊形定則）： （2）正交分解法： 【課內(nèi)練習(xí)】 【例1】關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是 ( ) A．根據(jù)F＝ma可知，只要有力作用在物體上，物體就一定能產(chǎn)生加速度 B．在m＝F/a中，F(xiàn)是指物體所受外力的合力，簡稱合外力 C．根據(jù)m＝F/a，物體的質(zhì)量跟外力成正比，跟加速度成反比 D．物體的運動方向一定跟合外力的方向相同 【例2】從牛頓第二定律可知，無論怎樣小的力作用在物體上都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)我們用較小的力去推很重的放在地上的箱子卻推不動，這是因為 （ ） A．推力小于靜摩擦力 B．箱子有加速度，但很小，不易被察覺 C．推力小于箱子的重力 D．箱子所受的合力仍為零 【例3】教材P52－例題 分析： 如圖所示，建立平面直角坐標(biāo)系，把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解，F(xiàn)1的兩個分力為： F2的兩個分力為： F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F(xiàn)1x和F2x的方向相同，所以： 已知合力F合和質(zhì)量m，據(jù)F合＝ma，即可求得： 【課外作業(yè)】 教材P53——（7）、（8） 【板書設(shè)計】 【教學(xué)隨感】 111