高中物理牛頓第二定律教案.doc

高一物理第四章第三節(jié)牛頓第二定律教案一、教學目標1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學公式;2、理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系3、知道在國際單位制中力的單位牛頓是怎樣定義的。二、教學重點1、知道決定物體加速度的因素、2、加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的探究過程三、教學難點1、理解牛頓第二定律各個物理量的意義和聯(lián)系2、牛頓第二定律的應(yīng)用四、教學方法在探究過程中，滲透科學研究方法如：控制變量法、實驗歸納法、圖象法等五、教學過程1、知識回顧物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度。問學生：加速度的大小與那些因素有關(guān)呢？學生回答：力還有物體質(zhì)量思考：力是促使物體運動狀態(tài)改變的原因，力似乎“促使”加速度的產(chǎn)生。質(zhì)量是物體慣性的量度，而慣性是保持物體運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，所以質(zhì)量似乎是阻礙“加速度”的產(chǎn)生。猜想：加速度可能與力、質(zhì)量有關(guān)系。結(jié)合實際：小汽車：質(zhì)量小，慣性小，啟動時運動狀態(tài)相對容易改變?；疖嚕嘿|(zhì)量大，慣性大，動力大，啟動時運動狀態(tài)相對難改變。2、回憶課本所研究的內(nèi)容 （1）、質(zhì)量m一定，加速度a和力F的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)： 得出結(jié)論：當m一定時，a和F成正比， 即：aFaF（2）、力F一定時，加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系a得出結(jié)論：當力F一定，加速度a和質(zhì)量m成反比，即：a。3、引出牛頓第二定律通過大量實驗和觀察到的事實都能得出同樣的結(jié)論，由此可以得出一般性的規(guī)律：物體加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同，這就是牛頓第二定律。它的比例式就是 ， 它也可以寫成F=kma，其中k是比例系數(shù)。由于k是個常數(shù)，如果取k=1，就有 F=ma這就是今天所熟知的牛頓第二定律數(shù)學表達式。4、力的單位 當物體的質(zhì)量是m=1kg、在某力的作用下它獲得的加速度是a=1m/s時，F(xiàn)=ma=1kg1m/s=1kgm/s，這就是力的單位，為了紀念牛頓，把kgm/s稱作牛頓，用符號N表示。說明：（1）、因果關(guān)系，力是產(chǎn)生加速度的原因。（2）、同時性，力和加速度同時產(chǎn)生，同時消失。 （3）、失量性，加速度和合外力的方向一致。5、注意（1）、F合是物體(研究對象)所受的合外力,m是研究對象的質(zhì)量,如果研究對象是幾個物體,則m為幾個物體的質(zhì)量和。a為研究對象在合力F合作用下產(chǎn)生的加速度;a與F合的方向一致。（2）從定律可看到:一物體所受合外力恒定時,加速度也恒定不變,物體做勻變速直線運動;合外力隨時間改變時,加速度也隨時間改變;合外力為零時,加速度也為零,物體就處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。6、練習（1)、從牛頓第二定律知道,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度。可是我們用力提一個很重的物體時卻提不動它,這跟牛頓第二定律有無矛盾?為什么? 答:沒有矛盾,由公式F=ma看,F合為合外力,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,這個力應(yīng)是合外力?，F(xiàn)用力提一很重的物體時,物體仍靜止,說明合外力為零。由受力分析可知F+N-mg=0。(2)下面哪些說法不對?為什么? A.物體所受合外力越大,加速度越大。 B.物體所受合外力越大,速度越大。 C.物體在外力作用下做勻加速直線運動,當合外力逐漸減小時,物體的速度逐漸減小。 D.物體的加速度大小不變一定受恒力作用。 答;B、C、D說法不對。根據(jù)牛頓第二定律,物體受的合外力決定了物體的加速度。而加速度大小和速度大小無關(guān)。所以,B說法錯誤。物體做勻加速運動說明加速度方向與速度方向一致。當合外力減小但方向不變時,加速度減小但方向也不變,所以物體仍然做加速運動,速度增加。C說法錯誤。 加速度是矢量,其方向與合外力方向一致。加速度大小不變,若方向發(fā)生變化時,合外力方向必然變化。