人教版高一物理牛頓第二定律

1、高一物理牛頓第二定律一.知識(shí)目標(biāo)1.知道得到牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過程2.理解加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系3.理解牛頓第二定律的內(nèi)容，知道定律的確切含義4.能運(yùn)用牛頓第二定律解答有關(guān)問題二能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，分析能力，解決問題的能力。三德育目標(biāo)使學(xué)生知道物理中研究問題常用的一種方法控制變量法。四教學(xué)重點(diǎn) 1.牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過程2.牛頓第二定律五教學(xué)難點(diǎn)牛頓第二定律的推導(dǎo)及其意義六教學(xué)過程導(dǎo)入：什么是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，究其原因是什么？物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變的實(shí)質(zhì)是速度發(fā)生變化，其改變的原因是受到了力的作用物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變除了和力有關(guān)外，還和哪些因素有關(guān)？物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生了加速度

2、，加速度不僅和力有關(guān)，還和物體的慣性有關(guān)，慣性的大小又和物體的質(zhì)量有關(guān)，那么物體的加速度，力，質(zhì)量，之間究竟存在著什么關(guān)系呢？本節(jié)我們來討論這一問題。一 加速度和力的關(guān)系請(qǐng)同學(xué)們閱讀思考1. 為什么水平板要光滑，并且用小車而不用滑塊2. 盤中為什么要放數(shù)目不等的砝碼？3. 為什么要有夾子夾住拴兩小車的兩根細(xì)繩？4. 為什么要用兩輛質(zhì)量相等的小車(1).用小車及光滑水平板，其目的是要減小研究對(duì)象，小車在水平方向所受的摩擦力，(2).盤里放數(shù)目不等的砝碼，其目的是保證對(duì)兩車施加的水平拉力大小不等，因?yàn)檫@時(shí)小車水平方向所受的拉力大小近似等于砝碼及盤所受的重力(3).夾子夾住拴小車的兩根細(xì)繩，其目的是

3、為了便于同時(shí)控制兩輛小車，以保證兩車運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同(4).使兩車的質(zhì)量相等，其目的是使于討論小車所受拉力與其加速度之間的關(guān)系完成實(shí)驗(yàn)過程：結(jié)果：通過上面的實(shí)驗(yàn)我們可以看出：對(duì)質(zhì)量相同的物體來說，物體的加速度跟作用在物體上的力成正比，并可表述為或思考題：1.某物體在時(shí)間t內(nèi)通過的距離是s，要使其在這段時(shí)間內(nèi)通過的距離是2s，可采用的方法是_2.某物體在水平拉力作用下沿光滑水平軌道做勻加速運(yùn)動(dòng)，t秒后速度為，則2t秒后速度為_二 加速度和質(zhì)量的關(guān)系請(qǐng)同學(xué)們閱讀實(shí)驗(yàn)，思考下面的問題1. 在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)限制哪一物理量（變量）？如何限制？2. 如何研究除所限變量外的其分兩變量間的關(guān)系？3.

4、 在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)上還對(duì)哪個(gè)物理量進(jìn)行了限制？a.在研究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)小車受的拉力進(jìn)行限制，使基成為一個(gè)不變的量，進(jìn)而使加速度與質(zhì)量的關(guān)系更加明朗化，限制時(shí)可以通過限制砝碼盤中砝碼的數(shù)量來間接限制小車受到的拉力b.在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，因?yàn)橐懻撍鼈兊淖兓P(guān)系，所以可以通過在小車上加砝碼的方法去改變小車的質(zhì)量。c.在課本設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，除了對(duì)小車的受力進(jìn)行限制外，同時(shí)還限制了兩輛小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)過程中能過夾子的松開與合住，使兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同。完成實(shí)驗(yàn)：得出了小車質(zhì)量與所產(chǎn)生的加速度的關(guān)系：通過上面的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們已經(jīng)得出了物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系：在相同力的作用下，物體的

5、加速度跟物體的質(zhì)量成反比，可以表示為或思考題：質(zhì)量為m的物體在力F的作用下產(chǎn)生的加速度為a，那么要使物體的加速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則應(yīng)_（質(zhì)量減小一半或力加倍）三 牛頓第二定律請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)一下，我們?cè)谏厦鎯蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)中得到了什么結(jié)論？物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。根據(jù)同學(xué)們的描述，我們可以用數(shù)學(xué)公式把這種關(guān)系表述為：或進(jìn)一步可以將表達(dá)式改寫為，其中k為比例系常數(shù)，當(dāng)所有物理量均取國際單位（即力的單位是N，質(zhì)量的單位是kg，加速度的單位取m/s2）時(shí)：k=1，此時(shí)關(guān)系式為：，此即為牛頓第二定律的表達(dá)式。在牛頓第二定律的表達(dá)式中，哪些是矢量，哪些是標(biāo)量呢？質(zhì)量是標(biāo)量，力和加速度是矢量這

6、兩個(gè)矢量有何關(guān)系呢？從第二節(jié)中可知：力是產(chǎn)生加速度的原因，即物體受力決定物體的加速度，因?yàn)樗鼈兌际鞘噶浚运鼈兊姆较蛞矐?yīng)一致。我們把牛頓第二定律中力的方向和加速度的方向一致的特點(diǎn)叫做牛頓第二定律的矢量性例：在光滑桌面上一物體在受到拉力F的作用1. 物體此時(shí)受到哪些力的作用2. 每一個(gè)力是否都產(chǎn)生加速度3. 物體的實(shí)際的運(yùn)動(dòng)情況如何4. 物體為什么會(huì)呈現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)a. 物體此時(shí)受三個(gè)力的作用：b. 由力是產(chǎn)生加速度的原因知，每一個(gè)力都應(yīng)產(chǎn)生加速度c. 物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是沿力F的方向以加速運(yùn)動(dòng)d. 因?yàn)橹亓椭С至κ且粚?duì)平衡力，其作用效果相互抵消，此時(shí)作用于物體的合力相當(dāng)于F從上面的討論可知，物體只能有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的只能是它所受的合力，而不能是其中一個(gè)力或者幾個(gè)力，我們把物體運(yùn)動(dòng)的加速度和該物體所受合力的這種對(duì)應(yīng)關(guān)系叫牛頓第二定律的同一性，為此可把牛頓定律總結(jié)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，加速度的方向與合力的方向相同，寫成公式就是：5. 物體受拉力前做什么運(yùn)動(dòng)6. 物體受到拉力后做什么運(yùn)動(dòng)7. 撤去拉力后物體做什么運(yùn)動(dòng)e.物體受拉力前靜止f.物體受到拉力后，原來靜止?fàn)顟B(tài)被改變，并以加速運(yùn)動(dòng)g撤去拉力后，物體所受合力為零，