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(xué)目標(biāo)1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)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(xué)重點(diǎn)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(xué)難點(diǎn)1、理解牛頓第二定律各個(gè)物理量的意義和聯(lián)系2、牛頓第二定律的應(yīng)用四、教學(xué)方法在探究過程中，滲透科學(xué)研究方法如：控制變量法、實(shí)驗(yàn)歸納法、圖象法等五、教學(xué)過程1、知識(shí)回顧物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度。問學(xué)生：加速度的大小與那些因素有關(guān)呢？學(xué)生回答：力還有物體質(zhì)量思考：力是促使物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)際：小汽車：質(zhì)量小，慣性小，啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)容易改變。火車：質(zhì)量大，慣性大，動(dòng)力大，啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)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(dāng)m一定時(shí)，a和F成正比， 即：aFaF（2）、力F一定時(shí)，加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系a得出結(jié)論：當(dāng)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(shí)驗(yàn)和觀察到的事實(shí)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(gè)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(xué)表達(dá)式。4、力的單位 當(dāng)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(shí)，F(xiàn)=ma=1kg1m/s=1kgm/s，這就是力的單位，為了紀(jì)念牛頓，把kgm/s稱作牛頓，用符號(hào)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(shí)性，力和加速度同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)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(duì)象)所受的合外力,m是研究對(duì)象的質(zhì)量,如果研究對(duì)象是幾個(gè)物體,則m為幾個(gè)物體的質(zhì)量和。a為研究對(duì)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(shí),加速度也恒定不變,物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng);合外力隨時(shí)間改變時(shí),加速度也隨時(shí)間改變;合外力為零時(shí),加速度也為零,物體就處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。6、練習(xí)（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?？墒俏覀冇昧μ嵋粋€(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)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(gè)力應(yīng)是合外力?，F(xiàn)用力提一很重的物體時(shí),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(duì)?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(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力逐漸減小時(shí),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(duì)。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(cuò)誤。物體做勻加速運(yùn)動(dòng)說明加速度方向與速度方向一致。當(dāng)合外力減小但方向不變時(shí),加速度減小但方向也不變,所以物體仍然做加速運(yùn)動(dòng),速度增加。C說法錯(cuò)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(shí),合外力方向必然變化。