高中物理必修教案與課件43牛頓第二定律

1、4-3. 牛頓其次定律教學(xué)目標(biāo)：學(xué)問(wèn)與技能1把握牛頓其次定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式2. 懂得公式中各物理量的意義及相互關(guān)系3知道在國(guó)際單位制中力的單位“ 牛頓” 是怎樣定義的4會(huì)用牛頓其次定律的公式進(jìn)行有關(guān)的運(yùn)算過(guò)程與方法1通過(guò)對(duì)上節(jié)課試驗(yàn)結(jié)論的總結(jié),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān) 系,進(jìn)而總結(jié)出牛頓其次定律,體會(huì)大師的做法與士氣2培育同學(xué)的概括才能和分析推理才能情感態(tài)度與價(jià)值觀 1滲透物理學(xué)爭(zhēng)論方法的訓(xùn)練2熟悉到由試驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)爭(zhēng)論的重要方法3通過(guò)牛頓其次定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活,激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí) 物理的愛(ài)好教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn) 牛頓其次定律的

2、特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)1牛頓其次定律的懂得2懂得 k 1 時(shí), F=ma教學(xué)方法：探究、講授、爭(zhēng)論、練習(xí)教學(xué)手段：教具預(yù)備 多媒體課件課時(shí)支配：新授課（ 2 課時(shí)）教學(xué)過(guò)程：新課導(dǎo)入 師：利用多媒體播放上節(jié)課做試驗(yàn)的過(guò)程,引起同學(xué)的回憶,激發(fā)同學(xué)的愛(ài)好,使同學(xué) 再一次體會(huì)勝利的歡樂(lè),快速把課堂氛圍變成爭(zhēng)論爭(zhēng)論影響物體加速度緣由這一課題中去同學(xué)觀看,爭(zhēng)論上節(jié)課的試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)結(jié)果師：通過(guò)上一節(jié)課的試驗(yàn),用力之間存在什么關(guān)系 . 我們知道當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加速度與其所受的作生：當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受的作用力成正比,師：當(dāng)物體所受力不變時(shí)物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系 .

3、 生：當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比師：當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時(shí),物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢. 新課教學(xué) 一、牛頓其次定律師：通過(guò)上一節(jié)課的試驗(yàn),我們?cè)僖淮巫C明白：物體的加速度與物體的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比師：如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來(lái) . 生： aF/m 師：如何把以上式子寫成等式 . 生：需要引入比例常數(shù) k akF/m 師：我們可以把上式再變形為 F=kma選取合適的單位, 上式可以, 簡(jiǎn)化；前面已經(jīng)學(xué)過(guò), 在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓其實(shí),國(guó)際上牛頓這個(gè)單位是這樣定義的：質(zhì)量為 1 kg 的物體,獲得 1

4、ms2的加速度時(shí),受到的合外力為 1 N,即 1 N=1 kg ms2可見(jiàn),假如各量都采納國(guó)際單位,就 k=1 ,Fma 這就是牛頓其次定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式師：牛頓其次定律不僅描述了F、m、a 的數(shù)量關(guān)系,仍描述了它們的方向關(guān)系,結(jié)合上節(jié)課試驗(yàn)的探究,它們的方向關(guān)系如何 . 生：質(zhì)量 m 是標(biāo)量,沒(méi)有方向合力的方向與加速度方向相同師：對(duì),我們?nèi)绾斡谜Z(yǔ)言把牛頓其次定律表達(dá)出來(lái)呢 . 生：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 的方向相同師：加速度的方向與合外力的方向始終一樣,我們說(shuō)牛頓其次定律具有同向性；爭(zhēng)論與溝通 多媒體演示課件 一個(gè)物體靜止在光滑水平面上,從某一時(shí)

5、刻開(kāi)頭受到一個(gè)方向向右、大小為 5 N 的恒定外力作用,如物體質(zhì)量為 5 kg,求物體的加速度如 2 s 后撤去外力,物 . 體的加速度是多少 .物體 2 s 后的運(yùn)動(dòng)情形如何 同學(xué)進(jìn)行分組爭(zhēng)論 師：請(qǐng)同學(xué)們積極回答這個(gè)問(wèn)題生：依據(jù)牛頓其次定律 Fma,可得 a=F/m,代入數(shù)據(jù)可得 alms2,2s 后撤去外力,物體所受的力為零,所以加速度為零由于物體此時(shí)已經(jīng)有了一個(gè)速度,所以 2 s 以后物體 保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)師：剛才這位同學(xué)說(shuō)2s 后物體不再受力,那么他說(shuō)的對(duì)不對(duì)呢. 生：不對(duì)由于此時(shí)物體仍舊受到重力和水平地面對(duì)它的支持力師：那么在這種情形下的加速度又是多少呢 . 生：仍舊是零,由于

6、重力和支持力的合力為零,牛頓其次定律中物體所受的力是物體 所受的合力,而不是某一個(gè)力師：特別好以后我們?cè)诶门ｎD其次定律解題時(shí)肯定要留意這個(gè)問(wèn)題,即用物體所 受的合力來(lái)進(jìn)行處理課堂訓(xùn)練 爭(zhēng)論 a 和 F 合的關(guān)系,并判定下面哪些說(shuō)法不對(duì),為什么A 只有物體受到力的作用,物體才具有加速度B力恒定不變,加速度也恒定不變C. 力隨著時(shí)間轉(zhuǎn)變,加速度也隨著時(shí)間轉(zhuǎn)變D力停止作用,加速度也立即消逝答案： ABCD 老師點(diǎn)評(píng)：牛頓其次定律是表示力的瞬時(shí)作用規(guī)律,描述的是力的瞬時(shí)作用成效是產(chǎn)生加速度 物體在某一時(shí)刻加速度的大小和方向,是由該物體在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方始終打算的當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)

7、生變化時(shí),它的加速度立即也要發(fā)生變化,Fma 對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的每一瞬時(shí)成立,加速度與力是同一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)量,即同時(shí)產(chǎn)生、 同時(shí)變化、同時(shí)消逝這就是牛頓其次定律的瞬時(shí)性師：依據(jù)牛頓其次定律,即使再小的力也可以產(chǎn)生加速度,那么我們用一個(gè)較小的力來(lái)水平推桌子,為什么沒(méi)有推動(dòng)呢.這和牛頓其次定律是不是沖突. 生：不沖突,由于牛頓其次定律中的力是合力師：假如物體受幾個(gè)力共同作用,應(yīng)當(dāng)怎樣求物體的加速度呢 . 生：先求物體幾個(gè)力的合力,再求合力產(chǎn)生的加速度師：好,我們看下面一個(gè)例題多媒體展現(xiàn)例題例 1一物體在幾個(gè)力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)使其中向東的一個(gè)力 F 的值逐步減小到零,又逐步使其復(fù)原到原值 方向不變

8、 ,就 A物體始終向西運(yùn)動(dòng) C.物體的加速度先增大后減小B物體先向西運(yùn)動(dòng)后向東運(yùn)動(dòng) D物體的速度先增大后減小生 l：物體向東的力逐步減小,由于原先合力為零,當(dāng)向東的力逐步減小時(shí),合力應(yīng)當(dāng) 向西逐步增大, 物體的加速度增大,方向向西當(dāng)物體向東的力復(fù)原到原值時(shí),物體的合力 再次為零,加速度減小所以加速度的變化情形應(yīng)當(dāng)先增大后減小生 2：物體的加速度先增大后減小,所以速度也應(yīng)當(dāng)先增大后減小生 3：這種說(shuō)法不對(duì),雖然加速度是有一個(gè)減小的過(guò)程,但在整個(gè)過(guò)程中加速度的方向 始終和速度的方向一樣,所以速度應(yīng)當(dāng)始終增大,直到加速度為零為止師：對(duì)肯定要留意速度的變化和加速度的變化并沒(méi)有直接的關(guān)系,只要加速度的方

9、 向和速度的方向一樣,速度就始終增大多媒體展現(xiàn)例題例 2某質(zhì)量為 1 000kg 的汽車在平直路面上試車,當(dāng)達(dá)到72km h 的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)過(guò) 20s 停下來(lái),汽車受到的阻力是多大 .重新起步加速時(shí)牽引力為 2 000 N ,產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大 .假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變 生：物體在減速過(guò)程的初速度為 72km h20 ms,末速度為零,依據(jù) av-v o/t 得物體的加速度為 a一 1 m s2,方向向后物體受到的阻力 fma一 l 000 N 當(dāng)物體重新啟動(dòng)時(shí)牽引力為 2 000N,所以此時(shí)的加速度為 a2=F+f/m 1 ms2,方向向車運(yùn)動(dòng)的方向師：依據(jù)以上的學(xué)習(xí),同

10、學(xué)們爭(zhēng)論總結(jié)一下牛頓其次定律應(yīng)用時(shí)的一般步驟1確定爭(zhēng)論對(duì)象2分析物體的受力情形和運(yùn)動(dòng)情形,畫出爭(zhēng)論對(duì)象的受力分析圖3求出合力留意用國(guó)際單位制統(tǒng)一各個(gè)物理量的單位4依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律建立方程并求解師：牛頓其次定律在高中物理的學(xué)習(xí)中占有很重要的位置,期望同學(xué)們能夠懂得牛頓其次定律并且能夠嫻熟地應(yīng)用它解決問(wèn)題課堂訓(xùn)練 如圖 431 所示,一物體以肯定的初速度沿斜面對(duì)上滑動(dòng),滑到頂點(diǎn)后又返回斜面底端試分析在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加速度的變化情形解析：在物體向上滑動(dòng)的過(guò)程中,物體運(yùn)動(dòng)受到重力和斜面的摩擦力作用,其沿斜面的合力平行于斜面對(duì)下,所以物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向是平行斜面對(duì)下的,與物體運(yùn)動(dòng)的速度方

11、向相反, 物體做減速運(yùn)動(dòng),直至速度減為零在物體向下滑動(dòng)的過(guò)程中,物體運(yùn)動(dòng)也是受到重力和斜面的摩擦力作用,但摩擦力的方向平行斜面對(duì)上,其沿斜面的合力仍舊是平行于斜面對(duì)下, 但合力的大小比上滑時(shí)小,所以物體將平行斜面對(duì)下做加速運(yùn)動(dòng),加速度的大小要比上滑時(shí)小 由此可以看出, 物體運(yùn)動(dòng)的加速度是由物體受到的外力打算的,而物體的運(yùn)動(dòng)速度不僅與受到的外力有關(guān),而且仍與物體開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)時(shí)所處的狀態(tài)有關(guān)小結(jié) 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了1牛頓其次定律：Fma2牛頓其次定律具有同向性、瞬時(shí)性、同體性、獨(dú)立性3牛頓其次定律解決問(wèn)題的一般方法作業(yè)：教材第 85 頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)板書設(shè)計(jì) : 4.3 牛頓其次定律1.內(nèi)容 :物體的加速度跟所受的臺(tái)力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的