人教版物理必修一《牛顿第二定律》学案精品设计
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【精品教案】高中物理(人教版)必修一优秀教案--4.3《牛顿第二定律》精品教案必修一 4.3 牛顿第二定律 (教案)一、教材分析教科书将牛顿第二定律的探究试验和公式表达分成了两节内容,目的在于加强试验探究和突出牛顿第二定律在力学的重要地位。
牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。
本节内容是在上节实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得到了牛顿第二定律的数学表达式。
教科书突出了牛顿的单位1牛顿的物理意义,并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。
它们也是学习理解牛顿第二定律的基本组成部分。
二、教学目标(一)知识与技能1.理解牛顿第二定律一般表达的含义2.知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致3.会用牛顿第二定律解决一些与生产和生活相关的实际问题。
4.会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题(二)过程与方法1. 掌握课程题解决的思维程序步骤→发现问题→形成→建立→检验→评价发展2.培养学生的创造性思维过程以及的观察、分析和概括能力;(三)情感、态度与价值观1.使学生形成愿意与他人合作学习的意识。
有将自己的见解与他人交流的愿望。
2.培养学生的创造态度、实事求是的科学态度以及勇于修正错误的健康心理、具有团队精神三、教学重点难点重点:牛顿第二定律的应用难点:牛顿运动定律的意义四、学情分析学生已初步掌握物体的运动规律,初步了解物体间的相互作用,知道了力、加速度、质量的关系。
学生潜在的疑问:力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系?说明:学生的这个疑问是打破旧的知识体系的必然要求,同时是构建新的知识体系的重要前提。
五、教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流。
六、课前准备1.学生的学习准备:预习学案,预习课本,找出力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系?2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置。
牛顿第二定律教学目标一、知识与技能1.理解加速度与力和质量的关系。
2.理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。
3.知道得到牛顿第二定律的实验过程。
二、过程与方法培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。
三、情感、态度与价值观使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法。
教学重点、难点教学重点1.牛顿第二定律的实验过程。
2.牛顿第二定律。
教学难点牛顿第二定律的意义。
教学准备两辆质量相同的小车、光滑的水平板(一端带有定滑轮)、砝码(一盒)、细绳、夹子。
教学过程一、导入新课我们已知道:物体运动状态改变时产生加速度,而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关,那么加速度跟物体所受力的大小和物体的质量之间有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题。
二、进行新课(一)牛顿第二定律的内容及表达式教师引导:通过上一节的研究,我们可以看到,小车的加速度可能与它所受的力成正比,与它的质量成反比。
总结大量的事实,可得出牛顿第二定律:1.牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度方向跟作用力的方向相同。
2.表达式:牛顿第二定律可以用比例式来表示,这就是或者。
上述比例式要改写成等式,必须加上比例系数,得,其中k是比例系数。
如果各物理量均选择国际单位制,力的单位用N,质量的单位用kg,加速度单位用m/s2,此时k=1,上式则简化为。
可见,物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量间的单位关系。
牛顿这个单位就是通过牛顿第二定律来定义的:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫做1N。
3.牛顿第二定律的理解:(1)注意统一性:定律中的三个物理量的单位必须统一用国际单位制中的单位,即力用N为单位,质量用kg为单位,加速度用m/ 为单位。
(2)注意矢量性:加速度方向始终和引起这个加速度的外力一致。
(3)注意同时性:加速度和合外力的关系具有同时性,是瞬时对应的关系,有外力,才有加速度,外力不变,加速度不变,外力随时间改变,加速度也随时间改变,外力停止作用,加速度随即消失。
第一册(必修)3.3牛顿第二定律教案
人教版第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律教案
牛顿第二定律
一、教学目标
1.物理知识方面的要求:
(1)掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;
(2)理解公式中各物理量的意义及相互关系;
(3)知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
2.以实验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
3.渗透物理学研究方法的教育。
实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生知道结论是如何得出的;认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
二、重点、难点分析
1.本节的重点内容是做好演示实验。
让学生观察并读取数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。
因此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。
同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能达到掌握方法、提高素质的目标。
2.牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不难。
但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联;牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。
这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。
三、教具
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《牛顿第二定律》教学设计教材分析本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
本节内容首先在上节课实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出牛顿第二定律的数学表达式。
教材目的是要求教师更注重学生思想观念和心理的影响,即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。
教学目标知识与技能:1.能准确表述牛顿第二定律2.能根据对1N的定义,理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F=kma变成F=ma的3、知道牛顿第二定律是针对质点使用的,因此F应指合力。
能从其性质理解定律,理解牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁。
过程与方法:1.经历牛顿第二定律内容和表达式得出的历程,体会物理的科学思想2.通过动手、动脑思考,体会对定律应用的一般思路情感、态度与价值观:在应用牛顿第二定律分析和处理问题的过程中,体会定律在认识自然过程中的有效性和价值。
教学重难点重点:1.牛顿第二定律的内容及理解2.牛顿第二定律的初步应用难点:牛顿第二定律的理解课前准备多媒体、课件、习题、微课、导学案等教学过程一、新课引入[复习旧知]:1、对牛顿第一定律的理解①惯性②力是物体产生加速度的原因2、经历实验探究,得出加速度与力和质量的可能关系二、新课讲解1、牛顿第二定律①内容:物体的加速度的大小与作用力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
②表达式:③理解: 定律的理解 因果性力是产生物体加速度的原因,只要合外力不为零,物体就有加速度 矢量性加速度的方向总是与力的方向相同,对于物体而言加速度的方向与合外力的方向相同 瞬时性 力瞬间产生、变化、消失,加速度同样瞬间产生、变化、消失 m F a ∝kmaF =ma F ∝2、力的单位①在牛顿时代,人类已经有了一些基本的计量标准,但是,还没有规定多大的力作为力的单位。
因此,在表达式中,比例系数k的选取就有一定的任意性,只要是常数,它就能正确表示力、质量、加速度三者之间的关系。
学案牛顿第二定律[学习目标]1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题.[自主学习]一、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成,跟它的质量成,加速度的方向跟作用力的方向.2.表达式:F=,式中k是比例系数,F是物体所受的,当物理量的单位都使用国际单位时F=.二、力的单位1.力的国际单位是,简称牛,符号为.2.“牛顿”的定义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N,即1N= .[课堂探究]一、牛顿第二定律[问题设计]由上一节的探究我们已经知道当小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正,那么小比,即a∝F,当小车所受的力不变时,小车的加速度与它的质量成反比,即a∝1m车的加速度a、小车的质量m以及小车所受的力F的关系是怎样的?小结:[延伸思考]在地面上,停着一辆卡车,你使出全部力气也不能使卡车做加速运动,这与牛顿第二定律矛盾吗?为什么?二、牛顿第二定律的简单应用例1:看书本75页《例题1》和《例题2》及《科学漫步》。
例2:如图1所示,一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平力F=20 N拉物体由A 点开始运动,经过8 s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止.图1求:(g=10 m/s2)(1)在拉力F作用下物体运动的加速度大小;(2)撤去拉力时物体的速度大小;(3)撤去拉力F后物体运动的距离.例3如图2所示,质量为1 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向下的推力F作用时,沿水平方向做匀加速直线运动,求物体加速度的大小.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 图2小结:[当堂训练]1.关于牛顿第二定律,以下说法中正确的是()A.由牛顿第二定律可知,加速度大的物体,所受的合外力一定大B.牛顿第二定律说明了,质量大的物体,其加速度一定小C.由F=ma可知,物体所受到的合外力与物体的质量成正比D.对同一物体而言,物体的加速度与物体所受到的合外力成正比,而且在任何情况下,加速度的方向,始终与物体所受的合外力方向一致2.初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体运动情况为()A.速度不断增大,但增大得越来越慢B.加速度不断增大,速度不断减小C.加速度不断减小,速度不断增大D.加速度不变,速度先减小后增大3.如图3所示,两个人同时用大小分别为F1=120 N、F2=80 N的水平力拉放在水平光滑地面的小车,如果小车的质量m=20 kg,则小车的加速度() 图3 A.方向向左,大小为10 m/s2B.方向向左,大小为2 m/s2C.方向向右,大小为10 m/s2D.方向向右,大小为2 m/s24.书本78页《问题与练习》4、5题5、如图4所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上.现用大小为40 N,与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体,使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).(1)若水平面光滑,物体的加速度是多大?图4(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体的加速度是多大?[课后练习]1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是()A.物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比2.(多选)在牛顿第二定律的表达式F=kma中,有关比例系数k的下列说法中正确的是()A.k的数值由质量、加速度和力的数值决定B.k的数值由质量、加速度和力的单位决定C.在国际单位制中,k等于1D.在任何情况下k都等于13.由牛顿第二定律F=ma可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当用很小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为()A .牛顿第二定律不适用于静止的物体B .桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛观察不到C .推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值D .桌子所受的合力为零,加速度为零4.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F ,当力刚开始作用的瞬间( )A .物体立即获得速度B .物体立即获得加速度C .物体同时获得速度和加速度D .由于物体没有来得及运动,所以速度和加速度都为零5.如图1所示,长木板A 的右端与桌边相齐,木板与桌面间的动摩擦因数为μ,今用一水平恒力F 将A 推出桌边,在长木板开始翻转之前,木板的加速度大小将会( )A .逐渐减小B .逐渐增大C .不变D .先减小后增大图16.如图2所示,位于水平地面上的质量为M 的小木块,在大小为F 、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为( ) 图2A.F MB.F cos αMC.F cos α-μMg MD.F cos α-μ(Mg -F sin α)M7. (多选)在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长度,如图3所示,当旅客看到弹簧的长度变长时,对车厢运动状态的判断可能的是( )A .车厢向右运动,速度在增大 图3B .车厢向右运动,速度在减小C .车厢向左运动,速度在增大D .车厢向左运动,速度在减小8.如图4所示,在沿平直轨道行驶的车厢内,有一轻绳的上端固定在车厢的顶部,下端拴一小球,当小球相对车厢静止时,悬线与竖直方向夹角为θ,则下列关于车厢的运动情况正确的是()A.车厢加速度大小为g tan θ,方向沿水平向左图4B.车厢加速度大小为g tan θ,方向沿水平向右C.车厢加速度大小为g sin θ,方向沿水平向左D.车厢加速度大小为g sin θ,方向沿水平向右9.一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F、方向如图5所示的力去推它,使它以加速度a向右运动.若保持力的方向不变而增大力的大小,则() 图5 A.a变大B.a不变C.a变小D.因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势10.如图6所示,一小球从空中自由落下,当它与正下方的轻弹簧刚开始接触时,它将()A.立即被反弹上来B.立即开始做减速运动图6 C.立即停止运动D.继续做加速运动11.质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则() A.a′=a B.a′<2aC.a′>2a D.a′=2a12.如图7所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A.m g2-a2B.ma 图7 C.m g2+a2D.m(g+a)13.将质量为0.5 kg的小球,以30 m/s的速度竖直上抛,经过2.5 s小球到达最高点(取g=10 m/s2).求:(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力;(2)小球在最高点时的加速度大小;(3)若空气阻力不变,小球下落时的加速度为多大?14.(1)如图8所示,一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑,倾角θ=30°,斜面静止不动,重力加速度g=10 m/s2.求物体下滑过程的加速度有多大?(2)若斜面不光滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=36,物体下滑过程的加速度又是多大?图8。
龙文教育学科教师辅导讲义★★★13.如图所示,一个轻弹簧,B 端固定,另一端C 与细绳一端共同拉着一个质量为m 的小球,细绳的另一端A 也固定,且AC 、BC 与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2,则烧断细绳的瞬间,小球的加速度a 1=______,弹簧在C 处与小球脱开时小球的加速度a 2=_____.【3】答案:1212gsin ,g )(sin sin θθθθ+★★★14.如图所示,斜面倾角为α=30°,斜面上边放一个光滑小球,用与斜面平行的绳把小球系住,使系统以共同的加速度向左作匀加速运动,当绳的拉力恰好为零时,加速度大小为______.若以共同加速度向右作匀加速运动,斜面支持力恰好为零时,加速度的大小为______p .27【5】 答案:g 3,g 33★★★15.如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M ,杆上套有一块质量为m 的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑?【5】答案:g )m M (1F +=μ★★★16.为测定木块与斜面之间的动摩擦因数,某同学让木块从斜面上端自静止起作匀加速下滑运动,如图所示.他使用的实验器材仅限于:①倾角固定的斜面(倾角未知),②木块,③秒表,④米尺.实验中应记录的数据是______,计算动摩擦因数的公式是______.为了减小测量的误差,可采用的办法是______.(1997年上海高考试题)【5】答案:h ,d ,L ,t ;dgt 2L d h 22-=μ;多次测量取平均值的方法★★★17.如图所示,传送带上表面水平运动,可以把质量m =20kg 的行李包沿水平方向送上平板小车的左端.小车的质量M =50kg ,原来静止停在光滑的水平面上,行李包与小车平板间的动摩擦因数是0.4,小车长1-5m .如果传送带将行李包以v 1=2.8m /s 的速度送上小车,问在这种情况下,行李包在小车上相对于平板车滑行的时间是多少?【5】答案:0.5s★★★18.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径,如图所示.(1)当杆在水平方向上同定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍.求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 所需时间为多少(sin37°=0.6,cos37°=0.8)?(2000年上海高考试题)【7】2答案:(1)0.5(2)6gs3g★★★19.如图所示,质发最为0.2kg的小球A用细绳悬挂于车顶板的O点,当小车在外力作用下沿倾角为30°的斜面向上作匀加速直线运动时,球A的悬线恰好与竖直方向成30°夹角.问:(1)小车沿斜面向上运动的加速度多大?(2)悬线对球A的拉力是多大?g取10m/s2.【6】答案:(1)10m/s2(2)N23纵向应用★★★20.如图所示是光滑斜面上由静止开始自由下滑的小球的闪光照片,已知闪光频率是每秒10次,图中AB=2.4cm,BC=7.3cm,CD=12.2cm,DE=17.1cm,据此估算斜面的倾角大小.【5】答案:30°★★★21.如图所示,在光滑水平面上有一密闭水箱,A、B、C三个小球的密度分别为:ρA>ρ水,ρB=ρ水,ρC〈ρ水,均用细线系在水箱中开始时,水箱静止,细线竖直.现用力向右突然拉动水箱,则( ).【3】(A)细线均竖直(B)A线左倾,C线右倾,B线竖直(C)细线均左倾(D)A线右倾,C线左倾,B线竖直答案:B★★★22.在水平地面上有一辆运动的平板小车,车上固定一个盛水的烧杯,烧杯的直径为L,当小车作加速度为a的匀加速运动时,水面呈如图所示,则小车的加速度方向为______,左右液面的高度差h为______.aL答案:向右,g★★★★23.蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳,同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg的质点,在竖直方向上蹦跳的周期为3s,离弹簧网的最大高度为5m,则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为_____N(g取10m/s2).【5】答案:1500★★★★24.如图所示,倾角为α=30°的传送带以恒定速率v=2m/s运动,皮带始终是绷紧的,皮带AB长为L=5m,将质量为m=1kg的物体放在A点,经t=2.9s到达B点,求物体和皮带间的摩擦力.【7】答案:0.8s前7.5N,0.8s后5N★★★★25.如图所示,物体A、B的质量m A=m B=6kg,三个滑轮质量及摩擦均可忽略不计.物体C与物体A用细绳相连,细绳绕过三个滑轮,试问物体C质量为多少时物体B能够静止不动?【7】答案:m C≤2kg★★★★26.如图所示,绳子不可伸长,绳和滑轮的重力不计,摩擦不计.重物A 和B 的质量分别为m 1和m 2,求当左边绳上端剪断后,两重物的加速度.【6】答案:g 4m m )2m m (2a 12121++=,g 4m m )2m m (a 12121++= ★★★★27.如图所示,光滑的圆球恰好放存木块的圆弧槽内,它们的左边接触点为A ,槽半径为R ,且OA 与水平面成α角.球的质量为m ,木块的质量为M ,M 所处的平面是水平的,各种摩擦及绳、滑轮的质量都不计.则释放悬挂物P 后,要使球和木块保持相对静止,P 物的质量的最大值是多少?【12】答案:α≤45°时,不论P 多大,小球均不会翻出.α>45°时,ααcot 1cot )m M (m P -+= ★★★★28.如图所示,一条轻绳两端各系着质量为m 1和m 2的两个物体,通过定滑轮悬挂在车厢顶上,m 1>m 2,绳与滑轮的摩擦忽略不计.若车以加速度a 向右运动,m 1仍然与车厢地板相对静止,试问:(1)此时绳上的张力T .(2)m 1与地板之间的摩擦因数μ至少要多大?【12】 答案:(1)222a g m T +=(2)22211a g m g m a m +-≥μ。
教学准备1. 教学目标知识与技能1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.2.理解公式中各物理量的意义及相互关系.3.知道在国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的.4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.过程与方法1.通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律,体会大师的做法与勇气.2.培养学生的概括能力和分析推理能力.情感态度与价值观1.渗透物理学研究方法的教育.2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣.2. 教学重点/难点教学重点牛顿第二定律的特点.教学难点1.牛顿第二定律的理解.2.理解k=1时,F=ma.3. 教学用具课件4. 标签教学过程一、新课导入1、什么叫物体运动状态的改变?物体运动状态改变的原因是什么?物体运动状态的改变即速度的改变即产生加速度.由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的的原因.2、由此可知加速度与外力有关,那加速度还与什么有关呢?当我们用同样的外力推空车和推满载的车时有什么区别?空车更容易被推动3、由此可猜想加速度还与质量有关.那这些猜想是否正确?如果正确,究竟加速度与质量以及外力又有什么具体关系呢?二、实验探究:加速度与力、质量的关系(一)研究方法:1、"a"与"F"、"m"二个物理量均有关系,应该从何处入手呢?在初中阶段我们研究"欧姆定律"、"导体电阻的影响因素"时都接触到一种方法是?控制变量法2、所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面:一是保证质量不变,探究加速度与外力的关系时;二是保证外力一定,探究加速度与质量的关系时。
最后综合得出加速度与质量及外力的关系。
(二)实验原理:①加速度与外力的关系:用相同的小车(即质量一定),通过增加钩码的数量(即增加物体所受外力F)看小车对应的加速度值。
4.3 牛顿第二定律导学案【学习目标】(1)知道牛顿第二定律的内容并能准确表述(2)理解并会书写牛顿第二定律的数学表达式及分量式。
(3)理解牛顿第二定律的六个性质,并能用六个性质解决物理问题。
(4)知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
【学习过程】(一)牛顿第二定律1、牛顿第二定律的内容:物体的加速度a跟所受的作用力F成,跟物体的质量m成,加速度的方向跟作用力方向。
2、力的单位定义:使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力,叫做1个力的单位。
为纪念科学家牛顿,我们把1个力的单位叫做1牛顿。
即:1牛=1千克·米/秒2 3、数学表达式分量式(二)牛顿第二定律的理解a A = a B =★牛顿第二定律的内涵探究2----学以致用一个物体,质量是2㎏,受到互成120o 角的两个力F 1和F 2的作用,此外没有其他的力.这两个力的大小都是10N ,这个物体产生的加速度是多大? ★牛顿第二定律的内涵探究3----聚焦生活、建立模型 如图所示,一竖直弹簧下端固定于水平地面,小球从弹簧的正上方自由下落到弹簧上端,直至小球下降到最低点的过程中,试分析小球的F 合和a 、v 如何发生变化。
★牛顿第二定律的内涵探究3----学以致用、还原生活如图所示,质量相同的A 、B 两球用细线悬挂于天花板上且静止不动。
两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A 球加速度为____;B 球加速度_____.(三)课后思考1、请观察彩虹圈的实验,试着利用本节的内容解释一下2、牛顿第一定律和牛顿第二定律是什么关系?3、公式a=ΔvΔt和 a=Fm的区别(四)课堂小结三、课后巩固、配套练习1要点辨析(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例。
( )(2)我们用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,可见牛顿第二定律不适用于较小的力。
( )(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系。
( )(4)由牛顿第二定律可知,质量大的物体其加速度一定小。
《牛顿第二定律》教学设计【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程“探究加速度、质量与力的关系”的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力;通过上一节探究加速度与力、质量的关系,知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础,牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起,使前三章构成一个整体,是解决力学问题的重要工具,应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解,全面掌握。
【教学目标】1、知识目标(1)掌握牛顿第二定律的内容和表达式,知道定律的确切含义。
(2)理解牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性(3)掌握应用牛顿第二定律解决简单的实际问题的方法.2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标(1)渗透物理学研究方法的教育。
(2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
(3)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律 【教学难点】牛顿第二定律的应用 【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】【板书设计】一、知识回顾1、控制变量法2、m一定时,a与F的关系(成正比)3、F一定时,a与m的关系(成反比)二、新课过程牛顿第二定律1、内容:2、公式:F=ma力的单位“牛”的定义:1N=1kg.m/s23、牛顿第二定律的特性①因果性,②矢量性,③瞬时性,④相对性,⑤独立性,⑥同一性。
4、牛顿第二定律的应用步骤5、例题分析三、课堂小结拓展提高作业P78练习题4、5。
第三节牛顿第二定律
教学要求:
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;
2、理解公式中各物理量的意义及相互关系。
3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。
主要内容:
牛顿第二定律
1、内容: .
2、公式: .
牛顿第二定律反映了加速度与力的关系
1、因果关系:公式F=ma表明,只要物体所受合力不为零,物体就产生加速度,即力是产生加速度的 .
2、矢量关系:加速度与合力的方向 .
3、瞬时对应关系:表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即产生、变化、消失。
4、独立对应关系:当物体受到几个力的作用时,各力独立的产生与力对应的加速度。
但物体实际表现出来的加速度使物体各力产生的加速度的结果。
力的单位
1、力的国际单位是,根据定义的。
2、当物体的质量为m=1kg,在某力的作用下获得的加速度为a=1m/s,由牛顿第二定律可得,F=ma=,我们就把它定义为1牛顿。
课本例题讲解
随堂练习
1.关于牛顿第二定律的下列说法中,正确的是()
A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定,与物体的速度大小无关
B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方
向无关
C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D.一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,其速度也一定立即变为零
2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是( )
A.物体同时获得速度和加速度
B.物体立即获得加速度,但速度仍为零
C.物体立即获得速度,但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度都仍为零
3.某静止物体受一对平衡力作用处于静止状态,现将其中一个力的方向不变,大小逐渐减小到零后,又逐渐恢复到原来的大小,而另一个力一直保持不变,在此过程中,该物体的速度变化情况是()
A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大
4.上题中,物体加速度变化情况是:( )
A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大
5.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( )
A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
B.由m=F/a可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比
C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比
D.由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得
6.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k 的说法正确的是( )
A.在任何情况下k都等于1B.因为k=1,所以k可有可无
C.k的数值由质量、加速度和力的大小决定
D.k的数值由质量、加速度和力的单位决定
7.由牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个力推桌子没有推动的原因是( ) A.牛顿第二定律不适用于静止的物体
B.桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到
C.推力小于摩擦力,加速度是负值
D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以仍保持静止
8.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3 m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1 m/s2,若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度大小为( )
A.1 m/s2
B.2 m/s2
C.3 m/s2
D.4 m/s2
9.质量为m的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F作用于物体上,物体产生的加速度为a;若作用在物体上的水平拉力变为2 F,则物体产生的加速度( )
A.小于aB.等于aC.在a和2a之间D.大于2a
10.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,做匀速行驶,洒水时它的运动将是( )
A.做变加速运动
B.做初速度不为零的匀加速直线
运动
C.做匀减速运动
D.继续保持匀速直线运动
11.如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放
置的弹簧开始,到弹簧压缩到最大限度的过程中,小球
的速度和加速度如何变化?
12.如图所示,一物块刚好能沿倾角为θ的斜面匀速下滑.若该
物块 以一定的初速度冲上该斜面,则物块沿斜面上滑的加速度大小是
多大?
第11题图 θ
第12题图。