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17_牛頓第二定律教案(新人教必修1)5篇-在線瀏覽

2024-11-03 22:15本頁面
  

【正文】 什么關(guān)系呢?本節(jié)課我們就來研究這個問題。三、德育目標使學生知道物理中的一種研究問題的方法——控制變量法教學重點1.牛頓第二定律的實驗過程;2.牛頓第二定律。第一篇:17_《牛頓第二定律》教案(新人教必修1)牛頓第二定律教學目標:一、知識目標1.理解加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系;2.理解牛頓第二定律的內(nèi)容,知道定律的確切含義;3.知道得到牛頓第二定律的實驗過程。二、能力目標培養(yǎng)學生的實驗能力、分析能力和解決問題的能力。教學難點牛頓第二定律的意義。二、新課教學(一)用投影片出示本節(jié)課的學習目標:1.理解加速度與力的關(guān)系;2.理解加速度與質(zhì)量的關(guān)系3.理解牛頓第二定律的內(nèi)容。(2)對本次實驗中說明的兩個問題a:砝碼跟小車相比質(zhì)量較小,細繩對小車的拉力近似地等于砝碼所受的重力。(3)實驗的做法:a:在兩砝碼盤中放不同數(shù)量的砝碼,以使兩小車所受的拉力不同。(4)需觀察的現(xiàn)象,觀察兩輛車在相等的時間里,所發(fā)生的位移的大小。c:推理得到結(jié)論:對質(zhì)量相同的物體,物體的加速度跟作用在物體上的力成正比,即:a1F1=或a204。b.競賽用的小汽車,要求起動后幾秒鐘內(nèi)速度由零達到60m/s以上,他們?yōu)槭裁匆b備功率很大的發(fā)動機?2:加速度和質(zhì)量的關(guān)系:(1)實驗裝置同上;(2)說明與前次實驗的不同。本次實驗是使兩輛小車所受拉力相同,而在一輛小車上加放砝碼的,以增大質(zhì)量,研究加速度和質(zhì)量之間關(guān)系的。(4)分析推理,得到結(jié)論:在相同的力作用下,物體的加速度跟物體的質(zhì)量成反比,即a1/a2=m2/m1或a∝m3:牛頓第二運動定律(1)綜合上述實驗中得到的兩個關(guān)系,得到下述結(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,且加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同。(3)推廣:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當物體受到幾個力作用時,上述關(guān)系可推廣為: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,加速度的放心跟合力的方向相同。(4)介紹F合和a的瞬時對應關(guān)系a:只有物體受到力的作用,物體才具有加速度。c:力隨著時間改變,加速度也隨著時間改變。4:例題分析(課本例題)(1)學生閱讀例題內(nèi)容(2)分析:190。質(zhì)量m已知190。174。以用作圖法求解,也可以用計算法求解。高考資源網(wǎng) 2006精品資料系列四、作業(yè)課本P53練習二五、板書設(shè)計:236。236。239。1239。239。 237。把Fama改寫成,在F,m,a取國際單位的239。239。238。239。內(nèi)容:物體運動的加速度與合外力成正比,與質(zhì)量成反比,且239。239。F合和a的方向關(guān)系239。1N=1kgm/s2239。237。物理意義:239。239。238。238。(2)知道牛頓這個單位的得出,知道國際標準單位制(3)能初步運用牛頓第二定律結(jié)合運動學公式解決知力求運動和知運動求力的問題。感悟控制變量法、圖像法等科學研究方法的應用。教學重難點:牛頓第二運動定律的探究與運用教學方法:實驗探究法、圖像法、控制變量法媒體應用: 1——演示實驗:兩輛小車、帶滑輪的長木板、細線、鐵夾、砝碼2——學生分組實驗:小車、帶滑輪的長木板、細線、打點計時器、砝碼、天平教學過程:考慮到實驗室安排不過來,將這部分內(nèi)容分成幾個課時,第一課時用演示實驗(或視頻)先得出規(guī)律,解決單位制問題;第二課時再引導學生設(shè)計分組實驗方案,進行分組實驗;第三課時解決牛頓第二定律的應用問題。外力大,物體就比較快發(fā)生運動狀態(tài)的改變,慣性大——也就是質(zhì)量大,物體運動狀態(tài)的改變就比較慢。所以我們可以發(fā)現(xiàn),在加速度、質(zhì)量和力之間存在有一定的關(guān)系。那么能不能找到一個函數(shù)表示式來表述這三個量的關(guān)系呢?大家可以先猜想一下,它們大概是什么函數(shù)關(guān)系。這時要強調(diào)要證明這些關(guān)系,需要定量測量。教師在肯定學生回答的基礎(chǔ)上請學生畫出設(shè)計的裝置圖。讓學生討論該實驗存在的問題??墒悄Σ亮€未知。運動中的彈簧秤也不好讀數(shù)。對前一個問題:一種思路是測出滑動摩擦力——(把小車用彈簧秤系在固定物上,抽出小車下的木板,此時彈簧秤拉力與木板對車的動摩擦平衡),利用滑動摩擦力大小只與壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān),改變水平拉力時不改變摩擦力,所以合力還是可以測出來的。綜合以上方案提出分組實驗的設(shè)計。演示實驗:分組實驗需要大量的時間處理實驗數(shù)據(jù)。裝置基本同前,在不要求太準確實驗的前提下,我們可以忽略摩擦力,并且用簡單粗略的方法比較加速度。車的運動遵循運動學公式s=12at,因此說明了車的加速度之比為1:2;可見車的加速度與外力成正比; 2 我們再用兩輛質(zhì)量比為1:2的小車,另一端掛一樣質(zhì)量的鉤碼,發(fā)現(xiàn)車的位移比為2:1,說明加速度比為2:1,即加速度與質(zhì)量成反比。這就是牛頓第二定律。F,或者F=kma,其中K為比例系數(shù)。我們知道,在國際單位制種,力的單位是牛頓。所以1牛頓=1千克米/,質(zhì)量單位為千克,加速度單位為米每二次方秒,牛頓第二定律的公式就是F=ma。掌握牛頓第二定律,還要注意以下幾點:1是可能同時又多個力作用在物體上,每個力都會迫使物體改變運動狀態(tài),但最終物體的運動狀態(tài)改不改變,改變的快慢取決于所有力的合力,所以大家記公式時要記F合=ma。2是力和加速度都是矢量,都有方向。而且確定了它們之間的方向關(guān)系。3是這個公式是瞬時性的,也就是說一旦作用在物體上的力發(fā)生改變,加速度立刻就隨著發(fā)生變化了,當然,由于慣性,速度并不會瞬間突變。鞏固練習:質(zhì)量為10Kg的鐵塊,放在光滑的水平面上,在大小為30N的水平推力作用下,它產(chǎn)生多大的加速度?如果水平面不光滑,那鐵塊又產(chǎn)生多大的加速度?推動后撤掉推力,鐵塊減速時的加速度是多少?方向向?2力學單位制:如果我們把力用牛頓做單位,質(zhì)量用克做單位,而加速度用厘米/秒做單位,那么牛頓第二定律的式子就不是F=ma了,而要有一個系數(shù)。比較長度單位,有米、厘米、市尺、英里、海里等各種形式。所以我們必須了解單位之間的關(guān)聯(lián)。其中國際單位制是比較科學完善的,我們高中物理所學的所有公式都采用國際標準單位制——SI制。所以其他物理量稱為導出物理量,導出物理量的單位稱為導出單位。也就是1千克米/秒。如壓強單位:1帕斯卡=1牛頓/米=1千克/米秒 而厘米和克則屬于另一套單位制??梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)表格,也可以通過圖像,圖像法比較直觀。證明加速度與合力成正比,只要在車的質(zhì)量不變的前提下,改變細線一端的鉤碼質(zhì)量來改變拉力,測量不同拉力情況下的加速度,用加速度和拉力的數(shù)據(jù)描點,證明點基本在一條過原點的直線上即可。實驗注意事項:——本實驗中是用重力的下滑分量來平衡摩擦力的。否則支持力改變,摩擦力就變了,平衡就被破壞了,這樣拉力就不會是合力了。但是事實上由于繩長不變,車在加速下滑時,鉤碼是不可能靜止也不能勻速的,鉤碼的重力一定也比細線的拉力大。所以這個實驗要在鉤碼質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量的條件下作。再測三組加速度。作業(yè)——完成實驗報告。應用牛頓第二定律解決問題,可以分為兩大類。我們簡稱為“知力求運動”。這一類簡稱為“知運動求力”。這兩類問題,各舉一例。這樣得到的合力已經(jīng)包含正負號。如果合力是負的,加速度就是負的,與速度反向,說明物體減速;如果合力是正的,與速度同向,說明物體加速。普通高中課程標準實驗教科書物理必修1(魯科版)福州格致中學顏有虹教案指出如果公式中的物理量全都轉(zhuǎn)換為國際標準單位制,那么求出的物理量肯定也是國際標準單位制中的單位。:(1)如圖所示,質(zhì)量為4 kg的物體靜止于水平面上,物體受到大小為20 N,與水平方向成30176。,一質(zhì)量為2kg的小物體(大小不計)從斜面頂端A點由靜止開始下滑,如圖所示(g取10 m/s)(1),求小物體下滑到斜面底端B點時的速度及所用時間.(2)若給小物體一個沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面勻速下滑,則小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ是多少? 解析:(1)以小物體為研究對象,其受力情況如圖3—6—5所示,建立直角坐標系,把重力G沿x軸和y軸方向分解:G1=mgcosq,G2=mgsinq小物體沿斜面即x軸方向加速運動,設(shè)加速度為a,則ax=a,物體在y軸方向沒有發(fā)生位移,沒有加速度則ay=0,由牛頓第二定律得, 所以2Fx=G2Fm=maxFy=FNG1=maymgsinqFm=maFN=mgcosq又Fm=mFNmgsinqmmgcosq=g(sinqmcosq)所以 m=10180。180。)m/s2=,所用時間為t,小物體由靜止開始勻加速下滑, 由vt=v0+2as得v=222as=2180。10m/s=(魯科版)福州格致中學顏有虹
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