3.3 牛顿第二定律

3.3 牛顿第二定律【教学目标】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，知道公式的确切含义；3知道得到牛顿第二定律的实验过程;4. 培养学生的实验能力、分析总结能力和解决问题的能力;5. 知道控制变量法.【重点难点】【教学方法】 实验法(控制变量法) 、归纳法【教学用具】 【教学过程】一、加速度和力的关系（控制质量不变）：1、实验装置：两辆质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。2、两点说明（1）砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。（2）用一只夹子夹住两根细绳，以同时控制两辆小车。3、实验方法： a.在两砝码盘中放不同数量的砝码，使两小车所受的拉力不同。 b.打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。 c.比较两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小. 结果： 所受拉力大的那辆小车，位移大、分析推理： a.由公式得到在时间t一定时，位移s和加速度a成正比； b.由实验结果得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比；、结论：对质量一定的物体，加速度跟作用在物体上的力成正比，即： 二、加速度和质量的关系（控制外力不变）1、实验装置(同上)2、实验方法使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量，研究加速度和质量之间的关系。3、实验现象： 在相同的时间里，质量小的那辆小车的位移大。、分析推理，得到结论： 在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即 或 三、牛顿第二运动定律1、内容： 物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。2、公式表示：或者Fma 即：Fkma 如果每个物理量都采用国际单位，则k1。、力的单位（牛顿）的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1N，即1N1kgm/s2。、当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。即F合ma、对牛顿第二定律的理解（1）同体性：是指F合、m和a都是对于同一个物体而言的。（2）矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的方向取决于合外力的方向，牛顿第二定律公式是一个矢量式。（3）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化。（4）独立性：是指作用在物体上的每个力都独立地产生各自的加速度，与物体是否受其他力的作用无关，我们常称之为力的独立作用原理。合力的加速度即是这些加速度的矢量和。、用牛顿第二定律解题时对物体受力的处理方法：（1）合成法（平行四边形定则）：（2）正交分解法：【课内练习】【例1】关于牛顿第二定律，下列说法正确的是 ( )A根据Fma可知，只要有力作用在物体上，物体就一定能产生加速度B在mF/a中，F是指物体所受外力的合力，简称合外力C根据mF/a，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比D物体的运动方向一定跟合外力的方向相同【例2】从牛顿第二定律可知，无论怎样小的力作用在物体上都可以使物体产生加速度，可是当我们用较小的力去推很重的放在地上的箱子却推不动，这是因为 （ ）A推力小于静摩擦力B箱子有加速度，但很小，不易被察觉C推力小于箱子的重力D箱子所受的合力仍为零 【例3】教材P52例题 分析： 如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解，F1的两个分力为： F2的两个分力为：F1y和F2y大小相等