牛顿第二定律

教材内容及分析教材内容及分析 本节内容首先在上节实验课的基础上 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 牛顿第二定律的首要价值因该是确立了力与运动之 间的直接联系 及因果关系 如知道了物体的受力情况 物体的运动状态及其变化就完全确 定了 一 素质教育目标一 素质教育目标 一 知识教学点 一 知识教学点 1 在实验的基础上得出牛顿第二定律 2 掌握公式 物理量的意义 3 学习 应用牛顿第二定律应注意的问题 二 能力训练点 二 能力训练点 1 演示实验总结牛顿第二定律 从定性到定量 对真理进行再发现 培养学生进行实验 研究 总结规律 不断创新的能力 2 掌握实验研究中的控制变量法 三 德育渗透点 三 德育渗透点 通过对实验误差处理 控制变量的学习 培养学生尊重事实 实事求是的美德 二 学法引导二 学法引导 1 以分组实验的方法 让学生带着问题去研究 2 归纳总结 形成规律性认识 三 重点三 重点 难点难点 疑点及解决办法疑点及解决办法 1 重点 成功地完成演示实验 总结出牛顿第二定律 并掌握牛顿第二定律的初步应用 2 难点 物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系 3 疑点 从牛顿第二定律可知 无论怎么小的力都可以使物体产生加速度 可是当用力推一个停 在地面上的较大的物体时 却推不动 这是什么原因呢 这与牛顿第二定律的外延有无矛盾呢 4 解决办法 来源 Z xx k Com 学生分组实验 对实验分析 剖析 讲解例题及用学生讨论等方式加以解决 四 课时安排四 课时安排 1 课时 五 教学过程五 教学过程 教师 加速度与力和质量有关 如果力和质量同时变化 我们无发判断是谁影响加速 度 它与加速度是怎样的具体关系 怎么样研究一个量和两个量之间的关系 学生 控制变量法 教师 我们可以先固定一个量 如固定质量 研究物体加速度和所受力的关系 1 加速度和力的关系 实验 在研究加速度和力的关系时 要先排除质量对加速度的影响 为控制变量 同 学们桌上的小车 两辆车的质量是相同的 请同学们按我在黑板上画的图 图 3 6 将实 验器材装配好 准备做实验 图 3 6 实验 1 打开夹子 让两辆小车同时从静止开始运动 小车走过一段距离后关上夹子 让两车停 下 用直尺量出两小车走过的位移 1 s 2 s 读出砝码盘中两小车所受的力 从数据中精确感 受力与位移的数量关系 启发学生得出s 2 1 a 2 t公式 从而推导出在时间t相同情况下 力与加速度成正比 强调力只产生加速度 而a与 s 成正比 故借助比较小车位移来比较小 车的加速度 同学们研究表明 对质量相同的物体来说物体的加速度跟作用在物体上的力成正比 由 同学写出 1 a 2 a 1 F 2 F 或a F 2 加速度和质量的关系 实验 还用前面装置 在砝码盘上放上相同砝码 提问 为什么这样做 控制变量使力 相等 在一小车上加上砝码 使两小车质量不同 重做上面的实验 测 出位移和质量 得出 小车通过位移与它们的质量成反比 再根据公式s 2 1 a 2 t 得出加速度与质量成反比 即 1 a 2 a 2 m 1 m 3 牛顿第二定律 总结上面的结果 得出牛顿第二定律 即物 体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量 成反比 加速度方向与力的方向相同 A m F 上述比例式要改写成等式 必须加上比例常数 得F kma 选择国际单位制 力的单位 用牛顿 质量的单位用千克 加速度单位用米 2 秒 则k 1 上式则简化为F ma 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 是质量为 1 千克的物体产生 1 米 秒 2加速度的力 叫做 1 牛顿 请同学们想想 若把上述实验中的小车 改为滑块 则摩擦力的影响就不能忽略 小车 将受到拉力及摩擦力的作用 于是牛顿第二定律的另一种表述为 物体的加速度跟物体所受 的合力成正比 跟物体的质量成反比 加速度方向跟合力的方向相同 写成数学表达式为 合 F mama 下面对牛顿第二定律进一步讨论 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 2 s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