高一物理新教材第三章第三节 牛顿第二定律
一教学目的:
1.理解加速度与力的关系,知道这个关系建立的实验过程.
2.理解加速度与质量的关系, ,知道这个关系建立的实验过程.
3.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律的表达式的物理意义.
3.会用牛顿第二定律公式解决实际问题.
4.知道国际单位制中力的单位牛顿是如何定义的.
二重,难点点拨
1.牛顿第二定律是动力学核心规律,是本章重点和中心内容,在力学中占有很重要的地位.牛顿第二定律是实验规律,实验采用"控制变量法"来研究:⑴保持物体的质量不变,改变物体所受的外力,测量物体在不同外力作用下的加速度,发现a∝F;⑵保持物体所受外力不变,改变物体的质量,测量相同外力作用下不同质量物体的加速度,发现a∝1/m,在此基础上,若F,m都发生变化的情况下,则有a∝F/m ,这就是牛顿第二定律."控制变量方法"是一种常用科研方法.要在教学中着力介绍.
2.实验中认为绳拉小车的力等于挂在绳上砝码的重力(包括砝码盘).这是有条件的,即小车的质量远大于砝码和砝码盘的质量.这是连接体问题,在此不进行讨论.
3.该实验是探索规律的实验,为了使同学们初次体会怎样由实验总结规律,建议有条件的学校教师可以用《牛顿第二定律实验课件》演示,而学生进行分组实验.通过学生自己动手,自己观察,自己分析总结得出结论,效果会更理想.
4.牛顿第二定律的理解应注意四点:⑴力是产生加速度的原因,两者间存在因果关系;⑵力的方向就是加速度的方向,两者间存在矢量对应关系;⑶若力是变化的,则产生的加速度也是变化的,两者间存在瞬时对应关系;⑷牛顿第二定律只适用于研究宏观物体,低速运动问题,同时所用参照系是惯性参照系,即只适用于对地面静止或作匀速直线运动的参照系,a是相对地面的加速度.
5.1N的定义:使质量为1Kg的物体产生1m/s2 的加速度所需要的力.即1N=1Kg m/s2 .这样,牛顿第二定律就可表达打方程F=ma .
三教学器材
北京金洪恩课件《牛顿第二定律实验》,书本中演示《牛顿第二定律》器材增至学生分组实验数量.
四教学过程
【谈话引入】上节学习物体运动状态的改变.什么是物体运动状态的改变呢 物体运动状态的改变的难易程度与哪些因素有关 请同学们举例说明.
下面请同学阅读课本第50页演示实验内容,怎样进行定量地研究加速度与力和质量的关系
【课件演示】演示前设问:
实验原理是什么 采用何种科研方法
实验中要观察什么现象 记录哪些数据
根据数据分析得出什么结论
演示过程:取两个质量相同的小车,放在光滑水平板上,绳的另一端跨过定滑轮,各挂一个盘,盘里分别放着数目不等的砝码,使两个小车在拉力作用下做加速运动.拉力大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重量.小车质量和力的大小,可以通过增,减砝码来改变,车的后端也分剔系上绳,用一只夹子夹住两根细绳,用以同时控制两辆小车,使他们同时运动和停止.
实验分两步进行:
⑴研究质量一定(控制变量方法),加速度和力的关系.
要求列表计录数据
m/g
F/N
S/cm
小车甲
250
20
80
小车乙
250
10
40
分析总结:F1/F2=2/1 s1=a1t2/2 s2=a2t2/2 a1/a2 =s1/s2 =2/1 a1/a2 =F1/F2 ,即a∝F
⑵研究力一定(控制变量方法),加速度与质量的关系.
列表计录:
m/g

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