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2019-2020年高一物理 第2單元 牛頓第二定律學案 教學目標： 1．理解加速度與力和質(zhì)量的關系； 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。 教學重點 1．牛頓第二定律的實驗過程； 2．牛頓第二定律。 教學難點 牛頓第二定律的意義。 教學方法 實驗法、講授法、歸納法 教學用具 兩輛質(zhì)量相同的小車，光滑的水平板（一端帶有定滑輪）；砝碼（一盒），細繩、夾子 課時安排 2課時 教學過程 一、導入新課 1．提問：什么是物體運動狀態(tài)的改變？物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因是什么？ 2．引入新課： 通過上節(jié)課的學習，我們已知道：物體運動狀態(tài)改變時產(chǎn)生加速度，而產(chǎn)生的加速度又和物體的質(zhì)量及所受力的大小有關，那么：加速度跟物體所受力的大小及物體質(zhì)量之間有什么關系呢？本節(jié)課我們就來研究這個問題。 二、新課教學 1、加速度和力的關系： （1）用投影片出示本節(jié)課所用的實驗裝置，教師進行講解：圖中是兩輛質(zhì)量相同的小車，放在光滑的水平板上，小車的前端各系上細繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里放有數(shù)量不等的砝碼，使兩輛小車在不同的拉力下做勻加速運動。 （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。 b：用一只夾子夾住兩根細繩，以同時控控制兩輛小車。 （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。 b：打開夾子，讓兩輛小車同時從靜止開始運動，一段時間后關上夾子，讓它們同時停下來。 （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。（實驗現(xiàn)象：所受拉力大的那輛小車，位移大） （5）分析推理： a：由公式得到在時間t一定時，位移s和加速度a成正比； b：由實驗現(xiàn)象得到：小車的位移與他們所受的拉力成正比。 c：推理得到結論：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： （6）鞏固練習： a．據(jù)得到：要使物體在短時間內(nèi)速度的改變很大，即加速度很大，就必須給物體提供 。 2：加速度和質(zhì)量的關系： （1）實驗裝置同上； （2）說明與前次實驗的不同。 前一次實驗中，我們是保持小車質(zhì)量不變，而改變小車所受力的大小，來研究加速度和力之間的關系的。 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)量之間關系的。 （3）實驗現(xiàn)象： 在相同的時間里，質(zhì)量小的那輛小車的位移大。 （4）分析推理，得到結論： 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∝ 3：牛頓第二運動定律 （1）綜合上述實驗中得到的兩個關系，得到下述結論： 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。 （2）公式表示： a∝或者F∝ma 即：F=kma a：如果每個物理量都采用國際單位，k＝1； b：力的單位（牛頓）的定義：使質(zhì)量為1千克的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力叫做1牛頓。 （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。即F合＝ma。 （4）介紹F合和a的瞬時對應關系 a：只有物體受到力的作用，物體才具有加速度。 b：力恒定不變，加速度也恒定不變。 c：力隨著時間改變，加速度也隨著時間改變。 d：力停止作用，加速度也隨即消失。 4：例題分析（課本例題） （1）學生閱讀例題內(nèi)容 （2）分析： 要求物體的加速度質(zhì)量m已知必須先求F1和F2的合力，而合力的大小可以用作圖法求解，也可以用計算法求解。 （3）用投影片展示解題過程： 如圖所示，建立平面直角坐標系，把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解F1的兩個分力為： F2的兩個分力為： F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F(xiàn)1x和F2x的方向相同，所以： 已知合力F合和質(zhì)量m，據(jù)F合＝ma，即可求得： 三：小結 1：本節(jié)課的研究方法——控制變量法 2：牛頓第二運動定律確定了a和F之間的大小關系，也確定的a和F的方向關系 3：求解合力時，可采用建立平面直角坐標系，將各個力沿x軸和y軸分解，最后求合力的方法。 四、作業(yè) 課本P53練習二 五、知識回顧：