高中物理 第四章 3牛顿第二定律教案 新人教版必修1.doc

牛顿第二定律
教学目标
二、教学重点
对牛顿第二定律的理解,掌握及简单应用
三、教学难点
对牛顿第二定律瞬时性和矢量性的确切理解。
教学过程
物体运动状态的改变需要有力的作用,物体运动状态改变的快慢(加速度),不仅与物体所受力有关,还与物体的惯性有关,牛顿第二定律揭示了加速度与质量的关系。
加速度与力和质量的关系
【演示】如图3-3-1所示的实验装置,取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘,盘里分别放着不等的砝码,使两个小车在拉力作用下做加速运动,拉力F的大小可以认为等于砝码的(包括砝码盘)的重量。小车的质量和F的大小,可以通过增减砝码来改变,车的后端也分别系上绳。用一只夹子夹住两根细绳,以同时控制两两小车,使它们同时运动和停止运动。
夹子
小车
小车
F1
F2
图3-3-1
加速度和力的关系
⑴研究前提:物体的质量保持一定。
⑵演示过程及测出的数据。(参考)
小车质量m/kg
作用力F/N
相等时间t内位移s/m
小车1

20

小车2

10

⑶结论:m一定时,,由及,即
加速度和质量的关系
⑴研究前提:物体所受的作用力一定
⑵演示过程及测出的数据(参考)
小车质量m/kg
作用力F/N
相等时间t内位移s/m
小车1
0. 500
20

小车2

20

⑶结论:F一定时,,由及,即
牛顿第二定律
牛顿第二定律的表述:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
牛顿第二定律的数学表达式表述:
,,写成等式为F=kma
比例系数k与式中物理量单位的选取有关,若各量单位均用国际单位制中单位,则
k=1。
⑴ 1牛顿(N)力的规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N。
⑵牛顿第二定律:F=ma(各量用国际制单位)
对牛顿第二定律的深层理解
⑴同体性:是指F合、m和a都是对于同一个物体而言的。
⑵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。
牛顿第二定律的进一步表述:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量
成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
⑶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方向同步变化。
⑷独立性:是指作用在物体上的每一个力都将独立地产生各自的加速度,与物体是否受其它作用无关,我们称之为力的独作用原理。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的一般方法和步骤:
⑴确定研究对象
⑵进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图
⑶建立坐标系,即选取正方向,根据定律列方程
⑷统一已知量单位,代值求解
⑸