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1、-飞平顿运动定律.乐顿第一岩律一、敏学目标1.物理知识方面的要求:广二1(掌提牛顿第二定律的文字内容和数学公式;(2)理解公式中各物理量的意义及相互关系;(3)知道在国际单位制中力的单位“小顿“是怎样定义的。2.以实验为基础,通过观察、测量、归纳得剑物体的加速度跟安的质量及所受外力的关系,进而总结出小顿第二定律。培养学生的实验能力、概挂能力和分析推理能力。3.渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物休的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生知道结论是如何得出的;认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。2Ty-一、重点、难点分析P口心L.本节的重点内容是
2、做好演示实验。让学生观察些读取数据,从而有说服力地归纳出a与F和n的关系,即可颂理成章地得出牛顿第二定律的基本关怡系式。囚此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时,也只有讲添实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能达到掌掌方法、提高素质的目标。2.个顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不隽。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联;牧固掌掌定律的物理意义和广泛的应用前景,河学生李说是较困难的。这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固绊习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。三、教具小车、木板、滑艳、铭码、投影
3、仪。志HyP四、主要教学过程麦(一引入新课3由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因,加速度与力有关。画牛顿第一定律还可知:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?我们通过实验来探求。麝苎、_r窈(二)教学过程设计1,实验设计(D启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变),4受力?时加速度为零一受力后加速度不为零一受力越大则加速度越大。用同样的力(使不变)作用于不同物
4、体一质量小的易被拉动一质量越小加速度越大。就是说,在研究三个变量的关系时,要使其中一个量不变,危控制变量的方法。(2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种,如利用打点计时器、分析纸茵等,这些方法较精确但费时一寻找一种用其宁物理量直观反应加速度大小的办法一由气心人7甙运写虹字蜚式s二鲁濉可卷在相同时间内性移与加速庞或正比-口孔-心我们的实骏就是由一个小车在粘同时间内的位移来反咏加违度大小踏力和质量的关系4()实验装置【一一、e一Hxs一万团1E实验采用必修木所述装置稍加改进。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金届环以控制线绵位置不使脱落;另外通过环a将两绳合并在一起可直接用
5、手操作,以避免铁夹操作的困难。这样蛛然增大了阻力,但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。T-N-c3实验过程切当(0加速度跟力的关系5使用两个相同的小车,满足mzm;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码,使Fr=Fo。将二小车拉至同一起点处,记下位置。放手后经一段时间使二小车同时停止,满足时间t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)表1第一次第二次m/kgRANs/mF/Nsy/m蓦小020.20.32|0.3|0.31车1小10.210.10.150.110.10午2yen口013陶p遣张一2一-盅取明曰一0口1力白05口T白000比较可得,圭误差允诊的苔围
6、内,aeeF。(2)加速度跟质量的关紫将小车L上加0.2kg砝码,使=2ms二小车前面绳竞都挂一个钧码,体P=Fo。将二小车拉巫同一起点处放开经一段时间使其同时倩止,读出各小车位移记入表2(投影)东第一次第二次日ANm/kgs/mm/kg_s/m小车10-110-4I0-15【小车|0-.1|0.2|D-31心H亨可意z一支怀巴Eeu1baots待aoc一相CupgpnmeamGy飞4,定律导出沥妻0由上违宣验绪果,arcF,ac-一可待tt牺体的加连度踩作用力成正比,跟物体的质量成反比,卵牛顿第二定律的基本关系。写成数学表泓成为tn一或Scru。(2)上式可写为等武P=kma,式中k为比例常
7、数。如果公式中的物理量选择合适的单位,就可以使k-1,则公式更为简单。在国际单位制中,力的单位是牛顿,牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律米定义的:使质量是Ikg的物体产生Ln/s的加速度的力为IW,卵1NLKg/s可见,如果都用国际单位制中的单位,就可以使k=Ll,那么公式则简化为F=ma,这就是牛顿第二定律的数学公式。r、_卖已亡(3)当物体受到儿个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这肘孽F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一航的表述是:1物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,路物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。数学公式是:Fsmaa5.定律的理解小顿第二定律是山物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但甾力的独立作用原理可推广到儿个力作用的情况,以及应川于变力作用的树一瞳时。还应注意到定律表述的塔后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就是说,定律具有矢量性、瞳时性和独立性,所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:
