《2015-2016学年人教版必修1牛顿第二定律教案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016学年人教版必修1牛顿第二定律教案.doc（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 牛顿运动定律 3 牛顿第二定律【课前准备】【课型】新授课 【课时】1课时【教学目标】知识与技能1.能准确表述牛顿第二定律2.能根据对1N定义，理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F = kma 的3.知道牛顿第二定律是针对质点使用的，因为关系式中的F应是质点所受的合力能从同时性、矢量性等方面深入理解牛顿第二定律，理解为什么说牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁过程与方法1. 过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律2.培养学生的概括能力和分析推理能力情感态度与价值观1. 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2. 通
2、过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣教学重点、难点：教学重点牛顿第二定律应用教学难点牛顿第二定律的意义教学方法：探究、讲授、讨论、观察、思考、归纳【教学过程】【新课导入】【问题】通过上一节课的实验，我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?【回答】当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比【问题】当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?【回答】当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比【问题】当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样
3、的关系呢?【新课教学】3 牛顿第二定律一、牛顿第二定律【总结】通过上一节课的实验，再一次证明了：物体的加速度大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同这就是牛顿第二定律【问题】如何用数学式子把以上的结论表示出来?【回答】 或者【问题】如何把以上式子写成等式?【回答】需要引入比例常数k【解说】可以把上式再变形为【说明】F指的是物体所受的合力.二、力的单位【过渡】前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m/s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kgm/s2可见，如果各量都采用国际单
4、位，则k=1，【总结】牛顿第二定律的数学表达式【问题】牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何?【回答】质量m是标量，没有方向合力的方向与加速度方向相同我们说牛顿第二定律具有同向性【总结】力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性、同体性、独立性等几个特点： 1.矢量性.物体加速度的方向与物体所受合外力的方向永远相同，时刻相同，合外力的方向即为加速度的方向. 2.瞬时性.加速度矢量与合外力矢量之间的正比关系具有瞬时性，即某时刻的合外力对应着某时刻的加速度，所以它适合解决物体在某一时刻或某一位置力和运动关系的
5、问题.同时还表明物体只要一受到合外力作用，物体立即产生加速度；合外力消失，加速度也立即消失. 3.同体性：a=各量都是属于同一物体的，即研究对象的统一性. 4.独立性：F合产生的a是物体的合加速度，x方向的合力产生x方向的加速度，y方向的合力产生y方向的加速度.牛顿第二定律的分量式为Fx=max,Fy=may.【例题1】某质量为1 100 kg的汽车在平直路面上试车，当达到100 km/h的速度时关闭发动机，经过70 s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大？（假定试车过程中汽车受到的阻力不变）【解析】在试车第一阶段，汽车做匀变速运动， V0=
6、100 km/h=27.8 m/s ，t=70 s v=0 m/s由牛顿第二定律可得汽车的加速度：汽车受到的阻力为：在重新起步并加速后，汽车除了受到上述阻力外，还受到牵引力F，汽车所受的合力为：由牛顿第二定律可得汽车的加速度：加速度是矢量，方向与合外力方向相同【总结】牛顿第二定律应用时的一般步骤. 1.确定研究对象. 2.分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图. 3.求出合力.注意用国际单位制统一各个物理量的单位4.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解.【例题2】光滑水平桌面上一个物体，质量是 2 kg ，受到互成120角的两个力 F1 和 F2 的作用这两个力的大小都是
7、 10N ，这个物体产生的加速度是多大？【分析】牛顿第二定律中F合是指合力而言，本题中物体受到两个互成角度的力，解题时可以先对力进行合成或者分解到坐标轴上求得合力后利用牛顿第二定律求解加速度【解析】对物体进行受力分析，求和 的合力把力分别沿x轴和y 轴的方向进行分解，它们的分立为 和 在y 轴方向的两个分力和大小相等、方向相反平衡合力为零，在x 轴方向的两个分力和方向相同，这两个力的合力就是和 的合力，即由牛顿第二定律 得【说一说】质量不同的物体，所受的重力不一样，他们只有下落时加速度却是一样的你怎么解释？【点拨】一个质量为m的物体受到的重力G=mg它自由下落时加速度为：a=G/m （根据牛顿
8、第二定律F=ma，自由下落时合外力F=G）G=mg，a=mg/m，把m约掉，所以a=g自由下落时物体的加速度与质量没关【科学漫步】用动力学方法测质量在动力学问题中，如果知道物体的受力情况和加速度，也可以测出物体的质量，就是说，质量可以用动力学的方法来测定下面是用动力学的方法测定质量的一个有趣的题目，希望同学们好好研究一下1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验实验时，用双子星号宇宙飞船m1，去接触正在轨道上运行的火箭组m2，接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速推进器的平均推力F等于895 N，推进器开动7 s，测出飞船和火箭组的速度改变是0.91 m
9、/s已知双子星号宇宙飞船的质量m1=3400 kg求火箭组的质量m2 是多大推进器的推力使宇宙飞船和火箭组产生的加速度根据牛顿第二定律F=ma=(m1+m2)a得实际上，火箭组的质量已经被独立地测出实验的目的是要发展一种技术，找出测定轨道中人造卫星或其他物体的未知质量的方法先已测出火箭组的质量为3 660 kg，因而实验误差不大于5%正好在预期的误差范围之内【课时小结】本节课主要学习了这节课我们学习了牛顿第二定律：Fma牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性牛顿第二定律解决问题的一般方法【布置作业】课本P78 1,2,3,4,5【板书设计】3 牛顿第二定律一、牛顿第二定律内容：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.加速度的方向跟合外力的方向相同二、力的单位表达式 F=ma对牛顿第二定律的理解：矢量性 瞬时性 同体性 独立性【教学后记】牛顿第二定律的内容、比例式本身较简单，但对牛顿第二定律深层理解和具体应用对学生来说有一定困难.本节课是通过多举有针对性的实例，通过对实例的细致分析来突破这些困难的.精讲多练，注重总结归纳是本教学设计的特点
