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牛顿第二定律教学案例分析 教学目标: 一、知识目标 1理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义; 2知道得到牛顿第二定律的实验过程; 3理解加速度与力和质量的关系。 二、能力目标 培养学生的分析能力、实验能力和解决问题的能力。 三、德育目标 使学生知道物理中的一种研究问题的方法控制变量法 教学重点 1牛顿第二定律的实验过程; 2牛顿第二定律。 教学难点 牛顿第二定律的意义。教学方法讲授法、实验法、归纳法 教学用具两辆质量相同的小车,光滑的水平板(一端带有定滑轮);砝码(一盒),细绳、夹子课时安排2课时 教学过程 一、导入新课 1提问:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生改变的原因是什么? 2引入新课: 通过上节课的学习,我们已知道:物体运动状态改变时产生加速度,而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关,那么:加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题。 二、新课教学 (一)用投影片出示本节课的学习目标: 1理解加速度与力的关系; 2理解加速度与质量的关系 3理解牛顿第二定律的内容。 (二)学习目标完成过程: 1、加速度和力的关系: (1)用多媒体课件演示本节课所用的实验装置,教师进行讲解:图中是两辆质量相同的小车,放在光滑的水平板上,小车的前端各系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里放有数量不等的砝码,使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。 (2)对本次实验中说明的两个问题 1:砝码跟小车相比质量较小,细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。 2:用一只夹子夹住两根细绳,以同时控控制两辆小车。 (3)实验的做法: 1:在两砝码盘中放不同数量的砝码,以使两小车所受的拉力不同。 2:打开夹子,让两辆小车同时从静止开始运动,一段时间后关上夹子,让它们同时停下来。 (4)需观察的现象,观察两辆车在相等的时间里,所发生的位移的大小。(实验现象:所受拉力大的那辆小车,位移大) (5)分析推理: 1:由公式得到在时间t一定时,位移s和加速度a成正比; 2:由实验现象得到:小车的位移与他们所受的拉力成正比。 3:推理得到结论:对质量相同的物体,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,即: (6)巩固练习: 1据得到:要使物体在短时间内速度的改变很大,即加速度很大,就必须给物体提供 。 2竞赛用的小汽车,要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上,他们为什么要装备功率很大的发动机? 加速度和质量的关系: (1)实验装置同上; (2)说明与前次实验的不同。 前一次实验中,我们是保持小车质量不变,而改变小车所受力的大小,来研究加速度和力之间的关系的。 本次实验是使两辆小车所受拉力相同,而在一辆小车上加放砝码的,以增大质量,研究加速度和质量之间关系的。 (3)实验现象: 在相同的时间里,质量小的那辆小车的位移大。 (4)分析推理,得到结论: 在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比,即a1/a2=m2/m1或a 牛顿第二运动定律 (1)综合上述实验中得到的两个关系,得到下述结论: 物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。(2)公式表示:a 或者Fma即:F=kma 1:如果每个物理量都采用国际单位,k1; 2:力的单位(牛顿)的定义:使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。 (3)推广:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述关系可推广为: 物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的放心跟合力的方向相同。即F合ma。 (4)介绍F合和a的瞬时对应关系 1:只有物体受到力的作用,物体才具有加速度。 2:力恒定不变,加速度也恒定不变。 3:力随着时间改变,加速度也随着时间改变。 4:力停止作用,加速度也随即消失。 例题分析(课本例题) (1)学生阅读例题内容 (2)分析: 要求物体的加速度 质量m已知 必须先求F1和F2的合力,而合力的大小可以用作图法求解,也可以用计算法求解。
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