2022年高一物理 第2單元 牛頓第二定律學案

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1、2022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量的關系; 2.理解牛頓第二定律的內容,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

2、?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)改變時產生加速度,而產生的加速度又和物體的質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

3、 a:砝碼跟小車相比質量較小,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:由實驗現象得到:小車的位移與他

4、們所受的拉力成正比。 c:推理得到結論:對質量相同的物體,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.據得到:要使物體在短時間內速度的改變很大,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,以增大質量,研究加速度和質量之間關系的。 (3)實

5、驗現象: 在相同的時間里,質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:使質量為1千克的物體產生1m/s2的加速度的力叫做1牛頓。

6、 (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)學生閱讀例題內容 (2)分析: 要求物體的加速度質量m已知必須先求

7、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,F1x和F2x的方向相同,所以: 已知合力F合和質量m,據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:

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