《牛顿第二定律》ppt1

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  • 更新时间: 2017/9/13 17:15:32
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  §3-3、牛顿第二定律(第一课时)
  桥东中学    吴水炎
  教学目标:
  1.理解加速度与力和质量的关系;
  2.理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义;
  3.知道得到牛顿第二定律的实验过程。
  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
  实验法、讲授法、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),钩码若干,细绳、夹子、多媒体演示课件
  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。
  下面请同学阅读课本第50页演示实验内容,怎样进行定量地研究加速度与力和质量的关系?
  二、新课教学
  1、加速度和力的关系:
  (1)对本次实验中说明的两个问题
  a: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。
  b:用一只夹子夹住两根细绳,以同时控制两辆小车。
  (2)实验的做法:
  a:挂上数量不同的钩码,以使两小车所受的拉力不同。
  b: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。
  (3)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)
  表一、
    m/g  F/N  S/cm
  甲  200  0.2  
  乙  200  0.1  

  (4)分析推理:
  a:由公式得到在时间t一定时,位移s和加速度a成正比;  a1/a2 =s1/s2 =2/1     又  F1/F2=2/1    ∴a1/a2 =F1/F2     
  b: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:
      即a∝F
  2.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,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。
    m/g  F/N  S/cm
  小车甲  400  0.1  
  小车乙  200  0.1  

  (4)分析总结: ∵s1/s2 =1/2  ∴ a1/a2=1/2  又m1/m2=2/1  ∴ a1/a2=m2/m1 
  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∝
  3.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F∝ma
  即:F=kma
  根据力的单位(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。所以如果每个物理量都采用国际单位,k=1。即F=ma
  (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,加速度的方向跟合力的方向相同。即F合=ma。
  (4)牛顿第二定律的性质
  a:瞬时性:加速度和力的关系是瞬时对应, a与F同时产生,同时变化,同时消失;
  b:矢量性:加速度的方向总与合外力方向相同。
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