1、牛顿第二定律教案教学目的掌握牛顿第二定律相关知识;了解控制变量法,培养学生动手实验能力和分析概括知识的能力。教学用具牛顿第二定律验证器、砝码、多媒体课件重点难点重点:牛顿第二定律的知识及其应用;难点:实验演示的操作。教学过程一、复习引入:1、我们讲了牛顿第一定律,它的内容是什么呢?多媒体课件演示:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。也就是说,没有外力作用时,物体保持原来的状态,静止的保持静止、运动的保持匀速运动。那如果有外力作用呢?(引导回答)有外力作用-状态改变-速度改变-有加速度产生。在上节课中我们还讲了:质量是物体惯性大小的量度,质量越大的,状态越
2、难改变。这就涉及到三个物理量:力、加速度和质量,三者之间到底有何关系呢?我们这节课就来研究它。二、进行新课1、实验介绍实验是我们掌握物理知识的一个重要途径,今天就利用实验来帮助我们解决这个问题。F、m、a三者都是变量,在研究此类问题时,我们先使其中一个量保持不变,来研究另外两个量的关系,这就是控制变量法。(1)原理:F可以用弹簧秤测量,m可以用天平测量,那加速度呢? a=(S2-S1)/T2测量加速度的方法: a=(Vt-V0)/t2 S= V0t+at2/2- S= at2/2-a=2S/t2 (2) 设计在光滑的导轨上放一量小车,一端系有细绳,绕过定滑轮后吊着砝码,砝码质量远小于小车质量。
3、受到恒力作用的小车做匀速直线运动,有S= V0t+at2/2- S= at2/2-a=2S/t2,为了便于比较,我们取两个小车做双轨实验。当时间t相同时,有a1/a2=S1/S2。(3)实验操作(1)平衡摩擦力;将两辆质量相同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量不同的砝码;利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。(4)实验操作(2)将两辆质量不同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量相同的砝码。利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。2、实验结论m一定时,F与a成正比;F一定时,m与a成反比。3、牛顿第二定律内容:物体的加速度与力成正比,与质量成反比。公式:F=Kma;注
4、:取国际单位时,K等于1。平衡摩擦力分析(导出)牛顿第二定律更一般的表述:物体的加速度与合外力成正比,与质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。三、本节小结四、例题示范和课堂练习(学生讨论,老师引导)(1)下列说法中正确的是:(A)物体的加速度与质量成反比,与合外力成正比。(B)物体的加速度方向与合外力保持一致。(C)在公式F=Kma中,K始终等于1。(D)将轨道稍稍倾斜是为了平衡摩擦力。(2)一列火车由静止开始驶离车站已知其质量是100T,为了产生2m/S2的加速度,车头的牵引力应为多大?(3)一个物体,质量是2Kg,受到互成120度角的两个力F1和F2的作用,两个力的大小都为10N,这个物体产生的加速度是多大?(4)一个质量m=2kg的物体,在一个恒力的作用下从静止开始向右匀加速运动。已知恒力F=6牛,12、问这个物体2秒末的速度及位移各是多少?四、课后作业(略)