2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章第3節(jié) 牛頓第二定律(教案).doc
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2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章第3節(jié) 牛頓第二定律(教案) 【知識與技能】 1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式; 2、理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系; 3、知道在國際單位制中力的單位"牛頓"是怎樣定義的; 4、會用 牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算。 【過程與方法】 1、通過對上節(jié)課實驗結(jié)論的總結(jié),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律 2、通過對上節(jié)課實驗結(jié)論的總結(jié),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律; 3、培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力。 【情感態(tài)度與價值觀】 1、滲透物理學(xué)研究方法的教育.; 2、認(rèn)識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法; 【教學(xué)過程】 ★重難點一、牛頓第二定律★ ★牛頓第二定律 1.內(nèi)容 物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同. 2.表達(dá)式 (1)比例式:a∝或F∝ma. (2)等式:F=kma(各量單位未知時),其中k為比例系數(shù),F(xiàn)指物體所受的合力. ★對牛頓第二定律的理解 牛頓第二定律反映了力作用在物體上,產(chǎn)生的加速度跟力及物體質(zhì)量的關(guān)系,對于它們之間的關(guān)系,應(yīng)注意以下幾個方面: 因果性 只要物體所受合力不為0(無論合力多么小),物體就獲得加速度,即力是產(chǎn)生加速度的原因 矢量性 物體加速度的方向與物體所受力(或合力)的方向總是相同 瞬時性 由于a∝F,則物體的加速度與物體所受的力總是同時存在,同時變化,則時消失 同一性 F、m、a三者對應(yīng)同一個物體 獨立性 作用在物體上的每個力都將獨立地產(chǎn)生各自的加速度,與物體是否受其他力的作用無關(guān),合力的加速度為這些加速度的矢量和 相對性 物體的加速度必須是對靜止的或做勻速直線運動的參考系而言的,對做加速運動的參考系不適用 特別提醒 (1)力與加速度為因果關(guān)系,力是因,加速度是果,力與加速度無先后關(guān)系. (2)通過關(guān)系式m=可以計算物體的質(zhì)量,但物體的質(zhì)量與合外力及加速度無關(guān). 【典型例題】(多選)關(guān)于速度、加速度、合力間的關(guān)系,正確的是( ) A.物體的速度越大,則物體的加速度越大,所受合力也越大 B.物體的速度為零,則物體的加速度一定為零,所受合力也為零 C.物體的速度為零,加速度可能很大,所受的合力也可能很大 D.物體的速度很大,加速度可能為零,所受的合力也可能為零 【答案】CD ★重難點二、力的單位★ 1.力的單位牛頓的定義 在國際單位制中力的單位是牛頓,符號為N.它是根據(jù)牛頓第二定律定義的:使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力,叫作1 N,即1 N=1kgm/s2. 2.比例系數(shù)k的意義 (1)在F=kma中,k的取值與所選單位制有關(guān). (2)在國際單位制中k=1,牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:F=ma,式中F、m、a的單位分別為N、kg、m/s2. ★綜合上節(jié)的兩個實驗結(jié)果,關(guān)于力、質(zhì)量和加速度的關(guān)系,我們可以用下面的比例式來表示 若k=1,上面的表達(dá)式就變成了最簡單的表達(dá)式 F = ma 當(dāng)質(zhì)量是m=1kg的物體在某個力的作用下獲得加速度a=1 m/s2,由公式F= ma我們知道這個力的大小就是F=ma=1kg1m/s2=1kg?m/s2, 后人為了紀(jì)念牛頓,就把kg?m/s2這個單位稱為牛頓 物理學(xué)中規(guī)定 : 1N=1Kg.m/s2 ★牛頓第二定律 內(nèi)容:物體加速度的大小跟所受的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同 表達(dá)式: F合 = ma ★重難點三、牛頓第二定律的應(yīng)用★ ★應(yīng)用牛頓第二定律解題的方法 (1)由牛頓第二定律F=ma可知,合力F的方向與加速度a的方向相同.解題時,若已知加速度的方向,就可推知合力的方向;反之,若已知合力的方向,亦可推知加速度的方向. (2)求合力F時,要靈活選用力的合成法或正交分解法等方法處理. ①合成法:當(dāng)物體受兩個力時,一般用合成法求合力. ②正交分解法:當(dāng)物體受兩個以上的力的作用時,常用正交分解法求合力. 多數(shù)情況下是把力正交分解到加速度的方向上和垂直于加速度的方向上,列式為;若物體的受力在兩個互相垂直的方向上,也可將坐標(biāo)軸建立在力的方向上,分解加速度. ★力與運動的關(guān)系 1.力與運動的關(guān)系 2.速度的增減 速度增大還是減小,要看速度和加速度的方向關(guān)系,加速度大 小的變化是由合力大小變化決定的. 3.區(qū)別加速度的定義式與決定式 定義式a=,即加速度定義為速度變化量與所用時間的比值,而a=則揭示了加速度取決于物體所受的合力與物體的質(zhì)量. [要點歸納] 1.合外力與加速度的關(guān)系 2.直線運動中加速度與速度的關(guān)系 3.力與運動的關(guān)系 【典型例題】如圖所示,一個質(zhì)量m=10kg的物塊,在F=50N的拉力作用下,從靜止開始沿水平面做勻加速直線運動,拉力方向與水平方向成θ=37.假設(shè)水平面光滑,取重力加速度g=10m/s2.sin37=0.6,cos37=0.8. (1)畫出物塊的受力示意圖; (2)求物塊運動的加速度大??; (3)求物塊速度達(dá)到v=4.0m/s時移動的距離. 【答案】(1);(2) 【解析】 (1)受力示意圖如右圖所示 (2)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,根據(jù)牛頓第二定律 x方向: 代入數(shù)據(jù)得加速度:. (3)根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律: 代入數(shù)據(jù)得:- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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