牛頓第二運動定律的常見表述是:物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,且與物體質量的倒數成正比。下面是本站小編整理的牛頓第二定律教案,希望對你有幫助。
牛頓第二定律教學目標知識目標
(1)通過演示實驗認識加速度與質量和和合外力的定量關係;
(2)會用準確的文字敘述牛頓第二定律並掌握其數學表達式;
(3)通過加速度與質量和和合外力的定量關係,深刻理解力是產生加速度的原因這一規律;
(4)認識加速度方向與合外力方向間的矢量關係,認識加速度與和外力間的瞬時對應關係;
(5) 能初步運用運動學和牛頓第二定律的知識解決有關動力學問題.
能力目標
通過演示實驗及數據處理,培養學生觀察、分析、歸納總結的能力;通過實際問題的處理,培養良好的書面表達能力.
牛頓第二定律情感目標培養認真的科學態度,嚴謹、有序的思維習慣.
教學建議
教材分析
1、通過演示實驗,利用控制變量的方法研究力、質量和加速度三者間的關係:在質量不變的前題下,討論力和加速度的關係;在力不變的前題下,討論質量和加速度的關係.
2、利用實驗結論總結出牛頓第二定律:規定了合適的力的單位後,牛頓第二定律的表達式從比例式變爲等式.
3、進一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個或某幾個力;公式中的和均爲矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨着合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時性.
教法建議
1、要確保做好演示實驗,在實驗中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質量遠遠小於小車質量的前題下,小車所受的拉力才近似地認爲等於砝碼的重力(根據學生的實際情況決定是否證明);實驗中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小.
2、通過典型例題讓學生理解牛頓第二定律的確切含義.
3、讓學生利用學過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學生重新認識出中所給公式
教學設計示例
教學重點:牛頓第二定律
教學難點:對牛頓第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和質量的關係
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質量不變的前題下,討論力和加速度的關係;再研究在力不變的前題下,討論質量和加速度的關係.介紹實驗裝置及實驗條件的保證:在砝碼質量遠遠小於小車質量的條件下,小車所受的拉力才近似地認爲等於砝碼的重力.介紹數據處理方法(替代法):根據公式可知,在相同時間內,物體產生加速度之比等於位移之比.
以上內容可根據學生情況,讓學生充分參與討論.本節書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機,變爲定量實驗.
1、加速度和力的關係
做演示實驗並得出結論:小車質量相同時,小車產生的加速度與作用在小車上的力成正比,即,且方向與方向相同.
2、加速度和質量的關係
做演示實驗並得出結論:在相同的力F的作用下,小車產生的加速度與小車的質量成正比,即
牛頓第二運動定律(加速度定律)1、實驗結論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質量成反比.加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同.即,或
2、力的單位的規定:若規定:使質量爲1kg的物體產生1m/s2加速度的'力叫1N.則公式中的=1.(這一點學生不易理解)
3、牛頓第二定律:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質量成反比.加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同.
數學表達式爲:.或
4、對牛頓第二定律的理解:
(1)公式中的
是指物體所受的合外力.
舉例:物體在水平拉力作用下在水平面上加速運動,使物體產生加速度的合外力是物體
所受4個力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉筆盒)
(2)矢量性:公式中的和
均爲矢量,且二者方向始終相同.由此在處理問題時,由合外力的方向可以確定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.
(3)瞬時性:物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨着合外力的變化而變化.
舉例:靜止物體啓動時,速度爲零,但合外力不爲零,所以物體具有加速度.
汽車在平直馬路上行駛,其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當剎車時,牽引力突然消失,則汽車此時的加速度僅由摩擦力提供.可以看出前後兩種情況合外力方向相反,對應車的加速度方向也相反.
(4)力和運動關係小結:
物體所受的合外力決定物體產生的加速度:
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運動
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運動
以上小結教師要帶着學生進行,同時可以讓學生考慮是否還有其它情況,應滿足什麼條件.
探究活動
題目:驗證牛頓第二定律
組織:2-3人小組
方式:開放實驗室,學生實驗.
評價:鍛鍊學生的實驗設計和操作能力.