高一物理教案：《牛頓第二定律》教學設計(2)
來源：網(wǎng)絡整理 2018-11-23 12:21:39
示例：
一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系
介紹研究方法(控制變量法)：先研究在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.介紹實驗裝置及實驗條件的保證：在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的條件下，小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力.介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法)：根據(jù)公式 可知，在相同時間內(nèi)，物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比.
以上內(nèi)容可根據(jù)學生情況，讓學生充分參與討論.本節(jié)書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機，變?yōu)槎繉嶒?
1、加速度和力的關(guān)系
做演示實驗并得出結(jié)論：小車質(zhì)量 相同時，小車產(chǎn)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(zhì)量的關(guān)系
做演示實驗并得出結(jié)論：在相同的力F的作用下，小車產(chǎn)生的加速度 與小車的質(zhì)量 成正比，即 .
二、牛頓第二運動定律(加速度定律)
1、實驗結(jié)論：物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)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(guī)定：若規(guī)定：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)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(zhì)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(shù)學表達式為： .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(chǎn)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 均為矢量，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，加速度將隨著合外力的變化而變化.
舉例：靜止物體啟動時，速度為零，但合外力不為零，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.可以看出前后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(guān)系小結(jié)：
物體所受的合外力決定物體產(chǎn)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(jié)教師要帶著學生進行，同時可以讓學生考慮是否還有其它情況，應滿足什么條件.
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：鍛煉學生的實驗設計和操作能力.
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