力與加速度的關係材料三

2022-07-05 01:45:05 字數 1960 閱讀 2809

㈠教學目的:

1.理解加速度與力的關係,知道這個關係建立的實驗過程.

2.理解加速度與質量的關係, ,知道這個關係建立的實驗過程.

3.理解牛頓第二定律的內容,知道牛頓第二定律的表示式的物理意義.

3.會用牛頓第二定律公式解決實際問題.

4.知道國際單位制中力的單位牛頓是如何定義的.

㈡重、難點點撥

1.牛頓第二定律是動力學核心規律,是本章重點和中心內容,在力學中占有很重要的地位.牛頓第二定律是實驗規律,實驗採用「控制變數法」來研究:

⑴保持物體的質量不變,改變物體所受的外力,測量物體在不同外力作用下的加速度,發現a∝f;⑵保持物體所受外力不變,改變物體的質量,測量相同外力作用下不同質量物體的加速度,發現a∝1/m,在此基礎上,若f、m都發生變化的情況下,則有a∝f/m ,這就是牛頓第二定律.「控制變數方法」是一種常用科研方法.要在教學中著力介紹.

2.實驗中認為繩拉小車的力等於掛在繩上砝碼的重力(包括砝碼盤).這是有條件的,即小車的質量遠大於砝碼和砝碼盤的質量.這是連線體問題,在此不進行討論.

3.該實驗是探索規律的實驗,為了使同學們初次體會怎樣由實驗總結規律,建議有條件的學校教師可以用《牛頓第二定律實驗課件》演示,而學生進行分組實驗.通過學生自己動手,自己觀察,自己分析總結得出結論,效果會更理想.

4.牛頓第二定律的理解應注意四點:⑴力是產生加速度的原因,兩者間存在因果關係;⑵力的方向就是加速度的方向,兩者間存在向量對應關係;⑶若力是變化的,則產生的加速度也是變化的,兩者間存在瞬時對應關係;⑷牛頓第二定律只適用於研究巨集觀物體、低速運動問題,同時所用參照系是慣性參照系,即只適用於對地面靜止或作勻速直線運動的參照系,a是相對地面的加速度.

5.1n的定義:使質量為1kg的物體產生1m/s2 的加速度所需要的力.即1n=1kg m/s2 .這樣,牛頓第二定律就可表達打方程f=ma .

㈢教學器材

北京金洪恩課件《牛頓第二定律實驗》、書本中演示《牛頓第二定律》器材增至學生分組實驗數量.

㈣教學過程

【談話引入】上節學習物體運動狀態的改變.什麼是物體運動狀態的改變呢?物體運動狀態的改變的難易程度與哪些因素有關?請同學們舉例說明。

下面請同學閱讀課本第50頁演示實驗內容,怎樣進行定量地研究加速度與力和質量的關係?

【課件演示】演示前設問:

1. 實驗原理是什麼?採用何種科研方法?

2. 實驗中要觀察什麼現象?記錄哪些資料?

3. 根據資料分析得出什麼結論?

演示過程:取兩個質量相同的小車,放在光滑水平板上,繩的另一端跨過定滑輪,各掛乙個盤,盤裡分別放著數目不等的砝碼,使兩個小車在拉力作用下做加速運動.拉力大小可以認為等於砝碼(包括砝碼盤)的重量.

小車質量和力的大小,可以通過增、減砝碼來改變,車的後端也分剔系上繩,用乙隻夾子夾住兩根細繩,用以同時控制兩輛小車,使他們同時運動和停止.

實驗分兩步進行:

⑴研究質量一定(控制變數方法),加速度和力的關係.

要求列表計錄資料

分析總結:f1/f2=2/1 s1=a1t2/2 s2=a2t2/2 a1/a2 =s1/s2 =2/1 a1/a2 =f1/f2 ,即a∝f

⑵研究力一定(控制變數方法),加速度與質量的關係.

列表計錄:

分析總結:m1/m2=2/1 s1=a1t2/2 s2=a2t2/2 a1/a2=1/2 a1/a2=m2/m1

a∝1/m.

由上總結:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,這就是牛頓第二定律.它的數學表示式是:a∝f/m 或a∝ma, f=kma

如果都用國際單位制,k=1,則有f=ma(物體受幾個力作用時,牛頓第二定律中的f表示合外力).

牛頓第二定律:物體的加速度跟所受外力的合力成正比, ,跟物體的質量成反比加速度的方向與合力的方向相同,寫成公式就是

f合=ma

【例題鞏固】書中第52頁例(學生自學)

【課內練習】練習二第1、4、5

【課外作業】練習二第2、3、6(7丶8題課外思考).

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