2020高中物理4.4牛顿第二定律教案粤教版必修1
高中物理第四章4.4牛顿第二定律教案粤教版必修1
4.4 牛顿第二定律要求物体的加速度−→−质量m 已知−→−必须先求F 1和F 2的合力,而合力的大小可以用作图法求解,也可以用计算法求解。
(3)用投影片展示解题过程:如图所示,建立平面直角坐标系,把力F 1和F 2分别沿x 轴和y 轴的方向分解F 1的两个分力为:o x x F F 60cos 11=oy F F 60sin ,22=F 2的两个分力为:o x F F 60cos 22=oy F F 60sin ,22=F 1y 和F 2y 大小相等,方向相反,相互抵消,F 1x 和F 2x 的方向相同,所以:已知合力F 合和质量m ,据F 合=ma ,即可求得:三:小结1:本节课的研究方法——控制变量法2:牛顿第二运动定律确定了a 和F 之间的大小关系,也确定的a 和F 的方向关系3:求解合力时,可采用建立平面直角坐标系,将各个力沿x 轴和y 轴分解,最后求合力的方法。
NN N F F F F F o o x x 105560cos 60cos 2121=+=+=+=合2/5210s m kgNF a ===合高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是( )A.重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B.重力做负功,拉力做正功,合力做正功C.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功2.如图,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点。
2024-2025学年新教材高中物理第4章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律教案粤教版必修第一册
其中,F1、F2和F3分别是物体受到的三个力的合力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
5. 题型五:物体在变力作用下的运动分析
例题:一个质量为m的物体,在水平面上受到一个变力F的作用,求物体的加速度a。
答案:首先,我们需要确定物体受力的方向和大小。根据牛顿第二定律,物体加速度的方向与合外力的方向相同。所以,我们可以列出方程:
词:质量、力、加速度
句:物体加速度的方向与合外力的方向相同。
③ 牛顿第二定律的实际应用
知识点:汽车加速、运动员举重、摩擦力、变力等
词:汽车加速、运动员举重、摩擦力、变力等
句:牛顿第二定律可以用来分析物体在实际运动中的受力情况和加速度变化。
二、核心素养目标
本节课旨在培养学生的科学素养,提高其对物理现象的观察、分析、综合能力。通过学习牛顿第二定律,使学生掌握力与加速度的关系,理解质量、力和加速度三者之间的内在联系。同时,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,使其能够将所学知识应用于生活场景中。此外,通过小组讨论、实验探究等环节,培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力。
F = ma
其中,F是物体受到的变力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
九.内容逻辑关系
① 牛顿第二定律的数学表达式及其物理意义
知识点:F=ma
词:质量(m)、力(F)、加速度(a)
句:力是引起物体加速度变化原因,质量是物体惯性大小的唯一量度。
② 质量、力和加速度之间的关系
知识点:质量(m)、力(F)、加速度(a)
7. 通过本节课的学习,学生将对物理学科产生更浓厚的兴趣,激发继续学习物理的动力和热情。
七、教学反思与改进
在本节课结束后,我将组织学生进行教学反思活动,以便评估教学效果并识别需要改进的地方。
4.4《牛顿第二定律》学案1(粤教版必修1)
4.4 牛顿第二定律学案1本节要求同学们认识牛顿第二定律的内容,指出牛顿第二定律的四性和适用范围。
一.学法指导(一)、定律的导出1.经实验探究,得到,,写成数学表达式:F m a2.上式可写为等式F=kma,式中k为比例常数。
如果公式中的物理量选择合适的单位,就可以使k=1,则公式更为简单。
在国际单位制中,力的单位是牛顿。
牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是lkg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1N,即1N=lkg·m/s2。
可见,如果都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为F=ma,这就是牛顿第二定律的数学公式。
3.当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时F代表的是物体所受外力的合力。
牛顿第二定律更一般的表述是:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
数学公式是:(二)、对定律的理解牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。
掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:1 定律中各物理量的意义及关系:是物体(研究对象)所受的合外力,m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的总质量。
a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与的方向一致。
2 定律反映了力和加速度间的“瞬时性”:是对运动过程中的每一瞬间成立的,某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比,即有力作用就有加速度产生。
外力停止作用,加速度随即消失,物体就处于静止或匀速直线运动状态;在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的恒定加速度,物体就做匀变速运动;外力随着时间而改变,加速度就随着时间而改变,物体就做非匀变速运动。
3 矢量性:作用力和加速度都是“矢量”,所以牛顿第二定律的表达式是一个矢量表达式,它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同,而速度的方向与合外力的方向无必然联系。
牛顿第二定律-粤教版必修一教案
牛顿第二定律-粤教版必修一教案一、教学目标1.理解牛顿第二定律的概念和基本表述;2.掌握牛顿第二定律的定性描述;3.学会运用牛顿第二定律计算物体在直线运动中的加速度、力的大小等物理量;4.培养学生对物理学的兴趣和探究能力。
二、教学内容牛顿第二定律三、教学重点1.牛顿第二定律的基本概念和表述;2.牛顿第二定律的定性描述;3.运用牛顿第二定律计算物体在直线运动中的加速度、力的大小等物理量。
四、教学难点运用牛顿第二定律计算物体在直线运动中的加速度、力的大小等物理量。
五、教学方法1.讲授法2.示范法3.问答交流法4.研究式教学法1. 导入环节直观地向学生展示在不同坡度的斜面上放置不同质量的物体时,这些物体受到的力的变化,让学生产生探究物体运动的兴趣。
2. 观察实验1.把力计固定起来,实验物体用细线和轻的无空气阻力的轮和同轴,如图所示。
2.把物体拉到一定距离后放响,通过力计读取该物体受到的拉力,同时用时钟记录物体滑动的时间;不同物体可以把拉力加大,较重的物体在拉力相等的情况下,_________在轮轴上滑动的加速度小。
3.比较实验得出的数据,得出牛顿第二定律的“第二种形式”。
3. 教材讲授根据教材内容,向学生介绍牛顿第二定律的概念和表述,以及定性描述,让学生理解物体运动状态的变化和原因。
4. 实践操作教师通过提问或者实验的方式,让学生运用牛顿第二定律计算物体在直线运动中的加速度、力的大小等物理量。
5. 巩固练习1.让学生自行完成习题课时的练习,巩固所学知识。
2.教师根据学生掌握程度进行巩固讲解和补充。
6. 课堂总结教师对本节课所学内容进行总结,帮助学生将所学内容整理和梳理,理清知识结构。
本节课采用了教材讲授、实践操作等多种教学方法,充分调动学生的学习兴趣和参与度。
针对牛顿第二定律的计算难点,通过问答交流法和研究式教学法激发学生学习兴趣,使学生对物理学产生兴趣,更好地理解和掌握所学知识。
粤教版物理必修一课件4-4牛顿第二定律
已知物体
由牛顿第二定律求a
4.对由几个简单过程组成的复杂问题,要利用运动过程图找出位移、速度、时间 之间的关系,根据关系列方程求解。 5.对比较简单的问题,求出加速度后可直接由牛顿第二定律或运动学公式列方程 求解。
2.应用牛顿第二定律解题,问题有哪两种类型?
3.你觉得应用牛顿第二定律解题的解题步骤是什 么?
a 2m / s
2
f f 0.2 FN mg
2.质量为的物体在水平推力的作用下沿水平面 2kg 作直线运动,一段时间后撤去,其运动的图 g 10 m 2 像如图所示。取,求: s (1)物体与水平面间的运动摩擦因数; (2)水平推力的大小; 0 10s (3)内物体运动位移的大小。
当堂训练
1.质量为5kg的物体受水平拉力F的作用,物体 以10m/s的速度在水平面上沿拉力方向做匀速 直线运动。当突然撤去F后,物体经5s停止运 动,(g取10m/s2)求: (1)F的大小。 (2)物体与水平面间的动摩擦因数。
由得
F f ma 10 N
f FN
0 v at
第五节牛顿第二定律的应用
学习目标
1.通过牛顿运动定律的应用过程,培养 学生分析解决物理问题的能力; 2.通过学习牛顿运动定律的应用,帮助 学生建立并理解正确的力与运动的关 系。
1.仔细审题,根据问题的需要和解题方便,确定研究对象。
要求物体 2.分析物体的受力情况和运动情况,明确物体的运动性质(是匀速还是匀变速) 受力情况 运动情况 学习指导,阅读教材 92 — 94 页,思考以下问题,时间 8分钟。 和运动过程,画出运动过程图及受力图。如果是比较复杂的问题,要弄清整个物 理现象是由哪几个简单过程组成的,找出相邻过程的联系点,再分别研究每一个 由运动学公式求a 要求物体 已知物体 过程。 受力情况 运动情况 3.联系力和运动的“桥梁”是加速度,根据题目条件看是用合外力求加速度还是 1.写出牛顿第二定律的数学表达式; 用运动学公式求加速度,求出研究对象的加速度。
2020高中物理4.4牛顿第二定律6教案粤教版必修1
4.3 牛顿第二定律★新课标要求(一)知识与技能1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;2、理解公式中各物理量的意义及相互关系。
3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。
(二)过程与方法1、以实验为基础,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
2、培养学生的概括能力和分析推理能力。
(三)情感、态度与价值观1、渗透物理学研究方法的教育。
2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
★教学重点牛顿第二定律★教学难点牛顿第二定律的意义★教学方法1、复习回顾,创设情景,归纳总结;2、通过实例的分析、强化训练,使学生理解牛顿第二定律的意义。
★教学用具:投影仪、多媒体等★教学过程(一)引入新课教师活动:利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。
教师提出问题,启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定?学生活动:学生观看,讨论其可能性。
点评:通过实际问题及现象分析,激发学生学习兴趣,培养学生发现问题的能力教师活动:提出问题让学生复习回顾:l 、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系?学生活动:学生回顾思考讨论。
教师活动:(进一步提出问题,完成牛顿第二定律探究任务的引入)物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?学生活动:学生思考讨论,并在教师的引导下,初步讨论其规律.点评;通过多媒体演示及学生的讨论,复习回顾上节内容,激发学生的学习兴趣。
培养学生发现问题、探究问题的能力。
(二)进行新课教师活动:学生分析讨论后,教师进一步提出问题:l 、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?2、它的比例式如何表示?3、各符号表示什么意思?4、各物理量的单位是什么?其中,力的单位“牛顿” 是如何定义的?学生活动:学生讨论分析相关问题,记忆相关的知识。
教师活动:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述规律又将如何表述?学生活动:学生讨论分析后教师总结:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
粤教版物理必修一课件4.4牛顿第二定律
1.(双选)在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例 系数k的说法,正确的是( )
A.k的数值由F、m、a的数值决定
B.k的数值由F、m、a的单位决定 C.在国际单位制中,k=1 D.在任何情况下k都等于1
【解析】选B、C.物理公式在确定物理量数量关系的同时,
也确定了物理量的单位.在F=kma中,只有“m”的单位取kg, “a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,k=1,故A、D错,
选项B、C正确.
2.关于速度、加速度、合外力间的关系正确的是(
)
A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力越大 B.物体的速度为零,则加速度一定为零,所受合外力也为 零
C.物体的速度为零,加速度可能很大,所受合外力也可能
为零 D.物体的速度很大,加速度可能为零,所受的合外力也可 能为零
【解析】选D.由牛顿第二定律F=ma和加速度公式a=
1.在上一节课探究加速度与力、质量的定量关系时,小车的
运动条件是什么?求出的加速度是瞬时加速度,还是一段时
间内的加速度? 提示:小车必须做匀变速直线运动,才能求出小车的加速度, 并且现有知识用匀变速直线运动公式只能求出一段时间内 的加速度.
2.数据采集器的优点有哪些? 提示:(1)能求瞬时加速度.(2)求出的加速度误差小、精度 高.(3)数据处理方便、快捷.(4)采集的数据误差小,作出图
但速度方向可能变化,因此合力不一定为零, A错;物体的 加速度均匀增加,即加速度在变化,是非匀加速运动, B错;
物体所受合力与其速度方向相反,只能判断其做减速运动,
但加速度大小不可确定,C错;若物体在任意的相等时间间 隔内位移相等,则物体做匀速直线运动, D对.
2.(双选)下面说法中正确的是(
粤教版物理必修一课件高一:4.4牛顿第二定律
品偏离竖直位置正好15°.求:
• ⑴小汽车的加速度.
T
• ⑵小工艺品受到的合外力
解:所受合外力为 F mgtg 0.210 tg15 0.48N θ
加速度为
a gtg 10 tg15 2.4m / s2
习题提示3
又
vt2 v02N 2as
超速
a
+
f
s G
练习
• 如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ
角,则小车可能的运动情况是: A、D
• A√. 向右加速运动B. 向右减速运动
T
• C. 向左加速运动D. 向√左减速运动
分析:小球受到重力、拉力。
合力水平向右。因此加速度
θ
水平向右。
a“→”
v“→”,向右加速
N a
f
分析:火车受到4个力.合外 力为ΣF.先由初速度和末 速度求出加速度a,再由质 ΣFFx 量和加速度求出合外力.
G
例1解
• 解:(已知 m=6.0×105kg, t=80s, v0=0, vt=72km/h=20m/s, 求ΣF)
加速度a=Δv/Δt=20/80=0.25m/s2. 合外力Σ F=ma=6.0×105×0.25=1.5×105N.
a
力为f.需列出方程组求解 汽车的初速度.
f
s G
此处符号为 “减”号还是
例2解
•“解负:”以号初? 速度方向为正(默认,可不写)
N mg 0
解之得
因此 f N mg v0 2gs 2 0.61012 12m / s
牛二 f ma v0=12m/s=43.2km/h>40km/h
高中物理 4.4牛顿第二定律5教案 粤教版必修1
高中物理 4.4牛顿第二定律5教案粤教版必修1①m一定时,加速度与合外力成正比;a∝F②F一定时,加速度与质量成反比。
a∝m1③综合以上两个因素,加速度与合外力和质量的关系表达为F kma=;④规定力的单位为牛顿,符号为N,且2111/N kg m s=⨯,那么1k=,这样牛顿第二定律可以表达为F ma=。
⑤牛顿第二定律的表述:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
二.对牛顿第二定律的理解①牛顿第二定律是实验定律②Fam=是牛顿第二定律的最准确的表达③a、F、m具有同体性、同时性、瞬时性;加速度的方向与合外力的方向瞬时一致④F指的是物体所受的合外力⑤力的独立性原理:互相垂直的两个方向上的力各自产生两个方向上的加速度,物体的合加速度决定于合外力与质量的比值,分加速度与合加速度符合矢量运算法则。
三.举例【例析1】一质量为m 的物体放在光滑的水平面上,先对它施加一个向东的水平恒力F ,经历时间t ,恒力的方向改为向西,大小不变,又经历时间t ,力的方向又改为向东而大小不变,如此反复,共经历时间nt (n 为自然数),求物体离出发点的位移。
【分析】由牛顿第二定律,在第一个t 时间内,加速度的方向向东,大小为Fm ;物体做初速度为零的匀加速直线运动,其末速度为1Fv at t m ==,这段时间内的位移为221122Fx at t m ==;第二个t 时间内,由于外力方向变为向西,则加速度方向立即变为向西,而速度不能突变,仍然向东,做匀减速直线运动,可以计算出其末速度为20v =,期间运动的位移为21x x =。
可以画速度图线辅助分析:【例析2】物体在粗糙的水平桌面上,受到水平向右的恒力F 的作用做匀加速直线运动,产生的加速度为1a ;现把恒力改为2F ,方向不变,产生的加速度为2a 。
则1a 、2a 的关系为A.212a a =B.212a a 〉C.212a a 〈D.无法确定 【解析】2122222F fF fF fa a m m m ---=〉=⨯=。
高中物理《牛顿第二定律》学案 粤教版必修1
4.3 牛顿第二定律学习目标:1.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。
2.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的确切含义。
3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
学习重点: 牛顿第二定律学习难点: 牛顿第二定律主要内容:一、牛顿第二定律1. 公式推导:2. 语言表述:3.公式表达:①数学表达式:②常用计算式:F 合=ma4.牛顿第二定律是牛顿运动定律的核心,是本章的重点和中心内容,在力学中占有很重要的地位,一定要深入理解牛顿第二定律的确切含义和重要意义。
理解:(1) 因果关系:只要物体所受合力不为零(无论合力多么的小),物体就获得加速度,即力是产生加速度的原因,力决定加速度,力与速度、速度的变化没有直接关系。
如果物体只受重力G=mg 的作用,则由牛顿第二定律知物体的加速度为a=g mm g m G m F ===合。
即重力是使物体产生重力加速度g 的原因,各地的g 值略有差异,通常取g=9.8m/s 2。
在第一章学习《重力》一节时,给出了重量和质量的关系式G=mg ,g 是以比例常数引人的,g=9.8N /kg 。
现在可以证明,这个比例常数就是重力加速度,9.8N /kg 与9.8m /s 2等价。
(2)矢量关系:F 合=ma 是一个矢量式,加速度a 与合外力F 合都是矢量,物体加速度的方向由它所受的合外力的方向决定且总与合外力的方向相同(同向性),而物体的速度方向与合外力方向之间并无这种关系。
这样知道了合外力(或加速度)的方向,就知道了加速度(或合外力)的方向。
(3)瞬时对应关系:牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律,物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。
当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F合=ma对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生(虽有因果关系但却不分先后)、同时变化、同时消失。
2020高中物理4.4牛顿第二定律1教案粤教版必修1
学作用时,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
内度产生。
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,状态越难改变。
这就涉及到三个物理量:力、加速度和质量,容三者之间到底有何关系呢?我们这节课就来研究。
(二)新课教学
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力•介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.
以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.
1加速度和力的关系
做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同.
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加教速度与小车的质量成正比,即•
二、牛顿第二运动定律(加速度定律)
1实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成
学反比•加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同. 即,或.
2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2启发诱导导入新课
实验探究。
高中物理 4.4牛顿第二定律4教案 粤教版必修1
教案示例——牛顿第二定律一、教学目标1.理解加速度与力的关系,知道得出这个关系的实验.2.理解加速度与质量的关系,知道得出这个关系的实验.3.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的.4.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.5.会用牛顿第二定律的公式进行计算.二、重点难点重点:对牛顿第二定律的理解,掌握及简单应用.难点:对牛顿第二定律瞬时性和矢量性的确切理解.三、教与学教学过程:物体运动状态的改变需要有力的作用,物体运动状态改变的快慢(加速度),不仅与物体所受力有关,还与物体的惯性有关,牛顿第二定律揭示了加速度与质量的关系.(一)加速度与力和质量的关系【演示】如图所示的实验装置,取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘,盘里分别放着数目不等的砝码,使两个小车在拉力作用下做加速运动,拉力F 的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重量.小车的质量和F 的大小,可以通过增、减砝码来改变,车的后端也分别系上绳.用一只夹子夹住两根细绳,以同时控制两辆小车,使它们同时运动和停止运动.1.加速度和力的关系(1)研究前提:物体的质量保持一定.(2)演示过程及测出的数据(参考)(3)结论:m 一定时, 1221=F F ,由221at s =及2121212112F F a a s s a a =⇒==,即F a ∝ 2.加速度和质量的关系(1)研究前提:物体所受的作用力一定.(2)演示过程及测出的数据(参考)(3)结论:F 一定时,1221=m m ,由221at s =及2121212121m m a a s s a a =⇒==,即m a 1∝ (二)牛顿第二定律1.牛顿第二定律的表述:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.2.牛顿第二定律的数学表达式:ma F mF a ∝∴∝ 写成等式为kma F = 比例常数k 与式中物理量单位的选取有关,若各量的单位均用国际单位制中单位,则1=k .(1)牛顿(N )力的规定:使质量为1kg 的物体产生1m /s 2的加速度的力,叫做1N .(2)牛顿第二定律:ma F =(各量用国际制单位)3.对牛顿第二定律的深层理解(1)同体性:是指合F 、m 和a 都是对于同一个物体而言的.(2)矢量性:是指加速度和合外力都是失量,加速度的方向取决于合外力的方向.牛顿第二定律公式是一个矢量式.牛顿第二定律的进一步表述:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同.(3)瞬时性:是指加速度与合外力存在瞬时对应关系,无论物体所受合外力的大小和方向如何变化,物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化.(4)独立性:是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度,与物体是否受其他力的作用无关,我们常称之为力的独立作用原理.合力的加速度即是这些加速度的矢量和.4.用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤:(1)确定研究对象(2)进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图(3)建立坐标系,即选取正方向,根据定律列方程(4)统一已知量单位,代值求解(5)检查所得结果是否符合实际,舍去不合理的解【例1】下面说法正确的是( )A .物体速度为零时,合外力一定为零B .物体合外力为零时,速度一定为零C .物体合外力减小时,速度一定减小D .物体合外力减小时,加速度一定减小[解析]由合F 、a 、v 的关系知,a 的大小及方向取决于合外力,故D 正确,v 、合F 无决定关系,故A 、B 、C 错误.物体速度为零时,合外力不一定为零,如小球做自由落体的瞬间,速度为零,但合外力为小球重力.物体合外力为零时,可以做匀速直线运动或静止,速度不一定为零,物体合外力减小,则加速度减小,由a 与v 的关系可知,当a 与v 方向相同时物体运动速度v 总是增大的.正确选项为D .[例2]一个质量为2kg 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N 和6N ,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为:( )A .1m /s 2B .2m /s 2C .3m /s 2D .4m /s2 [解析]根据牛顿第二定律,如果一个物体同时受到几个力的作用,物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,题目所给的两个力大小分别为2N 和6N ,当两个力的方向相同时合力最大,最大值为2+6=8(N ),当两个力方向相反时合力最小,最小值为6-2=4(N ),当两个力的方向既不相同,也不相反时,合力的大小大于2N 而小于8N ,所以两个力的方向发生变化时,合力的大小8N 2N ≤≤F . 根据牛顿第二定律可得mF a 合=,当两个力取不同的方向时,物体的加速度大小22m/s 4m/s 2≤≤a∴答案应选择B 、C 、D .【小结】牛顿第二定律:ma F =加速度的方向与合外力的方向始终相同.。
高中物理牛顿第二定律教案 粤教版 必修1
学习任务分析
《普通高中物理课程标准》选修1模块的内容标准中涉及本节的内容有“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律,用牛顿定律解释生活中的有关的问题。认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。”
本节课学习任务主要有通过实验测量加速度、力、质量,分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象,根据图象写出加速度与力、质量的关系式。体会探究过程中所用的科学方法。通过定律的探究过程,渗透物理学研究方法(运用控制变量法、实验归纳法研究三个变量的关系),是整个物理教学的重要内容和任务。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,即理解个物理量和公式的内涵和外延。
思考发现:小车和钩码都在运动,钩码的重力应该是两个物体的合外力。
必要说明:只要重物的质量远小与小车的质量,那么可近似认为重物所受的重力大小等于小车所受合外力的大小。
确定方案,准备实验
让学生认清实验误差(系统误差)
1、加速度与物体受力的关系(保持质量不变)
表一
师巡视指导
实验次数
加速度a(m/s2)Fra bibliotek小车受力F(N)
与生活经验冲突引发思考
为什么呢?
师分析:
在相同的位移内,初速度都为零,根据 ,只要加速度大,时间就小,比较快。
说明:马车的加速度比火车的加速度大
为什么呢?
师进一步引导,抛出问题:
影响加速度大小的因素有哪些?
陷入思考,重新分析发现:
马车尽管拉力小,但是质量也小;
火车拉力大,但是质量也大。
再从生活经验出发:
教学
目标
知识
与技能
1.学会用控制变量法探究加速度与力和质量的关系;
2020高中物理4.3探究牛顿第二定律1教案粤教版必修1
m/kg
Fi/N
s/m
Fx/m
sx/m
小车1
小车2
0.2
0.2
0.2
0.1
0.32
0.பைடு நூலகம்5
0.3
0.1
0.31
0.10
改变F重复实验,Fi/F2=2/1,ai/a2=Si/ s2=0.32/0.15 F「/F2
/=2/1,ai/ a2=si//s2/=0.32/0.15
比较可得,在误差允许的范围内,a*F。读出二小车的位移填入 表2:(投影)
系?我们通过实验来探求。
(二)新课教学
1实验过程
(1)加速度跟力的关系
使用两个相同的小车,满足m= m2;在连小车前的绳端分别挂一 个钩码和两个钩码,使Fi=E。将二小车拉至同一起点处,记下 位置。放手后经一端时间使二小车同时停止,满足时间t相同。
读出二小车的位移填入表
1:(投影)
导入新课
实验探究
第一次
第一次
第二次
F/N
m/kg
s/m
m/kg
s/m
体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加速度为零。因 而力又是产生加速度的原因,加速度与力有关。由牛顿第一定律 还可知:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态, 这种性质叫
惯性。而质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。启发诱导
内
容
教
学
内
那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关
备课日期
课堂类型
新授
授课老师
课题
§4-3探究物体运动与受力的关系
教 学 目 标
知识与
技能
(1掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;
2020高中物理 4.4牛顿第二定律教案 粤教版必修1
用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法
难 点
正确分析受力并恰当地运用正交分解法
教 具
多媒体课件
教 学 过 程
具体教法
教
学
内一)引入新课
利用多媒体投影播放“神州” 5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料,教师提出问题,引导启发学生初步讨论。
l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是什么?
过程与方法
(1)培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。
(2)帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。
(3)帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。
情感、态度价值观
(1)利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学习兴趣。
(2)培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。
l、上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处?
2、在例2中,为什么要建立平面直角坐标系?
3、在运动学公式中通常是以v0为正方向的,但在利用牛顿第二定律列方程时,选什么方向为正方向较为方便?
l、两题都需画受力图,都要利用牛顿第二定律和运动学公式,画受力图是重要的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第二定律求加速度,而例2先用运动学公式求加速度。
要求学生在分析的基础上,画出受力分析图,并完整列出解答过程,提醒学生写明依据并与投影答案相对照。
如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,就可以根据牛顿第二定律确定物体所受的外力,这是动力学所要解决的另一类问题。
2、从运动情况确定受力
投影展示例2并布置学生审题:一个滑雪的人质量是 75 kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°。在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)
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方法
(1培养学生利用物理语言表达、扌田述物理头际冋 题的能力。
(2)帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思 考、解决冋题能力和交流、合作能力。
(3)帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题 规律的能力。
情感、态 度价值 观
(1)利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学 习兴趣。
(2)培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题 的能力。
内2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题?
(二)新课教学
1从受力确定运动情况
投影展示例题1并布置学生审题:一个静止在水平地面上的 物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面
向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末
的速度和4s内的位移。
问:I、本题研究对象是谁?它共受几个力的作用?物体所受 的合力沿什么方向?大小是多少?2、本题要求计算位移和速度, 而我们只会解决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运动 吗?依据是什么?3、Fn和G在竖直方向上,它们有什么关系? 经分析发现该题属于已知受力求运动呢,还是已知运动求受力 呢?
备课日期
课堂类型
新授
授课老师
课题
§4-4牛顿第二定律(二)
教 学 目 标
知识与
技能
(1进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物 体的运动情况进行受力分析。
(2)掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本 思路方法。
(3)学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运 动状态参里。
(4)学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物 体的受力情况。
让学生口述解答步骤,教师板演解答过程,并提示学生注重 代数式的运算,必要时再代入数值。
1、上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处?
2、在例2中,为什么要建立平面直角坐标系?
3、在运动学公式中通常是以vo为正方向的,但在利用牛顿 第二定律列方程时,选什么方向为正方向较为方便?
1、两题都需画受力图,都要利用牛顿第二定律和运动学公 式,画受力图是重要的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第二 定律求加速度,而例2先用运动学公式求加速度。
(2)掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。
作
完成牛顿第二定律(二)精讲精练
业
教
学生对牛顿定律解题的思路还要进一步培养,受力分析、正交分解的方法没
后
有很好掌握,合力的确定有困难,应适当放慢进度,进行针对性集体和个别
感
辅导。
重 点
用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法
难点
正确分析受力并恰当地运用正交分解法
教具
多媒体课件
教学过程具体教法媒体投影播放“神州”5号飞船的升空及准确定点 回收情景的实况录像资料,教师提出问题,引导启发学生初步讨 学论。
l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点, 他们靠的是什么?
学
内
容
以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角30°。 在t=5s的时间内滑下的路程x=60m求滑雪人受到的阻力(包 括摩擦和空气阻力)
问:本题属于那类力学问题?人共受几个力的作用?各力方 向如何?它们之中哪个力是待求量?哪个力实际上是己知的? 待求力是谁?物体所受的合力沿什么方向? 本题中物体受力方向较为复杂,物体沿斜面方向匀加速下滑,我 们应当如何建立坐标系求合力?
要求学生在分析的基础上,画出受力分析图,并完整列出解 答过程,提醒学生写明依据并与投影答案相对照。
如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度, 就可以根据牛顿第二定律确定物体所受的外力, 这是动力学所要 解决的另一类问题。
2、从运动情况确定受力
投影展示例2并布置学生审题:一个滑雪的人质量是75kg,
2、例2中物体受力方向较为复杂,建立平面直角坐标系后, 就可以用G和G2代替G,使解题方便。
3、因为加速度的方向就是物体所受合外力的方向,所以以 加速度的方向为正方向,会给分析冋题带来很大方便。
出示课堂练习(见实例探究),适当加入学生讨论。检查练习结 果并予以评价矫正。
小
结
(1)进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力 分析。