2014-2015學(xué)年高中物理4.3牛頓第二定律教課設(shè)計(jì)B新人教版必修1教課設(shè)計(jì)B教課目的一、知識(shí)與技術(shù)1．理解加快度與力和質(zhì)量的關(guān)系。2．理解牛頓第二定律的內(nèi)容，知道定律確實(shí)切含義。3．知道獲得牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。二、過(guò)程與方法培育學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、剖析能力和解決問(wèn)題的能力。三、感情、態(tài)度與價(jià)值觀使學(xué)生知道物理中的一種研究問(wèn)題的方法——控制變量法。教課要點(diǎn)、難點(diǎn)教課要點(diǎn)1．牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。2．牛頓第二定律。教課難點(diǎn)牛頓第二定律的意義。教課準(zhǔn)備兩輛質(zhì)量同樣的小車(chē)、圓滑的水平板（一端帶有定滑輪）、砝碼（一盒）、細(xì)繩、夾子。教課過(guò)程一、導(dǎo)入新課我們已知道：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)產(chǎn)生加快度，而產(chǎn)生的加快度又和物體的質(zhì)量及所受力的大小相關(guān)，那么加快度跟物體所受力的大小和物體的質(zhì)量之間有什么關(guān)系呢？本節(jié)課我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。二、進(jìn)行新課（一）牛頓第二定律的內(nèi)容及表達(dá)式教師指引：經(jīng)過(guò)上一節(jié)的研究，我們能夠看到，小車(chē)的加快度可能與它所受的力成正比，與它的質(zhì)量成反比?？偨Y(jié)大批的事實(shí)，可得出牛頓第二定律：牛頓第二定律：物體加快度的大小跟它遇到的作使勁成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加快度方向跟作使勁的方向同樣。表達(dá)式：牛頓第二定律能夠用比率式來(lái)表示，這就是aF/m或許

F

ma。上述比率式要改寫(xiě)成等式，一定加上比率系數(shù)，得

F=kma，此中

k是比率系數(shù)。假如各物理量均選擇國(guó)際單位制，

力的單位用

N，質(zhì)量的單位用

kg，加快度單位用

m/s2，此時(shí)

k＝1，上式則簡(jiǎn)化為

F=ma?？梢?jiàn)，物理公式在確立物理量數(shù)目關(guān)系的同時(shí)，也確立了物理量間的單位關(guān)系。牛頓這個(gè)單位就是經(jīng)過(guò)牛頓第二定律來(lái)定義的：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加快度的力，叫做1N。牛頓第二定律的理解：1）注意一致性：定律中的三個(gè)物理量的單位一定一致用國(guó)際單位制中的單位，即力用N為單位，質(zhì)量用kg為單位，加快度用m/s2為單位。2）注意矢量性：加快度方向一直和惹起這個(gè)加快度的外力一致。3）注意同時(shí)性：加快度和合外力的關(guān)系擁有同時(shí)性，是剎時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，有外力，才有加快度，外力不變，加快度不變，外力隨時(shí)間改變，加快度也隨時(shí)間改變，外力停止作用，加快度隨即消逝。4）注意參照系：牛頓第二定律合用于慣性參照系。分組議論疑點(diǎn)并指引得出結(jié)論。（二）實(shí)例研究例1．某質(zhì)量為1000kg的汽車(chē)在平直路面上試車(chē)，當(dāng)達(dá)到72km／h的速度時(shí)封閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)20s停下來(lái)，汽車(chē)遇到的阻力是多大？從頭起步加快時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加快度應(yīng)為多大？假設(shè)試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)遇到的阻力不變。剖析：物體在減速過(guò)程的初速度為72km／h＝20m／s，末速度為零，依據(jù)a＝（v-vo）/t得物體的加快度為a＝-1m／s2，方向向后．物體遇到的阻力f＝ma＝-l000N．當(dāng)物體從頭啟動(dòng)時(shí)牽引力為2000N，所以此時(shí)的加快度為22，方向向車(chē)運(yùn)動(dòng)a=（F+f）/m＝1m／s的方向。例2．一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，遇到互成120°角的兩個(gè)力F1和F2的作用。這兩個(gè)力的y大小FF1都是10N，這兩個(gè)力產(chǎn)生的加快度是多大？1y剖析：600600FxxF2yF2要求物體的加快度→質(zhì)量m已知→一定先求F1和F2的協(xié)力，而協(xié)力的大小能夠用作圖法求解，也能夠用計(jì)算法求解。O解題過(guò)程：如圖4-3-4所示，成立平面直角坐標(biāo)系，把力圖4-3-4F和F分別沿x軸和y軸的方向分解。12F1的兩個(gè)分力為：F1x=F1cos60，F(xiàn)1y=F1sin60。F2的兩個(gè)分力為：F2x=F2cos60，F(xiàn)2y=F2sin60。F1y和F2y大小相等，方向相反，互相抵消，F(xiàn)1x和F2x的方向同樣，所以：F合=F1x+F2x=F1cos60+F2cos60=5N+5N10N。已知協(xié)力F合和質(zhì)量m，據(jù)F合＝ma，即可求得：aF合10N5m/s2。2kg例3．如圖4-3-5所示，粗拙水平面上的物體在水平拉力F作用下做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使F不停減小，則在滑動(dòng)過(guò)程中（）。A．物體的加快度不停減小，速度不停增大B．物體的加快度不停增大，速度不停減小C．物體的加快度先變大再變小，速度先變小再增大D．物體的加快度先變小再變大，速度先變大再減小圖4-3-5分析：合外力決定加快度的大小，此處合外力是拉力F和地面摩擦力f的協(xié)力，由于F逐漸減小，所以合外力先減小后反向增大。而速度是增大仍是減小與加快度的大小沒(méi)關(guān)，而是要看加快度與速度的方向能否同樣，開(kāi)始一階段加快度與速度方向同向，所以速度增大，后一階段加快度與速度方向相反，所以此后速度減小。答案為D。依據(jù)以上的學(xué)習(xí)，同學(xué)們議論總結(jié)一下牛頓第二定律應(yīng)用時(shí)的一般步驟：1．確立研究對(duì)象。2．剖析物體的受力狀況和運(yùn)動(dòng)狀況，畫(huà)出研究對(duì)象的受力剖析圖。3．求出協(xié)力，注意用國(guó)際單位制一致各個(gè)物理量的單位。4．依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律成立方程并求解。三、講堂小結(jié)牛頓第二定律歸納了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。物體所受合外力恒定，