内容正文:
第2节 牛顿第二定律
*
任务1:初步体会a与F、m关系.
任务2:牛顿第二定律的理解.
任务3:用牛顿第二定律解决简单问题.
学习目标
问题情景:播放短视频“F1赛车”如图所示为截图,F1赛车车手要想赢得比赛,除了赛车手的技术高超外,赛车本身也是赢得比赛的关键.赛车设计师怎样设计才能使赛车达到要求呢?
任务1:初步体会a与F、m关系
问题
1.在探究加速度与力、质量的关系的实验中,如果考虑到实验有一定误差,实验能够得到怎样的结论?
2.观看F1赛车启动视频,你认为F1赛车的什么性能最重要?
3.要想使F1赛车启动获得较大的加速度,我们该如何设计汽车?为什么?
问题 提示 素养目标
1.在探究加速度与力、质量的关系的实验中,如果考虑到实验有一定误差,实验能够得到怎样的结论? 加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比 归纳得出物体的加速度跟它的质量及所受作用力之间的关系(科学探究)
2.观看F1赛车启动视频,你认为F1赛车的什么性能最重要? 加速性能 能应用牛顿第二定律分析简单的动力学问题(科学思维)
3.要想使F1赛车启动获得较大的加速度,我们该如何设计汽车?为什么? 减小车的质量,增加发动机的功率
任务2:牛顿第二定律的理解
问题情景:如图4所示的实验装置简化为示意图图5
问题
1.如图5所示,小车受到几个力的作用?此时F=kma中的F是什么含义?
2.如图6所示,用一个力推物体,物体却没有产生加速度,为什么?要使物体产生加速度应该满足什么条件?
3.F=kma仅仅是数量关系式吗?还有什么关系?如何表述?
4.如果小车所受的合外力发生变化,加速度的变化是瞬间发生的吗?这说明F=kma是什么关系?
5.F=kma这个式子中,是加速度决定了力,还是力决定了加速度?这个关系式能否更加简洁一些呢?
6.使用F=ma这个关系式时,对各物理量的单位有什么要求?除了1N的力约为1kg物体重力的十分之一外,我们现在对它还有怎样的认识?
任务3:用牛顿第二定律解决简单问题
问题情景:(1)如图7,中国航天员在太空(可相当于不受重力)中测量人体质量的短视频.
(2)如图8,汽车在平直的路面上试车.
问题
1.太空中常用的质量秤量工具都无法工作,怎样才能测量航天员的质量?
2.为什么测量质量时航天员需要运动一段距离?为什么航天员需要抱紧金属杆?