内容正文:
第四章 第三节 牛顿第二定律
【温馨寄语】即使爬到最高的山上,一次也只能脚踏实地地迈一步。
一、要点回放
1牛顿第一定律:一切物体总保持 或 ,直到有 迫使它改变这种状态为止.
2物理意义: 是 物体运动状态的原因;一切物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质,这种性质叫做 ,惯性的大小与 有关系
3 运动状态的改变,运动状态改变的原因是
4运动状态的改变中有加速度,加速度与 和 有关,加速度与力成 ,与质量成
二、目标锁定
(1)掌握牛顿第二定律的内容和公式;
(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
三、学习过程
(1)表述: 物体的加速度跟所受的 成正比,跟物体的 成反比,加速度的方向跟 的方向相同,公式: ,F指的是
(2)"牛顿"的定义: 使质量是 的物体产生 的加速度的力,叫做1N,即:
(3)几点说明:
A.力的作用:物体的加速度是由作用在物体上的合外力引起的,外力的作用是使物体产生_ 而不是维持速度的原因.
B.同向性:a和F合始终是
C.同时性:a和F合是瞬时一一对应关系,同时存在,同时消失, F合变化,a , F合不变,a 由F合=ma,知
(1)若F合=恒量,则a=恒量,物体做
(2)若F合变化,则a随着变化,物体做
(3)若F合=0,则a =0,物体处于 .
D.同体性:a和F合必须对应 物体
四.针对训练
1.1992年8月14日,我国"长二捆"火箭在西昌卫星发射中心起飞时,总质量为4. 6×10 2t ,
起飞推力为 6. 0×106N,求起飞后5 s 末火箭上升的速度和距地面的高度(不计空气阻力).
2.一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N 的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速运动,物体与水平地面的滑动摩擦力是4.2 N ,求物体4 s末的速度和 4 s 内发生的位移 。
3.一个滑雪的人,质量为 75 kg ,从静止开始沿倾角为30°的山坡匀加速滑下,在 5 s 的
时间内滑下的位移为50 m ,求滑雪者受到的阻力。
4.质量为m 的物体从光滑斜面顶端由静止滑下,已知斜面长 0. 9 m,倾角为 30°,求物体从顶端滑到底端所用的时间。
$$
4.3 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)
小车质量
作用力
相等时间t内位移
小车1
0.250
20
0.8
小车2
0.250
10
0.4
(3)结论:m一定时,
,由
及
,即
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)
小车质量
作用力
相等时间t内位移
小车1
0.500
20
0.39
小车2
0.250
20
0.80
(3)结论:F一定时,
,由
及
,即
(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:
写成等式为