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由前面的知識我們知道，在一條直線上運動的物體，其運動狀態(tài)的改變是指哪一物理量的改變？,速度的改變，即產(chǎn)生了加速度,導 入 新 課,物體運動狀態(tài)的改變(即速度改變)的原因是什么呢？ 物體運動狀態(tài)的改變實際上是物體速度發(fā)生了改變，改變的原因是受到了外力的作用。,知識回顧:,想一想,那么物體運動狀態(tài)的改變還與哪些因素有關呢,？,第四章 牛頓運動定律,4.3牛頓第二定律,（1）知識與技能 掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學公式。 學會用控制變量法探究。 會用牛頓第二定律的公式進行有關的計算。,教 學 目 標,（2）過程與方法 歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。 培養(yǎng)學生的概括能力和分析推理能力。 滲透物理學研究方法的教育。,（3）情感態(tài)度與價值觀 通過學生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng) 團隊合作精神。 滲透物理學研究方法的教育。 認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法讓學生在探究過程中體驗解決問題的成功喜悅，增進學習物理的情感。,教學重、難點,教學重點 熟練且準確的操作實驗。 牛頓第二定律的特點。 教學難點 牛頓第二定律的理解。 物理學研究方法。 控制變量法的掌握。,1、牛頓第二定律 2、力的單位 3、牛頓第二定律的性質(zhì),本 節(jié) 導 航,實驗一： 材料：物體A和B，兩平滑的相同木板，若干鉤碼。 已知：A和B是相同的小物塊，且,，,實驗效果： A運動狀態(tài)改變慢，B運動狀態(tài)改變快。 實驗分析： 對于A， 對于B， （f為為物體與木板之間的摩擦力） 實驗結論：在物體質(zhì)量m一定的情況下， 越大，物體的運動狀態(tài)越易改變。,=,=,實驗二： 材料：物體A和B，兩相同木板，若干鉤碼。 已知：已知A和B是材料相同的物體，且 實驗要求： 使A和B在相同拉力作用下在木板上運 動，觀察現(xiàn)象。 計算出兩物體受到的摩擦力，從而把 物體受到的摩擦力抵消掉。,2,視頻：牛頓第二定律的演示實驗,加速度與合外力和物體的質(zhì)量之間究竟有什么關系呢？,（1）控制變量法： 研究多個物理量之間的關系時，先控制一 些物理量不變，依次研究某一個因素的影響。 保持物體質(zhì)量一定，研究加速度和合外力 的關系。 保持物體所受的合外力一定，研究加速度 和物體質(zhì)量的關系.,教學方法,下面也可通過控制變量法來研究F、m、a三者之間的關系: （1）先保持m一定,研究F和a的關系。 由實驗一得物體的加速度隨著合外力的增大而增大,推斷,（2）再保持F一定,研究a和m的關系。 由前面的實驗二得物體的加速度隨著質(zhì)量的增大而減小,推斷,（2）定量探究加速度與合外力、質(zhì)量的關系：（氣墊導軌實驗）,器材介紹： 1.氣墊導軌（替換長木板，減小摩擦） 2.標尺（測長度） 3.滑塊（替換小車） 4.擋板 5.光電門 6.數(shù)字計時器（精確測量時間間隔） 7.小桶、砝碼、細繩、定滑輪（替換下滑力）,氣墊導航實驗實驗圖,實驗原理：首先將兩個光電門相距一定距離固定在軌道上,即控制位移相等。然后固定一個滑塊的起始位置,使滑塊上的擋光片在第一個光電門的出光孔的附近,保證物體一開始運動就開始計時。由于滑塊下面是空氣,因此它受到的摩擦力很小,保證滑塊受到的拉力就是合外力。由公式 得：在 的情況下,如果位移S不變,則加速度a與時間t 的平方成反比,即 那么我們需要知道物體經(jīng)過位移S所需要的時間t,實驗注意點： （1）滑塊初速度 （2）導軌要水平,=0,實驗步驟,使滑塊在質(zhì)量m=0.165 Kg不變，所受拉力F不同的情況下，作幾次勻加速運動，記錄下每種情況的拉力F和時間t值。 此演示實驗誤差較小，重復做其數(shù)據(jù)基本不變。測量數(shù)據(jù)記錄如下：（ g=9.8N/Kg ）,實驗結論：存在一定的微小誤差，但可以近似認為相等，即 = = 所以當滑塊質(zhì)量不變的情況下，滑塊的加速度與滑塊所受的合外力成正比，即,，,使滑塊所受拉力不變(F合=2N g=9.8N/Kg)，質(zhì)量m不同的情況下，作幾次勻加速運動記錄下每種情況的質(zhì)量m和時間t值。 此演示實驗誤差較小，重復做其數(shù)據(jù)基本不變。測量數(shù)據(jù)記錄如下：,結論：存在一定的微小誤差，但可以近似認為相等，即 所以當滑塊所受拉力不變的情況下，滑塊的加速度與滑塊的質(zhì)量成反比，即,2、力 的 單 位,1牛=1千克 米/秒2,由前面已知牛頓第二定律的公式F=kma。式子的k是比例常數(shù)。如果公式中的物理量選擇合適的單位，可以使k=1，從而使公式簡化。 我們知道，在國際單位制中，力的單位是牛頓。牛頓這個單位是根據(jù)牛頓第二定律來這樣定義的：使質(zhì)量是1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2加速度的力，叫做1牛頓。即：,可見，如果都用國際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡化成：,F = ma,這就是牛頓 第二定律的數(shù)學公式。,3、牛頓第二定律的性質(zhì),瞬時性:加速度和力的關系是瞬時對應，a與F同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失。 矢量性:加速度的方向總與合外力方向相同。 獨立性:當物體受到幾個力的作用時,可把物體的加速度看成是各個力單獨作用時所產(chǎn)生的分加速度的合成。 適應范圍:是對宏觀,低速物體而言。,牛頓第二定律的性質(zhì):,1.這節(jié)課以實驗為依據(jù)，采用控制變量法的方法進行研究。 2.定義力的單位“牛頓”使得k=1，得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。 3.物體所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力為零,加速度為零。 4.合外力決定了加速度,而加速度影響著物體的運動情況。,課 堂 小 結,高考鏈接,1.(08,廣東 ) 質(zhì)量為m的物體從高處釋放后豎直下落，在某時刻受到的空氣阻力為f，加速度為a1/3g ，則f的大小為（ ）,Bf=2/3g,Cfmg,Df=4/3g,A f=1/3g,2.（08，江蘇）一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關，重力加速度為g?，F(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為（ ）,A.,B.,C.,D.,0,1. 當作用在物體上的合外力不等于零的情況下,以下說法正確的是（ ） A. 物體的速度一定越來越大 B. 物體的速度可能越來越小 C. 物體的速度可能不變 D. 物體的速度一定改變,課 堂 練 習,2. 下列說法正確的是（ ） A. 物體在恒力作用下,速度變化率均勻增大 B. 物體在恒力作用下,速度變化率不變 C. 物體在恒力作用下,速度變化率大小與恒 力的大小成正比。 D. 物體在恒力作用下速度逐漸增大,3. 物體放在光滑的水平面上,在水平力作用下從靜止開始作直線運動,當水平拉力逐漸減小時,它的加速度 ,它運動的速度將 ,當該力減為零后,物體將 。,勻速運動,減小,增大,4.一個物體從靜止運動,5s內(nèi)的位移為75m,物體受到摩擦力為4N,物體質(zhì)量為2kg,則物體所受拉力F= 。,16N,1. 解答：沒有矛盾 公式F=ma中的F指的是物體所受的合力。我們用力提放在地面上的很重的物