课件19张PPT。牛顿第二定律山东省临朐实验中学王云霞?思考:物体的加速度跟物体受力及质量有什么关系? 一、牛顿第二定律 物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比内容加速度的方向跟作用力的方向相同
若物体受多个力,F指的是 物体所受的合力1.力的单位“牛顿”是怎样定义的? 使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N。二、力的单位2.规定了力的单位后,表达式F=kma中的各个物理量如果都采用国际单位,则变成了怎样的形式? F=ma
F=kma中的比例常数k与式中各物理量单位的选取有关,若各量的单位均采用国际单位,则k=1.
牛顿第二定律的表达式变为F=ma小 结:例1:在牛顿第二定律公式中,关于比例系数k的数值,下列说法正确的是( )
A.在任何情况下k都等于1
B.k的数值是由质量、加速度和力的大小决定
C.k的数值是由质量、加速度和力的单位决定
D.质量、加速度和力分别用千克、米/秒2和牛顿做单位,k的数值等于1 CD例2:如图所示,在光滑的水平面上,物体m受一大小不变、方向向右的力F1的作用,那么,物体的加速度a1大小为多少?方向如何?
一段时间后,把力F1变为F2,方向向左,那么,物体的加速度a2的大小为多少?方向如何?
m三、牛顿第二定律的理解
1.在F=ma的表达式中,在研究对象的选取上,F、m、a三者是否一致?
2.在F=ma中,F与a都是矢量,两者方向有何关系 ?
3.当有力作用在物体上时,是先有力作用然后产生加速度呢,还是力和加速度是同时产生的?当力发生变化时,加速度发生变化吗?
4.当几个力共同作用在物体上时,我们可不可以这样来求加速度:先求每一个力产生的加速度,然后再把这些加速度进行合成得到合加速度?探究以下问题:1.同体性:公式中F、m、a必须是对同一研究对象而言的2.矢量性:加速度a的方向与作用力F的方向相同
3.瞬时性:加速度与作用力是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失 4.独立性:作用在物体上的每个力都能独立地各自产生各自的加速度,物体运动的加速度为每个力产生的加速度的矢量和
三、对牛顿第二定律的深入理解F1F2F合a合a1a2例3、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?四、牛顿第二定律的应用参考答案例3:GFN变式训练:例3中汽车重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大?10s后汽车的速度多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变.参考答案GFN运用牛顿第二定律解题的一般步骤: 1、确定研究对象
2、对研究对象进行正确的受力分析或运动情况分析
3、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度
4、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量
5 、检验结果是否合理
小 结:牛顿第二定律:
物体的加速度跟作用力成正比,跟物 体的质量成反比,F= ma .加速度的方向与合外力的方向始终相同.
课堂总结:
牛顿(N)的规定:
使质量为1kg的物体产生1m/s2 的加速度的力,叫1N.F=kma中的比例常数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,那么k=1
牛顿第二定律的深入理解:
同体性、矢量性、瞬时性、独立性
牛顿第二定律的应用当堂检测f1.D 2.AB参考答案当堂检测:参考答案4、谢谢大家牛顿第二定律教学设计
(一)创设情景、引入新课?? 教师活动:提出问题让学生复习回顾实验:?? 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?? 一、牛顿第二定律?? 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??? 学生活动:学生讨论分析相关问题,记忆相关的知识?? 1、物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.??
2、牛顿第二定律写成比例式:a?∝?F/m????F?∝?ma????写成等式:?F?=?kma?(?k:比例系数??) 教师活动:教师要求学生思考:若物体受多个力的共同作用,则力F指的是什么?
学生活动:学生讨论分析若物体受多个力的共同作用,则力F指的是物体所受的合力。
二、力的单位?? 1、教师活动:提问历史上对力的单位“牛顿”是怎样定义的,即规定多大的力作为“一个单位的力”,即1N?
学生活动:学生阅读课本得出:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N。
2.教师活动:让学生讨论分析规定了力的单位后,表达式F=kma中的各个物理量如果都采用国际单位,则变成了怎样的形式?
学生活动:学生讨论分析得出牛顿第二定律的表达式为F?=?ma?
教师小结:F=kma中的比例常数k与式中各物理量单位的选取有关,若各量的单位均采用国际单位,则k=1.牛顿第二定律的表达式变为F=ma
教师引导学生完成例1
例1:在牛顿第二定律公式中,关于比例系数k的数值,下列说法正确的是( )
A.在任何情况下k都等于1
B.k的数值是由质量、加速度和力的大小决定
C.k的数值是由质量、加速度和力的单位决定
D.质量、加速度和力分别用千克、米/秒2和牛顿做单位,k的数值等于1
三、对牛顿第二定律的理解:1、教师活动:(我们学习了牛顿第二定律,下面我们通过例2深化一下对牛顿第二定律的理解)引导学生完成例2
例2:如图所示,在光滑的水平面上,物体m受一大小不变、方向向右的力F1的作用,那么,物体的加速度a1大小为多少?方向如何?
一段时间后,把力F1变为F2,方向向左,那么,物体的加速度a2的大小为多少?方向如何?
学生活动:学生通过牛顿第二定律计算得出
在光滑的水平面上,物体m受一大小不变、方向向右的力F1的作用加速度a1 =F1/m,方向与F1方向相同,向右;
当物体m受一大小不变、方向向左的力F2的作用加速度a2 =F2/m,方向与F2方向相同,向左;
2、教师活动:引导学生结合例2,探究以下四个问题
(1).在的表达式中,在研究对象的选取上,F、m、a三者是否一致?
(2).中F与a的方向有什么关系?
(3).当有力作用在物体上时,是先有力作用然后产生加速度呢,还是力和加速度是同时产生的?当力发生变化时,加速度发生变化吗?
(4).当几个力共同作用在物体上时,我们可不可以这样来求加速度:先求每一个力产生的加速度,然后再把这些加速度进行合成得到合加速度?
学生活动:学生先思考,再相互讨论得出牛顿第二定律的一些性质。
教师归纳总结:对牛顿第二定律的深化理解
(1).同一性:a,F,m是对同一个物体而言
(2).矢量性:加速度的方向和合外力的方向一致(3).?瞬时性:有力就有加速度,力恒定不变,加速度也恒定不变。力随着时间改变,加速度也随时间改变。力停止作用,加速度也随着消失。
(4).?独立性:作用在物体上的每个力都能独立地各自产生各自的加速度,物体运动的加速度为每个力产生的加速度的矢量和
四:牛顿第二定律的应用
教师活动:引导学生应用牛顿第二定律解决一些实际问题
例3:某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?
学生应用牛顿第二定律求解例3,教师先让一位学生讲解自己的解题思路
教师再精讲点拨:例3是知道物体的运动情况求受力情况,先利用运动学公式求加速度,再利用牛顿第二定律求物体的受力情况。解题过程应注意的问题有:
统一单位,km/h要化成m/s;
应用运动学公式求加速度时要规定正方向;
应用牛顿第二定律求物体的受力情况时要先对物体受力分析,再求汽车受到的阻力等。
教师再引导学生应用牛顿第二定律解决例3的变式训练:
例3中汽车重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大?10s后汽车的速度多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
(教师先让一位学生到黑板上写一下变式训练的解题过程,教师根据学生解题时存在的一些问题让其他学生分析讨论,让学生了解如何规范解题。)
教师再精讲点拨:变式训练是知道物体的受力情况求运动情况,先对物体受力分析求出合力,再利用牛顿第二定律求加速度,最后利用运动学公式求物体的运动情况。
最后让学生展开讨论应用牛顿第二定律的解题步骤,并归纳总结出应用牛顿第二定律的解题步骤:
1、确定研究对象
2、对研究对象进行正确的受力分析或运动情况分析
3、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度
4、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量
5 、检验结果是否合理
最后让学生总结这一节课所学内容,并完成当堂检测