Plan de lección de la Segunda Ley de Niu
Unidad 2: Segunda Ley de Newton
Objetivos didácticos:
1. Objetivos de conocimiento
1. Comprender la relación entre aceleración, fuerza y masa;
2. Comprender el contenido de la segunda ley de Newton y conocer el significado exacto de la ley;
3. Conoce el proceso experimental para la obtención de la segunda ley de Newton.
2. Objetivos de capacidad
Cultivar la capacidad experimental, la capacidad analítica y la capacidad de resolución de problemas de los estudiantes.
3. Objetivos de la educación moral
Permitir que los estudiantes conozcan un método para investigar problemas en física: el método de la variable controlada
Enfoque de la enseñanza
1. Proceso experimental de la segunda ley de Newton;
2. Segunda ley de Newton.
Dificultades de la enseñanza
El significado de la segunda ley de Newton.
Métodos de enseñanza
Método experimental, método de enseñanza, método de inducción
Herramientas didácticas
Dos carros de la misma masa, lisos y horizontales Tabla (con polea fija en un extremo); pesas (una caja), cuerda, clips
Horario de clases
2 horas de clase
Proceso de enseñanza
1. Introducción de nuevas lecciones
1. Pregunta: ¿Qué es un cambio en el estado de movimiento de un objeto? ¿A qué se debe el cambio de estado de movimiento de un objeto?
2. Presentamos una nueva lección:
A través del estudio de la lección anterior, ya sabemos que la aceleración se genera cuando el estado de movimiento de un objeto cambia, y la aceleración generada está relacionada con la masa del objeto y la magnitud de la fuerza, entonces: aceleración ¿Cuál es la relación entre la magnitud de la fuerza sobre el objeto y la masa del objeto? En esta lección estudiaremos este tema.
2. Enseñanza de nuevas lecciones
(1) Utilice diapositivas para mostrar los objetivos de aprendizaje de esta lección:
1. Comprender la relación entre aceleración y fuerza;
2. Comprender la relación entre aceleración y masa
3. Comprender el contenido de la segunda ley de Newton.
(2) Proceso de cumplimiento de los objetivos de aprendizaje:
1. La relación entre aceleración y fuerza:
(1) Utilice diapositivas para mostrar los experimentos utilizados en En esta lección Dispositivo, el profesor explica: En la imagen, dos vagones de la misma masa se colocan sobre una placa horizontal lisa. Se ata una cuerda al extremo delantero de cada vagón y se cuelga una pequeña placa en cada extremo de la cuerda. A través de la polea fija hay diferentes números de pesos para hacer que los dos autos aceleren uniformemente bajo diferentes fuerzas de tracción.
(2) Dos cuestiones explicadas en este experimento
a: El peso tiene una masa menor que el carro, y la fuerza de tracción de la cuerda sobre el carro es aproximadamente igual a la peso La gravedad experimentada.
b: Sujeta dos cuerdas con un clip para controlar dos coches al mismo tiempo.
(3) Método experimental:
a: Coloque diferentes números de pesas en las dos placas de pesas para que las fuerzas de tracción en los dos carros sean diferentes.
b: Abrir la pinza y dejar que los dos coches empiecen a moverse desde el reposo al mismo tiempo. Transcurrido un tiempo, cerrar la pinza y dejar que se detengan al mismo tiempo.
(4) El fenómeno que hay que observar es observar el desplazamiento de los dos vehículos en igual tiempo. (Fenómeno experimental: el automóvil con una gran fuerza de tracción tiene un gran desplazamiento)
(5) Razonamiento analítico:
a: Según la fórmula, cuando el tiempo t es constante, el desplazamiento s y la aceleración a es proporcional a;
b: Obtenido de fenómenos experimentales: el desplazamiento del coche es proporcional a la fuerza de tracción sobre ellos.
c: Razonar y llegar a la conclusión: para objetos con la misma masa, la aceleración del objeto es proporcional a la fuerza que actúa sobre el objeto, es decir:
(6) Ejercicios de consolidación:
a. Según: Para hacer que la velocidad de un objeto cambie mucho en un corto período de tiempo, es decir, que la aceleración sea muy grande, se debe dotar al objeto de .
b. Los coches utilizados en competición deben alcanzar velocidades de cero a más de 60 m/s a los pocos segundos de arrancar. ¿Por qué es necesario equiparlos con motores muy potentes?
2: La relación entre aceleración y masa:
(1) El dispositivo experimental es el mismo que el anterior
(2) Explique la diferencia con el; experimento anterior.
En el experimento anterior, mantuvimos constante la masa del coche y cambiamos la fuerza sobre el coche para estudiar la relación entre aceleración y fuerza.
En este experimento, la fuerza de tracción sobre los dos coches era la misma y se añadió un peso a uno de ellos para aumentar la masa y estudiar la relación entre aceleración y masa.
(3) Fenómeno experimental:
Al mismo tiempo, el desplazamiento del coche con masa pequeña es mayor.
(4) Analiza, razona y saca la conclusión:
Bajo la acción de una misma fuerza, la aceleración de un objeto es inversamente proporcional a la masa del objeto, es decir ,
a1/ a2=m2/m1 o a∝
3: Segunda ley del movimiento de Newton
(1) Combinando las dos relaciones obtenidas en lo anterior experimentos se obtienen las siguientes conclusiones:
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto, y la dirección de la aceleración es la misma que la dirección del fuerza que causa la aceleración.
(2) Expresión de fórmula:
a∝ o F∝ma
Es decir: F=kma
a: Si cada Todas las cantidades físicas usan unidades internacionales, k=1;
b: Definición de unidad de fuerza (Newton): La fuerza que hace que un objeto con una masa de 1 kilogramo produzca una aceleración de 1m/s2 se llama 1 Newton.
(3) Generalización: Lo que estudiamos anteriormente es el caso en el que una fuerza actúa sobre el objeto. Cuando varias fuerzas actúan sobre el objeto, la relación anterior se puede generalizar a:
La aceleración del objeto es directamente proporcional a la fuerza resultante e inversamente proporcional a la masa del objeto. Se garantiza que la aceleración será en la misma dirección que la fuerza resultante. Es decir, F combinado = ma.
(4) Introduzca la correspondencia instantánea entre la suma de F y a
a: Un objeto tiene aceleración sólo cuando una fuerza actúa sobre él.
b: La fuerza es constante y la aceleración también es constante.
c: La fuerza cambia con el tiempo y la aceleración también cambia con el tiempo.
d: La fuerza deja de actuar y la aceleración desaparece.
4: Análisis de ejemplo (ejemplo de libro de texto)
(1) Los estudiantes leen el contenido del ejemplo
(2) Análisis:
Objetos requeridos Se conoce la masa de aceleración m y primero se debe encontrar la fuerza resultante de F1 y F2, y el tamaño de la fuerza resultante se puede resolver gráficamente o computacionalmente.
(3) Utilice una diapositiva para mostrar el proceso de resolución de problemas:
Como se muestra en la figura, establezca un sistema de coordenadas rectangular plano y aplique las fuerzas F1 y F2 a lo largo de la eje x y eje y respectivamente. Las dos fuerzas componentes de F1 se descomponen como:
Las dos fuerzas componentes de F2 son:
F1y y F2y son iguales en tamaño y opuestas. en dirección, anulándose entre sí. F1x y F2x tienen la misma dirección Por lo tanto:
Se sabe que la fuerza resultante F y la masa m son conocidas. Según Fsum = ma, podemos obtener:
Tres: Resumen
1: Esta sección El método de investigación de la lección: método de variable controlada
2: La segunda ley del movimiento de Newton determina la relación de magnitud entre a y F, y también determina la relación de dirección entre a y F
3: Al resolver la fuerza resultante, puede utilizar el método de establecer un sistema de coordenadas rectangular plano, descomponiendo cada fuerza a lo largo de la línea x- eje y eje y, y finalmente encontrar la fuerza resultante.