人教版（2019）高中物理必修第一册4.3牛顿第二定律教案.doc

4.3 牛顿第二定律教学目标：1.知识与能力：掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；理解公式中各物理量的意义及相互关系；知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的；会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。2.过程与方法：以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律；培养学生的概括能力和分析推理能力。3.情感态度与价值观：渗透物理学研究方法的教育；认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法；通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣教学重点：牛顿第二定律的特点。教学难点：牛顿第二定律的理解；理解K=1时，F=ma。教学过程：一、导入新课：物体的加速度a与它所受的作用力F以及自身的质量m之间存在什么样的定量关系呢？二、讲授新课：1、牛顿第二定律【教师引导】通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比【教师提问】如何用数学式子把以上的结论表示出来?【学生回答】aF/m【教师提问】如何把以上式子写成等式?【学生回答】需要引入比例常数kakF/m【教师引导】我们可以把上式再变形为F=kma选取合适的单位，上式可以，简化。前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 ms2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kg·ms2 可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，Fma这就是牛顿第二定律的数学表达式【教师提问】牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何?【学生回答】质量m是标量，没有方向合力的方向与加速度方向相同【教师提问】我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?【师生总结】物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同【教师提问】牛顿第二定律有什么特性？【师生总结】【教师提问】合外力、加速度、速度有什么关系？【教师总结】 【教师补充】物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系，即a与合力F方向总是相同，但速度v的方向不一定与合外力的方向相同。【教师总结】解题的一般步骤：（1）确定研究对象，构建模型：（2）对这个物体进行受力分析：顺序是：重力（mg）支持力（弹力FN）其它摩擦力（Ff）（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式（4） 运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合 水平或竖直方向：F合=运动方向的力-反向的力建立坐标系：x、y轴：F合=运动方向的力-反向的力（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma（6）画运动草图，应用运动学公式速度公式 ：vt = vo+at位移公式： 求未知导出公式：vt2 v02 =2ax【教师补充】动力学的两类基本问题：1已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况 处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度也就是确定了物体的运动情况 2已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况 处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况例题：见ppt板书设计：4.3牛顿第二定律一、牛顿第二定律 物体加速度的大小跟所受的作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。二、表达式： F=ma三、对牛顿第二定律的理解同体性、因果性、矢量性、瞬时性、相对性、独立性四、解题的一般步骤5