高中物理《牛顿第二定律》教案设计.pdf
4.34.3牛顿第二定律牛顿第二定律知识与技能知识与技能1会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算；2会进行视图转换；3知道牛顿第二定律的解题的一般步骤；4会采用多种方法来求合力。过程与方法过程与方法1通过对物体进行受力分析，培养学生的空间思维能力；2培养学生的概括能力和分析推理能力情感态度与价值观情感态度与价值观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教学重点1 能从多个视图分析物体的受力情况2 知道用牛顿第二定律解题的一般步骤3 掌握用正交分解法来解题教学难点教学难点能从多个视图分析物体的受力情况4 4 教学方法教学方法探究、讲授、讨论、练习（一）（一）新课导入新课导入师：上节课我们学习了牛顿第二定律，大家先回顾一下牛顿第二定律的内容以及表达式。生：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。即 F合ma。师：对于牛顿第二定律的性质有哪些呢？生 1：瞬时性：加速度和力的关系是瞬时对应，a 与 F 同时产生，同时变化，同时消失；生 2：矢量性：加速度的方向总与合外力方向相同。师：刚才的同学说得很对，今天我们今天说下牛顿第二定律的简单应用。（二）（二）新课教学新课教学教师展示多媒体 P76 例题 2光滑水平桌面上有一个物体，质量是 2Kg，受到互成 120 角的两个水平方向的力 F1和 F2的作用，两个力的大小都是10N。这个物体的加速度是多大？学生活动：思考本题的解题思路（1 分钟）。师：哪位同学说一下本题的解题思路？生：本题已知了物体的受力情况和质量，只需将合力求出，再根据牛顿第二定律 F=ma 得到a=F/m。师：本题关键是求合力，要求物体受到的合力，我们该怎么做？生：对物体进行受力分析。师：物体受到了哪些力呢？生：物体除受已知的力之外，在竖直方向上还受重力和桌面对它的支持力。师：现在大家画下物体的受力分析图学生画受力分析图。教师请两位学生上台画出自己画出的受力分析图。教师在下面巡视指导。教师在学生的受力分析图进行点评。师：在这个图中，大家发现该同学 F1、F2、重力和支持力都画在同一张图上，该图是平面图，由于体题 F1和 F2是水平方向的，在平视图中，我们是无法看出F1 和 F2 的方向关系的，这样我们必须画出俯视图，大家要用充分的空间想象能力。教师画出两个图：平视图和俯视图。教师引导学生分析。师：在竖直方向上，FN和 G 是什么关系？生：相等。师：为什么？生：物体在竖直方向上并无运动，故G=FN。师：在竖直方向上合力为0，所以只须考虑水平方向的合力就可以了，水平方向上互成角度的两个力如何合成？生：用平行四形定则。学生写出计算过程。教师用多媒体展示计算过程。互成角度二力的合成方法一：利用平行四边行定则来求F1120 F合解：物体受力分析如上图所示解：物体受力分析如上图所示F1=F2=10N F1与F2的夹角为 120 故F1=F2=F 合=10N则物体的加速度为 a=F合/m=10N/2Kg=5m/s2加速度的方向与 F合方向相同，即沿 F1、F2的角平分线方向F2师：除了用刚才这种方法求合力之外，大家还可以使用哪中方法来求合力呢？生：正交分解法。师：在用正交分解法时，我们要建 xoy 轴，在前面我们说过一般情况下要让多个力分布在直角坐标系上,对于本题怎么来建呢？生：可以以 F1和 F2的角平分线建立 x 轴。师：对，由于 F1和 F2的大小相等，合力的方向既不会偏向 F1也不会偏向 F2，合力在 F1和F2的角平分线上。如果以角平分线来建x 轴。那么 y 轴上的 F1和 F2的分力就会相互抵消。合力就是两个力在 x 轴方向分力之合。教师写出计算过程解：如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和 F2分别沿 x 轴和 y 轴的方向分解。F1的两个分力为：F1x F1xcos60o,F1y F1sin60oF2的两个分力为：F2x F2cos60o,F2y F2sin60oyF1yF1F1x=F2x60 xF1y和 F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和 F2x的方向相同，所以：F合 F1x F2x F1cos 60 F2cos 60 5N 5N10NooF2y60F2F合已知合力 F 合和质量 m，据 F合ma，即可求得：a F合10N5m/s2、2kg加速度的方向与合力的方向相同，即沿F1 和 F2 的角平分线。师：大家比较下哪中方向要简单一点？生：用平行四边形求合力要容易得多。师：对，在我们平时的生活中物体一般是受多个力的作用，对于多个力来求合力时一般应用正交分解法要比直接用平行四边形合成在容易得多。归纳总结：对于用牛顿第二定律解题时我们一般的步骤是：1、确定研究对象；2、对物体进行受力分析；3、根据牛顿第二定律和运动学知识来求解。（三）（三）小结小结一、视图变换高中阶段从平面视图过渡到空间视图，从平面思维升华到空间思维二、对于用顿第二定律的解题步骤1、确定研究对象2、对物体进行受力分析3、根据牛顿第二定律和运动学知识来求解三、正交分解来求合力一般用来求多个共点力的合力（四）布置作业：（四）布置作业：课本 P78T4
