高中物理《牛顿第二定律》教案设计2170116.pdf

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！牛顿第二定律 一，教材任务分析 1.教材的地位和作用 牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律，它是动力学的核心规律，也是学习其他动力学规律的基础，本课以必修 1 教材为依据，通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务，这是人类认识世界的常用方法，所以本节课不只是让学生知道牛顿第二定律的表达式，更应理解牛顿第二定律。2.学习的重要任务 本节的学习任务是要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握，所以不仅要使学生了解牛顿第二定律的内容，更重要的是让学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用定律来解决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习能力的培养。二，学生情况分析 学生在上一节课已经通过实验：探究加速度与力，质量的关系，知道了加速度与力，质量的关系，这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，是解决力学问题的重要工具，应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解，全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵及外延，因此在课堂上要通过多种方法创设情景，为学生学习创设情景。三 教学目标分析 （一）知识与技能 1.理解力是使物体产生加速度的原因 2.知道研究加速度和力的关系的实验过程 3.理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义 （二）过程与方法 1.师生共同实验并总结出牛顿第二定律。对其进行再探究，培养学生的实验能力，分析能力和解决问题能力。2初步掌握实验探究中的控制变量法 (三)情感态度与价值观 让学生在自己探索并操作实验的过程中逐步学会运用理论知识，合理解决实际问题，在实验后分析问题时培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。四教学重点 1.熟练并准确地操作实验 2.认识并理解牛顿第二定律 五教学难点 1.实验数据的分析与处理 2.理解并掌握牛顿第二定律的物理意义及性质 六教学方法 多媒体展示法，实验探究法，讲授法。七教学仪器与用具 小车，带滑轮的木板，小盘，砝码，细绳，刻度尺，打点计时器，电源等。多媒体课件。八教学过程 (一).导入新课 创设情境，引入新课（播放视频）欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！1.跳伞队员降落时要打开降落伞，这是什么道理？2.方程式赛车比赛中所用的赛车质量是普通的小轿车的 1/3，这又是什么道理？其实，表面上看，都是为了在短时间内改变物体的运动状态。通过上节课的学习，我们 已经知道，改变物体的运动状态讲授为了产生加速度，而产生的加速度与物体受力及物体的质量是否有关系呢？下面我们就一起来学习这节内容。（二）新课教学 1.加速度与力的关系 如下图：小车的质量都为 500 克，砝码的质量 为 100 克，小盘的质量可以忽略。让小车在绳子的 恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动。从打点计 时器打出的纸带得到如下数据 位移 时间 0.1s 0.2s 0.3s 甲小车 1cm 4cm 9cm 乙小车 2cm 8cm 18cm 由图可知，两小车的质量相等，甲受到拉力 F1=1N，乙受到的拉力 F2=2N,由 S=1/2at2，我们可以求出加速度 a，a甲=1m/s2，a乙=2m/s2，由大量的事实表明：对于质量相等的物体来说，物体的加速度跟作用在它上面的力成正比。用数学式子表示就是：a甲/a乙=F甲/F乙 或aF 练习：我们现在可以解决“跳伞队员降落时为什么要打开降落伞？”这个问题了。3.加速度与质量的关系 如上图：小车的质量都为 500 克砝码的质量 为 100 克。小盘的质量可以忽略，让小车在绳子的 恒定的力 F 的作用下做初速度为零的匀加速运动。从打点计时器打出的纸带得到如下数据：欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！位移 时间 0.1s 0.2s 0.3s 甲小车 2.5cm 5.0cm 22.5cm 乙小车 1.5cm 6.0cm 13.5cm 由图可知：两小车受到的拉力相等，甲小车的质量 M甲=600 克，乙小车的质量 M乙=1000克，由 S=1/2at2，我们可以求出加速度 a，a甲=5m/s2，a乙=3m/s2，由大量的实验表明：在相同的力的作用下，加速度跟质量成正比。用数学式子表示就是a甲/a乙=M乙/M甲，或 a1/m 练习：学都这，我们可以解决：“为什么方程式赛车的质量只有普通小轿车的 1/3 左右？”综上所述实验得到两个关系，我们对力与质量和加速度的关系得到结论：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。这就是牛顿第二定律。在这个定律中，加速度和力都是矢量，它们都是有方向的，牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系。加速度的方向跟引起这个加速度的了的方向相同，牛顿第二定律用数学式子表示就是：F=kma。式中的 k 是比例常数，如果公式中的物理量选择合适的单位可以使 k=1，从而使公式简化。我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿，牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是 1 千克的物体产生 1m/s2 的加速度的力，叫做 1 牛顿，即 1 牛顿=1 千克*米/秒 2.可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使 k=1，上式简化为 F=ma。这就是牛顿第二定律的公式。前面讲的是物体受一个力作用的情况，物体受几个力作用时，牛顿第二定律也是正确的。不过，这时 F 代表所受外力的合力。牛顿第二定律的更一般表述是：物体的加速度跟所受的外力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟合外力的方向相同。写成公式就是 F合=ma 从牛顿第二定律的公式我们可以看出：1 合外力恒定不变时加速度恒定不变，物体就做匀变速运动 2 合外力随着时间的改变，加速度也随着时间的改变 3 合外力为零时，加速度为零，物体就处于静止状态或匀速直线运动 例题分析：学生阅读例题内容（教科书）分析：要求物体的加速度质量 m 已知必须先求 F1 和 F2合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算法求解。用投影片展示解题过程 如图所示，建立直角坐标系，把力 F1和 F2分别沿 x 轴和 y 轴的方向分别 F 的两个分力为 F1x=F1cos60 F1y=F1sin60，F2的两个分力为 F2x=F2cos60 F2y=F2sin60F1y 和 F2y 大小相等，方向相反，互相抵消 F1x和 F2x的方向相同，所以 F合=F1x+F2x=F1cos60+F2cos60=5N+5N=10N（三）小结 1.本节课的实验研究方法是控制变量法 2.牛顿第二定律确定了 a 和 F 之间的大小关系，也确定了a 和 F 的方向关系 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！3.求解合力时，可采用建立平面直角坐标系，将各个力沿 x 轴和 y 轴分解，最后求合力的方法。（四）作业：课本 P53练习 2（五）板书设计 第三节 牛顿第二定律 一、实验探究 1 质量一定时，加速度与作用力的关系 aF 2 作用力一定时，加速度与质量的关系 a1/m 二、总结规律 1、公式：Fma F=kma F合=ma（国际单位制 k=1）2、定律内容 3、定律物理意义及性质