高中物理《牛顿第二定律》教案设计2.pdf

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1、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

2、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

3、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）1.跳伞队员降落时要打开降

4、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0.1s1cm2cm0.2s4cm8cm0.3s9cm18cm甲小车乙小车由图可知，两小车的质量

5、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：位移时间0.1s2.5cm1.5cm0.2s5.0cm6.0cm0.

6、3s22.5cm13.5cm乙=1000甲小车乙小车由图可知：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：在甲相同的力的作用下，加速度跟质量成正比。用数学式子表示就是a1/m/a乙=M乙/M甲，或 a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

7、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

8、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

9、和 F2分别沿 x 轴和 y 轴的方向分别 F 的两个分力为 F1x=F1cos60F1y=F1sin60，F2的两个分力为 F2x=F2cos60F2y=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aF2 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：FmaF=kmaF合=ma（国际单位制 k=1）2、定律内容3、定律物理意义及性质