2023年牛顿第二定律教案..docx
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1、2023年牛顿第二定律教案. “ 牛顿第二定律 ” 教学设计 陕西师大附中 高宝新 一、教材分析 1、教材的地位 牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,是动力学中的核心内容, 而且是许多电学分析的基础, 因此深刻地认识和掌握这一定律具有十分重要 的意义。 2、教学目的 理解加速度和力的关系以及加速度和质量的关系 知道国际单位中力的单位是怎样定义的 理解牛顿第二定律的内容及确切含义 3、重点、难点 总结出牛顿第二定律,并掌握牛顿第二定律的初步应用。 理解物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系。 二、教学程序 师:我很高兴和同学们一起走入今天的物理课堂来共同学习牛顿第二
2、定律, 希望 同学们能够开心度过! 师:今天老师带了一个苹果过来,我想知道这个苹果的质量,谁能帮助我? 生:用台秤,天平等等。(苹果送给学生 师:同学们都知道物体的质量可以用天平测量, 那么我想知道正在轨道上运行的 火箭的质量, 你们还可以用天平帮我测量吗 ? 要是谁能够用天平测量, 我就送 给你一个火箭! 生:不行! 师:很显然,这是一件不靠谱的事情! 师:那么到底如何测量正在运行的火箭的质量呢?好, 下面老师带大家进入第一 个环节,科学之旅。 师:早在 1966年,人们就在地球的上空以牛顿第二定律为基础测量出了飞行着 火箭的质量,他们是怎样做的呢?人们用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道 上运
3、行着的火箭,接触以后,开动双子星号宇宙飞船的推进器,使之产生一 个推力,使飞船和火箭共同加速。已知:推进器的平均推力 F=895N,推进器 开动 7s ,测出飞船和火箭的速度改变了 0.91m/s,双子星号宇宙飞船的质量 m 1 =3400kg。 师:根据这些数据人们是如何测量出火箭的质量呢?可能目前我们同学看到这么 多数据还很茫然,不用着急,我们学完这节课之后,我相信同学们就可以轻 松解决这个问题了!那么我们带着这个问题进入第二个环节,温故而知新。 师:在上节实验课中我们探究了物体的加速度与力、质量的关系, 你们还记得我 们在实验中用到了什么样的实验方法吗? 生:控制变量法。 师:非常好!控
4、制变量法是我们物理学中最常用的实验方法之一。 师:那你们还记得实验中得到的结论吗? 师:当质量一定时,物体的加速度与力的关系是什么样的呢? 生:质量一定时,物体的加速度与力成正比! 师:那么力一定时,物体的加速度与自身质量是什么样的关系呢? 生:力一定时,物体的加速度与质量成反比! 师:我们实验中的物体是只受到了一个力的作用吗? 生:不是。 师:那么我们刚才所说的力应该是物体所受到的什么力呢? 生:合力。 师:为了综合表示物体加速度与合力和质量的关系, 我们可不可以用一个式子来 表示呢? 生:可以! 师:非常好, (ppt 展示并板书 物体的加速度跟受到合力成正比 , 跟物体的质量 成反比 我
5、们还可以变形得到 F ma , 根据数学原理,我们知道 y x , 我们 可以写成 y=kx,我们能不能将 F ma 也写成一个等式呢? 生:能!我们可以引入一个比例系数,得到 F=kma。 师:从这个公式我们看一下,哪些物理量是矢量? 生:力和加速度是矢量。 师:那么加速度的方向和力的方向有着怎样的关系呢? 生:相同。 师:为什么呢? 生 : 随机性。 师:好,我们来看这样一个例子,用力在光滑水平面推物体,物体的加速度和速 度怎样呢?然后我们再用反向的力拉它让他停下来, 那么这个过程的加速度 和速度怎样呢? 生:分过程回答。 师:物体的加速度跟作用力成正比 , 跟物体的质量成反比 , 加速度
6、的方向和作用 力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 师:我们通过温故而知新环节, 得到了牛顿第二定律的内容, 希望同学们能够掌 握!我们一起来大声朗读一下牛顿第二定律的内容! 师:公式 F=kma, K 是我们刚引入的一个比例系数, 那么这个比例系数是多少呢? 你知道吗? 生:不知道! 师:好,带着这个问题我我们进入第三个环节,深入学习! 师:要想知道比例系数是多少?需要了解当时的物理背景。 在牛顿时代, 人们只 是知道力的存在, 但是并不知道一个力有多大, 当时人们已经知道力是改变 物体运动状态的原因, 但是由于力的大小没有一个标准使得好多运动学的问 题没有办法解决。 当时物体的质量可以测量,
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