《牛顿第二定律》教案中学教育中学学案_中学教育-中学学案.pdf

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1、牛顿第二定律教案 团风中学 陈志江 教学目标：知识目标：（1）通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系；（2）会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式；（3）通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律；（4）认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系；（5）能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题 能力目标：通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力 情感目标 培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯 教学重点：1加速度与力和质量的关系的探究

2、过程。2牛顿第二定律 教学难点：对牛顿第二定律的理解 课时安排：1 课时 教学用具：两辆质量相同的小车、一端带有滑轮的光滑水平木板、砝码一盒、砝码盘、细绳、夹子。教学过程设计：（一）创设情景、引入新课 图片展示：刘翔在雅典奥运会夺金的情景；程菲在比赛中；F1 方程式赛车.提问：1.在决赛时，刘翔将自己身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来，穿最轻的跑鞋。这样做的科学道理在哪里？2.为何体操，跳水运动员的身材都比较苗条、瘦小？3.F1方程式赛车的质量只有一般小轿车质量的三分之一，这样做有什么好处？老师总结：质量越小，运动状态越容易改变，也就是说在相同的情况下，物体获得的加速度就越大。复习思考：

3、1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？（物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化；其原因是受到了力的作用.）2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？（还与质量有关）3、物体的加速度与什么有关？（物体的质量 m 和物体受的外力 F）4、那么物体的加速度 a 与外力 F 和质量 m 到底有什么样的关系呢？（二）新课教学 我们可以采用控制变量法来研究 a、f、m 之间的关系。（教师启发学生回忆：研究电流与电压和电阻这三者关系所采用的方法。）介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前提下，讨论质量和加速度的关系介绍实验装置及实验

4、条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力介绍数据处理方法（替代法）：根据公式 可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比 一、加速度、力和质量的关系(Flash演示实验)：1、加速度和力的关系 做演示实验并得出结论：小车质量 m 相同时，小车产生的加速度 a 与作用在小车上的力 F 成正比，即 a1/a2=F1/F2 2、加速度和质量的关系 做演示实验并得出结论：在相同的力 F 的作用下，小车产生的加速度 a 与小车的质量 m 成正比，即 a1/a2=m2/m1 二、牛顿第二运动定律 1、实验结论：物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量

5、成反比加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同即 F=k ma 2、力的单位的规定：若规定：使质量为 1kg 的物体产生 1m/s2 加速度的力叫1N则公式中的 k 1（这一点学生不易理解）3、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。数学表达式：F合=ma.4、对牛顿第二定律的理解：准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式通过加速度与质量和和合外力的定量关系深刻理解力是产生加速度的原因这一规律认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系认识加速度与和外力间的瞬时对应关系能初步运用运动力通过实际问题的处理培养良好的书面表达能力情感目标

6、培养认真的科学态度严谨有序的思维习惯教学重点加速度与力和质量的关系的探究过程牛顿第二定律教学难点对牛顿第二定律的理解课时安排课时教学用具两辆质量相同的小运会夺金的情景程菲在比赛中方程式赛车提问在决赛时刘翔将自己身上一切戴的东西像手表项链等都摘了下来穿最轻的跑鞋这样做的科学道理在哪里为何体操跳水运动员的身材都比较苗条瘦小方程式赛车的质量只有一般小轿车质量（1）公式中的 是指物体所受的合外力 举例：物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动，使物体产生加速度的合外力是物体 所受 4 个力的合力，即拉力和摩擦力的合力（在桌面上推粉笔盒）（2）矢量性：公式中的 和 均为矢量，且二者方向始终相同由此在处理问

7、题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向 （3）瞬时性：物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化 举例：静止物体启动时，速度为零，但合外力不为零，所以物体具有加速度 汽车在平直马路上行驶，其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供；当刹车时，牵引力突然消失，则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供可以看出前后两种情况合外力方向相反，对应车的加速度方向也相反 （4）力和运动关系小结：物体所受的合外力决定物体产生的加速度：当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同物体做匀加速直线运动 当物体受到合外力的大小和方向

8、保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反物体做匀减速直线运动 （以上小结教师要带着学生进行，同时可以让学生考虑是否还有其它情况，应满足什么条件）三应用举例 从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？答：没有矛盾，由公式 F合=ma 看，F 合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知 F+N mg=0。课堂小结：作 业：准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式通过加速度与质量和和合外力的定量关系深刻理解力是产生加速度的原因这一规律认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系认识加速度与和外力间的瞬时对应关系能初步运用运动力通过实际问题的处理培养良好的书面表达能力情感目标培养认真的科学态度严谨有序的思维习惯教学重点加速度与力和质量的关系的探究过程牛顿第二定律教学难点对牛顿第二定律的理解课时安排课时教学用具两辆质量相同的小运会夺金的情景程菲在比赛中方程式赛车提问在决赛时刘翔将自己身上一切戴的东西像手表项链等都摘了下来穿最轻的跑鞋这样做的科学道理在哪里为何体操跳水运动员的身材都比较苗条瘦小方程式赛车的质量只有一般小轿车质量