3牛顿第二定律教学设计(第一课时)

日期:2016-1-8 14:00 阅读:

共1课时

3　牛顿第二定律　高中物理人教2003课标版

1教学目标

知识与技能

1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.

2.理解公式中各物理量的意义及相互关系.

3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.

4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.

过程与方法

1.以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律

2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.

情感态度与价值观

渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力.

2学情分析

牛顿第二定律是动力学部分的核心内容，它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化率，即加速度与它所受外力的关系，以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系；况且此定律是联系运动学与力学的桥梁，它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻，所以本节课的教学对力学是至关重要的.本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容，关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解，全面掌握牛顿第二定律，会应用牛顿第二定律解决有关问题.

3重点难点

牛顿第二定律应用

4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】教学过程

一、牛顿第二定律

通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比．

如何用数学式子把以上的结论表示出来?

活动2【讲授】教学活动

如何把以上式子写成等式?

我们可以把上式再变形为F=kma．

选取合适的单位，上式可以，简化。前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿．其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m／s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kg·m／s2 ．

可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，F＝ma

这就是牛顿第二定律的数学表达式．

牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何?

合力的方向与加速度方向相同．

我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?

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．

加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性。

活动3【活动】教学活动

(多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求物体的加速度．若2 s后撤去外力，物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?

学生进行分组讨论

师：请同学们踊跃回答这个问题．

生：根据牛顿第二定律F＝ma，可得a=F/m，代入数据可得a＝lm／s2，2s后撤去外力，物体所受的力为零，所以加速度为零．由于物体此时已经有了一个速度，所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态．

师：刚才这位同学说2s后物体不再受力，那么他说的对不对呢?

生：不对．因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力．

师：那么在这种情况下的加速度又是多少呢?

生：仍然是零，因为重力和支持力的合力为零，牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力，而不是某一个力．

师：非常好．以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题，即用物体所受的合力来进行处理．

活动4【练习】教学活动

1、讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对，为什么．

A．只有物体受到力的作用，物体才具有加速度

B．力恒定不变，加速度也恒定不变

C. 力随着时间改变，加速度也随着时间改变

D．力停止作用，加速度也随即消失

2.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又逐渐使其恢复到原值(方向不变)，则( )

A．物体始终向西运动 B．物体先向西运动后向东运动

C.物体的加速度先增大后减小 D．物体的速度先增大后减小

活动5【作业】教学活动

某质量为1 000kg的汽车在平直路面上试车，当达到72km／h的速度时关闭发动机，经过20s停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)

3　牛顿第二定律　

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