《牛頓第二定律》課程教案

1、牛頓第二定律課程教案1教案標(biāo)題：牛頓第二定律課程教案 2課程概述：高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生對牛頓第二定律有一定的理解和掌握。要達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)不僅要使學(xué)生了解牛頓第二定律的內(nèi)容，更重要的是讓學(xué)生認(rèn)識到牛頓第二定律在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的重要性，以及如何利用該定律來解決實(shí)際問題，更不能忽略要在教學(xué)過程中時刻注意對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。 本課以必修1教材為依據(jù)。通過對牛頓第二定律定律的探求過程，滲透物理學(xué)研究方法，是整個物理教學(xué)的重要內(nèi)容和任務(wù)。牛頓第二定律通過加速度將物體的運(yùn)動和受力緊密聯(lián)系，使前三章構(gòu)成一個整體，這是解決力學(xué)問題的重要工具。定義力的單位“牛頓”fkma使得kl，得到牛頓第二定律的簡單形式

2、fma。使用簡捷的數(shù)學(xué)語言表達(dá)物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一，但應(yīng)知道它所對應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。所以本節(jié)課不只是讓學(xué)生掌握牛頓第二定律，更應(yīng)知道定律是如何得出的。真正的學(xué)生自我去掌握牛頓第二定律，并且學(xué)生自我能在生活中運(yùn)用牛頓第二定律去解決一些實(shí)質(zhì)性的問題。3任務(wù)或問題 (1) 培養(yǎng)學(xué)生的自我去思考學(xué)習(xí)牛頓第二定律，對牛頓第二定律有所了解。舉一些生活中運(yùn)用到牛頓第二定律的例子，加深學(xué)生的理解。（2） 牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律。力和加速度同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失。學(xué)生真正知道牛頓第二定律的推導(dǎo)過程。（3） 學(xué)生懂得力是產(chǎn)生加速度的原因。（4） 學(xué)生學(xué)會運(yùn)用牛頓第二定律解決實(shí)際問題。4學(xué)習(xí)目

3、標(biāo) 知識目標(biāo) （1）通過演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系； （2）會用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠ｎD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式； （3）通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系，深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律； （4）認(rèn)識加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系，認(rèn)識加速度與和外力間的瞬時對應(yīng)關(guān)系； （5）能初步運(yùn)用運(yùn)動學(xué)和牛頓第二定律的知識解決有關(guān)動力學(xué)問題 能力目標(biāo) 通過演示實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力；通過實(shí)際問題的處理， 培養(yǎng)良好的書面表達(dá)能力 情感目標(biāo)2 / 9 培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣 5教學(xué)計(jì)劃時間：本章教學(xué)課內(nèi)計(jì)劃2學(xué)時，課外計(jì)劃1學(xué)時，用兩天

4、時間完成。6 教學(xué)過程 合作探究: 利用探究加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，測出加速度大小，用天平秤出小車和用沙子作為 拉力口袋的質(zhì)量， 一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系 介紹研究方法（控制變量法）：先研究在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系；再研究 在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系介紹實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件的保證：在沙子質(zhì)量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下，小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于沙子的重力介紹數(shù)據(jù)處理方 法（替代法）：根據(jù)公式 可知，在相同時間內(nèi)，物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比 以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況，讓學(xué)生充分參與討論本節(jié)書涉及到的演示實(shí)驗(yàn)也可利用氣墊導(dǎo)軌 和計(jì)算機(jī)，變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn) 1、加

5、速度和力的關(guān)系 做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論：小車質(zhì)量 相同時，小車產(chǎn)生的加速度 與作用在小車上的 力 成正比，即 ，且 方向與 方向相同 2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系 做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論：在相同的力F的作用下，小車產(chǎn)生的加速度 與小車的質(zhì)量 成 正比，即 二、 牛頓第二運(yùn)動定律（加速度定律） 1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比加速度方向跟引起這個加 速度的力的方向相同即 ，或 2、力的單位的規(guī)定：若規(guī)定：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N則公式中的 1（這一點(diǎn)學(xué)生不易理解） 3、牛頓第二定律： 物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比加速度方向跟引起這個加

6、速度 的力 的方向相同 數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 或 4、對牛頓第二定律的理解： （1）牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律。力和加速度同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失。 （2）是一個矢量方程，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值 取負(fù)值，一般常取加速度的方向?yàn)檎较颉?（3）根據(jù)力的獨(dú)立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個平面內(nèi)運(yùn)動的問題時，可將 物體所受各力正交分解，在兩個互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的形式方程。 （4）、牛頓第二定律的六個性質(zhì)： a、因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因。若不存在力，則沒有加速度。 b、矢量性：力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。

7、牛 頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式 中，等號不僅表示左右兩邊數(shù)值相等和符號一致，也表示 方向一致， 即物體加速度方向與所受合外力方向相同。根據(jù)它的矢量性可以用正交分解法將力 合成或分解。 c、瞬時性：當(dāng)物體（質(zhì)量一定）所受外力發(fā)生突然變化時，作為由力決定的加速度的 大小或方向也要同時發(fā)生突變；當(dāng)合外力為零時，加速度同時為零，加速度與合外 力保持一一對應(yīng)關(guān)系。牛頓第二定律是一個瞬時對應(yīng)的規(guī)律，表明了力的瞬間效應(yīng)。 d、相對性：自然界中存在著一種坐標(biāo)系，在這種坐標(biāo)系中，當(dāng)物體不受力時將保持勻 速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的坐標(biāo)系叫慣性參照系。地面和相對于地面靜止或作 勻速直線運(yùn)動的物體可以看作是慣性參照系，牛

8、頓定律只在慣性參照系中才成立。 e、獨(dú)立性： (a).物體所受各力產(chǎn)生的加速度，互不干擾，而物體的實(shí)際加速度則是每一個力產(chǎn)生加 速度的矢量和，分力和分加速度在各個方向上的分量關(guān)系，也遵循牛頓第二定律。 (b).作用在物體上的一個力產(chǎn)生的加速度，與物體所受其他力是同時作用還是先后作用 無關(guān)。 f、同一性：a與F與同一物體某一狀態(tài)相對應(yīng)。 5、利用牛頓第二定律解題的一般步驟 （1） 確定研究對象 （2） 進(jìn)行受力分析和運(yùn)動狀態(tài)分析，畫出示意圖 （3） 求出和力或者加速度，受兩個力一般用平行四邊形定則求合力，受三個或三個以上的 力一般用正交分解求合力 （4）根據(jù)牛頓第二定律求解 互動探究一、牛頓第二

9、定律的簡單應(yīng)用例1：如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊沿傾角為的斜面加速下滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，求滑塊的加速度？變式訓(xùn)練：1、一個質(zhì)量m500g的物體，在水平面上受到一個F=1.2N的水平拉力，水平面與物體間的動摩擦因數(shù)0.06，求物體加速度的大小（g=10 m/s2）二、考查力、加速度、速度的關(guān)系例2、靜止在光滑水平面上的物體，受到一個水平拉力，在力剛開始作用的瞬間，下列說法中正確的是（）A 物體立即獲得加速度和速度 B 物體立即獲得加速度，但速度仍為零C 物體立即獲速度，但加速度仍為零 D 物體的加速度和速度均為零變式訓(xùn)練2、在平直軌道上運(yùn)動的車廂中的光滑水平桌面上用輕彈簧拴著一個小球，輕

10、彈簧處于自然長度，如圖所示，當(dāng)旅客看到彈簧的長度變長時，對火車的運(yùn)動狀態(tài)的判斷可能正確的是（）A、火車向右運(yùn)動，速度在增加中 B、火車向右運(yùn)動，速度在減小中C、火車向左運(yùn)動，速度在增加中 D、火車向左運(yùn)動，速度在減小中3、如圖所示，一小球從空中自由落下，當(dāng)它剛與下面的輕彈簧接觸時，它將（）A、立即被反彈上來 B、立即開始做減速運(yùn)動C、立即停止運(yùn)動 D、繼續(xù)做加速運(yùn)動三、牛頓第二定律的瞬時性問題例3、如圖所示，質(zhì)量分別為mA和mB的A、B兩球用輕彈簧連接，A球用細(xì)線懸掛起來，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果將懸掛A球的細(xì)線剪斷，此時A和B兩球的瞬時加速度各是多大？四、板書設(shè)計(jì) 板書設(shè)計(jì)如下:  牛頓第二定律 一、研究方案：利用實(shí)驗(yàn)。 二、研究過程： 控制變量法 1. m一定時，av與Fr的關(guān)系。Favvµ 2. Fr一定時，av與m的關(guān)系。ma/1µv  三、牛頓第二定律 1. 內(nèi)容：&#