牛頓第二定律教學(xué)設(shè)計(jì)

1、1第三節(jié) 牛頓第二定律教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能：1.理解牛頓第二定律的內(nèi)容；知道牛頓第二定律表達(dá)式的確切含義。2知道國(guó)際單位制中力的單位是怎樣定義的3知道量度式與決定式的區(qū)別。4能運(yùn)用牛頓第二定律解決實(shí)際問(wèn)題，并在解決問(wèn)題的過(guò)程中掌握一定的解題方法。（二）過(guò)程與方法：培養(yǎng)學(xué)生分析能力，解決問(wèn)題的能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出自然規(guī)律；在討論中認(rèn)識(shí)自然規(guī)律；在解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中應(yīng)用自然規(guī)律；在認(rèn)識(shí)、應(yīng)用自然規(guī)律的過(guò)程中感受自然的奧妙。教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第二定律的理解。教學(xué)難點(diǎn)：牛頓第二定律的應(yīng)用。教學(xué)方法：分析歸納法、講授法、討論法教學(xué)用具：多媒體軟件教學(xué)過(guò)程：導(dǎo)入新課：復(fù)習(xí)上節(jié)課有

2、關(guān)加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的探究師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們使用了一種研究問(wèn)題常用的方法，同學(xué)們知道是什么方法嗎？生：控制變量法師：其實(shí)在研究多個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，我們常使用控制變量法。投影：控制變量法-在研究多個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，常使用的一種研究方法。（二）新課教學(xué)1牛頓第二定律師：從上一節(jié)實(shí)驗(yàn)我們已經(jīng)得到、的結(jié)論，其實(shí)這一個(gè)結(jié)論也同樣符合大量的實(shí)驗(yàn)和觀察到的事實(shí)。由此可知這是一條一般性的規(guī)律，如果用文字表述我們就可以寫(xiě)成：投影：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，這就是牛頓第二定律。師：如果用比例式來(lái)表示，應(yīng)該如何表達(dá)？生： 或投影： 或師：上式是一條比例式，如果寫(xiě)成等式又如何表達(dá)？生

3、：投影： 師：式中K是比例系數(shù)，F(xiàn)指的是物體所受的合力。2力的單位：師：同學(xué)們?cè)诔踔幸阎懒Φ膯挝皇桥ｎD，但同學(xué)們知道一牛頓的力有多大嗎？投影：由當(dāng)k=1時(shí)，取m=1kg a=1m/s2則: =1kg1m/s2 =1kgm/s2kgm/s2就是力的單位。我們規(guī)定1kgm/s2為一個(gè)單位的力，為了紀(jì)念牛頓，我們就把一個(gè)單位力的稱為1牛頓，所以1N=1kgm/s2，意思就是一牛頓的力相當(dāng)于把質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度所需的力。所以當(dāng)m,a取國(guó)際單位時(shí)，K=1，牛頓第二定律就表述為： 3關(guān)于牛頓第二定律特征的幾個(gè)討論：例題：如右圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，如果受到向右水平

4、力的作用。討論1：（1）向右的水平力F產(chǎn)生的加速度方向向哪里？（2）當(dāng)向右的水平力F改為向左時(shí)產(chǎn)生的加速度方向向哪里？由此可以得出什么結(jié)論？總結(jié)：加速度的方向跟產(chǎn)生加速度的力的方向相同，由于加速度和力都是矢量，我們把這個(gè)特點(diǎn)叫做牛頓第二定律的矢量性特征。討論2：結(jié)合上面例子，討論下面問(wèn)題：（1）物體受拉力前做什么運(yùn)動(dòng)？（2）物體受到拉力作用后做什么運(yùn)動(dòng)？（3）撤去拉力后物體做什么運(yùn)動(dòng)？由此得出什么結(jié)論？總結(jié)：物體運(yùn)動(dòng)的加速度隨合力的變化而變化，存在著瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這是牛頓第二定律的瞬時(shí)性特征。討論3：在上例中如果水平面不光滑，物體水平向右加速運(yùn)動(dòng)：（1）水平方向受哪些力作用？（2）這些力會(huì)產(chǎn)

5、生加速度嗎？（3）這些力可以合成嗎？加速度呢？合力跟合加速度有何關(guān)系？由此得出什么結(jié)論？總結(jié)：物體受幾個(gè)力作用時(shí)，分力產(chǎn)生分加速度，合力產(chǎn)生合加速度。這是牛頓第二定律的獨(dú)立性特征。從以上討論可以知道牛頓第二定律具有矢量性、瞬時(shí)性、獨(dú)立性特征。4、關(guān)于例1的教學(xué)。例題1：某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直的公路面試車(chē)，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s停下來(lái)，汽車(chē)受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假設(shè)試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。師生共同分析，歸納總結(jié)運(yùn)用牛頓第二定律解題的一般步驟點(diǎn)評(píng)：在第一階段，加速度與阻力都為負(fù)值，方向相同。體現(xiàn)了牛頓第

6、二定律的矢量性特征。在第一階段阻力對(duì)應(yīng)于阻力產(chǎn)生的加速度。第二階段，合力對(duì)應(yīng)于合力產(chǎn)生的合力加速度，體現(xiàn)了牛頓第二定律的獨(dú)立性特征。討論4：公式和都可以用來(lái)計(jì)算加速度，這兩條式子哪一條是量度式？哪一條是決定式？力、加速度、速度和速度變化量之間有什么關(guān)系？總結(jié)：（1） 為量度式，可以通過(guò)計(jì)算速度的變化率來(lái)計(jì)算加速度。（2）為決定式，可以用產(chǎn)生加速度的力跟質(zhì)量的比值來(lái)計(jì)算。（3）由、可以知道，加速度的大小取決于合力，而當(dāng)加速度一定時(shí)，速度的大小除了取決于初速度還取決于加速時(shí)間。例如：汽車(chē)起動(dòng)時(shí)，要用較大的牽引力，這時(shí)加速度很大，但速度并不大，而起動(dòng)之后，開(kāi)車(chē)人就要換擋，減小牽引力，這時(shí)加速度減小，

7、而速度很大。5關(guān)于例題2的教學(xué)：例題2:一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成1200角的兩個(gè)力F1和F2的作用，這兩個(gè)力的大小都是10N，這個(gè)物體產(chǎn)生的加速度是多大？引導(dǎo)學(xué)生參考課本例題解法（用動(dòng)畫(huà)演示如何運(yùn)用正交分解法，把F1F2分解合成求合力） 問(wèn)：為什么例題中，比較復(fù)雜地先把、沿x軸，y軸分解再合成求合力呢？通過(guò)下列例題的講解，說(shuō)明正交分解法的重要例：一個(gè)質(zhì)量為m的物體，受到一個(gè)與水平方向成角的，一個(gè)與水平方向成角作用，如圖，并且不等于，求物體在水平方向產(chǎn)生的加速度為多大？指出：這一種沿x軸，y軸分解合成的方法，我們叫做正交分解法,在解決力的分解合成時(shí)，正交分解法非常重要。問(wèn)：如何選擇坐標(biāo)軸的方向呢？基本的原則是能夠使問(wèn)題簡(jiǎn)化：如圖所示，使學(xué)生掌握正交分解的方法。（4）回到課本例題：討論5：例題2還有什么解法？教師帶領(lǐng)學(xué)生共同分析，啟發(fā)學(xué)生思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。6“說(shuō)一說(shuō)”質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它們自由下落時(shí)加速度卻是一樣的，你怎樣解釋?zhuān)扛鶕?jù)牛頓第二定律:與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān).7科學(xué)漫步：用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)質(zhì)量。示意圖如右所示則 所以 8練習(xí)：設(shè)計(jì)課堂練習(xí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的加深與鞏固。9. 小結(jié)及板書(shū)設(shè)計(jì)：板書(shū)設(shè)計(jì)4.3 牛頓第二定律一、牛頓第二定律、內(nèi)容、表達(dá)式、理解：1、獨(dú)