牛頓第二定律教案

《牛頓第二定律》教課設(shè)計(jì)一、教課目的（一）知識(shí)與技術(shù)．掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式。理解公式中各物理量的意義及互相關(guān)系。．知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是如何定義的。．會(huì)用牛頓第二定律的公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。（二）過(guò)程與方法1．浸透物理學(xué)研究方法的教育。2．認(rèn)識(shí)到由實(shí)驗(yàn)概括總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。3．經(jīng)過(guò)牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感覺(jué)到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。（三）感情態(tài)度與價(jià)值觀1．浸透物理學(xué)研究方法的教育。2．認(rèn)識(shí)到由實(shí)驗(yàn)概括總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。二、教課要點(diǎn)經(jīng)過(guò)課本，牛頓第二定律。三、教課難點(diǎn)1．牛頓第二定律的理解。2．理解k＝1時(shí)，F(xiàn)=ma。四、教課準(zhǔn)備多媒體課件、粉筆、圖片。五、教課過(guò)程新課導(dǎo)入：師：利用多媒體播放上節(jié)課做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，惹起學(xué)生的回想，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生再一次領(lǐng)會(huì)成功的愉悅，快速把講堂氣氛變?yōu)檠芯孔h論影響物體加快度原由這一課題中去．學(xué)生觀看，議論上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。師：經(jīng)過(guò)上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們知道當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加快度與其所受的作使勁之間存在什么關(guān)系生：當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的加快度與物體所受的作使勁成正比。師：當(dāng)物體所受力不變時(shí)物體的加快度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系生：當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加快度與物體的質(zhì)量成反比。師：當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時(shí)，物體的加快度與其所受的作使勁、質(zhì)量之間存在如何的關(guān)系呢新課解說(shuō)：一、牛頓第二定律師：經(jīng)過(guò)上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們?cè)僖淮巫C了然：物體的加快度與物體的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。師：如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來(lái)生：a∝F/m師：如何把以上式子寫(xiě)成等式生：需要引入比率常數(shù)ka＝kF/m師：我們能夠把上式再變形為F=kma選用適合的單位，上式能夠，簡(jiǎn)化。前面已經(jīng)學(xué)過(guò)，在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓．其實(shí)，國(guó)際上牛頓這個(gè)單位是這樣定義的：質(zhì)量為1kg的物體，獲取1m／s2的加快度時(shí)，遇到的合外力為1N，即1N=1kg·m／s2可見(jiàn)，假如各量都采納國(guó)際單位，則k=1，F(xiàn)＝ma這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。師：牛頓第二定律不單描繪了F、m、a的數(shù)目關(guān)系，還描繪了它們的方向關(guān)系，聯(lián)合上節(jié)課實(shí)驗(yàn)的研究，它們的方向關(guān)系如何生：質(zhì)量m是標(biāo)量，沒(méi)有方向．協(xié)力的方向與加快度方向同樣。師：對(duì)，我們?nèi)绾斡谜Z(yǔ)言把牛頓第二定律表達(dá)出來(lái)呢生：物體的加快度跟所受的協(xié)力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加快度的方向跟協(xié)力的方向同樣。師：加快度的方向與合外力的方向一直一致，我們說(shuō)牛頓第二定律擁有同向性。[議論與溝通](多媒體演示課件)一個(gè)物體靜止在圓滑水平面上，從某一時(shí)刻開(kāi)始遇到一個(gè)方向向右、大小為5N的恒定外力作用，若物體質(zhì)量為5kg，求物體的加快度．若2s后撤去外力，物體的加快度是多少物體2s后的運(yùn)動(dòng)狀況如何學(xué)生進(jìn)行分組議論師：請(qǐng)同學(xué)們積極回答這個(gè)問(wèn)題。生：依據(jù)牛頓第二定律F＝ma，可得a=F/m，代入數(shù)據(jù)可得a＝lm／s2，2s后撤去外力，物體所受的力為零，因此加快度為零．因?yàn)槲矬w此時(shí)已經(jīng)有了一個(gè)速度，因此2s此后物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。師：方才這位同學(xué)說(shuō)2s后物體不再受力，那么他說(shuō)的對(duì)不對(duì)呢生：不對(duì)．因?yàn)榇藭r(shí)物體仍舊遇到重力和水平川面對(duì)它的支持力。師：那么在這類狀況下的加快度又是多少呢生：仍舊是零，因?yàn)橹亓椭С至Φ膮f(xié)力為零，牛頓第二定律中物體所受的力是物體所受的協(xié)力，而不是某一個(gè)力。師：特別好．此后我們?cè)诶门ｎD第二定律解題時(shí)必定要注意這個(gè)問(wèn)題，即用物體所受的協(xié)力來(lái)進(jìn)行辦理。[講堂訓(xùn)練]議論a和F合的關(guān)系，并判斷下邊哪些說(shuō)法不對(duì)，為何A．只有物體遇到力的作用，物體才擁有加快度B．力恒定不變，加快度也恒定不變C．力跟著時(shí)間改變，加快度也跟著時(shí)間改變．力停止作用，加快度也隨即消逝答案：ABCD教師評(píng)論：牛頓第二定律是表示力的剎時(shí)作用規(guī)律，描繪的是力的剎時(shí)作用成效是產(chǎn)生加快度。物體在某一時(shí)刻加快度的大小和方向，是由該物體在這一時(shí)刻所遇到的合外力的大小和方素來(lái)決定的。當(dāng)物體所遇到的合外力發(fā)生變化時(shí)，它的加快度隨即也要發(fā)生變化，F(xiàn)＝ma對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的每一瞬時(shí)成立，加快度與力是同一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)量，即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝．這就是牛頓第二定律的剎時(shí)性。師：依據(jù)牛頓第二定律，即便再小的力也能夠產(chǎn)生加快度，那么我們用一個(gè)較小的力來(lái)水平推桌子，為何沒(méi)有推進(jìn)呢這和牛頓第二定律是否是矛盾生：不矛盾，因?yàn)榕ｎD第二定律中的力是協(xié)力。師：假如物體受幾個(gè)力共同作用，應(yīng)當(dāng)如何求物體的加快度呢生：先求物體幾個(gè)力的協(xié)力，再求協(xié)力產(chǎn)生的加快度．師：好，我們看下邊一個(gè)例題。多媒體展現(xiàn)例題(例1)一物體在幾個(gè)力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使此中向東的一個(gè)力F的值漸漸減小到零，又漸漸使其恢復(fù)到原值(方向不變)，則()A．物體一直向西運(yùn)動(dòng)B．物體先向西運(yùn)動(dòng)后向東運(yùn)動(dòng)C．物體的加快度先增大后減小D．物體的速度先增大后減小生l：物體向東的力漸漸減小，因?yàn)楸緛?lái)協(xié)力為零，當(dāng)向東的力漸漸減小時(shí)，協(xié)力應(yīng)當(dāng)向西漸漸增大，物體的加快度增大，方向向西。當(dāng)物體向東的力恢復(fù)到原值時(shí)，物體的協(xié)力再次為零，加快度減小。因此加快度的變化狀況應(yīng)當(dāng)先增大后減小。生2：物體的加快度先增大后減小，因此速度也應(yīng)當(dāng)先增大后減小。生3：這類說(shuō)法不對(duì)，固然加快度是有一個(gè)減小的過(guò)程，但在整個(gè)過(guò)程中加快度的方向一直和速度的方向一致，因此速度應(yīng)當(dāng)向來(lái)增大，直到加快度為零為止。師：對(duì)．必定要注意速度的變化和加快度的變化并無(wú)直接的關(guān)系，只需加快度的方向和速度的方向一致，速度就向來(lái)增大。多媒體展現(xiàn)例題(例2)某質(zhì)量為1000kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到72km／h的速度時(shí)封閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)20s停下來(lái)，汽車遇到的阻力是多大從頭起步加快時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加快度應(yīng)為多大(假設(shè)試車過(guò)程中汽車遇到的阻力不變)生：物體在減速過(guò)程的初速度為72km／h＝20m／s，末速度為零，依據(jù)a＝(v-vo)/t得物體的加快度為a＝一1m／s2，方向向后．物體遇到的阻力f＝ma＝一l000N．當(dāng)物體從頭啟動(dòng)時(shí)牽引力為2000N，因此此時(shí)的加快度為a2=(F+f)/m＝1m／s2，方向向車運(yùn)動(dòng)的方向。師：依據(jù)以上的學(xué)習(xí)，同學(xué)們議論總結(jié)一下牛頓第二定律應(yīng)用時(shí)的一般步驟。．確立研究對(duì)象。．剖析物體的受力狀況和運(yùn)動(dòng)狀況，畫(huà)出研究對(duì)象的受力剖析圖。．求出協(xié)力．注意用國(guó)際單位制一致各個(gè)物理量的單位。．依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律成立方程并求解。師：牛頓第二定律在高中物理的學(xué)習(xí)中據(jù)有很重要的地位，希望同學(xué)們能夠理解牛頓第二定律并且能夠嫻熟地應(yīng)用它解決問(wèn)題。[講堂訓(xùn)練]如圖4—3—1所示，一物體以必定的初速度沿斜面向上滑動(dòng)，滑到極點(diǎn)后又返回斜面底端．試剖析在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加快度的變化狀況。分析：在物體向上滑動(dòng)的過(guò)程中，物體運(yùn)動(dòng)遇到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的協(xié)力平行于斜面向下，因此物體運(yùn)動(dòng)的加快度方向是平行斜面向下的，與物體運(yùn)動(dòng)的速度方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零．在物體向下滑動(dòng)的過(guò)程中，物體運(yùn)動(dòng)也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的協(xié)力仍舊是平行于斜面向下，但協(xié)力的大小比上滑時(shí)小，因此物體將平行斜面向下做加快運(yùn)動(dòng)，加快度的大小要比上滑時(shí)?。纱四軌蚩闯?，物體運(yùn)動(dòng)的加快度是由物體遇到的外力決定的，而物體的運(yùn)動(dòng)速度不單與遇到的外力相關(guān)，并且還與物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所處的狀態(tài)相關(guān)。[小結(jié)]這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了1．牛頓第二定律：F＝ma2．牛頓第二定律擁有同向性、剎時(shí)性、同體性、獨(dú)立性。3．牛頓第二定律解決問(wèn)題的一般方法。板書(shū)設(shè)計(jì)牛頓第二定律1．內(nèi)容:物體的加快度跟所受的臺(tái)力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加快度