牛頓第二定律教案

《牛頓第二定律》教課設(shè)計一、教課目的（一）知識與技術(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。．知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是如何定義的。．會用牛頓第二定律的公式進(jìn)行相關(guān)的計算。（二）過程與方法1．浸透物理學(xué)研究方法的教育。2．認(rèn)識到由實驗概括總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。3．經(jīng)過牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感覺到科學(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)度與價值觀1．浸透物理學(xué)研究方法的教育。2．認(rèn)識到由實驗概括總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。二、教課要點經(jīng)過課本，牛頓第二定律。三、教課難點1．牛頓第二定律的理解。2．理解k＝1時，F(xiàn)=ma。四、教課準(zhǔn)備多媒體課件、粉筆、圖片。五、教課過程新課導(dǎo)入：師：利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程，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)課的實驗過程和實驗結(jié)果。師：經(jīng)過上一節(jié)課的實驗，我們知道當(dāng)物體所受的力不變時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物體運動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，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：一、牛頓第二定律師：經(jīng)過上一節(jié)課的實驗，我們再一次證了然：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)論表示出來生：a∝F/m師：如何把以上式子寫成等式生：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，簡化。前面已經(jīng)學(xué)過，在國際單位制中力的單位是牛頓．其實，國際上牛頓這個單位是這樣定義的：質(zhì)量為1kg的物體，獲取1m／s2的加快度時，遇到的合外力為1N，即1N=1kg·m／s2可見，假如各量都采納國際單位，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)課實驗的研究，它們的方向關(guān)系如何生：質(zhì)量m是標(biāo)量，沒有方向．協(xié)力的方向與加快度方向同樣。師：對，我們?nèi)绾斡谜Z言把牛頓第二定律表達(dá)出來呢生：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)一個物體靜止在圓滑水平面上，從某一時刻開始遇到一個方向向右、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后的運動狀況如何學(xué)生進(jìn)行分組議論師：請同學(xué)們積極回答這個問題。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．因為物體此時已經(jīng)有了一個速度，因此2s此后物體保持勻速直線運動狀態(tài)。師：方才這位同學(xué)說2s后物體不再受力，那么他說的對不對呢生：不對．因為此時物體仍舊遇到重力和水平川面對它的支持力。師：那么在這類狀況下的加快度又是多少呢生：仍舊是零，因為重力和支持力的協(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，而不是某一個力。師：特別好．此后我們在利用牛頓第二定律解題時必定要注意這個問題，即用物體所受的協(xié)力來進(jìn)行辦理。[講堂訓(xùn)練]議論a和F合的關(guān)系，并判斷下邊哪些說法不對，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．力跟著時間改變，加快度也跟著時間改變．力停止作用，加快度也隨即消逝答案：ABCD教師評論：牛頓第二定律是表示力的剎時作用規(guī)律，描繪的是力的剎時作用成效是產(chǎn)生加快度。物體在某一時刻加快度的大小和方向，是由該物體在這一時刻所遇到的合外力的大小和方素來決定的。當(dāng)物體所遇到的合外力發(fā)生變化時，它的加快度隨即也要發(fā)生變化，F(xiàn)＝ma對運動過程的每一瞬時成立，加快度與力是同一時刻的對應(yīng)量，即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消逝．這就是牛頓第二定律的剎時性。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，那么我們用一個較小的力來水平推桌子，為何沒有推進(jìn)呢這和牛頓第二定律是否是矛盾生：不矛盾，因為牛頓第二定律中的力是協(xié)力。師：假如物體受幾個力共同作用，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，我們看下邊一個例題。多媒體展現(xiàn)例題(例1)一物體在幾個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．物體一直向西運動B．物體先向西運動后向東運動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，因為本來協(xié)力為零，當(dāng)向東的力漸漸減小時，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，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：這類說法不對，固然加快度是有一個減小的過程，但在整個過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)向來增大，直到加快度為零為止。師：對．必定要注意速度的變化和加快度的變化并無直接的關(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的速度時封閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過20s停下來，汽車遇到的阻力是多大從頭起步加快時牽引力為2000N，產(chǎn)生的加快度應(yīng)為多大(假設(shè)試車過程中汽車遇到的阻力不變)生：物體在減速過程的初速度為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)物體從頭啟動時牽引力為2000N，因此此時的加快度為a2=(F+f)/m＝1m／s2，方向向車運動的方向。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)用時的一般步驟。．確立研究對象。．剖析物體的受力狀況和運動狀況，畫出研究對象的受力剖析圖。．求出協(xié)力．注意用國際單位制一致各個物理量的單位。．依據(jù)牛頓運動定律和運動學(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，滑到極點后又返回斜面底端．試剖析在物體運動的過程中加快度的變化狀況。分析：在物體向上滑動的過程中，物體運動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，因此物體運動的加快度方向是平行斜面向下的，與物體運動的速度方向相反，物體做減速運動，直至速度減為零．在物體向下滑動的過程中，物體運動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)力的大小比上滑時小，因此物體將平行斜面向下做加快運動，加快度的大小要比上滑時?。纱四軌蚩闯?，物體運動的加快度是由物體遇到的外力決定的，而物體的運動速度不單與遇到的外力相關(guān)，并且還與物體開始運動時所處的狀態(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、剎時性、同體性、獨立性。3．牛頓第二定律解決問題的一般方法。板書設(shè)計牛頓第二定律1．內(nèi)容:物體的加快度跟所受的臺力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加快度