高中物理-牛頓第二定律教學設計學情分析教材分析課后反思

PAGE4.3牛頓第二定律★教學目標（一）知識與技能（1）準確表述牛頓第二定律。（2）能根據(jù)對1N的定義，（3）理解公式中各物理量的意義及相互關系。（4）會用牛頓第二定律和運動學公式解決簡單的動力學問題。（二）過程與方法（1）以實驗為基礎，歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系，進而總結出牛頓第二定律。（2）培養(yǎng)學生的概括能力和分析推理能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀（1）滲透物理學研究方法的教育。（2）★教學重點 牛頓第二定律表達式的推導和理解?！锝虒W難點牛頓第二定律的理解。★教學方法（1）復習回顧，創(chuàng)設情景，歸納總結。（2）通過實例的分析使學生理解、應用牛頓第二定律。★教學過程一、新課引入教師活動：提出問題讓學生討論、復習、回顧：同學們上節(jié)課在實驗室做了探究加速度與力、質量的關系的實驗，用到了什么實驗方法？同學們對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理，得出了什么結論？下面先請兩位同學在黑板上畫出a-F和a-1/m圖象。學生活動：學生回顧思考討論、畫圖。點評：通過學生的討論，復習回顧上節(jié)內容，激發(fā)學生的學習興趣。培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的能力。二、新課講解（一）、牛頓第二定律表達式的推導教師活動：同學們利用現(xiàn)已掌握的知識，閱讀教材分析討論完成下面的問題。l．牛頓第二定律的內容應該怎樣表述？2．F=kma是怎么得到的？3．F=kma是如何變成F=ma的？其中，力的單位“牛頓”是如何定義的？學生活動：學生討論分析相關問題，自主解答。教師活動：總結，補充。教師活動：當物體受到一個力作用的時候，F(xiàn)就表示那一個力，但是大部分物體是受多個力的，那么F就表示多個力的合力，即：F合=ma，牛頓第二定律的內容又將如何表述？學生活動：學生討論分析、回答。教師總結：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。即F合=ma教師活動：根據(jù)上面所學知識完成下面例題點評：通過學生的自主探究、合作學習、討論，培養(yǎng)學生的歸納、總結、推理能力。（二）、牛頓第二定律的理解【例1】．一物體質量為1kg的物體靜置在光滑水平面上，從0時刻開始，用一水平向右的大小為2N的力F1拉物體，（1）、則物體產(chǎn)生的加速度是多大？方向如何？2s末物體的速度是多少？（2）、在2s末再給物體加上一個大小也是2N方向水平向左的拉力F2,則物體的加速度是多少？3s末物體的速度是多少？（3）、在3s末把F1撤掉，則物體的加速度變成多少，方向如何？4s末速度是多少？（4）、2s內物體的加速度2m/s2是由力F1產(chǎn)生的，2s末物體的加速度變?yōu)?，那是說2s后F1不再產(chǎn)生加速度了嗎？學生活動：學生討論分析、解答，展示自己的答題過程。教師活動：分析、總結、提煉。解：（1）受力分析知：物體所受的合外力為F1=2N，則根據(jù)公式a=F合/m有a=F合/m=2m/s2；加速度方向水平向右；從0時刻開始做初速度為0，加速度為2m/s2的勻加速直線運動，據(jù)vt=v0+at得2s末速度為4m/s。 （2）2s末加上F2后，物體所受的合外力為0，則據(jù)a=F合/m有加速度為0；從2s末開始物體做勻速直線運動，3s末速度仍是4m/s。（3）3s末把F1撤掉，則F合=F2，由a=F合/m可知，加速度變?yōu)?m/s2,方向水平向左，物體開始做勻減速直線運動，據(jù)vt=v0－at得4s末速度為2m/s. （4）可以用平形四邊形定則進行分解合成的不僅僅是力，所有的矢量均可以用平形四邊形定則進行分解合成，當然也包括加速度。2S后F1仍然產(chǎn)生2m/s2的加速度，不過F1產(chǎn)生的加速度與F2產(chǎn)生的加速度相互抵消，所以總的加速度是0。教師活動：展示學生的答題過程，根據(jù)例題引導學生分析，加深對F合=ma的理解理解1、力是產(chǎn)生加速度的原因。即因果關系，通過例題（1）、（2）、（3）問分析。理解2、F合、m和a都是對于“同一個物體”而言，解題時確定研究對象和準確的受力分析是關鍵。即同體性。理解3、物體加速度a的方向與物體所受合外力F合的方向始終相同。通過例題（1）、（3）問分析。即矢量性。理解4、加速度與合外力存在著瞬時對應關系：某一時刻的加速度總是與那一時刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失；所以加速度與力一樣，可以突變，而速度是無法突變的。通過例題（1）、（2）、（3）問分析。即瞬時性。理解5、物體受到幾個力的作用時，每個力各自獨立地使物體產(chǎn)生一個加速度，就像其他力不存在一樣，這個性質叫做力的獨立性原理。物體的合加速度等于合外力與質量的比值；也等于各個分力分別產(chǎn)生的加速度的矢量和。通過例題（2）、（4）問分析。即獨立性。學生活動：根據(jù)老師設置的問題，理解記憶相關知識。vGfxFN【例2】一輛質量為1000kg的小汽車以72km/hvGfxFN解析：以運動方向為x軸正方向，建立如圖坐標系（1）汽車減速時的情況，設阻力大小為f力：F合=f橋梁：F合=ma橋梁：F合=maf=maf=ma1=－1000N運動：a1=(v2-v1)/t=－1m/s2即：阻力的大小為1000N，負號表示方向與運動方向相反。FvGfFvGfxFNF合=F－f=1000N由牛頓第二運動定律，得a2=F合/m=1m/s2即：加速度的大小為1m/s2，方向與運動方向相同。點評：牛頓第二定律把之前學習的力和物體的運動構成一個整體，其中的紐帶就是加速度。三、課堂總結教師活動：教師引導學生總結所研究的內容。學生活動：學生自己總結后作答，其他同學補充。點評：培養(yǎng)學生的概括和總結能力。四、布置作業(yè)完成課后習題。五、板書設計1.內容：物體的加速度跟作用力成正比，跟質量成反比。加速度的方向跟作用力方向相同。2.牛頓第二定律表達式的推導數(shù)學表達式：F合=ma理解：因果關系、同體性、矢量性、瞬時性、獨立性應用：聯(lián)系運動學和力學的橋梁學生前面學習了動力學的知識，并在第二節(jié)探究了加速度與力、質量的關系，總結出了相關規(guī)律，對本節(jié)課推導牛頓第二定律的數(shù)學表達式做好了鋪墊，不過學生在對牛頓第二定律的實際應用中會存在問題。通過本節(jié)課的學習，同學們能準確表述牛頓第二定律的內容，了解了數(shù)學表達式的推導過程，理解了K的含義，了解了公式中各物理量的意義和相互關系，會應用牛頓第二定律和運動學知識解決簡單的動力學問題。學生在學到知識的同時，鍛煉了分析歸納總結的能力。牛頓第二定律是動力學部分的核心內容，是聯(lián)系運動學和力學的橋梁，它在中學物理中的地位相當重要。本節(jié)課是在上節(jié)課探究了加速度與力、質量的關系的基礎上加以歸納總結得出牛頓第二定律內容的，推導出其數(shù)學表達式，探究K的意義，關鍵是通過實例分析強化訓練讓學生深入理解牛頓第二定律，并能熟練應用該定律解決有關問題。課堂檢測：1、在牛頓第二定律的數(shù)學表達式F=kma中,有關比例系數(shù)k的說法中正確的是()。A.k的數(shù)值由F、m、a的數(shù)值決定B.k的數(shù)值由F、m、a的單位決定C.在國際單位制中,k=1D.在任何情況下k都等于12、對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力,當力剛開始作用瞬間()。A.物體立即獲得速度B.物體立即獲得加速度C.物體同時獲得速度和加速度D.由于物體沒有來得及運動,所以速度和加速度都為零3、關于牛頓第二定律，說法正確的是（）A．物體的加速度與物體受到的任何一個力成正比，與物體的質量成反比B．物體的加速度與物體受到的合力成正比，與物體的質量成反比C．物體的質量與物體受到的合力成正比，與物體的加速度成反比D．物體的質量與物體受到的合力及物體的加速度無關4、靜止在光滑水平面上的物體，在水平推力F作用下開始運動，推力隨時間變化的規(guī)律如圖所示，關于物體在0~t1時間內的運動情況，正確的描述是（）A．物體先做勻加速直線運動，后做勻減速直線運動B．物體的速度一直增大C．物體的速度先增大后減小D．物體的加速度方向一直不變新課教學，重在了解和簡單應用，不需要太難，太深，只要學生對牛頓第二定律有了正確理解，打好基礎，為進一步學習牛頓第二定律的應用作好鋪墊。牛頓第二定律的數(shù)學表達式雖簡單，記住也不難，但要全面、深入理解該定律中物理量的意義和相互聯(lián)系，牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用是有困難的，這需要在后續(xù)的課程學習中慢慢體會理解?！锝虒W目標（一）知識與技能（1）準確表述牛頓第二定律。（2）能根據(jù)對1N的定義，（3）理解公式中各物理量的