《牛顿第二定律》教案王昊.doc

牛顿第二定律教案（王昊）一、教材分析 （一）本节的地位和作用牛顿第二定律它是在实验基础上建立起来的重要规律，也是动力学的核心内容。牛顿第二定律是牛顿第一定律的延续，是整个运动力学理论的核心规律，是本章的重点和中心内容。它在力学中占有很重要的地位，反映了力、加速度、质量三个物理量之间的定量关系，是一条适用于惯性系中的各种机械运动的基本定律，是经典牛顿力学的一大支柱。而且牛顿第二定律在生活生产中都有着非常重要的作用，如设计机器、研究天体运动，计算人造卫星轨道等等都与牛顿第二定律有关。 （二）教学内容的认识教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成了两节内容，目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系。本节内容是在上节实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体表述，得到了牛顿第二定律的数学表达式。教科书突出了力的单位“1牛顿”的物理意义，并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。二、学情分析 （一）在非智力因素方面学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。 （二）学生已有的知识基础在本节内容之前，学生已经做了“探究加速度与力、质量的关系”这一实验，已定性地了解加速度、力、质量的关系 。学生很自然地就存在这样的疑问“加速度、力、质量是不是有具体的数量关系?”并急于得到解答。这一疑问打破了旧的知识体系，同时又是构成新的知识体系的前提。教师要注重新旧知识的衔接与过渡。 （三）学生可能遇到的困难 学生受已有的经验和思维的影响，在牛顿第二定律的理解上可能存在困难，牛顿第二定律是什么？该怎么理解？ （四）解决方案 按照认知规律，循序渐进，让学生感受物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。引导学生进行必要的讨论，加强学生同伴互助，重视尊重学生主体地位。三、教学目标： （一）知识与技能： (1)能够准确的描述牛顿第二定律的内容。 （2）知道力的国际单位制单位“牛顿”是怎样定义的。 （3) 能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律，能理解为什么说牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁。 （二）过程与方法 (1)以上节课实验为基础，归纳得到物体的加速度与力、质量的关系，进而总结得到牛顿第二定律，培养学生概括能力和分析推理能力。 (2)能从生活中的常见现象中抽象出模型利用牛顿第二定律加以解释。 （三）情感态度与价值观 (1)渗透物理学研究方法的教育。 (2)初步体会牛顿第二定律在认识过程中的有效性和价值性。 (3)通过讨论交流，营造良好的学习氛围，增强班级凝聚力，使学生对物理学科更加热爱。四、教学重点：牛顿第二定律的特点。五、教学难点： 1. 牛顿第二定律的应用。 2. 理解k1时，F=ma 。六、教学方法： 复习回顾，探究、讨论、讲授、归纳总结七、教学工具： 多媒体课件 8、 教学过程（40分钟）（一） 新课导入（5分钟）：1.王亚平太空测质量（视频）2.（复习导入）由上节实验结论和学习，我们知道： （1）当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受作用力成正比。用数学式表示就是：aF （2）当保持物体受力不变时，物体的加速度跟物体质量成反比。用数学式表示就是：a1/m （二）新课教授（25分钟）：通过大量的实验和观察到的事实，牛顿总结出一般性的规律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 1.内容：物体的加速度跟 作用力 成正比，跟 质量 成反比，加速度的方向跟 作用力方向相同。 2.表达式：aF/m 或者 Fma ，也可以写成等式： F=kma 。 3.力的单位：公式中k是比例系数，它的选取与公式中物理量单位的选取有关。为了使用方便，令k取1时，能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”，为纪念牛顿，把该单位称为“牛顿”，用符号N表示，即1N=1kgm/s2。我们规定以后力的单位统一用“牛顿”表示。此时，牛顿第二定律的数学表达式为：F= ma 。 4.自主学习合作探究：（对牛顿第二定律的理解） 问题探究一：一个物体的质量是2kg，静止在光滑的水平桌面上。 问题1：若用水平向东大小为3N的力作用在物体上，物体产生的加速度为多少？方向如何？ 加速度方向水平向东 问题2：若用水平向南大小为4N的力作用在物体上，物体产生的加速度为多少？方向如何？ 加速度方向水平向南 结论1：力 是使物体产生加速度的原因，体现了牛顿第二定律的因果性。 结论2：加速度方向与作用力的方向 相同 ，体现了牛顿第二定律的 矢量性。 问题3：当用水平向东大小为3N和水平向南大小为4N的力共同作用在物体上，物体产生的加速度为多少？方向如何？ 结论3：当每个力单独作用在物体上，每个力都会产生加速度，体现了牛顿第二定律的独立性 。 结论4：物体实际产生的加速度是 合力 作用的结果，故F=ma中力F指的是 合力 。 问题探究二（演示）：如图所示，两个质量相同的小球和，甲图中球用不可伸长的细线连接，然后用细绳挂起来，若剪断悬线OA的瞬间，A球和B球的加速度分别是多少？乙图中两球间用轻弹簧连接，也用细绳悬挂起来，剪断细绳瞬间，A球和B球的加速度又分别是多少？ 结论5：当力发生变化时：加速度 随之变化 ，体现了牛顿第二定律的 瞬时性。Mm问题探究三（演示）：一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是怎样的？结论6：物体实际产生的加速度是 合力 作用的结果，故F=ma中力F指的是质点（或物体）所受到的 合力 ，m就是该质点（或物体）的质量，当然a也是该物体的加速度，体现了牛顿第二定律的同体性。（三）课堂反馈（5分钟）： 练习1：在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，则物体的（ D ）A、加速度越来越大，速度越来越大 B、加速度越来越小，速度越来越小C、加速度越来越大，速度越来越小 D、加速度越来越小，速度越来越大练习2：用竖直向上大，小为100N的力去提静止在水平面上的物体，物体质量为5kg，求物体的加速度大小？练习3：水平地面上放一物体，用4N的水平力可使物体获得1.5 m/s2的水平加速度；用5N的水平力可使该物体获得2 m/s2水平加速度求：(取g= 10m/s2)（1）用6N的水平拉力