牛顿第二定律教案1-物理-教学设计-人教版

高中物理课堂教学计划主题4.3牛顿第二定律类别类型新讲座(2小时)教学目标知识和技能1.掌握牛顿第二定律的书面内容和数学公式。2.理解公式中每个物理量的含义和关系。知道如何在国际单位制中定义力的单位“牛顿”。4.牛顿第二定律的公式将用于相关的计算。过程和方法1.通过总结上一课的实验结果，总结出物体加速度与其质量和外力之间的关系，进而总结出牛顿第二定律，实现了大师的实践和勇气。2.培养学生的概括能力和分析推理能力。情感态度和价值观1.渗透物理研究方法教育。2.认识到通过实验总结物理规律是物理研究的重要方法。3.通过牛顿第二定律的应用，我们可以深刻感受到科学源于生活，服务于生活，激发学生学习物理的兴趣。教学的重点和难点教学重点牛顿第二定律的特点。教学困难1.理解牛顿第二定律。2.当k=1时，f=ma。教学方法探究、教学、讨论和实践教手教具多媒体课件教学活动新课介绍教师：用多媒体播放最后一节课的实验过程，唤起学生的记忆，激发学生的兴趣，让学生再次体验成功的喜悦，并迅速将课堂气氛变成研究和讨论物体加速原因的主题。学生观看并讨论最后一课的实验过程和结果。老师：通过上一课的实验，我们知道当物体受到的力不变时，物体的加速度和它受到的作用力之间是什么关系。健康：当物体上的力不变时，物体运动的加速度与物体上的力成正比。老师：当物体上的力不变时，物体的加速度和质量之间有什么关系？健康：当物体上的力不变时，物体的加速度与物体的质量成反比。老师：当物体的力和质量发生变化时，物体的加速度与其力和质量之间有什么关系？新课教学首先，牛顿第二定律老师：通过上节课的实验，我们再次证明了物体的加速度与物体的合力成正比，与物体的质量成反比。老师：以上结论如何用数学公式表达？健康：每平方米老师：如何将上述公式写成方程式？健康：需要引入比例常数ka=kF/m老师：我们可以把上面的公式转换成f=kma。选择合适的单位，上述公式可以简化。据我所知，国际单位制中的力的单位是牛顿。事实上，牛顿的定义如下：当质量为1千克的物体获得1米/S2的加速度时，合力为1牛顿，即1牛顿=1千克/S2。可以看出，如果所有的量都是国际单位，那么k=1，f=ma这是牛顿第二定律的数学表达式。老师：牛顿第二定律不仅描述了f、m和a的数量关系，而且描述了它们的方向关系。基于上节课实验的探索，他们的方向关系是什么？健康：质量M是一个没有方向的标量。合力的方向与加速度相同。老师：是的，我们如何用语言表达牛顿第二定律？健康：物体的加速度与合力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同。老师：加速度的方向总是和外力的方向一样。我们说牛顿第二定律有相同的方向。讨论和交流(多媒体演示课件)一个物体仍然在一个平滑的水平面上，并且从某个时刻开始，在一个正确的方向上受到5 N的恒定外力。如果物体的质量为5千克，则计算物体的加速度。如果外力在2秒后消失，物体的加速度是多少？2秒后物体的运动是什么？学生们进行小组讨论老师：请热情地回答这个问题。玻恩：根据牛顿第二定律，可以得到。代入数据，可以得到a=lm/S2。2s向后拉以消除外力。物体上的力为零，所以加速度为零。由于物体此时已经有了速度，物体将在2秒后保持匀速直线运动状态老师：刚才这位同学说这个物体在2秒后不再受力，那么他是对的吗？健康：不是。因为物体仍然由重力支撑，并且水平面对它。老师：在这种情况下加速度是多少？健康：它仍然是零，因为重力和支撑力的合力为零。在牛顿第二定律中，作用在物体上的力是作用在物体上的合力，而不是某个力。老师：非常好。我们将来用牛顿第二定律解决问题时，也就是处理物体上的合力时，必须注意这个问题。课堂培训讨论a和f之间的关系，判断下列哪个陈述是错误的，为什么。物体只有在受到力的作用时才会加速恒力和恒加速度力随时间变化，加速度随时间变化。D.当力停止作用时，加速度将立即消失。答：ABCD老师的评语：牛顿第二定律代表力的瞬时作用定律，描述力的瞬时作用效应是产生加速度。物体在某一时刻的加速度大小和方向由物体在该时刻受到的组合外力的大小和方向决定。当物体受到的组合外力改变时，其加速度也会立即改变。f=ma适用于运动过程中的每一时刻，加速度和力是同一时刻的相应量，即它们同时产生、变化和消失。这是牛顿第二定律的瞬时性。老师：根据牛顿第二定律，即使是最小的力也能产生加速度。那么我们为什么不用较小的力水平推动桌子呢？这与牛顿第二定律不一致吗？健康：没有矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力。老师：如果一个物体受到几个力的作用，应该如何计算物体的加速度？学生：首先，找出物体几个力的合力，然后找出合力产生的加速度。老师：好，让我们看下面的例子。多媒体显示示例(例1)一个物体在几种力的共同作用下处于静止状态。现在，一个向东的力F的值逐渐减小到零，并逐渐恢复到其原始值(方向保持不变)，然后A.物体总是向西移动。物体先向西移动，然后再向东移动。C.物体的加速度先增大后减小。物体的速度先增大后减小物体向东的力逐渐减小。由于原始合力为零，当向东的力逐渐减小时，合力应该向西逐渐增大，物体的加速度增大，方向是向西。当朝向物体东方的力恢复到其原始值时，物体的合力再次为零，加速度减小。因此，加速度的变化应该先增大后减小。学生2:物体的加速度先增大后减小，所以速度也应该先增大后减小。学生3:这种说法是不正确的。虽然加速度有一个递减过程，但在整个过程中，加速度的方向总是与速度的方向相同，所以速度应该增加，直到加速度为零。老师：是的。必须指出，速度的变化和加速度的变化之间没有直接的关系。只要加速度的方向与速度的方向一致，速度就会一直增加。多媒体显示示例(实施例2)在平坦的道路上测试质量为1000千克的汽车。当车速达到72公里/小时时，发动机关闭，20秒后停止。这辆车遇到了什么阻力？当再次启动时，牵引力是2000牛顿，它应该产生什么加速度？(假设汽车的阻力在试车期间不会改变)健康：物体在减速过程中的初始速度为72公里/小时=20米/秒，最终速度为零。根据a=(v-VO)/t，物体的加速度是a=1 m/S2，而dir老师：基于上述研究，学生们讨论并总结了应用牛顿第二定律的一般步骤。1.确定研究对象。2.分析物体的受力和运动，绘制研究对象的受力分析图。3.找到合力。注意用国际单位制统一各种物理量的单位。4.根据牛顿运动和运动学定律，建立方程并求解。老师：牛顿第二定律在高中物理学习中起着重要的作用。我希望学生能理解牛顿第二定律，并熟练地运用它来解决问题。课堂培训如图4-3-1所示，物体以一定的初始速度沿着斜面向上滑动，滑动到顶部，然后返回到斜面的底部。尝试分析物体运动过程中加速度的变化。分析：在物体向上滑动的过程中，物体的运动受重力和斜面的摩擦力影响，沿斜面的合力平行于斜面的向下方向，因此物体运动的加速度方向平行于斜面的向下方向，与物体运动的速度方向相反，物体进行减速运动，直至速度降至零。在物体向下滑动的过程中，物体的运动也受到重力和斜面摩擦力的影响，但摩擦力的方向与斜面的向上方向平行。沿斜面的合力仍然平行于斜面并向下，但合力的大小小于上滑动面的大小，所以物体将沿平行斜面向下加速，加速度的大小小于上滑动面的大小。由此可见，物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的，物体的运动速度不仅与受到的外力有关，还与物体开始运动的状态有关。摘要我们吸取了这个教训1.牛顿第二定律：f=ma。2.牛顿第二定律是各向同性的、瞬时的、均匀的和独立的。3.牛顿第二定律是解决这个问题的一般方法。学生活动工作分配教材中的问题和练习。纸板书设计4.3牛顿第二定律1.内容：物体的加速度与其受到的平台力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同。2.表