高中物理《牛顿第二定律(1)》优质课教案、教学设计

1、4.3牛顿第二定律教学目标(一)知识与技能(1)准确表述牛顿第二定律。(2)能根据对1N的定义，理解牛顿第二定律的数学关系式是如 何从F=km皎成F=ma的。(3)理解公式中各物理量的意义及相互关系。(4)会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。(二)过程与方法(1)以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受 外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。(2)培养学生的概括能力和分析推理能力。(三)情感、态度与价值观(1)渗透物理学研究方法的教育。(2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。教学重点牛顿第二定律表达式的推导和理解。教学难点牛顿第二定律的理解。教学方法(1

2、)复习回顾，创设情景，归纳总结。(2)通过实例的分析使学生理解、应用牛顿第二定律。教学过程一、新课引入教师活动：提出问题让学生讨论、复习、回顾：同学们上节课在实验室做了探究加速度与力、质量的关系的实验, 用到了什么实验方法？同学们对实验数据进行分析处理，得出了什 么结论？下面先请两位同学在黑板上画出 a-F和a-1/m 图象。学生活动：学生回顾思考讨论、画图。点评：通过学生的讨论， 复习回顾上节内容， 激发学生的学 习兴趣。培养学生发现问题、探究问题的能力。二、新课讲解(一)、牛顿第二定律表达式的推导教师活动：同学们利用现已掌握的知识，阅读教材分析讨论完成下面的问题。l 牛顿第二定律的内容应该

3、怎样表述？F=kma 是怎么得到的？F=kma 是如何变成F=ma 的？其中，力的单位“ 牛顿 ” 是如何定义的？学生活动：学生讨论分析相关问题，自主解答。教师活动：总结，补充。教师活动：当物体受到一个力作用的时候，F 就表示那一个力，但是大部分物体是受多个力的，那么F 就表示多个力的合力，即：F合二ma,牛顿第二定律的内容又将如何表述？学生活动：学生讨论分析、回答。教师总结：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。即F 合 =ma教师活动：根据上面所学知识完成下面例题点评：通过学生的自主探究、合作学习、讨论，培养学生的归纳、总结、推理能力。(二)

4、、牛顿第二定律的理解【例1 】一物体质量为1kg 的物体静置在光滑水平面上，从0时刻开始，用一水平向右的大小为2N 的力 F1 拉物体，(1)、则物体产生的加速度是多大？方向如何？ 2s末物体的速度是多少？(2)、在2s末再给物体加上一个大小也是2N方向水平向左的拉力F2,则物体的加速度是多少？ 3s末物体的速度是多少？(3)、在3s末把Fi撤掉，则物体的加速度变成多少，方向如何？ 4s末速度是多少？（4）、2s内物体的加速度2m/s2是由力Fi产生的，2s末物体的加速度变为0,那是说2s后Fi不再产生加速度了吗？学生活动：学生讨论分析、解答，展示自己的答题过程。教师活动：分析、总结、提炼。解

5、：（1）受力分析知：物体所受的合外力为Fi=2N,则根据公式a=F合/m有a=F合/m=2m/s2；加速度方向水平向右；从 。时刻开 始做初速度为0，加速度为2m/s2 的匀加速直线运动，据vt=v0+at 得2s末速度为4m/s。2） 2s 末加上F2 后，物体所受的合外力为0，则据a=F 合 /m 有加速度为0 ； 从 2s 末开始物体做匀速直线运动，3s 末速度仍是4m/s。3s末把Fi撤掉，则F合=F2,由a=F合/m可知，加速度变为 2m/s2,方向水平向左，物体开始做匀减速直线运动，据vt=vo at得4s末速度为2m/s.（ 4）可以用平形四边形定则进行分解合成的不仅仅是力，所有

6、 TOC o 1-5 h z 的矢量均可以用平形四边形定则进行分解合成，当然也包括加速度。2S后Fi仍然产生2m/s2的加速度，不过Fi产生的加速度与F2产生的 加速度相互抵消，所以总的加速度是0。教师活动：展示学生的答题过程，根据例题引导学生分析，加深对 F 合 =ma 的理解理解 i 、力是产生加速度的原因。即因果关系 ，通过例题（i ）、（ 2） 、（3 ）问分析。理解 2、 F 合 、 m 和 a 都 是对于 “同一个物体”而言，解题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。即同体性。理解3、物体加速度a的方向与物体所受合外力F合的方向始终 相同。通过例题（1）、（3）问分析。即矢量性。理

7、解4、加速度与合外力存在着瞬时对应关系：某一时刻的加速度 总是与那一时刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失， 加速度立刻消失；所以加速度与力一样，可以突变，而速度是无法 突变的。通过例题（1）、（2）、（3）问分析。即瞬时性。理解5、物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产 生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫做力的独立性 原理。物体的合加速度等于合外力与质量的比值；也等于各个分力分别产生的加速度的矢量和。通过例题（2）、（4）问分析。即独立性。 学生活动：根据老师设置的问题，理解记忆相关知识。【例2】一辆质量为1000kg的小汽车以72km/h的速度在水平路面上行驶

8、，关闭发动机，经过 20s匀减速停下来，汽车需要的阻力是 多大？重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大？（假 定行驶过程中汽车受到的阻力不变） 解析：以运动方向为x轴正方向，建立 如图坐标系（1）汽车减速时的情况，设阻力大小为f力：F合二f桥梁：F合=maf = ma1 = 1000N运动：a 1= (v2-vi)/t= 1m/s即：阻力的大小为1000N,负号表示方向与运动方向相反。(2)汽车重新起步加速时的情况F 合=F-f = 1000N由牛顿第二运动定律，得a2= F 合 /m=1m/s2即：加速度的大小为1m/s2 ,方向与运动方向相同。点评：牛顿第二定律把之前学习的力和物体的运动构成一个整 体，其中的纽带就是加速度。三、课堂总结教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。点评：培养学