高中物理-第三节 牛顿第二定律教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE1课题：第四章牛顿运动定律第三节牛顿第二定律教学设计第四章牛顿运动定律第三节牛顿第二定律教案临清一中教学目标：掌握牛顿第二定律的文字内容和数学表达式。知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。理解公式中各物理量的意义及相互关系。4、会用牛顿第二定律进行分析处理简单的问题。过程与方法：通过对上节课实验结论的总结工作，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。培养学生的概括能力和分析推理能力。情感、态度与价值观：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。通过牛顿第二定律的应用，能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣。教学重点：理解牛顿第二定律的内容及公式。教学难点：会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算教学过程：自主学习通过中国辽宁号航空母舰舰载机成功起飞过程的视频思考：舰载机必须在5秒时间内达到大约60m/s才能成功起飞，飞机起飞过程中加速度大约是多少？猜想一下获得这么大的加速度与哪些物理因素有关？2、回顾上一节课的实验，得出a∝F；a∝思考：如果F与m都发生变化时，a与他们存在怎样的关系？指出这就是我们这节课要解决的问题。接着进一步引导学生思考：我们能否把以上两式合为一个比例式或等式进行研究呢？是不是问题就能解决。请同学们阅读课本p74得出此关系式。展示点拨一、牛顿第二定律的内容及表达式内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比；加速度的方向跟作用力的方向相同。2、公式:F=kma或a∝引导学生进一步思考：a由谁决定的；这三个物理量中哪个是矢量，那个是标量？3、力的单位引导学生思考，针对刚刚推导的等式F=kma，我们能否想办法把k去掉？力的单位定义：使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，为1个单位的力，为纪念牛顿把它称为1牛顿。即：1牛=1千克·米/秒2可见，如果都用国际单位制中的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F=ma或引导学生思考：如果不用国际单位，K还等于1吗？因此在应用时都必须采用国际单位。4、.理解:(1)同体关系:a、F、m对应于同一物体引导学生思考：牛顿第二定律内容中前半句话中的“它”是指同一个物体吗?从而很自然的得到同体性的关系。(2)矢量关系:a与F的方向总是相同引导学生思考：牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的方向跟作用力的方向相同。得出结论。(3)瞬时关系:a与F是瞬时对应关系；a与F总是同生同灭同变化FAFA光滑水平面物体如何运动，加速度方向如何？撤去拉力F后，物体做什么运动?a怎样？那么F增大、减小时，a怎样?如果F反向，a怎样？得出物体的加速度随合力的变化而变化,存在瞬时对应的关系.(4)独立对应关系:每个力各自独立地能使物体产生一个加速度问题：引导学生思考物体还受哪几个力?它们产生加速度吗？得出作用在物体上的每个力都将独立产生各自的加速度，与物体是否受其它力无关。进一步引导学生思考：物体往往受几个力的作用，它的加速度到底有那个力产生？是学生想到在计算物体加速时，力F为合力，进一步得出其表达式为F合=ma，a=F合/mF合av=v。+atx=v。t+（1/2）at²x=(v²-v。²)/（2a）的因果关系，加速度a把力与运动联系起来，起到桥梁的作用，代表着动力学的两类问题。二、牛顿第二定律的应用例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。分析：对汽车减速，和加速两种情况进行受力分析得出减速时，由∆v得出a从而进一步得出物体的受力；对于汽车加速时，只需求出合力，牛顿第二定律列方程即可。汽车减速时的受力情况汽车减速时的受力情况GFfFNNN汽车重新加速时的受力情况GFfFNF牵解：(1)以汽车运动的方向为正方向，汽车在减速过程:Vo=100km／h＝27.8m／s，V=0，t=70s根据a1＝(v-vo)/t得:加速度为a1＝－0.397m／s2根据牛顿第二定律得:受到的阻力Ff＝ma1＝－437N负号表示与选定的正方向相反.(2)汽车重新启动时:牵引力为F=2000N，得F合=F-Ff根据牛顿第二定律得:加速度为a2=F合/m＝1.42m／s2方向与正方向相同.（强调一下本题的解题规范，展示学生成果，指出不足）例2：一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用,此外没有其他的力.这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大?分析：利用正交分解法法对物体求合力，强调如何建立正交坐标系，利用牛顿第二定律列方程求解。（让学生自己得出结果，然后展示，指出解题步骤中的不足地方。）通过例题总结牛顿第二定律的解题步骤：确定研究对象分析物体的受力情况和运动情况，画出受力分析图。求出合力。4、根据牛顿第二定律和运动学规律建立方程求解。合作探究：质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的。你怎样解释?合作探究：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾?应该怎样解释这个现象?练习：质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和4N的共点力作用。则物体的加速度大小可能是（ABC）A、5m/s2B、3m/s2C、2m/s2D、0.5m/s22、质量为2kg的物体静止在光滑的水平面上，现对物体使一与水平方向成37°，大小为10N的斜向上拉力F，使之向右做匀加速直线运动，如图所示，求物体运动的加速度的大小。(g取10m/s2.)(答案：4m/s2）课堂小结：本结课学习的主要内容：（从刚才的学习的知识和处理问题中，学生总结，老师补充）一、牛顿第二定律的内容及表达式1、内容：2、表达式：F合=ma，a=F合/m3、力的单位:1牛=1千克·米/秒24、理解：（1）同体关系（2）矢量关系（3）瞬时对应关系（4）独立对应关系二、牛顿第二定律的应用板书设计：4、3牛顿第二定律一、牛顿第二定律的内容及表达式1、内容：2、表达式：F合=ma，a=F合/m3、力的单位:1牛=1千克·米/秒24、理解：（1）同体关系（2）矢量关系（3）瞬时对应关系（4）独立对应关系二、牛顿第二定律的应用：例题1：例题2：小结：学情分析：学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念，知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因，会分析物体的受力，已具备一定的实验操作技能，并通过学习牛顿第一定律，对牛顿运动定律有了初步的认识，并在第二课时通过做实验探究加速度与力和质量的关系，得到加速度与力成正比，与质量成反比的结论，这对牛顿第二定律的进一步学习奠定了基础。效果分析：学生通过本节课的学习，记住了牛顿第二定律的表达式；理解了力是加速度产生的原因，即力与加速度的决定关系，瞬时对应关系，矢量关系，同一关系；会应用牛顿第二定律解决简单的问题。教材分析：牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律，它是动力学的核心规律，也是学习其他动力学规律的基础。本课以必修1教材为依据，通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务，所以本节课不只是让学生知道牛顿第二定律的表达式，定量的回答了加速度和力、质量的关系，更应理解牛顿第二定律，并在此基础上会简单的应用。评测练习：1、根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾?2、下列说法中正确的是（）

Ａ、物体所受合力为零，物体的速度必为零．Ｂ、物体所受合力越大，物体的加速度越大，速度也越大．Ｃ、物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致．

Ｄ、物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同．3、质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和4N的共点力作用。则物体的加速度大小可能是（）A、5m/s2B、3m/s2C、2m/s2D、0.5m/s24、质量为2kg的物体静止在光滑的水平面上，现对物体使一与水平方向成37°，大小为10N的斜向上拉力F，使之向右做匀加速直线运动，如图所示，求物体运动的加速度的大小。(g取10m/s2.)课后反思：通过本节课的教学，使学生学会了牛顿第二定律的表达式，理解了力