4.3牛顿第二定律-教学设计

牛顿第二定律一、教学目标1.物理观念(1)掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;

(2)理解公式中各物理量的意义及相互关系;

(3)知道在国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。3.科学探究通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。4.科学态度与责任培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。二、教学重难点教学重点：牛顿第二定律的实验过程。教学难点：理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。三、教学分析1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。2.定义力的单位"牛顿"使得k=1,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。3.牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。四、教学过程活动1【导入】新课引入1:提出问题:如何测量地面上的物体质量?如果物体在太空呢?播放视频(太空测质量)观看录像2:引导学生回忆:a与F、m的关系学生回忆、结合数学知识推导小组代表回答活动2【讲授】牛顿第二定律的内容和数学表达式问题1.请同学们回顾在第二节实验:探究加速度与力、质量的关系中,用哪种科学方法进行研究?根据实验数据画出的图象是什么样的?得出什么结论?问题2.大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以总结出一般性的规律是什么?这称为什么定律?问题3.如何将比例式写成等式?问题4.在国际单位制中,力的单位是牛顿是怎样规定这个单位的?这时等式中的比例系数是多少?等式可以怎么简化?思考:从F=ma可知:无论一个多小的力F都可以使物体产生加速度a,可是蚂蚁用力却推不动放在水平地面上的一块砖,这跟牛顿第二定律有没有矛盾?为什么?问题5.通过上面的思考我们知道表达式中的F指物体受到的什么力?牛顿第二定律可以怎么表达了?学生回忆、结合数学知识推导小组代表回答:1、结论:①m一定时,加速度与合外力成正比即:a∝F②F一定时,加速度与质量成反比即:a∝1/m2、学生表述牛顿第二定律内容。3、F=kma.a∝需要引入比例常数k即a=k上式再变形为F=kma.4、选取合适的单位,上式可以简化F=ma.即质量为1kg的物体,获得1m/s2的加速度时,受到的合外力为1N,即1N=1kg·m/s2如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma思考题学生回答:砖块还受到地面的摩擦力,F指物体受到的合力。学生根据理解再次表述牛顿第二定律。活动3【活动】规律运用、探究1:同体性教师出示探究问题1质量分为mA的木箱A,里边放有光滑的小球B。木箱A放在光滑的水平地面上,在水平外力F作用作用下,则A、B的加速大小分别是多少?2:瞬时性、独立性1、一质量m=1000kg的汽车在大小F=3000N的牵引力作用下由静止开始向东加速,汽车受到的地面的摩擦力f恒为1000N。问题1:求加速过程中的加速度大小和方向。问题2:某时刻起关闭发动机,求关闭发动机的加速度。问题3:关闭发动机前的摩擦力是否也产生了加速度?牵引力F呢?【合作探究】请你总结出牛顿第二定律的有哪些性质?并简单阐述。例2、光滑水平桌面上有一个物体,质量是2㎏,受到互成120o角的两个力水平方向的力F1和F2的作用,两个力的大小都是10N,这个物体的加速度是多大?(你能用几种方法解?)板书设计牛顿第二定律1.内容：物体加速