牛顿第二定律-教学设计

1课题§4.3牛顿第二定律课型新授课（1课时）教学目标知识与技能：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.4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.过程与方法：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.教学重点、难点教学重点：1、对牛顿第二定律的理解2、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算教学难点：对牛顿第二定律的理解教学方法1、复习回顾,创设情景,问题引导,归纳总结;2、通过实例的分析、强化训练,使学生理解牛顿第二定律的意义.教学手段多媒体教学演示课件2教学活动互动活动教学环节【引入新课】师：通过ppt播放2014年F1方程赛的开始录像,让学生思考如果你是一个设计师,让你设计F1赛车,你设计的赛车应具备什么样的特点？生：设计成具有强大的发动机和较小的质量师：为什么要设计成具有强大的发动机和小巧的“身姿”？生：为了获得强大的加速度师：赛车需要在最短的时间内获得最大的速度,也就是需要更大的加速度，强大的发动机是为了获得强大的动力；小巧的“身姿”减少它的质量，那么加速度与力、质量之间存在着一定的关系。上节课我们通过实验探究了加速度与力、质量的关系？（提问，引导学生回答并通过ppt展示）师：到此我们知道了加速度与力、质量的定性关系,那么它们的定量关系呢？这就是我们今天要研究的课题——§4.3牛顿第二定律1、时间：4分钟2、教师通过ppt播放激发学生的学习兴趣及对新知识的渴望引入今天的新课【学习目标】1、理解牛顿第二定律，知道牛顿第二定律表达式的确切含义.2、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.1、时间：1分钟2、（ppt展示）学习目标，师生共同解读，让学生明确本节的目标【新课教学】（一）牛顿第二定律1、推导：师生活动：（引导学生共同推导）K为比例系数1、时间：5分钟2、教师引导学生共同探究得出牛顿第二定律的内容及表达式aFam1一定：maF1一定：Fam控制变量法amFFmaF=kma3教学环节师：在此K的取值是多少呢？生：任意师总结：在17世纪，人们已经有了一些基本物理量的计量标准，但是还没有规定多大的力作为力的单位，因此K取任意常数这个比例式都是成立的。后来规定当质量和加速度的单位都取国际单位时，使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，叫做“一个单位的力”.力的单位是kg·m/s2,为了纪念牛顿，把kg·m/s2称做牛顿.即：1N=1kg·m/s2此时k=1牛顿第二定律的数学表达式：maF师：请学生根据此表达式总结牛顿第二定律的内容生：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。【思考与讨论】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？生：不矛盾，因为摩擦力的原因，砖受到的合力为零，所以没有加速度.师：那牛顿第二定律中的作用力应该指的是物体所受的合力.2、内容：物体加速度的大小跟它受到的合力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向与合力方向相同.3、表达式：maF合4、对牛顿第二定律的理解：问题1：如图：一质量为1kg的物体静置在光滑水平面上，0时刻开始，在水平向右的方向上施大小为2N的力F1，则(1)物体产生的加速度是多大？方向？(2)若在3s末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2,则物体的加速度是多少？(3)3S内物体的加速度2m/s2是由力F1产生的，3S后物体的加速度为0，那是不是说3S后F1不再产生加速度了呢？问题2：从问题1中我们可以知道,F、m、a是对于几个物体而言的？1、时间：5分钟2、通过（ppt展示）相关的问题引导学生得出对牛顿第二定律的理解4教学环节A、矢量性:a与F的方向总是相同；B、瞬时性:a与F是瞬时对应关系a与F总是同生同灭同变化；C、同体性:a、F、m对应于同一物体；D、独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立产生与其对应的加速度.但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度的.分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律.（最后整体展示对牛顿第二定律的理解）巩固练习一：1、关于牛顿第二定律，下列说法正确的是(BC)A、公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取B、某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合力，而与这之前或之后的受力无关C、公式F＝ma中，a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D、物体的运动方向一定与它所受合力方向一致1、时间：5分钟2、（ppt展示）教师给学生两分钟时间让学生先做一下，然后有学生尝试讲解答案（二）牛顿第二定律应用例题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停了下来。汽车受到的阻力的多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。引导分析：1、时间：10分钟2、（ppt展示）教师给学生两分钟时间让学生先做一下，然后提示引导学生，并由学生在黑板上展示（ppt展示）答案订正格式汽车减速时的受力情况GF阻FN汽车重新加速时的受力情况GF阻FNF牵xx5教学环节(参考解答过程)解：对汽车受力分析建立坐标轴如图所示smhkmv/8.27/1000由tva得tvtva0010由牛顿第二定律得NNmaF437708.2711001阻负号表示阻力的方向与规定的正方向相反当从新起步后：F合=2000-437N=1563N由牛顿第二定律得222/42.1/11001563smsmmFa合加速度的方向与规定正方向相同总结用牛顿第二定律解题的一般步骤：例题2、光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120o角的两个水平方向的力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？在此强调加速的方向1、时间：4分钟2、由学生根据例题1的解题过程总结，教师进行适当的订正1、时间：5分钟2、根据牛顿第二定律的解题步骤进行相应的练习，请学生回答OF1F2OF1F2F1xF1yF2yF2xx1、确定研究对象.2、分析物体的受力及运动情况,画出研究对象的受力分析图.3、求出合力.(力的合成法、正交分解法)4、根据牛顿运动定律建立方程并求解.y6课堂小结1、时间：5分钟2、请学生总结本节课学习内容，加深对本节课的理解。教师对这节的重难点做小结，让学生对本节课有个整体上的掌握作业课本P782、3、1、时间：1分钟2、教师布置作业板书设计牛顿第二定律1、内容:物体加速度与合力F合成正比。与质量m成反比。加速度方向与合力方向相同2、公式：F合=ma3、对牛顿第二定律的理解：矢量性瞬时性同体性独立性4、牛顿第二定律解题的一般步骤：教学后记牛顿第二定律1、内容:物体加速度与合力F合成正比、与质量m成反比，加速度方向与合力方向相同F合=ma2、公式：3、对牛顿第二定律的理解：同体性矢量性瞬时性独立性4、牛顿第二定律解题的一般步骤：确定研究对象受力分析求合力列方程求解列方程求解求合力确定研究对象受力分析