高中物理《牛頓第二定律(1)》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計(jì)

1、4.3牛頓第二定律教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能(1)準(zhǔn)確表述牛頓第二定律。(2)能根據(jù)對1N的定義，理解牛頓第二定律的數(shù)學(xué)關(guān)系式是如 何從F=km皎成F=ma的。(3)理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系。(4)會(huì)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決簡單的動(dòng)力學(xué)問題。(二)過程與方法(1)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受 外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律。(2)培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)滲透物理學(xué)研究方法的教育。(2)認(rèn)識(shí)到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。教學(xué)重點(diǎn)牛頓第二定律表達(dá)式的推導(dǎo)和理解。教學(xué)難點(diǎn)牛頓第二定律的理解。教學(xué)方法(1

2、)復(fù)習(xí)回顧，創(chuàng)設(shè)情景，歸納總結(jié)。(2)通過實(shí)例的分析使學(xué)生理解、應(yīng)用牛頓第二定律。教學(xué)過程一、新課引入教師活動(dòng)：提出問題讓學(xué)生討論、復(fù)習(xí)、回顧：同學(xué)們上節(jié)課在實(shí)驗(yàn)室做了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn), 用到了什么實(shí)驗(yàn)方法？同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出了什 么結(jié)論？下面先請兩位同學(xué)在黑板上畫出 a-F和a-1/m 圖象。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生回顧思考討論、畫圖。點(diǎn)評：通過學(xué)生的討論， 復(fù)習(xí)回顧上節(jié)內(nèi)容， 激發(fā)學(xué)生的學(xué) 習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的能力。二、新課講解(一)、牛頓第二定律表達(dá)式的推導(dǎo)教師活動(dòng)：同學(xué)們利用現(xiàn)已掌握的知識(shí)，閱讀教材分析討論完成下面的問題。l 牛頓第二定律的內(nèi)容應(yīng)該

3、怎樣表述？F=kma 是怎么得到的？F=kma 是如何變成F=ma 的？其中，力的單位“ 牛頓 ” 是如何定義的？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生討論分析相關(guān)問題，自主解答。教師活動(dòng)：總結(jié)，補(bǔ)充。教師活動(dòng)：當(dāng)物體受到一個(gè)力作用的時(shí)候，F(xiàn) 就表示那一個(gè)力，但是大部分物體是受多個(gè)力的，那么F 就表示多個(gè)力的合力，即：F合二ma,牛頓第二定律的內(nèi)容又將如何表述？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生討論分析、回答。教師總結(jié)：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。即F 合 =ma教師活動(dòng)：根據(jù)上面所學(xué)知識(shí)完成下面例題點(diǎn)評：通過學(xué)生的自主探究、合作學(xué)習(xí)、討論，培養(yǎng)學(xué)生的歸納、總結(jié)、推理能力。(二)

4、、牛頓第二定律的理解【例1 】一物體質(zhì)量為1kg 的物體靜置在光滑水平面上，從0時(shí)刻開始，用一水平向右的大小為2N 的力 F1 拉物體，(1)、則物體產(chǎn)生的加速度是多大？方向如何？ 2s末物體的速度是多少？(2)、在2s末再給物體加上一個(gè)大小也是2N方向水平向左的拉力F2,則物體的加速度是多少？ 3s末物體的速度是多少？(3)、在3s末把Fi撤掉，則物體的加速度變成多少，方向如何？ 4s末速度是多少？（4）、2s內(nèi)物體的加速度2m/s2是由力Fi產(chǎn)生的，2s末物體的加速度變?yōu)?,那是說2s后Fi不再產(chǎn)生加速度了嗎？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生討論分析、解答，展示自己的答題過程。教師活動(dòng)：分析、總結(jié)、提煉。解

5、：（1）受力分析知：物體所受的合外力為Fi=2N,則根據(jù)公式a=F合/m有a=F合/m=2m/s2；加速度方向水平向右；從 。時(shí)刻開 始做初速度為0，加速度為2m/s2 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)vt=v0+at 得2s末速度為4m/s。2） 2s 末加上F2 后，物體所受的合外力為0，則據(jù)a=F 合 /m 有加速度為0 ； 從 2s 末開始物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，3s 末速度仍是4m/s。3s末把Fi撤掉，則F合=F2,由a=F合/m可知，加速度變?yōu)?2m/s2,方向水平向左，物體開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)vt=vo at得4s末速度為2m/s.（ 4）可以用平形四邊形定則進(jìn)行分解合成的不僅僅是力，所有

6、 TOC o 1-5 h z 的矢量均可以用平形四邊形定則進(jìn)行分解合成，當(dāng)然也包括加速度。2S后Fi仍然產(chǎn)生2m/s2的加速度，不過Fi產(chǎn)生的加速度與F2產(chǎn)生的 加速度相互抵消，所以總的加速度是0。教師活動(dòng)：展示學(xué)生的答題過程，根據(jù)例題引導(dǎo)學(xué)生分析，加深對 F 合 =ma 的理解理解 i 、力是產(chǎn)生加速度的原因。即因果關(guān)系 ，通過例題（i ）、（ 2） 、（3 ）問分析。理解 2、 F 合 、 m 和 a 都 是對于 “同一個(gè)物體”而言，解題時(shí)確定研究對象和準(zhǔn)確的受力分析是關(guān)鍵。即同體性。理解3、物體加速度a的方向與物體所受合外力F合的方向始終 相同。通過例題（1）、（3）問分析。即矢量性。理

7、解4、加速度與合外力存在著瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系：某一時(shí)刻的加速度 總是與那一時(shí)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；所以加速度與力一樣，可以突變，而速度是無法 突變的。通過例題（1）、（2）、（3）問分析。即瞬時(shí)性。理解5、物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn) 生一個(gè)加速度，就像其他力不存在一樣，這個(gè)性質(zhì)叫做力的獨(dú)立性 原理。物體的合加速度等于合外力與質(zhì)量的比值；也等于各個(gè)分力分別產(chǎn)生的加速度的矢量和。通過例題（2）、（4）問分析。即獨(dú)立性。 學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)老師設(shè)置的問題，理解記憶相關(guān)知識(shí)?！纠?】一輛質(zhì)量為1000kg的小汽車以72km/h的速度在水平路面上行駛

8、，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過 20s勻減速停下來，汽車需要的阻力是 多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N,產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？（假 定行駛過程中汽車受到的阻力不變） 解析：以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閤軸正方向，建立 如圖坐標(biāo)系（1）汽車減速時(shí)的情況，設(shè)阻力大小為f力：F合二f橋梁：F合=maf = ma1 = 1000N運(yùn)動(dòng)：a 1= (v2-vi)/t= 1m/s即：阻力的大小為1000N,負(fù)號(hào)表示方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。(2)汽車重新起步加速時(shí)的情況F 合=F-f = 1000N由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，得a2= F 合 /m=1m/s2即：加速度的大小為1m/s2 ,方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。點(diǎn)評：牛頓第二定律把之前學(xué)習(xí)的力和物體的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成一個(gè)整 體，其中的紐帶就是加速度。三、課堂總結(jié)教師活動(dòng)：教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)所研究的內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自己總結(jié)后作答，其他同學(xué)補(bǔ)充。點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)