高中物理-3 牛頓第二定律教學設計學情分析教材分析課后反思

牛頓第二定律教學設計（一）創(chuàng)設情景、引入新課

教師活動：提出問題讓學生復習回顧實驗：

l、物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關系？

2、物體的加速度與其質量之間存在什么關系？

學生活動：學生回顧思考討論。

教師活動：（進一步提出問題，完成牛頓第二定律探究任務的引入）物體的加速度與其所受的作用力、質量之間存在怎樣的關系呢？

學生活動：學生思考討論，并在教師的引導下，初步討論其規(guī)律．

點評；通過多媒體演示及學生的討論，復習回顧上節(jié)內容，激發(fā)學生的學習興趣。培養(yǎng)學生發(fā)現問題、探究問題的能力。

（二）進行新課

一、牛頓第二定律

教師活動：學生分析討論后，教師進一步提出問題：

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述？

2、它的比例式如何表示？

學生活動：學生討論分析相關問題，記憶相關的知識

1、物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．

2、牛頓第二定律寫成比例式：a

∝

F/m

F

∝

ma

寫成等式：

F

=

kma

（

k：比例系數

）

教師活動:教師要求學生思考：若物體受多個力的共同作用，則力F指的是什么？學生活動：學生討論分析若物體受多個力的共同作用，則力F指的是物體所受的合力。二、力的單位

1、教師活動：提問歷史上對力的單位“牛頓”是怎樣定義的，即規(guī)定多大的力作為“一個單位的力”，即1N？學生活動：學生閱讀課本得出：使質量為1kg的物體產生1m／s2的加速度的力，叫做1N。2．教師活動：讓學生討論分析規(guī)定了力的單位后，表達式F=kma中的各個物理量如果都采用國際單位，則變成了怎樣的形式？學生活動：學生討論分析得出牛頓第二定律的表達式為F

=

ma

教師小結：F=kma中的比例常數k與式中各物理量單位的選取有關，若各量的單位均采用國際單位，則k=1.牛頓第二定律的表達式變?yōu)镕=ma教師引導學生完成例1例1：在牛頓第二定律公式中，關于比例系數k的數值，下列說法正確的是（）A．在任何情況下k都等于1B．k的數值是由質量、加速度和力的大小決定C．k的數值是由質量、加速度和力的單位決定D．質量、加速度和力分別用千克、米/秒2和牛頓做單位，k的數值等于1三、對牛頓第二定律的理解：

1、教師活動：（我們學習了牛頓第二定律，下面我們通過例2深化一下對牛頓第二定律的理解）引導學生完成例2例2：如圖所示，在光滑的水平面上，物體m受一大小不變、方向向右的力F1的作用，那么，物體的加速度a1大小為多少？方向如何？F1m一段時間后，把力F1變?yōu)镕2，方向向左，那么，物體的加速度aF1m學生活動：學生通過牛頓第二定律計算得出在光滑的水平面上，物體m受一大小不變、方向向右的力F1的作用加速度a1=F1/m，方向與F1方向相同，向右；當物體m受一大小不變、方向向左的力F2的作用加速度a2=F2/m，方向與F2方向相同，向左；2、教師活動：引導學生結合例2，探究以下四個問題（1）．在的表達式中，在研究對象的選取上，F、m、a三者是否一致？（2）．中F與a的方向有什么關系？（3）．當有力作用在物體上時，是先有力作用然后產生加速度呢，還是力和加速度是同時產生的？當力發(fā)生變化時，加速度發(fā)生變化嗎？（4）．當幾個力共同作用在物體上時，我們可不可以這樣來求加速度：先求每一個力產生的加速度，然后再把這些加速度進行合成得到合加速度？學生活動：學生先思考，再相互討論得出牛頓第二定律的一些性質。教師歸納總結：對牛頓第二定律的深化理解（1）．同一性：a，F，m是對同一個物體而言（2）．矢量性：加速度的方向和合外力的方向一致

（3）．

瞬時性：有力就有加速度，力恒定不變，加速度也恒定不變。力隨著時間改變，加速度也隨時間改變。力停止作用，加速度也隨著消失。（4）．

獨立性：作用在物體上的每個力都能獨立地各自產生各自的加速度，物體運動的加速度為每個力產生的加速度的矢量和四：牛頓第二定律的應用教師活動：引導學生應用牛頓第二定律解決一些實際問題例3：某質量為1100kg的汽車在平直路面試車，當達到100km/h的速度時關閉發(fā)動機，經過70s停下來，汽車受到的阻力是多大？學生應用牛頓第二定律求解例3，教師先讓一位學生講解自己的解題思路教師再精講點撥：例3是知道物體的運動情況求受力情況，先利用運動學公式求加速度，再利用牛頓第二定律求物體的受力情況。解題過程應注意的問題有：統(tǒng)一單位，km/h要化成m/s；應用運動學公式求加速度時要規(guī)定正方向；應用牛頓第二定律求物體的受力情況時要先對物體受力分析，再求汽車受到的阻力等。教師再引導學生應用牛頓第二定律解決例3的變式訓練：例3中汽車重新起步加速時牽引力為2000N，產生的加速度應為多大？10s后汽車的速度多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。（教師先讓一位學生到黑板上寫一下變式訓練的解題過程，教師根據學生解題時存在的一些問題讓其他學生分析討論，讓學生了解如何規(guī)范解題。）教師再精講點撥：變式訓練是知道物體的受力情況求運動情況，先對物體受力分析求出合力，再利用牛頓第二定律求加速度，最后利用運動學公式求物體的運動情況。最后讓學生展開討論應用牛頓第二定律的解題步驟，并歸納總結出應用牛頓第二定律的解題步驟：1、確定研究對象2、對研究對象進行正確的受力分析或運動情況分析3、利用牛頓第二定律或運動學公式求加速度4、利用運動學公式或牛頓第二定律進一步求解要求的物理量5、檢驗結果是否合理最后讓學生總結這一節(jié)課所學內容，并完成當堂檢測學情分析本節(jié)的學習任務是要求學生對牛頓第二定律有一定的理解和掌握。所以不僅要使學生了解牛頓第二定律的內容，更重要的是讓學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性，以及如何利用該定律來解決實際問題，更不能忽略要在教學過程中時刻注意對學生學習能力的培養(yǎng)。

學生在上一節(jié)課已經通過實驗：探究加速度與力、質量的關系，知道了加速度與力、質量的關系，，這些都為本節(jié)學習準備了知識基礎；牛頓第二定理通過加速度把物體的運動和受力緊密的聯系在一起，使前三章構成一個整體，是解決力學問題的重要工具。應使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解、全面掌握，即理解個物理量和公式的內涵和外延。因此在課堂上要通過多種方法創(chuàng)設情景，為學生學習創(chuàng)設情景。在教學過程中更要注重對學生思想觀念和心理的影響，即讓學生感受到物理學在認識自然上的本質性、深刻性、有效性。

效果分析1、檢測目標檢測學生對牛頓第二定律的理解以及運用能力2、檢測方式課中，本人以當堂檢測的形式對學生當堂學習情況進行了檢測

課后，本人以評測練習的形成對學生所掌握的知識進行了檢測。3、效果分析通過對牛頓第二定律的學習，學生基本上掌握了牛頓第二定律的內容與公式，了解了牛頓第二定律的四性，如：同一性、矢量性、瞬時性、獨立性等。并能運用牛頓第二定律解決一些實際問題。學生對于用牛頓第二定律求加速度已經能基本掌握其解題步驟，對定律的理解也能達到大綱的要求，有些同學對受力分析還是不熟悉，有時會多力或者漏力，可以多加強這方面的訓練?？傮w來說學生該掌握的都已基本掌握，知識理解運用都達到了基本的教學要求，不足之處是學生對牛頓第二定律的靈活應用還有所欠缺，需要繼續(xù)加強相應的訓練。教材分析1．教材的地位和作用

牛頓第二定律是在實驗基礎上建立起來的重要規(guī)律，它是動力學的核心規(guī)律，也是學習其它動力學規(guī)律的基礎。本課以必修1教材為依據。通過定律的探求過程，滲透物理學研究方法，是整個物理教學的重要內容和任務。這是人類認識世界的常用方法。所以本節(jié)課不只是讓學生知道牛頓第二定律的表達式，更應理解牛頓第二定律。本章教科書將牛頓第二定律的探究實驗和公式表達分成兩節(jié)內容，目的在于加強實驗探究和突出牛頓第二定律在力學中的重要地位。牛頓第二定律的首要價值應該應該是確立了力和運動之間的直接關系，即因果關系。如知道了物體的受力情況，物體的運動狀態(tài)及其變化就完全確定了。本節(jié)內容首先在上節(jié)課實驗的基礎上，通過分析說明，提出了牛頓第二定律的具體內容表述，得出牛頓第二定律的數學表達式。從a∝

F/m,到F∝

ma,到F=kma,再到最后得出F=ma，其中蘊含豐富的知識與技能、過程與方法性目標。因此，更要注重對學生思想觀念和心理的影響，即讓學生感受到物理學在認識自然上的本質性、深刻性、有效性。教科書突出了力的單位1N的物理意義，它是為后面學習單位制的內容做準備的。老師應該引導學生必要的討論。本節(jié)最后通過兩個例題介紹牛頓第二定律應用的基本思路，它們也是學習、理解牛頓第二定律的基本組成部分。

2．教學重點和難點

教學重點：牛頓第二定律理解及應用

教學難點：深入理解牛頓第二定律

《牛頓第二定律》評測練習A組1．根據牛頓第二定律，下列敘述正確的是()A．物體加速度的大小跟它的質量、受到的合力無關B．物體所受合外力必須達到一定值時，才能使物體產生加速度C．物體加速度的大小跟它所受的作用力中的任一個的大小成正比D．當物體質量改變但其所受合外力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與其質量成反比2．在牛頓第二定律的表達式F＝kma中，有關比例系數k的下列說法中正確的是()A．k的數值由質量、加速度和力的數值決定B．k的數值由質量、加速度和力的單位決定C．在國際單位制中，k等于1D．在任何情況下k都等于13．由牛頓第二定律F＝ma可知，無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度，可是當用很小的力去推很重的桌子時，卻推不動，這是因為()A．牛頓第二定律不適用于靜止的物體B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛觀察不到C．推力小于桌子所受到的靜摩擦力，加速度為負值D．桌子所受的合力為零，加速度為零4．對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力F，當力剛開始作用的瞬間()A．物體立即獲得速度B．物體立即獲得加速度C．物體同時獲得速度和加速度D．由于物體沒有來得及運動，所以速度和加速度都為零5．將質量為0.5kg的小球，以30m/s的速度豎直上拋，經過2.5s小球到達最高點(取g＝10m/s2)．求：(1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力；(2)小球在最高點時的加速度大??；(3)若空氣阻力不變，小球下落時的加速度為多大？B組1、在平直軌道上運動的車廂中的光滑水平桌面上用彈簧拴著一個小球，彈簧處于自然長度，如圖所示，當旅客看到彈簧的長度變長時，對車廂運動狀態(tài)的判斷可能的是()A．車廂向右運動，速度在增大B．車廂向右運動，速度在減小C．車廂向左運動，速度在增大D．車廂向左運動，速度在減小2．如圖所示，在沿平直軌道行駛的車廂內，有一輕繩的上端固定在車廂的頂部，下端拴一小球，當小球相對車廂靜止時，懸線與豎直方向夾角為θ，則下列關于車廂的運動情況正確的是()A．車廂加速度大小為gtanθ，方向沿水平向左B．車廂加速度大小為gtanθ，方向沿水平向右C．車廂加速度大小為gsinθ，方向沿水平向左D．車廂加速度大小為gsinθ，方向沿水平向右3、一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為F、方向如圖所示的力去推它，使它以加速度a向右運動．若保持力的方向不變而增大力的大小，則()A．a變大B．a不變C．a變小D．因為物塊的質量未知，故不能確定a變化的趨勢4、(1)如圖所示，一個物體從光滑斜面的頂端由靜止開始下滑，傾角θ＝30°，斜面靜止不動，重力加速度g＝10m/s2.求物體下滑過程的加速度有多大？(2)若斜面不光滑，物體與斜面間的動摩擦因數μ＝eq\f(\r(3),6)，物體下滑過程的加速度又是多大？A組1、答案D解析物體加速度的大小與物體受到的合力成正比，與物體的質量成反比，選項A錯誤；力是產生加速度的原因，只要有合外力，物體就有加速度，它們之間是瞬時對應關系，不存在累積效應，選項B錯誤；物體加速度的大小與它受到的合外力成正比，選項C錯誤；由Fx＝max知，選項D正確．2、答案BC解析物理公式在確定物理量數量關系的同時，也確定了物理量的單位，在F＝kma中，只有“m”的單位取kg，“a”的單位取m/s2，“F”的單位取N時，才有k＝1.B、C正確．3、答案D解析牛頓第二定律的表達式F＝ma中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子時，桌子不動，是因為桌子與地面間的最大靜摩擦力大于推力，推力與桌子受到的靜摩擦力的合力為零，所以桌子所受的合力為零，仍然靜止不動，牛頓第二定律同樣適用于靜止的物體，所以A、B、C都不正確，只有D正確．4、答案B解析物體受重力、支持力與水平拉力F三個力的作用，重力和支持力的合力為零，因此物體所受的合力即水平拉力F.由牛頓第二定律可知，力F作用的同時物體立即獲得了加速度，但是速度還是零，因為合力F與速度無關而且速度只能漸變不能突變．因此B正確，A、C、D錯誤．5、答案(1)1N(2)10m/s2(3)8m/s2解析(1)設小球上升時，加速度為a，空氣的平均阻力為F則v＝at，mg＋F＝ma把v＝30m/s，t＝2.5s，m＝0.5kg代入得F＝1N(2)小球到達最高點時，因速度為零，故不受空氣阻力，故加速度大小為g，即10m/s2(3)當小球下落時，空氣阻力的方向與重力方向相反，設加速度為a′，則mg－F＝ma′，得a′＝8m/s2B組1、答案BC解析本題若直接分析車廂的運動，將不知從何下手，由于小球隨車廂一起運動，因此取小球作為研究對象．由于彈簧變長了，故小球受到向左的彈力，即小球受到的合力向左．因為加速度a與F合同向，故小球的加速度方向向左．加速度a方向向左，并不能說明速度方向也向左，應有兩種可能：(1)速度v向左時，v增大，做加速運動，C項正確；(2)速度v方向向右時，a與v方向相反，速度v減小，做減速運動，B項正確．2、答案A解析設小球質量為m，車廂加速度為a，對小球進行受力分析可知，小球受繩的拉力和重力，其中繩的拉力F在豎直方向上的分力為Fcosθ，有Fcosθ＝mg，水平方向有Fsinθ＝ma，解得a＝gtanθ，方向水平向左．3、答案A解析對物塊受力分析如圖，分解力F，由牛頓第二定律得Fcosθ＝ma，故a＝eq\f(Fcosθ,m)，F增大，a變大．4、答案(1)5m/s2(2)2.5m/s2解析(1)根據牛頓第二定律得：mgsinθ＝ma1所以a1＝gsinθ＝10×eq\f(1,2)m/s2＝5m/s2(2)物體受重力、支持力和摩擦力，根據牛頓第二定律得mgsinθ－Ff＝ma2FN＝mgcosθFf＝μFN聯立解得：a2＝gsinθ－μgcosθ＝2.5m/s2

課后反思在教學過程中，我利用多媒體等手段，充分調動學生的積極性，讓學生在課堂上積極展現自己，使學生成為課堂的主體，教師主要是引導學生思考、討論、探究。