《第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)(廣東省縣級(jí)優(yōu)課)-物理教案

4.3牛頓第二定律五華縣水寨中學(xué)物理組：鄭梅洲教材分析 牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)部分的核心內(nèi)容，它具體地、定量地回答了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化率，即加速度與它所受外力的關(guān)系，以及加速度與物體自身的慣性——質(zhì)量的關(guān)系；況且此定律是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)的橋梁，它在中學(xué)物理教學(xué)中的地位和作用不言而喻，所以本節(jié)課的教學(xué)對(duì)力學(xué)是至關(guān)重要的.本節(jié)課是在上節(jié)探究結(jié)果的基礎(chǔ)上加以歸納總結(jié)得出牛頓第二定律的內(nèi)容，關(guān)鍵是通過(guò)實(shí)例分析強(qiáng)化訓(xùn)練讓學(xué)生深入理解，全面掌握牛頓第二定律，會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決有關(guān)問(wèn)題.教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1.掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式.2.理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系.3.知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的.4.會(huì)用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.過(guò)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.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.情感態(tài)度與價(jià)值觀滲透物理學(xué)研究方法的教育，體驗(yàn)物理方法的魅力.教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第二定律應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：牛頓第二定律的意義教學(xué)過(guò)程帶著問(wèn)題先學(xué)1、回顧上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？2、怎樣概述牛頓第二定律的內(nèi)容及其表達(dá)式是什么？3、從哪些方面理解牛頓第二定律的性質(zhì)？一、牛頓第二定律通過(guò)上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們?cè)僖淮巫C明了：物體的加速度與物體的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比．如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來(lái)?寫(xiě)成：a∝F/m，引入比例常數(shù)k，寫(xiě)成：a＝kF/m把上式再變形為F=kma．選取合適的單位，上式可以簡(jiǎn)化。前面已經(jīng)學(xué)過(guò)，在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓．其實(shí)，國(guó)際上牛頓這個(gè)單位是這樣定義的：質(zhì)量為1kg的物體，獲得1m／s2的加速度時(shí)，受到的合外力為1N，即1N=1kg·m／s2．可見(jiàn)，如果各量都采用國(guó)際單位，則k=1，F(xiàn)＝ma這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式．（“=”的含義:大小，方向，單位，因果等方面闡述）對(duì)牛頓第二定律的理解：1、F、m、a是對(duì)于同一個(gè)物體而言的（同體性）2、F和a時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化(瞬時(shí)性)3、a的方向與F的方向一定相同(矢量性)4、每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度(獨(dú)立性)多媒體展示例題例1、某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直路面試車(chē)，當(dāng)達(dá)到28m/s的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s停下來(lái)，汽車(chē)受到的阻力是多大?重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度為多大?主要通過(guò)例題的教學(xué)給學(xué)生利用牛頓第二定律的整體解題思路，讓學(xué)生從題海中走出來(lái)。師:（給5-7分鐘時(shí)間讓學(xué)生自主解題，然后拿一個(gè)學(xué)生的解題本投影，通過(guò)學(xué)生解題情況針對(duì)性解決問(wèn)題。最后利用課件對(duì)分析過(guò)程，解題過(guò)程作規(guī)范性的講解）多媒體展示例題(例2)光滑水平桌面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2㎏，受到互成120o角的兩個(gè)水平方向的力F1和F2的作用。這兩個(gè)力的大小都是10N，這個(gè)物體的加速度是多少？本例題提供了一個(gè)完全抽象的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。也就是物理學(xué)的研究首先就是對(duì)實(shí)際問(wèn)題加以抽象，更好地理解物理情境和模型。師：（給5-7分鐘時(shí)間讓學(xué)生自主解題，然后拿一個(gè)學(xué)生的解題本投影，通過(guò)學(xué)生解題情況針對(duì)性解決問(wèn)題。最后利用課件對(duì)分析過(guò)程，解題過(guò)程作規(guī)范性的講解）師：課件演示解題過(guò)程還可以用力的合成，正交分解，各力各自產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的加速度然后合成師：老師利用多媒體總結(jié)牛頓第二定律應(yīng)用時(shí)的一般步驟．1．確定研究對(duì)象．2．分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出研究對(duì)象的受力分析圖．3．求出合力．注意用國(guó)際單位制統(tǒng)一各個(gè)物理量的單位．4．根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律建立方程并求解． 【課堂訓(xùn)練】例1：靜止在光滑的水平面上的物體，受到一個(gè)水平拉力，則在力剛開(kāi)始作用的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（B）A.物體立即獲得加速度和速度B.物體立即獲得加速度，但速度仍為零C.物體立即獲得速度，但加速度仍為零D.物體的速度和加速度均為零本題檢查牛頓第二定律的瞬時(shí)性，而v=at則體現(xiàn)速度需要時(shí)間的積累，速度只是一個(gè)現(xiàn)象，加速度才是本質(zhì)。例2：下列說(shuō)法中正確的是（D）Ａ物體所受合力為零，物體的速度必為零．Ｂ物體所受合力越大，物體的加速度越大，速度也越大．Ｃ物體的速度方向一定與物體受到的合力的方向一致．Ｄ物體的加速度方向一定與物體所受到的合力方向相同．本題主要檢查牛頓第二定律的矢量性，而F=ma是矢量表達(dá)式，合力和速度之間沒(méi)有必然聯(lián)系課堂小結(jié)牛頓第二定律內(nèi)容及表達(dá)式對(duì)牛頓第二定律的理解：同體性，瞬時(shí)性，矢量性，獨(dú)立性應(yīng)用牛頓第二定律解題布置作業(yè)：課本78頁(yè)3、4、5題[課后訓(xùn)練]地面上放一木箱，質(zhì)量為40kg，用100N的力與水平方向成37°角推木箱，如下圖所示，恰好使木箱勻速前進(jìn)，求物體受到的摩擦力和支持力。若用此力與水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）此題主要是供學(xué)生課后訓(xùn)練，解題過(guò)程在下節(jié)課課前展示九、教學(xué)反思：對(duì)于牛頓第二定律表達(dá)式要