4.3 牛頓第二定律 教學(xué)設(shè)計（表格式）2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

教案學(xué)年高一學(xué)科物理任課教師時間備課組長課題4.3牛頓第二定律課型新課復(fù)習(xí)提問設(shè)計的問題上節(jié)課我們學(xué)過了加速度與力，質(zhì)量的關(guān)系，請同學(xué)回憶一下，三者存在著怎樣的關(guān)系呢？預(yù)設(shè)時間：30s新課導(dǎo)入及情景創(chuàng)設(shè)觀察ppt中的關(guān)系圖，嘗試猜想對于任何物體，加速度與力和質(zhì)量都是成這樣的關(guān)系嗎？預(yù)設(shè)時間：60s教學(xué)目標(biāo)及解析1.理解牛頓第二定律的內(nèi)容、表達式的意義．2．理解公式中各物理量的意義及相互因果關(guān)系．3．會用牛頓第二定律公式進行有關(guān)計算.預(yù)設(shè)時間：30s主要知識點及拓展內(nèi)容【教學(xué)重點】1.牛頓第二定律、力的單位2.能在熟悉的情境中應(yīng)用牛頓第二定律進行分析推理，獲得結(jié)論【教學(xué)難點】1.體會探究牛頓第二定律的過程，并獲得結(jié)論2.應(yīng)用牛頓第二定律解決生產(chǎn)、生活、科技實際問題中高考考點考查方式及所占分值比例本節(jié)課內(nèi)容為基礎(chǔ)內(nèi)容，高考中幫助學(xué)生分析提干理解物理意義，暫不占分。重點講解內(nèi)容（限時20分鐘內(nèi)）設(shè)計思路【教師引入】請同學(xué)們觀察ppt上的圖片，上節(jié)課的實驗表明，小車的加速度a跟它所受的作用力成正比，與它的質(zhì)量m成反比。那么，對于任何物體都是這樣的嗎？【學(xué)生回答】實驗表明是這樣的?！窘處熆偨Y(jié)】大量的實驗和觀察到的事實都可以得出與上節(jié)課實驗同樣的結(jié)論，由此可以總結(jié)出一般性的規(guī)律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。這就是牛頓第二定律。根據(jù)上節(jié)課的實驗我們知道：m一定：a∝F；F一定：a∝1/m；【教師提問】所以各位F與ma成什么樣的比例呢？【學(xué)生回答】F∝ma【教師總結(jié)】牛頓第二定律F=kma；不僅闡述了力、質(zhì)量和加速度三者的數(shù)量關(guān)系，還明確了加速度和力的方向關(guān)系。【教師引導(dǎo)】請大家思考牛頓第二定律，k到底有多大呢？【知識梳理】F＝kma中k的數(shù)值取決于F、m、a的單位的選取。當(dāng)k=1時，質(zhì)量m=1kg的物體，在某力作用下獲得a=1m/s2的，加速度所需要的力：F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2把1kg·m/s2叫做“一個單位”的力；力F的單位就是千克米每二次方秒。在質(zhì)量的單位取千克（kg），加速度的單位取米每二次方秒（m/s2），力的單位取牛頓（N）時，牛頓第二定律可以表述為：F＝ma；1N＝1kg·m/s2；使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N【教師引導(dǎo)】請大家觀察ppt中的圖片，思考：從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是螞蟻無論怎樣用力都推不動一塊放在水平地面上的磚頭，牛頓第二定律是否錯了？【學(xué)生回答】沒錯，這個F指的是合力?！局R梳理】1.因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，合外力不為零時一定有加速度；2.同體性：a、F、m對應(yīng)于同一物體;3.矢量性：F=ma是一個矢量式，a與F的方向總是相同;4.瞬時性：a與F是瞬時對應(yīng)關(guān)系（含大小和方向），即a與F同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失。加速度與力一樣可以突變，而速度是無法突變的;5.獨立性：每個力各自獨立地能使物體產(chǎn)生一個加速度，與物體是否受其他力無關(guān)【習(xí)題講授】【教師總結(jié)】解牛頓第二定律的問題的一般步驟1.選擇研究對象2.分析受力情況3.運動情況的分析4.根據(jù)牛頓第二定律F合＝ma列方程求解當(dāng)物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體的合外力．通常選取加速方向作為正方向(不分解加速度)，將物體所受的其他力正交分解后，列方程Fx＝ma，F(xiàn)y＝0.本節(jié)課是對牛頓第二定律進行一個系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。讓學(xué)生結(jié)合前面的力的合成部分知識來領(lǐng)會定律內(nèi)容中的力的意義。力的單位可以由學(xué)生獨立學(xué)習(xí)，領(lǐng)會“?！钡亩x的由來。同時帶領(lǐng)學(xué)生觀看太空中的視頻，以及有趣的習(xí)題。吸引學(xué)生，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，輔助學(xué)生進行相關(guān)理解。小組討論問題（要求必須有討論價值）【思考】在宇宙空間，所有物體處于完全失重的情況。天平、臺秤無法使用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你知道怎樣測宇航員的質(zhì)量嗎？F=ma，已知力F，并測出加速度a，就可以算出物體的質(zhì)量m預(yù)設(shè)討論時間：4分鐘鞏固訓(xùn)練配題（應(yīng)分基礎(chǔ)題，能力題）【例題1】在平直路面上，質(zhì)量為1100kg的汽車在進行研發(fā)的測試，當(dāng)速度達到100km/h時取消動力，經(jīng)過70s停了下來，汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多少？假定試車過程中汽車受到的阻力不變.【例題2】某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個小球，在列車以某一加速度漸漸啟動的過程中，細(xì)線就會偏過一定角度并相對車廂保持靜止，通過測定偏角的大小就能測定列車的加速度。在某次測定中，懸線與豎直方