牛顿第二定律教学设计

1、1第三节 牛顿第二定律教学目标：（一）知识与技能：1.理解牛顿第二定律的内容；知道牛顿第二定律表达式的确切含义。2知道国际单位制中力的单位是怎样定义的3知道量度式与决定式的区别。4能运用牛顿第二定律解决实际问题，并在解决问题的过程中掌握一定的解题方法。（二）过程与方法：培养学生分析能力，解决问题的能力。（三）情感态度与价值观：通过实验总结出自然规律；在讨论中认识自然规律；在解决实际问题过程中应用自然规律；在认识、应用自然规律的过程中感受自然的奥妙。教学重点：牛顿第二定律的理解。教学难点：牛顿第二定律的应用。教学方法：分析归纳法、讲授法、讨论法教学用具：多媒体软件教学过程：导入新课：复习上节课有

2、关加速度与力、质量关系的探究师：这个实验中，我们使用了一种研究问题常用的方法，同学们知道是什么方法吗？生：控制变量法师：其实在研究多个物理量之间的关系时，我们常使用控制变量法。投影：控制变量法-在研究多个物理量之间的关系时，常使用的一种研究方法。（二）新课教学1牛顿第二定律师：从上一节实验我们已经得到、的结论，其实这一个结论也同样符合大量的实验和观察到的事实。由此可知这是一条一般性的规律，如果用文字表述我们就可以写成：投影：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，这就是牛顿第二定律。师：如果用比例式来表示，应该如何表达？生： 或投影： 或师：上式是一条比例式，如果写成等式又如何表达？生

3、：投影： 师：式中K是比例系数，F指的是物体所受的合力。2力的单位：师：同学们在初中已知道力的单位是牛顿，但同学们知道一牛顿的力有多大吗？投影：由当k=1时，取m=1kg a=1m/s2则: =1kg1m/s2 =1kgm/s2kgm/s2就是力的单位。我们规定1kgm/s2为一个单位的力，为了纪念牛顿，我们就把一个单位力的称为1牛顿，所以1N=1kgm/s2，意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度所需的力。所以当m,a取国际单位时，K=1，牛顿第二定律就表述为： 3关于牛顿第二定律特征的几个讨论：例题：如右图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，如果受到向右水平

4、力的作用。讨论1：（1）向右的水平力F产生的加速度方向向哪里？（2）当向右的水平力F改为向左时产生的加速度方向向哪里？由此可以得出什么结论？总结：加速度的方向跟产生加速度的力的方向相同，由于加速度和力都是矢量，我们把这个特点叫做牛顿第二定律的矢量性特征。讨论2：结合上面例子，讨论下面问题：（1）物体受拉力前做什么运动？（2）物体受到拉力作用后做什么运动？（3）撤去拉力后物体做什么运动？由此得出什么结论？总结：物体运动的加速度随合力的变化而变化，存在着瞬时对应的关系，这是牛顿第二定律的瞬时性特征。讨论3：在上例中如果水平面不光滑，物体水平向右加速运动：（1）水平方向受哪些力作用？（2）这些力会产

5、生加速度吗？（3）这些力可以合成吗？加速度呢？合力跟合加速度有何关系？由此得出什么结论？总结：物体受几个力作用时，分力产生分加速度，合力产生合加速度。这是牛顿第二定律的独立性特征。从以上讨论可以知道牛顿第二定律具有矢量性、瞬时性、独立性特征。4、关于例1的教学。例题1：某质量为1100kg的汽车在平直的公路面试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假设试车过程中汽车受到的阻力不变。师生共同分析，归纳总结运用牛顿第二定律解题的一般步骤点评：在第一阶段，加速度与阻力都为负值，方向相同。体现了牛顿第

6、二定律的矢量性特征。在第一阶段阻力对应于阻力产生的加速度。第二阶段，合力对应于合力产生的合力加速度，体现了牛顿第二定律的独立性特征。讨论4：公式和都可以用来计算加速度，这两条式子哪一条是量度式？哪一条是决定式？力、加速度、速度和速度变化量之间有什么关系？总结：（1） 为量度式，可以通过计算速度的变化率来计算加速度。（2）为决定式，可以用产生加速度的力跟质量的比值来计算。（3）由、可以知道，加速度的大小取决于合力，而当加速度一定时，速度的大小除了取决于初速度还取决于加速时间。例如：汽车起动时，要用较大的牵引力，这时加速度很大，但速度并不大，而起动之后，开车人就要换挡，减小牵引力，这时加速度减小，

7、而速度很大。5关于例题2的教学：例题2:一个物体，质量是2kg，受到互成1200角的两个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大？引导学生参考课本例题解法（用动画演示如何运用正交分解法，把F1F2分解合成求合力） 问：为什么例题中，比较复杂地先把、沿x轴，y轴分解再合成求合力呢？通过下列例题的讲解，说明正交分解法的重要例：一个质量为m的物体，受到一个与水平方向成角的，一个与水平方向成角作用，如图，并且不等于，求物体在水平方向产生的加速度为多大？指出：这一种沿x轴，y轴分解合成的方法，我们叫做正交分解法,在解决力的分解合成时，正交分解法非常重要。问：如何选择坐标轴的方向呢？基本的原则是能够使问题简化：如图所示，使学生掌握正交分解的方法。（4）回到课本例题：讨论5：例题2还有什么解法？教师带领学生共同分析，启发学生思维，调动学生学习的积极性。6“说一说”质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的，你怎样解释？根据牛顿第二定律:与物体的质量无关.7科学漫步：用动力学方法测质量。示意图如右所示则 所以 8练习：设计课堂练习，实现对重点、难点内容的加深与巩固。9. 小结及板书设计：板书设计4.3 牛顿第二定律一、牛顿第二定律、内容、表达式、理解：1、独