4.3牛顿第二定律教学设计高一上学期物理人教版

课程的知识结构：《牛顿第二定律》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主题下的内容。课程标准要求为：“理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题”。课程的地位和作用：《牛顿第二定律》是必修一第四章中的第3节。本节是本章的核心内容，是对上一节内容的整理总结和升华，也是学习其他动力学规律的基础。牛顿第二定律是联系力学与运动学的桥梁，它通过加速度把物体的质量和受力紧密联系起来，使得前四章的知识形成一个统一的整体。已有的知识：学生已经通过上一节的探究实验得出加速度与力、质量的定量关系，因此在学习本节内容时学生已经有了一定的心理准备和预期，对所学内容并不感到陌生。关键是引导学生得出牛顿第二定律的内容和表达式，以及引导学生准确理解牛顿第二定律。物理观念：1、通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，并准确表述牛顿第二定律的内容，培养学生分析数据、从数据获取规律的能力。2、能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma，体会单位的产生过程。科学思维：能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。科学探究：通过实验探究进一步确定牛顿第二定律的特性。科学态度与责任：会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度。对牛顿第二定律的理解。1．牛顿第二定律表达式的获得。2．牛顿第二定律的理解及应用新授课PPT、传感器、DisLab讲授法、实验探究、启发式教学、师生讨论互动学生活动预设引入回忆上节课所探究的内容1、质量m一定，加速度a与力F的关系实验结论：当m一定时，a和F成正比，即“∝F2、力F一定，加速度a与质量m的关系实验结论：当F一定时，a和m成反比，即a∝1/m学生回顾上一节探究实验所得结论；并进行思考。a∝F个学生活动预设回顾所学内容1、引导学生回顾上一节探究实验及重要结论。学生思考，回忆，整理。2、PPT展示上一节实验结论，启发学生思考，得出相应结论，并告诉学生结论的普遍性。学生参与分析，积极思考问题。学生活动预设牛顿1643年1727年a∝F/mF∝maF=kma学生参与考并回答教师的问题k是比例系数师：k又取值多少呢？活动设计意图说明：推理得出具体定量关系式，并引发学生思考，为下力的单位师：最初为了方便使用，令k=1，则F=ma，那么k又在什么条件力单位的定义：1N：作用在质量为1kg的物体上，使之获得1m/s2的加速度的力物理学的美：简洁1、矢量性:a与F的方向总是相同。2、瞬时性:a与F对应同一时刻3、因果性:力是产生加速度的原因学生仔细验，并得【例题】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度（图4.34）。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ,求列车的加速度。了解加速度的获取4、已知加速度，确定力的大小【例题】在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100km/h时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多少？学生积极思考，并和老师一同进行实活动设计意图说明：让学生准确理解牛顿第二定律，以及学会应用解决学生在已在第二节探究了加速度与力、质量的关系，总结出了相关规律，对本节课推导牛顿第二定律的数学表达式做好了铺垫，不过学生在牛顿第二定律是动力学部分的核心内容，是联系运动学和力学的桥梁，它在中学物理中