2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系第三节牛顿第二定律教案新人教版必修1

PAGE1-第3节牛顿其次定律问题与目标1.能精确表述牛顿其次定律2.能从瞬时性、矢量性等多方面深化理解牛顿其次定律。3.能运用牛顿其次定律分析和处理简洁的问题。重点与难点1.理解牛顿其次定律（重点）2.用牛顿其次定律求解瞬时加速度（难点）3.应用牛顿其次定律解决实际问题（难点）教学打算老师要求多媒体课件，小物块学生要求复习上节课学问，预习这一节新课。教学过程一、导入新课我们都知道，世界上有一种赛车竞赛叫“F1方程式赛车”。每辆赛车的启动速度、行驶速度都特别快。F1赛车的质量一般都比较轻，只有700kg左右。而且赛车又有着特别强大的发动机来供应动力。这样赛车就有特别大的加速度，来为竞赛供应足够的速度要求。强大的动力、轻快的车身和加速度之间又有着怎样的数量关系呢？二、新课教学（一）牛顿其次定律的表达式上节课的试验结果表明，小车的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。那么对于任何物体都是这样的吗？假如我们多做几次类似的试验，每次试验的点都可以拟合成直线，而且直线与坐标轴的交点都特别靠近原点。那么实际规律很可能就是这样的。在上节课的基础上，我们可以在进行几组类似的试验。【老师活动】引导学生自主的设计一些关于力和加速度的试验，并为其完善设计的试验。【学生活动】小组间探讨设计关于力和加速度的试验。【老师活动】依据学生们设计的试验，组织学生进行试验并记录数据。依据数据绘制相应的a—F图像。【学生活动】将探讨出的试验过程进行实践，记录数据、绘制图像。并将实际数据图像与猜想图像进行对比。这样依据我们的结论推导出的许多新结果都与事实一样，我们就可以确定出一般性的规律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿其次定律。用公式表示牛顿其次定律为：也可以写成等式：其中k为比例系数。（二）力的单位制当中k的数值取决于F、m、a的单位的选取。当k=1时，质量为1kg的物体在某力的作用下获得1的加速度，则这个力这样我们就得到了力的单位，千克米每二次方秒。后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示。当我们把质量的单位取千克（kg），加速度的单位取米每二次方秒（），力的单位取牛顿（N）时，k值为1，牛顿定律可以表示为（三）牛顿其次定律的性质【老师活动】提问：依据前边课程的学习，探讨牛顿其次定律有什么性质？播放F1赛车启动的视频，带领学生探讨以下问题。当F1赛车启动的时候，汽车所受到的加速度方向如何，与发动机的牵引力方向什么关系？当F1赛车启动完成后，松开油门，汽车做什么运动？这时汽车受到什么力作用，汽车加速度如何？当F1赛车再次踩下油门时，赛车做什么运动？速度如何改变？【学生活动】依据老师提问，主动思索，相互探讨。并汇报给老师。【老师活动】老师总结牛顿其次定律的性质。①矢量性：当赛车启动的时候，赛车所受合力方向与汽车加速度方向相同，表明牛顿其次定律具有矢量性。②瞬时性：当F1赛车松开油门后，发动机不再供应牵引力，赛车在一瞬间只受到阻力作用。这时赛车立即进行减速运动。说明牛顿其次定律具有瞬时性。③独立行：当再次踩下油门时，赛车有可能进行匀速运动，这时发动机的牵引力与阻力大小相等，可以看做发动机供应的加速度，与阻力供应的加速度大小相等、方向相反，叠加效果为加速度为0；也有可能进行加速运动，发动机的牵引力大于阻力，各自的独立效果叠加为加速度与速度方向相同，进行加速运动。由此可以看出，牛顿其次定律具有独立性。【老师活动】带领学生学习、分析课本第90页、第91页例题。三、课堂小结四、作业设计完成课本第92