《牛頓第二定律》教案

1、可編輯九年級物理下冊 第四章第三節(jié)牛頓第二定律教案 題 目： 牛頓第二定律 課 時： 一課時 課 型： 講授型 授課人： 日 期： 精品文檔 牛頓第二定律教案一、教材分析 （一）本節(jié)的地位和作用牛頓第二定律它是在實驗基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律，也是動力學(xué)的核心內(nèi)容。牛頓第二定律是牛頓第一定律的延續(xù)，是整個運動力學(xué)理論的核心規(guī)律，是本章的重點和中心內(nèi)容。它在力學(xué)中占有很重要的地位，反映了力、加速度、質(zhì)量三個物理量之間的定量關(guān)系，是一條適用于慣性系中的各種機械運動的基本定律，是經(jīng)典牛頓力學(xué)的一大支柱。而且牛頓第二定律在生活生產(chǎn)中都有著非常重要的作用，如設(shè)計機器、研究天體運動，計算人造衛(wèi)星軌道等等都與

2、牛頓第二定律有關(guān)。 （二）教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識教科書將牛頓第二定律的探究實驗和公式表達(dá)分成了兩節(jié)內(nèi)容，目的在于加強實驗探究和突出牛頓第二定律在力學(xué)中的重要地位。牛頓第二定律的首要價值是確立了力與運動之間的直接關(guān)系，即因果關(guān)系。本節(jié)內(nèi)容是在上節(jié)實驗的基礎(chǔ)上，通過分析說明，提出了牛頓第二定律的具體表述，得到了牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。教科書突出了力的單位“1牛頓”的物理意義，并在最后通過兩個例題介紹牛頓第二定律應(yīng)用的基本思路。二、學(xué)情分析 （一）在非智力因素方面學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動，對學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣；有較強的好奇心和求知欲，樂于探究自然界的奧秘；敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤；喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí)，有

3、將自己的見解與他人交流的愿望，具有團(tuán)隊精神。 （二）學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)在本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)做了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實驗，已定性地了解加速度、力、質(zhì)量的關(guān)系 。學(xué)生很自然地就存在這樣的疑問“加速度、力、質(zhì)量是不是有具體的數(shù)量關(guān)系?”并急于得到解答。這一疑問打破了舊的知識體系，同時又是構(gòu)成新的知識體系的前提。教師要注重新舊知識的銜接與過渡。 （三）學(xué)生可能遇到的困難 學(xué)生受已有的經(jīng)驗和思維的影響，在牛頓第二定律的理解上可能存在困難，牛頓第二定律是什么？該怎么理解？ （四）解決方案 按照認(rèn)知規(guī)律，循序漸進(jìn)，讓學(xué)生感受物理學(xué)在認(rèn)識自然上的本質(zhì)性、深刻性、有效性。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的討論

4、，加強學(xué)生同伴互助，重視尊重學(xué)生主體地位。三、教學(xué)目標(biāo)： （一）知識與技能： (1)能夠準(zhǔn)確的描述牛頓第二定律的內(nèi)容。 （2）知道力的國際單位制單位“牛頓”是怎樣定義的。 （3) 能從同時性、矢量性等各個方面深入理解牛頓第二定律，能理解為什么說牛頓第二定律是連接運動學(xué)和動力學(xué)的橋梁。 （二）過程與方法 (1)以上節(jié)課實驗為基礎(chǔ)，歸納得到物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)得到牛頓第二定律，培養(yǎng)學(xué)生概括能力和分析推理能力。 (2)能從生活中的常見現(xiàn)象中抽象出模型利用牛頓第二定律加以解釋。 （三）情感態(tài)度與價值觀 (1)滲透物理學(xué)研究方法的教育。 (2)初步體會牛頓第二定律在認(rèn)識過程中的有效性和

5、價值性。 (3)通過討論交流，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，增強班級凝聚力，使學(xué)生對物理學(xué)科更加熱愛。四、教學(xué)重點：牛頓第二定律的特點。五、教學(xué)難點： 1. 牛頓第二定律的應(yīng)用。 2. 理解k1時，F(xiàn)=ma 。六、教學(xué)方法： 復(fù)習(xí)回顧，探究、討論、講授、歸納總結(jié)七、教學(xué)工具： 多媒體課件 8、 教學(xué)過程（45分鐘） （一）新課導(dǎo)入（5分鐘）：（復(fù)習(xí)導(dǎo)入）由上節(jié)實驗結(jié)論和學(xué)習(xí)，我們知道： （1）當(dāng)保持物體質(zhì)量不變時，物體的加速度與它所受作用力成正比。用數(shù)學(xué)式表示就是：aF （2）當(dāng)保持物體受力不變時，物體的加速度跟物體質(zhì)量成反比。用數(shù)學(xué)式表示就是：a1/m （二）新課教授（25分鐘）：通過大量的實驗和觀察

6、到的事實，牛頓總結(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。 1.內(nèi)容：物體的加速度跟 作用力 成正比，跟 質(zhì)量 成反比，加速度的方向跟 作用力方向相同。 2.表達(dá)式：aF/m 或者 Fma ，也可以寫成等式： F=kma 。 3.力的單位：公式中k是比例系數(shù)，它的選取與公式中物理量單位的選取有關(guān)。為了使用方便，令k取1時，能使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力定義為“1個單位的力”，為紀(jì)念牛頓，把該單位稱為“牛頓”，用符號N表示，即1N=1kgm/s2。我們規(guī)定以后力的單位統(tǒng)一用“牛頓”表示。此時，牛頓第

7、二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：F= ma 。 4.自主學(xué)習(xí)合作探究：（對牛頓第二定律的理解） 問題探究：一個物體的質(zhì)量是2kg，靜止在光滑的水平桌面上。 探究問題1：若用水平向東大小為3N的力作用在物體上，物體產(chǎn)生的加速度為多少？方向如何？ 加速度方向水平向東 探究問題2：若用水平向南大小為4N的力作用在物體上，物體產(chǎn)生的加速度為多少？方向如何？ 加速度方向水平向南 結(jié)論1：當(dāng)力發(fā)生變化時：加速度 隨之變化 ，體現(xiàn)了牛頓第二定律的 瞬時對應(yīng)性。 結(jié)論2：加速度方向與作用力的方向 相同 ，體現(xiàn)了牛頓第二定律的 矢量性。 結(jié)論3：當(dāng)力作用在物體上，隨之產(chǎn)生 加速度 ，物體的 運動狀態(tài) 發(fā)生變化。 力 是使

8、物體產(chǎn)生加速度的原因，體現(xiàn)了牛頓第二定律的因果性 。 探究問題3：當(dāng)用水平向東大小為3N和水平向南大小為4N的力共同作用在物體上，物體產(chǎn)生的加速度為多少？方向如何？ 結(jié)論4：當(dāng)每個力單獨作用在物體上，每個力都會產(chǎn)生加速度，體現(xiàn)了牛頓第二定律的獨立性 。 結(jié)論5：物體實際產(chǎn)生的加速度是 合力 作用的結(jié)果，故F=ma中力F指的是 合力 。 5、牛頓第二定律的應(yīng)用： 例1：某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面試車，當(dāng)達(dá)到100kmh的速度時關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過70s停下來，汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時牽引力為2000 N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？（假定試車過程中汽車受到的阻力不變）。思路分析：解析

9、：沿汽車運動的方向建立坐標(biāo)軸，規(guī)定初速度的方向為正方向，則 重新起步后，合力：思考：計算過程中出現(xiàn)的正、負(fù)號表示什么意義？感悟：在計算過程中正號表示它的方向與規(guī)定的正方向相同，負(fù)號表示它的方向與規(guī)定的正方向相反。 6、應(yīng)用牛頓第二定律的步驟：合理選取研究對象并對研究對象進(jìn)行受力分析和對運動狀態(tài)進(jìn)行分析，通過牛頓第二定律將它們聯(lián)系起來。 例2：光滑水平桌面上有一個物體，質(zhì)量是2 kg，受到互成 120角的兩個力F1和F2的作用。這兩個力的大小都是10N，這兩個力產(chǎn)生的加速度是多大？思路分析：對物體進(jìn)行受力分析，豎直方向上有重力和桌面對它的支持力；水平方向上有F1、F2的作用，如何求合力？解析：如

10、圖所示，建立平面直角坐標(biāo)系，把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解：F1的兩個分力為:F2的兩個分力為:F1y和F2y大小相等，方向相反，合力為零；F1x和F2x的方向相同，所以：已知合力F合和質(zhì)量m，據(jù)F合ma，即可求得： （三）課堂反饋（5分鐘）： 練習(xí)1：在光滑的水平面上做勻加速直線運動的物體,當(dāng)它所受的合力逐漸減小而方向不變時，則物體的（ ）A、加速度越來越大，速度越來越大 B、加速度越來越小，速度越來越小C、加速度越來越大，速度越來越小 D、加速度越來越小，速度越來越大V 練習(xí)2：質(zhì)量為m的滑塊沿傾角為的斜面下滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，求滑塊下滑的加速度？ （四）課堂小結(jié)（5

11、分鐘）：牛頓運動定律：內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟質(zhì)量成反比。加速度的方向跟作用力方向相同。數(shù)學(xué)表達(dá)式：F合= ma意義：（1）因果關(guān)系 （2）瞬時性 （3）矢量性 （4）獨立性應(yīng)用：應(yīng)用牛頓第二定律解決問題的一般步驟。 （五）板書設(shè)計：牛頓第二定律：（1）內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟質(zhì)量成反比。加速度的方向跟作用力方向相同。 （2）表達(dá)式：F合= ma （3）F和a的關(guān)系：瞬時性 矢量性 獨立性 因果關(guān)系 （4）利用牛頓第二定律解題步驟： 確定研究對象 受力分析 建立坐標(biāo)系 由F合=ma列方程 解出a （六）布置作業(yè)：教材第78頁“問題與練習(xí)”2、3、4九、教學(xué)反思：本課的設(shè)計采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)自學(xué)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂主要通過合作探究解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點等，以達(dá)到提高課堂效率的目的。對牛頓第二定律的理解是課本上重要內(nèi)容，在整個教學(xué)過程中，教師通