2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第三節(jié)牛頓第二定律教案新人教版必修1

PAGE1-第3節(jié)牛頓其次定律問(wèn)題與目標(biāo)1.能精確表述牛頓其次定律2.能從瞬時(shí)性、矢量性等多方面深化理解牛頓其次定律。3.能運(yùn)用牛頓其次定律分析和處理簡(jiǎn)潔的問(wèn)題。重點(diǎn)與難點(diǎn)1.理解牛頓其次定律（重點(diǎn)）2.用牛頓其次定律求解瞬時(shí)加速度（難點(diǎn)）3.應(yīng)用牛頓其次定律解決實(shí)際問(wèn)題（難點(diǎn)）教學(xué)打算老師要求多媒體課件，小物塊學(xué)生要求復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)問(wèn)，預(yù)習(xí)這一節(jié)新課。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課我們都知道，世界上有一種賽車(chē)競(jìng)賽叫“F1方程式賽車(chē)”。每輛賽車(chē)的啟動(dòng)速度、行駛速度都特別快。F1賽車(chē)的質(zhì)量一般都比較輕，只有700kg左右。而且賽車(chē)又有著特別強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)供應(yīng)動(dòng)力。這樣賽車(chē)就有特別大的加速度，來(lái)為競(jìng)賽供應(yīng)足夠的速度要求。強(qiáng)大的動(dòng)力、輕快的車(chē)身和加速度之間又有著怎樣的數(shù)量關(guān)系呢？二、新課教學(xué)（一）牛頓其次定律的表達(dá)式上節(jié)課的試驗(yàn)結(jié)果表明，小車(chē)的加速度a與它所受的作用力F成正比，與它的質(zhì)量m成反比。那么對(duì)于任何物體都是這樣的嗎？假如我們多做幾次類(lèi)似的試驗(yàn)，每次試驗(yàn)的點(diǎn)都可以擬合成直線，而且直線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)都特別靠近原點(diǎn)。那么實(shí)際規(guī)律很可能就是這樣的。在上節(jié)課的基礎(chǔ)上，我們可以在進(jìn)行幾組類(lèi)似的試驗(yàn)?！纠蠋熁顒?dòng)】引導(dǎo)學(xué)生自主的設(shè)計(jì)一些關(guān)于力和加速度的試驗(yàn)，并為其完善設(shè)計(jì)的試驗(yàn)。【學(xué)生活動(dòng)】小組間探討設(shè)計(jì)關(guān)于力和加速度的試驗(yàn)?！纠蠋熁顒?dòng)】依據(jù)學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)的試驗(yàn)，組織學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。依據(jù)數(shù)據(jù)繪制相應(yīng)的a—F圖像?！緦W(xué)生活動(dòng)】將探討出的試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)踐，記錄數(shù)據(jù)、繪制圖像。并將實(shí)際數(shù)據(jù)圖像與猜想圖像進(jìn)行對(duì)比。這樣依據(jù)我們的結(jié)論推導(dǎo)出的許多新結(jié)果都與事實(shí)一樣，我們就可以確定出一般性的規(guī)律：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。這就是牛頓其次定律。用公式表示牛頓其次定律為：也可以寫(xiě)成等式：其中k為比例系數(shù)。（二）力的單位制當(dāng)中k的數(shù)值取決于F、m、a的單位的選取。當(dāng)k=1時(shí)，質(zhì)量為1kg的物體在某力的作用下獲得1的加速度，則這個(gè)力這樣我們就得到了力的單位，千克米每二次方秒。后人為了紀(jì)念牛頓，把它稱作“牛頓”，用符號(hào)N表示。當(dāng)我們把質(zhì)量的單位取千克（kg），加速度的單位取米每二次方秒（），力的單位取牛頓（N）時(shí)，k值為1，牛頓定律可以表示為（三）牛頓其次定律的性質(zhì)【老師活動(dòng)】提問(wèn)：依據(jù)前邊課程的學(xué)習(xí)，探討牛頓其次定律有什么性質(zhì)？播放F1賽車(chē)啟動(dòng)的視頻，帶領(lǐng)學(xué)生探討以下問(wèn)題。當(dāng)F1賽車(chē)啟動(dòng)的時(shí)候，汽車(chē)所受到的加速度方向如何，與發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力方向什么關(guān)系？當(dāng)F1賽車(chē)啟動(dòng)完成后，松開(kāi)油門(mén)，汽車(chē)做什么運(yùn)動(dòng)？這時(shí)汽車(chē)受到什么力作用，汽車(chē)加速度如何？當(dāng)F1賽車(chē)再次踩下油門(mén)時(shí)，賽車(chē)做什么運(yùn)動(dòng)？速度如何改變？【學(xué)生活動(dòng)】依據(jù)老師提問(wèn)，主動(dòng)思索，相互探討。并匯報(bào)給老師。【老師活動(dòng)】老師總結(jié)牛頓其次定律的性質(zhì)。①矢量性：當(dāng)賽車(chē)啟動(dòng)的時(shí)候，賽車(chē)所受合力方向與汽車(chē)加速度方向相同，表明牛頓其次定律具有矢量性。②瞬時(shí)性：當(dāng)F1賽車(chē)松開(kāi)油門(mén)后，發(fā)動(dòng)機(jī)不再供應(yīng)牽引力，賽車(chē)在一瞬間只受到阻力作用。這時(shí)賽車(chē)立即進(jìn)行減速運(yùn)動(dòng)。說(shuō)明牛頓其次定律具有瞬時(shí)性。③獨(dú)立行：當(dāng)再次踩下油門(mén)時(shí)，賽車(chē)有可能進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與阻力大小相等，可以看做發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的加速度，與阻力供應(yīng)的加速度大小相等、方向相反，疊加效果為加速度為0；也有可能進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大于阻力，各自的獨(dú)立效果疊加為加速度與速度方向相同，進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)。由此可以看出，牛頓其次定律具有獨(dú)立性?！纠蠋熁顒?dòng)】帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)、分析課本第90頁(yè)、第91頁(yè)例題。三、課堂小結(jié)四、作業(yè)設(shè)計(jì)完成課本第92