牛顿第二定律教案
高中物理新课标必修1第四章第三节 牛顿第二定律教案一、 教学目标（一）主要目标理解牛顿第二定律一般表达的含义 知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致 会用牛顿第二定律解决一些与生产和生活相关的实际问题。 会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题5. 掌握课程题解决的思维程序步骤 发现问题形成建立检验评价发展 （二）同时目标.使学生形成愿意与他人合作学习的意识。有将自己的见解与他人交流的愿望。 .培养学生的创造态度、实事求是的科学态度以及勇于修正错误的健康心理、具有团队精神二、 教学重点 难点重点：牛顿第二定律的应用 难点：牛顿运动定律的意义三、 教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。四、 课前准备1学生的学习准备：预习学案，预习课本，找出力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系？2教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3教学环境的设计和布置。五、 课时安排：1课时六、 教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标 / 教师活动：通过上节课的学习，我们知道（1）当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受力成正比。用数学式子表示就是：aF（2）当保持物体受力不变时，物体的加速度跟质量成反比。用数学式子表示就是：a1/m多媒体展示学习目标，强调重难点。（三）合作探究、精讲点拨自主探究教师活动：通过大量的实验和观察到的事实，牛顿总结出一般性的规律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。下面请大家自主阅读课本74页的内容，并回答下列问题：1.牛顿第二定律的内容是怎样表述的？2.它的比例式如何表示？3.式中各物理量的单位是什么，其中力的单位“牛顿”是怎样定义的？4.当物体受到几个力的作用时，式中的F指什么？此时比例式如何表示？学生活动：思考讨论回答。教师活动：归纳总结。1.内容：物体的加速度跟 作用力 成正比，跟 质量 成反比，加速度的方向跟 作用力方向相同。2.比例式：aF/m 或者 Fma ，也可以写成等式： F=kma 。3.力的单位：式中k是比例系数，它的选取与公式中物理量单位的选取有关。当时还没有力的单位，为了使用方便，k取1时，能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”，为纪念牛顿，把该单位称为“牛顿”，用符号N表示，即1N=1kg·m/s2。此时，牛顿第二定律的数学表达式为：F= ma 。4. 当物体受到几个力的作用时，式中的F指物体所受的合力。表达式：F合= ma随堂训练： 关于a和F合的关系，以下说法正确的是： （ A D）A.物体所受合外力越大，加速度就越大 B.一旦物体受到合外力的作用，物体就具有了加速度和速度C.合力消失，物体还将继续加速一段 D.物体的加速度方向一定与所受合力方向相同理解要点：（1）因果关系：有合力就有加速度，即力是产生加速度的原因。（2）瞬时性：当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，同时产生、同时变化、同时消失。（3）矢量性：F=ma是一个矢量式，加速度a与合外力F都是矢量，物体加速度的方向总与合外力的方向相同。教师活动：从牛顿第二定律的数学表达式F合= ma来看，F合是力学物理量，a是运动学物理量，所以我们说牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁。那么，牛顿第二定律的应用分为两种：（1）由运动求力；（2）由力求运动。下面我们来具体的学习一下，请看例题。vGfxFN【例一】 一辆质量为1000kg的小汽车以72km/s的速度行驶，关闭发动机，经过20s匀减速停下来，则需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？（假定行驶过程中汽车受到的阻力不变）解析：以运动方向为x轴正方向，建立如图坐标系（1）汽车减速时的情况，设阻力大小为f力：F合 =f桥梁：F合=maf = ma1 = 1000NFvGfxFN 运动：a 1= (v2-v1)/t即：阻力的大小为1000N，方向与运动方向相反。（2）汽车重新起步加速时的情况 F合 = Ff = 1000N由牛顿第二运动定律，得 a2 = F合/m=1m/s2即：加速度的大小为1m/s2 ，方向与运动方向相同。归纳解题步骤：（1）确定研究对象，分析研究对象的受力情况，画出受力图。（2）建立直角坐标系，求出合力。（注意：正方向的选取和用国际单位制统一单位）FyFFN（3）根据牛顿第二定律和运动学规律列方程并求解。y【例二】 质量为2kg的物体放在水平地面上，与水平地面的动摩擦因数为0.2，现对物体作用一向右与水平方向成37°，大小为10N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度?解析：以运动方向为x轴正方向，建立如图坐标系 把力F分别沿x轴和y轴方向进行分解，它们的分力为：Fx=Fcos37°=8N Fy=Fsin37°=6Nx方向：F合=Fxf=FxFNy方向：FyFNG=0 则：F合=5.2NGfxFx 370由牛顿第二定律F合=ma，得：a= F合/m=2.6m/s2即：加速度的大小为2.6m/s2，方向与F方向相同。（四）反思总结。 内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟质量成反比。加速度的方向跟作用力方向相同。牛顿运动定律 数学表达式：F合= ma 意义：（1）因果关系（2）瞬时性（3）矢量性 应用：（1）已知运动求力（2）已知力求运动七、 板书设计 1.内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟质量成反比。加速度的方向跟作用力方向相同。2.牛顿运动定律 数学表达式：F合= ma 意义：（1）因果关系（2）瞬时性（3）矢量性应用：（1）已知运动求力（2）已知力求运动3.利用牛顿定律解题步骤：（1）确定研究对象，分析研究对象的受力情况，画出受力图。（2）建立直角坐标系，求出合力。（注意：正方向的选取和用国际单位制统一单位）（3）根据牛顿第二定律和运动学规律列方程并求解。
