牛顿第二定律教案

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1、“牛顿第二定律”教学设计陕西师大附中高宝新一、教材分析1、 教材的地位牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，是动力学中的核心内容，而且是许多电学分析的基础，因此深刻地认识和掌握这一定律具有十分重要的意义。2、 教学目的理解加速度和力的关系以及加速度和质量的关系知道国际单位中力的单位是怎样定义的理解牛顿第二定律的内容及确切含义3、 重点、难点总结出牛顿第二定律，并掌握牛顿第二定律的初步应用。理解物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系。二、教学程序师：我很高兴和同学们一起走

2、入今天的物理课堂来共同学习牛顿第二定律，希望同学们能够开心度过！师：今天老师带了一个苹果过来，我想知道这个苹果的质量，谁能帮助我？生：用台秤，天平等等。（苹果送给学生）师：同学们都知道物体的质量可以用天平测量，那么我想知道正在轨道上运行的火箭的质量，你们还可以用天平帮我测量吗?要是谁能够用天平测量，我就送给你一个火箭！生：不行！师：很显然，这是一件不靠谱的事情！师：那么到底如何测量正在运行的火箭的质量呢？好，下面老师带大家进入第一个环节，科学之旅。师：早在1966年，人们就在地球的上空以牛顿第二定

3、律为基础测量出了飞行着火箭的质量，他们是怎样做的呢？人们用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行着的火箭，接触以后，开动双子星号宇宙飞船的推进器，使之产生一个推力，使飞船和火箭共同加速。已知：推进器的平均推力F=895N，推进器开动7s，测出飞船和火箭的速度改变了0.91m/s，双子星号宇宙飞船的质量m1=3400kg。师：根据这些数据人们是如何测量出火箭的质量呢？可能目前我们同学看到这么多数据还很茫然，不用着急，我们学完这节课之后，我相信同学们就可以轻松解决这个问题了！那么我们带着这个问题进入第二

4、个环节，温故而知新。师：在上节实验课中我们探究了物体的加速度与力、质量的关系，你们还记得我们在实验中用到了什么样的实验方法吗？生：控制变量法。师：非常好！控制变量法是我们物理学中最常用的实验方法之一。师：那你们还记得实验中得到的结论吗？师：当质量一定时，物体的加速度与力的关系是什么样的呢？生：质量一定时，物体的加速度与力成正比！师：那么力一定时，物体的加速度与自身质量是什么样的关系呢？-5-生：力一定时，物体的加速度与质量成反比！师：我们实验中的物体是只受到了一个力的作用吗？生：不是。师：那么我们

5、刚才所说的力应该是物体所受到的什么力呢？生：合力。师：为了综合表示物体加速度与合力和质量的关系，我们可不可以用一个式子来表示呢？生：可以！师：非常好，（ppt展示并板书物体的加速度跟受到合力成正比,跟物体的质量成反比）我们还可以变形得到F∝ma，根据数学原理，我们知道y∝x，我们可以写成y=kx，我们能不能将F∝ma也写成一个等式呢？生：能！我们可以引入一个比例系数，得到F=kma。师：从这个公式我们看一下，哪些物理量是矢量？生：力和加速度是矢量。师：那么加速度的方向和力的方向有着怎样的关系呢？生

6、：相同。师：为什么呢？生:随机性。师：好，我们来看这样一个例子，用力在光滑水平面推物体，物体的加速度和速度怎样呢？然后我们再用反向的力拉它让他停下来，那么这个过程的加速度和速度怎样呢？生：分过程回答。师：物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。师：我们通过温故而知新环节，得到了牛顿第二定律的内容，希望同学们能够掌握！我们一起来大声朗读一下牛顿第二定律的内容！师：公式F=kma，K是我们刚引入的一个比例系数，那么这个比例系数是多少呢？你知道

7、吗？生：不知道！师：好，带着这个问题我我们进入第三个环节，深入学习！师：要想知道比例系数是多少？需要了解当时的物理背景。在牛顿时代，人们只是知道力的存在，但是并不知道一个力有多大，当时人们已经知道力是改变物体运动状态的原因，但是由于力的大小没有一个标准使得好多运动学的问题没有办法解决。当时物体的质量可以测量，加速度也可以根据运动学公式计算，但是由于不知道力的大小，根据公式F=kma，那么比例系数的选取也就具有任意性！这样我们无法用这个公式进行定量计算，它也就失去了一个公式的意义。后来人们就想啊！要

8、是力的大小能够确定，那么比例系数K也就能够确定了。我们人类是很聪明的，力的大小并不是随随便便定义的，人们为了使比例系数k=1从而使公式变得更简单一些，于是人们规定;使质量为1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做“一个单位的力”，后来为了纪念牛顿，把一个单位的力称为1牛顿。从此力的大小标准诞生了！师：则根据F=kma，当质量m和加速度a都取国际单位时，k=1.则牛顿第二定律的数学表达式就可以写成F=ma，这个公式成立的前提是质量和加速度必须取国际单位！-5-师：我们知道了牛顿第二