2019-2020年高中物理 4.3牛顿第二定律教案 新人教版必修1(I)

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1、2019-2020年高中物理4.3牛顿第二定律教案新人教版必修1(I)教学目标：（一）知识与技能：1.理解牛顿第二定律的内容；知道牛顿第二定律表达式的确切含义。2．知道国际单位制中力的单位是怎样定义的3．知道量度式a=与决定式a=的区别。4．能运用牛顿第二定律解决实际问题，并在解决问题的过程中掌握一定的解题方法。（二）过程与方法：培养学生分析能力，解决问题的能力。（三）情感态度与价值观：通过实验总结出自然规律；在讨论中认识自然规律；在解决实际问题过程中应用自然规律；在认识、应用自然规律的过程中感受自然的奥妙。教学重点：牛顿第二定律的理解。教学难点：牛顿第二定律的应用。教学方法：分析归纳法、

2、讲授法、讨论法教学用具：多媒体软件教学过程：（一）导入新课：师：上一节我们用实验研究了加速度跟外力和质量的定量关系。我们是如何研究这三个量之间的关系的呢？生：先保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系，再保持物体的受力相同，研究加速度与质量的关系。师：在实验后得出什么结论？生：质量不变，加速度与力成正比，物体的受力相同，加速度与质量成反比。投影：当m不变时，a∝F；当F不变时，a∝师：这个实验中，我们使用了一种研究问题常用的方法，同学们知道是什么方法吗？生：控制变量法师：其实在研究多个物理量之间的关系时，我们常使用控制变量法。投影：控制变量法----在研究多个物理量之间的关系时，常使用的一

3、种研究方法。（二）新课教学1．牛顿第二定律师：从上一节实验我们已经得到a∝F、a∝的结论，其实这一个结论也同样符合大量的实验和观察到的事实。由此可知这是一条一般性的规律，如果用文字表述我们就可以写成：投影：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，这就是牛顿第二定律。师：如果用比例式来表示，应该如何表达？生：a∝或F∝ma投影：a∝或F∝ma师：上式是一条比例式，如果写成等式又如何表达？生：F=kma投影：F=kma师：式中K是比例系数，F指的是物体所受的合力。2．力的单位：师：同学们在初中已知道力的单位是牛顿，但同学们知道一牛顿的力有多大吗？投影：由F=kma当k=1时，F=ma取

4、m=1kga=1m/s2则:F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2kg·m/s2就是力的单位。我们规定1kg·m/s2为一个单位的力，为了纪念牛顿，我们就把一个单位力的称为1牛顿，所以1N=1kg·m/s2，意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度所需的力。所以当m,a取国际单位时，K=1，牛顿第二定律就表述为：a=问:1N=kg·cm/s23．关于牛顿第二定律特征的几个讨论：例题：如右图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，如果受到向右水平力的作用。讨论1：（1）向右的水平力F产生的加速度方向向哪里？（2）当向右的水平力F改为向左时产生的加速度方向向哪里

5、？由此可以得出什么结论？总结：加速度的方向跟产生加速度的力的方向相同，由于加速度和力都是矢量，我们把这个特点叫做牛顿第二定律的矢量性特征。讨论2：结合上面例子，讨论下面问题：（1）物体受拉力F前做什么运动？（2）物体受到拉力作用后做什么运动？（3）撤去拉力后物体做什么运动？由此得出什么结论？总结：物体运动的加速度随合力的变化而变化，存在着瞬时对应的关系，这是牛顿第二定律的瞬时性特征。讨论3：在上例中如果水平面不光滑，物体水平向右加速运动：（1）水平方向受哪些力作用？（2）这些力会产生加速度吗？（3）这些力可以合成吗？加速度呢？合力跟合加速度有何关系？由此得出什么结论？（分析如右图（1）、（

6、2）、（3）、（4）所示）总结：物体受几个力作用时，分力产生分加速度，合力产生合加速度。这是牛顿第二定律的独立性特征。从以上讨论可以知道牛顿第二定律具有矢量性，瞬时性，独立性特征。4、关于例1的教学。例题1：某质量为1100kg的汽车在平直的公路面试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假设试车过程中汽车受到的阻力不变。（1）分析：第一阶段：第二阶段：（2）解：在试车的第一阶段，加速度为a==-汽车受到的阻力为F阻=ma=-=-N=-437N负号表示阻力的方向与速度的方向相反。在重新起步并

7、加速后，汽车除了受到上述阻力外，还受到牵引力F，汽车所受到的合力为F合=2000N–437N=1563N由牛顿第二定律可得汽车的加速度a==m/s2=1.42m/s2加速度的方向与速度的方向相同。（3）点评：在第一阶段，加速度与阻力都为负值，方向相同。体现了牛顿第二定律的矢量性特征。在第一阶段阻力对应于阻力产生的加速度。第二阶段，合力对应于合力产生的合力加速度，体现了牛顿第二定律的独立性特征。讨论4：公式a=和a=都可以