牛頓運動定律教案72份人教課標版27實用教案

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教材解析

牛頓第二定律是動力學局部的核心內容，它詳細地、定量地回復了物體運動狀態(tài)的變化，

即加快度與它所受外力的關系，以及加快度與物體自己的慣性——質量的關系；何況此定律

是聯(lián)系運動學與力學的橋梁，它在中學物理教課中的地位和作用不問可知，所以本節(jié)課的教

學對力學是至關重要的．本節(jié)課是在上節(jié)研究結果的基礎上加以歸納總結得出牛頓第二定律

的內容，要點是經(jīng)過實例解析加強訓練讓學生深入理解，全面掌握牛頓第二定律，會應用牛

頓第二定律解決相關問題．

教課要點

牛頓第二定律應用

教課難點

牛頓第二定律的意義

課時安排

課時

三維目標

．知識與技術

〔〕掌握牛頓第二定律的文字內容和數(shù)學公式．

〔〕理解公式中各物理量的意義及互相關系．

〔〕知道在國際單位制中力的單位“牛頓〞是怎樣定義的．

〔〕會用牛頓第二定律的公式進行相關的計算．

．過程與方法

〔〕以實驗為基礎，歸納獲取物體的加快度跟它的質量及所受外力的關系，進而總結出

牛頓第二定律．

〔〕認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法．

．感情、態(tài)度與價值觀

浸透物理學研究方法的教育，體驗物理方法的魅力．

導入新課

(\\(情形導入))

多媒體播放劉翔在國際競賽中的畫面．如圖．邊播放邊介紹：短跑運發(fā)動在起跑時的利害，對于獲得好成績十分要點，所以，發(fā)令槍

響一定奮力蹬地，發(fā)揮自己的最大概能，以獲取最大的加快度，在最短的時間內抵達最大的

運動速度．我們學習了本節(jié)內容后就會知道，運發(fā)動是怎樣獲取最大加快度的．

(\\(復習導入))

利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程，惹起學生的回想，激發(fā)學生的興趣，使學生再一次意會成功的愉悅，并議論上節(jié)課的實驗過程和實驗結果．

問題：當物體所受的力和物體的質量都發(fā)生變化時，物體的加快度與其所受的作使勁、質量之間存在怎樣的關系呢？

推動新課

一、牛頓第二定律

為了培育學生自主學習的能力，讓學生帶著以下幾個問題閱讀課本～頁的內容：

．牛頓第二定律的內容是怎樣表述的？

．它的比率式怎樣表示，式中各符號表示什么？

．式中各物理量的單位是什么，此中力的單位“牛頓〞是怎樣定義的？

學生用～分鐘閱讀結束后，讓學生回復以上幾個問題：

明確：．內容：物體的加快度跟作使勁成正比，跟物體的質量成反比．

．比率式：∝或許∝或許寫成等式＝.

式中表示物體的加快度，表示物體所受的力，表示物體的質量，是比率系數(shù)．

．式中各物理量在國際單位制中的單位分別是、、.

在以上各量都用國際單位制中的單位時＝，那么當物體的質量是＝，在某力的作用下它

獲取的加快度是＝時，

＝＝×＝·

我們就把這個力叫做“一個單位的力〞，后代為了紀念牛頓，就把力的單位稱作“牛頓〞，

用符號表示．

問題：上邊我們研究的是物體遇到一個力作用的狀況，當物體遇到幾個力作用時，上述規(guī)律又將怎樣表述？

讓學生議論解析后教師總結：

物體加快度跟所受的外力的協(xié)力成正比，跟物體的質量成反比，加快度的方向跟合外力的方向同樣．表達式：＝或許合＝.

例以下對牛頓第二定律的表達式＝及其變形公式的理解，正確的選項是〔

．由＝可知，物體所受的協(xié)力與物體的質量成正比，與物體的加快度成反比

．由＝可知，物體的質量與其所受協(xié)力成正比，與其運動的加快度成反比

．由＝可知，物體的加快度與其所受協(xié)力成正比，與其質量成反比

〕．

．由＝可知，物體的質量可以經(jīng)過丈量它的加快度和它所遇到的協(xié)力而求出

解析：＝是加快度的決定式，與成正比，與成反比；＝說明力是產(chǎn)生加快度的原由，但不可以說與成正比，與成正比；＝中與、皆沒關．

答案：

(\\(講堂訓練))

對于在質量一準時和合的關系，以下說法正確的選項是〔〕．

．只有物體遇到力的作用，物體才擁有加快度

．力恒定不變，加快度也恒定不變

．力隨著時間改變，加快度也隨著時間改變

．力停止作用，加快度也隨即消逝

．物體在外力作用下做勻加快直線運動，當合外力漸漸減小時，物體的速度漸漸減小

．物體的加快度大小不變必定受恒力作用

．力的大小不變，方向改變，那么加快度方向隨即改變，大小不變

答案：

(\\(溝通總結))

力是使物體產(chǎn)生加快度的原由，力與物體的加快度擁有矢量性、剎時性、同體性、獨立

性等幾個特色，指引學生總結：

．矢量性．物體加快度的方向與物體所受合外力的方向永遠同樣，時辰同樣，合外力的

方向即為加快度的方向．

．剎時性．加快度矢量與合外力矢量之間的正比關系擁有剎時性，即某時辰的合外力對

應著某時辰的加快度，所以它合適解決物體在某一時辰或某一地點力和運動關系的問題．同時還說明物體只需一遇到合外力作用，物體立刻產(chǎn)生加快度；合外力消逝，加快度也立刻消

失．

．同體性：＝各量都是屬于同一物體的，即研究對象的一致性．

．獨立性：合產(chǎn)生的是物體的合加快度，方向的協(xié)力產(chǎn)生方向的加快度，方向的協(xié)力產(chǎn)生方向的加快度．牛頓第二定律的重量式為＝，＝.

多媒體展比方題

例某質量為的汽車在平直路面上試車，當?shù)诌_的速度時封閉發(fā)動機，經(jīng)過

汽車遇到的阻力是多大？從頭起步加快時牽引力為，產(chǎn)生的加快度應為多大？

過程中汽車遇到的阻力不變〕

學生議論解答

停下來，

〔假定試車

解析：物體在減速過程的初速度為＝，末速度為零，依據(jù)＝得物體的加快度為＝－，方

向向后．物體遇到的阻力＝＝－．當物體從頭啟動時牽引力為，所以此時的加快度為＝

＝，方向指向車運動的方向．

依據(jù)以上的學習，同學們議論總結一下牛頓第二定律應用時的一般步驟．

．確立研究對象．

．解析物體的受力狀況和運動狀況，畫出研究對象的受力解析圖．

．求出協(xié)力．注意用國際單位制一致各個物理量的單位．

．依據(jù)牛頓運動定律和運動學規(guī)律成立方程并求解．

(\\(講堂訓練))

．以下列圖，一物體以必定的初速度沿斜面向上滑動，滑到極點后又返回斜面底端．試解析在物體運動的過程中加快度的變化狀況．

解析：在物體向上滑動的過程中，物體運動遇到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的協(xié)力平行于斜面向下，所以物體運動的加快度方向是平行斜面向下的，與物體運動的速度方向相反，物體做減速運動，直至速度減為零．在物體向下滑動的過程中，物體運動也是遇到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的協(xié)力仍舊是平行于斜面向下，但協(xié)力的大小比上滑時小，所以物體將平行斜面向下做加快運動，加快度的大小要比上滑時?。纱丝梢钥闯觯矬w運動的加快度是由物體遇到的外力決定的，而物體的運動速度不單與遇到的外力相關，并且還與物體開始運動時所處的狀態(tài)相關．

．一輛小車在水平川面上沿直線行駛，在車廂上懸掛的擺球相對小車靜止，其懸線與豎直方向成θ角，以下列圖．問小車的加快度多大，方向怎樣？

解析：解法一：小球的受力狀況如左以下列圖所示．由圖可知，合＝θ.

所以加快度＝＝θ，水平向左．

解法二：小球的受力狀況如右上圖所示，由牛頓第二定律得：θ＝①

θ－＝②

由①②得

＝θ

方向水平向左．

答案：θ方向水平向左

方法總結：用牛頓第二定律解題時對物體受力的辦理方法：

．合成法

假定物體只遇到兩個力作用而產(chǎn)生加快度時，應使勁的合成法較簡單，注意合外力方向就是加快度方向．

．正交分解法

講堂小結

這節(jié)課我們學習了

．牛頓第二定律：＝.

．牛頓第二定律擁有同向性、剎時性、同體性、獨立性．

．牛頓第二定律解決問題的一般方法．

部署作業(yè)

教材第頁“問題與練習〞、、、題．牛頓第二定律

．內容：物體的加快度跟所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比．加快度的方向跟

合外力的方向同樣

．表達式：＝或合＝

說明：①＝是加快度的決定式

②力是產(chǎn)生加快度的原由

③＝中與、沒關

．對牛頓第二定律的理解：①矢量性②剎時性③同體性④獨立性

．應用牛頓第二定律解題的一般步驟

課題：牛頓第二定律發(fā)現(xiàn)的過程．研究過程：步驟學生活動教師指導目的到圖書室、上網(wǎng)查閱相關牛頓發(fā)現(xiàn)牛頓第二定律的介紹相關書本書本．讓學生更多地認識物理規(guī)律的來之不易依據(jù)查閱的資料，確立文解答學生提出的詳細問題．培育學生的思慮能力章主題和內容互相溝通活動的感覺對優(yōu)異文章進行評論

．解答：沒有矛盾．

牛頓第二定律公式＝中的指的是物體所受的協(xié)力，而不是此中的某一個力．我們使勁提一個放在地面上的很重的物體時，物體遇到的力共有三個：手對物體向上的作使勁、豎直向下的重力，以及向上的支持力.假如＜，但是支持力減小，這三個力的協(xié)力＝，故物體的加

速度為零，物體保持不動．

．解答：由＝可得＝＝.

．解答：由＝得

m甲a乙m乙m乙3m乙．a(chǎn)甲．解答：依據(jù)平行四邊形定那么〔如圖〕這兩個力的協(xié)力為＝××°＝

加快度的大小為

＝＝＝

加快度的方向為：與協(xié)力方向同樣，與兩個分力成°夾角．

．解答：如圖，物體在水平方向遇到兩個力的作用，依據(jù)牛頓運動定律：設小車運動方向為正，那么

－阻＝

阻＝－＝－×＝

阻＝′

′＝－＝－

加快度方向與推力的方向相反．

本節(jié)課經(jīng)過對上節(jié)課研究實驗獲取的結論進行歸納總結引出牛頓第二定律．牛頓第二定

律的內容、比率式自己較簡單，但對牛頓第二定律深層理解和詳細應用對學生來說有必定困

難．本節(jié)課是經(jīng)過多舉有針對性的實例，經(jīng)過對實例的仔細解析來打破這些困難的．精講多

練，著重總結歸納是本教課方案的特色．

一、物理公式與數(shù)學公式的差別

學好物理離不開數(shù)學，但不可以把物理公式看作數(shù)學公式來理解，這是因為物理公式與數(shù)學公式之間有很多實質上的差別．

．數(shù)學公式只表示數(shù)目大小間的關系，極少波及各量間單位；物理量不只有大小，還有

單位，因此物理公式不單表示各量的數(shù)目關系，并且還包括單位關系．比方由牛頓第二定律

＝便可知，＝·.

．很多物理公式，不單表示各量間的大小關系，并且表示它們間的方向關系，比方依據(jù)

＝可知，物體加快度的方向與其所受合外力的方向同樣，忽略這一點，就會出錯誤．

．數(shù)學中的函數(shù)關系是從詳細的客觀事物中抽象歸納出的，像＝〔〕，它不與某個詳細

的物理過程相聯(lián)系，所以在與之間沒有確立的因果關系，寫作＝〔〕時，是原由，是結果，

經(jīng)過公式變形，可以找出上式的反函數(shù)＝φ〔〕，在反函數(shù)中是原由，是結果．可見，因為

公式形式的變化，因果關系也隨之改變；物理公式是與某個物理過程相聯(lián)系的，它反應了該

過程中的物理量之間的必定的因果關系．比方牛頓第二定律的數(shù)學表達式＝中的、、三個量

之間的因果關系是由物理運動狀態(tài)變化過程自己決定的，牛頓第二定律的數(shù)學表達式，不論

以哪一種形式出現(xiàn)〔＝，＝，＝〕，、都是原由，是結果，因而可知，物理公式中，各量之間的

因果關系是不可以任意顛倒的．

在學習物理時，要注意搞清物理公式中各量之間的因果關系，而不可以把物理公式純真看作數(shù)學公式去理解．

二、說說定律與定理、定那么

物理學中的重要規(guī)律，如牛頓第三定律、此后要學習的機械能守恒定律、動量守恒定律

等等，都是經(jīng)過實驗得出或在實驗的基礎上經(jīng)過科學推理得出的；而像力的平行四邊形定那么，

及此后要學習的動能定理、動量定理，那么是由理論推導得出的．

知道了為何有些規(guī)律叫某某定律，而另一些叫某某定理，對我們學習物理有很強的指

導作用．因為物理定律都有實驗事實背景，所以我們在掌握物理定律時，要特別著重定律得

來的實驗過程，著重過程，不只使我們掌握了物理知識，并且也感悟了研究知識的方法；而

在學習物理定律時，那么要注意該定理是在什么條件下由什么規(guī)律推出的，進而使所學知識融

會貫串．

希望同學們在此后的學習中，著重物理知識的特色，你的學習定會事半功倍！

三、牛頓

牛頓〔—年〕，英國物理學家和數(shù)學家．

在伽利略被間隔囚禁逝世那年的圣誕節(jié)——年代日，牛頓出生于英國離倫敦不遠的林肯郡沃斯索普村一田戶家中．他的父親在他出生前就去世了，他是一個多病而又靦腆的孩子年入劍橋三一學院學數(shù)學，當時并未顯示出有過人之處．

年疫病流履行劍橋大學封閉，牛頓回鄉(xiāng)下住了個月，直到開學．這個月是牛頓一世最有

收獲的期間．在這段時間內孕育了他一世學術成就的基礎思想．

牛頓一世中對科學事業(yè)作出的奉獻，普及物理學、數(shù)學、天文學等領域．他在伽利略等

人工作的基礎進步一步深入研究，先后成立了成為經(jīng)典力學基礎的牛頓運動定律；展開了開

普勒等人的研究成就，成立了萬有引力定律；初步察看了行星運動規(guī)律，解說了潮汐現(xiàn)象，

預知了地球不是正球體；成立了經(jīng)典力學的根本系統(tǒng)年用三棱鏡解析日光，發(fā)現(xiàn)日光是由不

同顏色的光組成的，進而確立了光譜解析的基礎年，他察看到了有名的牛頓環(huán)現(xiàn)象，為光的

干涉供給了實驗事實年，在?光學?一書中闡述了光現(xiàn)象和光的天性，提出了光的微粒說．牛

頓因創(chuàng)辦望遠鏡而被選為英國皇家學會會員．

年牛頓第一版了巨著?自然哲學的數(shù)學原理?，獨立成立了微積分學的基礎和牛頓二項式定理，首創(chuàng)了數(shù)學史上的新紀元．

動力學的研究開始于伽利略，牛頓繼承了伽利略的工作，使經(jīng)典力學展開到一個成熟階段，此后總結出了運動定律．

年牛頓被委任為倫敦造紙廠監(jiān)察，年被授與爵士稱呼．在最后年里，素來未作出任何重要發(fā)現(xiàn)．

年代日深夜，牛頓在倫敦去世．

后代為了表示對牛頓優(yōu)異偉績的敬愛，把經(jīng)典力學叫做牛頓力學．

人生最大的幸福，莫過于連一分鐘都沒法歇息瑣碎