4.3牛頓第二定律-教學(xué)設(shè)計(jì)

牛頓第二定律一、教學(xué)目標(biāo)1.物理觀念(1)掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式;

(2)理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系;

(3)知道在國際單位制中力的單位"牛頓"是怎樣定義的。2.科學(xué)思維學(xué)會(huì)觀察和分析生活中有關(guān)物理知識的實(shí)例與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具有初步的觀察能力、分析概括能力。3.科學(xué)探究通過實(shí)踐和探究，讓學(xué)生感覺科學(xué)就在身邊。培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的精神，樹立正確的世界觀和唯物主義觀。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生觀察思考，勇于發(fā)現(xiàn)樂于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過程。教學(xué)難點(diǎn)：理解牛頓第二定律的內(nèi)容，知道定律的確切含義。三、教學(xué)分析1.這節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為依據(jù),采用控制變量的方法進(jìn)行研究。這一方法今后在電學(xué)、熱學(xué)的研究中還要用到。我們根據(jù)已掌握的知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探索規(guī)律是物體研究的重要方法。2.定義力的單位"牛頓"使得k=1,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。使用簡捷的數(shù)學(xué)語言表達(dá)物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一,但應(yīng)知道它所對應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。3.牛頓第二定律概括了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。物體所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力為零,加速度為零。即合外力決定了加速度,而加速度影響著物體的運(yùn)動(dòng)情況。因此,牛頓第二定律是把前兩章力和物體的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成一個(gè)整體,其中的紐帶就是加速度。四、教學(xué)過程活動(dòng)1【導(dǎo)入】新課引入1:提出問題:如何測量地面上的物體質(zhì)量?如果物體在太空呢?播放視頻(太空測質(zhì)量)觀看錄像2:引導(dǎo)學(xué)生回憶:a與F、m的關(guān)系學(xué)生回憶、結(jié)合數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)小組代表回答活動(dòng)2【講授】牛頓第二定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式問題1.請同學(xué)們回顧在第二節(jié)實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系中,用哪種科學(xué)方法進(jìn)行研究?根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象是什么樣的?得出什么結(jié)論?問題2.大量實(shí)驗(yàn)和觀察到的事實(shí)都能得出同樣的結(jié)論,由此可以總結(jié)出一般性的規(guī)律是什么?這稱為什么定律?問題3.如何將比例式寫成等式?問題4.在國際單位制中,力的單位是牛頓是怎樣規(guī)定這個(gè)單位的?這時(shí)等式中的比例系數(shù)是多少?等式可以怎么簡化?思考:從F=ma可知:無論一個(gè)多小的力F都可以使物體產(chǎn)生加速度a,可是螞蟻用力卻推不動(dòng)放在水平地面上的一塊磚,這跟牛頓第二定律有沒有矛盾?為什么?問題5.通過上面的思考我們知道表達(dá)式中的F指物體受到的什么力?牛頓第二定律可以怎么表達(dá)了?學(xué)生回憶、結(jié)合數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)小組代表回答:1、結(jié)論:①m一定時(shí),加速度與合外力成正比即:a∝F②F一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比即:a∝1/m2、學(xué)生表述牛頓第二定律內(nèi)容。3、F=kma.a∝需要引入比例常數(shù)k即a=k上式再變形為F=kma.4、選取合適的單位,上式可以簡化F=ma.即質(zhì)量為1kg的物體,獲得1m/s2的加速度時(shí),受到的合外力為1N,即1N=1kg·m/s2如果各量都采用國際單位,則k=1,F=ma思考題學(xué)生回答:磚塊還受到地面的摩擦力,F指物體受到的合力。學(xué)生根據(jù)理解再次表述牛頓第二定律?；顒?dòng)3【活動(dòng)】規(guī)律運(yùn)用、探究1:同體性教師出示探究問題1質(zhì)量分為mA的木箱A,里邊放有光滑的小球B。木箱A放在光滑的水平地面上,在水平外力F作用作用下,則A、B的加速大小分別是多少?2:瞬時(shí)性、獨(dú)立性1、一質(zhì)量m=1000kg的汽車在大小F=3000N的牽引力作用下由靜止開始向東加速,汽車受到的地面的摩擦力f恒為1000N。問題1:求加速過程中的加速度大小和方向。問題2:某時(shí)刻起關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),求關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的加速度。問題3:關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前的摩擦力是否也產(chǎn)生了加速度?牽引力F呢?【合作探究】請你總結(jié)出牛頓第二定律的有哪些性質(zhì)?并簡單闡述。例2、光滑水平桌面上有一個(gè)物體,質(zhì)量是2㎏,受到互成120o角的兩個(gè)力水平方向的力F1和F2的作用,兩個(gè)力的大小都是10N,這個(gè)物體的加速度是多大?(你能用幾種方法解?)板書設(shè)計(jì)牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體加速