牛頓第二定律說課 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

4.3牛頓第二定律人教版必修第一冊1.1課程目標(biāo)：（1）課標(biāo)總體要求：通過實驗探究物體運動的加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系。理解牛頓第二定律，能應(yīng)用牛頓運動定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問題。一、教學(xué)內(nèi)容分析（2）課標(biāo)分解于本節(jié)課：1.學(xué)生學(xué)什么“通過實驗，探究物體運動的加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”基于上一節(jié)實驗課得出的圖像分析得出牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma?！袄斫馀ｎD第二定律的內(nèi)容”是指理解合力與加速度的瞬時性、矢量性，以及牛頓第二定律的“橋梁”作用。1.1課程目標(biāo)：2.學(xué)到什么程度“理解牛頓第二定律的瞬時性”：本節(jié)課學(xué)生需要體會合力變化，加速度就變化，某一時刻物體的加速度要與該時刻的受力所對應(yīng)，對于涉及到彈簧、桿繩的瞬時性問題本節(jié)不作討論?！袄斫馀ｎD第二定律的矢量性”：本節(jié)課學(xué)生需要知道加速度方向與合力方向相同，并在具體情景中能根據(jù)其中一個量的方向判斷另一個量的方向，對于牛頓第二定律的分坐標(biāo)書寫不做要求?！皯?yīng)用牛頓第二定律”：本節(jié)課是應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行簡單的計算，不涉及復(fù)雜的力分解與合成。一、教學(xué)內(nèi)容分析1.1課程目標(biāo)：3.如何學(xué)“理解牛頓第二定律”：本節(jié)課是通過讓學(xué)生觀察力傳感器與加速度測量儀所得圖像的瞬時對應(yīng)關(guān)系、利用牛頓第二定律分析處理生活中簡單問題的過程中，體會牛頓第二定律的瞬時性和矢量性。一、教學(xué)內(nèi)容分析1.2教材分析：一、教學(xué)內(nèi)容分析根據(jù)課標(biāo)要求，教材以問題的形式引入，強(qiáng)調(diào)可以從上一節(jié)的探究實驗對的數(shù)據(jù)來尋找加速度、力、質(zhì)量的關(guān)系，展示符合學(xué)生真實實驗體驗的圖像素材，引導(dǎo)學(xué)生通過分析基于數(shù)據(jù)的圖像來獲取規(guī)律，并通過力的單位定義分析了表達(dá)式如何從F=kma變成F=ma。教材最后用兩道聯(lián)系生活實際的例題來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用牛頓第二定律分析和解決問題，這樣的設(shè)計與課程標(biāo)準(zhǔn)中聯(lián)系生活實際，從多個角度創(chuàng)設(shè)情景提出問題的要求相契合。1.3學(xué)情分析：一、教學(xué)內(nèi)容分析學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)歷了彈力與形變量、滑動摩擦力與壓力大小的關(guān)系的探究體驗，很容易猜想出a-F圖像應(yīng)該過原點，得出F=kma的結(jié)論，對F=kma變成F=ma對學(xué)生而言比較陌生而抽象。在牛頓第二定律的瞬時性理解方面學(xué)生很容易感知到力變化運動就變化，但還應(yīng)進(jìn)一步深入到具體的某一時刻物體的加速度應(yīng)該與該時刻的受力對應(yīng)。2.1、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計：二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計1.分析實驗探究的數(shù)據(jù)，寫出加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的表達(dá)式，描述牛頓第二定律的內(nèi)容（科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任、物理觀念）2.根據(jù)力的單位定義說出F=kma是如何變成F=ma的（科學(xué)思維）3.理解牛頓第二定律的矢量性，瞬時性（物理觀念、科學(xué)思維）4.用牛頓第二定律分析和處理實際生活中的簡單問題（科學(xué)思維）2.2、教學(xué)重難點：二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計1、由函數(shù)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式的過程2、理解F=kma，當(dāng)k=1時表達(dá)式的物理意義3、體會牛頓第二定律是確立運動與力之間關(guān)系的橋梁，理解牛頓第二定律的性質(zhì)教學(xué)難點牛頓第二定律的建立過程、特性及基本應(yīng)用教學(xué)重點3.1、教法與學(xué)法：三、教學(xué)活動設(shè)計3.2、教學(xué)框架：三、教學(xué)活動設(shè)計認(rèn)知沖突情境遷移思維火花合作探究自主思考規(guī)律探究實驗情境啟發(fā)講授實驗探索小組展示導(dǎo)（教師）學(xué)（學(xué)生）3.3教學(xué)活動三、教學(xué)活動設(shè)計引入：利用上節(jié)實驗課的裝置，設(shè)置A、B組實驗。A組用三個鉤碼拉動裝有鉤碼的小車，B組用一個鉤碼拉動空小車。同時釋放小車，A組的三個鉤碼先落地還是B組的一個鉤碼先落地？為什么？與上節(jié)實驗課結(jié)合緊密的同時制造認(rèn)知沖突，引起學(xué)生注意，導(dǎo)入新課3.3教學(xué)活動三、教學(xué)活動設(shè)計根據(jù)上一節(jié)課所得到的實驗結(jié)論展開討論與交流：問題1在上一次的實驗過程中，不同的同學(xué)得到的a-F圖像以及a-1/m圖像。如圖所示，根據(jù)圖像同學(xué)們認(rèn)為加速度與合外力有何關(guān)系？問題2同學(xué)們的圖像與猜測不符合的原因是什么？如何進(jìn)一步證實我們的猜想？基于證據(jù)形成猜想，得出結(jié)論，并對探究過程進(jìn)行評估與反思。形成嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確的科學(xué)探究態(tài)度。環(huán)節(jié)一：3.3教學(xué)活動三、教學(xué)活動設(shè)計環(huán)節(jié)二：結(jié)合數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù)，同學(xué)們想一想用一個公式來表示a、m、F之間的關(guān)系。體會規(guī)律的圖像描述、數(shù)學(xué)表達(dá)、文字描述。3.3、教學(xué)活動：三、教學(xué)活動設(shè)計環(huán)節(jié)三：對表達(dá)式F＝kma中的k以及F的單位展開思考和討論。問題設(shè)計：1、F＝kma中k是什么物理量呢？有何物理意義呢？結(jié)合G=mg，同學(xué)們認(rèn)為k的取值是多少呢？2、根據(jù)等式的性質(zhì)，等式左右兩邊的單位應(yīng)相同，那意味著1N=1kg.m/s2，那1N有何含義呢？體會表達(dá)式如何從F=kma變成F=ma。3.3、教學(xué)活動：三、教學(xué)活動設(shè)計環(huán)節(jié)四：牛頓第二定律的瞬時性與矢量性。3.3、教學(xué)活動：三、教學(xué)活動設(shè)計基于真實情境應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行簡單的計算3.3、教學(xué)活動：三、教學(xué)活動設(shè)計滑塊在水平桌面上運動實驗結(jié)果：2、對比測量值與真實值，發(fā)現(xiàn)了什么？3、根據(jù)手機(jī)質(zhì)量758.2g、拉力1.74N以及加速度的測量值1.19m/s2，估算桌面的摩擦力大小。體會每個力都會產(chǎn)生加速度，決定物體運動的是合力產(chǎn)生的加速度經(jīng)歷根據(jù)力求加速度和從加速度求力的過程，體會牛頓第二定律的橋梁作用。3.3、教學(xué)活動：三、教學(xué)活動設(shè)計情景遷移：小車實驗中，小車B重50g，每個鉤碼50g，平衡摩擦力后，根據(jù)牛頓第二定律求：只掛一個鉤碼時小車的加速度

。鉤碼做什么運動？繩子的拉力等于重力嗎？首尾呼應(yīng)，讓學(xué)生養(yǎng)成根據(jù)運動分析受力和根據(jù)受力分析運動的習(xí)慣。3.3、教學(xué)活動：三、教學(xué)活動設(shè)計（六）課堂小結(jié)：一、牛頓第二定律的內(nèi)容1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成_____比，跟它的質(zhì)量成_____比，加速度的方向跟作用力的方向_____.2.表達(dá)式(1)表達(dá)式：F＝_____，式中k是比例系數(shù)，F(xiàn)是物體所受的____.(2)國際單位制中：F＝_____二、力的單位1.國際單位：力的單位是____，簡稱____，符號____2.1N的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力規(guī)定為1N，即1N＝___________________.3.比例系數(shù)k的意義(1)在F＝kma中，k的選取有一定的任意性.(2)在國際單位制中k＝____，牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_________，式中F、m、a的單位分別為____、____、____.三、牛頓第二定律