人教版必修1 第四章第3節(jié)牛頓第二定律 教案.doc

海南省?？谑懈咧形锢肀匦抟唬ㄈ私贪妫┑谒恼碌?節(jié)牛頓第二定律市級公開課教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能；能準(zhǔn)確表述牛頓第二定律。能根據(jù)對1n的定義，理解牛頓第二定律的數(shù)學(xué)關(guān)系式是如何從f=kma變成f=ma的。知道牛頓第二定律是針對質(zhì)點(diǎn)使用的，因此關(guān)系式中的f應(yīng)是質(zhì)點(diǎn)所受的合力。能從同時性、矢量性等方面深入理解牛頓第二定律，理解為什么說牛頓第二定律是連接運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的橋梁。能應(yīng)用牛頓第二定律分析和處理簡單的問題，掌握利用牛頓第二定律解題的一般步驟。2.過程與方法通過對上節(jié)課實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)，歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律，體會大師的做法與勇氣.培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力.3.情感態(tài)度與價值觀滲透物理學(xué)研究方法的教育.認(rèn)識到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法.通過牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.二、教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn):1.牛頓第二定律的特性.2.運(yùn)用牛頓第二定律解決簡單問題問題教學(xué)難點(diǎn):1.牛頓第二定律的瞬時性、因果性的理解.2.理解k=1時，f=ma.是否可以合為一個？三、復(fù)習(xí)導(dǎo)入問：1、在上一節(jié)的實(shí)驗(yàn)中，我們探究了哪些物理量之間的關(guān)系？采用了什么實(shí)驗(yàn)方法？用了哪種方法處理了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？2、 請畫在學(xué)案上。3、第一個圖象可以得出a與f之間有什么關(guān)系？第二幅圖可以得出a與m之間有什么關(guān)系？（提醒學(xué)生注意是否有前提條件）小車的加速度可能與它所受的力成正比，與它的質(zhì)量成反比，這就是我們通過上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，其實(shí)，該結(jié)論仍然帶有猜想和推斷的性質(zhì)，一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)也不可能是幾次簡單的測量就能得出的，還需科學(xué)家們通過大量的其它實(shí)驗(yàn)和觀察到的事實(shí)才最終得到這一結(jié)論。四、講授新課（一）牛頓第二定律的表述問：4、如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來?af，a1/m,af/m我們可以把上式再變形為fma5、如何把以上式子寫成等式?引入比例例常數(shù)k,f=kma 其中，k是比例系數(shù)，當(dāng)時人類已經(jīng)有了一些基本物理量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，但還沒有規(guī)定多大的力作為力的單位，因此，在f=kma這個關(guān)系式中，比例系數(shù)k的選取就有一定的任意性，只要它是常數(shù)，就能正確表示f與m、a之間的比例關(guān)系。 我們中初中就已經(jīng)學(xué)過力的單位是n。事實(shí)上，牛頓這個單位就是根據(jù)牛頓第二定律規(guī)定的：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力規(guī)定為1n.1 n=1 kgm/s2顯然，當(dāng)公式f=kma中各物理量都采用國際單位時，等式就可以簡化為f=ma，這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。6、牛頓第二定律不僅描述了f、m、a的數(shù)量關(guān)系，還描述了它們的方向關(guān)系，結(jié)合上節(jié)課實(shí)驗(yàn)的探究，它們的方向關(guān)系如何? 質(zhì)量m是標(biāo)量，沒有方向合力的方向與加速度方向相同7、我們?nèi)绾斡梦淖职雅ｎD第二定律表達(dá)出來呢?物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同（二）牛頓第二定律的理解矢量性：加速度的方向與合外力的方向始終一致，我們說牛頓第二定律具有矢量性。f指的是物體所受的合外力：請大家輕推課桌，觀察桌子的運(yùn)動情況。8、根據(jù)牛頓第二定律，一個力就可以產(chǎn)生一個加速度，為什么課桌沒有動呢？式中f指的是物體所受合外力，a是物體實(shí)際反映出來的加速度，f合=0，a=0瞬時性、因果性下面請大家利用牛頓第二定律解決例1例1：如圖所示，一個質(zhì)量為2kg的物體靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)給物體施加兩個力f1和f2，其中f1=2n,f2=6n,請完成下列表格：序號受力情況f合（n）a（m/s2）運(yùn)動性質(zhì)大小方向大小方向1f1、f2共同作用2f2從6n逐漸減至2n3f2=2n總結(jié)：f合與a是瞬時對應(yīng)關(guān)系f合恒定 a恒定 勻變速直線運(yùn)動 同時產(chǎn)生f合隨t改變 a隨t改變 非勻變速直線運(yùn)動 同時變化f合=0 a=0 勻速直線運(yùn)動 同時消失 同樣，我們也可以看出有合外力才有加速度，合外力是產(chǎn)生加速度的原因。（三）牛頓第二定律的應(yīng)用 深入理解了牛頓第二定律后，我們可以嘗試解決上一章中遺留的問題：問：9、初中時我們學(xué)過g的單位是n/kg，而g同時又是重力加速度，單位是m/s2,如何解釋？g=mg=mag=a（想去掉）問：10、平時我們都是怎么測量自己的體重的？在太空中這些方法仍然可行嗎？ 下面讓我們一起來欣賞一個視頻，請大家注意從牛頓第二定律的角度來理解視頻的內(nèi)容。 播放太空授課“太空質(zhì)量測量儀”。2013年6月我國宇航員在天宮一號空間站中進(jìn)行了我國首次太空授課活動，其中演示了太空“質(zhì)量測量儀”測質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的彈簧拉到指定位置，如圖所示（圖見ppt）松手后，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時用光柵測速裝置測量出支架復(fù)位時的速度和所用時間這樣，就測出了聶海勝的質(zhì)量74kg 請根據(jù)“太空質(zhì)量測量儀”的工作原理推出m的表達(dá)式（用 f、v、t來表示 ）(假設(shè)數(shù)據(jù)出來，讓學(xué)生來計(jì)算宇航員的質(zhì)量，數(shù)據(jù)應(yīng)該是多少才科學(xué)呢？)（課本例題）例2：某質(zhì)量為1100kg的汽車中平直路面試車，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過70s停了下來。(1) 汽車受到的阻力是多大?(2) 重新起步加速時牽引力為2000n，產(chǎn)生的加速度是多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。通過第一問總結(jié)出應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟：依據(jù)題意正確選取研究對象對研究對象進(jìn)行受力情況和運(yùn)動情況的分析選取正方向，運(yùn)用牛頓第二定律或是結(jié)合以前所學(xué)的運(yùn)動學(xué)公式列出方程根據(jù)公式并結(jié)合題給條件（注意發(fā)現(xiàn)挖掘隱含條件）解出所求的物理量。五、課堂小結(jié)及