《牛顿第二定律》教学设计【高中物理必修1】.pdfVIP

《牛顿第二定律》教学设计 ◆ 教材分析 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是牛顿物理学的基石，力学的第一原理，它破除了长 达两千年以来亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，本身还包含着力、惯性和 参考系的科学概念，是物理学理论的支柱和基石。在教学中，不能把它看做牛顿第二定律的 特殊情况，它意在引导学生了解科学的发现和发展。本节课采用的理想实验法，在物理研究 中具有十分重要的地位和作用。 本课程的教学设计，主要是让学生通过动手实验和利用贴近学生生活的实例，达到突破重难 点的目的。 ◆ 教学目标 【知识与能力目标】 1．理解加速度与力和质量的关系。 2．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。 3．知道得到牛顿第二定律的实验过程。 【过程与方法目标】 培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。 【情感与态度目标】 使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法。 ◆ 教学重难点 ◆ 【教学重点】：1．牛顿第二定律的实验过程。 2．牛顿第二定律。 【教学难点】：牛顿第二定律的意义。 ◆ 课前准备 ◆ 多媒体课件 ◆ 教学过程 复习导入 我们已知道：物体运动状态改变时产生加速度，而产生的加速度又和物体的质量及所受力的 1 / 3 大小有关，那么加速度跟物体所受力的大小和物体的质量之间有什么关系呢？本节课我们就 来研究这个问题。 新课导入 一、牛顿第二定律的内容及表达式 教师引导：通过上一节的研究，我们可以看到，小车的加速度可能与它所受的力成正比，与 它的质量成反比。总结大量的事实，可得出牛顿第二定律： 1.牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度 方向跟作用力的方向相同。 2.表达式：牛顿第二定律可以用比例式来表示，这就是 a∝ 或者 F∝ma。 上述比例式要改写成等式，必须加上比例系数，得F=kma，其中k 是比例系数。 2 如果各物理量均选择国际单位制，力的单位用 N，质量的单位用 kg，加速度单位用m/s ，此 时 k＝1，上式则简化为 F=ma。 可见，物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系。牛顿这个单 2 位就是通过牛顿第二定律来定义的：使质量为 1kg 的物体产生 1m/s 加速度的力，叫做 1N。 3.牛顿第二定律的理解： （1）注意统一性：定律中的三个物理量的单位必须统一用国际单位制中的单位，即力用 N 为单位，质量用 kg 为单位，加速度用 m/s2为单位。 （2）注意矢量性：加速度方向始终和引起这个加速度的外力一致。 （3）注意同时性：加速度和合外力的关系具有同时性，是瞬时对应的关系，有外力，才有 加速度，外力不变，加速度不变，外力随时间改变，加速度也随时间改变，外力停止作用， 加速度随即消失。 （4）注意参照系：牛顿第二定律适用于惯性参照系。 分组讨论疑点并引导得出结论。 例题讲解 【例题】1：下列说法中正确的是（ ） A．物体所受合外力越大，加速度越大。 B．物体所受合外力越大，速度越大。 C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。 2 / 3 D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用 【答案】A； 【解析】根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大 小无关。所以，B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力 减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C说 法错误。加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时， 合外力方向必然变化。D说法错。 教学总结 牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零， 加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定 律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度