鲁科版高中物理必修第一册 5.3 牛顿第二定律教学设计.doc

第五章牛顿运动定律第节牛顿第二运动定律本节选自鲁科版必修一第五章第三节本节在分析上节实验的基础上提出了牛顿第二运动定律的具体内容表达定量回答了物体运动状态的变化率加速度与它所受外力的关系以及加速度与它自身质量的关系得出了牛顿第二定律的数学表达式牛顿第二定律通过加速度将物体的运动与受力紧密联系在一起是联系力与运动的桥梁因此牛顿第二定律是动力学的核心规律在整个物理体系中处于至关重要的地位物理观念掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式理解公式中各物理量的意义及相互因果关系会用牛顿第二定律公式进行有关计算科学思维能对动力学问题进行分析和推理获得结论能利用牛顿第二定律相关的证据表达自己的观点科学探究以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量所受外力的关系进而总结出牛顿第二定律科学态度与责任通过实验探究渗透物理方法的教育培养学生分析问题解决问题的能力从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用让学生体验成功的喜悦树立学好物理的信心教学重点牛顿第二定律的内容及表达式力的单位教学难点对牛顿第二定律的理解及应用导入新课通过体验得出加速度与力质量的定性认识体验一在课本上撒一些碎纸片先用嘴轻吹再用力使劲吹观察现象结论对某一物体受到的力越大其运动状态越容易改变即加速度越大体验二在课本上撒一些碎纸片和一些小石子用力使劲吹观察现象结论对不同的物体受到相同的力质量越小的其运动状态越容易改变即加速度越大提出问题如何定量描述加速度与其受到的合外力质量的关系引出本节的主题新课讲授一牛顿第二定律的内容牛顿第二运动定律物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比与物体的质量成反比加速度的方向与合外力的方向相同牛顿第二运动定律表达式问题如何把消掉思考力的单位牛顿是怎么定义的使质量为的物体产生的加速度所用的力为我们即定义这个力的大小是所以当公式中各物理量都用国际单位时即二对牛顿第二定律的理解独立性以蚂蚁的困惑入手设置问题情境引发学生对牛顿第二定律表达式中力的理解以及独立性的理解蚂蚁的困惑从牛顿第二定律知道无论怎样小的力都可以使物体产生加速度可是蚂蚁无论怎样用力都推不动一块放在水平地面上的砖头这与牛顿第二定律矛盾么请你解释一下不矛盾蚂蚁推砖头时砖头受到重力支持力推力和摩擦力这四力平衡合力为作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度而物体实际的加速度是每个力的加速度的矢量和其加速度为零砖头不动独立性作用在物体上的每一个力都各自产生加速度与其他力无关而物体实际的加速度是每个力的加速度的矢量和应为物体受到的合外力矢量性试分析火箭发射过程中的受力情况独立性公式中的合与都是矢量且二者方向相同瞬时性思考放在光滑水平面上的静止物体在拉力的作用下运动情况当时物体的加速度是多少当时物体的加速度是多少当逐渐减小到的过程中物体的加速度会怎么变化瞬时性力与加速度同时产生同时消失同时变化同一性合与均是对同一研究对象合中的每一个力均应是同一研究对象所受的力三牛顿第二定律的应用例一滑雪是大家喜欢的运动一质量的人从静止开始沿山坡滑下山坡的倾角滑雪板与雪地的摩擦力为求内滑下来的路程和末的速度大小取解题步骤根据牛顿第二定律可得根据运动学公式可得例二滑雪是大家喜欢的运动一质量以的初速度沿山坡匀加速滑下山坡的倾角在的时间内滑下的路程求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空气阻力解题步骤滑雪者的加速度可以根据运动学规律求得由解得对人进行受力分析正交分解根据牛顿第二定律得得已知物体的受力情况确定物体的运动情况例一滑雪是大家喜欢的运动一质量的人从静止开始沿山坡滑下山坡的倾角滑雪板与雪地的摩擦力为求内滑下来的路程和末的速度大小已知物体的运动情况确定物体的受力情况例二一个滑雪的人质量以的初速度沿山坡匀加速滑下山坡的倾角在的时间内滑下的路程求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空气阻力例一例二是在同种问题情境下的变式通过解决这两类问题总结解题思路总结解题过程确定研究对象对物体进行受力分析和运动分析利用牛顿第二定律将受力情况与运动情况结合起来选取正方向根据牛顿第二定律和运动学方程求解四国际单位制世纪末美国曾发射一个火星探测器在设定环绕轨道半径时没有进行单位换算导致探测器离火星过近温度过高而起火随后脱离轨道坠入火星的大气层致使美国损失价值亿美元的火星探测器引出同一单位制的必要性基本单位只要选定几个物理量的单位就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位这些被选定的物理量叫做基本量它们的单位叫基本单位比如长度质量时间由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位比如速度的单位加速度的单位力的单位单位制由基本单位和导出单位一起组成单位制物理学中共有七个物理量的单位被选定为基本单位在力学中选定长度质量和时间这三个物理量的单位为基本单位长度的单位有厘米米千米等质量的单位有克千克等时间的单位有秒分小时等速度加速度力都是导出量它们的单位是导出单位五课堂小结内容物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比与物体的质量成反比加速度的方向与合外力的方向相同对牛顿第二定律的理解独立性瞬时性同一性矢量性单位制基本单位和导出单位一起组成单位制