必修 第一册第四章 牛顿运动定律3 牛顿第二定律教学设计

《牛顿第二定律》教学设计

教学目标：

1. 通过实验探究，精确研究加速度与力、质量的定量关系。知道国际单位制中力的单位的定义。
2. 理解牛顿第二定律，能用牛顿第二定律解决相关问题。
3. 学会通过数字化实验探究物理规律，并根据曲线拟合得出实验结论，学会与他人合作探究。
4. 在解决实际问题中，培养实事求是的科学态度。

教学重点：

牛顿第二定律的内容及表达式的确切含义

教学难点：

牛顿第二定律表达式的导出

教学方法：

通过数字化实验探究，得到加速度与力、质量之间的定量关系。通过解决实际问题，使学生初步了解应用牛顿第二定律解决物理问题的基本思路和一般方法。

课时安排：2课时

问题引入：

赛车质量小、动力大，容易在短时间内获得较大的速度，也就是说，赛车的加速度大。通过上节的探究实验，我们得到，物体的加速度与它所受的作用力以及自身的质量之间存在什么样的定量关系呢？

质量一定时，；作用力一定，。

新课教学：

一、数字化实验的过程及结果分析

1、通过位移传感器，记录滑块运行过程中位移随时间的变化情况；

2、由计算机软件计算各点的速度，作出图像。

若滑块做匀速直线运动，图像是一条倾斜直线，直线的斜率表示物体的加速度。

（1）学生活动：根据数据，分析加速度与拉力的关系。

保持滑块质量不变，改变拉力，；

（2）学生活动：根据数据，分析加速度与滑块质量的关系。

保持拉力不变，改变滑块质量，。

二、牛顿第二定律的表述

1、内容：物体的加速度与物体所受到的作用力成正比，与物体的质量成正比，加速度的方向与作用力的方向相同。

2、数学表达式：

国际上规定，使质量为1kg的物体获得的加速度的力为1N。即

使用国际单位，比例系数，简化

3、数学表达式：

【讨论与交流】我们在初中已知物体重力与质量间的关为，式中。在高中的学习中，我们又知道重力加速度。两者之间有什么关系？

4、特征：因果性、矢量性、瞬时性、同体性、独立性、局限性。

例题：一辆质量为的汽车，经过10由静止沿直线匀加速到30。求汽车所受的合力。

【讨论与交流】

    从牛顿第二定律可知，无论怎样大小的力都可以使物体产生加速度。可是当我们用力提一个很重的物体时，我们却提不动它。这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？

课堂小结：

理解牛顿第二定律，能用定律解决实际问题。

课后作业：

第2题