人教版（2019）高中物理必修第一册4.3牛顿第二定律教学设计.docx

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1、4.3 牛顿第二定律教材分析：牛顿第二定律是普通高中物理课程标准（2017年版）必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主体题的内容，课程标准要求为：理解牛顿运动定律，能用运动定律解释生产生活中的有关现象，解决有关问题。普通高中物理课程标准(2017年版)解读对课程标准的解释为：理解牛顿运动第二定律，要重视让学生体会用牛顿运动定律解决问题的思路，逐步形成运动与相互作用的观念，以牛顿运动定律为载体，提升物理素养水平。本节以问题形式引入，从上一节的探究实验数据寻找加速度与力 、质量的关系，通过分析基于数据的突显获取规律，从而提出牛顿第二定律。牛顿第二定律在力学中具有基础性地位，后续学习经常用牛顿

2、第二定律解决问题，要准确理解牛顿第二定律内容，能够熟练运用牛顿第二定律求物体的加速度。教材通过力的单位的定义分析牛顿第二定律的数学表达式如何从F=kma变成F=ma，让学生体会单位的产生过程，体会科学的严谨性和准确性。通过两道联系生活实际的例题引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，让学生体会物理的实用性。学情分析：经过第一节和第二节的学习，学生已经了解当物体受到的合力不为零时，物体具有加速度。通过生活经验学生了解加速度与力成正相关、与质量成负相关，通过第二节的探究实验，得出加速度与质量、力的定量规律水到渠成，牛顿第二定律的内容学生容易掌握。学生知道力的单位为“N”，但只有学过牛顿第二定律

3、后才能知道1N=1kgms-2，通过力的单位的教学，学生对“N”的理解更准确、严谨，从更高的理论高度理解“牛”的含义。学生对物体受力分析、画受力示意图为利用牛顿第二定律解决问题打下了知识基础，教学时要引导学生学习求解物体受到的合力，利用牛顿第二定律解决实际问题。教学目标：1.学生通过分析探究实验的数据，得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，能准确表述牛顿第二定律的内容。2.学生能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式如何从F=kma变为F=ma，体会单位的产生过程。3.学生能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。4.学生会

4、运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度。教学重点：正确理解并运用牛顿第二定律教学难点：体会牛顿第二定律是确立运动和力之间关系的桥梁，体会定律中的因果性、瞬时性等特征。教学方法：讲授法、讨论法、启发式教学、演示实验教学教学过程：(一)新课引入展示第二节的实验数据保持质量m不变，加速度a与合力F保持合力F不变，加速度a与质量m教师投影绘制的图线： 师：图线有何特点？根据实验数据能得到什么结论？生：a-F图像是一条直线，a-图像是一条倾斜直线。师：在什么条件下a-F图像是一条倾斜直线？生：物体质量m保持不变。师：当物体质量保持不变，a-F

5、图像基本是一条过原点的直线；当物体受到的合力F保持不变，a-图像是一条倾斜直线。大量实验表明，这种关系是普遍成立的。(二)新课教学1.牛顿第二定律(1)文字表述：物体加速度的大小跟它受到的合力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟它的合力方向相同 。(2)表达式a 添加比例系数k，写成等式F=kma.选择单位，使得比例系数k=1，表达式变为F=ma(3)对牛顿第二定律的理解矢量性：合力F是矢量，a的方向始终与合力方向相同，可能与物体受到的任何一个力的方向都不同。瞬时性：a由F决定，合力改变，加速度a同时改变。合力相同，质量越大，加速度越小，即运动状态越难改变，体现为惯性用质量m量度。2.力的

6、单位选择比例系数k=1后，力的单位唯一确定，可由牛顿第二定律确定1N的大小。1N定义为质量为1kg的物体产生获得1m/s2的加速度所施加的力，即1N=1kg1m/s2=1kgm/s2例题1 车在水平地面沿直线匀加速行驶,车内悬挂的摆球相对小车静止，悬线与竖直方向成角.求小车的加速度.(重力加速度为g).分析(1)若车静止或匀速直线运动，细线处于什么状态？(小球受力平衡，细线处于竖直状态)(2)将车作为研究对象，能求出车的加速度吗？小球相对于车静止，球的加速度和车的加速度有何关系？设计意图：直接对车受力分析无法求出加速度。可根据球相对于车静止，二者加速度相同，将小球作为研究对象。学习灵活处理问题

7、，转换研究对象。(3)观看演示实验现象，形成直观认识实验装置 实验结果（图片见PPT）解 小球受力如图，合力F=mgtan根据牛顿第二定律有 F=ma解得 a=gtan例题2 如图，质量为M 的木块跨过光滑定滑轮与重锤m 连接，木块置于光滑桌面上，滑轮质量不计，忽略绳与滑轮摩擦.求： (1)木块的加速度a;(2)细绳的张力T.分析 绳子不可伸长，相同时间内木块和重锤的位移大小相等，同一时刻二者速率相等，加速度大小相等。解 对木块：T=Ma对重锤mg-T=ma解得a=将式代入式解得T=讨论：当mM，TMg。(三)课堂小结牛顿第二定律1.表述 2.F=ma F为质点受到的合力 力的单位 1N=1k

8、gm/s2牛顿第二定律应用1.单个质点 2.质点系(绳连接：质点加速度关系)板书设计：4.3 牛顿第二定律一、牛顿第二定律1.内容:2.F=ma F为合力 矢量性 瞬时性 二、力的单位1N=1kgms-2教学反思：学生分析实验数据得出结论的能力较差，要帮助学生学会分析实验数据，用准确地语言总结实验规律：当物体质量不变时，加速度与合力成正比；当受到的合力不变，加速度与质量成反比。对于例题1，学生虽然知道要将小球作为研究对象，但更多的依靠直觉，缺乏理性认识，要引导学生理性分析对小车受力分析无法解决问题，但可以根据二者相对静止，加速度相同，转换研究对象，对小车分析解决问题，这种转换研究对象的方法是解决问题的重要方法，是一种重要的思维方式，引导学生重视问题解决方法。5