高中物理牛頓第二定律教案5篇牛頓第二定律教學(xué)設(shè)計

時間：2024-01-15 11:36:00 教案

　　下面是范文網(wǎng)小編整理的高中物理牛頓第二定律教案5篇牛頓第二定律教學(xué)設(shè)計，供大家賞析。

高中物理牛頓第二定律教案1

　　一、教材分析

　　1、地位和作用

　　牛頓運(yùn)動定律是力學(xué)知識的核心內(nèi)容。將牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(xué)知識結(jié)合可推導(dǎo)動量定理、動能定理、動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律；將牛頓運(yùn)動定律與萬有引力結(jié)合，可研究天體運(yùn)動規(guī)律；此外，牛頓運(yùn)動定律在電磁學(xué)、熱學(xué)中也有廣泛的應(yīng)用。因此，牛頓運(yùn)動定律實際上幾乎貫穿了經(jīng)典物理學(xué)的全部內(nèi)容。在歷年的高考中，單純考查牛頓運(yùn)動定律的題目并不多見，主要是牛頓第二、第三定律與其他知識的綜合應(yīng)用，因此牛頓運(yùn)動定律并不是作為一個單獨(dú)的知識點，而是作為一個知識基礎(chǔ)體現(xiàn)在歷年的高考試題中。牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用問題是經(jīng)典物理學(xué)的核心內(nèi)容，是高考的重點和難點，本部分內(nèi)容的考題突出了與實際物理情景的結(jié)合，出題形式多以大型計算題的形式出現(xiàn)，從近幾年的高考形式上來看，20xx年上海物理卷第22題、海南卷第15題、江蘇卷第13題、安徽卷第22題、山東卷第24題、08年上海單科卷第21題、海南卷第15題，07年海南卷第16題均以計算題的形式出現(xiàn)。

　　總之，牛頓運(yùn)動定律是力學(xué)乃至整個物理學(xué)的基本規(guī)律，是動力學(xué)的基礎(chǔ)；本節(jié)復(fù)習(xí)課是力的知識，運(yùn)動學(xué)知識和牛頓運(yùn)動定律分析解決動力學(xué)問題的一般思路和方法，為學(xué)生學(xué)好整個物理學(xué)奠定基礎(chǔ)。

　　以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面培養(yǎng)學(xué)生，按照教學(xué)大綱要求，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)，提出如下三維教學(xué)目標(biāo)：

　　2、教學(xué)目標(biāo)：

　　（1）知識與技能：知道已知受力情況求解運(yùn)動情況的解題方法，進(jìn)一步學(xué)習(xí)對物體進(jìn)行正確的受力分析，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和總結(jié)歸納的能力，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

　?。?）過程與方法：

　　通過例題變式學(xué)生探究，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和合作學(xué)習(xí)的能力，通過例題示范讓學(xué)生學(xué)會畫受力分析圖和過程示意圖，培養(yǎng)學(xué)生分析物理情景構(gòu)建物理模型的能力。

　　（3）情感態(tài)度與價值觀：

　　通過問題探究培養(yǎng)學(xué)生主動自主學(xué)習(xí)，受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，養(yǎng)成積極思維，解題規(guī)范的良好習(xí)慣；讓學(xué)生體會到生活中處處蘊(yùn)含著物理知識，從生活走向物理，再從物理走向社會，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

　　3、重、難點

　　（1）本節(jié)為復(fù)習(xí)課，重點內(nèi)容是選好例題，講清已知受力情況求運(yùn)動情況的方法。

　?。?）應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解題重要的是分析過程，建立情景，抓住運(yùn)動情況，受力情況和初始條件，依據(jù)定律列方程求解，但學(xué)生往往存在重結(jié)論，輕過程，習(xí)慣了套公式得結(jié)果所以培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣，建立掌握方法是難點。

　　二、學(xué)情分析

　　根據(jù)學(xué)生的實際需要來處理教材，讓課堂圍繞學(xué)生轉(zhuǎn)此前學(xué)生已有力的初步知識，運(yùn)動學(xué)規(guī)律，簡單的受力分析，矢量運(yùn)算法則，牛頓第二定律，本節(jié)將這些知識綜合應(yīng)用解決，已知受力情況求解運(yùn)動情況問題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析方法和良好思維的能力。

　　學(xué)生在涉及到不在一條直線上的.多個力的合成可能是本節(jié)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，應(yīng)加以突破。當(dāng)物體經(jīng)歷一個較復(fù)雜的物理過程，建立物理情景構(gòu)建物理模型，解決問題的思路是學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙。

　　三、教法分析

　　本節(jié)將采用實例分析法、歸納法和講練結(jié)合法，通過例題變式總結(jié)受力分析的方法，讓學(xué)生能夠正確快速的對研究對象進(jìn)行受力分析。通過例題變式培養(yǎng)學(xué)生多角度、全方位的思維品質(zhì)，達(dá)到舉一反三，觸類旁通。通過例題歸納解決已知受力情況求運(yùn)動情況的解題程序，讓學(xué)生逐步習(xí)慣于時間題先作定性和半定量分析，弄清問題的物理情景后再動筆，并養(yǎng)成畫情景圖的良好習(xí)慣。最大限度調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動，充分體現(xiàn)“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”的教學(xué)原則，本節(jié)采用引導(dǎo)學(xué)生自主探究，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

　　四、學(xué)法指導(dǎo)

　　學(xué)生是課堂教學(xué)的主體，現(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)，本節(jié)課的教學(xué)過程中要注意引導(dǎo)學(xué)生自主探究，調(diào)動課堂氣氛，贊賞學(xué)生提高各種問題，讓學(xué)生在課堂中能感受如何發(fā)現(xiàn)問題，并更多地體會成功的喜悅。鼓勵學(xué)生動手畫物體受力示意圖，運(yùn)動情景示意圖，構(gòu)建物理模型以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的目的。

　　五、教學(xué)程序

　　教學(xué)過程

　　一、引入新課

　　通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已學(xué)習(xí)過了牛頓運(yùn)動定律，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)怎樣掌握運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決動力學(xué)問題方法。牛頓第二定律揭示了運(yùn)動和力的內(nèi)在聯(lián)系。因此，應(yīng)用牛頓第二定律即可解答一些力學(xué)問題。我們通過以下例題來體會應(yīng)用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。

　　二、教學(xué)過程設(shè)計

　　（一）知識要點回顧與梳理

　　3、運(yùn)用牛頓第二定律對超重和失重現(xiàn)象中的物體進(jìn)行分析

　　超重狀態(tài)：

　　F—mg=ma，F(xiàn)=mg+ma，F(xiàn)>mg

　　失重狀態(tài)：

　　mg— F =ma，F(xiàn)=mg—ma，F(xiàn)

　　可見，在超重和失重現(xiàn)象中，物體實際重力并沒有發(fā)生改變。改變的是外界對物體的壓力（或拉力），即物體的“視重”發(fā)生變化。即視重＜實重──物體處于失重狀態(tài)；視重＞實重──物體處于超重狀態(tài)。

　?。ǘ┲R要點針對性訓(xùn)練題

　　（三）、類型例題解題思路探究

　?。ㄋ模㈩愋皖}解題方法總結(jié)

　?。ㄎ澹㈩愋屠}變式訓(xùn)練

　?。⒄n堂小結(jié)與作業(yè)布置

　　1、超重與失重狀態(tài)的分析小結(jié)

　　在平衡狀態(tài)時，物體對水平支持物的壓力（或?qū)依K的拉力）大小等于物體的重力。

　　當(dāng)物體的加速度豎直向上時，物體對支持物的壓力大于物體的重力，由F－mg=ma得F=m（g＋a）>mg，這種現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象；

　　當(dāng)物體的加速度豎直向下時，物體對支持物的壓力小于物體的重力，mg－F=ma得F=m（g－a）

　　特別是當(dāng)物體豎直向下的加速度為g時，物體對支持物的壓力變?yōu)榱?，這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。

　　2、動力學(xué)的兩類基本問題

　　1）、已知物體的受力情況求物體運(yùn)動中的某一物理量：應(yīng)先對物體受力分析，然后找出物體所受到的合外力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度a，再根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求運(yùn)動中的某一物理量。

　　2）、已知物體的運(yùn)動情況求物體所受到的某一個力：應(yīng)先根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求得加速度a，再根據(jù)牛頓第二定律求物體所受到的合外力，從而就可以求出某一分力。

　　綜上所述，解決問題的關(guān)鍵是先根據(jù)題目中的已知條件求加速度a，然后再去求所要求的物理量，加速度象紐帶一樣將運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)連為一體。

高中物理牛頓第二定律教案2

　　【教材分析】

　　本章教科書將牛頓第二定律的探究實驗和公式表達(dá)式分成兩節(jié)內(nèi)容，目的在于加強(qiáng)實驗探究和突出牛頓第二定律在力學(xué)中的重要地位。牛頓第二定律的首要價值應(yīng)該是確立了力與運(yùn)動之間的直接關(guān)系，即因果關(guān)系。如知道了物體的受力情況，物體的運(yùn)動狀態(tài)及其變化就完全確定了。這應(yīng)該是人類在認(rèn)識自然過程中取得的重要思想成就。

　　本節(jié)內(nèi)容首先在上節(jié)課實驗的基礎(chǔ)上，通過分析說明，提出了牛頓第二定律的具體內(nèi)容表述，得出牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。從SHAPE MERGEFORMAT到SHAPE MERGEFORMAT，到F=kma，再到最后得出F=ma，其中蘊(yùn)含有豐富的知識與技能、過程與方法性目標(biāo)。因此，更要注重對學(xué)生思想觀念和心理的影響，即讓學(xué)生感受到物理學(xué)在認(rèn)識自然上的本質(zhì)性、深刻性、有效性。教科書突出了力的單位1N的物理意義，它是為后面學(xué)習(xí)單位制的內(nèi)容準(zhǔn)備的。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的討論。本節(jié)最后通過兩個例題介紹牛頓第二定律應(yīng)用的基本思路，它們也是學(xué)習(xí)、理解牛頓第二定律的基本組成部分。

　　【學(xué)情分析】

　　在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念；知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；會分析物體的受力。已具備一定的實驗操作技能，學(xué)生對物理學(xué)的研究方法已有一定的了解，在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。

　　在非智力因素方面，學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動，對學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣；有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，樂于探究自然界的奧秘；敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤；喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí)，有將自己的見解與他人交流的愿望。

　　【教學(xué)目標(biāo)】

　　一、知識與技能

　　1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式。

　　2、理解公式中各物理量的意義和相互關(guān)系。

　　3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。

　　4、會用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算。

　　二、過程與方法

　　1、以實驗為基礎(chǔ)，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。

　　2、認(rèn)識由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。

　　三、情感態(tài)度與價值觀

　　1、實驗探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。

　　2、滲透物理學(xué)研究方法的教育，體驗物理方法的魅力。

　　【教學(xué)重難點】

　　教學(xué)重點：

　　1、引導(dǎo)學(xué)生探究加速度和力、質(zhì)量間的關(guān)系的過程并總結(jié)牛頓第二定律。

　　2、牛頓第二定律的.應(yīng)用。

　　教學(xué)難點：

　　1、牛頓第二定律的意義。

　　2、理解k=1時，F(xiàn)=ma。

　　【教學(xué)方法】

　　1、啟發(fā)引導(dǎo)、實驗探究、合作交流。

　　2、通過實例的分析、強(qiáng)化訓(xùn)練，使學(xué)生理解牛頓第二定律的意義。

　　【教學(xué)用具】

　　牛頓第二定律演示器、小車（兩個）、鉤碼（50g若干）、細(xì)線若干、三角板

　　【課時安排】

　　1課時

　　教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動

　　導(dǎo)入新課同學(xué)們上節(jié)課在實驗室做了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗，同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析了嗎？有沒有得出什么結(jié)論？下面先請同學(xué)們在黑板上畫出a—F和EMBED Equation、DSMT4圖象。

　　教師同時用牛頓第二定律演示器演示加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

　　實驗結(jié)論：加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比

　　新課教學(xué)

　　一、牛頓第二定律

　　通過對同學(xué)們上節(jié)課實驗結(jié)論的分析總結(jié)，同學(xué)們能不能簡單的概括一下牛頓第二定律的內(nèi)容？

　　那我們都學(xué)習(xí)過，加速度是矢量，那么在牛頓第二定律里加速度方向如何？

　　那么我們完整的牛頓第二定律定義：

　　物體的加速度大大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

　　牛頓第二定律可以用比例式來表示

　　EMBED Equation、DSMT4

　　則

　　或者

　　上式是一條比例式，如果寫成等式又如何表達(dá)？

　　表達(dá)式：F=kma

　　式中K是比例系數(shù)，F(xiàn)指的是物體所受的合力。

　　二、力的單位

　　同學(xué)們在初中已知道力的單位是牛頓，但同學(xué)們知道一牛頓的力有多大嗎？

　　由F=kma

　　當(dāng)k=1時，F(xiàn)=ma

　　取m=1kg a=1m/s2

　　則：F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2

　　kg·m/s2就是力的單位。我們規(guī)定1kg·m/s2為一個單位的力，為了紀(jì)念牛頓，我們就把一個單位力的稱為1牛頓，所以1N=1kg·m/s2，意思就是一牛頓的力相當(dāng)于把質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度所需的力。

　　所以當(dāng)m，a取國際單位時，K=1，牛頓第二定律就表述為：F=ma

　　定義：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比。

　　加速度方向與物體所受作用力方向相同。

　　因為在這三個因素中，質(zhì)量是標(biāo)量，力和加速度是矢量

　　同學(xué)起來回答：

　　F=kma

高中物理牛頓第二定律教案3

　　三維目標(biāo)

　　知識與技能

　　1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式、

　　2、理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系、

　　3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的

　　4、會用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算、

　　過程與方法

　　1、通過對上節(jié)課實驗結(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、

　　2、培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力、

　　情感態(tài)度與價值觀

　　1、滲透物理學(xué)研究方法的教育、

　　2、認(rèn)識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法、

　　3、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、

　　教學(xué)重點

　　牛頓第二定律的特點、

　　教學(xué)難點

　　1、牛頓第二定律的理解、

　　2、理解k=1時，F(xiàn)=ma、

　　教具準(zhǔn)備

　　多媒體課件

　　課時安排

　　1課時

　　教學(xué)過程

　　［新課導(dǎo)入］

　　師：利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程，引起學(xué)生的回憶，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生再一次體會成功的喜悅，迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去、

　　學(xué)生觀看，討論上節(jié)課的實驗過程和實驗結(jié)果、

　　師：通過上一節(jié)課的實驗，我們知道當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系？

　　生：當(dāng)物體所受的力不變時物體運(yùn)動的加速度與物體所受的作用力成正比、

　　師：當(dāng)物體所受力不變時物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系？

　　生：當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比、

　　師：當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時，物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢？

　　［新課教學(xué)］

　　一、牛頓第二定律

　　師：通過上一節(jié)課的實驗，我們再一次證明了：物體的加速度與物體的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比、

　　師：如何用數(shù)學(xué)式子把以上的'結(jié)論表示出來？

　　生：a∝

　　師：如何把以上式子寫成等式?

　　生：需要引入比例常數(shù)k a=k

　　師：我們可以把上式再變形為F=kma、

　　選取合適的單位，上式可以簡化、前面已經(jīng)學(xué)過，在國際單位制中力的單位是牛頓、其實，國際上牛頓這個單位是這樣定義的：質(zhì)量為1 kg的物體，獲得1 m/s2的加速度時，受到的合外力為1 N，即1 N=1 kgm/s2

　　可見，如果各量都采用國際單位，則k=1，F(xiàn)=ma

　　這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式、

　　師：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)課實驗的探究，它們的方向關(guān)系如何？

　　生：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、

　　師：對，我們?nèi)绾斡谜Z言把牛頓第二定律表達(dá)出來呢？

　　生：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、

　　師：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同向性、

　　【討論與交流】

　?。ǘ嗝襟w演示課件）一個物體靜止在光滑水平面上，從某一時刻開始受到一個方向向右、大小為5 N的恒定外力作用，若物體質(zhì)量為5 kg，求物體的加速度、若2 s后撤去外力，物體的加速度是多少？物體2 s后的運(yùn)動情況如何？

　　學(xué)生進(jìn)行分組討論

　　師：請同學(xué)們踴躍回答這個問題、

　　生：根據(jù)牛頓第二定律F=ma，可得a= ，代入數(shù)據(jù)可得a=1 m/s2，2 s后撤去外力，物體所受的力為零，所以加速度為零、由于物體此時已經(jīng)有了一個速度，所以2 s以后物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)、

　　師：剛才這位同學(xué)說2 s后物體不再受力，那么他說的對不對呢？

　　生：不對、因為此時物體仍然受到重力和水平地面對它的支持力、

　　師：那么在這種情況下的加速度又是多少呢？

　　生：仍然是零，因為重力和支持力的合力為零，牛頓第二定律中物體所受的力是物體所受的合力，而不是某一個力、

　　師：非常好、以后我們在利用牛頓第二定律解題時一定要注意這個問題，即用物體所受的合力來進(jìn)行處理、

　　【課堂訓(xùn)練】

　　討論a和F合的關(guān)系，并判斷下面哪些說法不對，為什么、

　　A、只有物體受到力的作用，物體才具有加速度

　　B、力恒定不變，加速度也恒定不變

　　C、力隨著時間改變，加速度也隨著時間改變

　　D、力停止作用，加速度也隨即消失

　　答案：ABCD

　　教師點評：牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規(guī)律，描述的是力的瞬時作用效果是產(chǎn)生加速度、物體在某一時刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時，它的加速度隨即也要發(fā)生變化，F(xiàn)=ma對運(yùn)動過程的每一瞬間成立，加速度與力是同一時刻的對應(yīng)量，即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失、這就是牛頓第二定律的瞬時性、

　　師：根據(jù)牛頓第二定律，即使再小的力也可以產(chǎn)生加速度，那么我們用一個較小的力來水平推桌子，為什么沒有推動呢？這和牛頓第二定律是不是矛盾？

　　生：不矛盾，因為牛頓第二定律中的力是合力、

　　師：如果物體受幾個力共同作用，應(yīng)該怎樣求物體的加速度呢？

　　生：先求物體幾個力的合力，再求合力產(chǎn)生的加速度、

　　師：好，我們看下面一個例題、

　　多媒體展示例題

　　【例1】一物體在幾個力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)、現(xiàn)使其中向東的一個力F的值逐漸減小到零，又逐漸使其恢復(fù)到原值（方向不變），則

　　A、物體始終向西運(yùn)動

　　B、物體先向西運(yùn)動后向東運(yùn)動

　　C、物體的加速度先增大后減小

　　D、物體的速度先增大后減小

　　生1：物體向東的力逐漸減小，由于原來合力為零，當(dāng)向東的力逐漸減小時，合力應(yīng)該向西逐漸增大，物體的加速度增大，方向向西、當(dāng)物體向東的力恢復(fù)到原值時，物體的合力再次為零，加速度減小、所以加速度的變化情況應(yīng)該先增大后減小、

　　生2：物體的加速度先增大后減小，所以速度也應(yīng)該先增大后減小、

　　生3：這種說法不對，雖然加速度是有一個減小的過程，但在整個過程中加速度的方向始終和速度的方向一致，所以速度應(yīng)該一直增大，直到加速度為零為止、

　　師：對、一定要注意速度的變化和加速度的變化并沒有直接的關(guān)系，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大、

　　多媒體展示例題

　　【例2】某質(zhì)量為1 000 kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到72 km／h的速度時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過20 s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為2 000 N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？（假定試車過程中汽車受到的阻力不變）

　　學(xué)生討論解答

　　生：物體在減速過程的初速度為72 km/h=20 m/s，末速度為零，根據(jù)a= 得物體的加速度為a＝－1 m/s2，方向向后、物體受到的阻力f＝ma＝－1 000 N、當(dāng)物體重新啟動時牽引力為2 000 N，所以此時的加速度為a2= ＝1 m/s2，方向向車運(yùn)動的方向、

　　師：根據(jù)以上的學(xué)習(xí)，同學(xué)們討論總結(jié)一下牛頓第二定律應(yīng)用時的一般步驟、

　　生：1、確定研究對象、

　　2、分析物體的受力情況和運(yùn)動情況，畫出研究對象的受力分析圖、

　　3、求出合力、注意用國際單位制統(tǒng)一各個物理量的單位、

　　4、根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律建立方程并求解、

　　師：牛頓第二定律在高中物理的學(xué)習(xí)中占有很重要的地位，希望同學(xué)們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應(yīng)用它解決問題、

　　【課堂訓(xùn)練】

　　如圖4－3－1所示，一物體以一定的初速度沿斜面向上滑動，滑到頂點后又返回斜面底端、試分析在物體運(yùn)動的過程中加速度的變化情況、

　　圖4－3－1

　　解析：在物體向上滑動的過程中，物體運(yùn)動受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物體運(yùn)動的加速度方向是平行斜面向下的，與物體運(yùn)動的速度方向相反，物體做減速運(yùn)動，直至速度減為零、在物體向下滑動的過程中，物體運(yùn)動也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑時小，所以物體將平行斜面向下做加速運(yùn)動，加速度的大小要比上滑時小、由此可以看出，物體運(yùn)動的加速度是由物體受到的外力決定的，而物體的運(yùn)動速度不僅與受到的外力有關(guān)，而且還與物體開始運(yùn)動時所處的狀態(tài)有關(guān)、

　　［小結(jié)］

　　這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了

　　1、牛頓第二定律：F=ma、

　　2、牛頓第二定律具有同向性、瞬時性、同體性、獨(dú)立性、

　　3、牛頓第二定律解決問題的一般方法、

　　［布置作業(yè)］

　　教材第85頁問題與練習(xí)、

　?。壅n外訓(xùn)練］

　　1、設(shè)雨滴從很高處豎直下落，所受空氣阻力f和其速度v成正比、則雨滴的運(yùn)動情況是

　　A、先加速后減速，最后靜止 B、先加速后勻速

　　C、先加速后減速直至勻速 D、加速度逐漸減小到零

　　2、下列說法中正確的是

　　Ａ、物體所受合外力為零，物體的速度必為零

　　Ｂ、物體所受合外力越大，物體的加速度越大，速度也越大

　　Ｃ、物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致

　　D、物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向相同

　　3、一個物體正以5 m/s的速度向東做勻速直線運(yùn)動，從某一時刻開始受到一個方向向西、大小為3 N的恒定外力作用，若物體質(zhì)量為5 kg，求：2 s末物體的速度、

　　4、如圖4－3－2所示，底板光滑的小車上用兩個量程為20 N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個質(zhì)量1 kg的物塊、在水平地面上當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動時，兩彈簧秤的示數(shù)均為10 N、當(dāng)小車做勻加速直線運(yùn)動時，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)? N、這時小車運(yùn)動的加速度大小是

　　圖4－3－2

　　A、2 m/s2 B、4 m/s2

　　C、6 m/s2 D、8 m/s2

　　參考答案

　　1、答案：B

　　解析：分析雨滴的受力情況，發(fā)現(xiàn)雨滴受豎直向下的重力和向上的空氣阻力，重力的大小方向不變，空氣阻力隨速度的增大而增大，所以物體的加速度a= 應(yīng)該逐漸變小最終為零，此時雨滴的速度最大，以后雨滴做勻速運(yùn)動、

　　2、答案：D

　　3、分析與解答：由于物體受到恒定外力是向西的，因此產(chǎn)生恒定加速度的方向也是向西的，與物體初速度方向相反，故物體應(yīng)做勻減速直線運(yùn)動、

　　由牛頓第二定律可知：a= = m/s2=0、6 m/s2

　　由勻減速直線運(yùn)動公式可知：2 s末物體速度為

　　v2=v0－at=（5－0、6×2） m/s=3、8 m/s

　　方向向東、

　　4、解析：因彈簧的彈力與其形變量成正比，當(dāng)彈簧秤甲的示數(shù)由10 N變?yōu)? N時，其形變量減少，則彈簧秤乙的形變量一定增大，且甲、乙兩彈簧秤形變量變化的大小相等，所以，彈簧秤乙的示數(shù)應(yīng)為12 N、物體在水平方向所受到的合外力為F=T乙－T甲=12 N－8 N=4 N、

　　根據(jù)牛頓第二定律，得物塊的加速度大小為a= = m/s2=4 m/s2、

　　答案：B

　　說明：無論題中的彈簧秤原來處于拉伸狀態(tài)或壓縮狀態(tài)，其結(jié)果相同、同學(xué)們可自行通過對兩種情況的假設(shè)加以驗證、

　　板書設(shè)計

　　3 牛頓第二定律

　　內(nèi) 容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

　　表達(dá)式 F=ma

　　說明（1）同向性：加速度的方向與力的方向始終一致

　?。?）瞬時性：加速度與力是瞬間的對應(yīng)量，即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失

　　（3）同體性：加速度和合外力（還有質(zhì)量）是同屬一個物體的

　?。?）獨(dú)立性：當(dāng)物體受到幾個力的作用時，各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度，而物體表現(xiàn)出來的實際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果

　　活動與探究

　　探究活動的主題:牛頓第二定律發(fā)現(xiàn)的過程、

　　探究過程：

　　步驟學(xué)生活動教師指導(dǎo) 目的

　　1、到圖書館、上網(wǎng)查閱有關(guān)牛頓發(fā)現(xiàn)牛頓第二定律的書籍介紹相關(guān)書籍

　　2、培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，根據(jù)查閱的資料，確定文章主題和內(nèi)容解答學(xué)生提出的具體問題

　　3、相互交流活動的感受對優(yōu)秀文章進(jìn)行點評

高中物理牛頓第二定律教案4

　　一、教材分析

　　牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律，動力學(xué)又是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)熱學(xué)、電學(xué)等其它部分知識所必須掌握的內(nèi)容。所以，牛頓第二定律是本章的中心內(nèi)容，更是本章的教學(xué)重點。為了使學(xué)生對牛頓第二定律的認(rèn)識自然、和諧，本節(jié)之前的“運(yùn)動狀態(tài)的改變”就是起到了承上啟下的作用。承上，使學(xué)生對第一定律的認(rèn)識得到強(qiáng)化；啟下，即是通過實例的分析使學(xué)生定性地了解了牛頓第二定律的內(nèi)容。本節(jié)教材是在前一節(jié)的基礎(chǔ)上借助電腦通過實驗分析，再進(jìn)行歸納后總結(jié)出定量描述加速度、力和質(zhì)量三者關(guān)系的牛頓第二定律。由實驗歸納總結(jié)出物理規(guī)律是我們認(rèn)識客觀規(guī)律的重要方法。由于本實驗涉及到三個變量：a、m、F，因此我們用控制變量的方法來進(jìn)行研究：先確定物體的質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再確定力，研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系。在以后學(xué)習(xí)氣體的狀態(tài)變化規(guī)律，平行板電容器的電容，金屬導(dǎo)體的電阻等內(nèi)容中都用到了這一方法?？刂谱兞糠ㄒ彩俏覀冄芯孔匀?、社會問題的常用方法。通過教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論的兩種常用方法一列表法和圖象法，了解圖象法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點：直觀、減小誤差（取平均值的概念），及圖象的變換，從a—m圖（曲線）變到a—1／m圖（直線），在驗證?！R定律中也用了這種方法。根據(jù)以上分析，我們知道本節(jié)課的教學(xué)目的不全是為了讓學(xué)生知道實驗結(jié)論及定律的內(nèi)容和意義，重點在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的；在得出結(jié)論時用了什么樣的科學(xué)方法和手段；在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量，如何用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律。讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。

　　通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生記住牛頓第二定律的表達(dá)式；理解各物理量及公式的物理意義；了解以實驗為基礎(chǔ)，經(jīng)過測量、論證、歸納總結(jié)出結(jié)論并用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)物理規(guī)律的研究方法，使學(xué)生體會到物理規(guī)律的簡單美。

　　本節(jié)課的重點是成功地進(jìn)行了演示實驗和用電腦對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是本節(jié)課的核心，是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵。

　　二、教法和學(xué)法

　　本節(jié)課采用以電腦輔助演示實驗為主的，知識教學(xué)與科學(xué)方法教育相結(jié)合的“同步調(diào)控”模式。

　　按系統(tǒng)論的整體性功能原理，整體功能要大于各要素功能之和。物理的知識、方法、能力、科學(xué)態(tài)度等都是教學(xué)的要素，如果把這些要素有機(jī)地聯(lián)系起來，達(dá)到共同促進(jìn)的作用，則物理教學(xué)的效果會更好，更有利于提高學(xué)生的素質(zhì)?！巴秸{(diào)控”模式中，沒有單純地就方法講方法，而是將知識的學(xué)習(xí)，方法的掌握，能力的培養(yǎng)，實事求是的科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成有機(jī)地結(jié)合起來，就是基于系統(tǒng)的整體性功能原理考慮的。

　　再則，按教學(xué)論中教為主導(dǎo)，學(xué)為主體的原則，教師的任務(wù)是制訂目標(biāo)，組織教學(xué)活動，控制教學(xué)活動的進(jìn)程，并隨機(jī)應(yīng)變，排除障礙，并承認(rèn)和尊重學(xué)生的'主體地位。“同步調(diào)控”的模式既注意了教的作用，將教師置于“調(diào)控”地位。同時，更注意了學(xué)生的主體作用，有意識地設(shè)置教學(xué)活動的環(huán)境，讓學(xué)生參與實驗的設(shè)計，邊演示、邊提問，讓學(xué)生邊觀察、邊思考，再從實驗數(shù)據(jù)總結(jié)出結(jié)論，最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點處適當(dāng)放慢節(jié)奏，給學(xué)生充分的時間進(jìn)行思考和討論，如從a—m圖象，猜想a與m成反比，然后畫出a—1／m圖，得出正確的結(jié)論。讓學(xué)生在教學(xué)活動中學(xué)習(xí)知識，掌握科學(xué)方法，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)造力及實事求是的科學(xué)態(tài)度，以達(dá)到規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)和最佳效果。

　　三、教學(xué)程序

　　1、問題引入新課

　　光滑水平面上的物體受水平拉力作用而做加速運(yùn)動，引導(dǎo)學(xué)生分析物體的質(zhì)量，加速度，拉力三者之間的定性關(guān)系，鼓勵學(xué)生進(jìn)行猜測，它們成正比、成反比、不成比例等。然后指明本節(jié)課我們大家一起來探索得出三者之間的定量關(guān)系，從而導(dǎo)出課題——牛頓第二定律。這樣導(dǎo)入的用意是提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和參于探索的積極性。

　　2、設(shè)計實驗方案

　　在引入課題后，啟發(fā)學(xué)生思考：我們?nèi)绾蝸硌芯縁、m、a三者之間的關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生得出用實驗法先確定m，研究a與F的關(guān)系；再確定F，研究a與m的關(guān)系，最后得出三者的定量關(guān)系。由于教材（必修第一冊，人教版）中牛頓第二定律實驗不足（夾子很難同時夾住兩細(xì)線；由于線的彈力，小車要反沖后才能停下，實驗誤差大），我設(shè)計了用電腦輔助來探索a與F、m關(guān)系的實驗，如附圖。遮光片寬度L，通過光電門時間分別t1和t2，兩只光電門間距為s。當(dāng)滑塊通過光電門時，光電門產(chǎn)生一個脈沖，通過計時器中的三極管放大后，從計算機(jī)LPT口輸入，調(diào)用計算機(jī)定時中斷來計算時間，然后利用公式