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高中物理牛頓第二定律教案2 三維客觀知識與技能 1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式。 2.理解公式中各物理量的含義及相互關系。 3. 了解國際單位制中力的單位。 “牛頓”是如何定義的？ 4. 能夠運用牛頓第二定律的公式進行相關的計算、過程和方法 1. 通過總結上節課的實驗結論，我們可以總結出物體的加速度、質量和外力之間的關系它經歷。 ，然后總結了牛頓第二定律，體會了大師的做法和士氣。 2、培養學生的概括能力、分析推理能力、情感態度和價值觀。 1.滲透物理討論方法的教育。 2.通過實驗熟悉和總結物理。定律是討論物理學的重要方法。 3、通過牛頓第二定律的應用，讓我們深刻感受到科學源于生活、服務生活，激發學生學習物理的興趣。教學重點。牛頓第二定律特點及教學難點 1.牛頓第二定律的理解，2.理解當k=1，F=ma時，教具準備，多媒體課件，課時安排，1課教學流程【新課介紹】 ] 老師：用多媒體播放上節課做實驗的過程，喚起學生的記憶，激發學生的興趣，讓學生再次體驗勝利的喜悅，很快將課堂氣氛變成討論和辯論。物體加速度影響的原因。學生觀看并辯論上一課的實驗過程和測試結果。師：通過上節課的實驗，我們知道了當物體所受的力不變的情況下，物體的加速度與所受的力之間有什么關系？學生：當物體所受的力不變時，物體運動的加速度與其所受的力有關。師：當物體所受的力不變時，物體的加速度與其質量有什么關系？學生：當物體所受的力不變時，物體的加速度與物體的質量成反比。師：：當物體所受的力和質量都發生變化時，物體的加速度與其所受的力和質量之間有什么關系？ 【新課程教學】1.牛頓第二行規定律：通過前面第一課的實驗，我們再次證明了物體的加速度與物體所受的凈外力成正比，與物體的凈外力成反比。物體的質量。師：如何用數學公式表達上述結論？學生：a ∝ 老師：如何將上面的公式寫成方程？學生：我們需要引入比例常數ka=k 教師：我們可以將上式轉化為F=kma，并選擇合適的單位。上面的公式可以簡化。我們之前已經學過。在國際單位制中，中間力的單位是牛頓。事實上，牛頓的國際單位定義如下：當質量為1kg的物體獲得1m/s2的加速度時，其受到的總外力為1N，即1N=1kgm/s2。可以看出，如果每個量都采用SI單位的話，則k=1，F=ma。這就是牛頓第二定律的數學表達式。師：牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數量關系，還描述了它們的方向關系。結合上節課的實驗，他們的方向有什么關系？學生：質量 m 是一個沒有方向的標量。合力的方向與加速度的方向相同。師：對啊，牛頓第二定律怎樣用語言表達呢？學生：物體 物體的加速度與合力成正比，與物體的質量成反比。加速度的方向與合力的方向相同。師：加速度的方向始終與合外力的方向相同。我們說牛頓第二定律是各向同性的。 【論證與交流】（多媒體演示課件）物體靜止在光滑的水平面上。從某一時刻起，向右施加5N的恒定外力。如果物體的質量為5kg，求該物體的加速度。如果2s后去掉外力，物體的加速度是多??少？學生進步小組辯論 老師：請學生踴躍回答這個問題。學生：根據牛頓第二定律F=ma，可得a=，代入數據可得a=1m/s2,2s 當外力去掉后，物體所受的力為零，因此加速度也為零。由于此時物體已經有了速度，所以2s后物體將保持勻速直線運動的狀態。老師：學生剛才說2秒后物體就不再受到力的影響了。力，那么他說的對嗎？學生：不是，因為此時物體仍然受到重力和水平地面的支撐。師：那么這種情況下的加速度是多??少呢？學生：還是零，因為重力和支撐力的合力為零，所以牛頓第二定律中物體所受的力是物體所受的合力，而不是某個力。師：很好。以后我們一定會用牛頓第二定律來解決問題。注意這個問題，即利用物體上的合力來處理，【課堂訓練】討論a和F的關系，并推斷下列哪些說法不正確以及為什么，A.僅當物體是物體受到力的作用，有加速度B嗎？力是恒定的，加速度也是恒定的。 C、力隨時間變化，加速度也隨時間變化。 D、力停止作用，加速度也消失。答案：ABCD 教師評語：牛頓第二定律表達了瞬時力作用定律描述了力的瞬時作用是產生加速度。物體在某一時刻的加速度的大小和方向是由該物體在該時刻所受到的總外力的大小和方向決定的。人們總是希望，當物體受到的凈外力發生變化時，它的加速度也會立即發生變化。 F=ma 對于運動過程的每一時刻都成立。加速度和力是同一時刻的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失。這就是牛頓第二定律的瞬時性。師：根據牛頓第二定律，即使很小的力也能產生加速度。那么當我們用較小的力水平推動桌子時，為什么沒有推力呢？這與牛頓第二定律相沖突嗎？學生：不沖突，因為牛頓第二定律中的力是合力。師：如果一個物體受到多個力的共同作用，我們應該怎樣求該物體的加速度呢？學生：先求物體上的幾個力的合力，然后再求合力。加速度老師：好的，我們看下面的例子，多媒體顯示例子 【例1】物體在幾個力的共同作用下處于靜止狀態。現在讓其中一個向東的力F的值逐漸減小到零。然后逐漸恢復到原來的值（方向不變），則 A. 物體始終向西運動 B. 物體先向西運動，然后向東運動 C. 物體的加速度先增大后減小 D. 物體的速度對象先增大后減小。 1：物體向東受力逐漸減小。由于原來的合力為零，當向東的力逐漸減小時，合力應向西逐漸增大。物體的加速度增大，方向向西。當物體向東的力恢復到原來的值時，物體的合力又為零，加速度減小。因此，加速度的變化應先增大后減小。 2：物體的加速度先增大后減小，所以速度也應先增大后減小。 3：這種說法是錯誤的。雖然加速度有一個減小的過程，但在整個過程中加速度的方向始終與速度的方向相同，因此速度應該始終增大。直到加速度為零高中物理第二定律教案，老師：對，大家要注意，速度的變化和加速度的變化沒有直接的關系。只要加速度的方向和速度的方向相同，速度就總是增加。多媒體顯示示例 [示例2] 一輛有質量的汽車在筆直的道路上進行測試。當車速達到72km/h時，發動機關閉留學之路，20秒后停止。汽車受到的阻力有多大？當它重新啟動并加速時，牽引力為2000N。產生的加速度應該是多少？ （假設試運行時小車阻力不變） 學生辯論答：減速過程中物體的初速度為72km/h=20m/s，最終速度為零。根據a=，物體的加速度a=-1m/s2，方向向后，物體上的阻力f=ma=-1000N，物體重新啟動時，牽引力為2000N，所以加速度此時a2==1m/s2，方向是朝著小車運動的方向，除法：根據上面的學習過程，同學們辯論總結了應用牛頓第二定律時的一般步驟。學生： 1.確定討論對象。 2、分析物體的受力及運動情況，繪制所討論物體的受力分析圖。 3、求求合力，注意將各種物理量的單位與國際單位制統一。 4. 根據牛頓運動定律和運動學建立并求解方程。師：牛頓第二定律在高中物理的學習中占有重要的地位。希望同學們能夠理解牛頓第二定律，并能熟練運用它解決問題。 【課堂訓練】如圖4-3-1所示，物體以一定的初速度沿著斜坡向上滑動，滑到頂點后又回到斜坡底部。嘗試分析物體運動過程中加速度的變化。圖4-3-1分析：物體向上滑動的過程中，物體的運動受到重力和斜面摩擦力的影響。沿斜面的合力平行于斜面的向下方向。 ，所以物體運動的加速度方向與斜面平行，與物體運動的速度方向相反。物體減速直至速度減至零。在物體向下滑動的過程中，物體的運動還受到重力和斜面的影響。摩擦力作用，但摩擦力的方向平行于向上的斜坡，沿斜坡的合力仍平行于向下的斜坡，但合力的大小比向上滑動時要小，所以物體會平行于斜坡向下加速，且加速度的大小比向上滑動時小。由此可見，物體運動的加速度是由物體所受的外力決定的，而物體的速度不僅與受到的外力有關，還與物體運動時所處的狀態有關。它首先移動了。相關，【總結】本課我們學習了1.牛頓第二定律：F=ma，2.牛頓第二定律具有各向同性、瞬時性、同質性、獨立性，3.利用牛頓第二定律解決問題的一般方法，【作業】 教材第85頁問題與練習，【課外訓練】 1、假設一個雨滴從高空垂直落下，它所受到的空氣阻力f與其速度v成正比，則雨滴的運動為A。先加速后減速，最后靜止 B.先加速后勻速 C.先加速后減速直至速度恒定 D.加速度逐漸減小至零 2.下列說法中正確選項是 A. 物體所受的凈外力為零，物體的速度必定為零 B. 物體所受的總外力越大，物體的加速度和速度就越大。 C、物體速度的方向必須與物體所受到的總外力的方向相同。 D、物體加速度的方向必須與物體所受的總外力的方向相同。合外力的方向相同。 3、一個物體以5m/s的速度向東做勻速直線運動。從某一時刻開始高中物理第二定律教案，它受到向西方向恒定的3N外力的作用。若物體質量為5kg，求： 2s結束時物體的速度，
