3. 牛顿第二定律获奖说课稿

牛顿第二定律

教材分析: 牛顿第二定律是人教版高一物理教材第一册第三章第三节内容。牛顿第二定律具体得定量的回答了加速度与力、质量的关系，是学习动量观点和动能观点的基础。将深刻的影响着学生对整个高中物理的学习。它是整个中学物理内容的基础。本课例尝试运用任务驱动教学方式，将现代教育技术与物理课教学有机整合，充分调动学生探究学习的主动性，培养学生应用现代信息技术探究和处理物理问题的能力。

教学目标: 知识与技能

（1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；

（2）理解公式中各物理量的意义及相互关系；

（3）知道在国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的；

（4）会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

过程与方法

（1）通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律

（1）通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律；

（2）培养学生的概括能力和分析推理能力。

情感态度与价值观

（1）.渗透物理学研究方法的教育.；

（2）认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法；

（3）通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣。

教学重点: （1）牛顿第二定律的特性；

（2）运用牛顿第二定律解决简单问题问题。

教学难点: （1）牛顿第二定律的瞬时性、因果性的理解.；

（2）牛顿第二定律的应用。

教学方法: 探究法、讲授法、讨论法、练习法

课时安排：1课时+1课时（练习）

教学过程设计: 一、引入新课

【问题引入】在上一节实验的基础上，你能得出加速度与物体所受到的合外力、质量的定量关系吗？

【学生交流】通过上节实验我们得到下表中的内容

m一定时，a与F成正比

F

一定时，a与1/m成正比

a∝F

上面两式整理得F=kma

二、新课教学

1、牛顿第二定律

a∝1/m （1）内容：物体的加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 k是比例系数

（2）表达式：aF→Fma→Fkma

F指物体所受的合力

m m指的是物体的质量

在Fkma这个表达式中，比例系数k的选取是任意的，如果选取k=1，那么

牛顿第二定律得表达式→Fma

（3）力的单位

当质量为m=1kg的物体，在某力的作用下它获得的加速度a=1m/s时, Fma1kg1m/s21kgm/s2，我就把这个力叫一个单位的力。即：1N1kgm/s2质量为21kg的物体产生1m/s的加速度的力，叫做1牛顿。

（4）比例系数k的含义

由Fkma可知，kF/ma，因此k在树枝上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小。K由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位k值不同，在国际单位制中，k=1. 利用Fma计算时，各量必须用国际单位制中的单位。

二、牛顿第二定律得四性

【问题探究】

怎样利用牛顿运动定律处理瞬时性变化问题？

【情景引入】

一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度。小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化图象如图3-1所示，图中Oa段和cd段为直线。根据此图象可知小孩的运动过程。

从图3-1中可看出，蹦床对小孩的作用力在不断变化，根据牛顿第二定律可知小孩的加速度也随之变化，这种现象体现了牛顿第二定律的瞬时性。

根据F=ma知，加速度与物体受到的合力成正比，方向永远相同。

瞬时性：a与F是瞬时对应关系，即同事产生、同时变化、同时消失，保持一一对应关系。

矢量性：F合ma是一个矢量式。力和加速度是矢量，物体的加速度的方向由物体所受合外力的方向决定。F合产生的a是物体的和加速度，x方向的合力产生x方向的加速度，y方向2

的合力产生y方向的加速度。矢量式具有分量式：Fxmax，Fymay

同一性：F合ma，各量属于同一物体的，即研究对象的同一性；

相对性：公式中的

a是相对地面的（或惯性系的）而不是相对运动状态发生变化的参考系的（或非惯性系的）。

三、应用牛顿第二定律解决简单问题

【问题探究】怎样利用牛顿第二定律解决简单问题？

【课堂训练】某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到126km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。

【分析】

（1）关闭发动机后，汽车在阻力作用下做匀减速运动，根据牛顿第二定律及运动学基本公式即可求解阻力；

（2）重新起步时根据牛顿第二定律求解加速度．

【思路点拨】

【课堂训练】光滑水平桌面上有一个物体,质量是2kg,受到互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用，两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多大? 【分析】

根据平行四边形定则求出合力的大小，结合牛顿第二定律求出物体的加速度．

【思路点拨】

运用牛顿第二定律，并结合力的正交分解法解题

⑴正交分解法是把—个矢量分解在两个互相垂的坐标轴上的方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算。

表示方法: Fx=Fx1 +Fx2 +Fx3+…=max Fy =Fy1 +Fy2+Fy3+…=may

（2）为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定工轴正方向有两种方法：

①分解力而不分解加速度。通常以加速度a的方向为x轴正方向，把力分解到坐标轴上，分

别求合力:Fx=ma,Fy=0. ②分解加速度而不分解力。若力太多，比较烦琐，可根据物体受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a,得ax和ay,根据牛顿第二定律得方程组Fx=max, Fy=may. 【课后训练】

一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求物体的加速度.若2 s后撤去外力，物体的加速度是多少？物体2 s后的运动情况如何？

【课后训练】如图所示，一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端.试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况

教学反思：