3. 牛顿第二定律教学实录与评析

3.3

牛顿第二定律

教案

★新课标要求

（一）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。

（二）过程与方法

1、以实验为基础，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。

（三）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。

★教学重点

牛顿第二定律的理解，如瞬时性、矢量性。

★教学难点

牛顿第二定律的意义

★教学方法

1、复习回顾，创设情景，归纳总结；

2、通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。

★教学用具：

多媒体等

★教学过程

（一）引入新课

教师活动：提出问题让学生复习回顾：

l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？

学生活动：学生回顾思考讨论，物体的加速度与其所受的作用力、质量由定性到定量的关系。

教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？

学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律．

点评；通过多媒体演示及学生的讨论，复习回顾上节内容，激发学生的学习兴趣。培养学生发现问题、探究问题的能力。

（二）进行新课

教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题：

l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？

2、它的比例式如何表示？

3、各符号表示什么意思？

4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？

学生活动：学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识。

教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？

学生活动：学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

点评：培养学生发现一般规律的能力

教师活动：讨论a和F合的关系。

学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性

点评：牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。

教师活动：出示例题引导学生一起分析、解决。

例1：

如图所示，一个质量为2kg的物体静止在光滑的水平面上，受F1和F2的作用。其中F1=4N,F2=10N。（1）F1，F2共同作用，（2）先撤F1，（3）再撤F2，求这三种情况下的合力和加速度。

学生活动：学生在下面自己做，自己思考，让学生给出答案，引导学生得出加速度与合外力的关系。

教师点评：总结得出加速度与合外力之间的一一对应的瞬时性变化的规律。

例2：

一个物体的质量是2kg，仅受到互成120o角的两个力F1=10N和F2=10N的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？

学生活动：学生独立思考之后，请同学起来叙述自己的解题思路并给出答案。

教师评价：得出求物体合外力的方法——正交分解和平行四边形法则。

教师活动：继续提问——上例题中，该物体由静止开始做什么类型的运动？

你可以求出5s末的速度大小和5s内的位移吗？

引导学生运用牛顿第二定律将已知受力情况转而为求运动情况。

学生活动：学生在下面独立思考，给出答案

教师评价：牛顿第二定律是连接物体受力情况和运动情况的桥梁。

例3：

某质量为1100kg的汽车在平直的路面上试车，当达到108km/h的速度时，关闭发动机，经60s停下来，求汽车受到的阻力有多大？重新起步后，牵引力为2000N时，求产生的加速度有多大？（假设试车过程中汽车的阻力不变）

学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答．并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速度的常用方法。

点评：通过分析实例，培养学生进行数据分析，加深对规律的理解能力，加强物理与学生生活实践的联系。

（三）课堂总结、点评

教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。

牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。

学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。

点评：培养学生的概括和总结能力。

★课余作业

1、质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的，你怎样解释？

2、根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。

3、如何用动力学方法测物体的质量。

★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。