高一物理4.3牛顿第二定律教案新人教版

高中物理高一物理《牛顿第二定律》教案、教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

1. 理解牛顿第二定律的表述，掌握其数学表达式及物理意义。

- 了解力、质量、加速度之间的关系。

- 掌握牛顿第二定律的数学表达式 F=ma，理解各物理量的含义。

2. 学会运用牛顿第二定律解决实际问题。

- 能够根据已知条件，运用牛顿第二定律计算出未知力或加速度。

- 能够运用牛顿第二定律分析物体在受到多个力作用时的运动状态。

3. 了解牛顿第二定律在实际生活中的应用。

- 掌握牛顿第二定律在交通工具、体育运动等方面的应用。

- 能够举例说明牛顿第二定律在实际生活中的重要性。

（二）过程与方法

在本章节的学习过程中，学生将运用以下过程与方法：

1. 观察与实验。

- 通过实验观察物体在受到不同力作用时的加速度变化，探讨力与加速度之间的关系。

- 设计实验方案，验证牛顿第二定律。

2. 理论学习与讨论。

- 阅读教材，理解牛顿第二定律的表述及数学表达式。

- 结合实际例子，讨论牛顿第二定律的应用及意义。

3. 解决问题与拓展。

- 运用牛顿第二定律解决实际问题，培养解决问题的能力。

- 探讨牛顿第二定律在科技发展、日常生活等方面的作用，拓展知识视野。

（三）情感态度与价值观

1. 养成科学探究的精神。

- 培养学生对物理现象的好奇心，激发学习兴趣。

- 鼓励学生勇于提出问题，积极探讨，形成科学探究的习惯。

2. 树立正确的价值观。

- 认识到牛顿第二定律在科技发展中的重要性，增强社会责任感。

- 通过学习牛顿第二定律，认识到自然规律的可预测性和可利用性，培养尊重自然、珍惜资源的意识。

3. 培养团队协作能力。

- 在实验、讨论等教学活动中，学会与他人合作，共同解决问题。

- 学会倾听他人意见，尊重他人观点，形成良好的团队协作精神。

二、学情分析

针对高中物理高一学生，他们在学习牛顿第二定律之前，已经掌握了力学基础知识，如力的概念、作用力和反作用力等。此外，学生对加速度、速度等物理量的变化关系有了一定的了解。但在实际运用牛顿第二定律解决问题时，可能还存在以下问题：

第四章牛顿运动定律

第四节牛顿第二定律

一、教学目标

1、知识与技能：

1．理解牛顿第二定律的内容、知道表达式的确切含义．

2．知道牛顿第二定律如何简化，如何确定K值。

3．初步学会应用牛顿第二定律进行计算。

2、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。

2．培养学生的概括能力、分析能力和判断推理能力．

3、情感态度与价值观：

1．渗透物理学研究方法的教育----实验、归纳、总结．

2．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．

二、教材分析

1、 本节课的地位和作用：

（1）牛顿第二定律是动力学的核心规律，是高一教材的重点和中心内容，在高中物理力学部分占有很重要的地位，因而理解牛顿第二定律就显得特别关键。

本节内容是在前一节实验基础上得出加速度和力、质量三者间的关系，然后为解决比例系数而得出力的单位问题，而后再辅之于例题。这样处理，知识点过渡自然。一方面，为应用牛顿第二定律打下基础，另一方面体现了知识服务于生活的精神。

（2）与旧教材相比，把实验独立出来了，可以大大缓解本节课的压力；而例题中，加进了方法分析，突出体现了能力的培养。

2、本节课教学重点与难点：

重点：牛顿第二定律的特点

难点：（1）牛顿第二定律四性的理解及力、速度、速度变化、加速度间的关系

（2）正交分解法的灵活应用。 三、 教学思路与方法

本节课教学思路：

1、由学生回忆上节课的探究结论（F、m、a的关系）

2、探究结论如何用数学表达式表示a ∝ F/m ,F = kma

3、探究最简单的表达式F=ma

4、通过各种探究、理解牛顿第二定律

5、探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法。

本节课的教学方法有：探究、讲授、讨论、练习。

四、 教学建议

1．在理解牛顿第二定律的确切含义时，要正确处理好学生的一个难点---力、速度、速度的变化量、加速度几者之间的关系；总结归纳出牛顿第二定律的四性（矢量性、瞬时性、因果性、同体性）。

牛顿第二定律

一、教学目标

1.物理观念

(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。

2.科学思维

学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。

3.科学探究

通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。

4.科学态度与责任

培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重难点

教学重点：牛顿第二定律的实验过程。

教学难点：理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。

三、教学分析

1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。

2.定义力的单位"牛顿"使得k=1,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。 3.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,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。

四、教学过程

活动1【导入】引入

通过分析学生实验数据引入新课

活动2【导入】新课进行

一.牛顿第二定律:

(1)内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

(2)表达式:

1N定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫做1N。

(3)对牛顿第二定律的理解

1.因果性:力是产生加速度的原因。

2.矢量性:加速度a的方向与合外力F合方向相同。

3.瞬时性:a与F合同时产生,同时消失,同时变化

3.牛顿第二定律

一、知识结构

二、教学目标

1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.

2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.

3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题

三、新知全解

知识点一 牛顿第二定律

1．内容：物体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．

2．表达式：

(1)比例式：F＝kma，式中k是比例系数，F是物体所受的合外力．

(2)国际单位制中：F＝ma.

思考

由牛顿第二定律可知无论怎样小的力都可以产生加速度，可是如图所示，小强和小红一起拉车子，无论怎么用力也没拉动，这跟牛顿第二定律矛盾吗？应该怎样解释这个现象？

提示：这跟牛顿第二定律不矛盾．物体受多个力作用时，牛顿第二定律中的力F指的是物体所受的合力．

牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力．如：

竖直方向上，小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0，水平方向上小车受到的合力F合＝20 N，则小车的加速度由合力20 N来决定，方向沿力F1的方向．

知识点二 力的单位

1．国际单位：牛顿，简称牛，符号为N. 2．“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝1_kg·m/s2.

3．比例系数k的意义：

(1)在F＝kma中，k的选取与F、m、a的单位有关．

(2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的数学表达式为F＝ma，式中F、m、a的单位分别为N、kg、m/s2.

四、核心知识汇总

核心一 对牛顿第二定律的理解

1．表达式F＝ma的理解：

(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位．

(2)F的含义：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F是某个力时，加速度a是该力产生的加速度．

2．牛顿第二定律的六大特征

同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的