牛顿第二定律说课稿马丽丽.ppt

4.3 牛顿第二定律,高青一中 马丽丽,突出重点 建模用模,学情分析,三维目标,教学重、难点,牛顿第二定律是动力学的核心内容是牛顿第一定律的延续，是整个动力学理论的核心规律，也是本章的重点和中心内容。牛顿第二定律是整个力学部分的重点内容，甚至是整个高中的重点。将深刻的影响着学生对整个高中物理的学习，犹如高楼大厦之地基！,1.能准确表述牛顿第二定律；2能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F=kma变成F=ma3.能够深入理解牛顿第二定律，体会牛顿第二定律连接运动和力的桥梁作用。,通过对牛顿第二定律的理解，初步体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值；,教学目标,知识和技能,过程和方法,情感态度和价值观,1.以上节课实验为基础，归纳得到物体的加速度与力、质量的关系，进而总结得到牛顿第二定律，培养学生概括能力和分析推理能力。2.能从生活中的常见现象中抽象出模型利用牛顿第二定律加以解释。,学生已经掌握了运动学知识、以受力分析为核心的基本力学知识和牛顿运动第一定律,已定性地了解加速度、力、质量的关系。学生很自然地就存在这样的疑问“加速度、力、质量是不是有具体的数量关系?”并急于得到解答，学生的求知欲变得很强烈。,能力基础,高一学生的抽象思维能力不强，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学的推理能力较弱。但学生学习积极主动，有较强的好奇心和求知欲，敢于坚持正确的观点，勇于修正错误，喜欢和同龄人在一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神,学生受已有的经验和思维的影响，在牛顿第二定律的理解上可能存在困难，牛顿第二定律是什么？该怎么理解？K=1是否带有随意性？,在教学过程中要为学生提供足够的感性材料，贴近生活设置问题，以丰富学生的物理表象。以学生的兴趣为平台，多让学生自行探索，亲自动手设计实验，激发学生的物理学习兴趣。,设疑引导,讲授教学,追问剖解,协作学习,讨论交流,积极评价,创设情景，引入新知,理论探究，获得新知,分析讨论，理解新知,实践应用，运用新知,环节一：创设情景 引入新知,生活提炼,真空实验室里拍摄的羽毛和苹果同时开始下落的频闪照片。质量不同，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?,设计意图：从现象引入，激发学生学习兴趣，培养学生观察、分析能力，引导学生从已学知识入手，回忆加速度与力、质量的关系，引入新课。,环节二：理论探究，获得新知,a F,F ma,正比于,k 为比例系数,1.推导：牛顿第二定律的数学表达式：,牛顿第二定律文字表述：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。,一、牛顿第二定律,规定1N力的定义：使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即N=1kg.m/s2，则 k=1,设计意图：突出力的单位“1牛顿”的物理意义，为后面学习单位制做准备，也让学生知道 k=1是不是任意的。,可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，牛顿第二定律可简化为：,Fma,2.力的单位,3.内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟作用力的方向相同,F=ma,4.公式:,质点的合力,质量,加速度,学生判断关于正反比几种常见说法正误,环节三：分析讨论 理解新知,5、理解:,(1)同体性:a、F、m对应于同一物体,牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗?,5.理解:,（1）手抱着篮球由静止加速时，加速度取决于什么？（2）试着画出脱手瞬间篮球的受力和加速度。（3）加速度与合外力是瞬时对应的吗？加速度方向与合外力方向一致吗？,(2)同时性:a由F决定，a与F是瞬时对应关系，随合力的变化而变化,总是同生同灭同变化。,情景一：投篮球这瞬间动作,理解:,情景二：两个人对拉质量为m的小车，两人拉力分别为。若，小车的合力为多少？加速度a由什么力来决定？沿什么方向？若，结果又如何呢？,F和a都是矢量,牛顿第二定律F=ma是一个矢量式,它反映了加速度方向始终跟合力方向相同,易错点：认为加速度方向决定于速度方向,(3)矢量性:a与F 的方向总是相同,易错点：认为加速度方向决定于速度方向,力、加速度、速度和速度的变化量几者之间的关系是学生学习的难点，生活中的直觉又一次对学习物理起了干扰，认为作用力大，速度一定大，作用力小，速度一定小；作用力如果减小，物体的速度一定也在减小。所以设置了以下情景帮助学生认识这些概念之间的联系和区别。,例如：汽车启动时，要用较大的牵引力，这时加速度很大，但速度并不大；而起动之后，开车人就要换挡，减小牵引力，这时加速度减小，而速度很大。加速度的大小取决于合力，而速度的大小除了取决于初速度还取决于加速时间。,设计意图：学生刚学习一个新知识，他们急于知道自己的掌握情况，设计这个问题正可以使学生知道自己的盲点，并能使教师更好地知道学生的掌握情况。再者，从生活中的常见现象中抽象出模型利用牛顿第二定律加以解释，有利于学生建立物理模型的思想。,讨论交流,不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力,(3)矢量性:a与F 的方向总是相同,(2)同时性:a由F、m共同决定，a与F总是同生同灭同变化,(4)统一性:统一用国际制的单位,(1)同体性:F、m、a对应于同一物体,理解:,静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是()A、物体立即获得加速度和速度B、物体立即获得加速度，但速度仍为零C、物体立即获得速度，但加速度仍为零D、加速度方向与水平拉力方向一致,BD,练习,环节四：解决问题，运用新知,例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/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。,汽车重新加速时的受力情况,汽车减速时受力情况,二、应用,解(1)汽车在减速过程:Vo=100kmh27.8 ms，V=0，t=70s根据 a(v-vo)/t 得:加速度为a1 0.397 ms2,方向向后.根据牛顿第二定律得:受到的阻力 fma1437N,方向向后.,(2)汽车重新启动时:牵引力为F=2 000N，根据牛顿第二定律得:加速度为 a2=(F f)/m1.42 ms2 方向向前.,例题1选取的是从物体的运动状态确定受力，以及从受力情况确定物体的运动状态的问题。这是将运动学与动力学相结合的典型问题,可以渗透加速度在解决问题中的桥梁作用。因此，要引导学生重视题目的分析过程，由于过程较多，可以对受力分析、正交分解要求稍低一点，不用的方向可以不用列方程，用到时再列。同时，注意理解运算过程中力或加速度的正、负号的含义。,此题，若把水平力改为倾斜力，确实是一个好题，里边的陷阱对初学者，一般都会掉进去，难度也明显加大，N的变化学生很容易忘记，所以可以再学生基础扎实以后，再给出这个题训练。,用牛顿第二定律解题的一般步骤,1、确定研究对象,2、分析受力、运动情况，画出受力分析图,3、选加速度的方向为某一坐标轴的正方向，求合力,4、根据牛顿运动定律和运动学公式建立方程并求解,注意:各量统一用国际单位制的单位.,建模,例2：一个物体，质量是4，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？,例题2提供的是一个完全抽象的动力学问题。应该说物理学研究问题首先就是对实际问题加以抽象。本题选取的是上作用在物体上的两个力，求物体的加速度问题。目的是让学生理解这个加速度是由作用在物体上的合力产生的。解决这个具体问题还要训练学生学会怎样建立坐标系，如何恰当地选择坐标轴的方向能够使问题简化等。也可根据平行四边形定则求出合力，然后再根据牛顿第二定律解出运动物体的加速度值。另外，同时应明确说明，对于力、加速度等矢量的描述，既要有大小，又要指明方向。,确定研究对象及过程,受力分析运动分析,列动力学方程联立求解,牛顿第二定律解题的一般步骤,关键点,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?,前呼后应,由牛顿第二定律，解释为什么质量不同的物体加速度却相同,牛顿第二定律,矢量性同时性对向性同体性,物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。,内容：,理解 a与F的关系,牛顿第二定律,板 书 设 计,m一定 Fa,F一定 a 1/m,F=kma,表达式：F=ma F 单位：牛顿,应用,设计意图：板书调理的呈现教学流程和教学思路，同时突出重点内容，尽量让学生在看到板书时能体会到清晰的课堂思路。,课堂小结,（1）这节课我们得到的结论是什么？（2）这节课给你感觉印象最深的是什么？,设计意图：让学生把凌乱疏散的知识加以梳理、系统，从而形成明确的知识点。,作业设置,设置作业超市（ABC）三个难度的试题让学生自己选择。同时设计一个趣味性的共同探究题目，给有兴趣的同学课后思考钻研。,设计意图：分层设计作业，可以适应各个层次学生学习的需要，有利于各层次学生通过作业练习在自己的“最近发展区”得到充分发展，避免不分对象的“一刀切”的弊端。,A级,1.一个物体受到=4N的力,产生=2 的加速度,要使它产生=6 的加速度,需要施加多大的力?,A级,2.下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是：（）A、由Fma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；B、由mFa可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C、由aFm可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；D、由mFa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。,B级,3.质量为2.0 t 的汽车以10 m/s 的速度行驶，在关闭发动机 5 s 内停下来，求汽车所受的阻力。,解：以汽车运动方向为正方向，由加速度公式得,根据牛顿第二定律，汽车受到的阻力为,B级,4.质量m=5Kg的物体放在水平面上，受到与水平方向成=角斜向右上方拉力=10N作用,恰能在水平面上匀速运动.求当物体受到与水平方向成=角斜向右上方拉力=20N作用时的加速度。,解：如图1，物体做匀速运动由平衡条件：,由（1）（2）（3）式解得：,C级,代入数据：得,如图2，由牛顿第二定律：由平衡条件：,由（4）（）（6）式解得：代入数据：得,设计意图：加深对牛顿第二定律的理解，培养学生分析、解决问题的能力。体现出了牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁，也体现了建立物理模型的思想。,效果分析,牛顿第二定律内容及表达式形式学生容易掌握，但是对牛顿第二定律的矢量性、瞬时性总是容易受到直观、感性的干扰,教师通过充满认知冲突的典型情景，让学生的感性认识与理性判断相冲突，在冲突中深化对牛顿第二定律的理解,学生第一次接触动力学习题，缺乏清晰的解题思想和明确的解题思路，教师通过细致、小步式引导,教 学 反 思,收获：大胆的让学生运用课堂上介绍的方法去进行学习活动，让学生利用创造学的“集体思考法”，努力使学生成为知识的“发现者”，课堂教学的主人。同时，将教学活动变成了学生的一种创造活动，培养了学生的创造思维，创造力，达到培养学生能力的目的。重点的突出、难点的突破方法：通过定律的辨析和有针对性的练习进行的，当然另外还需在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解；使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，并着实应用到生活中去解决问题，避免学生将活的规律变成死的公式。,Thank You!,谢谢您的指导！不当欠缺之处恳请各位领导、老师多提宝贵意见!,