4.3牛顿第二定律教学设计(表格式)
文档属性
| 名称 | 4.3牛顿第二定律教学设计(表格式) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 197.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-26 22:15:44 | ||
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文档简介
4.3《牛顿第二定律》教学设计
课标要求：理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。知道国际单位制中力的单位。
活动建议：
根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
一、教材分析：
教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步总结出牛顿第二定律。在“力的单位”中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。
二、学情分析：
学生已经学习了牛顿第一定律，对力和运动的相互作用观有了初步的认识，并通过第二节课的实验，得出了当质量一 定时，加速度与力的关系，当力一定时，加速度与质量的关系，引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。
学生通过前段时间的学习，初步掌握了运动模型构建和受力分析方法，具备求合力的基本能力，对高中物理的建模有了一定的能力。
三、教学目标：
物理观念：
（1）能准确表述牛顿第二定律的内容；
（2）理解牛顿第二定律表达式的意义；
（3）知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
科学思维：
(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题；
(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma
科学探究：
（1）通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式；
（2）设计一种能显示加速度大小的装置。
科学态度与责任：
培养分析数据、从数据获取规律的能力，能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。
四、教学重难点
重点：（1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；
（2）会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算；
（3）理解牛顿第二定律的特点。
难点：本节教学难点是对牛顿第二定律的理解与应用。体会牛顿第二定律是运动与力之间关系的桥梁。
五、教学过程
教学内容及时间 教师的活动 学生的活动 设计意图
新课引入 播放几种交通工具的比赛视频，根据比赛结果引导分析原因。引导回忆牛顿第一定律内容，分析“运动状态改变”时力F的外因和m的内因。 1.观看视频内容，分析产生比赛结果的原因。2.回忆牛顿第一定律内容， 通过视频激发学生兴趣、用牛顿第一定律定性分析激发学生定量分析的求知欲，从而想到上次课实验探究的数据处理
回顾上节课实验结果 带领学生回顾上节课实验，通过计算机处理纸带，处理数据，分析结论，进一步寻找F、m、a三个物理量的关系 跟随老师回顾上节课学习内容。 承上启下，承接上节课内容继续教学。
对表达式进行推导并完成牛顿第二定律内容的文字描述 根据电子表格的讲解和图像的表达，引导学生得出从、到公式或者的变化牛顿第二定律内容：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。数学表达式： 跟随老师思路，独立进行思考。回答老师提问，学会总结。 通过分享、讨论，分析、点拨培养学生分析数据，从数据中获取规律的能力，帮助学生领会科学规律的准确性和严谨性
通过问答活动完成对力的单位定义学习 提出问题：假设你们都是科学家，来自于全世界各地方，能不能想办法把k去掉。“1N”定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2 的加速度的力叫做“一个单位的力”即：定义为1N。即1N=1kg·m/s2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F＝ma 独立思考、生生交流、师生互动 理解牛顿第二定律的数学表达式如何从F＝kma 变成F＝ma ，体会单位的产生过程
完成牛顿第二定律几个性质的理解 1.举例：一质量为m的物块静止在光滑水平面上，现给物块施加一个水平向右的恒力F，物块受力运动。2.对物块进行受力分析。①因果性②矢量性③独立性④同一性⑤瞬时性 跟随老师思路，回答老师提问，独立进行思考。 围绕一个例子，从不同角针对牛顿第二定律性质进行讨论、总结得出各种性质，加强对牛顿第二定律的理解
结合书中例题，讲解牛顿第二定律的常见应用：已知运动求受力和已知受力求运动。 讲解教材中例1例1.某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,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。总结：F代表受力情况，a是描述运动情况的重要物理量，牛顿第二定律表达式把力和运动联系起来，a成为了连接力和运动的桥梁。牛顿第二定律建立了一套完整的动力学模型。对确定的研究对象，已知运动情况，可以利用运动学公式求出a，再利用牛顿第二定律求出F合通过受力分析求力。 跟随老师思路，回答老师提问，独立进行思考，运算。 带领学生体会牛顿第二定律的实际应用，体会a的桥梁作用，更深入理解惯性与质量的关系。
结合书中例题，讲解牛顿第二定律的常见应用：已知受力求运动。 讲解教材中例2 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ ，求列车的加速度。应用：总结结果：（a=gtan θ）提出问题：提出加速度和角度的关系问题（抛出问题，引发思考）提出猜想：能否设计一种能显示加速度大小的装置展示装置，完善仪器提出问题：（问题升级，加深理解）能否用设计出来的实验装置去完成上一节实验探究？最后要强调关于本实验装置的几点说明 跟随老师思路，回答老师提问，独立进行思考，运算。 通过解决例题，引发学生会用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活，关注实际的态度。
本节内容小结 4.3 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： 3.对牛二的理解①因果性 ②矢量性 ③独立性 ④同一性 ⑤瞬时性 总结本节课收获 总结
作业布置 1.P98页习题2.查阅传感器相关知识，如何更有效的改进加速度显示装置 记录作业内容 课后巩固与拓展培养
板书设
运动情况
运动过程分析
受力情况
受力分析
课标要求：理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。知道国际单位制中力的单位。
活动建议：
根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
一、教材分析：
教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步总结出牛顿第二定律。在“力的单位”中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。
二、学情分析：
学生已经学习了牛顿第一定律，对力和运动的相互作用观有了初步的认识，并通过第二节课的实验，得出了当质量一 定时，加速度与力的关系，当力一定时，加速度与质量的关系，引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。
学生通过前段时间的学习，初步掌握了运动模型构建和受力分析方法，具备求合力的基本能力，对高中物理的建模有了一定的能力。
三、教学目标：
物理观念：
（1）能准确表述牛顿第二定律的内容；
（2）理解牛顿第二定律表达式的意义；
（3）知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
科学思维：
(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题；
(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma
科学探究：
（1）通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式；
（2）设计一种能显示加速度大小的装置。
科学态度与责任：
培养分析数据、从数据获取规律的能力，能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。
四、教学重难点
重点：（1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；
（2）会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算；
（3）理解牛顿第二定律的特点。
难点：本节教学难点是对牛顿第二定律的理解与应用。体会牛顿第二定律是运动与力之间关系的桥梁。
五、教学过程
教学内容及时间 教师的活动 学生的活动 设计意图
新课引入 播放几种交通工具的比赛视频，根据比赛结果引导分析原因。引导回忆牛顿第一定律内容，分析“运动状态改变”时力F的外因和m的内因。 1.观看视频内容，分析产生比赛结果的原因。2.回忆牛顿第一定律内容， 通过视频激发学生兴趣、用牛顿第一定律定性分析激发学生定量分析的求知欲，从而想到上次课实验探究的数据处理
回顾上节课实验结果 带领学生回顾上节课实验，通过计算机处理纸带，处理数据，分析结论，进一步寻找F、m、a三个物理量的关系 跟随老师回顾上节课学习内容。 承上启下，承接上节课内容继续教学。
对表达式进行推导并完成牛顿第二定律内容的文字描述 根据电子表格的讲解和图像的表达，引导学生得出从、到公式或者的变化牛顿第二定律内容：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。数学表达式： 跟随老师思路，独立进行思考。回答老师提问，学会总结。 通过分享、讨论，分析、点拨培养学生分析数据，从数据中获取规律的能力，帮助学生领会科学规律的准确性和严谨性
通过问答活动完成对力的单位定义学习 提出问题：假设你们都是科学家，来自于全世界各地方，能不能想办法把k去掉。“1N”定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2 的加速度的力叫做“一个单位的力”即：定义为1N。即1N=1kg·m/s2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F＝ma 独立思考、生生交流、师生互动 理解牛顿第二定律的数学表达式如何从F＝kma 变成F＝ma ，体会单位的产生过程
完成牛顿第二定律几个性质的理解 1.举例：一质量为m的物块静止在光滑水平面上，现给物块施加一个水平向右的恒力F，物块受力运动。2.对物块进行受力分析。①因果性②矢量性③独立性④同一性⑤瞬时性 跟随老师思路，回答老师提问，独立进行思考。 围绕一个例子，从不同角针对牛顿第二定律性质进行讨论、总结得出各种性质，加强对牛顿第二定律的理解
结合书中例题，讲解牛顿第二定律的常见应用：已知运动求受力和已知受力求运动。 讲解教材中例1例1.某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,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。总结：F代表受力情况，a是描述运动情况的重要物理量，牛顿第二定律表达式把力和运动联系起来，a成为了连接力和运动的桥梁。牛顿第二定律建立了一套完整的动力学模型。对确定的研究对象，已知运动情况，可以利用运动学公式求出a，再利用牛顿第二定律求出F合通过受力分析求力。 跟随老师思路，回答老师提问，独立进行思考，运算。 带领学生体会牛顿第二定律的实际应用，体会a的桥梁作用，更深入理解惯性与质量的关系。
结合书中例题，讲解牛顿第二定律的常见应用：已知受力求运动。 讲解教材中例2 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ ，求列车的加速度。应用：总结结果：（a=gtan θ）提出问题：提出加速度和角度的关系问题（抛出问题，引发思考）提出猜想：能否设计一种能显示加速度大小的装置展示装置，完善仪器提出问题：（问题升级，加深理解）能否用设计出来的实验装置去完成上一节实验探究？最后要强调关于本实验装置的几点说明 跟随老师思路，回答老师提问，独立进行思考，运算。 通过解决例题，引发学生会用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活，关注实际的态度。
本节内容小结 4.3 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： 3.对牛二的理解①因果性 ②矢量性 ③独立性 ④同一性 ⑤瞬时性 总结本节课收获 总结
作业布置 1.P98页习题2.查阅传感器相关知识，如何更有效的改进加速度显示装置 记录作业内容 课后巩固与拓展培养
板书设
运动情况
运动过程分析
受力情况
受力分析