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2024學(xué)年高一上學(xué)期人教版中職物理通用類《1.5 牛頓第二定律》教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)內(nèi)容】
　　第一單元第5節(jié)第2課時：“牛頓第二定律”。
　　【教學(xué)目標】
　　1.掌握牛頓第二定律，理解國際單位制中力學(xué)的基本量和基本單位，能用牛頓第二定律的公式進行簡單的計算；了解牛頓第二定律的瞬時性、因果性、矢量性等。
　　2.通過牛頓第二定律及其數(shù)學(xué)表達式的探究過程，體會控制變量法及數(shù)學(xué)方法在物理研究中的作用。
　　3.通過推理過程培養(yǎng)學(xué)生實事求是，嚴謹細致的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識及合作意識。
　　【教學(xué)重點】
　　牛頓第二定律的公式。
　　【教學(xué)難點】
　　牛頓第二定律的理解及運用。
　　【教具準備】
　　PPT課件等。
　　【教學(xué)過程】
　　◆創(chuàng)設(shè)情景──引入課題
　　1．回顧牛頓第一定律的內(nèi)容，討論問題：怎樣讓物體產(chǎn)生加速度？加速度的大小與方向與哪些因素有關(guān)系？
　　2．交流評價，得出結(jié)論：
　　加速度的大小與力的大小、物體質(zhì)量大小有關(guān)系；加速度的方向與力的方向有關(guān)系。
　　◆合作探究──新課學(xué)習(xí)
　　一、加速度與力的關(guān)系
　　1．聯(lián)系“力是產(chǎn)生加速度的原因”及生產(chǎn)生活實例猜測加速度與力的關(guān)系：在物體質(zhì)量一定時，作用在物體上的力越大，產(chǎn)生的加速度越大。
　　2．科學(xué)家的實驗研究得出的結(jié)論：
　　在質(zhì)量相同的情況下，物體運動的加速度，與作用在物體上的力成正比。這一結(jié)論可用數(shù)學(xué)公式表示為
　　
　　公式的意思是：保持質(zhì)量不變時，加速度是力的正比例函數(shù)。
　　3．案例研究
　　例1 質(zhì)量為2kg的物體，從0時刻到10s末，受到100N的力，10s末到20s末力的大小變成了150N，則物體9s末的加速度大小與15s末的加速度大小之比為多少？
　　解析：由題意可知，運動中物體質(zhì)量不變，9s末、15s末所受的力大小分別為100N和150N，則兩時刻加速度的大小之比為：。
　　二、加速度和質(zhì)量的關(guān)系
　　1．聯(lián)系慣性的概念及生產(chǎn)生活實例猜測加速度與力的關(guān)系：
　　一定大小的力作用在質(zhì)量不同的物體上，產(chǎn)生不同大小的加速度，物體質(zhì)量越大，產(chǎn)生的加速度越小；物體質(zhì)量越小產(chǎn)生的加速度越大。
　　2．科學(xué)家的實驗探究結(jié)論：
　　在作用力相同時，物體的加速度與它的質(zhì)量成反比。這一結(jié)論可用公式表示為：
　　
　　在力保持不變的情況下，物體的加速度是質(zhì)量的反比例函數(shù)。
　　3．案例研究
　　例2 用同樣大小的力先后作用在質(zhì)量分別為4kg的物體A和質(zhì)量為8kg的物體B上，則兩物體運動的加速度的大小之比是多少？
　　解析：由于兩物體所受力的大小相同，由公式。
　　三、牛頓第二定律
　　1．研究加速度的方向與力的方向的關(guān)系：以勻加速、勻減速直線運動為例進行討論，得出結(jié)論：
　　加速度的方向與引起加速度的力的方向相同。也就是說，加速度的方向是由力的方向決定的。
　　2．綜合研究加速度大小與力的大小、物體質(zhì)量的關(guān)系：
　　物體的加速度與力的大小成正比，與它的質(zhì)量成反比。這一結(jié)論可用公式表示為：
　　或者，也可寫成等式：
　　3．對公式的討論：
　　（1）公式中k的取值：
　　與力、加速度、質(zhì)量的單位有關(guān)。若力的單位取N、加速度單位取m/s2，質(zhì)量的單位取kg，k的取值為1，此時公式為：
　　（2）力的單位牛頓（N）的意義：
　　使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度，所需的力就是1N。
　　（2）物體在幾個共點力共同作用下的加速度：
　　若物體同時受到幾個共點力的作用，公式中的F應(yīng)是幾個力的合力。
　　4．牛頓第二定律：
　　（1）內(nèi)容：物體的加速度，與物體所受的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。用公式表示就是：。
　　（2）討論：合力的大小與物體的質(zhì)量共同決定加速度的大小，合力的方向決定加速度的方向，牛頓第二定律反映的是加速度與力的因果關(guān)系、矢量關(guān)系。
　　公式中的合力與加速度對應(yīng)同一時刻，牛頓第二定律反映的是加速度與力的瞬時關(guān)系，某時刻合力變化加速度隨之變化，物體受力的同時產(chǎn)生加速度，合力消失加速度同時消失。
　　（3）牛頓第二定律建立的歷史意義：
　　徹底解決了力與運動的關(guān)系，是經(jīng)典物理學(xué)力學(xué)的核心規(guī)律，以此為支柱建立起了經(jīng)典力學(xué)體系。
　　（4）運用牛頓第二定律求解問題：
　　主要有兩類問題，一是已知受力情況：先求出物體所受外力的合力，再運用牛頓第二定律求出加速度，最后再運用運動學(xué)公式求出描述運動的物理量；二是根據(jù)物體運動中運動量的變化，運用運動學(xué)公式求出物體的加速度，再運用牛頓第二定律求出合力，最后根據(jù)物體的受力情況運用力的合成與分解的方法求出物體所受外力中的未知力。
　　5．案例研究
　　例3 教材第36頁：“例題1”。
　　四、力學(xué)單位制
　　1．學(xué)生閱讀教材“力學(xué)單位制”部分，思考討論問題：
　　（1）物理量的單位是怎樣得來的？
　　人為規(guī)定、運用物理公式計算導(dǎo)出。
　　（2）什么是基本單位？什么是導(dǎo)出單位？
　　人為規(guī)定的單位（只有幾個）。運用物理公式計算推導(dǎo)出的單位。
　　（3）單位制是怎樣組成的？
　　由基本單位和導(dǎo)出單位組成。
　　（4）在力學(xué)單位制中，人為規(guī)定了單位的幾個物理量（基本量）是哪些？規(guī)定的單位（基本單位）分別是什么？
　　2．交流評價：
　　在力學(xué)單位制中，選定長度、時間、質(zhì)量為基本量，規(guī)定他們的單位分別為（米）m、（千克）kg、（秒）s，組成了力學(xué)單位制的國際單位制。
　　3．國際單位制（SI）的意義：
　　國際通用，有助于國際科技交流。
　【布置作業(yè)】
　　1．復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容并完成教材第40頁“思考與練習(xí)”2、3。
　　2．預(yù)習(xí)“牛頓第三定律”
　　【板書設(shè)計】
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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