2021-2022学年高一上学期人教版中职物理通用类 1.5 牛顿第二定律 教学设计

2021-2022学年高一上学期人教版中职物理通用类《1.5 牛顿第二定律》教学设计 【教学内容】 第一单元第5节：“牛顿第二定律”。 【教学目标】 1.掌握牛顿第二定律，理解国际单位制中力学的基本量和基本单位，能用牛顿第二定律的公式进行简单的计算；了解牛顿第二定律的瞬时性、因果性、矢量性等。 2.通过牛顿第二定律及其数学表达式的探究过程，体会控制变量法及数学方法在物理研究中的作用。 3.通过推理过程培养学生实事求是，严谨细致的科学态度，培养学生的探究意识及合作意识。 【教学重点】 牛顿第二定律的公式。 【教学难点】 牛顿第二定律的理解及运用。 【教具准备】 PPT课件等。 【教学过程】 ◆创设情景———引入课题 1．回顾牛顿第一定律的内容，讨论问题：怎样让物体产生加速度？加速度的大小与方向与哪些因素有关系？ 2．交流评价，得出结论： 加速度的大小与力的大小、物体质量大小有关系；加速度的方向与力的方向有关系。 ◆合作探究———新课学习 一、加速度与力的关系 1．联系“力是产生加速度的原因”及生产生活实例猜测加速度与力的关系：在物体质量一定时，作用在物体上的力越大，产生的加速度越大。 2．科学家的实验研究得出的结论： 在质量相同的情况下，物体运动的加速度，与作用在物体上的力成正比。这一结论可用数学公式表示为 公式的意思是：保持质量不变时，加速度是力的正比例函数。 3．案例研究 例1 质量为2kg的物体，从0时刻到10s末，受到100N的力，10s末到20s末力的大小变成了150N，则物体9s末的加速度大小与15s末的加速度大小之比为多少？ 解析：由题意可知，运动中物体质量不变，9s末、15s末所受的力大小分别为100N和150N，则两时刻加速度的大小之比为： 二、加速度和质量的关系 1．联系惯性的概念及生产生活实例猜测加速度与力的关系： 一定大小的力作用在质量不同的物体上，产生不同大小的加速度，物体质量越大，产生的加速度越小；物体质量越小产生的加速度越大。 2．科学家的实验探究结论： 在作用力相同时，物体的加速度与它的质量成反比。这一结论可用公式表示为： 在力保持不变的情况下，物体的加速度是质量的反比例函数。 3．案例研究 例2 用同样大小的力先后作用在质量分别为4kg的物体A和质量为8kg的物体B上，则两物体运动的加速度的大小之比是多少？ 解析：由于两物体所受力的大小相同，由公式。 三、牛顿第二定律 1．研究加速度的方向与力的方向的关系：以匀加速、匀减速直线运动为例进行讨论，得出结论： 加速度的方向与引起加速度的力的方向相同。也就是说，加速度的方向是由力的方向决定的。 2．综合研究加速度大小与力的大小、物体质量的关系： 物体的加速度与力的大小成正比，与它的质量成反比。这一结论可用公式表示为： 或者，也可写成等式： 3．对公式的讨论： （1）公式中k的取值： 与力、加速度、质量的单位有关。若力的单位取N、加速度单位取m/s2，质量的单位取kg，k的取值为1，此时公式为： （2）力的单位牛顿（N）的意义： 使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度，所需的力就是1N。 （2）物体在几个共点力共同作用下的加速度： 若物体同时受到几个共点力的作用，公式中的F应是几个力的合力。 4．牛顿第二定律： （1）内容：物体的加速度，与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。用公式表示就是：。 （2）讨论：合力的大小与物体的质量共同决定加速度的大小，合力的方向决定加速度的方向，牛顿第二定律反映的是加速度与力的因果关系、矢量关系。 公式中的合力与加速度对应同一时刻，牛顿第二定律反映的是加速度与力的瞬时关系，某时刻合力变化加速度随之变化，物体受力的同时产生加速度，合力消失加速度同时消失。 （3）牛 ... ...