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高中物理牛顿第二定律教案

时间：2024-04-20 06:53:57 教案我要投稿

高中物理牛顿第二定律教案推荐度：
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高中物理牛顿第二定律教案

　　作为一名默默奉献的教育工作者，往往需要进行教案编写工作，教案是备课向课堂教学转化的关节点。教案要怎么写呢？下面是小编收集整理的高中物理牛顿第二定律教案，仅供参考，大家一起来看看吧。

高中物理牛顿第二定律教案

高中物理牛顿第二定律教案1

　　【教材地位与作用】

　　本节内容是在上节实验课程“探究加速度、质量与力的关系”的基础上进行知识的探究和总结，在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容。

　　【学情分析】

　　在学习这一节内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；会分析物体的受力；通过上一节探究加速度与力、质量的关系，知道了加速度与力、质量的关系。这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，是解决力学问题的重要工具，应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解，全面掌握。

　　【教学目标】

　　1、知识目标

　　（1）理解加速度与力和质量间的关系。

　　（2）理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。

　　（3）能运用牛顿第二定律解答有关问题。

　　2、能力目标

　　培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。

　　3、德育目标

　　（1）渗透物理学研究方法的教育。

　　（2）认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

　　（3）培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。

　　【教学重点】

　　理解牛顿第二定律

　　【教学难点】

　　牛顿第二定律的应用

　　【教学策略】

　　回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。

　　【教学流程图】

　　【教学过程设计】

　　教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】

　　回忆上节课探究的a与F、m关系。向学生提问：回忆上节实验探究课内容，控制变量法的应用？我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系吗？回忆上节课知识，集体回答。回忆上节课探究的a与F、m关系。【创设情景、导入新课】

　　问题1、神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞？

　　问题2、赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化？引导学生思考2个问题。

　　进一步引导学生思考：赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样？这一设计是为什么？同学间分组讨论、各小组派代表回答问题。通过这个问题，学生容易联想到质量越小，运动状态越容易改变，所以加速度和物体质量、合外力有关。【新课过程】

　　牛顿第二定律：

　　1、内容：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

　　2、公式：F=ma？

　　设问：力的国际单位是什么？它是如何规定的呢？构建物理模型，提出关注的细节。

　　讲解：K是比例常数，那k应该是多少呢？

　　教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力的国际单位是1N=1kg、m/s2。学生分组讨论分析。

　　学生自己总结后作答，不完整的地方由其他同学补充。通过上节探究的a与F、m关系，运用实验数据总结规律，培养学生独立思考的能力和尊重物理事实的`精神

　　3、对该定律的特性进行说明，这样学生对牛顿第二定律才会有进一步认识。

　　六大特性：

　　①因果性（力是产生加速度的原因），= 2 GB3

　　②矢量性（a、F都是矢量，a的方向由F决定，力的分解和合成遵循平行四边形法则），= 3 GB3

　　③瞬时性（合外力消失，即a消失），= 4 GB3

　　④相对性（牛顿第二定律只适用于惯性系），= 5 GB3

　　⑤独立性（物体的各个力都能产生独立的，= 6 GB3

　　⑥同一性（a与F与同一物体某一状态相对立）。提问：牛顿第二定律有哪些特性？

　　在相对理解牛顿第二定律的基础上，对表达式F=ma的六大性质结合形象例子进行探讨。

　　根据学生的提出的相关特性的疑问举例说明。学生讨论，尝试并且回答老师提出的特性。

　　学生在学习过程中会提出相关特性的疑问。对牛顿第二定律的特性进行探究，能够加深学生对牛顿第二定律本质上的理解，使前面所学知识连贯起来，这对牛顿定律的解题或是实际运用过程中有很大的帮助。

　　4、做题需要方法，按照一般的做题思路，授予学生解题步骤。

　　①确定研究对象；

　　②对研究对象进行正确的受力分析或是运动情况进行分析；

　　③根据公式并结合题给条件（注意发现挖掘隐含条件）解出所求的物理量。

　　例题：一个物体，质量是2 kg，受到互成120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大？

　　课堂训练P104习题1、2、3老师提出问题，引导学生得出解题步骤，并做适当的补充说明。

高中物理牛顿第二定律教案2

　　【教材分析】

　　本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容，目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系。如知道了物体的受力情况，物体的运动状态及其变化就完全确定了。这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。

　　本节内容首先在上节课实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，得出牛顿第二定律的数学表达式。从 SHAPE MERGEFORMAT 到 SHAPE MERGEFORMAT ，到F=kma，再到最后得出F=ma，其中蕴含有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。因此，更要注重对学生思想观念和心理的影响，即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。教科书突出了力的单位1N的物理意义，它是为后面学习单位制的内容准备的。引导学生进行必要的讨论。本节最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路，它们也是学习、理解牛顿第二定律的基本组成部分。

　　【学情分析】

　　在学习这一内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能，学生对物理学的研究方法已有一定的`了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。

　　在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望。

　　【教学目标】

一、知识与技能

　　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和相互关系。

　　3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

　　4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

　　二、过程与方法

　　1.以实验为基础，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.认识由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

　　三、情感态度与价值观

　　1.实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

　　2.渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力。

　　【教学重难点】

　　教学重点：

　　1.引导学生探究加速度和力、质量间的关系的过程并总结牛顿第二定律。

　　2.牛顿第二定律的应用。

　　教学难点：

　　1.牛顿第二定律的意义。

　　2.理解k=1时，F=ma。

　　【教学方法】

　　1.启发引导、实验探究、合作交流。

　　2.通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。

　　【教学用具】

　　牛顿第二定律演示器、小车(两个)、钩码(50g若干)、细线若干、三角板

　　【课时安排】

　　1课时

　　教学环节教学内容学生活动

　　导入新课同学们上节课在实验室做了探究加速度与力、质量的关系的实验，同学们对实验数据进行分析了吗？有没有得出什么结论？下面先请同学们在黑板上画出a-F和 EMBED Equation.DSMT4 图象。

　　教师同时用牛顿第二定律演示器演示加速度与力、质量的关系。

　　实验结论：加速度与力成正比、与质量成反比

　　新课教学

　　一、牛顿第二定律

　　通过对同学们上节课实验结论的分析总结，同学们能不能简单的概括一下牛顿第二定律的内容？

　　那我们都学习过，加速度是矢量，那么在牛顿第二定律里加速度方向如何？

　　那么我们完整的牛顿第二定律定义：

　　物体的加速度大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。

　　牛顿第二定律可以用比例式来表示

　　EMBED Equation.DSMT4

　　则

　　或者

　　上式是一条比例式，如果写成等式又如何表达？

　　表达式：F=kma

　　式中K是比例系数，F指的是物体所受的合力。

　　二、力的单位

　　同学们在初中已知道力的单位是牛顿，但同学们知道一牛顿的力有多大吗？

　　由F=kma

　　当k=1时，F=ma

　　取m=1kg a=1m/s2

　　则：F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2

　　kg·m/s2就是力的单位。我们规定1kg·m/s2为一个单位的力，为了纪念牛顿，我们就把一个单位力的称为1牛顿，所以1N=1kg·m/s2，意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度所需的力。

　　所以当m，a取国际单位时，K=1，牛顿第二定律就表述为： F=ma

　　定义：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。

　　加速度方向与物体所受作用力方向相同。

　　因为在这三个因素中，质量是标量，力和加速度是矢量

　　同学起来回答：

　　F=kma

高中物理牛顿第二定律教案3

　　一、教学目标

　　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。

　　二、教学重点

　　1、知道决定物体加速度的因素、

　　2、加速度与力和质量的关系的探究过程

　　三、教学难点

　　1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系

　　2、牛顿第二定律的应用

　　四、教学方法

　　在探究过程中，渗透科学研究方法如：控制变量法、实验归纳法、图象法等

　　五、教学过程

　　1、知识回顾

　　物体的运动状态发生变化，即产生加速度。

　　问学生：加速度的大小与那些因素有关呢？

　　学生回答：力还有物体质量

　　思考：力是促使物体运动状态改变的原因，力似乎“促使”加速度的`产生。质量是物体惯性的量度，而惯性是保持物体运动状态不变的性质，所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。

　　猜想：加速度可能与力、质量有关系。

　　结合实际：

　　小汽车：质量小，惯性小，启动时运动状态相对容易改变。

　　火车：质量大，惯性大，动力大，启动时运动状态相对难改变。

　　2、回忆课本所研究的内容

　　（1）、质量m一定，加速度a和力F的关系。

　　处理数据：得出结论：当m一定时，a和F成正比，

　　即：a F

　　SHAPE MERGEFORMAT

　　（2）、力F一定时，加速度a和质量m的关系

　　SHAPE MERGEFORMAT

　　得出结论：当力F一定，加速度a和质量m成反比，即：a 。

　　3、引出牛顿第二定律

　　通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以得出一般性的规律：物体加速度的大小跟它所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，这就是牛顿第二定律。

高中物理牛顿第二定律教案4

　　三维目标

　　知识与技能

　　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

　　4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算、

　　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，体会大师的做法与勇气、

　　2、培养学生的概括能力和分析推理能力、

　　情感态度与价值观

　　1、渗透物理学研究方法的教育、

　　2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法、

　　3、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、

　　教学重点

　　牛顿第二定律的特点、

　　教学难点

　　1、牛顿第二定律的理解、

　　2、理解k=1时，F=ma、

　　教具准备

　　多媒体课件

　　课时安排

　　1课时

　　教学过程

　　［新课导入］

　　师：利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一次体会成功的喜悦，迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去、

　　学生观看，讨论上节课的实验过程和实验结果、

　　师：通过上一节课的实验，我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

　　生：当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比、

　　师：当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系？

　　生：当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比、

　　师：当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？

　　［新课教学］

　　一、牛顿第二定律

　　师：通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比、

　　师：如何用数学式子把以上的结论表示出来？

　　生：a∝

　　师：如何把以上式子写成等式?

　　生：需要引入比例常数k a=k

　　师：我们可以把上式再变形为F=kma、

　　选取合适的单位，上式可以简化、前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿、其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m/s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kgm/s2

　　可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，F=ma

　　这就是牛顿第二定律的数学表达式、

　　师：牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何？

　　生：质量m是标量，没有方向、合力的方向与加速度方向相同、

　　师：对，我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢？

　　生：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同、

　　师：加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性、

　　【讨论与交流】

　　（多媒体演示课件）一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求物体的加速度、若2 s后撤去外力，物体的加速度是多少？物体2 s后的运动情况如何？

　　学生进行分组讨论

　　师：请同学们踊跃回答这个问题、

　　生：根据牛顿第二定律F=ma，可得a= ，代入数据可得a=1 m/s2，2 s后撤去外力，物体所受的力为零，所以加速度为零、由于物体此时已经有了一个速度，所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态、

　　师：刚才这位同学说2 s后物体不再受力，那么他说的对不对呢？

　　生：不对、因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的'支持力、

　　师：那么在这种情况下的加速度又是多少呢？

　　生：仍然是零，因为重力和支持力的合力为零，牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力，而不是某一个力、

　　师：非常好、以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题，即用物体所受的合力来进行处理、

　　【课堂训练】

　　讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对，为什么、

　　A、只有物体受到力的作用，物体才具有加速度

　　B、力恒定不变，加速度也恒定不变

　　C、力随着时间改变，加速度也随着时间改变

　　D、力停止作用，加速度也随即消失

　　答案：ABCD

　　教师点评：牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度、物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失、这就是牛顿第二定律的瞬时性、

　　师：根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢？这和牛顿第二定律是不是矛盾？

　　生：不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力、

　　师：如果物体受几个力共同作用，应该怎样求物体的加速度呢？

　　生：先求物体几个力的合力，再求合力产生的加速度、

　　师：好，我们看下面一个例题、

　　多媒体展示例题

　　【例1】一物体在几个力的共同作用下处于静止状态、现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又逐渐使其恢复到原值（方向不变），则

　　A、物体始终向西运动

　　B、物体先向西运动后向东运动

　　C、物体的加速度先增大后减小

　　D、物体的速度先增大后减小

　　生1：物体向东的力逐渐减小，由于原来合力为零，当向东的力逐渐减小时，合力应该向西逐渐增大，物体的加速度增大，方向向西、当物体向东的力恢复到原值时，物体的合力再次为零，加速度减小、所以加速度的变化情况应该先增大后减小、

　　生2：物体的加速度先增大后减小，所以速度也应该先增大后减小、

　　生3：这种说法不对，虽然加速度是有一个减小的过程，但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致，所以速度应该一直增大，直到加速度为零为止、

　　师：对、一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大、

　　多媒体展示例题

　　【例2】某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车，当达到72 km／h的速度时关闭发动机，经过20 s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，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）

　　学生讨论解答

　　生：物体在减速过程的初速度为72 km/h=20 m/s，末速度为零，根据a= 得物体的加速度为a＝－1 m/s2，方向向后、物体受到的阻力f＝ma＝－1 000 N、当物体重新启动时牵引力为2 000 N，所以此时的加速度为a2= ＝1 m/s2，方向向车运动的方向、

　　师：根据以上的学习，同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤、

　　生：1、确定研究对象、

　　2、分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图、

　　3、求出合力、注意用国际单位制统一各个物理量的单位、

　　4、根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解、

　　师：牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位，希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题、

　　【课堂训练】

　　如图4－3－1所示，一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端、试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况、

　　图4－3－1

　　解析：在物体向上滑动的过程中，物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的，与物体运动的速度方向相反，物体做减速运动，直至速度减为零、在物体向下滑动的过程中，物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑时小，所以物体将平行斜面向下做加速运动，加速度的大小要比上滑时小、由此可以看出，物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的，而物体的运动速度不仅与受到的外力有关，而且还与物体开始运动时所处的状态有关、

　　［小结］

　　这节课我们学习了

　　1、牛顿第二定律：F=ma、

　　2、牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性、

　　3、牛顿第二定律解决问题的一般方法、

　　［布置作业］

　　教材第85页问题与练习、

　　［课外训练］

　　1、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比、则雨滴的运动情况是

　　A、先加速后减速，最后静止 B、先加速后匀速

　　C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零

　　2、下列说法中正确的是