高中物理教学课例《牛顿第二定律》课程思政核心素养教学设计及总结反思...

掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；

2.过程与方法

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；

3.情感态度价值观

（1）通过归纳总结出牛顿第二定律培养学生概括能力和分析推理能力；

（2）通过牛顿第二定律的应用让学生深切感受到科学源于生活并服务生活激发学生学习物理的兴趣。

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，我们知道当物体的质量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：当物体的质量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∝Fm

师：如何把以上式子写成等式

生：需要引入比例常数k

a＝kFm

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1kg的物体，获得1m／s2的加速度时，受到的合外力为1N，即1N=1kg·m／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作用力成正比，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]

以问题探究的形式深刻理解牛顿第二定律：

通过蚂蚁推不动砖块→理解F为合外力；

通过加速度的决定式与定义式的比较→理解力与加速度的因果关系及其同向性；

通过球压缩弹簧→理解加速度与力的瞬时对应关系；

通过一个简单的连接体→理解质量、加速度、力的同体性

学生讨论总结得出：加速度与合外力的同向性、瞬时性、同体性、因果关系等等。

达标测试：

下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是 (CD)

A．由F=ma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m=Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比 

C．由a=Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比 

D．由m=Fa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 

2．在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法正确的是(D)

Ａ．在任何情况下k都等于1 Ｂ．因为k＝1，所以k可有可无 

Ｃ．k的数值由质量、加速度和力的大小决定 

Ｄ．k的数值由质量、加速度和力的单位决定 

3．在水平面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速直线运动（阻力不计）。甲、乙两同学在一起讨论，甲同学说：根据牛顿运动定律，大人的推力大，小孩的推力小，因此重车的加速度大；乙同学说：根据牛顿运动定律，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大，你认为他们的说法是否正确？请简述理由。

板书设计

4.3牛顿第二定律

1、内容：物体的加速度跟所受的作用力（合外力）成正比，跟物体的质量成反比。

2、表达式F=ma

3、理解

（1）同向性：加速度的方向与力的方向始终一致

（2）瞬时性；加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失

（3）同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的

（4）因果关系：力使产生加速度的原因

（5）单位关系：各物理量均取国际单位，k=1