牛頓第二定律教案
作為一名教職工,往往需要進行教案編寫工作,通過教案準備可以更好地根據(jù)具體情況對教學(xué)進程做適當(dāng)?shù)谋匾恼{(diào)整。那么教案應(yīng)該怎么寫才合適呢?下面是小編精心整理的牛頓第二定律教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
牛頓第二定律教案1
三維目標(biāo)
知識與技能
1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式、
2、理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系、
3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的
4、會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)的計算、
過程與方法
1、通過對上節(jié)課實驗結(jié)論的總結(jié),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律,體會大師的做法與勇氣、
2、培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力、
情感態(tài)度與價值觀
1、滲透物理學(xué)研究方法的教育、
2、認識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法、
3、通過牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、
教學(xué)重點
牛頓第二定律的特點、
教學(xué)難點
1、牛頓第二定律的理解、
2、理解k=1時,F(xiàn)=ma、
教具準備
多媒體課件
課時安排
1課時
教學(xué)過程
[新課導(dǎo)入]
師:利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程,引起學(xué)生的回憶,激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生再一次體會成功的喜悅,迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去、
學(xué)生觀看,討論上節(jié)課的實驗過程和實驗結(jié)果、
師:通過上一節(jié)課的實驗,我們知道當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系?
生:當(dāng)物體所受的力不變時物體運動的加速度與物體所受的作用力成正比、
師:當(dāng)物體所受力不變時物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系?
生:當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比、
師:當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時,物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢?
。坌抡n教學(xué)]
一、牛頓第二定律
師:通過上一節(jié)課的實驗,我們再一次證明了:物體的加速度與物體的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比、
師:如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來?
生:a∝
師:如何把以上式子寫成等式?
生:需要引入比例常數(shù)k a=k
師:我們可以把上式再變形為F=kma、
選取合適的單位,上式可以簡化、前面已經(jīng)學(xué)過,在國際單位制中力的單位是牛頓、其實,國際上牛頓這個單位是這樣定義的:質(zhì)量為1 kg的物體,獲得1 m/s2的加速度時,受到的合外力為1 N,即1 N=1 kgm/s2
可見,如果各量都采用國際單位,則k=1,F(xiàn)=ma
這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式、
師:牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數(shù)量關(guān)系,還描述了它們的方向關(guān)系,結(jié)合上節(jié)課實驗的探究,它們的方向關(guān)系如何?
生:質(zhì)量m是標(biāo)量,沒有方向、合力的方向與加速度方向相同、
師:對,我們?nèi)绾斡谜Z言把牛頓第二定律表達出來呢?
生:物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同、
師:加速度的方向與合外力的方向始終一致,我們說牛頓第二定律具有同向性、
【討論與交流】
。ǘ嗝襟w演示課件)一個物體靜止在光滑水平面上,從某一時刻開始受到一個方向向右、大小為5 N的恒定外力作用,若物體質(zhì)量為5 kg,求物體的加速度、若2 s后撤去外力,物體的加速度是多少?物體2 s后的運動情況如何?
學(xué)生進行分組討論
師:請同學(xué)們踴躍回答這個問題、
生:根據(jù)牛頓第二定律F=ma,可得a= ,代入數(shù)據(jù)可得a=1 m/s2,2 s后撤去外力,物體所受的力為零,所以加速度為零、由于物體此時已經(jīng)有了一個速度,所以2 s以后物體保持勻速直線運動狀態(tài)、
師:剛才這位同學(xué)說2 s后物體不再受力,那么他說的對不對呢?
生:不對、因為此時物體仍然受到重力和水平地面對它的支持力、
師:那么在這種情況下的加速度又是多少呢?
生:仍然是零,因為重力和支持力的合力為零,牛頓第二定律中物體所受的力是物體所受的合力,而不是某一個力、
師:非常好、以后我們在利用牛頓第二定律解題時一定要注意這個問題,即用物體所受的合力來進行處理、
【課堂訓(xùn)練】
討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法不對,為什么、
A、只有物體受到力的作用,物體才具有加速度
B、力恒定不變,加速度也恒定不變
C、力隨著時間改變,加速度也隨著時間改變
D、力停止作用,加速度也隨即消失
答案:ABCD
教師點評:牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規(guī)律,描述的是力的瞬時作用效果是產(chǎn)生加速度、物體在某一時刻加速度的大小和方向,是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時,它的加速度隨即也要發(fā)生變化,F(xiàn)=ma對運動過程的每一瞬間成立,加速度與力是同一時刻的對應(yīng)量,即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失、這就是牛頓第二定律的瞬時性、
師:根據(jù)牛頓第二定律,即使再小的力也可以產(chǎn)生加速度,那么我們用一個較小的力來水平推桌子,為什么沒有推動呢?這和牛頓第二定律是不是矛盾?
生:不矛盾,因為牛頓第二定律中的力是合力、
師:如果物體受幾個力共同作用,應(yīng)該怎樣求物體的加速度呢?
生:先求物體幾個力的合力,再求合力產(chǎn)生的加速度、
師:好,我們看下面一個例題、
多媒體展示例題
【例1】 一物體在幾個力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)、現(xiàn)使其中向東的一個力F的值逐漸減小到零,又逐漸使其恢復(fù)到原值(方向不變),則
A、物體始終向西運動
B、物體先向西運動后向東運動
C、物體的加速度先增大后減小
D、物體的`速度先增大后減小
生1:物體向東的力逐漸減小,由于原來合力為零,當(dāng)向東的力逐漸減小時,合力應(yīng)該向西逐漸增大,物體的加速度增大,方向向西、當(dāng)物體向東的力恢復(fù)到原值時,物體的合力再次為零,加速度減小、所以加速度的變化情況應(yīng)該先增大后減小、
生2:物體的加速度先增大后減小,所以速度也應(yīng)該先增大后減小、
生3:這種說法不對,雖然加速度是有一個減小的過程,但在整個過程中加速度的方向始終和速度的方向一致,所以速度應(yīng)該一直增大,直到加速度為零為止、
師:對、一定要注意速度的變化和加速度的變化并沒有直接的關(guān)系,只要加速度的方向和速度的方向一致,速度就一直增大、
多媒體展示例題
【例2】 某質(zhì)量為1 000 kg的汽車在平直路面上試車,當(dāng)達到72 km/h的速度時關(guān)閉發(fā)動機,經(jīng)過20 s停下來,汽車受到的阻力是多大?重新起步加速時牽引力為2 000 N,產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大?(假定試車過程中汽車受到的阻力不變)
學(xué)生討論解答
生:物體在減速過程的初速度為72 km/h=20 m/s,末速度為零,根據(jù)a= 得物體的加速度為a=-1 m/s2,方向向后、物體受到的阻力f=ma=-1 000 N、當(dāng)物體重新啟動時牽引力為2 000 N,所以此時的加速度為a2= =1 m/s2,方向向車運動的方向、
師:根據(jù)以上的學(xué)習(xí),同學(xué)們討論總結(jié)一下牛頓第二定律應(yīng)用時的一般步驟、
生:1、確定研究對象、
2、分析物體的受力情況和運動情況,畫出研究對象的受力分析圖、
3、求出合力、注意用國際單位制統(tǒng)一各個物理量的單位、
4、根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律建立方程并求解、
師:牛頓第二定律在高中物理的學(xué)習(xí)中占有很重要的地位,希望同學(xué)們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應(yīng)用它解決問題、
【課堂訓(xùn)練】
如圖4-3-1所示,一物體以一定的初速度沿斜面向上滑動,滑到頂點后又返回斜面底端、試分析在物體運動的過程中加速度的變化情況、
圖4-3-1
解析:在物體向上滑動的過程中,物體運動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,所以物體運動的加速度方向是平行斜面向下的,與物體運動的速度方向相反,物體做減速運動,直至速度減為零、在物體向下滑動的過程中,物體運動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時小,所以物體將平行斜面向下做加速運動,加速度的大小要比上滑時小、由此可以看出,物體運動的加速度是由物體受到的外力決定的,而物體的運動速度不僅與受到的外力有關(guān),而且還與物體開始運動時所處的狀態(tài)有關(guān)、
[小結(jié)]
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了
1、牛頓第二定律:F=ma、
2、牛頓第二定律具有同向性、瞬時性、同體性、獨立性、
3、牛頓第二定律解決問題的一般方法、
。鄄贾米鳂I(yè)]
教材第85頁問題與練習(xí)、
。壅n外訓(xùn)練]
1、設(shè)雨滴從很高處豎直下落,所受空氣阻力f和其速度v成正比、則雨滴的運動情況是
A、先加速后減速,最后靜止 B、先加速后勻速
C、先加速后減速直至勻速 D、加速度逐漸減小到零
2、下列說法中正確的是
。痢⑽矬w所受合外力為零,物體的速度必為零
B、物體所受合外力越大,物體的加速度越大,速度也越大
。谩⑽矬w的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致
D、物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向相同
3、一個物體正以5 m/s的速度向東做勻速直線運動,從某一時刻開始受到一個方向向西、大小為3 N的恒定外力作用,若物體質(zhì)量為5 kg,求:2 s末物體的速度、
4、如圖4-3-2所示,底板光滑的小車上用兩個量程為20 N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個質(zhì)量1 kg的物塊、在水平地面上當(dāng)小車做勻速直線運動時,兩彈簧秤的示數(shù)均為10 N、當(dāng)小車做勻加速直線運動時,彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)? N、這時小車運動的加速度大小是
圖4-3-2
A、2 m/s2 B、4 m/s2
C、6 m/s2 D、8 m/s2
參考答案
1、答案:B
解析:分析雨滴的受力情況,發(fā)現(xiàn)雨滴受豎直向下的重力和向上的空氣阻力,重力的大小方向不變,空氣阻力隨速度的增大而增大,所以物體的加速度a= 應(yīng)該逐漸變小最終為零,此時雨滴的速度最大,以后雨滴做勻速運動、
2、答案:D
3、分析與解答:由于物體受到恒定外力是向西的,因此產(chǎn)生恒定加速度的方向也是向西的,與物體初速度方向相反,故物體應(yīng)做勻減速直線運動、
由牛頓第二定律可知:a= = m/s2=0、6 m/s2
由勻減速直線運動公式可知:2 s末物體速度為
v2=v0-at=(5-0、6×2) m/s=3、8 m/s
方向向東、
4、解析:因彈簧的彈力與其形變量成正比,當(dāng)彈簧秤甲的示數(shù)由10 N變?yōu)? N時,其形變量減少,則彈簧秤乙的形變量一定增大,且甲、乙兩彈簧秤形變量變化的大小相等,所以,彈簧秤乙的示數(shù)應(yīng)為12 N、物體在水平方向所受到的合外力為F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N、
根據(jù)牛頓第二定律,得物塊的加速度大小為a= = m/s2=4 m/s2、
答案:B
說明:無論題中的彈簧秤原來處于拉伸狀態(tài)或壓縮狀態(tài),其結(jié)果相同、同學(xué)們可自行通過對兩種情況的假設(shè)加以驗證、
板書設(shè)計
3 牛頓第二定律
內(nèi) 容 物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同
表達式 F=ma
說 明 (1)同向性:加速度的方向與力的方向始終一致
。2)瞬時性:加速度與力是瞬間的對應(yīng)量,即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失
(3)同體性:加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個物體的
。4)獨立性:當(dāng)物體受到幾個力的作用時,各力將獨立地產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度,而物體表現(xiàn)出來的實際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果
活動與探究
探究活動的主題:牛頓第二定律發(fā)現(xiàn)的過程、
探究過程:
步 驟 學(xué)生活動 教師指導(dǎo) 目的
1、 到圖書館、上網(wǎng)查閱有關(guān)牛頓發(fā)現(xiàn)牛頓第二定律的書籍 介紹相關(guān)書籍
2、培養(yǎng)學(xué)生的思考能力,根據(jù)查閱的資料,確定文章主題和內(nèi)容 解答學(xué)生提出的具體問題
3、相互交流活動的感受 對優(yōu)秀文章進行點評
牛頓第二定律教案2
【教材分析】
《牛頓運動定律》在高考《考試大綱》的“知識內(nèi)容表”中,共有6個條目,其中包括“牛頓定律的應(yīng)用”,為II等級要求。牛頓第二定律的應(yīng)用,是本章的核心內(nèi)容。由于整合了物體的受力分析和運動狀態(tài)分析,使得本節(jié)成為高考的熱點和必考內(nèi)容。受力分析和運動狀態(tài)分析,是解決物理問題的兩種基本方法。并且,本單元的學(xué)習(xí)既是后繼“動能”和“動量”等復(fù)雜物理過程分析的基礎(chǔ),也是解決“帶電粒子在電場、磁場中運動”等問題的基本方法,因而顯得十分重要。
【學(xué)情分析】
由于本單元對分析、綜合和解決實際問題的能力要求很高,不少同學(xué)在此感到困惑,疑難較多,主要反映在研究對象的選擇和物理過程的分析上,對一些典型的.應(yīng)用題型,如連接體問題、超重失重問題、皮帶傳動問題、斜面上的物體運動問題等,學(xué)生缺乏針對性訓(xùn)練,更缺少理性的思考和總結(jié)。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1、掌握牛頓第二定律的基本特征;
2、理解超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象。
二、過程與方法
1、掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法,學(xué)會用牛頓運動定律和運動學(xué)公式解決力學(xué)問題;
2、學(xué)會連接體問題的一般解題方法;
3、掌握超重、失重在解題中的具體應(yīng)用。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、通過相關(guān)問題的分析和解決,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
2、通過“嫦娥一號”的成功發(fā)射和變軌的過程,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。
【教學(xué)重點和難點】
教學(xué)重點:牛頓運動定律與運動學(xué)公式的綜合運用。
教學(xué)難點:物體受力情況和運動狀態(tài)的分析;處理實際問題時“物理模型”和“物理情景”的建立。
【教學(xué)方法和手段】
教學(xué)方法:分析法、討論法、圖示法
教學(xué)手段:計算機多媒體教學(xué),PPT課件
【教學(xué)過程】
一、提出問題,導(dǎo)入課題
提問、討論、評價
。ㄒ唬└呷锢恚◤(fù)習(xí))前三章的內(nèi)容及其邏輯關(guān)系是怎樣的?
。ǘ┡nD運動定律的核心內(nèi)容是什么?
。ㄈ┤绾卫斫饬瓦\動的關(guān)系?
PPT展示:力和運動的關(guān)系
力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,受力作用的物體存在加速度。我們可以結(jié)合運動學(xué)知識,解決有關(guān)物體運動狀態(tài)的問題。另一方面,當(dāng)物體的運動狀態(tài)變化時,一定有加速度,我們可以由加速度來確定物體的受力。
二、知識構(gòu)建,方法梳理
。ㄒ唬﹦恿W(xué)的兩類基本問題
1、已知物體的受力情況,要求確定物體的運動情況
處理方法:已知物體的受力情況,可以求出物體的合力,根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度,在利用物體初始條件(初位置和初速度),根據(jù)運動學(xué)公式就可以求出物體的位移和速度。也就是確定了物體的運動情況。
2、已知物體的運動情況,要求推斷物體的受力情況
處理方法:已知物體的運動情況,由運動學(xué)公式求出加速度,再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力,由此推斷物體受力情況。
牛頓第二定律教案3
【教材分析】
本章教科書將牛頓第二定律的探究實驗和公式表達式分成兩節(jié)內(nèi)容,目的在于加強實驗探究和突出牛頓第二定律在力學(xué)中的重要地位。牛頓第二定律的首要價值應(yīng)該是確立了力與運動之間的直接關(guān)系,即因果關(guān)系。如知道了物體的受力情況,物體的運動狀態(tài)及其變化就完全確定了。這應(yīng)該是人類在認識自然過程中取得的重要思想成就。
本節(jié)內(nèi)容首先在上節(jié)課實驗的基礎(chǔ)上,通過分析說明,提出了牛頓第二定律的具體內(nèi)容表述,得出牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式。從SHAPE MERGEFORMAT到SHAPE MERGEFORMAT,到F=kma,再到最后得出F=ma,其中蘊含有豐富的知識與技能、過程與方法性目標(biāo)。因此,更要注重對學(xué)生思想觀念和心理的影響,即讓學(xué)生感受到物理學(xué)在認識自然上的本質(zhì)性、深刻性、有效性。教科書突出了力的單位1N的物理意義,它是為后面學(xué)習(xí)單位制的內(nèi)容準備的。引導(dǎo)學(xué)生進行必要的討論。本節(jié)最后通過兩個例題介紹牛頓第二定律應(yīng)用的基本思路,它們也是學(xué)習(xí)、理解牛頓第二定律的基本組成部分。
【學(xué)情分析】
在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念;知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力。已具備一定的實驗操作技能,學(xué)生對物理學(xué)的研究方法已有一定的了解,在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動,對學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣;有較強的好奇心和求知欲,樂于探究自然界的奧秘;敢于堅持正確觀點,勇于修正錯誤;喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí),有將自己的見解與他人交流的`愿望。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式。
2、理解公式中各物理量的意義和相互關(guān)系。
3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
4、會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)的計算。
二、過程與方法
1、以實驗為基礎(chǔ),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律。
2、認識由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、實驗探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。
2、滲透物理學(xué)研究方法的教育,體驗物理方法的魅力。
【教學(xué)重難點】
教學(xué)重點:
1、引導(dǎo)學(xué)生探究加速度和力、質(zhì)量間的關(guān)系的過程并總結(jié)牛頓第二定律。
2、牛頓第二定律的應(yīng)用。
教學(xué)難點:
1、牛頓第二定律的意義。
2、理解k=1時,F(xiàn)=ma。
【教學(xué)方法】
1、啟發(fā)引導(dǎo)、實驗探究、合作交流。
2、通過實例的分析、強化訓(xùn)練,使學(xué)生理解牛頓第二定律的意義。
【教學(xué)用具】
牛頓第二定律演示器、小車(兩個)、鉤碼(50g若干)、細線若干、三角板
【課時安排】
1課時
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動
導(dǎo)入新課同學(xué)們上節(jié)課在實驗室做了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗,同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進行分析了嗎?有沒有得出什么結(jié)論?下面先請同學(xué)們在黑板上畫出a—F和EMBED Equation、DSMT4圖象。
教師同時用牛頓第二定律演示器演示加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
實驗結(jié)論:加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比
新課教學(xué)
新課教學(xué)
一、牛頓第二定律
通過對同學(xué)們上節(jié)課實驗結(jié)論的分析總結(jié),同學(xué)們能不能簡單的概括一下牛頓第二定律的內(nèi)容?
那我們都學(xué)習(xí)過,加速度是矢量,那么在牛頓第二定律里加速度方向如何?
那么我們完整的牛頓第二定律定義:
物體的加速度大大小跟它受到的作用力成正比,跟它的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
牛頓第二定律可以用比例式來表示
EMBED Equation、DSMT4
則
或者
上式是一條比例式,如果寫成等式又如何表達?
表達式:F=kma
式中K是比例系數(shù),F(xiàn)指的是物體所受的合力。
二、力的單位
同學(xué)們在初中已知道力的單位是牛頓,但同學(xué)們知道一牛頓的力有多大嗎?
由F=kma
當(dāng)k=1時,F(xiàn)=ma
取m=1kg a=1m/s2
則:F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2
kg·m/s2就是力的單位。我們規(guī)定1kg·m/s2為一個單位的力,為了紀念牛頓,我們就把一個單位力的稱為1牛頓,所以1N=1kg·m/s2,意思就是一牛頓的力相當(dāng)于把質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度所需的力。
所以當(dāng)m,a取國際單位時,K=1,牛頓第二定律就表述為:F=ma
定義:物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的質(zhì)量成反比。
加速度方向與物體所受作用力方向相同。
因為在這三個因素中,質(zhì)量是標(biāo)量,力和加速度是矢量
同學(xué)起來回答:
F=kma
牛頓第二定律教案4
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識方面的要求:
(1)鞏固記憶牛頓第二定律內(nèi)容、公式和物理意義;
(2)掌握牛頓第二定律的應(yīng)用方法。
2.通過例題分析、討論、練習(xí)使學(xué)生掌握應(yīng)用牛頓定律解決力學(xué)問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生的審題能力、分析綜合能力和運用數(shù)學(xué)工具的能力。
3.訓(xùn)練學(xué)生解題規(guī)范、畫圖分析、完善步驟的能力。
二、重點、難點分析
1.本節(jié)為習(xí)題課,重點內(nèi)容是選好例題,講清應(yīng)用牛頓第二定律解決的兩類力學(xué)問題及解決這類問題的基本方法。
2.應(yīng)用牛頓第二定律解題重要的是分析過程、建立圖景;抓住運動情況、受力情況和初始條件;依據(jù)定律列方程求解。但學(xué)生往往存在重結(jié)論、輕過程,習(xí)慣于套公式得結(jié)果,所以培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣、建立思路、掌握方法是難點。
三、教具
投影儀、投影片、彩筆。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
牛頓第二定律揭示了運動和力的內(nèi)在聯(lián)系。因此,應(yīng)用牛頓第二定律即可解答一些力學(xué)問題。
我們通過以下例題來體會應(yīng)用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.已知受力情況求解運動情況
例題1(投影)一個靜止在水平面上的物體,質(zhì)量是2kg,在水平方向受到5.0n的拉力,物體跟水平面的滑動摩擦力是2.0n.
1)求物體在4.0秒末的'速度;
2)若在4秒末撤去拉力,求物體滑行時間。
(1)審題分析
這個題目就是根據(jù)已知的受力情況來求物體的運動情況。前4秒內(nèi)運動情況:物體由靜止在恒力作用下做勻加速直線運動,t=4.0s.受力情況:f=5.0n,f=2.0n,g=n;初始條件:v0=0;研究對象:m=2.0kg。求解4秒末的速度vt.4秒后,撤去拉力,物體做勻減速運動,v′t=0。受力情況:g=n、f=2.0n;初始條件:v′0=vt,求解滑行時間。
(2)解題思路
研究對象為物體。已知受力,可得物體所受合外力。根據(jù)牛頓第二定律可求出物體的加速度,再依據(jù)初始條件和運動學(xué)公式就可解出前一段運動的末速度。運用同樣的思路也可解答后一段運動的滑行距離。
(3)解題步驟(投影)
解:確定研究對象,分析過程(畫過程圖),進行受力分析(畫受力圖)。
前4秒根據(jù)牛頓第二定律列方程:
水平方向
f-f=ma
豎直方向
n-g=0
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)解題步驟:確定對象、分析過程、受力分析、畫圖、列方程、求解、檢驗結(jié)果。
(4)討論:若無第一問如何解?實際第一問的結(jié)果是第二問的初始條件,所以解題的過程不變。
(5)引申:這一類題目是運用已知的力學(xué)規(guī)律,作出明確的預(yù)見。它是物理學(xué)和技術(shù)上進行正確分析和設(shè)計的基礎(chǔ),如發(fā)射人造地球衛(wèi)星進入預(yù)定軌道,帶電粒子在電場中加速后獲得速度等都屬這一類題目。
2.已知運動情況求解受力情況
例題2(投影)一輛質(zhì)量為1.0×103kg的小汽車正以10m/s的速度行駛,現(xiàn)在讓它在12.5m的距離內(nèi)勻減速地停下來,求所需的阻力。
(1)審題分析
這個題目是根據(jù)運動情況求解汽車所受的阻力。研究對象:汽車m=1.0×103kg;運動情況:勻減速運動至停止vt=0,s=12.5m;初始條件:v0=10m/s,求阻力f。
(2)解題思路
由運動情況和初始條件,根據(jù)運動學(xué)公式可求出加速度;再根據(jù)牛頓第二定律求出汽車受的合外力,最后由受力分析可知合外力即阻力。
(3)解題步驟(投影)
畫圖分析
據(jù)牛頓第二定律列方程:
豎直方面
n-g=0
水平方面
f=ma=1.0×103×(-4)n=-4.0×103n
f為負值表示力的方向跟速度方向相反。
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出解題步驟與第一類問題相同。
(5)引申:這一類題目除了包括求出人們熟知的力的大小和方向,還包括探索性運用,即根據(jù)觀測到的運動去認識人們還不知道的物體間的相互作用的特點。牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律、盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部有個原子核都屬于這類探索.
3.應(yīng)用牛頓第二定律解題的規(guī)律分析(直線運動)
題目類型流程如下
由左向右求解即第一類問題,可將vt、v0、s、t中任何一個物理量作為未知求解。
由右向左求解即第二類問題,可將f、f、m中任一物量作為未知求解。
若阻力為滑動摩擦力,則有f-μmg=ma,還可將μ作為未知求解。
如:將例題2改為一物體正以10m/s的速度沿水平面運動,撤去拉力后勻減速滑行2.5m,求物體與水平面間動摩擦因數(shù)。
4.物體在斜向力作用下的運動
例題3(投影)一木箱質(zhì)量為m,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成θ角的力f推木箱,求經(jīng)過t秒時木箱的速度。
解:(投影)
畫圖分析:
木箱受4個力,將力f沿運動方向和垂直運動方向分解:
水平分力為
fcosθ
豎直分力為
fsinθ
據(jù)牛頓第二定律列方程,豎直方向
n-fsinθ-g=0 ①
水平方向
fcosθ-f=ma ②
二者聯(lián)系
f=μn ③
由①式得 n=fsinθ+mg 代入③式有
f=μ(fsinθ+mg)
代入②式有 fcosθ-μ(fsinθ+mg)=ma ,得
可見解題方法與受水平力作用時相同。
(三)課堂小結(jié)(引導(dǎo)學(xué)生總結(jié))
1.應(yīng)用牛頓第二定律解題可分為兩類:一類是已知受力求解運動情況;一類是已知運動情況求解受力。
2.不論哪種類型題目的解決,都遵循基本方法和步驟,即分析過程、建立圖景、確定研究對象、進行受力分析、根據(jù)定律列方程,進而求解驗證效果。在解題過程中,畫圖是十分重要的,包括運動圖和受力圖,這對于物體經(jīng)過多個運動過程的問題更是必不可少的步驟.
3.在斜向力作用下,可將該力沿運動方向和垂直運動方向分解,轉(zhuǎn)化為受水平力的情形。解題方法相同。
五、說明
1.例題1在原題基本上增加了一個運動過程,目的是強調(diào)過程圖和受力圖的重要性。因為有些學(xué)生對此不夠重視而導(dǎo)致錯誤,尤其是以后遇到復(fù)雜問題的處理時更加突出,比如不注意各段運動中物體受力情況的變化和與之相關(guān)的加速度的變化,用前一段運動的加速度代入后一段運動方程進行運算,得出錯誤結(jié)果.但教材中節(jié)練習(xí)題和章習(xí)題中沒有這類題目,所以可根據(jù)學(xué)生情況加以取舍。
2.解題過程反復(fù)強調(diào)分析方法、解題步驟,意在培養(yǎng)學(xué)生的良好解題習(xí)慣和書寫規(guī)范,由于解題過程要力求詳盡,故本課密度較大。為此,解題過程可利用投影片以節(jié)省時間。
3.例題中增加了斜向力作用的情形,目的是使學(xué)生注意豎直方向運動方程的建立,對水平方向物理量的影響。因為學(xué)生長時間只考慮水平方向受力,就會忽視了豎直方向的受力分析,認為在任何情況下都無須考慮豎直方向受力.另外,了解到斜向力分解后的解題方法仍是前面所述的基本方法,從而體會對復(fù)雜問題的處理方法,以鞏固基本知識、基本方法。但不提及建立坐標(biāo)和正交分解,這一部分亦可據(jù)學(xué)生情況取舍。
牛頓第二定律教案5
一、教材分析
牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內(nèi)容,更是本章的教學(xué)重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結(jié)果的基礎(chǔ)上分析得出牛頓第二定律,它具體的、定量的回答了運動物體速度的變化率,即加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯(lián)系,使前三章構(gòu)成一個整體,這是解決力學(xué)問題的重要工具。此定律是聯(lián)系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學(xué)在整個教材教學(xué)中處于相當(dāng)重要的地位。
二、重點、難點
在確定本節(jié)的重點、難點時我認為不只是讓學(xué)生停留在掌握牛頓第二定律的內(nèi)容,更應(yīng)注重學(xué)生認識到牛頓第二定律在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的重要性,以及如何利用該定律來解決實際問題。故重點是理解并運用牛頓第二定律;難點是通過簡單應(yīng)用正確理解牛頓第二定律的內(nèi)涵。
三、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)課程的要求和學(xué)生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標(biāo)。
1、知識與技能
掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關(guān)系;知道國際單位制中力的單位"牛頓"的定義;會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)計算。
2、過程與方法
以實驗為基礎(chǔ)歸納出物體的加速度跟它的質(zhì)量、所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律;培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
通過定律的探索過程,滲透物理學(xué)研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結(jié)出物理規(guī)律并加以運用,讓學(xué)生體驗成功的喜悅,樹立學(xué)好物理學(xué)科的信心。
四、教法與學(xué)法
"教無成法,但教要得法",高一學(xué)生創(chuàng)造力比較欠缺,對于利用已有的知識創(chuàng)造出新理論的能力很弱,在學(xué)習(xí)過程中對知識的把握還不是很準確,數(shù)學(xué)推理能力較弱,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)總結(jié)歸納規(guī)律能力不強。牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式雖簡單完美,記住也不難,但要全面、深入理解該定律中物理量的意義和相互聯(lián)系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景,尤其對于我們偏遠地區(qū)的城步苗鄉(xiāng)學(xué)生來說是較為困難的。何況物理是一門以實驗為基礎(chǔ)與生活密切相連的科學(xué),因此我認為在教學(xué)過程中應(yīng)運用講解、討論、分析相結(jié)合的教學(xué)方法,并從學(xué)生的認識心理出發(fā),采用設(shè)問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習(xí)加強應(yīng)用的教學(xué)程序。讓學(xué)生觀察與提問相結(jié)合,自主探究與交流合作相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀思維能力,并根據(jù)學(xué)生的認知效果適當(dāng)講解、引導(dǎo)、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式的物理內(nèi)涵加以深化。
五、教學(xué)過程
。ㄒ唬┮耄菏紫壤枚嗝襟w觀看火箭升天、運動員劉翔在110米欄比賽的起跑、奧運會上女子100米賽跑的起跑等錄像資料,然后引導(dǎo)學(xué)生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學(xué)生回顧上節(jié)實驗的結(jié)論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質(zhì)量存在怎樣的關(guān)系?(目的:通過實際生活現(xiàn)象分析,激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的'能力,通過探討加速度與物體所受外力、質(zhì)量的關(guān)系來完成牛頓第二定律探究任務(wù)的引入)
(二)新課進行:
先引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材回答下列問題:
l、牛頓第二定律的內(nèi)容應(yīng)該怎樣表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符號表示什么意思?
4、各物理量的單位是什么?其中,力的單位"牛頓"是如何定義的?
。ㄒ髮W(xué)生討論分析相關(guān)問題,記憶相關(guān)的知識)過渡:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當(dāng)物體受到幾個力作用時,上述規(guī)律又將如何表述?
學(xué)生討論分析后教師總結(jié):物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
。康模号囵B(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律的能力)
實例探究與鞏固練習(xí)
討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法對不對?為什么?
A、只有物體受到力的作用,物體才具有加速度。
B、力恒定不變,加速度也恒定不變。
C、力隨著時間改變,加速度也隨著時間改變。
D、力停止作用,加速度也隨即消失。
E、物體在外力作用下做勻加速直線運動,當(dāng)合外力逐漸減小時,物體的速度逐漸減小。
F、物體的加速度大小不變一定受恒力作用。
教師總結(jié):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,力與物體的加速度具有矢量性、瞬時性和獨立性,牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運動的情形下導(dǎo)出的,但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的情況,以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時。
牛頓第二定律教案6
一、教材分析
1、地位和作用
牛頓運動定律是力學(xué)知識的核心內(nèi)容。將牛頓運動定律與運動學(xué)知識結(jié)合可推導(dǎo)動量定理、動能定理、動量守恒定律和機械能守恒定律;將牛頓運動定律與萬有引力結(jié)合,可研究天體運動規(guī)律;此外,牛頓運動定律在電磁學(xué)、熱學(xué)中也有廣泛的應(yīng)用。因此,牛頓運動定律實際上幾乎貫穿了經(jīng)典物理學(xué)的全部內(nèi)容。在歷年的高考中,單純考查牛頓運動定律的題目并不多見,主要是牛頓第二、第三定律與其他知識的綜合應(yīng)用,因此牛頓運動定律并不是作為一個單獨的知識點,而是作為一個知識基礎(chǔ)體現(xiàn)在歷年的高考試題中。牛頓運動定律的綜合應(yīng)用問題是經(jīng)典物理學(xué)的核心內(nèi)容,是高考的重點和難點,本部分內(nèi)容的考題突出了與實際物理情景的結(jié)合,出題形式多以大型計算題的形式出現(xiàn),從近幾年的高考形式上來看,20xx年上海物理卷第22題、海南卷第15題、江蘇卷第13題、安徽卷第22題、山東卷第24題、08年上海單科卷第21題、海南卷第15題,07年海南卷第16題均以計算題的形式出現(xiàn)。
總之,牛頓運動定律是力學(xué)乃至整個物理學(xué)的基本規(guī)律,是動力學(xué)的基礎(chǔ);本節(jié)復(fù)習(xí)課是力的.知識,運動學(xué)知識和牛頓運動定律分析解決動力學(xué)問題的一般思路和方法,為學(xué)生學(xué)好整個物理學(xué)奠定基礎(chǔ)。
以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面培養(yǎng)學(xué)生,按照教學(xué)大綱要求,結(jié)合新課程標(biāo)準,提出如下三維教學(xué)目標(biāo):
2、教學(xué)目標(biāo):
。1)知識與技能:知道已知受力情況求解運動情況的解題方法,進一步學(xué)習(xí)對物體進行正確的受力分析,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和總結(jié)歸納的能力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。
。2)過程與方法:
通過例題變式學(xué)生探究,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和合作學(xué)習(xí)的能力,通過例題示范讓學(xué)生學(xué)會畫受力分析圖和過程示意圖,培養(yǎng)學(xué)生分析物理情景構(gòu)建物理模型的能力。
(3)情感態(tài)度與價值觀:
通過問題探究培養(yǎng)學(xué)生主動自主學(xué)習(xí),受到科學(xué)方法的訓(xùn)練,養(yǎng)成積極思維,解題規(guī)范的良好習(xí)慣;讓學(xué)生體會到生活中處處蘊含著物理知識,從生活走向物理,再從物理走向社會,從而進一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
3、重、難點
。1)本節(jié)為復(fù)習(xí)課,重點內(nèi)容是選好例題,講清已知受力情況求運動情況的方法。
。2)應(yīng)用牛頓運動定律解題重要的是分析過程,建立情景,抓住運動情況,受力情況和初始條件,依據(jù)定律列方程求解,但學(xué)生往往存在重結(jié)論,輕過程,習(xí)慣了套公式得結(jié)果所以培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣,建立掌握方法是難點。
二、學(xué)情分析
根據(jù)學(xué)生的實際需要來處理教材,讓課堂圍繞學(xué)生轉(zhuǎn)此前學(xué)生已有力的初步知識,運動學(xué)規(guī)律,簡單的受力分析,矢量運算法則,牛頓第二定律,本節(jié)將這些知識綜合應(yīng)用解決,已知受力情況求解運動情況問題,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析方法和良好思維的能力。
學(xué)生在涉及到不在一條直線上的多個力的合成可能是本節(jié)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,應(yīng)加以突破。當(dāng)物體經(jīng)歷一個較復(fù)雜的物理過程,建立物理情景構(gòu)建物理模型,解決問題的思路是學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙。
三、教法分析
本節(jié)將采用實例分析法、歸納法和講練結(jié)合法,通過例題變式總結(jié)受力分析的方法,讓學(xué)生能夠正確快速的對研究對象進行受力分析。通過例題變式培養(yǎng)學(xué)生多角度、全方位的思維品質(zhì),達到舉一反三,觸類旁通。通過例題歸納解決已知受力情況求運動情況的解題程序,讓學(xué)生逐步習(xí)慣于時間題先作定性和半定量分析,弄清問題的物理情景后再動筆,并養(yǎng)成畫情景圖的良好習(xí)慣。最大限度調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動,充分體現(xiàn)“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的教學(xué)原則,本節(jié)采用引導(dǎo)學(xué)生自主探究,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
四、學(xué)法指導(dǎo)
學(xué)生是課堂教學(xué)的主體,現(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo),本節(jié)課的教學(xué)過程中要注意引導(dǎo)學(xué)生自主探究,調(diào)動課堂氣氛,贊賞學(xué)生提高各種問題,讓學(xué)生在課堂中能感受如何發(fā)現(xiàn)問題,并更多地體會成功的喜悅。鼓勵學(xué)生動手畫物體受力示意圖,運動情景示意圖,構(gòu)建物理模型以達到培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的目的。
五、教學(xué)程序
教學(xué)過程
一、引入新課
通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí),我們已學(xué)習(xí)過了牛頓運動定律,本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)怎樣掌握運用牛頓運動定律解決動力學(xué)問題方法。牛頓第二定律揭示了運動和力的內(nèi)在聯(lián)系。因此,應(yīng)用牛頓第二定律即可解答一些力學(xué)問題。我們通過以下例題來體會應(yīng)用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。
二、教學(xué)過程設(shè)計
(一)知識要點回顧與梳理
3.運用牛頓第二定律對超重和失重現(xiàn)象中的物體進行分析
超重狀態(tài):
F-mg=ma,F(xiàn)=mg+ma,F(xiàn)>mg
失重狀態(tài):
mg- F =ma,F(xiàn)=mg-ma,F(xiàn)
可見,在超重和失重現(xiàn)象中,物體實際重力并沒有發(fā)生改變。改變的是外界對物體的壓力(或拉力),即物體的“視重”發(fā)生變化。即視重<實重──物體處于失重狀態(tài);視重>實重──物體處于超重狀態(tài)。
。ǘ┲R要點針對性訓(xùn)練題
。ㄈ、類型例題解題思路探究
(四)、類型題解題方法總結(jié)
。ㄎ澹、類型例題變式訓(xùn)練
(六)、課堂小結(jié)與作業(yè)布置
1、超重與失重狀態(tài)的分析小結(jié)
在平衡狀態(tài)時,物體對水平支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)大小等于物體的重力。
當(dāng)物體的加速度豎直向上時,物體對支持物的壓力大于物體的重力,由F-mg=ma得F=m(g+a)>mg,這種現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象;
當(dāng)物體的加速度豎直向下時,物體對支持物的壓力小于物體的重力,mg-F=ma得F=m(g-a)
特別是當(dāng)物體豎直向下的加速度為g時,物體對支持物的壓力變?yōu)榱,這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。
2、動力學(xué)的兩類基本問題
1)、已知物體的受力情況求物體運動中的某一物理量:應(yīng)先對物體受力分析,然后找出物體所受到的合外力,根據(jù)牛頓第二定律求加速度a,再根據(jù)運動學(xué)公式求運動中的某一物理量。
2)、已知物體的運動情況求物體所受到的某一個力:應(yīng)先根據(jù)運動學(xué)公式求得加速度a,再根據(jù)牛頓第二定律求物體所受到的合外力,從而就可以求出某一分力。
綜上所述,解決問題的關(guān)鍵是先根據(jù)題目中的已知條件求加速度a,然后再去求所要求的物理量,加速度象紐帶一樣將運動學(xué)與動力學(xué)連為一體。
牛頓第二定律教案7
【教材地位與作用】
本節(jié)內(nèi)容是在上節(jié)實驗課程“探究加速度、質(zhì)量與力的關(guān)系”的基礎(chǔ)上進行知識的探究和總結(jié),在知識上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質(zhì)量、力三者關(guān)系;要求經(jīng)歷探究活動、嘗試解決問題方法、體驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程。牛頓第二定律將力學(xué)和運動學(xué)有機地結(jié)合在一起,具體的、定量的回答了加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系,是動力學(xué)中的核心內(nèi)容,是本章的重點內(nèi)容。
【學(xué)情分析】
在學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念;知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力;通過上一節(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,知道了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。這些都為本節(jié)學(xué)習(xí)準備了知識基礎(chǔ),牛頓第二定律通過加速度把物體的運動和受力緊密的聯(lián)系在一起,使前三章構(gòu)成一個整體,是解決力學(xué)問題的重要工具,應(yīng)使學(xué)生明確對于牛頓第二定律應(yīng)深入理解,全面掌握。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識目標(biāo)
。1)理解加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系。
。2)理解牛頓第二定律的內(nèi)容,知道定律的確切含義。
。3)能運用牛頓第二定律解答有關(guān)問題。
2、能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、歸納能力、解決問題的能力。
3、德育目標(biāo)
。1)滲透物理學(xué)研究方法的教育。
。2)認識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。
。3)培養(yǎng)學(xué)生嚴謹思考的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
【教學(xué)重點】
理解牛頓第二定律
【教學(xué)難點】
牛頓第二定律的應(yīng)用
【教學(xué)策略】
回顧與思考→創(chuàng)設(shè)物理情景→分組討論→老師講解→總結(jié)規(guī)律。
【教學(xué)流程圖】
【教學(xué)過程設(shè)計】
教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【知識回顧】
回憶上節(jié)課探究的a與F、m關(guān)系。向?qū)W生提問:回憶上節(jié)實驗探究課內(nèi)容,控制變量法的應(yīng)用?我們研究了哪幾個物理量?它們之間有什么關(guān)系?能用公式反應(yīng)他們之間的關(guān)系嗎?回憶上節(jié)課知識,集體回答;貞浬瞎(jié)課探究的a與F、m關(guān)系。 【創(chuàng)設(shè)情景、導(dǎo)入新課】
問題1、神舟六號飛船返回艙返回時為何要打開降落傘?
問題2、賽車在開出起跑線的瞬間發(fā)生了怎樣的變化?引導(dǎo)學(xué)生思考2個問題。
進一步引導(dǎo)學(xué)生思考:賽車比起一般的家用汽車質(zhì)量上有什么不一樣?這一設(shè)計是為什么?同學(xué)間分組討論、各小組派代表回答問題。通過這個問題,學(xué)生容易聯(lián)想到質(zhì)量越小,運動狀態(tài)越容易改變,所以加速度和物體質(zhì)量、合外力有關(guān)。 【新課過程】
牛頓第二定律:
1、內(nèi)容:物體的加速度跟所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2、公式:F=ma?
設(shè)問:力的國際單位是什么?它是如何規(guī)定的呢?構(gòu)建物理模型,提出關(guān)注的細節(jié)。
講解:K是比例常數(shù),那k應(yīng)該是多少呢?
教師總結(jié):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,力的國際單位是1N=1kg、m/s2。學(xué)生分組討論分析。
學(xué)生自己總結(jié)后作答,不完整的地方由其他同學(xué)補充。通過上節(jié)探究的a與F、m關(guān)系,運用實驗數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和尊重物理事實的精神
3、對該定律的特性進行說明,這樣學(xué)生對牛頓第二定律才會有進一步認識。
六大特性:
、僖蚬裕κ钱a(chǎn)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決定,力的分解和合成遵循平行四邊形法則),= 3 GB3
、鬯矔r性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3
、芟鄬π裕ㄅnD第二定律只適用于慣性系),= 5 GB3
⑤獨立性(物體的各個力都能產(chǎn)生獨立的,= 6 GB3
⑥同一性(a與F與同一物體某一狀態(tài)相對立)。提問:牛頓第二定律有哪些特性?
在相對理解牛頓第二定律的基礎(chǔ)上,對表達式F=ma的六大性質(zhì)結(jié)合形象例子進行探討。
根據(jù)學(xué)生的提出的相關(guān)特性的.疑問舉例說明。學(xué)生討論,嘗試并且回答老師提出的特性。
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會提出相關(guān)特性的疑問。對牛頓第二定律的特性進行探究,能夠加深學(xué)生對牛頓第二定律本質(zhì)上的理解,使前面所學(xué)知識連貫起來,這對牛頓定律的解題或是實際運用過程中有很大的幫助。
4、做題需要方法,按照一般的做題思路,授予學(xué)生解題步驟。
①確定研究對象;
、趯ρ芯繉ο筮M行正確的受力分析或是運動情況進行分析;
、鄹鶕(jù)公式并結(jié)合題給條件(注意發(fā)現(xiàn)挖掘隱含條件)解出所求的物理量。
例題:一個物體,質(zhì)量是2 kg,受到互成120°角的兩個力F1和F2的作用。這兩個力的大小都是10N,這兩個力產(chǎn)生的加速度是多大?
課堂訓(xùn)練P104習(xí)題1、2、3老師提出問題,引導(dǎo)學(xué)生得出解題步驟,并做適當(dāng)?shù)难a充說明。
牛頓第二定律教案8
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
。1)通過演示實驗認識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系;
。2)會用準確的文字敘述牛頓第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達式;
。3)通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律;
。4)認識加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認識加速度與和外力間的瞬時對應(yīng)關(guān)系;
(5)能初步運用運動學(xué)和牛頓第二定律的知識解決有關(guān)動力學(xué)問題.
能力目標(biāo)
通過演示實驗及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過實際問題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達能力.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)認真的科學(xué)態(tài)度,嚴謹、有序的思維習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
1、通過演示實驗,利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.
2、利用實驗結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達式從比例式變?yōu)榈仁剑?/p>
3、進一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個或某幾個力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時性.
教法建議
1、要確保做好演示實驗,在實驗中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力(根據(jù)學(xué)生的實際情況決定是否證明);實驗中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大。
2、通過典型例題讓學(xué)生理解牛頓第二定律的確切含義.
3、讓學(xué)生利用學(xué)過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學(xué)生重新認識出中所給公式.
教學(xué)設(shè)計示例
教學(xué)重點:牛頓第二定律
教學(xué)難點:對牛頓第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.介紹實驗裝置及實驗條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力.介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比.
以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況,讓學(xué)生充分參與討論.本節(jié)書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導(dǎo)軌和計算機,變?yōu)槎繉嶒灒?/p>
1、加速度和力的關(guān)系
做演示實驗并得出結(jié)論:小車質(zhì)量相同時,小車產(chǎn)生的加速度與作用在小車上的力成正比,即,且方向與方向相同.
2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系
做演示實驗并得出結(jié)論:在相同的力F的作用下,小車產(chǎn)生的加速度與小車的質(zhì)量成正比,即.
二、牛頓第二運動定律(加速度定律)
1、實驗結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同.即,或.
2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N.則公式中的=1.(這一點學(xué)生不易理解)
3、牛頓第二定律:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個加速度的力的.方向相同.
數(shù)學(xué)表達式為:.或
4、對牛頓第二定律的理解:
。1)公式中的是指物體所受的合外力.
舉例:物體在水平拉力作用下在水平面上加速運動,使物體產(chǎn)生加速度的合外力是物體
所受4個力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉筆盒)
(2)矢量性:公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同.由此在處理問題時,由合外力的方向可以確定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.
。3)瞬時性:物體在某時刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化.
舉例:靜止物體啟動時,速度為零,但合外力不為零,所以物體具有加速度.
汽車在平直馬路上行駛,其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當(dāng)剎車時,牽引力突然消失,則汽車此時的加速度僅由摩擦力提供.可以看出前后兩種情況合外力方向相反,對應(yīng)車的加速度方向也相反.
。4)力和運動關(guān)系小結(jié):
物體所受的合外力決定物體產(chǎn)生的加速度:
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運動
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運動
以上小結(jié)教師要帶著學(xué)生進行,同時可以讓學(xué)生考慮是否還有其它情況,應(yīng)滿足什么條件.
探究活動
題目:驗證牛頓第二定律
組織:2-3人小組
方式:開放實驗室,學(xué)生實驗.
評價:鍛煉學(xué)生的實驗設(shè)計和操作能力.
牛頓第二定律教案9
一、教學(xué)目標(biāo)
1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式;
2、理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系
3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓“是怎樣定義的。
二、教學(xué)重點
1、知道決定物體加速度的因素、
2、加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的探究過程
三、教學(xué)難點
1、理解牛頓第二定律各個物理量的意義和聯(lián)系
2、牛頓第二定律的應(yīng)用
四、教學(xué)方法
在探究過程中,滲透科學(xué)研究方法如:控制變量法、實驗歸納法、圖象法等
五、教學(xué)過程
1、知識回顧
物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,即產(chǎn)生加速度。
問學(xué)生:加速度的.大小與那些因素有關(guān)呢?
學(xué)生回答:力還有物體質(zhì)量
思考:力是促使物體運動狀態(tài)改變的原因,力似乎“促使”加速度的產(chǎn)生。質(zhì)量是物體慣性的量度,而慣性是保持物體運動狀態(tài)不變的性質(zhì),所以質(zhì)量似乎是阻礙“加速度”的產(chǎn)生。
猜想:加速度可能與力、質(zhì)量有關(guān)系。
結(jié)合實際:
小汽車:質(zhì)量小,慣性小,啟動時運動狀態(tài)相對容易改變。
火車:質(zhì)量大,慣性大,動力大,啟動時運動狀態(tài)相對難改變。
2、回憶課本所研究的內(nèi)容
。1)、質(zhì)量m一定,加速度a和力F的關(guān)系。
處理數(shù)據(jù):得出結(jié)論:當(dāng)m一定時,a和F成正比,
即:a F
SHAPE MERGEFORMAT
。2)、力F一定時,加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系
SHAPE MERGEFORMAT
得出結(jié)論:當(dāng)力F一定,加速度a和質(zhì)量m成反比,即:a 。
3、引出牛頓第二定律
通過大量實驗和觀察到的事實都能得出同樣的結(jié)論,由此可以得出一般性的規(guī)律:物體加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同,這就是牛頓第二定律。
【牛頓第二定律教案】相關(guān)文章:
牛頓第二定律教案06-13
高中牛頓第二定律教案01-07
(熱)高中牛頓第二定律教案03-16
高中物理牛頓第二定律教案02-27
高中牛頓第二定律教案匯編【8篇】01-09
高中牛頓第二定律教案常用10篇01-19
《牛頓第二定律》說課稿02-08
牛頓第二定律說課稿02-21
牛頓第二定律說課稿07-02