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牛頓第二定律教案

發(fā)布時間:2023-04-01 牛頓第二定律教案

牛頓第二定律教案通用。

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牛頓第二定律教案 篇1

牛頓第二定律

教學目標

知識目標

(1)通過演示實驗認識加速度與質量和和合外力的定量關系;

(2)會用準確的文字敘述牛頓第二定律并掌握其數學表達式;

(3)通過加速度與質量和和合外力的定量關系,深刻理解力是產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系,認識加速度與和外力間的瞬時對應關系;

(5)能初步運用運動學和牛頓第二定律的知識解決有關動力學問題.

能力目標

通過演示實驗及數據處理,培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納總結的能力;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

培養(yǎng)認真的科學態(tài)度,嚴謹、有序的思維習慣.

教學建議

教材分析

1、通過演示實驗,利用控制變量的方法研究力、質量和加速度三者間的關系:在質量不變的前題下,討論力和加速度的關系;在力不變的前題下,討論質量和加速度的關系.

2、利用實驗結論總結出牛頓第二定律: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:只有在砝碼質量遠遠小于小車質量的前題下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力(根據學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?。?/p>

2、通過典型例題讓學生理解牛頓第二定律的確切含義.

3、讓學生利用學過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學生重新認識出中所給公式.

教學設計示例

教學重點:牛頓第二定律

教學難點:對牛頓第二定律的理解

示例:

一、加速度、力和質量的關系

介紹研究方法(控制變量法):先研究在質量不變的前題下,討論力和加速度的關系;再研究在力不變的前題下,討論質量和加速度的關系.介紹實驗裝置及實驗條件的保證:在砝碼質量遠遠小于小車質量的條件下,小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力.介紹數據處理方法(替代法):根據公式可知,在相同時間內,物體產生加速度之比等于位移之比.

以上內容可根據學生情況,讓學生充分參與討論.本節(jié)書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機,變?yōu)槎繉嶒灒?/p>

1、加速度和力的關系

做演示實驗并得出結論:小車質量相同時,小車產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、加速度和質量的關系

做演示實驗并得出結論:在相同的力F的作用下,小車產生的加速度與小車的質量成正比,即.

二、牛頓第二運動定律(加速度定律)

1、實驗結論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質量成反比.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:使質量為1kg的物體產生1m/s2加速度的力叫1N.則公式中的=1.(這一點學生不易理解)

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.

數學表達式為:.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,對應車的加速度方向也相反.

(4)力和運動關系小結:

物體所受的合外力決定物體產生的加速度:

當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

以上小結教師要帶著學生進行,同時可以讓學生考慮是否還有其它情況,應滿足什么條件.

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,學生實驗.

評價:鍛煉學生的實驗設計和操作能力.

牛頓第二定律教案 篇2

一、教學目標

【知識與技能】掌握牛頓第二定律并會進行計算;知道力的單位。

【過程與方法】通過合作探究,提高合作能力與邏輯思維能力。

【情感態(tài)度與價值觀目標】養(yǎng)成科學嚴謹的科學態(tài)度,提升對物理的興趣。

二、教學重難點

【重點】掌握牛頓第二定律。

【難點】對牛頓第二定律的應用。

三、教學過程

環(huán)節(jié)一:導入新課

教師向學生提問:上節(jié)課的實驗結論,小車的加速度與所受的力成正比,與它的質量成反比。這個結論是否具有普遍試用性呢?從而引入新課。

環(huán)節(jié)二:新課講授

(一)牛頓第二定律

①教師向學生講述:大量的實驗和觀察到的事實得到同樣的結論,由此總結出一般性的規(guī)律也就是牛頓第二定律:物體的加速度大小跟質量成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

②組織學生合作探究牛頂第二定律的表達式,學生可以寫出:

環(huán)節(jié)三:鞏固提高

給出例題,一個物體,質量2Kg,受到互成120角的兩個力F1和F2的作用,此外沒有其他力。這兩個力的大小都是10N,這個物體產生的加速度?

向學生提問此時對力怎么處理?學生討論后得出,此時作用力為合力,可以根據力的合成和分解,進行計算。

環(huán)節(jié)四:小結作業(yè)

小結:教師總結。

作業(yè):對科學漫步進行探討。

四、板書設計

牛頓第二定律教案 篇3

(一)教材分析

牛頓運動定律以力和運動的知識為基礎,進一步研究了力和運動的關系。牛頓運動定律是經典力學的基礎,從牛頓運動定律出發(fā)可以推導出動能定理、動量定理等一系列重要的物理規(guī)律。牛頓運動定律還是學習熱學、電磁學的重要基礎。因此,這一章內容在力學和整個物理學中占有很重要的地位,是中學物理教學的重點。牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是本章的重點和中心內容。

(二)教學內容、教材體系與教學目標

本章教材在牛頓第一定律之后,安排了一節(jié)“ 運動狀態(tài)的改變”,起到了承上啟下的作用。它既是對牛頓第一定律的深化,使學生進一步認識到力是產生加速度的原因,質量是慣性大小的量度,也是為學習牛頓第二定律做的鋪墊,使學生認識到物體的加速度由力和質量兩個因素決定,并且對它們的關系有了定性的認識。

本節(jié)教材利用控制變量的實驗方法,分別研究了加速度跟力、加速度跟質量的關系,再把這兩個關系綜合起來,總結出牛頓第二定律。然后把牛頓第二定律從物體受一個力的特殊情況,推廣到受多個力的一般情況,從物體受恒力的情況推廣到物體受變力的情況,并且進一步強調了牛頓第二定律的矢量性和瞬時性。

根據以上分析和大綱對本節(jié)內容的要求,結合學生的實際情況,確定的知識教學目標為:

1.知道牛頓第二定律內容及表達式,理解牛頓第二定律的含義,能應用牛頓第二定律分析和解決有關問題。

2.理解牛頓第二定律的矢量性和瞬時性。

3.知道力的單位“牛頓”的定義。

在本節(jié)課的教學中,還應滲透科學方法教育。讓學生通過研究加速度跟力和質量的關系的實驗,掌握控制變量法。在總結牛頓第二定律的過程中,讓學生體會實驗研究、分析數據、總結規(guī)律的科學研究方法,并在這一過程中培養(yǎng)學生實驗、觀察、分析、歸納、概括的能力。

(三)教學方法

根據本節(jié)課的教學內容和學生的實際情況,采用的教學方法是:以演示實驗為基礎,以引導學生探索規(guī)律的活動為主線,在整個教學活動中貫穿教為主導,學為主體的教學思想。

本節(jié)課將教材的定性實驗,改為利用氣墊導軌所做的定量實驗,并且利用圖象分析實驗數據,這樣可以把加速度跟力的關系及加速度跟質量的關系,更直觀地表示出來,使學生更信服從實驗中得出的結論,有利于學生掌握好牛頓第二定律。本實驗雖為演示實驗(限于實驗條件),但從實驗的設計到實驗條件的控制和實驗數據的測量與分析,以及規(guī)律的概括和總結,都注意調動學生的積極性,引導學生主動參與,充分體現學生的主體地位。

(四)教學程序

1.引入新課

通過復習加速度跟力和質量的定性關系,使學生明確物體的加速度與物體所受的力和它的質量兩個因素有關。進一步提出問題:加速度跟力和質量存在什么定量關系?由此引入課題。

這樣引入新課簡捷明快,直接切題。

2.新課教學

(1)設計實驗

①設計實驗裝置。

引導學生根據實驗目的,從實驗對象(沿氣墊導軌運動的滑塊),實驗源(提供拉力的重物),實驗效果顯示器(光電門及電腦計時器)三個方面設計實驗裝置。

②設計測量方法

在實驗中需要測量滑塊的質量、它所受的拉力及它的加速度。

滑塊及配重片的質量用天平測量(課前測好)。

滑塊所受拉力可看作等于所懸掛重物(小桶及砝碼)的重力(懸掛的重物的質量遠小于滑塊的質量)。

滑塊的加速度是測量的關鍵和難點,也是在教學中引導學生設計實驗的重點。首先,使學生明確,我們不能直接測出加速度,而應測出相關的物理量求出加速度。在實驗中,滑塊運動的位移S和時間t容易測量,再由公式求出加速度。這就要求在實驗中應測量滑塊從靜開始做勻加速運動的位移S和相應的時間t。

③設計研究方法

引導學生回顧初中學習歐姆定律時研究電流跟電壓和電阻的關系時采用的方法,明確研究多個物理量間的關系時,需采用控制變量法。在本實驗中,采用控制變量法,分別研究加速度跟力的關系和加速度跟質量的關系。

把向學生介紹實驗裝置和實驗方法,改為在教師的引導下,由師生共同根據實驗目的設計實驗裝置和實驗方法,使學生變被動接受為主動設計,變旁觀者為主人,學生對實驗裝置更清楚了,對實驗方法更理解了,對實驗過程更明確了。這種設計充分調動了學生的積極性,發(fā)揮了學生的主體作用,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。

(2)實驗探索

保持滑塊質量不變,通過改變懸掛重物的重力來改變滑塊所受的拉力,測出在不同拉力作用下滑塊的加速度,利用多媒體投影演示建立a—F坐標系,根據測量的數據描點連線的作圖方法,由圖像得出:m一定時,a∝F。

保持拉力不變,改變滑塊的質量,測出相應的加速度。利用多媒體投影建立a—m坐標系,根據測量數據描點連線,得到一條曲線,由該曲線引導學生提出猜想:加速度跟質量可能是反比關系。進一步啟發(fā)學生,為驗證猜想,需畫出a—1/m圖象,再讓學生根據上述方法建立a—1/m坐標系,描點、連線,得出一條過原點的直線,從而證明了猜想a∝1/m是正確的,找到了加速度跟質量的定量關系。

利用圖象分析實驗數據總結物理規(guī)律的方法,學生才剛剛接觸,是本節(jié)課教學的難點之一。所以,教學中教師應通過多媒體投影,結合畫a—F圖象,給學生講清如何建立坐標系、選標度、描點、連線,那么,學生根據這種方法,就可畫出a—1/m圖象,找出加速度跟質量的關系。

(3)概括規(guī)律

引導學生綜合上述兩個實驗結論,總結出牛頓第二定律的內容及表達式,并通過討論比例系數k的取值,定義力的單位“牛頓”。進一步結合實驗說明加速度跟力的方向關系,強調牛頓第二定律的矢量性。

3.鞏固提高

通過例題和練習,鞏固牛頓第二定律,通過思考與討論使學生認識到牛頓第二定律的瞬時性。

4.課堂小結

知識總結:回顧牛頓第二定律的內容,強調其矢量性和瞬時性。說明牛頓第二定律是動力學的核心,它確定了力和運動的關系,它能解釋物體為什么做這種運動或那種運動,強調牛頓第二定律的重要性。

科學方法總結:總結控制變量法,根據實驗目的的設計實驗的方法,利用圖象分析實驗數據總結物理規(guī)律的方法。

牛頓第二定律教案 篇4

一、教材分析

1、內容與地位

本節(jié)課是高中新課程實驗教材《物理》(共同必修一)第四章第3節(jié)的內容,牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是學習其他動力學規(guī)律的基礎,是本章的重點內容。本節(jié)通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量,通過控制變量法,來研究物理規(guī)律這是一種非常重要的研究方法,在電容、電阻等內容都會用到此法。本節(jié)內容是本章的重點內容,也是整個力學部分的核心內容,乃至整個高中物理的重點。根據以上分析,我們知道本節(jié)課的教學目的不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容和意義,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量,如何用數學公式表達物理規(guī)律。讓學生沿著科學家發(fā)現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

2、教學目標

根據我對教材的理解、結合學生的實際情況、滲透新課程的教學理念,為提高全體學生的科學素養(yǎng),按課程標準,以促進全體學生發(fā)展為目的。從知識與技能、過程與方法,情感態(tài)度與價值觀三個方向培養(yǎng)學生,擬定三個教學目標:

知識與技能:

(1)能根據實驗結果,推出三者間關系,

(2)理解并掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式,(3)力的單的定義

(4)理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式,(5)初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟。

(6)使學生學會并掌握運用控制變量法研究多個物理量間關系。

過程與方法:

以實驗為基礎,通過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗能力、概括能力和分析推理能力。

情感態(tài)度價值觀:

在實驗和觀察中能培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度。通過課堂的師生交流、生生交流創(chuàng)造良好的學習氛圍,增強師生感情,增強班級凝聚力,使學生對物理學科更加熱愛。

3、教學的重點和難點

學習本課不僅是讓讓學生正確理解牛頓第二定律,更重視如何通過實驗控制變量,根據實驗條件啟發(fā)學生思考,把牛頓第二定律的得出,探索事物的規(guī)律,培養(yǎng)學生創(chuàng)造力,作為教學目的之一。這正是重視素質教育的體現。因此我把本課的重點難點做如下安排:

引導學生探究加速度與力和質量的關系的過程是本節(jié)課教學的重點,通過實驗數據畫出圖像,根據圖像導出加速度與力、質量的關系式是本節(jié)的難點。

二、學情分析

1、學情分析

學生已定性知道力是物體運動狀態(tài)改變原因,但對力與加速度的定量關系無任何認知鋪墊,很難認識到初中及高中前面所學的物體處于平衡狀態(tài)實為牛頓第二定律的特殊情況,所以在講課時要注意這一點。

2、學習方法

本節(jié)課可以給學生提供以下4種機會:

(1)提供觀察、思考的機會:用親切的語言鼓勵學生觀察并用學生自己的語言進行歸納。

(2)提供操作、嘗試、合作的機會:鼓勵學生大膽操作實驗,發(fā)現問題,記錄問題,討論問題,解決問題。

(3)提供表達、交流的機會:鼓勵學生敢想敢說,設置難關"逼迫"學生要想要說。

(4)提供成功的機會:贊賞學生提出的各種問題,讓學生在課堂中能感受如何發(fā)現問題,并更多地體驗成功的樂趣。

三、教學方法

1、實驗引導探索式:物理考試大綱明確要求學生的五種能力:即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節(jié)正好是培養(yǎng)這些能力的好教材,故采用實驗引導探索式,在實驗中,教師在關鍵步驟上作出恰當的引導,()得出在m一定時,a與F成正比,F一定時,a與m成反比,進而引導學生得出牛頓第二定律,然后推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關系和物體處于平衡狀態(tài)的情況。

2、講練結合式:在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時,讓學生分析問題,教師注意隨時發(fā)現學生中出現的問題,或有意給出錯誤答案,及時組織學生分析產生錯誤的原因,注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來,及時強化有關知識,提高掌握知識的準確性。

四、教學程序設計

合理安排教學程序,則是教學成功的關鍵一環(huán)。以求達到事半功倍之效,使學生學有所獲,我根據本課教材的特點以及我班學生的實際水平,將本課劃分成四大部分:

(一)復習準備、引入新知

(1)回顧上節(jié)內容,上節(jié)定性得到a既與F有關,也與m有關。進而提出三者間到底有什么定量關系?引導學生大膽猜測,提高學生的參與意識與學習興趣。

(2)介紹研究三個變量問題的研究方法——控制變量法。

(3)研究方案:利用實驗。(本處用計算機模擬實驗來得到有關數據,并得出結論。后演示實驗體會并引申)(二)積極主動,探究新知

1、 m一定時,a與F的關系。

(1)、實驗裝置:交代清楚實驗裝置,研究對象及外力的施加。

(2)、如何保持質量一定:利用兩個質量相同的小車來做實驗。

(3)、如何測定加速度?根據初速為0的物體運動規(guī)律,在t相同的情況下,a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一:小車質量均為0.1kg,小車1受0.1N的拉力,小車2受0.2N的拉力,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝F.(學生自主探究)2、 F一定時,a與m的關系。

模擬實驗二:兩小車均受0.1N的拉力,小車1質量為0.1kg,小車2質量為0.2kg,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝1/m.(學生自主探究)3、 牛頓第二定律

綜合上述兩個實驗結果,得出a、F、m三者間的關系,進而介紹牛頓第二定律。

(1)、內容:

A、 文字表述:

B、 數學公式

C、 力的單位N的定義

(2)、理解:

A、 矢量性

B、 瞬時性

(三)綜合練習,鞏固新知

進行綜合練習的目的是進一步培養(yǎng)學生運用新知識解決問題的能力。注意從不同角度來強化知識。最后的練習激發(fā)學生運用所學知識解決實際問題的興趣,將課堂教學推向高潮。

應用

A、 多個力作用下的牛頓第二定律

B、 平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

演示實驗引申:實驗中的誤差

(四)精練小結、布置作業(yè):

板書、時間安排

板書,是文章結構的簡縮。通過板書,能使學生直觀地抓住線索,理清思路,體會中心,知道選材。因此,我的板書力求體現這些,以達到事半功倍的效果。

板書設計如下:

1、 研究方案:利用實驗。

2、 m一定時,a與F的關系。 a∝F.

3、 F一定時,a與m的關系。 a∝1/m.

4、 牛頓第二定律

(1)、內容:

A、 文字表述:

B、 數學公式: a∝F/m. F=ma

C、 力的單位N的定義:1N=1kg.m/s2

(2)、理解:矢量性 瞬時性

(3)、應用:多個力作用下的牛頓第二定律

平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

5、 作業(yè)

五、對本節(jié)教學設計、教學過程、教學效果、多媒體課件使用效果等的預評估。

說課比競比不上公開課,在實際上課效果不能體現的情況下,說課者對說課內容應該有一個預評估,并將此作為說課的一項內容。

在本節(jié)課的設計過程中本人嘗試建立新的課堂教學模式,打破以教師、課堂、書本為中心,以講授灌輸為主線的教學套路,構建以學生主動參與,探究創(chuàng)新為主線的教學模式--姑且叫它"自主學習課堂教學模式".就是在課堂教學中,以教師為指導,以學生為主體,改變教師在臺上講、學生在臺下聽的"灌輸式教學",灌輸式教學往往是教師提出問題,教師給出結果,是教師在代替學生建立知識體系,而不是學生自己建立知識體系。這樣培養(yǎng)的學生欠缺發(fā)現新問題、運用新方法,提出新見解的能力,更缺乏創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。 "學生自主學習教學"和"灌輸式教學"截然不同,它要求充分發(fā)揮學生學習的自主性,引導學生利用多媒體課件、實驗等主動發(fā)現問題,主動搜集、分析有關信息和資料,主動建構良好的認識結構。使學生受到科學方法的訓練,培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力,學會自主學習,具有創(chuàng)新意識。并且本人能采用不同的教學方法和手段突破重點和難點,從而很好的實現了本節(jié)課的教學目標。

牛頓第二定律教案 篇5

各位評委,老師們大家好:

今天我說課的題目是“動量概念表示牛頓第二定律”,下面我對這節(jié)課從以下幾個方面進行說明,具體內容如:

一、教材分析

本節(jié)課是普通高中物理(人教版)選修3-5第一章第6節(jié)的內容,它是在學習過動量守恒定律之后,為進一步深入的探究動量和牛頓第二定律的關系而編寫的。它側重于力在時間上的積累,為解決力學問題開辟了新的途徑,并且本節(jié)內容與人們的日常生活,生產技術和科學研究有著密切的聯系,因此學習這部分內容有著廣泛的現實意義。

二、教學目標

1、知識與技能

①能從牛頓運動定律和運動學公式,推導出動量定理的表達式;

②理解動量定理的確切含義,知道動量定理可以使用于變力;

③會用動量定理解釋有關現象,并能掌握一維情況下的計算。

2、過程與方法

①通過對動量定理的探究過程,是學生認識物理模型工具在物理學中的應用;

②通過一維形式動量定理的定量討論,增強學生應用數學方法處理物理問題的能力;

3、情感態(tài)度與價值觀

通過運用所學的知識推導新的規(guī)律,培養(yǎng)學生的學習興趣,激發(fā)學生探索新知識的。

三、教學重點與難點

重點: 動量定理的確切含義和表達式

難點:會用動量定理解釋有關物理現象

四、說方法

教法:本節(jié)課我采用演示實驗,分小組討論,進行推理驗證并輔以現代化教學手段等多種形式的綜合啟發(fā)式教學。充分調動學生學習積極性與自主性,培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新意識。

學法:對學生而言,重要的是學會學習,掌握獲取知識的過程與方法。因此在學習過程中,要讓學生主動參與、積極思考,培養(yǎng)學生的學習興趣,讓學生自己動起來。從而是學生變被動學習為主動學習。

五、教學程序

通過以上分析,教學中以了解、學習研究物理問題的方法為基礎,掌握知識為中心,培養(yǎng)能力為方向,緊抓重點,突破難點,設計如下教學程序:

(一)引入新課

小實驗引入新課:

演示實驗1:雞蛋落地 讓雞蛋落入墊有海綿桶中(海綿不讓學生知道),讓學生推測雞蛋的“命運”,最后展示結果。

演示實驗2:緩沖裝置的模擬 用細線懸和橡皮筋分別掛一個重物,把重物拿到一定高度,釋放后重物下落,結果細線斷而橡皮筋沒斷。

【讓學生在驚嘆中開始新課內容】

在日常生活中,有不少這樣的事例:跳遠時要跳在沙坑里;跳高時在下落處要放海綿墊子;從高處往下跳,落地后雙腿往往要彎曲,這樣做的目的是為了什么呢?而在某些情況下,我們又不希望這樣,比如用鐵錘釘釘子。這些現象中的原因是什么呢?通過我們今天的學習來探究其中的奧秘。

(二)進行新課

1.用動量概念表示牛頓第二定律 首先利用多媒體展示出問題

v′

v

F

假設一個物體在恒定的合外力作用下,做勻變速直線運動,在t時刻初速度為v,在t′時刻的末速度為v′,

試推導合外力的表達式。

讓學生:用牛頓第二定律F=ma以及勻變速直線運動的公式自己推導。(同時找一名學生演板) (教師巡回指導,及時點撥、提示)

推導過程:合力F=ma 由于 , 所以,

結論:上式表示,物體所受合外力等于物體動量的變化率。這就是牛頓第二定律的另一種表達式。

2.動量定理

教師:將上面的式子進行變形可寫成

讓學生分組討論該式的物理意義,并進行總結:表達式左邊是物體從t時刻到t′時刻動量的變化量,右邊是物體所受合外力與這段時間的乘積。說明物體動量的變化量,不僅與力的大小和方向有關,還與時間的長短有關。 這個量反映了力對時間的積累效應。就此引出沖量的定義。

物理學中把力F與作用時間的乘積,稱為力的沖量,記為I,即 ,單位: “牛頓秒”。

這樣公式將 可寫成

該公式表明:物體動量的變化量等于物體所受合外力的沖量,這個結論叫做動量定理。

這樣就自然而然的引出了動量定理。

討論:如果物體所受的力不是恒力,對動量定理的表達式應該怎樣理解呢?

教師:引導學生閱讀教材,理解動量定理的過程性。

讓學生討論總結:盡管動量定理是根據牛頓第二定律和運動學的有關公式在恒定合外力的情況下推導出來的??梢宰C明:動量定理不但適用于恒力,也適用于隨時間變化的變力。對于變力情況,動量定理中的F應理解為變力在作用時間內的平均值。并舉例分析:鐵錘釘釘子,球拍擊乒乓球等

利用動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題,還可以解決曲線運動中的有關問題,將較難計算的問題轉化為較易計算的問題。

3.動量定理的方向性,根據實例和課堂練習研究動量的方向性,總結動量定理的公式是矢量式,運用時注意正方向的選取,并提醒學生中學階段我們僅研究一維情況。

4.應用舉例

再次展示演示實驗課件,讓學生討論并應用動量定理來解釋有關問題。

(三)課堂小結及作業(yè)布置

六、板書版畫設計

教學中將整塊黑板分為兩部分,一部分主板書寫概念、規(guī)律、圖、以及公式的推倒過程等。一部分為副板書,用來畫草圖,解答例題等。同時用彩色粉筆顯示重點內容。

我的說課到此結束,請大家批評指正。謝謝!

牛頓第二定律教案 篇6

一、教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結果的基礎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、質量的關系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學在整個教材教學中處于相當重要的地位。

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生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,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;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的。

三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關系;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計算。

2、過程與方法

以實驗為基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律;培養(yǎng)學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,滲透物理學研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結出物理規(guī)律并加以運用,讓學生體驗成功的喜悅,樹立學好物理學科的信心。

四、教法與學法

"教無成法,但教要得法",高一學生創(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,在學習過程中對知識的把握還不是很準確,數學推理能力較弱,根據實驗數據總結歸納規(guī)律能力不強。牛頓第二定律的數學表達式雖簡單完美,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系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,尤其對于我們偏遠地區(qū)的城步苗鄉(xiāng)學生來說是較為困難的。何況物理是一門以實驗為基礎與生活密切相連的科學,因此我認為在教學過程中應運用講解、討論、分析相結合的教學方法,并從學生的認識心理出發(fā),采用設問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習加強應用的教學程序。讓學生觀察與提問相結合,自主探究與交流合作相結合,培養(yǎng)學生的閱讀思維能力,并根據學生的認知效果適當講解、引導、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數學表達式的物理加以深化。

五、教學過程

(一)引入:首先利用多媒體觀看火箭升天、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,然后引導學生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學生回顧上節(jié)實驗的結論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質量存在怎樣的關系?(目的:通過實際生活現象分析,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)學生發(fā)現問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質量的關系來完成牛頓第二定律探究任務的引入)

(二)新課進行:

先引導學生自主閱讀教材回答下列問題:

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述?

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?

實例探究與鞏固練習

討論a和F合的關系,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:力是使物體產生加速度的原因,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,以及應用于變力作用的某一瞬時。

對牛頓第二定律的理解

1、下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解,正確的是:

A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質量成正比,與物體的加速度成反比;

B、由m=F/a可知,物體的質量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比;

C、由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質量成反比;

D、由m=F/a可知,物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關比例常數k的說法正確的是:

A、在任何情況下都等于1

B、k值是由質量、加速度和力的大小決定的

C、k值是由質量、加速度和力的單位決定的

D、在國際單位制中,k的數值一定等于1教師總結:定義力的單位"牛頓"使得k=l,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma、使用簡捷的數學語言表達物理規(guī)律是物理學的特征之一,但應知道它所對應的文字內容和意義。

對牛頓第二定律的應用

地面上放一木箱,質量為40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速前進。若用此力與水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(三)課堂小結及作業(yè)布置:略

六、教學后記

重點的突出、難點的突破方法:

我是通過定律的辨析和有針對性的練習進行的,當然另外還需在后續(xù)課程的學習和應用過程中去體會和理解;使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解、全面掌握,并著實應用到生活中去解決問題。避免學生將活的規(guī)律變成死的公式。

有待思考的教學問題:

高中物理新課程標準要求學生對牛頓第二定律有比較精確的理解和熟練的運用。但是對于我們地處偏僻的城步苗鄉(xiāng)來說,無論是教學資源還是學生素質,我們要想在教學中充分地達到新課標的要求,面臨著巨大的困難。

牛頓第二定律教案 篇7

一、教材和學情分析

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結果的基礎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、質量的關系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學在整個教材教學中處于相當重要的地位。

在學習這一內容之前,所教的學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、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,會用氣墊導軌與光電測時系統(tǒng)或打點計時器研究勻變速直線運動;具備一定的計算機操作能力,會應用CAI課件處理實驗數據。學生對物理學的研究方法已有一定的了解,在自主學習、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面,學生學習積極主動,對學習物理有較濃厚興趣;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習,有將自己的見解與他人交流的愿望,具有團隊精神。

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生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,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;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的內涵。

三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關系;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計算。

2、過程與方法

以實驗為基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律;學生提高概括能力和分析推理能力。

牛頓第二定律教案 篇8

一、教學內容

力產生瞬時效果,一是形變,一是產生運動狀態(tài)的改變,即產生加速度。必修本第一冊第一章第三節(jié)已經定性地介紹了力的形變效果,并定量地給出了彈簧的彈力與形變的關系。本節(jié)"牛頓第二定律"則是定量地研究力和加速度的關系。由于高中力學部分是由牛頓定律為基礎所構建的體系,在牛頓三定律中,牛頓第二定律為核心內容。教材第二節(jié)"物體運動狀態(tài)的改變"起到了承上啟下的作用,承上,使學生加深了對牛頓第一定律的理解,啟下,通過實例定性地了解了牛頓第二定律。本節(jié)通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量,通過控制變量法,來研究物理規(guī)律,即先保持一個量不變去研究另兩個物理量間的變化關系,然后再保持另外一個量不變,研究另兩個量間的變化關系。然后把前面綜合起來就可以得到三者之間的關系,這是一種非常重要的研究方法,在以后的知識如電容、電阻等內容都會用到此法。是培養(yǎng)學生能力的好材料。

教材在用實驗研究a、F、m三者變化關系時,為簡化研究,首先只研究受單個力作用的情況,然后運用了前面力的合成的知識來解決受多個力的情況,并把初中及高中前面所學的物體處于平衡狀態(tài)歸為牛頓第二定律的特殊情況,這樣做讓學生進一步加深對力的合成的等效性的理解,知識更加系統(tǒng)化,有利于學生系統(tǒng)地把握牛頓第二定律。

本節(jié)內容是本章的重點內容,也是整個力學部分的重點內容,乃至整個高中物理的重點,它所解決問題方法及思路常用于熱學、電學等的問題的研究中。

本節(jié)的重點是理解并運用牛頓第二定律,難點是定律的物理內涵。

應當指出的是,本節(jié)實驗是小車放在光滑的水平面上做這個實驗。大家知道光滑的水平面是不可能找到的,故在實際的實驗中,需要采用傾斜平面以平衡小車所受木板的摩擦力或氣墊導軌來做實驗,這樣的操作既增加了操作演示實驗的難度,又增加了學生理解實驗的難度。為了更好地解決好這個問題,在本課時中,可以采用計算機來模擬這個實驗,如利用金科龍公司的《仿真物理實驗室》軟件制作小車受力的運動動畫課件來模擬小車的運動來研究a、F、m三者間的關系。實踐證明這樣做的效果很好,有效地降低了本節(jié)的難度,待學生有了一定的基礎后,然后再回過頭來理解為什么此處第一次不用實物來做,用實物又該怎么來做,進一步鞏固了對牛頓第二定律得出的科學思想和科學研究方法。

二、 教學目標

根據教學大綱的要求、教材的具體內容和高中一年級學生的認知特點,擬制定以下教學目標:

1、知識目標:能根據實驗結果,推出a、F、m三者間關系,理解并掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式,力的單位N的定義。

2、能力目標:能理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式,初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟,在具體運用中能注意牛頓第二定律的瞬時性、矢量性。

3、思維品質目標:使學生學會并掌握運用控制變量法研究多個物理量間關系,以及通過等效觀點來求解問題的方法。

三、教學方法:

1、實驗引導探索式:物理考試大綱明確要求學生的五種能力:即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節(jié)正好是培養(yǎng)這些能力的好教材,故采用實驗引導探索式,在實驗中,教師在關鍵步驟上作出恰當的引導,得出在m一定時,a與F成正比,F一定時,a與m成反比,進而引導學生得出牛頓第二定律,然后推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關系和物體處于平衡狀態(tài)的情況。

2、講練結合式:在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時,讓學生分析問題,教師注意隨時發(fā)現學生中出現的問題,或有意給出錯誤答案,及時組織學生分析產生錯誤的原因,注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來,及時強化有關知識,提高掌握知識的準確性。

四、教學程序:

1、新課的引入

(1)回顧上節(jié)內容,上節(jié)定性得到a既與F有關,也與m有關。進而提出三者間到底有什么定量關系?引導學生大膽猜測,提高學生的參與意識與學習興趣。

(2)介紹研究三個變量問題的研究方法——控制變量法。

(3)研究方案:利用實驗。(本處用計算機模擬實驗來得到有關數據,并得出結論。

2、 m一定時,a與F的關系。

(1)、實驗裝置:交代清楚實驗裝置,研究對象及外力的施加。

(2)、如何保持質量一定:利用兩個質量相同的小車來做實驗。

(3)、如何測定加速度?根據初速為0的物體運動規(guī)律,在t相同的情況下,a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一:小車質量均為0.1kg,小車1受0.1N的拉力,小車2受0.2N的拉力,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝F.

{例題1}、P89-ex2(1)

3、 F一定時,a與m的關系。

模擬實驗二:兩小車均受0.1N的拉力,小車1質量為0.1kg,小車2質量為0.2kg,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝1/m.

{例題1}、P89-ex2(3)

4、牛頓第二定律

綜合上述兩個實驗結果,得出a、F、m三者間的關系,進而介紹牛頓第二定律。

(1)內容:A、文字表述: B、 數學公式 C、力的單位N的定義(2)理解:

A、矢量性

B、瞬時性

(3)、應用

A、多個力作用下的牛頓第二定律

B、平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

{例題3}、p89-ex2-5

5、小結本節(jié)內容

本節(jié)在前一節(jié)定性研究a、F、m三者關系的基礎之上,運用實驗結果得出了三者的定量關系,即牛頓第二定律,在理解的基礎之上進行了簡單的運用,本節(jié)重點應放在對定律的理解上,而定律的運用則在以后的練習中逐步深化。

6、 布置作業(yè) p89-ex2(2)、(4)

五、 板書

1、研究方案:利用實驗。

2、m一定時,a與F的關系。 a∝F.

3、 F一定時,a與m的關系。 a∝1/m.

4、牛頓第二定律

(1)內容:A、 文字表述: B、 數學公式: a∝F/m. F=maC、 力的單位N的定義:1N=1kg.m/s2

(2)理解:矢量性 瞬時性

(3)應用:多個力作用下的牛頓第二定律

平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

5、作業(yè) p89-ex2(2)、(4)

牛頓第二定律教案 篇9

一、教材分析

1、地位和作用

牛頓運動定律是力學知識的核心內容.將牛頓運動定律與運動學知識結合可推導動量定理、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合,可研究天體運動規(guī)律;此外,牛頓運動定律在電磁學、熱學中也有廣泛的應用。因此,牛頓運動定律實際上幾乎貫穿了經典物理學的全部內容。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體現在歷年的高考試題中。牛頓運動定律的綜合應用問題是經典物理學的核心內容,是高考的重點和難點,本部分內容的考題突出了與實際物理情景的結合,出題形式多以大型計算題的形式出現,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。

總之,牛頓運動定律是力學乃至整個物理學的基本規(guī)律,是動力學的基礎;本節(jié)復習課是力的知識,運動學知識和牛頓運動定律分析解決動力學問題的一般思路和方法,為學生學好整個物理學奠定基礎。

以提高全體學生的科學素質,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)學生,按照教學大綱要求,結合新課程標準,提出如下三維教學目標:

2、教學目標:

(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,進一步學習對物體進行正確的受力分析,培養(yǎng)學生分析問題和總結歸納的能力,培養(yǎng)學生應用所學知識解決實際問題的能力。

(2)過程與方法:

通過例題變式學生探究,培養(yǎng)學生發(fā)散思維和合作學習的能力,通過例題示范讓學生學會畫受力分析圖和過程示意圖,培養(yǎng)學生分析物理情景構建物理模型的能力。

(3)情感態(tài)度與價值觀:

通過問題探究培養(yǎng)學生主動自主學習,受到科學方法的訓練,養(yǎng)成積極思維,解題規(guī)范的良好習慣;讓學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)學生學習物理的興趣。

3、 重、難點

(1)本節(jié)為復習課,重點內容是選好例題,講清已知受力情況求運動情況的方法。

(2)應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,依據定律列方程求解,但學生往往存在重結論,輕過程,習慣了套公式得結果所以培養(yǎng)學生良好的解題習慣,建立掌握方法是難點。

二、學情分析

根據學生的實際需要來處理教材,讓課堂圍繞學生轉此前學生已有力的初步知識,運動學規(guī)律,簡單的受力分析,矢量運算法則,牛頓第二定律,本節(jié)將這些知識綜合應用解決,已知受力情況求解運動情況問題,培養(yǎng)學生科學分析方法和良好思維的能力。

學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)學習的關鍵,應加以突破。當物體經歷一個較復雜的物理過程,建立物理情景構建物理模型,解決問題的思路是學生學習的障礙。

三、教法分析

本節(jié)將采用實例分析法、歸納法和講練結合法,通過例題變式總結受力分析的方法,讓學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)學生多角度、全方位的思維品質,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,讓學生逐步習慣于時間題 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慣。最大限度調動學生積極參與教學活動,充分體現“教為主導,學為主體”的教學原則,本節(jié)采用引導學生自主探究,充分調動學生學習的積極性和主動性。

四、學法指導

學生是課堂教學的主體,現代教育更重視在教學過程中對學生的學法指導,本節(jié)課的教學過程中要注意引導學生自主探究,調動課堂氣氛,贊賞學生提高各種問題,讓學生在課堂中能感受如何發(fā)現問題,并更多地體會成功的喜悅。鼓勵學生動手畫物體受力示意圖,運動情景示意圖,構建物理模型以達到培養(yǎng)學生抽象思維能力的目的。

五、教學程序

教學過程

一、引入新課

通過前面幾節(jié)課的學習,我們已學習過了牛頓運動定律 ,本節(jié)課我們就來學習怎樣掌握運用牛頓運動定律解決動力學問題方法。牛頓第二定律揭示了運動和力的內在聯系。因此,應用牛頓第二定律即可解答一些力學問題。 我們通過以下例題來體會應用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。

二、教學過程設計

(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象中的物體進行分析

超重狀態(tài):

F-mg=ma , F=mg+ma , F>mg

失重狀態(tài):

mg- F =ma , F=mg-ma , F可見,在超重和失重現象中,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)(二)知識要點針對性訓練題(三)、類型例題解題思路探究(四)、類型題解題方法總結(五)、類型例題變式訓練(六)、課堂小結與作業(yè)布置1、超重與失重狀態(tài)的分析小結在平衡狀態(tài)時,物體對水平支持物的壓力(或對懸繩的拉力)大小等于物體的重力.當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,這種現象叫做超重現象;當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)榱悖@種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài).2、動力學的兩類基本問題1)、已知物體的受力情況求物體運動中的某一物理量:應先對物體受力分析,然后找出物體所受到的合外力,根據牛頓第二定律求加速度a,再根據運動學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:應先根據運動學公式求得加速度a,再根據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,解決問題的關鍵是先根據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與動力學連為一體.3、作業(yè)布置 : >資料練習作業(yè)手冊第295頁.

牛頓第二定律教案 篇10

我說課的題目是《用動量概念表示牛頓第二定律》,我按下列程序展開。首先是本章本節(jié)教材的分析。

一、教材分析:

《用動量概念表示牛頓第二定律》屬于新課標3-5模塊第十六章《動量守恒定律》。動量知識在舊版教材中是緊接機械能之后,而在新課程教材中則是大幅后移。但我認為動量知識在新教材中的地位不僅沒有削弱反而有所拓展。3-5模塊之前,學生接觸的內容基本上都是屬于經典物理,而3-5模塊中其余知識則屬于微觀粒子內容,“碰撞”是粒子性的一個典型特征;比如,原子核結構就是利用粒子碰撞的方法研究得到的,動量知識則是研究微觀粒子的碰撞所必須的。因此,“動量”知識被放在波粒二象性、原子結構和原子核等內容之前學習。

可見,新教材中“動量”知識除了鞏固了傳統(tǒng)意義上在物理學科體系中的地位之外,還強化了在從經典過渡到量子過程中的“承上啟下”的作用。

本節(jié)內容動量定理是力學中的重要規(guī)律,它比牛頓運動定律具有更大的普遍性,牛頓運動定律不適用的領域,例如微觀粒子方面,動量定理仍然適用。此外,在研究碰撞和反沖問題時,利用動量定理要比運用牛頓運動定律方便得多,不必詳細研究整個運動過程,只需要比較運動過程的初末狀態(tài)即可,給解決問題帶來了很大的方便。

在生活生產中,動量定理有著重要的作用。

二、說教學目標:

教學目標的設定是教師進行課堂授課的一個重要依據,是教師完成教學任務的鑒定標準。二期課改的核心理念是以學生發(fā)展為本,優(yōu)化學生的學習方式。學生的可持續(xù)發(fā)展不僅需要具備一定的知識技能,還需要具備一定的學習能力,包括閱讀能力、交流表達能力、運用信息技術能力、應用數學的能力、解決實際問題和科學探究能力。以學生發(fā)展為本的課程理念的具體表現之一就是要求在課堂教學中完成課程目標的三個領域,即(1)知識與技能;(2)過程與方法;(3)情感態(tài)度與價值觀。根據新課標要求和學生特點我對本節(jié)制定以下

教學目標:

1.知識與技能:

(1)從動量的角度理解力與運動的關系,即用動量概念表示牛頓第二定律。

(2)理解動量定理的確切含義和表達式,知道動量定理也適用于變力,并能解釋現象和處理有關問題。

2.過程與方法:

(1)通過從牛頓第二定律到動量定理的推導及例題的求解,培養(yǎng)學生運用數學處理問題的能力,培養(yǎng)學生的探究能力、推理能力。

(2)通過用動量定理解釋現象和處理有關問題,培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力,以及科學思維能力、科學的語言文字表達能力。

3.情感、態(tài)度與價值觀:

(1)通過實驗,滲透物理方法的教育,激發(fā)學生學習科學的興趣和培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,并使學生獲得成功的體驗。

(2)通過課本“科學漫步”閱讀,對汽車安全帶、安全氣囊、交通規(guī)則介紹,加強學生安全意識,提高科學素質。

整個教學過程應該是認知流程和情感、態(tài)度與價值觀流程,二條線相融并進,共同實現學生的發(fā)展。

三、說重難點:

重難點的突破意味著這一節(jié)課的成功與否,所以一節(jié)課中教學重點與難點確定得是否準確,關系到教學效果的優(yōu)劣。根據教材定重點,根據學生定難點。

本節(jié)的重難點確定如下:新課改精神強調突出知識的探究過程以及培養(yǎng)學生應用知識的能力。所以在本節(jié)教學中,我把動量定理的導出和動量定理的應用定為本節(jié)教學重點。

中學生的思維具有單一性,定勢性,他們以前學習過動能定理,因為動能定理不涉及方向。受動能定理的影響,他們一般會感到動量定理的矢量性有些困難。另外動量定理是在恒力條件下推出的,推廣至變力可能學生不能馬上接受,所以我把本節(jié)課難點定為動量定理的矢量性和動量定理適用于變力情況。

四、說教法:

雖教無定法,但教學有規(guī)定對于確定的教材和學生,選擇不同的教學方法,會產生不同的教學效果。本節(jié)我準備多種教學方式,主要采取“雙主互動”探究式課堂教學方式,即:突出學生主體地位和教師主導作用,在“提出問題──解決問題”的學生自主探究過程中,通過師生之間的合作與互動完成教學目標。

1.從教師主導看:其主導作用主要體現在“設境、啟發(fā)、導撥、調控”四個過程之中。要求教師善于把握“啟導”環(huán)節(jié),通過問題情境的創(chuàng)設,讓學生引起認知沖突,激發(fā)探求渴望,促使他們主動地去尋求解決問題的方法和途徑,并在嘗試與探索之中取得成功。

2.從學生主體看:學生的主體地位主要體現在“質疑、思考、探索、評價”四個學習過程之中。即要求學生以最優(yōu)化解決問題和提高能力為終極目標,在教師的指導下,經過自己不斷地思考、嘗試、探索與評價,挖掘創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)科學素質,提高創(chuàng)造能力。

除此之外,我還根據不同的知識點采用講授法和嘗試教學法。

在具體教學實施過程中我準備采取以下手段:學生分組實驗、包括DISlab學生分組實驗、多媒體電子白板、演示實驗、實物展臺。由于采取了學生實驗的方式來進行探究,本節(jié)采取兩節(jié)課連堂教學。

五、說教學過程:

教學過程可分為教學設計與教學實施兩個階段,只有兩者均優(yōu),方能真正達到優(yōu)化教學過程,提高教學質量之目的。下面來談談本節(jié)教學如何具體實施。

首先是教學引入。

本節(jié)我以電影視頻引入(PPT播放《太極張三豐》和《新版守株待兔》兩則視頻并自配解說)解說詞:此為電影《太極張三豐》片段:大反派飛起一腳,應該有千鈞之力,只見大師三豐順勢縮肚子,將其化解于無形!太極功夫很神奇吧,其實是大師物理學得好!再看《新版守株待兔》,獅子是語文學的好,活學活用,守株待鹿!言歸正傳,兩個例子都是兩物相撞,為何結果大相徑庭?

接著學生帶著興趣與疑問進入新課學習。

對于本節(jié)第一個知識點──牛頓第二定律的動量表達式,我準備根據不同的實際情況比較了三種不同的方式進行教學。第一種是由復習舊知識推出新結論的傳統(tǒng)方式,第二種是利用打點計時器作定量研究,第三種是利用傳感器作定量研究。這三種方式中我認為第二種是較好的探究方式。因為有直觀的數據做支撐,比較具有說服力,并且學生對打點計時器的使用更為熟悉。當然通過這個實驗還可以掌握一些實驗技巧,如:平衡法找合力。而傳感器在驗證恒力情況時則沒能顯示出特別優(yōu)勢。

在前面探究出F=△P/△t的前提下學生應該很容易得到動量定理的表達式,再由教師使用講授法強調新概念──沖量和對動量定理的理解。在這里我采用了講授法加強對新概念的理解,我認為講授法并不是落后方法的代名詞,《普通高中物理課程標準》中強調科學探究法是今后高中物理教學中很重要的方法,但這并不意味著要摒棄講授法。一堂成功的課,它不可能僅采用單一的教學方法,肯定要穿插采用不同的教學方法,從中利用一種方法的長處彌補另一方法的短處,以達到最佳的教學效果。就目前我國的教育現狀而言,講授法非但不能摒棄,而且在適當的情況下還應加強,不能從一個極端走向另一個極端,而應該讓讓講授法在新課程理念下富有新的內涵。高中物理課標組組長廖伯琴教授也這么說嘛:“今后高中物理教學中該講授的,還是要講授。”

書本上對動量定理適用于變力只是一帶而過,缺乏說服力。我采用數字化實驗室增進學生對動量定理適用于變力的理解。借助于傳感器,實驗的操作難度降低了,使學生更容易掌握。究其深層次的意義,其實是要求學生轉而關注數據之間的物理關系和數據背后更深入層次上的物理分析,就是說可以引導學生把精力從簡單層面上轉移到較深入的地方。

學以致用,動量定理學來是要用的,用來解決定量計算以及定性分析生活中的實例。先看定量計算:在定量計算的教學中我采取嘗試教學法,即“先試后導、先練后講”。嘗試教學法充分發(fā)揮學生在課堂教學活動中的主體作用,一開始就要求學生進行嘗試練習,把學生推到主動的地位;嘗試練習中遇到困難,學生便會主動地自學課本或尋求教師的幫助,學習成為學生自身的.需要。當然,這種嘗試不是盲目的,是建立在學生通過探究和教師講解,對動量定理有了一定的認識的基礎之上。

在定性解釋生活現象的教學中,我先給出簡單器材,由學生自己根據這些器材設計實驗,且口頭解釋現象。這樣可以培養(yǎng)學生的動手能力和口頭表達能力。然后再由學生舉出生活生產中應用動量定理的其它例子。

到這里,這節(jié)課基本上大功告成了。俗話說:編筐編簍,重在收口。課堂小結也很重要,同樣可以培養(yǎng)體現學生的自主意識。我們可以這樣問:你在本節(jié)中學到了什么?答案可以多樣,可以說學到的知識點,也同樣可以說學到的思想方法等。沒有標答!

該布置作業(yè)了。作業(yè)在課堂教學的過程中,是鞏固知識、培養(yǎng)能力的重要環(huán)節(jié)。針對不同層次的學生,我把作業(yè)分為基本作業(yè),提高作業(yè)和超額作業(yè),其中后兩項可以小組合作完成,學生可以根據自己的能力和需要去選擇。

最后是板書設計。雖然使用了電子白板,但是重點知識還是擺在黑板上,使學生對整個脈絡清晰可見。黑板板書應該是精華,展示整個課堂教學的結構和線索。多媒體和黑板是相互補充的。

以上是我對這一節(jié)的理解及教學設計。本節(jié)是高中物理相對重點和較難的一節(jié)內容。本設計主要特點有:

(1)根據實際情況,我采取兩節(jié)課連堂教學,使整個過程顯得從容不迫且相對完整。

(2)F=△P/△t 的得出和動量定理適用于變力我采取了實驗定量研究,加深了學生對知識的理解,培養(yǎng)了學生的科學探究能力,突破了難點。

(3)例題教學我采取了嘗試教學法,充分發(fā)揮了學生的主體作用。培養(yǎng)了學生的自學能力。

(4)學生自行設計實驗和口頭解釋既鍛煉了學生能力又活化了對定理的理解。

我認為教材只是多種教學資源的一種,從教材演變?yōu)閷嶋H的教學行為,必須賦予教師創(chuàng)造性的勞動。 教師永遠是教學的創(chuàng)造者,這是教師職業(yè)的光榮!

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牛頓第二定律教案十篇


俗話說,不打無準備之仗。身為一位人民教師,我們都希望孩子們能學到知識,為了給孩子提供更高效的學習效率,教案是個不錯的選擇,有了教案才能有計劃、有步驟、有質量的完成教學任務。那么一篇好的幼兒園教案要怎么才能寫好呢?下面由小編幫大家編輯的《牛頓第二定律教案十篇》,相信一定會對你有所幫助。

牛頓第二定律教案 篇1

《牛頓第二定律》教案

【教學目標】:1理解牛頓第二定律的內容、表達式和適用范圍2學會分析兩類動力學問題.

【教學重點】:理解牛頓第二定律的內容、表達式和適用范圍

【教學難點】:學會分析兩類動力學問題.

【教學方法】:講練結合一、牛頓第二定律

[基礎導引]

由牛頓第二定律可知,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是,我們用力提一個很重的箱子,卻提不動它.這跟牛頓第二定律有沒有矛盾?應該怎樣解釋這個現象?

[知識梳理]

.內容:物體加速度的大小跟它受到的作用力成________、跟它的質量成________,加速度的方向跟____________相同.

2.表達式:________

3.適用范圍

牛頓第二定律只適用于________參考系.

牛頓第二定律只適用于________物體、低速運動的情況.

二、兩類動力學問題

[基礎導引]

以1/s的速度行駛的無軌電車,在關閉電動機后,經過10s停了下來.電車的質量是40×103g,求電車所受的阻力.

[知識梳理]

.動力學的兩類基本問題

由受力情況判斷物體的____________

由運動情況判斷物體的____________.

2.解決兩類基本問題的方法:以__________為橋梁,由運動學公式和____________________列方程求解.

:解決兩類動力學問題的關鍵是什么?

三、力學單位制

[基礎導引]

如果一個物體在力F的作用下沿著力的方向移動了一段距離l,這個力對物體做的功=Fl我們還學過,功的單位是焦耳.請由此導出焦耳與基本單位米、千克、秒之間的關系.

[知識梳理]

.單位制由基本單位和導出單位共同組成.

2.力學單位制中的基本單位有________、________、時間.

3.導出單位有________、________、________等

探究一 牛頓第二定律的理解

例1

牛頓第二定律導學案如圖所示,自由下落的小球下落一段時間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,小球的速度、加速度的變化情況如何?

牛頓第二定律導學案總結

利用牛頓第二定律分析物體運動過程時應注意以下兩點:

a是聯系力和運動的橋梁,根據受力條,確定加速度,以加速度

確定物體速度和位移的變化.

牛頓第二定律教案 篇2

一、教學目標

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式;

2、理解公式中各物理量的意義及相互關系

3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓“是怎樣定義的。

二、教學重點

1、知道決定物體加速度的因素、

2、加速度與力和質量的關系的探究過程

三、教學難點

1、理解牛頓第二定律各個物理量的意義和聯系

2、牛頓第二定律的應用

四、教學方法

在探究過程中,滲透科學研究方法如:控制變量法、實驗歸納法、圖象法等

五、教學過程

1、知識回顧

物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,即產生加速度。

問學生:加速度的大小與那些因素有關呢?

學生回答:力還有物體質量

思考:力是促使物體運動狀態(tài)改變的原因,力似乎“促使”加速度的產生。質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,所以質量似乎是阻礙“加速度”的產生。

猜想:加速度可能與力、質量有關系。

結合實際:

小汽車:質量小,慣性小,啟動時運動狀態(tài)相對容易改變。

火車:質量大,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容

(1)、質量m一定,加速度a和力F的關系。

處理數據:得出結論:當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和質量m的'關系

SHAPE MERGEFORMAT

得出結論:當力F一定,加速度a和質量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 篇3

三維目標

知識與技能

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式、

2、理解公式中各物理量的意義及相互關系、

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的計算、

過程與方法

1、通過對上節(jié)課實驗結論的總結,歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律,體會大師的做法與勇氣、

2、培養(yǎng)學生的概括能力和分析推理能力、

情感態(tài)度與價值觀

1、滲透物理學研究方法的教育、

2、認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法、

3、通過牛頓第二定律的應用能深切感受到科學源于生活并服務于生活,激發(fā)學生學習物理的興趣、

教學重點

牛頓第二定律的特點、

教學難點

1、牛頓第二定律的理解、

2、理解k=1時,F=ma、

教具準備

多媒體課件

課時安排

1課時

教學過程

[新課導入]

師:利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程,引起學生的回憶,激發(fā)學生的興趣,使學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、

學生觀看,討論上節(jié)課的實驗過程和實驗結果、

師:通過上一節(jié)課的實驗,我們知道當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系?

生:當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:當物體所受力不變時物體的加速度與其質量之間存在什么關系?

生:當物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質量成反比、

師:當物體所受的力和物體的質量都發(fā)生變化時,物體的加速度與其所受的作用力、質量之間存在怎樣的關系呢?

[新課教學]

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,與物體的質量成反比、

師:如何用數學式子把以上的結論表示出來?

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、前面已經學過,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=ma

這就是牛頓第二定律的數學表達式、

師:牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數量關系,還描述了它們的方向關系,結合上節(jié)課實驗的探究,它們的方向關系如何?

生:質量m是標量,沒有方向、合力的方向與加速度方向相同、

師:對,我們如何用語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】

(多媒體演示課件)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?

學生進行分組討論

師:請同學們踴躍回答這個問題、

生:根據牛頓第二定律F=ma,可得a= ,代入數據可得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、

【課堂訓練】

討論a和F合的關系,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=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量,即同時產生、同時變化、同時消失、這就是牛頓第二定律的瞬時性、

師:根據牛頓第二定律,即使再小的力也可以產生加速度,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狀態(tài)、現使其中向東的'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,當向東的力逐漸減小時,合力應該向西逐漸增大,物體的加速度增大,方向向西、當物體向東的力恢復到原值時,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】 某質量為1 000 kg的汽車在平直路面上試車,當達到72 km/h的速度時關閉發(fā)動機,經過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,產生的加速度應為多大?(假定試車過程中汽車受到的阻力不變)

學生討論解答

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:根據以上的學習,同學們討論總結一下牛頓第二定律應用時的一般步驟、

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、根據牛頓運動定律和運動學規(guī)律建立方程并求解、

師:牛頓第二定律在高中物理的學習中占有很重要的地位,希望同學們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應用它解決問題、

【課堂訓練】

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,而且還與物體開始運動時所處的狀態(tài)有關、

[小結]

這節(jié)課我們學習了

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、

[布置作業(yè)]

教材第85頁問題與練習、

[課外訓練]

1、設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

A、物體所受合外力為零,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

C、物體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量1 kg的物塊、在水平地面上當小車做勻速直線運動時,兩彈簧秤的示數均為10 N、當小車做勻加速直線運動時,彈簧秤甲的示數變?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,當彈簧秤甲的示數由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,彈簧秤乙的示數應為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),其結果相同、同學們可自行通過對兩種情況的假設加以驗證、

板書設計

3 牛頓第二定律

內 容 物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質量成反比,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量,即同時產生、同時變化、同時消失

(3)同體性:加速度和合外力(還有質量)是同屬一個物體的

(4)獨立性:當物體受到幾個力的作用時,各力將獨立地產生與其對應的加速度,而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果

活動與探究

探究活動的主題:牛頓第二定律發(fā)現的過程、

探究過程:

步 驟 學生活動 教師指導 目的

1、 到圖書館、上網查閱有關牛頓發(fā)現牛頓第二定律的書籍 介紹相關書籍

2、培養(yǎng)學生的思考能力,根據查閱的資料,確定文章主題和內容 解答學生提出的具體問題

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 篇4

牛頓運動定律·牛頓第二定律·教案

一、教學目標

1.在學生實驗的基礎上得出牛頓第二定律,并使學生對牛頓第二定律有初步的理解。

2.通過學生分組實驗,鍛煉學生的動手實驗能力。3.滲透科學的發(fā)現、分析、研究等方法。

二、重點、難點分析

1.牛頓第二定律本身是力學的重點內容,所以在學生最初接觸這個規(guī)律時就應打好基礎。

2.由于采用新的教學方法,在課堂密度加大的情況下如何完成教學進度,成為教學過程中的一個難點。

三、教具

1.學生分組實驗牛頓第二定律器材(木板、小車、打點計時器、電源、小筒、細線、砝碼、天平、刻度尺、紙帶等)。

2.計算機及自編軟件,電視機(作顯示)。3.投影儀,投影片。

四、教學過程(一)引入新課

1.復習提問:物體運動狀態(tài)改變快慢用什么物理量來描述,物體運動狀態(tài)改變與何因素有關?關系是什么?(學生回答:物體運動狀態(tài)改變快慢用加速度來描述;加速度與物體質量及物體受力有關,關系是:物體受力越大,物體加速度越大;物體質量越大,物體加速度越小。)2.引課提問:物體的加速度與物體所受外力及物體的質量之間是否存在一定的比例關系?如果存在,其關系是什么?請同學猜一猜。(當學生提出物體加速度可能與物體受力成正比,與物體的質量成反比時,教師予以表揚。)我們的猜想是否正確呢,需要用實驗來檢驗。這就是我們這節(jié)課所要研究的牛頓第二定律。

(二)教學過程 1.實驗介紹 投影:實驗裝置圖

講解:我們用小車作為研究對象,通過在小車上增減砝碼可以改變小車質量。在小車上掛一根細線,細線通過定滑輪拴一個小桶,小桶內可以放重物,這時小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力,我們可以通過改變小桶內的重物來改變小車受到的拉力。我們研究小車的加速度a與拉力F及小車質量M的關系時,可先保持M一定,研究a與F的關系;再保持F一定,研究a與M的關系。這是物理學中常用的研究方法。

下面我們先保持小車質量不變,拉力F取幾次不同的數值,測出每一次小車的加速度a,從而研究a與F的關系。

提問:如何測出小車的加速度?(學生回答:可用打點計時器。)再追問:測加速度的公式是什么?(學生回答公式,若學生回答不清時,可幫助其答出。)

講解:怎樣才能直觀地反映出a與F是否成正比呢?我們可以借助圖象:用橫軸表示拉力,用縱軸表示加速度,若加速度隨拉力的變化圖線是一條過原點的直線,就可以說明a與F成正比。我們改變幾次拉力的大小,并測出每次拉力所對應的小車加速度,就可以得到幾組數據,每組數據對應圖象中的一個點,根據這幾個點就可以連出加速度隨拉力變化的圖象,并根據圖象作出是否成正比的判斷。

板圖:

講解:在小車運動過程中不可避免的要受到摩擦力的作用,這個摩擦力也會影響到小車的加速度,如何消除摩擦力的影響呢?我們可以把木板的一端墊高,使小車在沒有受到拉力時恰能夠在木板上做勻速運動,就是用重力的下滑分力與摩擦力平衡,這時再加拉力,小車的加速度就只由拉力而產生了。

由于一節(jié)課時間有限,所以我們共同完成這個實驗:每組只做一個拉力作用下小車產生加速度的情況,但不同的組取的拉力值不同,如第一組拉力為0.1N、第二組拉力為0.2N、第三組拉力為0.3N??而我們所用的小車質量是相同的,這樣我們把大家的數據綜合起來,就得到質量相同的小車在若干個不同拉力作用下的加速度了。

另外為了節(jié)約時間,我們采用計算機處理數據。

開機并講解:這個數據處理軟件功能是這樣的:我們只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及記數點的時間間隔T輸入,計算機就會自動算出小車的加速度a,并且根據輸入的對應拉力F的數值,作出a隨F變化的圖線。

2.學生實驗

實驗:(約8至10分鐘)教師巡視; 提問:學生實驗數據報出并輸入計算機; 操作:由數據得出圖線;

講解:由實驗可知,物體的加速度與所受拉力成正比。板書:a∝F 3.實驗介紹

講解:下面再保持拉力不變,研究a與M的關系。剛才我們猜測a與M可能是反比關系,怎樣才能從圖象上反映a與M是否反比呢?我們可以以1/M為橫軸,以a為縱軸,若所得圖線為過原點的直線,則表明a與1/M成正比,也就是a與1/M成反比。

下面我們仍然分組來進行實驗,我們都選拉力為0.1N,通過在小車上增加砝碼來改變小車質量,第一組取小車的質量為0.2kg、第二組取小車的質量為0.3kg、第三組取小車的質量為0.4kg??實驗數據的處理也與剛才相似,只是此時不再輸入拉力,而是輸入小車的質量M并自動換算出質量的倒數1/M,并根據幾組質量值及對應的加速度作出a隨1/M變化的圖線。4.學生實驗

實驗:(約7到8分鐘)教師巡視; 提問:學生實驗數據報出并輸入計算機; 操作:由數據得出圖線;

講解:由實驗可知,物體的加速度與物體質量成反比。板書:a∝1/M 5.結論分析

根據實驗我們證實了我們的猜想:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體質量成反比。這就是著名的牛頓第二定律。

板書:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體質量成反比。用公式表示為 a∝F/M F∝Ma 若改寫為等式,應乘一系數k F=kMa 如果我們把1牛頓定義為:使質量1千克的物體產生1米/秒2加速度的力為1牛頓,這時等式左側為1,等式右側為k。也就是說我們采用這種定義方式可以使k=1,此時牛頓第二定律的表達式為

板書:F=Ma 講解:下面我們對牛頓第二定律進行進一步的討論:首先我們可以注意剛才小車所受到的拉力,實際是小車所受到的合外力,所以牛頓第二定律中的F應為物體受到的合外力。

板書:(1)F為合外力

其次我們可以注意到小車的加速度方向與拉力方向是一致的,這就是牛頓第二定律的方向性。

板書:(2)a的方向與 F一致

另外,物體某一時刻的加速度,只由它此刻的受力決定,而與其他時刻的受力無關,這就是牛頓第二定律的即時性。

板書:(3)即時性(三)課堂小結:這節(jié)課我們通過實驗得出了牛頓第二定律,并且對這個規(guī)律有了初步的了解。牛頓第二定律是力學中的一個很重要的規(guī)律,今后我們還要進一步學習和討論。

五、說明

1.設計思路:本節(jié)課的設計出發(fā)點在于更多地調動學生參與,使其動手動腦,以提高其能力。本節(jié)課的關鍵在于電腦輔助實驗數據處理,提高了課堂密度,有可能在一節(jié)課內完成講授與實驗。本節(jié)課設計時隱含了“假說”——“實驗驗證”的科學研究方法,電腦輔助實驗數據處理,烘托了科學研究氣氛。2.本節(jié)課學生實驗器材即學生分組驗證牛頓第二定律器材,電腦軟件系自制軟件:包括表格(輸入s1至s6及T即可算出a,根據a和F或1/M的值即可在圖象中描點連線)和圖象,也可以用一些現成的軟件如Excel等。

(北京市第156中學 王方毅)

牛頓第二定律教案 篇5

三維目標

知識與技能

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式、

2、理解公式中各物理量的意義及相互關系、

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的計算、

過程與方法

1、通過對上節(jié)課實驗結論的總結,歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律,體會大師的做法與勇氣、

2、培養(yǎng)學生的概括能力和分析推理能力、

情感態(tài)度與價值觀

1、滲透物理學研究方法的教育、

2、認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法、

3、通過牛頓第二定律的應用能深切感受到科學源于生活并服務于生活,激發(fā)學生學習物理的興趣、

教學重點

牛頓第二定律的特點、

教學難點

1、牛頓第二定律的理解、

2、理解k=1時,F=ma、

教具準備

多媒體課件

課時安排

1課時

教學過程

[新課導入]

師:利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程,引起學生的回憶,激發(fā)學生的興趣,使學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、

學生觀看,討論上節(jié)課的實驗過程和實驗結果、

師:通過上一節(jié)課的實驗,我們知道當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系?

生:當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:當物體所受力不變時物體的加速度與其質量之間存在什么關系?

生:當物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質量成反比、

師:當物體所受的力和物體的質量都發(fā)生變化時,物體的加速度與其所受的作用力、質量之間存在怎樣的關系呢?

[新課教學]

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,與物體的質量成反比、

師:如何用數學式子把以上的結論表示出來?

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、前面已經學過,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=ma

這就是牛頓第二定律的數學表達式、

師:牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數量關系,還描述了它們的方向關系,結合上節(jié)課實驗的探究,它們的方向關系如何?

生:質量m是標量,沒有方向、合力的方向與加速度方向相同、

師:對,我們如何用語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】

(多媒體演示課件)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?

學生進行分組討論

師:請同學們踴躍回答這個問題、

生:根據牛頓第二定律F=ma,可得a= ,代入數據可得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、

【課堂訓練】

討論a和F合的關系,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=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量,即同時產生、同時變化、同時消失、這就是牛頓第二定律的瞬時性、

師:根據牛頓第二定律,即使再小的力也可以產生加速度,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狀態(tài)、現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,當向東的力逐漸減小時,合力應該向西逐漸增大,物體的加速度增大,方向向西、當物體向東的力恢復到原值時,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】 某質量為1 000 kg的汽車在平直路面上試車,當達到72 km/h的速度時關閉發(fā)動機,經過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,產生的加速度應為多大?(假定試車過程中汽車受到的阻力不變)

學生討論解答

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:根據以上的學習,同學們討論總結一下牛頓第二定律應用時的一般步驟、

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、根據牛頓運動定律和運動學規(guī)律建立方程并求解、

師:牛頓第二定律在高中物理的學習中占有很重要的地位,希望同學們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應用它解決問題、

【課堂訓練】

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,而且還與物體開始運動時所處的狀態(tài)有關、

[小結]

這節(jié)課我們學習了

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、

[布置作業(yè)]

教材第85頁問題與練習、

[課外訓練]

1、設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

A、物體所受合外力為零,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

C、物體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量1 kg的物塊、在水平地面上當小車做勻速直線運動時,兩彈簧秤的示數均為10 N、當小車做勻加速直線運動時,彈簧秤甲的示數變?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,當彈簧秤甲的示數由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,彈簧秤乙的示數應為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),其結果相同、同學們可自行通過對兩種情況的假設加以驗證、

板書設計

3 牛頓第二定律

內 容 物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質量成反比,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量,即同時產生、同時變化、同時消失

(3)同體性:加速度和合外力(還有質量)是同屬一個物體的

(4)獨立性:當物體受到幾個力的作用時,各力將獨立地產生與其對應的加速度,而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果

活動與探究

探究活動的主題:牛頓第二定律發(fā)現的過程、

探究過程:

步 驟 學生活動 教師指導 目的

1、 到圖書館、上網查閱有關牛頓發(fā)現牛頓第二定律的書籍 介紹相關書籍

2、培養(yǎng)學生的思考能力,根據查閱的資料,確定文章主題和內容 解答學生提出的具體問題

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 篇6

(一)教材分析

牛頓運動定律以力和運動的知識為基礎,進一步研究了力和運動的關系。牛頓運動定律是經典力學的基礎,從牛頓運動定律出發(fā)可以推導出動能定理、動量定理等一系列重要的物理規(guī)律。牛頓運動定律還是學習熱學、電磁學的重要基礎。因此,這一章內容在力學和整個物理學中占有很重要的地位,是中學物理教學的重點。牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是本章的重點和中心內容。

(二)教學內容、教材體系與教學目標

本章教材在牛頓第一定律之后,安排了一節(jié)“ 運動狀態(tài)的改變”,起到了承上啟下的作用。它既是對牛頓第一定律的深化,使學生進一步認識到力是產生加速度的原因,質量是慣性大小的量度,也是為學習牛頓第二定律做的鋪墊,使學生認識到物體的加速度由力和質量兩個因素決定,并且對它們的關系有了定性的認識。

本節(jié)教材利用控制變量的實驗方法,分別研究了加速度跟力、加速度跟質量的關系,再把這兩個關系綜合起來,總結出牛頓第二定律。然后把牛頓第二定律從物體受一個力的特殊情況,推廣到受多個力的一般情況,從物體受恒力的情況推廣到物體受變力的情況,并且進一步強調了牛頓第二定律的矢量性和瞬時性。

根據以上分析和大綱對本節(jié)內容的要求,結合學生的實際情況,確定的知識教學目標為:

1.知道牛頓第二定律內容及表達式,理解牛頓第二定律的含義,能應用牛頓第二定律分析和解決有關問題。

2.理解牛頓第二定律的矢量性和瞬時性。

3.知道力的單位“牛頓”的定義。

在本節(jié)課的教學中,還應滲透科學方法教育。讓學生通過研究加速度跟力和質量的關系的實驗,掌握控制變量法。在總結牛頓第二定律的過程中,讓學生體會實驗研究、分析數據、總結規(guī)律的科學研究方法,并在這一過程中培養(yǎng)學生實驗、觀察、分析、歸納、概括的能力。

(三)教學方法

根據本節(jié)課的教學內容和學生的實際情況,采用的教學方法是:以演示實驗為基礎,以引導學生探索規(guī)律的活動為主線,在整個教學活動中貫穿教為主導,學為主體的教學思想。

本節(jié)課將教材的定性實驗,改為利用氣墊導軌所做的定量實驗,并且利用圖象分析實驗數據,這樣可以把加速度跟力的關系及加速度跟質量的關系,更直觀地表示出來,使學生更信服從實驗中得出的結論,有利于學生掌握好牛頓第二定律。本實驗雖為演示實驗(限于實驗條件),但從實驗的設計到實驗條件的控制和實驗數據的測量與分析,以及規(guī)律的概括和總結,都注意調動學生的積極性,引導學生主動參與,充分體現學生的主體地位。

(四)教學程序

1.引入新課

通過復習加速度跟力和質量的定性關系,使學生明確物體的加速度與物體所受的力和它的質量兩個因素有關。進一步提出問題:加速度跟力和質量存在什么定量關系?由此引入課題。

這樣引入新課簡捷明快,直接切題。

2.新課教學

(1)設計實驗

①設計實驗裝置。

引導學生根據實驗目的,從實驗對象(沿氣墊導軌運動的滑塊),實驗源(提供拉力的重物),實驗效果顯示器(光電門及電腦計時器)三個方面設計實驗裝置。

②設計測量方法

在實驗中需要測量滑塊的質量、它所受的拉力及它的加速度。

滑塊及配重片的質量用天平測量(課前測好)。

滑塊所受拉力可看作等于所懸掛重物(小桶及砝碼)的重力(懸掛的重物的質量遠小于滑塊的質量)。

滑塊的加速度是測量的關鍵和難點,也是在教學中引導學生設計實驗的重點。首先,使學生明確,我們不能直接測出加速度,而應測出相關的物理量求出加速度。在實驗中,滑塊運動的位移S和時間t容易測量,再由公式求出加速度。這就要求在實驗中應測量滑塊從靜開始做勻加速運動的位移S和相應的時間t。

③設計研究方法

引導學生回顧初中學習歐姆定律時研究電流跟電壓和電阻的關系時采用的方法,明確研究多個物理量間的關系時,需采用控制變量法。在本實驗中,采用控制變量法,分別研究加速度跟力的關系和加速度跟質量的關系。

把向學生介紹實驗裝置和實驗方法,改為在教師的引導下,由師生共同根據實驗目的設計實驗裝置和實驗方法,使學生變被動接受為主動設計,變旁觀者為主人,學生對實驗裝置更清楚了,對實驗方法更理解了,對實驗過程更明確了。這種設計充分調動了學生的積極性,發(fā)揮了學生的主體作用,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。

(2)實驗探索

保持滑塊質量不變,通過改變懸掛重物的重力來改變滑塊所受的拉力,測出在不同拉力作用下滑塊的加速度,利用多媒體投影演示建立a—F坐標系,根據測量的數據描點連線的作圖方法,由圖像得出:m一定時,a∝F。

保持拉力不變,改變滑塊的質量,測出相應的加速度。利用多媒體投影建立a—m坐標系,根據測量數據描點連線,得到一條曲線,由該曲線引導學生提出猜想:加速度跟質量可能是反比關系。進一步啟發(fā)學生,為驗證猜想,需畫出a—1/m圖象,再讓學生根據上述方法建立a—1/m坐標系,描點、連線,得出一條過原點的直線,從而證明了猜想a∝1/m是正確的,找到了加速度跟質量的定量關系。

利用圖象分析實驗數據總結物理規(guī)律的方法,學生才剛剛接觸,是本節(jié)課教學的難點之一。所以,教學中教師應通過多媒體投影,結合畫a—F圖象,給學生講清如何建立坐標系、選標度、描點、連線,那么,學生根據這種方法,就可畫出a—1/m圖象,找出加速度跟質量的關系。

(3)概括規(guī)律

引導學生綜合上述兩個實驗結論,總結出牛頓第二定律的內容及表達式,并通過討論比例系數k的取值,定義力的單位“牛頓”。進一步結合實驗說明加速度跟力的方向關系,強調牛頓第二定律的矢量性。

3.鞏固提高

通過例題和練習,鞏固牛頓第二定律,通過思考與討論使學生認識到牛頓第二定律的瞬時性。

4.課堂小結

知識總結:回顧牛頓第二定律的內容,強調其矢量性和瞬時性。說明牛頓第二定律是動力學的核心,它確定了力和運動的關系,它能解釋物體為什么做這種運動或那種運動,強調牛頓第二定律的重要性。

科學方法總結:總結控制變量法,根據實驗目的的設計實驗的方法,利用圖象分析實驗數據總結物理規(guī)律的方法。

牛頓第二定律教案 篇7

各位評委,老師們大家好:

今天我說課的題目是“動量概念表示牛頓第二定律”,下面我對這節(jié)課從以下幾個方面進行說明,具體內容如:

一、教材分析

本節(jié)課是普通高中物理(人教版)選修3-5第一章第6節(jié)的內容,它是在學習過動量守恒定律之后,為進一步深入的探究動量和牛頓第二定律的關系而編寫的。它側重于力在時間上的積累,為解決力學問題開辟了新的途徑,并且本節(jié)內容與人們的日常生活,生產技術和科學研究有著密切的聯系,因此學習這部分內容有著廣泛的現實意義。

二、教學目標

1、知識與技能

①能從牛頓運動定律和運動學公式,推導出動量定理的表達式;

②理解動量定理的確切含義,知道動量定理可以使用于變力;

③會用動量定理解釋有關現象,并能掌握一維情況下的計算。

2、過程與方法

①通過對動量定理的探究過程,是學生認識物理模型工具在物理學中的應用;

②通過一維形式動量定理的定量討論,增強學生應用數學方法處理物理問題的能力;

3、情感態(tài)度與價值觀

通過運用所學的知識推導新的規(guī)律,培養(yǎng)學生的學習興趣,激發(fā)學生探索新知識的。

三、教學重點與難點

重點: 動量定理的確切含義和表達式

難點:會用動量定理解釋有關物理現象

四、說方法

教法:本節(jié)課我采用演示實驗,分小組討論,進行推理驗證并輔以現代化教學手段等多種形式的綜合啟發(fā)式教學。充分調動學生學習積極性與自主性,培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新意識。

學法:對學生而言,重要的是學會學習,掌握獲取知識的過程與方法。因此在學習過程中,要讓學生主動參與、積極思考,培養(yǎng)學生的學習興趣,讓學生自己動起來。從而是學生變被動學習為主動學習。

五、教學程序

通過以上分析,教學中以了解、學習研究物理問題的方法為基礎,掌握知識為中心,培養(yǎng)能力為方向,緊抓重點,突破難點,設計如下教學程序:

(一)引入新課

小實驗引入新課:

演示實驗1:雞蛋落地 讓雞蛋落入墊有海綿桶中(海綿不讓學生知道),讓學生推測雞蛋的“命運”,最后展示結果。

演示實驗2:緩沖裝置的模擬 用細線懸和橡皮筋分別掛一個重物,把重物拿到一定高度,釋放后重物下落,結果細線斷而橡皮筋沒斷。

【讓學生在驚嘆中開始新課內容】

在日常生活中,有不少這樣的事例:跳遠時要跳在沙坑里;跳高時在下落處要放海綿墊子;從高處往下跳,落地后雙腿往往要彎曲,這樣做的目的是為了什么呢?而在某些情況下,我們又不希望這樣,比如用鐵錘釘釘子。這些現象中的原因是什么呢?通過我們今天的學習來探究其中的奧秘。

(二)進行新課

1.用動量概念表示牛頓第二定律 首先利用多媒體展示出問題

v′

v

F

假設一個物體在恒定的合外力作用下,做勻變速直線運動,在t時刻初速度為v,在t′時刻的末速度為v′,

試推導合外力的表達式。

讓學生:用牛頓第二定律F=ma以及勻變速直線運動的公式自己推導。(同時找一名學生演板) (教師巡回指導,及時點撥、提示)

推導過程:合力F=ma 由于 , 所以,

結論:上式表示,物體所受合外力等于物體動量的變化率。這就是牛頓第二定律的另一種表達式。

2.動量定理

教師:將上面的式子進行變形可寫成

讓學生分組討論該式的物理意義,并進行總結:表達式左邊是物體從t時刻到t′時刻動量的變化量,右邊是物體所受合外力與這段時間的乘積。說明物體動量的變化量,不僅與力的大小和方向有關,還與時間的長短有關。 這個量反映了力對時間的積累效應。就此引出沖量的定義。

物理學中把力F與作用時間的乘積,稱為力的沖量,記為I,即 ,單位: “牛頓秒”。

這樣公式將 可寫成

該公式表明:物體動量的變化量等于物體所受合外力的沖量,這個結論叫做動量定理。

這樣就自然而然的引出了動量定理。

討論:如果物體所受的力不是恒力,對動量定理的表達式應該怎樣理解呢?

教師:引導學生閱讀教材,理解動量定理的過程性。

讓學生討論總結:盡管動量定理是根據牛頓第二定律和運動學的有關公式在恒定合外力的情況下推導出來的。可以證明:動量定理不但適用于恒力,也適用于隨時間變化的變力。對于變力情況,動量定理中的F應理解為變力在作用時間內的平均值。并舉例分析:鐵錘釘釘子,球拍擊乒乓球等

利用動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題,還可以解決曲線運動中的有關問題,將較難計算的問題轉化為較易計算的問題。

3.動量定理的方向性,根據實例和課堂練習研究動量的方向性,總結動量定理的公式是矢量式,運用時注意正方向的選取,并提醒學生中學階段我們僅研究一維情況。

4.應用舉例

再次展示演示實驗課件,讓學生討論并應用動量定理來解釋有關問題。

(三)課堂小結及作業(yè)布置

六、板書版畫設計

教學中將整塊黑板分為兩部分,一部分主板書寫概念、規(guī)律、圖、以及公式的推倒過程等。一部分為副板書,用來畫草圖,解答例題等。同時用彩色粉筆顯示重點內容。

我的說課到此結束,請大家批評指正。謝謝!

牛頓第二定律教案 篇8

一、教材和學情分析

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結果的基礎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、質量的關系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學在整個教材教學中處于相當重要的地位。

在學習這一內容之前,所教的學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、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,會用氣墊導軌與光電測時系統(tǒng)或打點計時器研究勻變速直線運動;具備一定的計算機操作能力,會應用CAI課件處理實驗數據。學生對物理學的研究方法已有一定的了解,在自主學習、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面,學生學習積極主動,對學習物理有較濃厚興趣;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習,有將自己的見解與他人交流的愿望,具有團隊精神。

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生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,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;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的內涵。

三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關系;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計算。

2、過程與方法

以實驗為基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律;學生提高概括能力和分析推理能力。

牛頓第二定律教案 篇9

一、教學內容

力產生瞬時效果,一是形變,一是產生運動狀態(tài)的改變,即產生加速度。必修本第一冊第一章第三節(jié)已經定性地介紹了力的形變效果,并定量地給出了彈簧的彈力與形變的關系。本節(jié)"牛頓第二定律"則是定量地研究力和加速度的關系。由于高中力學部分是由牛頓定律為基礎所構建的體系,在牛頓三定律中,牛頓第二定律為核心內容。教材第二節(jié)"物體運動狀態(tài)的改變"起到了承上啟下的作用,承上,使學生加深了對牛頓第一定律的理解,啟下,通過實例定性地了解了牛頓第二定律。本節(jié)通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量,通過控制變量法,來研究物理規(guī)律,即先保持一個量不變去研究另兩個物理量間的變化關系,然后再保持另外一個量不變,研究另兩個量間的變化關系。然后把前面綜合起來就可以得到三者之間的關系,這是一種非常重要的研究方法,在以后的知識如電容、電阻等內容都會用到此法。是培養(yǎng)學生能力的好材料。

教材在用實驗研究a、F、m三者變化關系時,為簡化研究,首先只研究受單個力作用的情況,然后運用了前面力的合成的知識來解決受多個力的情況,并把初中及高中前面所學的物體處于平衡狀態(tài)歸為牛頓第二定律的特殊情況,這樣做讓學生進一步加深對力的合成的等效性的理解,知識更加系統(tǒng)化,有利于學生系統(tǒng)地把握牛頓第二定律。

本節(jié)內容是本章的重點內容,也是整個力學部分的重點內容,乃至整個高中物理的重點,它所解決問題方法及思路常用于熱學、電學等的問題的研究中。

本節(jié)的重點是理解并運用牛頓第二定律,難點是定律的物理內涵。

應當指出的是,本節(jié)實驗是小車放在光滑的水平面上做這個實驗。大家知道光滑的水平面是不可能找到的,故在實際的實驗中,需要采用傾斜平面以平衡小車所受木板的摩擦力或氣墊導軌來做實驗,這樣的操作既增加了操作演示實驗的難度,又增加了學生理解實驗的難度。為了更好地解決好這個問題,在本課時中,可以采用計算機來模擬這個實驗,如利用金科龍公司的《仿真物理實驗室》軟件制作小車受力的運動動畫課件來模擬小車的運動來研究a、F、m三者間的關系。實踐證明這樣做的效果很好,有效地降低了本節(jié)的難度,待學生有了一定的基礎后,然后再回過頭來理解為什么此處第一次不用實物來做,用實物又該怎么來做,進一步鞏固了對牛頓第二定律得出的科學思想和科學研究方法。

二、 教學目標

根據教學大綱的要求、教材的具體內容和高中一年級學生的認知特點,擬制定以下教學目標:

1、知識目標:能根據實驗結果,推出a、F、m三者間關系,理解并掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式,力的單位N的定義。

2、能力目標:能理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式,初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟,在具體運用中能注意牛頓第二定律的瞬時性、矢量性。

3、思維品質目標:使學生學會并掌握運用控制變量法研究多個物理量間關系,以及通過等效觀點來求解問題的方法。

三、教學方法:

1、實驗引導探索式:物理考試大綱明確要求學生的五種能力:即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節(jié)正好是培養(yǎng)這些能力的好教材,故采用實驗引導探索式,在實驗中,教師在關鍵步驟上作出恰當的引導,得出在m一定時,a與F成正比,F一定時,a與m成反比,進而引導學生得出牛頓第二定律,然后推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關系和物體處于平衡狀態(tài)的情況。

2、講練結合式:在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時,讓學生分析問題,教師注意隨時發(fā)現學生中出現的問題,或有意給出錯誤答案,及時組織學生分析產生錯誤的原因,注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來,及時強化有關知識,提高掌握知識的準確性。

四、教學程序:

1、新課的引入

(1)回顧上節(jié)內容,上節(jié)定性得到a既與F有關,也與m有關。進而提出三者間到底有什么定量關系?引導學生大膽猜測,提高學生的參與意識與學習興趣。

(2)介紹研究三個變量問題的研究方法——控制變量法。

(3)研究方案:利用實驗。(本處用計算機模擬實驗來得到有關數據,并得出結論。

2、 m一定時,a與F的關系。

(1)、實驗裝置:交代清楚實驗裝置,研究對象及外力的施加。

(2)、如何保持質量一定:利用兩個質量相同的小車來做實驗。

(3)、如何測定加速度?根據初速為0的物體運動規(guī)律,在t相同的情況下,a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一:小車質量均為0.1kg,小車1受0.1N的拉力,小車2受0.2N的拉力,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝F.

{例題1}、P89-ex2(1)

3、 F一定時,a與m的關系。

模擬實驗二:兩小車均受0.1N的拉力,小車1質量為0.1kg,小車2質量為0.2kg,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝1/m.

{例題1}、P89-ex2(3)

4、牛頓第二定律

綜合上述兩個實驗結果,得出a、F、m三者間的關系,進而介紹牛頓第二定律。

(1)內容:A、文字表述: B、 數學公式 C、力的單位N的定義(2)理解:

A、矢量性

B、瞬時性

(3)、應用

A、多個力作用下的牛頓第二定律

B、平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

{例題3}、p89-ex2-5

5、小結本節(jié)內容

本節(jié)在前一節(jié)定性研究a、F、m三者關系的基礎之上,運用實驗結果得出了三者的定量關系,即牛頓第二定律,在理解的基礎之上進行了簡單的運用,本節(jié)重點應放在對定律的理解上,而定律的運用則在以后的練習中逐步深化。

6、 布置作業(yè) p89-ex2(2)、(4)

五、 板書

1、研究方案:利用實驗。

2、m一定時,a與F的關系。 a∝F.

3、 F一定時,a與m的關系。 a∝1/m.

4、牛頓第二定律

(1)內容:A、 文字表述: B、 數學公式: a∝F/m. F=maC、 力的單位N的定義:1N=1kg.m/s2

(2)理解:矢量性 瞬時性

(3)應用:多個力作用下的牛頓第二定律

平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

5、作業(yè) p89-ex2(2)、(4)

牛頓第二定律教案 篇10

【教材地位與作用】

本節(jié)內容是在上節(jié)實驗課程“探究加速度、質量與力的關系”的基礎上進行知識的探究和總結,在知識上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質量、力三者關系;要求經歷探究活動、嘗試解決問題方法、體驗發(fā)現規(guī)律過程。牛頓第二定律將力學和運動學有機地結合在一起,具體的、定量的回答了加速度和力、質量的關系,是動力學中的核心內容,是本章的重點內容。

【學情分析】

在學習這一節(jié)內容之前,學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、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、質量的關系,知道了加速度與力、質量的關系。這些都為本節(jié)學習準備了知識基礎,牛頓第二定律通過加速度把物體的運動和受力緊密的.聯系在一起,使前三章構成一個整體,是解決力學問題的重要工具,應使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解,全面掌握。

【教學目標】

1、知識目標

(1)理解加速度與力和質量間的關系。

(2)理解牛頓第二定律的內容,知道定律的確切含義。

(3)能運用牛頓第二定律解答有關問題。

2、能力目標

培養(yǎng)學生的分析能力、歸納能力、解決問題的能力。

3、德育目標

(1)滲透物理學研究方法的教育。

(2)認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。

(3)培養(yǎng)學生嚴謹思考的能力,激發(fā)學生學習物理的興趣。

【教學重點】

理解牛頓第二定律

【教學難點】

牛頓第二定律的應用

【教學策略】

回顧與思考→創(chuàng)設物理情景→分組討論→老師講解→總結規(guī)律。

【教學流程圖】

【教學過程設計】

教學環(huán)節(jié)和教學內容教師活動學生活動設計意圖【知識回顧】

回憶上節(jié)課探究的a與F、m關系。向學生提問:回憶上節(jié)實驗探究課內容,控制變量法的應用?我們研究了哪幾個物理量?它們之間有什么關系?能用公式反應他們之間的關系嗎?回憶上節(jié)課知識,集體回答?;貞浬瞎?jié)課探究的a與F、m關系。 【創(chuàng)設情景、導入新課】

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?引導學生思考2個問題。

進一步引導學生思考:賽車比起一般的家用汽車質量上有什么不一樣?這一設計是為什么?同學間分組討論、各小組派代表回答問題。通過這個問題,學生容易聯想到質量越小,運動狀態(tài)越容易改變,所以加速度和物體質量、合外力有關。 【新課過程】

牛頓第二定律:

1、內容:物體的加速度跟所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

2、公式:F=ma?

設問:力的國際單位是什么?它是如何規(guī)定的呢?構建物理模型,提出關注的細節(jié)。

講解:K是比例常數,那k應該是多少呢?

教師總結:力是使物體產生加速度的原因,力的國際單位是1N=1kg、m/s2。學生分組討論分析。

學生自己總結后作答,不完整的地方由其他同學補充。通過上節(jié)探究的a與F、m關系,運用實驗數據總結規(guī)律,培養(yǎng)學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,這樣學生對牛頓第二定律才會有進一步認識。

六大特性:

①因果性(力是產生加速度的原因),= 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

③瞬時性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3

④相對性(牛頓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上,對表達式F=ma的六大性質結合形象例子進行探討。

根據學生的提出的相關特性的疑問舉例說明。學生討論,嘗試并且回答老師提出的特性。

學生在學習過程中會提出相關特性的疑問。對牛頓第二定律的特性進行探究,能夠加深學生對牛頓第二定律本質上的理解,使前面所學知識連貫起來,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,授予學生解題步驟。

①確定研究對象;

②對研究對象進行正確的受力分析或是運動情況進行分析;

③根據公式并結合題給條件(注意發(fā)現挖掘隱含條件)解出所求的物理量。

例題:一個物體,質量是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,這兩個力產生的加速度是多大?

課堂訓練P104習題1、2、3老師提出問題,引導學生得出解題步驟,并做適當的補充說明。

牛頓第二定律教案11篇


我們的老師一般每堂課都需要準備教案和課件,因此需要認真準備。教案是師生交流和互動的重要工具。為了讓教學更加成功,小編認真研究并制作了這篇優(yōu)秀的“牛頓第二定律教案”,希望您認真閱讀!

牛頓第二定律教案 篇1

一、教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結果的基礎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、質量的關系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學在整個教材教學中處于相當重要的地位。

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生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,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;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的。

三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關系;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計算。

2、過程與方法

以實驗為基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律;培養(yǎng)學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,滲透物理學研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結出物理規(guī)律并加以運用,讓學生體驗成功的喜悅,樹立學好物理學科的信心。

四、教法與學法

"教無成法,但教要得法",高一學生創(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,在學習過程中對知識的把握還不是很準確,數學推理能力較弱,根據實驗數據總結歸納規(guī)律能力不強。牛頓第二定律的數學表達式雖簡單完美,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系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,尤其對于我們偏遠地區(qū)的城步苗鄉(xiāng)學生來說是較為困難的。何況物理是一門以實驗為基礎與生活密切相連的科學,因此我認為在教學過程中應運用講解、討論、分析相結合的教學方法,并從學生的認識心理出發(fā),采用設問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習加強應用的教學程序。讓學生觀察與提問相結合,自主探究與交流合作相結合,培養(yǎng)學生的閱讀思維能力,并根據學生的認知效果適當講解、引導、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數學表達式的物理加以深化。

五、教學過程

(一)引入:首先利用多媒體觀看火箭升天、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,然后引導學生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學生回顧上節(jié)實驗的結論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質量存在怎樣的關系?(目的:通過實際生活現象分析,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)學生發(fā)現問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質量的關系來完成牛頓第二定律探究任務的引入)

(二)新課進行:

先引導學生自主閱讀教材回答下列問題:

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述?

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?

實例探究與鞏固練習

討論a和F合的關系,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:力是使物體產生加速度的原因,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,以及應用于變力作用的某一瞬時。

對牛頓第二定律的理解

1、下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解,正確的是:

A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質量成正比,與物體的加速度成反比;

B、由m=F/a可知,物體的質量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比;

C、由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質量成反比;

D、由m=F/a可知,物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關比例常數k的說法正確的是:

A、在任何情況下都等于1

B、k值是由質量、加速度和力的大小決定的

C、k值是由質量、加速度和力的單位決定的

D、在國際單位制中,k的數值一定等于1教師總結:定義力的單位"牛頓"使得k=l,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma、使用簡捷的數學語言表達物理規(guī)律是物理學的特征之一,但應知道它所對應的文字內容和意義。

對牛頓第二定律的應用

地面上放一木箱,質量為40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速前進。若用此力與水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(三)課堂小結及作業(yè)布置:略

六、教學后記

重點的突出、難點的突破方法:

我是通過定律的辨析和有針對性的練習進行的,當然另外還需在后續(xù)課程的學習和應用過程中去體會和理解;使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解、全面掌握,并著實應用到生活中去解決問題。避免學生將活的規(guī)律變成死的公式。

有待思考的教學問題:

高中物理新課程標準要求學生對牛頓第二定律有比較精確的理解和熟練的運用。但是對于我們地處偏僻的城步苗鄉(xiāng)來說,無論是教學資源還是學生素質,我們要想在教學中充分地達到新課標的要求,面臨著巨大的困難。

牛頓第二定律教案 篇2

知識目標

1、掌握勻變速直線運動的速度公式,并能用來解答有關的問題.

2、掌握勻變速直線運動的位移公式,并能用來解答有關的問題.

能力目標

體會學習運動學知識的一般方法,培養(yǎng)學生良好的分析問題,解決問題的習慣.

教學建議

教材分析

勻變速直線運動的速度公式是本章的重點之一,為了引導學生逐漸熟悉數學工具的應用,教材直接從加速度的定義式由公式變形得到勻變速直線運動的速度公式,緊接著配一道例題加以鞏固.意在簡單明了同時要讓學生自然的復習舊知識,前后聯系起來.

勻變速直線運動的位移公式是本章的另一個重點.推導位移公式的方法很多,中學階段通常采用圖像法,從速度圖像導出位移公式.用圖像法導位移公式比較嚴格,但一般學生接受起來較難,教材沒有采用,而是放在閱讀材料中了.本教材根據,說明勻變速直線運動中,并利用速度公式,代入整理后導出了位移公式.這種推導學生容易接受,對于初學者來講比較適合.給出的例題做出了比較詳細的分析與解答,便于學生的理解和今后的參考.

另外,本節(jié)的兩個小標題“速度和時間的關系”“位移和時間的關系”能夠更好的`讓學生體會研究物體的運動規(guī)律,就是要研究物體的位移、速度隨時間變化的規(guī)律,有了公式就可以預見以后的運動情況.

教法建議

為了使學生對速度公式獲得具體的認識,也便于對所學知識的鞏固,可以從某一實例出發(fā),利用勻變速運動的概念,加速度的概念,猜測速度公式,之后再從公式變形角度推出,得出公式后,還應從勻變速運動的速度—時間圖像中,加以再認識.

對于位移公式的建立,也可以給出一個模型,提出問題,再按照教材的安排進行.

對于兩個例題的處理,要引導同學自己分析已知,未知,畫運動過程草圖的習慣.

牛頓第二定律教案 篇3

三、牛頓運動定律

教學目標 1.知識目標:

(1)掌握牛頓第一、第二、第三定律的文字內容和數學表達式;(2)掌握牛頓第二定律的矢量性、瞬時性、獨立性和對應性;(3)了解牛頓運動定律的適用范圍. 2.能力目標:

(1)培養(yǎng)學生正確的解題思路和分析解決動力學問題的能力;(2)使學生掌握合理選擇研究對象的技巧. 3.德育目標:

滲透物理學思想方法的教育,使學生掌握具體問題具體分析,靈活選擇研究對象,建立合理的物理模型的解決物理問題的思考方法.

教學重點、難點分析

1.在高

一、高二的學習中,學生較系統(tǒng)地學習了有關動力學問題的知識,教師也介紹了一些解題方法,但由于學生掌握物理知識需要有一個消化、理解的過程,不能全面系統(tǒng)地分析物體運動的情境,在高三復習中需要有效地提高學生物理學科的能力,在系統(tǒng)復習物理知識的基礎上,對學生進行物理學研究方法的教育.本單元的重點就是幫助學生正確分析物體運動過程,掌握解決一般力學問題的程序.

2.本單元的難點在于正確、合理地選擇研究對象和靈活運用中學的數學方法,解決實際問題.難點的突破在于精選例題,重視運動過程分析,正確掌握整體—隔離法.

教學過程設計

一、引入

牛頓運動定律是經典力學的基礎,應用范圍很廣.

在力學中,只研究物體做什么運動,這部分知識屬于運動學的內容.至于物體為什么會做這種運動,這部分知識屬于動力學的內容,牛頓運動定律是動力學的支柱.我們必須從力、質量和加速度這三個基本概念的深化理解上掌握牛頓運動定律.這堂復習課希望學生對動力學的規(guī)律有較深刻的理解,并能在實際中正確運用.

二、教學過程 教師活動

1.提問:敘述牛頓第一定律的內容,慣性是否與運動狀態(tài)有關? 學生活動

回憶、思考、回答:

一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止. 教師概括.

牛頓第一定律指明了任何物體都具有慣性——保持原有運動狀態(tài)不變的特性,同時也確定了力是一個物體對另一個物體的作用,力是改變物體運動狀態(tài)的原因.

應該明確:

(1)力不是維持物體運動的原因;

(2)慣性是物體的固有性質.慣性大小與外部條件無關,僅取決于物體本身的質量.無論物體受力還是不受力,無論是運動還是靜止,也無論是做勻速運動還是變速運動,只要物體質量一定,它的慣性都不會改變,更不會消失,慣性是物體的固有屬性.

放投影片:

[例1]某人用力推原來靜止在水平面上的小車,使小車開始運動,此后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運動,可見:

A.力是使物體產生運動的原因 B.力是維持物體運動速度的原因 C.力是使物體產生加速度的原因 D.力是使物體慣性改變的原因 討論、思考、回答: 經討論得出正確答案為:C. 2.提問:牛頓第二定律的內容及數學表達式是什么? 學生回憶、回答:

物體受到外力作用時,所獲得的加速度的大小跟外力大小成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向與合外力方向相同.

ΣF=ma

理解、思考. 教師講授: 牛頓第二定律的意義

(1)揭示了力、質量、加速度的因果關系.(2)說明了加速度與合外力的瞬時對應關系.(3)概括了力的獨立性原理

提問:怎樣應用牛頓第二定律?應用牛頓第二定律解題的基本步驟如何? 討論:歸納成具體步驟.

應用牛頓第二定律解題的基本步驟是:(1)依題意,正確選取并隔離研究對象.

(2)對研究對象的受力情況和運動情況進行分析,畫出受力分析圖.(3)選取適當坐標系,一般以加速度的方向為正方向.根據牛頓第二定律和運動學公式建立方程.

(4)統(tǒng)一單位,求解方程組.對計算結果進行分析、討論. 在教師的引導下,分析、思考. 依題意列式、計算.

[例2]有只船在水中航行時所受阻力與其速度成正比,現在船由靜止開始沿直線航行,若保持牽引力恒定,經過一段時間后,速度為v,加速度為a1,最終以2v的速度做勻速運動;若保持牽引力的功率恒定,經過另一段時間后,速度為v,加速度為a2,最終也以2v的速度做勻速運動,則a2=______a1.

放投影片,引導解題: 牽引力恒定:

牽引力功率恒定:

提問:通過此例題,大家有什么收獲?隨教師分步驟應用牛頓第二定律列式. 學生分組討論,得出結論:

力是產生加速度的原因,也就是說加速度與力之間存在即時直接的因果關系.被研究對象什么時刻受力,什么時刻產生加速度,什么時刻力消失,什么時刻加速度就等于零.這稱做加速度與力的關系的同時性,或稱為瞬時性.

放投影片:

[例3]已知,質量m=2kg的質點停在一平面直角坐標系的原點O,受到三個平行于平面的力的作用,正好在O點處于靜止狀態(tài).已知三個力中F2=4N,方向指向負方向,從t=0時起,停止F1的作用,到第2秒末物體的位置坐標是(-2m,0).求:(1)F1的大小和方向;(2)若從第2秒末起恢復F1的作用,而同時停止第三個力F3的作用,則到第4秒末質點的位置坐標是多少?(3)第4秒末質點的速度大小和方向如何?(4)F3的大小和方向?

讀題,分析問題,列式,求解. 畫坐標圖:

經啟發(fā)、討論后,學生上黑板寫解答.

(1)在停止F1作用的兩秒內,質點的位置在x軸負方向移動,應

所以F1=-Fx=-ma=2(N)F1的方向沿X軸方向.

(2)當恢復F1的作用,而停止F3的作用的2秒內,因為F1在x軸正方向,F2在y軸負方向,直接用F1和F2列的動力學方程

所以第4秒末的位置坐標應是

其中v1x=a1t1=-2(m/s),t2=2s

(3)第4秒末質點沿x軸和y軸方向的速度分別為v2x和v2y,有

即第4秒末質點的速度為4m/s,沿y軸負方向.

限,設F3與y軸正向的夾角為θ,則有

對照解題過程理解力的獨立作用原理. 教師啟發(fā)、引深:

大量事實告訴我們,如果物體上同時作用著幾個力,這幾個力會各自產生自己的加速度,也就是說這幾個力各自產生自己的加速度與它們各自單獨作用時產生的加速度相同,這是牛頓力學中一條重要原理,叫做力的獨立作用原理,即:

3.提問:敘述牛頓第三定律的內容,其本質是什么? 回憶,思考,回答:

兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上. 放投影片:

牛頓第三定律肯定了物體間的作用力具有相互作用的本質:即力總是成對出現,孤立的單個力是不存在的,有施力者,必要有受力者,受力者也給施力者以力的作用.這一對作用力和反作用力的關系是:等大反向,同時存在,同時消失,分別作用于兩個不同的物體上,且具有相同的性質和相同的規(guī)律.

[例4] 如圖1-3-2,物體A放在水平桌面上,被水平細繩拉著處于靜止狀態(tài),則:

[

]

A.A對桌面的壓力和桌面對A的支持力總是平衡的 B.A對桌面的摩擦力的方向總是水平向右的 C.繩對A的拉力小于A所受桌面的摩擦力

D.A受到的重力和桌面對A的支持力是一對作用力與反作用力 思考、討論、得出正確結論選B,并討論其它選項錯在何處. 放投影片:

4.牛頓運動定律的適用范圍

牛頓運動定律如同一切物理定律一樣,都有一定的適用范圍.牛頓運動定律只適用于宏觀物體,一般不適用于微觀粒子;只適用于物體的低速(遠小于光速)運動問題,不能用來處理高速運動問題.牛頓第一定律和第二定律還只適用于慣性參照系.

理解,記筆記.

三、課堂小結

提問:你怎樣運用牛頓運動定律來解決動力學問題? 組織學生結合筆記討論并進行小結.

由牛頓第二定律的數學表達式ΣF=ma,可以看出凡是求瞬時力及作用效果的問題;判斷質點的運動性質的問題,都可用牛頓運動定律解決.

解決動力學問題的基本方法是:

(1)根據題意選定研究對象,確定m.

(2)分析物體受力情況,畫受力圖,確定F合.(3)分析物體運動情況,確定a.

(4)根據牛頓定律,力的概念、規(guī)律、運動學公式等建立有關方程.(5)解方程.(6)驗算、討論.

四、教學說明

1.作為高三總復習,涉及概念、規(guī)律多.因此復習重點在于理解概念、規(guī)律的實質,總結規(guī)律應用的方法和技巧.

2.復習課不同于新課,必須強調引導學生歸納、總結.注意知識的連貫性和知識點的橫向對比性.如一對作用力和反作用力與一對平衡力有什么不同?

3.復習課可以上得活躍些,有些綜合題可以由學生互相啟發(fā),互相討論去解決,這樣既可以提高學生的學習興趣又可提高學生分析問題的能力.

同步練習

一、選擇題

1.如圖1-3-3所示,物體A放在物體B上,物體B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg.A、B間動摩擦因數μ=0.2.A物上系一細線,細線能承受的最大拉力是20N,水平向右拉細線,下述中正確的是(g=10m/s2)

[

]

A.當拉力F<12N時,A靜止不動 B.當拉力F>12N時,A相對B滑動 C.當拉力F=16N時,B受A摩擦力等于4N D.無論拉力F多大,A相對B始終靜止

2.如圖1-3-4所示,物體m放在固定的斜面上,使其沿斜面向下滑動,設加速度為a1;若只在物體m上再放上一個物體m′,則m′與m一起下滑的加速度為a2;若只在m上施加一個方向豎直向下,大小等于m′g的力F,此時m下滑的加速度為a3,則

[

]

A.當a1=0時,a2=a3且一定不為零 B.只要a1≠0,a1=a2<a3 C.不管a1如何,都有a1=a2=a3 D.不管a1如何,都有a1<a2=a3

3.如圖1-3-5所示,在光滑的水平面上放著兩塊長度相等,質量分別為M1和M2的木板,在兩木板的左端分別放有一個大小、形狀、質量完全相同的物塊.開始都處于靜止狀態(tài),現分別對兩物體施加水平恒力F1、F2,當物體與木板分離后,兩木板的速度分別為v1和v2,若已知v1>v2,且物體與木板之間的動摩擦因數相同,需要同時滿足的條件是

[

]

A.F1=F2,且M1>M2 B.F1=F2,且M1<M2 C.F1>F2,且M1=M2 D.F1<F2,且M1=M2

二、非選擇題

4.如圖1-3-6所示,一質量為M=4kg,長為L=3m的木板放在地面上.今施一力F=8N水平向右拉木板,木板以v0=2m/s的速度在地上勻速運動,某一時刻把質量為m=1kg的鐵塊輕輕放在木板的最右端,不計鐵塊與木板間的摩擦,且小鐵塊視為質點,求小鐵塊經多長時間將離開木板?(g=10m/s2)

5.一艘宇宙飛船飛近一個不知名的行星,并進入靠近該行星表面的圓形軌道,宇航員著手進行預定的考察工作.宇航員能不能僅僅用一只表通過測定時間來測定該行星的平均密度?說明理由.

6.物體質量為m,以初速度v0豎直上拋.設物體所受空氣阻力大小不變,已知物體經過時間t到達最高點.求:

(1)物體由最高點落回原地要用多長時間?(2)物體落回原地的速度多大?

7.如圖1-3-7所示,質量均為m的兩個梯形木塊A和B緊挨著并排放在水平面上,在水平推力F作用下向右做勻加速運動.為使運動過程中A和B之間不發(fā)生相對滑動,求推力F的大?。ú豢紤]一切摩擦)

8.質量m=4kg的質點,靜止在光滑水平面上的直角坐標系的原點O,先用F1=8N的力沿x軸作用了3s,然后撤去F1,再用y方向的力F2=12N,作用了2s,問最后質點的速度的大小、方向及質點所在的位置.

參考答案

1.CD

2.B

3.BD

4.2s

7.0<F≤2mgtanθ

牛頓第二定律教案 篇4

三維目標

知識與技能

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式、

2、理解公式中各物理量的意義及相互關系、

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的計算、

過程與方法

1、通過對上節(jié)課實驗結論的總結,歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律,體會大師的做法與勇氣、

2、培養(yǎng)學生的概括能力和分析推理能力、

情感態(tài)度與價值觀

1、滲透物理學研究方法的教育、

2、認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法、

3、通過牛頓第二定律的應用能深切感受到科學源于生活并服務于生活,激發(fā)學生學習物理的興趣、

教學重點

牛頓第二定律的特點、

教學難點

1、牛頓第二定律的理解、

2、理解k=1時,F=ma、

教具準備

多媒體課件

課時安排

1課時

教學過程

[新課導入]

師:利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程,引起學生的回憶,激發(fā)學生的興趣,使學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、

學生觀看,討論上節(jié)課的實驗過程和實驗結果、

師:通過上一節(jié)課的實驗,我們知道當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系?

生:當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:當物體所受力不變時物體的加速度與其質量之間存在什么關系?

生:當物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質量成反比、

師:當物體所受的力和物體的質量都發(fā)生變化時,物體的加速度與其所受的作用力、質量之間存在怎樣的關系呢?

[新課教學]

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,與物體的質量成反比、

師:如何用數學式子把以上的結論表示出來?

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、前面已經學過,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=ma

這就是牛頓第二定律的數學表達式、

師:牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數量關系,還描述了它們的方向關系,結合上節(jié)課實驗的探究,它們的方向關系如何?

生:質量m是標量,沒有方向、合力的方向與加速度方向相同、

師:對,我們如何用語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】

(多媒體演示課件)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?

學生進行分組討論

師:請同學們踴躍回答這個問題、

生:根據牛頓第二定律F=ma,可得a= ,代入數據可得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、

【課堂訓練】

討論a和F合的關系,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=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量,即同時產生、同時變化、同時消失、這就是牛頓第二定律的瞬時性、

師:根據牛頓第二定律,即使再小的力也可以產生加速度,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狀態(tài)、現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,當向東的力逐漸減小時,合力應該向西逐漸增大,物體的加速度增大,方向向西、當物體向東的力恢復到原值時,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】 某質量為1 000 kg的汽車在平直路面上試車,當達到72 km/h的速度時關閉發(fā)動機,經過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,產生的加速度應為多大?(假定試車過程中汽車受到的阻力不變)

學生討論解答

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:根據以上的學習,同學們討論總結一下牛頓第二定律應用時的一般步驟、

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、根據牛頓運動定律和運動學規(guī)律建立方程并求解、

師:牛頓第二定律在高中物理的學習中占有很重要的地位,希望同學們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應用它解決問題、

【課堂訓練】

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,而且還與物體開始運動時所處的狀態(tài)有關、

[小結]

這節(jié)課我們學習了

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、

[布置作業(yè)]

教材第85頁問題與練習、

[課外訓練]

1、設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

A、物體所受合外力為零,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

C、物體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量1 kg的物塊、在水平地面上當小車做勻速直線運動時,兩彈簧秤的示數均為10 N、當小車做勻加速直線運動時,彈簧秤甲的示數變?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,當彈簧秤甲的示數由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,彈簧秤乙的示數應為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),其結果相同、同學們可自行通過對兩種情況的假設加以驗證、

板書設計

3 牛頓第二定律

內 容 物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質量成反比,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量,即同時產生、同時變化、同時消失

(3)同體性:加速度和合外力(還有質量)是同屬一個物體的

(4)獨立性:當物體受到幾個力的作用時,各力將獨立地產生與其對應的加速度,而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果

活動與探究

探究活動的主題:牛頓第二定律發(fā)現的過程、

探究過程:

步 驟 學生活動 教師指導 目的

1、 到圖書館、上網查閱有關牛頓發(fā)現牛頓第二定律的書籍 介紹相關書籍

2、培養(yǎng)學生的思考能力,根據查閱的資料,確定文章主題和內容 解答學生提出的具體問題

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 篇5

“ 牛頓第二定律 ” 教學設計 陜西師大附中 高寶新

一、教材分析

1、教材的地位

牛頓第二定律將力學和運動學有機地結合在一起,是動力學中的核心內容, 而且是許多電學分析的基礎, 因此深刻地認識和掌握這一定律具有十分重要 的意義。

2、教學目的

理解加速度和力的關系以及加速度和質量的關系 知道國際單位中力的單位是怎樣定義的 理解牛頓第二定律的內容及確切含義

3、重點、難點

總結出牛頓第二定律,并掌握牛頓第二定律的初步應用。

理解物理公式在確定物理量的數量關系的同時也確定了物理量的單位關系。

二、教學程序

師:我很高興和同學們一起走入今天的物理課堂來共同學習牛頓第二定律, 希望 同學們能夠開心度過!師:今天老師帶了一個蘋果過來,我想知道這個蘋果的質量,誰能幫助我? 生:用臺秤,天平等等。(蘋果送給學生

師:同學們都知道物體的質量可以用天平測量, 那么我想知道正在軌道上運行的 火箭的質量, 你們還可以用天平幫我測量嗎 ? 要是誰能夠用天平測量, 我就送 給你一個火箭!

生:不行!師:很顯然,這是一件不靠譜的事情!師:那么到底如何測量正在運行的火箭的質量呢?好, 下面老師帶大家進入第一 個環(huán)節(jié),科學之旅。

師:早在 1966年,人們就在地球的上空以牛頓第二定律為基礎測量出了飛行著 火箭的質量,他們是怎樣做的呢?人們用雙子星號宇宙飛船去接觸正在軌道 上運行著的火箭,接觸以后,開動雙子星號宇宙飛船的推進器,使之產生一 個推力,使飛船和火箭共同加速。已知:推進器的平均推力 F=895N,推進器 開動 7s ,測出飛船和火箭的速度改變了 0.91m/s,雙子星號宇宙飛船的質量 m 1 =3400kg。

師:根據這些數據人們是如何測量出火箭的質量呢?可能目前我們同學看到這么 多數據還很茫然,不用著急,我們學完這節(jié)課之后,我相信同學們就可以輕 松解決這個問題了!那么我們帶著這個問題進入第二個環(huán)節(jié),溫故而知新。師:在上節(jié)實驗課中我們探究了物體的加速度與力、質量的關系, 你們還記得我 們在實驗中用到了什么樣的實驗方法嗎? 生:控制變量法。

師:非常好!控制變量法是我們物理學中最常用的實驗方法之一。師:那你們還記得實驗中得到的結論嗎? 師:當質量一定時,物體的加速度與力的關系是什么樣的呢? 生:質量一定時,物體的加速度與力成正比!師:那么力一定時,物體的加速度與自身質量是什么樣的關系呢?

生:力一定時,物體的加速度與質量成反比!師:我們實驗中的物體是只受到了一個力的作用嗎? 生:不是。

師:那么我們剛才所說的力應該是物體所受到的什么力呢? 生:合力。

師:為了綜合表示物體加速度與合力和質量的關系, 我們可不可以用一個式子來 表示呢? 生:可以!師:非常好,(ppt 展示并板書 物體的加速度跟受到合力成正比 , 跟物體的質量 成反比 我們還可以變形得到 F ∝ ma , 根據數學原理,我們知道 y ∝ x , 我們 可以寫成 y=kx,我們能不能將 F ∝ ma 也寫成一個等式呢? 生:能!我們可以引入一個比例系數,得到 F=kma。師:從這個公式我們看一下,哪些物理量是矢量? 生:力和加速度是矢量。

師:那么加速度的方向和力的方向有著怎樣的關系呢? 生:相同。師:為什么呢? 生 : 隨機性。

師:好,我們來看這樣一個例子,用力在光滑水平面推物體,物體的加速度和速 度怎樣呢?然后我們再用反向的力拉它讓他停下來, 那么這個過程的加速度 和速度怎樣呢? 生:分過程回答。

師:物體的加速度跟作用力成正比 , 跟物體的質量成反比 , 加速度的方向和作用 力的方向相同。這就是牛頓第二定律。

師:我們通過溫故而知新環(huán)節(jié), 得到了牛頓第二定律的內容, 希望同學們能夠掌 握!我們一起來大聲朗讀一下牛頓第二定律的內容!師:公式 F=kma, K 是我們剛引入的一個比例系數, 那么這個比例系數是多少呢? 你知道嗎? 生:不知道!師:好,帶著這個問題我我們進入第三個環(huán)節(jié),深入學習!師:要想知道比例系數是多少?需要了解當時的物理背景。在牛頓時代, 人們只 是知道力的存在, 但是并不知道一個力有多大, 當時人們已經知道力是改變 物體運動狀態(tài)的原因, 但是由于力的大小沒有一個標準使得好多運動學的問 題沒有辦法解決。當時物體的質量可以測量, 加速度也可以根據運動學公式 計算,但是由于不知道力的大小,根據公式 F=kma,那么比例系數的選取也 就具有任意性!這樣我們無法用這個公式進行定量計算, 它也就失去了一個 公式的意義。后來人們就想啊!要是力的大小能夠確定,那么比例系數 K 也就能夠確定了。我們人類是很聰明的,力的大小并不是隨隨便便定義的, 人們?yōu)榱耸贡壤禂?k=1從而使公式變得更簡單一些,于是人們規(guī)定;使質 量為 1千克的物體產生 1米 /秒 2加速度的力,叫做“一個單位的力”,后 來為了紀念牛頓,把一個單位的力稱為 1牛頓。從此力的大小標準誕生了!師:則根據 F=kma, 當質量 m 和加速度 a 都取國際單位時, k=1.則牛頓第二定律 的數學表達式就可以寫成 F=ma,這個公式成立的前提是質量和加速度必須 取國際單位!

師:我們知道了牛頓第二定律的計算公式,如果在一個運動中我們知道 F、m、a 中的任意兩個,我們就可以求第三個物理量。下面我們一起進入第四個環(huán) 節(jié),實戰(zhàn)演練。

例題 1:某質量為 1100kg 的汽車在平直路面試車,當達到 100km/h的速度時關 閉發(fā)動機,經過 70s 停了下來。汽車受到的阻力的多大?重新起步加速時 牽引力為 2000N ,產生的加速度為多大?假定試車過程中汽車受到的阻力 不變。

師:我們先來看看這道題目的研究對象是誰啊?

生:汽車。

師:那么它的受力情況和運動情況分別是什么樣子的?請同桌之間討論一下。生:汽車減速時的受力情況,汽車重新加速時的受力情況

師:那我們看一下已知那些物理量,要求那些物理量? 例題講解: 師:在解運動學問題時, 因為涉及到矢量的問題, 所以我們需要首先規(guī)定正方向。

師:在解決這類問題時,我們需要注意哪些問題呢? 生:隨機。

師:矢量性,同體性,瞬時性 師:總結解題步驟。

師:牛頓之所以偉大, 是他把力和運動聯系了起來, 那么力和運動到底有怎樣的 關系呢?請小組同學之間展開討論。

生:小組發(fā)言,總結歸納。

師:現在請同學們一起解決我們剛開始上課時的問題, 如何根據這些數據測量運 行著火箭的質量!看看那位同學最快能夠完成任務!師:謝謝同學們的配合!再見!2 v 0.91m /a==0.13/t 7s m s s ?=?12(F m m a =+21289534003484.60.13/F N m m kg kg a m s =-=-= 板書設計: 牛頓第二定律

一、表述: 物體的加速度跟作用力成正比 , 跟物體的質量成反比 , 加速度的方向和作用 力的方向相同。

二、公式: =kmaF 合

=maF 合(各物理量均取國際單位

三、應用: 例 1:解:規(guī)定沿汽車的運動方向為正方向。有勻變速直線運動公式:100km/h=27.8m/s 2v 027.8/a=0.397/70m s m s t s ?-==-? 根據牛頓第二定律

F 阻 =ma=1100kg*(-0.397m/s2 =-437N F 合 =2000N-437N=1563N 21563N a'===1.42m/sm 1100Kg F 合 教學反思:教材將牛頓第二定律的探究實驗和公式表達分為兩節(jié)內容, 目的在于 加強實驗探究和突出牛頓第二定律在力學中的重要地位。牛頓第二定律的價值在 于他確立了力和運動的直接關系, 使我們知道物體的運動情況就可以得知他的受 力情況,知道他的受力情況就可以知道他的運動情況。

本節(jié)內容從設計上分為三大塊:1.以復習探究實驗得出牛頓第二定律的內容 2.力單位的由來及牛頓第二定律公式的得出。3.用牛頓第二定律來解決生活科技中 簡單的運動和力的問題。在授課過程中,講公式 F=kma變成 F=ma的過程設計力 單位的由來,人們規(guī)定力的單位是想 k=1,在講應用部分時,我們知道物理公式 都是用來進行定量計算的, 一般情況就是知道其中幾個物理量, 來求剩下的那一 個物理量, 在應用部分主要是想讓學生體驗學了一個定律之后能夠解決生活中實 際問題所帶給他們的快樂。在課的后面, 我補充了一個環(huán)節(jié), 讓學生自己總結歸 納力和運動的關系, 讓學生更加深入了解, 牛頓第二定律就是揭示了力和運動的 關系。

牛頓第二定律教案 篇6

一、教學目標

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式;

2、理解公式中各物理量的意義及相互關系

3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓“是怎樣定義的。

二、教學重點

1、知道決定物體加速度的因素、

2、加速度與力和質量的關系的探究過程

三、教學難點

1、理解牛頓第二定律各個物理量的意義和聯系

2、牛頓第二定律的應用

四、教學方法

在探究過程中,滲透科學研究方法如:控制變量法、實驗歸納法、圖象法等

五、教學過程

1、知識回顧

物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,即產生加速度。

問學生:加速度的大小與那些因素有關呢?

學生回答:力還有物體質量

思考:力是促使物體運動狀態(tài)改變的原因,力似乎“促使”加速度的產生。質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,所以質量似乎是阻礙“加速度”的產生。

猜想:加速度可能與力、質量有關系。

結合實際:

小汽車:質量小,慣性小,啟動時運動狀態(tài)相對容易改變。

火車:質量大,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容

(1)、質量m一定,加速度a和力F的關系。

處理數據:得出結論:當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和質量m的'關系

SHAPE MERGEFORMAT

得出結論:當力F一定,加速度a和質量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 篇7

【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)內容,目的在于加強實驗探究和突出牛頓第二定律在力學中的重要地位。牛頓第二定律的首要價值應該是確立了力與運動之間的直接關系,即因果關系。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)內容首先在上節(jié)課實驗的基礎上,通過分析說明,提出了牛頓第二定律的具體內容表述,得出牛頓第二定律的數學表達式。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。因此,更要注重對學生思想觀念和心理的影響,即讓學生感受到物理學在認識自然上的本質性、深刻性、有效性。教科書突出了力的單位1N的物理意義,它是為后面學習單位制的內容準備的。引導學生進行必要的討論。本節(jié)最后通過兩個例題介紹牛頓第二定律應用的基本思路,它們也是學習、理解牛頓第二定律的基本組成部分。

【學情分析】

在學習這一內容之前,學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、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,學生對物理學的研究方法已有一定的了解,在自主學習、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面,學生學習積極主動,對學習物理有較濃厚興趣;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習,有將自己的見解與他人交流的愿望。

【教學目標】

一、知識與技能

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式。

2、理解公式中各物理量的意義和相互關系。

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的計算。

二、過程與方法

1、以實驗為基礎,歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。

2、認識由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。

三、情感態(tài)度與價值觀

1、實驗探究激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新精神。

2、滲透物理學研究方法的教育,體驗物理方法的魅力。

【教學重難點】

教學重點:

1、引導學生探究加速度和力、質量間的關系的過程并總結牛頓第二定律。

2、牛頓第二定律的應用。

教學難點:

1、牛頓第二定律的意義。

2、理解k=1時,F=ma。

【教學方法】

1、啟發(fā)引導、實驗探究、合作交流。

2、通過實例的分析、強化訓練,使學生理解牛頓第二定律的意義。

【教學用具】

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

教學環(huán)節(jié)教學內容學生活動

導入新課同學們上節(jié)課在實驗室做了探究加速度與力、質量的關系的實驗,同學們對實驗數據進行分析了嗎?有沒有得出什么結論?下面先請同學們在黑板上畫出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、質量的關系。

實驗結論:加速度與力成正比、與質量成反比

新課教學

新課教學

一、牛頓第二定律

通過對同學們上節(jié)課實驗結論的分析總結,同學們能不能簡單的概括一下牛頓第二定律的內容?

那我們都學習過,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

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,F指的是物體所受的合力。

二、力的單位

同學們在初中已知道力的單位是牛頓,但同學們知道一牛頓的力有多大嗎?

由F=kma

當k=1時,F=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于把質量為1kg的物體產生1 m/s2的加速度所需的力。

所以當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,質量是標量,力和加速度是矢量

同學起來回答:

F=kma

牛頓第二定律教案 篇8

普通高中課程標準實驗教科書物理必修1(魯科版)

福州格致中學顏有虹教案

CHⅥ 力與運動

2、牛頓第二定律(三課時)

教學目標:

1、知識與技能目標:

(1)掌握力加速度和質量之間的關系,即掌握牛頓第二定律的內容。(2)知道牛頓這個單位的得出,知道國際標準單位制

(3)能初步運用牛頓第二定律結合運動學公式解決知力求運動和知運動求力的問題。

2、過程與方法目標:經歷探究加速度與力和質量關系的過程。感悟控制變量法、圖像法等科學研究方法的應用。

3、情感態(tài)度與價值觀目標:體驗科學探究的樂趣,培養(yǎng)觀察能力、質疑能力以及交流合作的能力。

教學重難點:牛頓第二運動定律的探究與運用

教學方法:實驗探究法、圖像法、控制變量法

媒體應用: 1——演示實驗:兩輛小車、帶滑輪的長木板、細線、鐵夾、砝碼

2——學生分組實驗:小車、帶滑輪的長木板、細線、打點計時器、砝碼、天平

教學過程:

考慮到實驗室安排不過來,將這部分內容分成幾個課時,第一課時用演示實驗(或視頻)先得出規(guī)律,解決單位制問題;第二課時再引導學生設計分組實驗方案,進行分組實驗;第三課時解決牛頓第二定律的應用問題。

第一課時——探究牛頓第二定律、力學單位制

一、導入新課:

我們前一節(jié)課知道力是改變物體物體運動狀態(tài)的,運動狀態(tài)變化的快慢既與外力有關,也與慣性有關。外力大,物體就比較快發(fā)生運動狀態(tài)的改變,慣性大——也就是質量大,物體運動狀態(tài)的改變就比較慢。

運動學中我們學到什么物理量可以描述運動狀態(tài)改變的快慢程度呢?——這就是加速度。

所以我們可以發(fā)現,在加速度、質量和力之間存在有一定的關系。力越大,加速度就越大;質量越大,也就是慣性越大,加速度則越小。那么能不能找到一個函數表示式來表述這三個量的關系呢?

大家可以先猜想一下,它們大概是什么函數關系?!ǔW生可能說加速度與質量成反比,與力成正比。這時要強調要證明這些關系,需要定量測量。

二、新課教學

1、實驗方案設計:

(1)在該實驗中,有兩個量同時影響加速度,所以要比較出它們之間的關系,我們必須要——控制變量(這個方法學生基本都能答出,但要學生討論如何控制)(2)本實驗中要測三個物理量,都可以用什么來測量?

學生一般會答:力用彈簧秤來測量,質量用天平來測量,加速度可以用閃光照片或打點計時器測出位移隨時間的變化來間接測量。

教師在肯定學生回答的基礎上請學生畫出設計的裝置圖?!旧鲜怯脧椈沙永≤囋谒阶烂嫔霞铀龠\動,車后夾紙帶,紙帶通過打點計時器。

讓學生討論該實驗存在的問題。引導學生思考一方面小車受到的拉力不是小車受的合力,車還受摩擦,也會改變車的運動狀態(tài),最終加速度應該由合力來決定??墒悄Σ亮€未知。另一方面用彈簧秤拉著車做加速運動很難控制是勻加速的。運動中的彈簧秤也不好讀數。

思考解決方案。

對前一個問題:一種思路是測出滑動摩擦力——(把小車用彈簧秤系在固定物上,抽出小車下的木板,此時彈簧秤拉力與木板對車的動摩擦平衡),利用滑動摩擦力大小只與壓力和動摩擦因數有關,改變水平拉力時不改變摩擦力,所以合力還是可以測出來的。

另一種思路是先利用斜面平衡掉摩擦力,(調整斜面的傾角,使車能在斜面上勻速下滑)

對后一個問題:可以用細線跨過定滑輪,在細線另一端掛上小鉤碼,利用小鉤碼的重力來拉動小普通高中課程標準實驗教科書物理必修1(魯科版)

福州格致中學顏有虹教案

車。

綜合以上方案提出分組實驗的設計。布置分組實驗的預習報告。

2、演示實驗:分組實驗需要大量的時間處理實驗數據。所以我們今天先通過簡單的演示實驗尋找規(guī)律。裝置基本同前,在不要求太準確實驗的前提下,我們可以忽略摩擦力,并且用簡單粗略的方法比較加速度。

我們先用兩輛質量相同的小車,都用細線牽引,細線跨過定滑輪,下掛不一樣質量的鉤碼,鉤碼質量比為1:2;用鐵夾控制小車的啟動和停止,發(fā)現相同時間內鉤碼質量大的小車運動距離是另一車的兩倍。車的運動遵循運動學公式s?12at,因此說明了車的加速度之比為1:2;可見車的加速度與外力成正比; 2 我們再用兩輛質量比為1:2的小車,另一端掛一樣質量的鉤碼,發(fā)現車的位移比為2:1,說明加速度比為2:1,即加速度與質量成反比。

3、牛頓第二定律

綜合上面的研究,我們對力、質量、加速度的關系得到了這樣的結論:物體的加速度與作用力成正比,與質量成反比。這就是牛頓第二定律。用數學公式表示為a?F,或者F?kma,其中K為比例系數。m如果公式中的單位取的合適,就可以使K=1,使公式簡化。

我們知道,在國際單位制種,力的單位是牛頓。牛頓這個單位就在根據牛頓第二定律來的,使質量為221Kg的物體產生1m/s的加速度,用的力是1N。所以1牛頓=1千克米/秒.所以我們選力的單位為牛頓,質量單位為千克,加速度單位為米每二次方秒,牛頓第二定律的公式就是F?ma。非常的簡潔漂亮。

掌握牛頓第二定律,還要注意以下幾點:

1是可能同時又多個力作用在物體上,每個力都會迫使物體改變運動狀態(tài),但最終物體的運動狀態(tài)改不改變,改變的快慢取決于所有力的合力,所以大家記公式時要記F合?ma。以免漏力。

2是力和加速度都是矢量,都有方向。牛頓第二定律不僅確定了加速度和力的大小之間的關系。而且確定了它們之間的方向關系。力的方向就是加速度的方向,也就是速度變化的方向,注意不是速度的方向。

3是這個公式是瞬時性的,也就是說一旦作用在物體上的力發(fā)生改變,加速度立刻就隨著發(fā)生變化了,當然,由于慣性,速度并不會瞬間突變。所以我們分析物體的運動時,一定要看物體的受力情況,物體的受力變了,就開始另一個階段的運動。

鞏固練習:質量為10Kg的鐵塊,放在光滑的水平面上,在大小為30N的水平推力作用下,它產生多大的加速度?如果水平面不光滑,與鐵塊間的動摩擦因數為0.2,那鐵塊又產生多大的加速度?推動后撤掉推力,鐵塊減速時的加速度是多少?方向向?

24、力學單位制:如果我們把力用牛頓做單位,質量用克做單位,而加速度用厘米/秒做單位,那么牛頓第二定律的式子就不是F?ma了,而要有一個系數。

同一個物理量在世界各地有著各種各樣不同的單位。比較長度單位,有米、厘米、市尺、英里、海里等各種形式。一個物理公式確定的關系,包括物理量的數量和單位之間的關系。所以我們必須了解單位之間的關聯。

單位制把所有的物理量單位之間的關系規(guī)范化了。其中國際單位制是比較科學完善的,我們高中物理所學的所有公式都采用國際標準單位制——SI制。

在國際標準單位制中,先確定了七個基本物理量(長度、時間、質量、電流強度、物質的量、熱力學溫度和光強)和它們的基本單位:(米、秒、千克、安培、摩爾、開爾文和坎德拉)

在力學中,只要抓住了質量時間和長度,就能描述力、功、壓強、功率等等各種力學量。所以其他物理量稱為導出物理量,導出物理量的單位稱為導出單位。比如:功的單位焦耳是由W?Fs確定的,因此

221焦耳就是1牛頓米。也就是1千克米/秒。

22請同學們再練習幾個物理量的導出單位。如壓強單位:1帕斯卡=1牛頓/米=1千克/米秒 而厘米和克則屬于另一套單位制。布置作業(yè): 普通高中課程標準實驗教科書物理必修1(魯科版)

福州格致中學顏有虹教案

1、寫預習報告;

2、頂尖P103~104/1~6;

8、9

第二課時——分組實驗

1、回顧實驗裝置的設計過程(可通過實驗視頻熟悉操作步驟)

2、數據處理方法:

——本實驗要證明加速度與合力成正比,與質量成反比??梢酝ㄟ^數據表格,也可以通過圖像,圖像法比較直觀。所以本實驗選擇圖像法。證明加速度與合力成正比,只要在車的質量不變的前提下,改變細線一端的鉤碼質量來改變拉力,測量不同拉力情況下的加速度,用加速度和拉力的數據描點,證明點基本在一條過原點的直線上即可。

——證明加速度與質量成反比,反比例圖像是雙曲線,不容易看出來,所以我們要“化曲為直”證明加速度與質量的倒數成正比。

3、實驗注意事項:

——本實驗中是用重力的下滑分量來平衡摩擦力的。所以在加上細線拉力時,不能改變重力的下滑分量與摩擦力的平衡關系,也就是斜面傾角不能再發(fā)生改變,細線必須沿斜面拉動。否則支持力改變,摩擦力就變了,平衡就被破壞了,這樣拉力就不會是合力了。

——那么在改變車質量的時候,車重變化,要不要重新平衡摩擦力呢?學生討論

——我們是把鉤碼的重力當做細線的拉力大小。但是事實上由于繩長不變,車在加速下滑時,鉤碼是不可能靜止也不能勻速的,鉤碼的重力一定也比細線的拉力大。但是如果鉤碼的質量很小,那它的重力與拉力間的差異就很小,可以忽略不計。所以這個實驗要在鉤碼質量遠小于車的質量的條件下作。小車質量已經測量過了,是250g;一個鉤碼質量為50g;所以數據?。?/p>

控制車質量為250g+7*50g(加7個鉤碼在車上),改變細線一端的鉤碼分別為1個、2個和3個,測三組加速度;

控制細線一端的鉤碼為1個,控制車的質量為500g、550g和600g。再測三組加速度。

4、分組實驗、數據處理——教師巡視,解決問題。

5、作業(yè)——完成實驗報告。

第三課時——牛頓第二定律的運用

導入:

1.這是一堂習題課,希望同學們著眼于分析問題、解決問題的方法,掌握好牛頓第二定律的應用。應用牛頓第二定律解決問題,可以分為兩大類。

第一類,是知道物體受到的作用力,應用牛頓第二定律求解出加速度,再應用運動學公式,求出物體的運動情況——某時刻的速度或某階段的位移。我們簡稱為“知力求運動”。

第二類,是知道物體的運動情況,求出物體的加速度,再應用牛頓第二定律,求出物體的受力情況。這一類簡稱為“知運動求力”。

這是因為力是物體運動狀態(tài)變化的原因,反過來物體運動狀態(tài)的改變反映出物體的受力情況。這兩類問題,各舉一例。

2.例題

例1:書本P111/例題——分析中強調解題步驟和規(guī)范: 首先要畫受力分析圖;

第二要設定正方向,合力等于正方向的力減負方向的力。這樣得到的合力已經包含正負號。一般取速度方向為正方向。如果合力是負的,加速度就是負的,與速度反向,說明物體減速;如果合力是正的,與速度同向,說明物體加速。

然后選擇合適的運動學公式求解。普通高中課程標準實驗教科書物理必修1(魯科版)

福州格致中學顏有虹教案

指出如果公式中的物理量全都轉換為國際標準單位制,那么求出的物理量肯定也是國際標準單位制中的單位。

例2:書P113/例題:

鞏固前面的解題步驟和規(guī)范,結合正交分解的分析方法。

3.課堂練習:

(1)如圖所示,質量為4 kg的物體靜止于水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數為0.5,物體受到大小為20 N,與水平方向成30°角斜向上的拉力F作用時沿水平面做勻加速運動,求物體的加速度是多大?(g取10 m/s)

解析:以物體為研究對象,其受力情況如圖所示,建立平面直角坐標系把F沿兩坐標軸方向分解,則兩坐標軸上的合力分別為

2Fx?Fcos??F?Fy?FN?Fsin??G,向上的加速度ax 物體沿水平方向加速運動,設加速度為a,則x軸方=a,y軸方向上物體沒有運動,故ay=0,由牛頓第二定律得Fx?max?ma,Fy?may?0

所以Fcos??F??ma,FN?Fsin??G?0 以上三式代入數據可解得 用正交分解法來解.

又有滑動摩擦力F???FN

2.物體的加速度a=0.58 m/s

小結:當物體的受力情況較復雜時,根據物體所受力的具體情況和運動情況建立合適的直角坐標系,利(2)一斜面AB長為10 m,傾角為30°,一質量為2kg的小物體(大小不計)從斜面頂端A點由靜止開始下滑,如圖所示(g取10 m/s)(1)若斜面與物體間的動摩擦因數為0.5,求小物體下滑到斜面底端B點時的速度及所用時間.(2)若給小物體一個沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面勻速下滑,則小物體與斜面間的動摩擦因數μ是多少? 解析:(1)以小物體為研究對象,其受力情況如圖3—6—5所示,建立直角坐標系,把重力G沿x軸和y軸方向分解:G1?mgcos?,G2?mgsin?小物體沿斜面即x軸方向加速運動,設加速度為a,則ax=a,物體在y軸方向沒有發(fā)生位移,沒有加速度則ay=0,由牛頓第二定律得, 所以

2Fx?G2?F??maxFy?FN?G1?may

mgsin??F??maFN?mgcos?

又F???FN

mgsin???mgcos??g(sin???cos?)所以 m?10?(sin30??0.5?cos30?)m/s2?0.67m/s2a?設小物體下滑到斜面底端時的速度為v,所用時間為t,小物體由靜止開始勻加速下滑, 由vt?v0?2as得v?222as?2?0.67?10m/s?3.7m/s 普通高中課程標準實驗教科書物理必修1(魯科版)

福州格致中學顏有虹教案

由vt?v0?at得t? v3.7?s?5.5s a0.67Fx?G2?F??max?0Fy?FN?G1?may?0(2)小物體沿斜面勻速下滑時,處于平衡狀態(tài),其加速度a=0,則在圖3—6—5的直角坐標中ax?0,ay?0,由牛頓第二定律,得

F??mgsin?FN?mgcos?又F???FN

所以,小物體與斜面間的動摩擦因數??F?FN?tan??tan30??0.58

小結:若給物體一定的初速度,當μ=tgθ時,物體沿斜面勻速下滑;當μ>tgθ(μmgcosθ>mgsinθ)時,物體沿斜面減速下滑;當μ<tgθ(μmgcosθ<mgsinθ)時,物體沿斜面加速下滑.(3)靜止在水平地面上的物體的質量為2 kg,在水平恒力F推動下開始運動,4 s末它的速度達到4 m/s,此時將F撤去,又經6 s物體停下來,如果物體與地面的動摩擦因數不變,求F的大小.解析:物體的整個運動過程分為兩段,前4 s物體做勻加速運動,后6 s物體做勻減速運動.前4 s內物體的加速度為a1?v?04?m/s2?1m/s2 ① t14設摩擦力為Fμ,由牛頓第二定律得F?F??ma1 ② 后6 s內物體的加速度為a2?0?v?42?m/s2??m/s2 ③ t263物體所受的摩擦力大小不變,由牛頓第二定律得?F??ma2 ④ 由②④可求得水平恒力F的大小為F?m(a1?a2)?2?(1?2)N?3.3N 3小結:解決動力學問題時,受力分析是關鍵,對物體運動情況的分析同樣重要,特別是像這類運動過程較復雜的問題,更應注意對運動過程的分析.

在分析物體的運動過程時,一定弄清整個運動過程中物體的加速度是否相同,若不同,必須分段處理,加速度改變時的瞬時速度即是前后過程的聯系量.分析受力時要注意前后過程中哪些力發(fā)生了變化,哪些力沒發(fā)生變化.4、小結:處理動力學問題的一般思路和步驟是:①領會問題的情景,在問題給出的信息中,提取有用信息,構建出正確的物理模型;②合理選擇研究對象;③分析研究對象的受力情況和運動情況;④正確建立坐標系;⑤運用牛頓運動定律和運動學的規(guī)律列式求解。

5、布置作業(yè):書114/3~6;P122/

3、5;頂尖P104/變式2;P105/10、11、14、15

牛頓第二定律教案 篇9

《牛頓第二定律》教案

【教學目標】:1理解牛頓第二定律的內容、表達式和適用范圍2學會分析兩類動力學問題.

【教學重點】:理解牛頓第二定律的內容、表達式和適用范圍

【教學難點】:學會分析兩類動力學問題.

【教學方法】:講練結合一、牛頓第二定律

[基礎導引]

由牛頓第二定律可知,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是,我們用力提一個很重的箱子,卻提不動它.這跟牛頓第二定律有沒有矛盾?應該怎樣解釋這個現象?

[知識梳理]

.內容:物體加速度的大小跟它受到的作用力成________、跟它的質量成________,加速度的方向跟____________相同.

2.表達式:________

3.適用范圍

牛頓第二定律只適用于________參考系.

牛頓第二定律只適用于________物體、低速運動的情況.

二、兩類動力學問題

[基礎導引]

以1/s的速度行駛的無軌電車,在關閉電動機后,經過10s停了下來.電車的質量是40×103g,求電車所受的阻力.

[知識梳理]

.動力學的兩類基本問題

由受力情況判斷物體的____________

由運動情況判斷物體的____________.

2.解決兩類基本問題的方法:以__________為橋梁,由運動學公式和____________________列方程求解.

:解決兩類動力學問題的關鍵是什么?

三、力學單位制

[基礎導引]

如果一個物體在力F的作用下沿著力的方向移動了一段距離l,這個力對物體做的功=Fl我們還學過,功的單位是焦耳.請由此導出焦耳與基本單位米、千克、秒之間的關系.

[知識梳理]

.單位制由基本單位和導出單位共同組成.

2.力學單位制中的基本單位有________、________、時間.

3.導出單位有________、________、________等

探究一 牛頓第二定律的理解

例1

牛頓第二定律導學案如圖所示,自由下落的小球下落一段時間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,小球的速度、加速度的變化情況如何?

牛頓第二定律導學案總結

利用牛頓第二定律分析物體運動過程時應注意以下兩點:

a是聯系力和運動的橋梁,根據受力條,確定加速度,以加速度

確定物體速度和位移的變化.

牛頓第二定律教案 篇10

【教材地位與作用】

本節(jié)內容是在上節(jié)實驗課程“探究加速度、質量與力的關系”的基礎上進行知識的探究和總結,在知識上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質量、力三者關系;要求經歷探究活動、嘗試解決問題方法、體驗發(fā)現規(guī)律過程。牛頓第二定律將力學和運動學有機地結合在一起,具體的、定量的回答了加速度和力、質量的關系,是動力學中的核心內容,是本章的重點內容。

【學情分析】

在學習這一節(jié)內容之前,學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、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、質量的關系,知道了加速度與力、質量的關系。這些都為本節(jié)學習準備了知識基礎,牛頓第二定律通過加速度把物體的運動和受力緊密的.聯系在一起,使前三章構成一個整體,是解決力學問題的重要工具,應使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解,全面掌握。

【教學目標】

1、知識目標

(1)理解加速度與力和質量間的關系。

(2)理解牛頓第二定律的內容,知道定律的確切含義。

(3)能運用牛頓第二定律解答有關問題。

2、能力目標

培養(yǎng)學生的分析能力、歸納能力、解決問題的能力。

3、德育目標

(1)滲透物理學研究方法的教育。

(2)認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。

(3)培養(yǎng)學生嚴謹思考的能力,激發(fā)學生學習物理的興趣。

【教學重點】

理解牛頓第二定律

【教學難點】

牛頓第二定律的應用

【教學策略】

回顧與思考→創(chuàng)設物理情景→分組討論→老師講解→總結規(guī)律。

【教學流程圖】

【教學過程設計】

教學環(huán)節(jié)和教學內容教師活動學生活動設計意圖【知識回顧】

回憶上節(jié)課探究的a與F、m關系。向學生提問:回憶上節(jié)實驗探究課內容,控制變量法的應用?我們研究了哪幾個物理量?它們之間有什么關系?能用公式反應他們之間的關系嗎?回憶上節(jié)課知識,集體回答?;貞浬瞎?jié)課探究的a與F、m關系。 【創(chuàng)設情景、導入新課】

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?引導學生思考2個問題。

進一步引導學生思考:賽車比起一般的家用汽車質量上有什么不一樣?這一設計是為什么?同學間分組討論、各小組派代表回答問題。通過這個問題,學生容易聯想到質量越小,運動狀態(tài)越容易改變,所以加速度和物體質量、合外力有關。 【新課過程】

牛頓第二定律:

1、內容:物體的加速度跟所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

2、公式:F=ma?

設問:力的國際單位是什么?它是如何規(guī)定的呢?構建物理模型,提出關注的細節(jié)。

講解:K是比例常數,那k應該是多少呢?

教師總結:力是使物體產生加速度的原因,力的國際單位是1N=1kg、m/s2。學生分組討論分析。

學生自己總結后作答,不完整的地方由其他同學補充。通過上節(jié)探究的a與F、m關系,運用實驗數據總結規(guī)律,培養(yǎng)學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,這樣學生對牛頓第二定律才會有進一步認識。

六大特性:

①因果性(力是產生加速度的原因),= 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

③瞬時性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3

④相對性(牛頓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上,對表達式F=ma的六大性質結合形象例子進行探討。

根據學生的提出的相關特性的疑問舉例說明。學生討論,嘗試并且回答老師提出的特性。

學生在學習過程中會提出相關特性的疑問。對牛頓第二定律的特性進行探究,能夠加深學生對牛頓第二定律本質上的理解,使前面所學知識連貫起來,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,授予學生解題步驟。

①確定研究對象;

②對研究對象進行正確的受力分析或是運動情況進行分析;

③根據公式并結合題給條件(注意發(fā)現挖掘隱含條件)解出所求的物理量。

例題:一個物體,質量是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,這兩個力產生的加速度是多大?

課堂訓練P104習題1、2、3老師提出問題,引導學生得出解題步驟,并做適當的補充說明。

牛頓第二定律教案 篇11

牛頓運動定律·牛頓第二定律·教案

一、教學目標

1.在學生實驗的基礎上得出牛頓第二定律,并使學生對牛頓第二定律有初步的理解。

2.通過學生分組實驗,鍛煉學生的動手實驗能力。3.滲透科學的發(fā)現、分析、研究等方法。

二、重點、難點分析

1.牛頓第二定律本身是力學的重點內容,所以在學生最初接觸這個規(guī)律時就應打好基礎。

2.由于采用新的教學方法,在課堂密度加大的情況下如何完成教學進度,成為教學過程中的一個難點。

三、教具

1.學生分組實驗牛頓第二定律器材(木板、小車、打點計時器、電源、小筒、細線、砝碼、天平、刻度尺、紙帶等)。

2.計算機及自編軟件,電視機(作顯示)。3.投影儀,投影片。

四、教學過程(一)引入新課

1.復習提問:物體運動狀態(tài)改變快慢用什么物理量來描述,物體運動狀態(tài)改變與何因素有關?關系是什么?(學生回答:物體運動狀態(tài)改變快慢用加速度來描述;加速度與物體質量及物體受力有關,關系是:物體受力越大,物體加速度越大;物體質量越大,物體加速度越小。)2.引課提問:物體的加速度與物體所受外力及物體的質量之間是否存在一定的比例關系?如果存在,其關系是什么?請同學猜一猜。(當學生提出物體加速度可能與物體受力成正比,與物體的質量成反比時,教師予以表揚。)我們的猜想是否正確呢,需要用實驗來檢驗。這就是我們這節(jié)課所要研究的牛頓第二定律。

(二)教學過程 1.實驗介紹 投影:實驗裝置圖

講解:我們用小車作為研究對象,通過在小車上增減砝碼可以改變小車質量。在小車上掛一根細線,細線通過定滑輪拴一個小桶,小桶內可以放重物,這時小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力,我們可以通過改變小桶內的重物來改變小車受到的拉力。我們研究小車的加速度a與拉力F及小車質量M的關系時,可先保持M一定,研究a與F的關系;再保持F一定,研究a與M的關系。這是物理學中常用的研究方法。

下面我們先保持小車質量不變,拉力F取幾次不同的數值,測出每一次小車的加速度a,從而研究a與F的關系。

提問:如何測出小車的加速度?(學生回答:可用打點計時器。)再追問:測加速度的公式是什么?(學生回答公式,若學生回答不清時,可幫助其答出。)

講解:怎樣才能直觀地反映出a與F是否成正比呢?我們可以借助圖象:用橫軸表示拉力,用縱軸表示加速度,若加速度隨拉力的變化圖線是一條過原點的直線,就可以說明a與F成正比。我們改變幾次拉力的大小,并測出每次拉力所對應的小車加速度,就可以得到幾組數據,每組數據對應圖象中的一個點,根據這幾個點就可以連出加速度隨拉力變化的圖象,并根據圖象作出是否成正比的判斷。

板圖:

講解:在小車運動過程中不可避免的要受到摩擦力的作用,這個摩擦力也會影響到小車的加速度,如何消除摩擦力的影響呢?我們可以把木板的一端墊高,使小車在沒有受到拉力時恰能夠在木板上做勻速運動,就是用重力的下滑分力與摩擦力平衡,這時再加拉力,小車的加速度就只由拉力而產生了。

由于一節(jié)課時間有限,所以我們共同完成這個實驗:每組只做一個拉力作用下小車產生加速度的情況,但不同的組取的拉力值不同,如第一組拉力為0.1N、第二組拉力為0.2N、第三組拉力為0.3N??而我們所用的小車質量是相同的,這樣我們把大家的數據綜合起來,就得到質量相同的小車在若干個不同拉力作用下的加速度了。

另外為了節(jié)約時間,我們采用計算機處理數據。

開機并講解:這個數據處理軟件功能是這樣的:我們只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及記數點的時間間隔T輸入,計算機就會自動算出小車的加速度a,并且根據輸入的對應拉力F的數值,作出a隨F變化的圖線。

2.學生實驗

實驗:(約8至10分鐘)教師巡視; 提問:學生實驗數據報出并輸入計算機; 操作:由數據得出圖線;

講解:由實驗可知,物體的加速度與所受拉力成正比。板書:a∝F 3.實驗介紹

講解:下面再保持拉力不變,研究a與M的關系。剛才我們猜測a與M可能是反比關系,怎樣才能從圖象上反映a與M是否反比呢?我們可以以1/M為橫軸,以a為縱軸,若所得圖線為過原點的直線,則表明a與1/M成正比,也就是a與1/M成反比。

下面我們仍然分組來進行實驗,我們都選拉力為0.1N,通過在小車上增加砝碼來改變小車質量,第一組取小車的質量為0.2kg、第二組取小車的質量為0.3kg、第三組取小車的質量為0.4kg??實驗數據的處理也與剛才相似,只是此時不再輸入拉力,而是輸入小車的質量M并自動換算出質量的倒數1/M,并根據幾組質量值及對應的加速度作出a隨1/M變化的圖線。4.學生實驗

實驗:(約7到8分鐘)教師巡視; 提問:學生實驗數據報出并輸入計算機; 操作:由數據得出圖線;

講解:由實驗可知,物體的加速度與物體質量成反比。板書:a∝1/M 5.結論分析

根據實驗我們證實了我們的猜想:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體質量成反比。這就是著名的牛頓第二定律。

板書:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體質量成反比。用公式表示為 a∝F/M F∝Ma 若改寫為等式,應乘一系數k F=kMa 如果我們把1牛頓定義為:使質量1千克的物體產生1米/秒2加速度的力為1牛頓,這時等式左側為1,等式右側為k。也就是說我們采用這種定義方式可以使k=1,此時牛頓第二定律的表達式為

板書:F=Ma 講解:下面我們對牛頓第二定律進行進一步的討論:首先我們可以注意剛才小車所受到的拉力,實際是小車所受到的合外力,所以牛頓第二定律中的F應為物體受到的合外力。

板書:(1)F為合外力

其次我們可以注意到小車的加速度方向與拉力方向是一致的,這就是牛頓第二定律的方向性。

板書:(2)a的方向與 F一致

另外,物體某一時刻的加速度,只由它此刻的受力決定,而與其他時刻的受力無關,這就是牛頓第二定律的即時性。

板書:(3)即時性(三)課堂小結:這節(jié)課我們通過實驗得出了牛頓第二定律,并且對這個規(guī)律有了初步的了解。牛頓第二定律是力學中的一個很重要的規(guī)律,今后我們還要進一步學習和討論。

五、說明

1.設計思路:本節(jié)課的設計出發(fā)點在于更多地調動學生參與,使其動手動腦,以提高其能力。本節(jié)課的關鍵在于電腦輔助實驗數據處理,提高了課堂密度,有可能在一節(jié)課內完成講授與實驗。本節(jié)課設計時隱含了“假說”——“實驗驗證”的科學研究方法,電腦輔助實驗數據處理,烘托了科學研究氣氛。2.本節(jié)課學生實驗器材即學生分組驗證牛頓第二定律器材,電腦軟件系自制軟件:包括表格(輸入s1至s6及T即可算出a,根據a和F或1/M的值即可在圖象中描點連線)和圖象,也可以用一些現成的軟件如Excel等。

(北京市第156中學 王方毅)

牛頓第二定律課件


我們?yōu)槟淼摹芭nD第二定律課件”或許能夠啟迪您思考,感謝您的關注讓我們一同了解更多。在教學過程中,老師教學的首要任務是備好教案課件,又到了寫教案課件的時候了。教案是教育教學質量的重要保障。

牛頓第二定律課件 篇1

我說課的題目是《用動量概念表示牛頓第二定律》,我按下列程序展開。首先是本章本節(jié)教材的分析。

一、教材分析:

《用動量概念表示牛頓第二定律》屬于新課標3-5模塊第十六章《動量守恒定律》。動量知識在舊版教材中是緊接機械能之后,而在新課程教材中則是大幅后移。但我認為動量知識在新教材中的地位不僅沒有削弱反而有所拓展。3-5模塊之前,學生接觸的內容基本上都是屬于經典物理,而3-5模塊中其余知識則屬于微觀粒子內容,“碰撞”是粒子性的一個典型特征;比如,原子核結構就是利用粒子碰撞的方法研究得到的,動量知識則是研究微觀粒子的碰撞所必須的。因此,“動量”知識被放在波粒二象性、原子結構和原子核等內容之前學習。

可見,新教材中“動量”知識除了鞏固了傳統(tǒng)意義上在物理學科體系中的地位之外,還強化了在從經典過渡到量子過程中的“承上啟下”的作用。

本節(jié)內容動量定理是力學中的重要規(guī)律,它比牛頓運動定律具有更大的普遍性,牛頓運動定律不適用的領域,例如微觀粒子方面,動量定理仍然適用。此外,在研究碰撞和反沖問題時,利用動量定理要比運用牛頓運動定律方便得多,不必詳細研究整個運動過程,只需要比較運動過程的初末狀態(tài)即可,給解決問題帶來了很大的方便。

在生活生產中,動量定理有著重要的作用。

二、說教學目標:

教學目標的設定是教師進行課堂授課的一個重要依據,是教師完成教學任務的鑒定標準。二期課改的核心理念是以學生發(fā)展為本,優(yōu)化學生的學習方式。學生的可持續(xù)發(fā)展不僅需要具備一定的知識技能,還需要具備一定的學習能力,包括閱讀能力、交流表達能力、運用信息技術能力、應用數學的能力、解決實際問題和科學探究能力。以學生發(fā)展為本的課程理念的具體表現之一就是要求在課堂教學中完成課程目標的三個領域,即(1)知識與技能;(2)過程與方法;(3)情感態(tài)度與價值觀。根據新課標要求和學生特點我對本節(jié)制定以下

教學目標:

1.知識與技能:

(1)從動量的角度理解力與運動的關系,即用動量概念表示牛頓第二定律。

(2)理解動量定理的確切含義和表達式,知道動量定理也適用于變力,并能解釋現象和處理有關問題。

2.過程與方法:

(1)通過從牛頓第二定律到動量定理的推導及例題的求解,培養(yǎng)學生運用數學處理問題的能力,培養(yǎng)學生的探究能力、推理能力。

(2)通過用動量定理解釋現象和處理有關問題,培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力,以及科學思維能力、科學的語言文字表達能力。

3.情感、態(tài)度與價值觀:

(1)通過實驗,滲透物理方法的教育,激發(fā)學生學習科學的興趣和培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,并使學生獲得成功的體驗。

(2)通過課本“科學漫步”閱讀,對汽車安全帶、安全氣囊、交通規(guī)則介紹,加強學生安全意識,提高科學素質。

整個教學過程應該是認知流程和情感、態(tài)度與價值觀流程,二條線相融并進,共同實現學生的發(fā)展。

三、說重難點:

重難點的突破意味著這一節(jié)課的成功與否,所以一節(jié)課中教學重點與難點確定得是否準確,關系到教學效果的優(yōu)劣。根據教材定重點,根據學生定難點。

本節(jié)的重難點確定如下:新課改精神強調突出知識的探究過程以及培養(yǎng)學生應用知識的能力。所以在本節(jié)教學中,我把動量定理的導出和動量定理的應用定為本節(jié)教學重點。

中學生的思維具有單一性,定勢性,他們以前學習過動能定理,因為動能定理不涉及方向。受動能定理的影響,他們一般會感到動量定理的矢量性有些困難。另外動量定理是在恒力條件下推出的,推廣至變力可能學生不能馬上接受,所以我把本節(jié)課難點定為動量定理的矢量性和動量定理適用于變力情況。

四、說教法:

雖教無定法,但教學有規(guī)定對于確定的教材和學生,選擇不同的教學方法,會產生不同的教學效果。本節(jié)我準備多種教學方式,主要采取“雙主互動”探究式課堂教學方式,即:突出學生主體地位和教師主導作用,在“提出問題──解決問題”的學生自主探究過程中,通過師生之間的合作與互動完成教學目標。

1.從教師主導看:其主導作用主要體現在“設境、啟發(fā)、導撥、調控”四個過程之中。要求教師善于把握“啟導”環(huán)節(jié),通過問題情境的創(chuàng)設,讓學生引起認知沖突,激發(fā)探求渴望,促使他們主動地去尋求解決問題的方法和途徑,并在嘗試與探索之中取得成功。

2.從學生主體看:學生的主體地位主要體現在“質疑、思考、探索、評價”四個學習過程之中。即要求學生以最優(yōu)化解決問題和提高能力為終極目標,在教師的指導下,經過自己不斷地思考、嘗試、探索與評價,挖掘創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)科學素質,提高創(chuàng)造能力。

除此之外,我還根據不同的知識點采用講授法和嘗試教學法。

在具體教學實施過程中我準備采取以下手段:學生分組實驗、包括DISlab學生分組實驗、多媒體電子白板、演示實驗、實物展臺。由于采取了學生實驗的方式來進行探究,本節(jié)采取兩節(jié)課連堂教學。

五、說教學過程:

教學過程可分為教學設計與教學實施兩個階段,只有兩者均優(yōu),方能真正達到優(yōu)化教學過程,提高教學質量之目的。下面來談談本節(jié)教學如何具體實施。

首先是教學引入。

本節(jié)我以電影視頻引入(PPT播放《太極張三豐》和《新版守株待兔》兩則視頻并自配解說)解說詞:此為電影《太極張三豐》片段:大反派飛起一腳,應該有千鈞之力,只見大師三豐順勢縮肚子,將其化解于無形!太極功夫很神奇吧,其實是大師物理學得好!再看《新版守株待兔》,獅子是語文學的好,活學活用,守株待鹿!言歸正傳,兩個例子都是兩物相撞,為何結果大相徑庭?

接著學生帶著興趣與疑問進入新課學習。

對于本節(jié)第一個知識點──牛頓第二定律的動量表達式,我準備根據不同的實際情況比較了三種不同的方式進行教學。第一種是由復習舊知識推出新結論的傳統(tǒng)方式,第二種是利用打點計時器作定量研究,第三種是利用傳感器作定量研究。這三種方式中我認為第二種是較好的探究方式。因為有直觀的數據做支撐,比較具有說服力,并且學生對打點計時器的使用更為熟悉。當然通過這個實驗還可以掌握一些實驗技巧,如:平衡法找合力。而傳感器在驗證恒力情況時則沒能顯示出特別優(yōu)勢。

在前面探究出F=△P/△t的前提下學生應該很容易得到動量定理的表達式,再由教師使用講授法強調新概念──沖量和對動量定理的理解。在這里我采用了講授法加強對新概念的理解,我認為講授法并不是落后方法的代名詞,《普通高中物理課程標準》中強調科學探究法是今后高中物理教學中很重要的方法,但這并不意味著要摒棄講授法。一堂成功的課,它不可能僅采用單一的教學方法,肯定要穿插采用不同的教學方法,從中利用一種方法的長處彌補另一方法的短處,以達到最佳的教學效果。就目前我國的教育現狀而言,講授法非但不能摒棄,而且在適當的情況下還應加強,不能從一個極端走向另一個極端,而應該讓讓講授法在新課程理念下富有新的內涵。高中物理課標組組長廖伯琴教授也這么說嘛:“今后高中物理教學中該講授的,還是要講授?!?/p>

書本上對動量定理適用于變力只是一帶而過,缺乏說服力。我采用數字化實驗室增進學生對動量定理適用于變力的理解。借助于傳感器,實驗的操作難度降低了,使學生更容易掌握。究其深層次的意義,其實是要求學生轉而關注數據之間的物理關系和數據背后更深入層次上的物理分析,就是說可以引導學生把精力從簡單層面上轉移到較深入的地方。

學以致用,動量定理學來是要用的,用來解決定量計算以及定性分析生活中的實例。先看定量計算:在定量計算的教學中我采取嘗試教學法,即“先試后導、先練后講”。嘗試教學法充分發(fā)揮學生在課堂教學活動中的主體作用,一開始就要求學生進行嘗試練習,把學生推到主動的地位;嘗試練習中遇到困難,學生便會主動地自學課本或尋求教師的幫助,學習成為學生自身的.需要。當然,這種嘗試不是盲目的,是建立在學生通過探究和教師講解,對動量定理有了一定的認識的基礎之上。

在定性解釋生活現象的教學中,我先給出簡單器材,由學生自己根據這些器材設計實驗,且口頭解釋現象。這樣可以培養(yǎng)學生的動手能力和口頭表達能力。然后再由學生舉出生活生產中應用動量定理的其它例子。

到這里,這節(jié)課基本上大功告成了。俗話說:編筐編簍,重在收口。課堂小結也很重要,同樣可以培養(yǎng)體現學生的自主意識。我們可以這樣問:你在本節(jié)中學到了什么?答案可以多樣,可以說學到的知識點,也同樣可以說學到的思想方法等。沒有標答!

該布置作業(yè)了。作業(yè)在課堂教學的過程中,是鞏固知識、培養(yǎng)能力的重要環(huán)節(jié)。針對不同層次的學生,我把作業(yè)分為基本作業(yè),提高作業(yè)和超額作業(yè),其中后兩項可以小組合作完成,學生可以根據自己的能力和需要去選擇。

最后是板書設計。雖然使用了電子白板,但是重點知識還是擺在黑板上,使學生對整個脈絡清晰可見。黑板板書應該是精華,展示整個課堂教學的結構和線索。多媒體和黑板是相互補充的。

以上是我對這一節(jié)的理解及教學設計。本節(jié)是高中物理相對重點和較難的一節(jié)內容。本設計主要特點有:

(1)根據實際情況,我采取兩節(jié)課連堂教學,使整個過程顯得從容不迫且相對完整。

(2)F=△P/△t 的得出和動量定理適用于變力我采取了實驗定量研究,加深了學生對知識的理解,培養(yǎng)了學生的科學探究能力,突破了難點。

(3)例題教學我采取了嘗試教學法,充分發(fā)揮了學生的主體作用。培養(yǎng)了學生的自學能力。

(4)學生自行設計實驗和口頭解釋既鍛煉了學生能力又活化了對定理的理解。

我認為教材只是多種教學資源的一種,從教材演變?yōu)閷嶋H的教學行為,必須賦予教師創(chuàng)造性的勞動。 教師永遠是教學的創(chuàng)造者,這是教師職業(yè)的光榮!

牛頓第二定律課件 篇2

一、教材分析

1、內容與地位

本節(jié)課是高中新課程實驗教材《物理》(共同必修一)第四章第3節(jié)的內容,牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是學習其他動力學規(guī)律的基礎,是本章的重點內容。本節(jié)通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量,通過控制變量法,來研究物理規(guī)律這是一種非常重要的研究方法,在電容、電阻等內容都會用到此法。本節(jié)內容是本章的重點內容,也是整個力學部分的核心內容,乃至整個高中物理的重點。根據以上分析,我們知道本節(jié)課的教學目的不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容和意義,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量,如何用數學公式表達物理規(guī)律。讓學生沿著科學家發(fā)現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

2、教學目標

根據我對教材的理解、結合學生的實際情況、滲透新課程的教學理念,為提高全體學生的科學素養(yǎng),按課程標準,以促進全體學生發(fā)展為目的。從知識與技能、過程與方法,情感態(tài)度與價值觀三個方向培養(yǎng)學生,擬定三個教學目標:

知識與技能:

(1)能根據實驗結果,推出三者間關系,

(2)理解并掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式,(3)力的單的定義

(4)理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式,(5)初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟。

(6)使學生學會并掌握運用控制變量法研究多個物理量間關系。

過程與方法:

以實驗為基礎,通過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗能力、概括能力和分析推理能力。

情感態(tài)度價值觀:

在實驗和觀察中能培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度。通過課堂的師生交流、生生交流創(chuàng)造良好的學習氛圍,增強師生感情,增強班級凝聚力,使學生對物理學科更加熱愛。

3、教學的重點和難點

學習本課不僅是讓讓學生正確理解牛頓第二定律,更重視如何通過實驗控制變量,根據實驗條件啟發(fā)學生思考,把牛頓第二定律的得出,探索事物的規(guī)律,培養(yǎng)學生創(chuàng)造力,作為教學目的之一。這正是重視素質教育的體現。因此我把本課的重點難點做如下安排:

引導學生探究加速度與力和質量的關系的過程是本節(jié)課教學的重點,通過實驗數據畫出圖像,根據圖像導出加速度與力、質量的關系式是本節(jié)的難點。

二、學情分析

1、學情分析

學生已定性知道力是物體運動狀態(tài)改變原因,但對力與加速度的定量關系無任何認知鋪墊,很難認識到初中及高中前面所學的物體處于平衡狀態(tài)實為牛頓第二定律的特殊情況,所以在講課時要注意這一點。

2、學習方法

本節(jié)課可以給學生提供以下4種機會:

(1)提供觀察、思考的機會:用親切的語言鼓勵學生觀察并用學生自己的語言進行歸納。

(2)提供操作、嘗試、合作的機會:鼓勵學生大膽操作實驗,發(fā)現問題,記錄問題,討論問題,解決問題。

(3)提供表達、交流的機會:鼓勵學生敢想敢說,設置難關"逼迫"學生要想要說。

(4)提供成功的機會:贊賞學生提出的各種問題,讓學生在課堂中能感受如何發(fā)現問題,并更多地體驗成功的樂趣。

三、教學方法

1、實驗引導探索式:物理考試大綱明確要求學生的五種能力:即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節(jié)正好是培養(yǎng)這些能力的好教材,故采用實驗引導探索式,在實驗中,教師在關鍵步驟上作出恰當的引導,()得出在m一定時,a與F成正比,F一定時,a與m成反比,進而引導學生得出牛頓第二定律,然后推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關系和物體處于平衡狀態(tài)的情況。

2、講練結合式:在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時,讓學生分析問題,教師注意隨時發(fā)現學生中出現的問題,或有意給出錯誤答案,及時組織學生分析產生錯誤的原因,注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來,及時強化有關知識,提高掌握知識的準確性。

四、教學程序設計

合理安排教學程序,則是教學成功的關鍵一環(huán)。以求達到事半功倍之效,使學生學有所獲,我根據本課教材的特點以及我班學生的實際水平,將本課劃分成四大部分:

(一)復習準備、引入新知

(1)回顧上節(jié)內容,上節(jié)定性得到a既與F有關,也與m有關。進而提出三者間到底有什么定量關系?引導學生大膽猜測,提高學生的參與意識與學習興趣。

(2)介紹研究三個變量問題的研究方法——控制變量法。

(3)研究方案:利用實驗。(本處用計算機模擬實驗來得到有關數據,并得出結論。后演示實驗體會并引申)(二)積極主動,探究新知

1、 m一定時,a與F的關系。

(1)、實驗裝置:交代清楚實驗裝置,研究對象及外力的施加。

(2)、如何保持質量一定:利用兩個質量相同的小車來做實驗。

(3)、如何測定加速度?根據初速為0的物體運動規(guī)律,在t相同的情況下,a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一:小車質量均為0.1kg,小車1受0.1N的拉力,小車2受0.2N的拉力,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝F.(學生自主探究)2、 F一定時,a與m的關系。

模擬實驗二:兩小車均受0.1N的拉力,小車1質量為0.1kg,小車2質量為0.2kg,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝1/m.(學生自主探究)3、 牛頓第二定律

綜合上述兩個實驗結果,得出a、F、m三者間的關系,進而介紹牛頓第二定律。

(1)、內容:

A、 文字表述:

B、 數學公式

C、 力的單位N的定義

(2)、理解:

A、 矢量性

B、 瞬時性

(三)綜合練習,鞏固新知

進行綜合練習的目的是進一步培養(yǎng)學生運用新知識解決問題的能力。注意從不同角度來強化知識。最后的練習激發(fā)學生運用所學知識解決實際問題的興趣,將課堂教學推向高潮。

應用

A、 多個力作用下的牛頓第二定律

B、 平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

演示實驗引申:實驗中的誤差

(四)精練小結、布置作業(yè):

板書、時間安排

板書,是文章結構的簡縮。通過板書,能使學生直觀地抓住線索,理清思路,體會中心,知道選材。因此,我的板書力求體現這些,以達到事半功倍的效果。

板書設計如下:

1、 研究方案:利用實驗。

2、 m一定時,a與F的關系。 a∝F.

3、 F一定時,a與m的關系。 a∝1/m.

4、 牛頓第二定律

(1)、內容:

A、 文字表述:

B、 數學公式: a∝F/m. F=ma

C、 力的單位N的定義:1N=1kg.m/s2

(2)、理解:矢量性 瞬時性

(3)、應用:多個力作用下的牛頓第二定律

平衡狀態(tài)是牛頓第二定律的特殊情況

5、 作業(yè)

五、對本節(jié)教學設計、教學過程、教學效果、多媒體課件使用效果等的預評估。

說課比競比不上公開課,在實際上課效果不能體現的情況下,說課者對說課內容應該有一個預評估,并將此作為說課的一項內容。

在本節(jié)課的設計過程中本人嘗試建立新的課堂教學模式,打破以教師、課堂、書本為中心,以講授灌輸為主線的教學套路,構建以學生主動參與,探究創(chuàng)新為主線的教學模式--姑且叫它"自主學習課堂教學模式".就是在課堂教學中,以教師為指導,以學生為主體,改變教師在臺上講、學生在臺下聽的"灌輸式教學",灌輸式教學往往是教師提出問題,教師給出結果,是教師在代替學生建立知識體系,而不是學生自己建立知識體系。這樣培養(yǎng)的學生欠缺發(fā)現新問題、運用新方法,提出新見解的能力,更缺乏創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。 "學生自主學習教學"和"灌輸式教學"截然不同,它要求充分發(fā)揮學生學習的自主性,引導學生利用多媒體課件、實驗等主動發(fā)現問題,主動搜集、分析有關信息和資料,主動建構良好的認識結構。使學生受到科學方法的訓練,培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力,學會自主學習,具有創(chuàng)新意識。并且本人能采用不同的教學方法和手段突破重點和難點,從而很好的實現了本節(jié)課的教學目標。

牛頓第二定律課件 篇3

一、教學目標

1.物理知識方面的要求:

(1)掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式;

(2)理解公式中各物理量的意義及相互關系;

(3)知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。

2.以實驗為基礎,通過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗能力、概括能力和分析推理能力。

3.滲透物理學研究方法的教育。實驗采用控制變量的方法對物體的a、f、m三個物理量進行研究;運用列表法處理數據,使學生知道結論是如何得出的;認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。

二、重點、難點分析

1.本節(jié)的重點內容是做好演示實驗。讓學生觀察并讀取數據,從而有說服力地歸納出a與f和m的關系,即可順理成章地得出牛頓第二定律的基本關系式。因此,熟練且準確地操作實驗就是本課的關鍵點。同時,也只有講清實驗裝置、原理和圓滿地完成實驗才能使學生體會到物理學研究的方法,才能達到掌握方法、提高素質的目標。

2.牛頓第二定律的數學表達式簡單完美,記住并不難。但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互關聯;牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,對學生來說是較困難的。這一難點在本課中可通過定律的辨析和有針對性的鞏固練習加以深化和突破,另外,還有待在后續(xù)課程的學習和應用過程中去體會和理解。

三、教具

小車、本板、滑輪、鉤碼、投影儀。

四、主要教學過程

(一)引入新課

由牛頓第一定律可知,力是改變物體運動狀態(tài)的原因。而物體運動狀態(tài)的改變是物體運動速度發(fā)生變化,即加速度不為零。因而力又是產生加速度的原因,加速度與力有關。

由牛頓第一定律還可知:一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),這種性質叫慣性。而質量是物體慣性大小的量度,因而加速度跟質量有關。

那么物體運動的加速度跟物體質量及受力之間存在什么樣的關系?我們通過實驗來探求。

(二)教學過程設計

1.實驗設計

(1)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗方法:對于一個物體(使m不變),不受力時加速度為零→受力后加速度不為零→受力越大則加速度越大。

用同樣的力(使f不變)作用于不同物體→質量小的易被拉動→質量越小加速度越大。

就是說,在研究三個變量的關系時,要使其中一個量不變,即控制變量的方法。

(2)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗原理:測定物體加速度的方法有多種,如利用打點計時器、分析紙帶等,這些方法較精確但費時→尋找一種用其它物理量直觀反應加速度大小的辦法→由運動學公式 可知在相同時間內位移與加速度成正比,我們的實驗就是由兩個小車在相同時間內的位移來反映加速度大小跟力和質量的關系。

(2)實驗裝置

實驗采用原必修本所述裝置稍加改進。在圖1中a、b、c三個位置加裝光滑金屬環(huán)以控制線繩位置不使脫落;另外通過環(huán)a將兩繩合并在一起可直接用手操作,以避免鐵夾操作的困難。這樣雖然增大了阻力,但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可。木板側面的刻度用以讀出位移大小。

3.實驗過程

(1)加速度跟力的關系

使用兩個相同的小車,滿足m1=m2;在連小車前的繩端分別掛一個鉤碼和兩個鉤碼,使f1=f2.將二小車拉至同一起點處,記下位置。放手后經一段時間使二小車同時停止,滿足時間t相同。讀出二小車的位移填入表1:(投影)

表1

改變f重復實驗,

比較可得,在誤差允許的范圍內,a∝f.

(2)加速度跟質量的關系

將小車1上加0.2kg砝碼,使m1=2m2;二小車前面繩端都掛一個鉤碼,使f1=f2.將二小車拉至同一起點處放開經一段時間使其同時停止,讀出各小車位移記入表2:(投影)

表2

4.定律導出

速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,即牛頓第二定律的基本關

(2)上式可寫為等式f=kma,式中k為比例常數。如果公式中的物理量選擇合適的單位,就可以使k=1,則公式更為簡單。

在國際單位制中,力的單位是牛頓。牛頓這個單位就是根據牛頓第二定律來定義的:使質量是1kg的物體產生1m/s2的加速度的力為1n,即1n=1kg·m/s2.

可見,如果都用國際單位制中的單位,就可以使k=1,那么公式則簡化為f=ma,這就是牛頓第二定律的數學公式。

(3)當物體受到幾個力的作用時,牛頓第二定律也是正確的,不過這時f代表的是物體所受外力的合力。牛頓第二定律更一般的表述是:

物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

數學公式是:

f合=ma.

5.定律的理解

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,以及應用于變力作用的某一瞬時。還應注意到定律表述的最后一句話,即加速度與合外力的方向關系,就是說,定律具有矢量性、瞬時性和獨立性,所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點:

(1)定律中各物理量的意義及關系

f合是物體(研究對象)所受的合外力,m是研究對象的質量,如果研究對象是幾個物體,則m為幾個物體的質量和。a為研究對象在合力f合作用下產生的加速度;a與f合的方向一致。

(2)定律的物理意義

從定律可看到:一物體所受合外力恒定時,加速度也恒定不變,物體做勻變速直線運動;合外力隨時間改變時,加速度也隨時間改變;合外力為零時,加速度也為零,物體就處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。 牛頓第二定律以簡單的數學形式表明了運動和力的關系。

6.鞏固練習

(1)從牛頓第二定律知道,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度??墒俏覀冇昧μ嵋粋€很重的物體時卻提不動它,這跟牛頓第二定律有無矛盾?為什么?

答:沒有矛盾,由公式f=ma看,f合為合外力,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,這個力應是合外力?,F用力提一很重的物體時,物體仍靜止,說明合外力為零。由受力分析可知f+n-mg=0.

(2)對一個靜止的物體施加一個力,物體一定做加速運動,對嗎?

答:略。理由同上。

(3)下面哪些說法不對?為什么?

a.物體所受合外力越大,加速度越大。

b.物體所受合外力越大,速度越大。

c.物體在外力作用下做勻加速直線運動,當合外力逐漸減小時,物體的速度逐漸減小。

d.物體的加速度大小不變一定受恒力作用。

答:b、c、d說法不對。根據牛頓第二定律,物體受的合外力決定了物體的加速度。而加速度大小和速度大小無關。所以,b說法錯誤。物體做勻加速運動說明加速度方向與速度方向一致。當合外力減小但方向不變時,加速度減小但方向也不變,所以物體仍然做加速運動,速度增加。c說法錯誤。

加速度是矢量,其方向與合外力方向一致。加速度大小不變,若方向發(fā)生變化時,合外力方向必然變化。d說法錯。

(三)課堂小結(可引導學生總結)

1.這節(jié)課以實驗為依據,采用控制變量的方法進行研究。這一方法今后在電學、熱學的研究中還要用到。我們根據已掌握的知識設計實驗、探索規(guī)律是物體研究的重要方法。

2.定義力的單位“牛頓”使得k=1,得到牛頓第二定律的簡單形式f=ma.使用簡捷的數學語言表達物理規(guī)律是物理學的特征之一,但應知道它所對應的文字內容和意義。

3.牛頓第二定律概括了運動和力的關系。物體所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力為零,加速度為零。即合外力決定了加速度,而加速度影響著物體的運動情況。因此,牛頓第二定律是把前兩章力和物體的運動構成一個整體,其中的紐帶就是加速度。

五、說明

1.實驗采用課文所述裝置,簡單直觀,易得出結論。缺點是不夠精確,操作亦須謹慎,否則會出現誤差較大的情形。重復實驗時,也可逆向操作驗證。先確定二小車距終點位移,然后放手由同時到達終點驗證,操作較容易。有條件的學校可使用氣墊導軌、光電門進行精確測量驗證。

2.通過定律的探求過程,滲透物理學研究方法,是整個物理教學的重要內容和任務。本節(jié)內容即為一典型探求過程:運用控制變量、實驗歸納的方法研究三個變量的關系。這種方法在熱學中研究p、v、t三量關系,在電學中u、d、e的關系等都要用到。這是人類認識世界的常用方法。所以本節(jié)課不只是讓學生掌握牛頓第二定律,更應知道定律是如何得出的。

3.牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。應使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的內涵和外延,避免重公式、轉文字的現象。數學語言可以簡明地表達物理規(guī)律,使其形式完善、便于記憶,但它不能替代文字表述,更不能涵蓋與它關聯的運動和力的復雜多變的情況。否則就會將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓健?/p>

(陳則茂)

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牛頓第二定律課件 篇4

牛頓運動定律·牛頓第二定律·教案

一、教學目標

1.在學生實驗的基礎上得出牛頓第二定律,并使學生對牛頓第二定律有初步的理解。

2.通過學生分組實驗,鍛煉學生的動手實驗能力。3.滲透科學的發(fā)現、分析、研究等方法。

二、重點、難點分析

1.牛頓第二定律本身是力學的重點內容,所以在學生最初接觸這個規(guī)律時就應打好基礎。

2.由于采用新的教學方法,在課堂密度加大的情況下如何完成教學進度,成為教學過程中的一個難點。

三、教具

1.學生分組實驗牛頓第二定律器材(木板、小車、打點計時器、電源、小筒、細線、砝碼、天平、刻度尺、紙帶等)。

2.計算機及自編軟件,電視機(作顯示)。3.投影儀,投影片。

四、教學過程(一)引入新課

1.復習提問:物體運動狀態(tài)改變快慢用什么物理量來描述,物體運動狀態(tài)改變與何因素有關?關系是什么?(學生回答:物體運動狀態(tài)改變快慢用加速度來描述;加速度與物體質量及物體受力有關,關系是:物體受力越大,物體加速度越大;物體質量越大,物體加速度越小。)2.引課提問:物體的加速度與物體所受外力及物體的質量之間是否存在一定的比例關系?如果存在,其關系是什么?請同學猜一猜。(當學生提出物體加速度可能與物體受力成正比,與物體的質量成反比時,教師予以表揚。)我們的猜想是否正確呢,需要用實驗來檢驗。這就是我們這節(jié)課所要研究的牛頓第二定律。

(二)教學過程 1.實驗介紹 投影:實驗裝置圖

講解:我們用小車作為研究對象,通過在小車上增減砝碼可以改變小車質量。在小車上掛一根細線,細線通過定滑輪拴一個小桶,小桶內可以放重物,這時小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力,我們可以通過改變小桶內的重物來改變小車受到的拉力。我們研究小車的加速度a與拉力F及小車質量M的關系時,可先保持M一定,研究a與F的關系;再保持F一定,研究a與M的關系。這是物理學中常用的研究方法。

下面我們先保持小車質量不變,拉力F取幾次不同的數值,測出每一次小車的加速度a,從而研究a與F的關系。

提問:如何測出小車的加速度?(學生回答:可用打點計時器。)再追問:測加速度的公式是什么?(學生回答公式,若學生回答不清時,可幫助其答出。)

講解:怎樣才能直觀地反映出a與F是否成正比呢?我們可以借助圖象:用橫軸表示拉力,用縱軸表示加速度,若加速度隨拉力的變化圖線是一條過原點的直線,就可以說明a與F成正比。我們改變幾次拉力的大小,并測出每次拉力所對應的小車加速度,就可以得到幾組數據,每組數據對應圖象中的一個點,根據這幾個點就可以連出加速度隨拉力變化的圖象,并根據圖象作出是否成正比的判斷。

板圖:

講解:在小車運動過程中不可避免的要受到摩擦力的作用,這個摩擦力也會影響到小車的加速度,如何消除摩擦力的影響呢?我們可以把木板的一端墊高,使小車在沒有受到拉力時恰能夠在木板上做勻速運動,就是用重力的下滑分力與摩擦力平衡,這時再加拉力,小車的加速度就只由拉力而產生了。

由于一節(jié)課時間有限,所以我們共同完成這個實驗:每組只做一個拉力作用下小車產生加速度的情況,但不同的組取的拉力值不同,如第一組拉力為0.1N、第二組拉力為0.2N、第三組拉力為0.3N??而我們所用的小車質量是相同的,這樣我們把大家的數據綜合起來,就得到質量相同的小車在若干個不同拉力作用下的加速度了。

另外為了節(jié)約時間,我們采用計算機處理數據。

開機并講解:這個數據處理軟件功能是這樣的:我們只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及記數點的時間間隔T輸入,計算機就會自動算出小車的加速度a,并且根據輸入的對應拉力F的數值,作出a隨F變化的圖線。

2.學生實驗

實驗:(約8至10分鐘)教師巡視; 提問:學生實驗數據報出并輸入計算機; 操作:由數據得出圖線;

講解:由實驗可知,物體的加速度與所受拉力成正比。板書:a∝F 3.實驗介紹

講解:下面再保持拉力不變,研究a與M的關系。剛才我們猜測a與M可能是反比關系,怎樣才能從圖象上反映a與M是否反比呢?我們可以以1/M為橫軸,以a為縱軸,若所得圖線為過原點的直線,則表明a與1/M成正比,也就是a與1/M成反比。

下面我們仍然分組來進行實驗,我們都選拉力為0.1N,通過在小車上增加砝碼來改變小車質量,第一組取小車的質量為0.2kg、第二組取小車的質量為0.3kg、第三組取小車的質量為0.4kg??實驗數據的處理也與剛才相似,只是此時不再輸入拉力,而是輸入小車的質量M并自動換算出質量的倒數1/M,并根據幾組質量值及對應的加速度作出a隨1/M變化的圖線。4.學生實驗

實驗:(約7到8分鐘)教師巡視; 提問:學生實驗數據報出并輸入計算機; 操作:由數據得出圖線;

講解:由實驗可知,物體的加速度與物體質量成反比。板書:a∝1/M 5.結論分析

根據實驗我們證實了我們的猜想:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體質量成反比。這就是著名的牛頓第二定律。

板書:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體質量成反比。用公式表示為 a∝F/M F∝Ma 若改寫為等式,應乘一系數k F=kMa 如果我們把1牛頓定義為:使質量1千克的物體產生1米/秒2加速度的力為1牛頓,這時等式左側為1,等式右側為k。也就是說我們采用這種定義方式可以使k=1,此時牛頓第二定律的表達式為

板書:F=Ma 講解:下面我們對牛頓第二定律進行進一步的討論:首先我們可以注意剛才小車所受到的拉力,實際是小車所受到的合外力,所以牛頓第二定律中的F應為物體受到的合外力。

板書:(1)F為合外力

其次我們可以注意到小車的加速度方向與拉力方向是一致的,這就是牛頓第二定律的方向性。

板書:(2)a的方向與 F一致

另外,物體某一時刻的加速度,只由它此刻的受力決定,而與其他時刻的受力無關,這就是牛頓第二定律的即時性。

板書:(3)即時性(三)課堂小結:這節(jié)課我們通過實驗得出了牛頓第二定律,并且對這個規(guī)律有了初步的了解。牛頓第二定律是力學中的一個很重要的規(guī)律,今后我們還要進一步學習和討論。

五、說明

1.設計思路:本節(jié)課的設計出發(fā)點在于更多地調動學生參與,使其動手動腦,以提高其能力。本節(jié)課的關鍵在于電腦輔助實驗數據處理,提高了課堂密度,有可能在一節(jié)課內完成講授與實驗。本節(jié)課設計時隱含了“假說”——“實驗驗證”的科學研究方法,電腦輔助實驗數據處理,烘托了科學研究氣氛。2.本節(jié)課學生實驗器材即學生分組驗證牛頓第二定律器材,電腦軟件系自制軟件:包括表格(輸入s1至s6及T即可算出a,根據a和F或1/M的值即可在圖象中描點連線)和圖象,也可以用一些現成的軟件如Excel等。

(北京市第156中學 王方毅)

牛頓第二定律課件 篇5

力產生瞬時效果,一是形變,一是產生運動狀態(tài)的改變,即產生加速度。必修本第一冊第一章第三節(jié)已經定性地介紹了力的形變效果,并定量地給出了彈簧的彈力與形變的關系。本節(jié)“牛頓第二定律”則是定量地研究力和加速度的關系。由于高中力學部分是由牛頓定律為基礎所構建的體系,在牛頓三定律中,牛頓第二定律為核心內容。教材第二節(jié)“物體運動狀態(tài)的改變”起到了承上啟下的作用,承上,使學生加深了對牛頓第一定律的理解,啟下,通過實例定性地了解了牛頓第二定律。本節(jié)通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量,通過控制變量法,來研究物理規(guī)律,即先保持一個量不變去研究另兩個物理量間的變化關系,然后再保持另外一個量不變,研究另兩個量間的變化關系。然后把前面綜合起來就可以得到三者之間的關系,這是一種非常重要的研究方法,在以后的知識如電容、電阻等內容都會用到此法。是培養(yǎng)學生能力的好材料。

教材在用實驗研究a、F、m三者變化關系時,為簡化研究,首先只研究受單個力作用的情況,然后運用了前面力的合成的知識來解決受多個力的情況,并把初中及高中前面所學的物體處于平衡狀態(tài)歸為牛頓第二定律的特殊情況,這樣做讓學生進一步加深對力的合成的等效性的理解,知識更加系統(tǒng)化,有利于學生系統(tǒng)地把握牛頓第二定律。

本節(jié)內容是本章的重點內容,也是整個力學部分的重點內容,乃至整個高中物理的重點,它所解決問題方法及思路常用于熱學、電學等的問題的研究中。

本節(jié)的重點是理解并運用牛頓第二定律,難點是定律的物理內涵。

應當指出的是,本節(jié)實驗是小車放在光滑的水平面上做這個實驗。大家知道光滑的水平面是不可能找到的,故在實際的實驗中,需要采用傾斜平面以平衡小車所受木板的摩擦力或氣墊導軌來做實驗,這樣的操作既增加了操作演示實驗的難度,又增加了學生理解實驗的難度。為了更好地解決好這個問題,在本課時中,可以采用計算機來模擬這個實驗,如利用金科龍公司的《仿真物理實驗室》軟件制作小車受力的運動動畫課件來模擬小車的運動來研究a、F、m三者間的關系。實踐證明這樣做的效果很好,有效地降低了本節(jié)的難度,待學生有了一定的基礎后,然后再回過頭來理解為什么此處第一次不用實物來做,用實物又該怎么來做,進一步鞏固了對牛頓第二定律得出的科學思想和科學研究方法。

根據教學大綱的要求、教材的具體內容和高中一年級學生的認知特點,擬制定以下教學目標:

1、知識目標:能根據實驗結果,推出a、F、m三者間關系,理解并掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式,力的單位N的定義。

2、能力目標:能理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式,初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟,在具體運用中能注意牛頓第二定律的瞬時性、矢量性。

3、思維品質目標:使學生學會并掌握運用控制變量法研究多個物理量間關系,以及通過等效觀點來求解問題的方法。

三、教學方法:

1、實驗引導探索式:物理考試大綱明確要求學生的五種能力:即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節(jié)正好是培養(yǎng)這些能力的好教材,故采用實驗引導探索式,在實驗中,教師在關鍵步驟上作出恰當的引導,得出在m一定時,a與F成正比,F一定時,a與m成反比,進而引導學生得出牛頓第二定律,然后推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關系和物體處于平衡狀態(tài)的情況。

2、講練結合式:在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時,讓學生分析問題,教師注意隨時發(fā)現學生中出現的問題,或有意給出錯誤答案,及時組織學生分析產生錯誤的原因,注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來,及時強化有關知識,提高掌握知識的準確性。

(1)回顧上節(jié)內容,上節(jié)定性得到a既與F有關,也與m有關。進而提出三者間到底有什么定量關系?引導學生大膽猜測,提高學生的參與意識與學習興趣。

(2)介紹研究三個變量問題的研究方法——控制變量法。

(3)研究方案:利用實驗。(本處用計算機模擬實驗來得到有關數據,并得出結論。

2、 m一定時,a與F的關系。

(3)、如何測定加速度?根據初速為0的物體運動規(guī)律,在t相同的情況下,a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一:小車質量均為0.1kg,小車1受0.1N的拉力,小車2受0.2N的拉力,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝F.

3、 F一定時,a與m的關系。

模擬實驗二:兩小車均受0.1N的拉力,小車1質量為0.1kg,小車2質量為0.2kg,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝1/m.

綜合上述兩個實驗結果,得出a、F、m三者間的關系,進而介紹牛頓第二定律。

(1)內容:A、文字表述: B、 數學公式 C、力的單位N的定義(2)理解:

本節(jié)在前一節(jié)定性研究a、F、m三者關系的基礎之上,運用實驗結果得出了三者的定量關系,即牛頓第二定律,在理解的基礎之上進行了簡單的運用,本節(jié)重點應放在對定律的理解上,而定律的運用則在以后的練習中逐步深化。

2、m一定時,a與F的關系。 a∝F.

3、 F一定時,a與m的關系。 a∝1/m.

(1)內容:A、 文字表述: B、 數學公式: a∝F/m. F=maC、 力的單位N的定義:1N=1kg.m/s2

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結果的基礎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、質量的關系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學在整個教材教學中處于相當重要的地位。

在確定本節(jié)的重點、難點時我認為不只是讓學生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,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;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的內涵。

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關系;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計算。

以實驗為基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律;培養(yǎng)學生的概括能力和分析推理能力。

通過定律的探索過程,滲透物理學研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結出物理規(guī)律并加以運用,讓學生體驗成功的喜悅,樹立學好物理學科的信心。

“教無成法,但教要得法”,高一學生創(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,在學習過程中對知識的把握還不是很準確,數學推理能力較弱,根據實驗數據總結歸納規(guī)律能力不強。牛頓第二定律的數學表達式雖簡單完美,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系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,尤其對于我們偏遠地區(qū)的城步苗鄉(xiāng)學生來說是較為困難的。何況物理是一門以實驗為基礎與生活密切相連的科學,因此我認為在教學過程中應運用講解、討論、分析相結合的教學方法,并從學生的認識心理出發(fā),采用設問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習——加強應用的`教學程序。讓學生觀察與提問相結合,自主探究與交流合作相結合,培養(yǎng)學生的閱讀思維能力,并根據學生的認知效果適當講解、引導、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數學表達式的物理內涵加以深化。

(一)引入:首先利用多媒體觀看火箭升天、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,然后引導學生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學生回顧上節(jié)實驗的結論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質量存在怎樣的關系?(目的:通過實際生活現象分析,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)學生發(fā)現問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質量的關系來完成牛頓第二定律探究任務的引入)

(二)新課進行:

先引導學生自主閱讀教材回答下列問題:

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述?

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?

(要求學生討論分析相關問題,記憶相關的知識)過渡:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當物體受到幾個力作用時,上述規(guī)律又將如何表述?

學生討論分析后教師總結:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

討論a和F合的關系,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:力是使物體產生加速度的原因,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,以及應用于變力作用的某一瞬時。

1、下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解,正確的是:( )A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質量成正比,與物體的加速度成反比;B、由m=F/a可知,物體的質量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比;C、由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質量成反比;D、由m=F/a可知,物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關比例常數k的說法正確的是:( )A、在任何情況下都等于1 B、k值是由質量、加速度和力的大小決定的C、k值是由質量、加速度和力的單位決定的 D、在國際單位制中,k的數值一定等于1教師總結:定義力的單位“牛頓”使得k=l,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma.使用簡捷的數學語言表達物理規(guī)律是物理學的特征之一,但應知道它所對應的文字內容和意義。

地面上放一木箱,質量為40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速前進。若用此力與水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(三)課堂小結及作業(yè)布置:略

重點的突出、難點的突破方法:

我是通過定律的辨析和有針對性的練習進行的,當然另外還需在后續(xù)課程的學習和應用過程中去體會和理解;使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解、全面掌握,并著實應用到生活中去解決問題。避免學生將活的規(guī)律變成死的公式。

有待思考的教學問題:

高中物理新課程標準要求學生對牛頓第二定律有比較精確的理解和熟練的運用。但是對于我們地處偏僻的城步苗鄉(xiāng)來說,無論是教學資源還是學生素質,我們要想在教學中充分地達到新課標的要求,面臨著巨大的困難。

本節(jié)課是高中新課程實驗教材《物理》(共同必修一)第四章第3節(jié)的內容,牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是學習其他動力學規(guī)律的基礎,是本章的重點內容。本節(jié)通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量,通過控制變量法,來研究物理規(guī)律這是一種非常重要的研究方法,在電容、電阻等內容都會用到此法。本節(jié)內容是本章的重點內容,也是整個力學部分的核心內容,乃至整個高中物理的重點。根據以上分析,我們知道本節(jié)課的教學目的不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容和意義,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量,如何用數學公式表達物理規(guī)律。讓學生沿著科學家發(fā)現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

根據我對教材的理解、結合學生的實際情況、滲透新課程的教學理念,為提高全體學生的科學素養(yǎng),按課程標準,以促進全體學生發(fā)展為目的。從知識與技能、過程與方法,情感態(tài)度與價值觀三個方向培養(yǎng)學生,擬定三個教學目標:

知識與技能:

(1)能根據實驗結果,推出三者間關系,

(2)理解并掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式,(3)力的單的定義

(4)理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式,(5)初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟。

(6)使學生學會并掌握運用控制變量法研究多個物理量間關系。

過程與方法:

以實驗為基礎,通過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗能力、概括能力和分析推理能力。

情感態(tài)度價值觀:

在實驗和觀察中能培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度。通過課堂的師生交流、生生交流創(chuàng)造良好的學習氛圍,增強師生感情,增強班級凝聚力,使學生對物理學科更加熱愛。

學習本課不僅是讓讓學生正確理解牛頓第二定律,更重視如何通過實驗控制變量,根據實驗條件啟發(fā)學生思考,把牛頓第二定律的得出,探索事物的規(guī)律,培養(yǎng)學生創(chuàng)造力,作為教學目的之一。這正是重視素質教育的體現。因此我把本課的重點難點做如下安排:

引導學生探究加速度與力和質量的關系的過程是本節(jié)課教學的重點,通過實驗數據畫出圖像,根據圖像導出加速度與力、質量的關系式是本節(jié)的難點。

學生已定性知道力是物體運動狀態(tài)改變原因,但對力與加速度的定量關系無任何認知鋪墊,很難認識到初中及高中前面所學的物體處于平衡狀態(tài)實為牛頓第二定律的特殊情況,所以在講課時要注意這一點。

本節(jié)課可以給學生提供以下4種機會:

(1)提供觀察、思考的機會:用親切的語言鼓勵學生觀察并用學生自己的語言進行歸納。

(2)提供操作、嘗試、合作的機會:鼓勵學生大膽操作實驗,發(fā)現問題,記錄問題,討論問題,解決問題。

(3)提供表達、交流的機會:鼓勵學生敢想敢說,設置難關“逼迫”學生要想要說。

(4)提供成功的機會:贊賞學生提出的各種問題,讓學生在課堂中能感受如何發(fā)現問題,并更多地體驗成功的樂趣。

1、實驗引導探索式:物理考試大綱明確要求學生的五種能力:即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節(jié)正好是培養(yǎng)這些能力的好教材,故采用實驗引導探索式,在實驗中,教師在關鍵步驟上作出恰當的引導,得出在m一定時,a與F成正比,F一定時,a與m成反比,進而引導學生得出牛頓第二定律,然后推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關系和物體處于平衡狀態(tài)的情況。

2、講練結合式:在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時,讓學生分析問題,教師注意隨時發(fā)現學生中出現的問題,或有意給出錯誤答案,及時組織學生分析產生錯誤的原因,注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來,及時強化有關知識,提高掌握知識的準確性。

合理安排教學程序,則是教學成功的關鍵一環(huán)。以求達到事半功倍之效,使學生學有所獲,我根據本課教材的特點以及我班學生的實際水平,將本課劃分成四大部分:

(1)回顧上節(jié)內容,上節(jié)定性得到a既與F有關,也與m有關。進而提出三者間到底有什么定量關系?引導學生大膽猜測,提高學生的參與意識與學習興趣。

(2)介紹研究三個變量問題的研究方法——控制變量法。

(3)研究方案:利用實驗。(本處用計算機模擬實驗來得到有關數據,并得出結論。后演示實驗體會并引申)(二)積極主動,探究新知

1、 m一定時,a與F的關系。

(3)、如何測定加速度?根據初速為0的物體運動規(guī)律,在t相同的情況下,a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一:小車質量均為0.1kg,小車1受0.1N的拉力,小車2受0.2N的拉力,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝F.(學生自主探究)2、 F一定時,a與m的關系。

模擬實驗二:兩小車均受0.1N的拉力,小車1質量為0.1kg,小車2質量為0.2kg,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關系,并根據實驗得出結論:a∝1/m.(學生自主探究)3、 牛頓第二定律

綜合上述兩個實驗結果,得出a、F、m三者間的關系,進而介紹牛頓第二定律。

(1)、內容:

進行綜合練習的目的是進一步培養(yǎng)學生運用新知識解決問題的能力。注意從不同角度來強化知識。最后的練習激發(fā)學生運用所學知識解決實際問題的興趣,將課堂教學推向高潮。

板書,是文章結構的簡縮。通過板書,能使學生直觀地抓住線索,理清思路,體會中心,知道選材。因此,我的板書力求體現這些,以達到事半功倍的效果。

2、 m一定時,a與F的關系。 a∝F.

3、 F一定時,a與m的關系。 a∝1/m.

五、對本節(jié)教學設計、教學過程、教學效果、多媒體課件使用效果等的預評估。

說課比競比不上公開課,在實際上課效果不能體現的情況下,說課者對說課內容應該有一個預評估,并將此作為說課的一項內容。

在本節(jié)課的設計過程中本人嘗試建立新的課堂教學模式,打破以教師、課堂、書本為中心,以講授灌輸為主線的教學套路,構建以學生主動參與,探究創(chuàng)新為主線的教學模式--姑且叫它“自主學習課堂教學模式”.就是在課堂教學中,以教師為指導,以學生為主體,改變教師在臺上講、學生在臺下聽的“灌輸式教學”,灌輸式教學往往是教師提出問題,教師給出結果,是教師在代替學生建立知識體系,而不是學生自己建立知識體系。這樣培養(yǎng)的學生欠缺發(fā)現新問題、運用新方法,提出新見解的能力,更缺乏創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。 “學生自主學習教學”和“灌輸式教學”截然不同,它要求充分發(fā)揮學生學習的自主性,引導學生利用多媒體課件、實驗等主動發(fā)現問題,主動搜集、分析有關信息和資料,主動建構良好的認識結構。使學生受到科學方法的訓練,培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力,學會自主學習,具有創(chuàng)新意識。并且本人能采用不同的教學方法和手段突破重點和難點,從而很好的實現了本節(jié)課的教學目標。

牛頓第二定律課件 篇6

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,動力學又是經典力學的基礎,也是進一步學習熱學、電學等其它部分知識所必須掌握的內容。所以,牛頓第二定律是本章的中心內容,更是本章的教學重點。為了使學生對牛頓第二定律的認識自然、和諧,本節(jié)之前的“運動狀態(tài)的改變”就是起到了承上啟下的作用。承上,使學生對第一定律的認識得到強化;啟下,即是通過實例的分析使學生定性地了解了牛頓第二定律的內容。本節(jié)教材是在前一節(jié)的基礎上借助電腦通過實驗分析,再進行歸納后總結出定量描述加速度、力和質量三者關系的牛頓第二定律。

由實驗歸納總結出物理規(guī)律是我們認識客觀規(guī)律的重要方法。由于本實驗涉及到三個變量:a、m、F,因此我們用控制變量的方法來進行研究:先確定物體的質量,研究加速度與力的關系;再確定力,研究加速度和質量的關系。在以后學習氣體的狀態(tài)變化規(guī)律,平行板電容器的電容,金屬導體的電阻等內容中都用到了這一方法??刂谱兞糠ㄒ彩俏覀冄芯孔匀?、社會問題的常用方法。通過教學,使學生學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法一列表法和圖象法,了解圖象法處理數據的優(yōu)點:直觀、減小誤差(取平均值的概念),及圖象的變換,從a-m圖(曲線)變到a-1/m圖(直線),在驗證玻-馬定律中也用了這種方法。根據以上分析,我們知道本節(jié)課的教學目的不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容和意義,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量,如何用數學公式表達物理規(guī)律。讓學生沿著科學家發(fā)現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

通過本節(jié)課的學習,要讓學生記住牛頓第二定律的表達式;理解各物理量及公式的物理意義;了解以實驗為基礎,經過測量、論證、歸納總結出結論并用數學公式來表達物理規(guī)律的研究方法,使學生體會到物理規(guī)律的簡單美。

本節(jié)課的重點是成功地進行了演示實驗和用電腦對數據進行分析。這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關鍵。

本節(jié)課采用以電腦輔助演示實驗為主的,知識教學與科學方法教育相結合的“同步調控”模式。

按系統(tǒng)論的整體性功能原理,整體功能要大于各要素功能之和。物理的知識、方法、能力、科學態(tài)度等都是教學的要素,如果把這些要素有機地聯系起來,達到共同促進的作用,則物理教學的效果會更好,更有利于提高學生的素質?!巴秸{控”模式中,沒有單純地就方法講方法,而是將知識的學習,方法的掌握,能力的培養(yǎng),實事求是的科學態(tài)度的養(yǎng)成有機地結合起來,就是基于系統(tǒng)的整體性功能原理考慮的。

[牛頓第二定律說課稿]

牛頓第二定律課件 篇7

一、教學目標

1。知識目標

(1)掌握牛頓第二定律的文字資料和數學公式;

(2)理解公式中各物理量的好處及相互關系;

(3)明白在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。

2。潛力目標:

以實驗為基礎,透過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗潛力、概括潛力和分析推理潛力。

3。方法目標

滲透物理學研究方法的教育。實驗采用控制變量的方法對物體的a、F、m三個物理量進行研究;運用列表法處理數據,使學生明白結論是如何得出的;認識到由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。

二、學法引導

1。以分組實驗的方法,讓學生帶著問題去研究。

2?!翱刂谱兞糠ā笔俏覀兘洺S脕矸治鰡栴}、解決問題的有效途徑。

3。歸納總結,構成規(guī)律性認識。

三、重點?難點?疑點及解決辦法

1。重點

師生協作,在完成實驗基礎上,討論得出牛頓第二定律。并掌握牛頓第二定律的初步應用。

2。難點

物理公式在確定物理量的數量關系的同時也確定了物理量的因果及相互關系。

3。疑點

1)。從牛頓第二定律可知,無論怎樣小的力都能夠使物體產生加速度,但是當用力推一個停在地面上的較大的物體時,卻推不動,這是什么原因呢?

2)。運用牛頓第二定律應注意的關鍵問題是什么?

4。解決辦法

對實驗分析、剖析、講解例題及師生互動等方式加以解決。

四、教具學具準備

1。展示平臺、多媒體背投。

2。帶滑輪的長木板兩塊、小車兩輛、細線、砝碼盤、砝碼、鐵夾、直尺等

五、主要教學過程

一)引入新課

由牛頓第必須律可知,力是改變物體運動狀態(tài)的原因。而物體運動狀態(tài)的改變是物體運動速度發(fā)生變化,即加速度不為零。因而力又是產生加速度的原因,加速度與力有關。

由牛頓第必須律還可知:一切物體總持續(xù)靜止或勻速直線運動狀態(tài),這種性質叫慣性。而質量是物體慣性大小的量度,因而加速度跟質量有關。

那么物體運動的加速度跟物體質量及受力之間存在什么樣的關系?我們透過實驗來探求。

二)教學過程設計

1。實驗設計

(1)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗方法:對于一個物體(使m不變),不受力時加速度為零→受力后加速度不為零→受力越大則加速度越大。

用同樣的力(使F不變)作用于不一樣物體→質量小的易被拉動→質量越小加速度越大。

就是說,在研究三個變量的關系時,要使其中一個量不變,即控制變量的方法。

(2)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗原理:測定物體加速度的方法有多種,如利用打點計時器、分析紙帶等,這些方法較精確但費時→尋找一種用其它物理量直觀反應加速度大小的辦法→由運動學公式S=1/2st2可知,在相同的時光內位移與加速度成正比

我們的實驗就是由兩個小車在相同時光內的位移來反映加速度大小跟力和質量的關系

2。 實驗裝置

在圖1中a、b、c三個位置加裝光滑金屬環(huán)以控制線繩位置不使脫落;另外透過環(huán)a將兩繩合并在一齊可直接用手操作,以避免鐵夾操作的困難。這樣雖然增大了阻力,但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可。木板側面的刻度用以讀出位移大小。

3。實驗過程

(1)加速度跟力的關系

使用兩個相同的小車,滿足m1=m2,在連小車前的繩端分別掛一個鉤碼和兩個鉤碼。將二小車拉至同一齊點處,記下位置。放手后經一段時光使二小車同時停止,滿足時光t相同。讀出二小車的位移填入表1:(投影)

表1

M/K??? 第一次??? 第二次

0。2K??? F/N??? S/m??? F/N??? S/m

0。2K??? 0。2??????? 0。3

0。2K??? 0。1??????? 0。1

將掛一個鉤碼的小車不變,將掛兩個鉤碼的小車前換為三個鉤碼,重復實驗。

引導學生分析力的比值和位移的比值,透過比較可得,在誤差允許的范圍內, 。

(2)加速度跟質量的關系

將小車1上加0。2kg砝碼,使m1=2m2;二小車前面繩端都掛一個鉤碼,使F1=F2。將二小車拉至同一齊點處放開經一段時光使其同時停止,讀出各小車位移記入表2:(投影)

表2

MF/N??? 第一次??? 第二次

0。1K??? M/K??? S/m??? F/N??? S/m

0。1K??? 0。4??????? 0。6

0。1K??? 0。2??????? 0。2

引導學生分析質量的比值和位移的比值,透過比較可得,在誤差允許的范圍內,

a1/a2=m2/m1??????? 或? a∝

4。定律導出

成正比,跟物體的質量成反比,即牛頓第二定律的基本關系。寫成數學

(2)上式可寫為等式F=kma,式中k為比例常數。如果公式中的物理量選取適宜的單位,就能夠使k=1,則公式更為簡單。

在國際單位制中,力的單位是牛頓。牛頓這個單位就是根據牛頓第二定律來定義的:使質量是1kg的物體產生1m/s2的加速度的力為1N,即1N=1kg?m/s2。

可見,如果都用國際單位制中的單位,就能夠使k=1,那么公式則簡化為F=ma,這就是牛頓第二定律的數學公式。

(3)當物體受到幾個力的作用時,牛頓第二定律也是正確的,但是這時F代表的是物體所受外力的合力。牛頓第二定律更一般的表述是:

物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

數學公式是:F合=ma。

5。定律的理解

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出的,但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的狀況,以及應用于變力作用的某一瞬時。還應注意到定律表述的最后一句話,即加速度與合外力的方向關系,就是說,定律具有矢量性、瞬時性和獨立性,所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點:

(1)定律中各物理量的好處及關系

F合是物體(研究對象)所受的合外力,m是研究對象的質量,如果研究對象是幾個物體,則m為幾個物體的質量和。a為研究對象在合力F合作用下產生的加速度;a與F合的方向一致。

(2)定律的物理好處

從定律可看到:一物體所受合外力恒定時,加速度也恒定不變,物體做勻變速直線運動;合外力隨時光改變時,加速度也隨時光改變;合外力為零時,加速度也為零,物體就處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。

牛頓第二定律以簡單的數學形式證明了運動和力的關系。

6。例題

在光滑的水平桌面上,有一個質量為2K的物體,用兩個互為1200的兩個10N的水平方向上的力作用在物體上,求物體的加速度是多少?

(1)學生閱讀例題

(2)解答:

如圖所示,建立平面直角坐標系,把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解,F1的兩個分力為:

F2的'兩個分力為:

F1y和F2y大小相等,方向相反,相互抵消,F1x和F2x的方向相同,所以:

已知合力F合和質量m,據F合=ma,即可求得:

透過上方的例題,引導學生總結出用牛頓第二定律解題的一般步驟

1)選對象

2)分析力(畫受力圖)

3)建坐標

4)分解力

5)列方程

6)解聯立(聯立方程,求解結果)

7??偨Y、擴展:

1。學習用控制變量法研究問題,解決問題。

2。掌握牛頓第二定律及公式。牛頓第必須律確定了力的涵義,指出力是改變物體運動狀態(tài)的原因,牛頓第二定律則描述出力是怎樣改變物體運動狀態(tài)的即力與物體加速度成正比,物體加速度方向與力的方向相同。

3。掌握牛頓第二定律的矢量性、同時性和獨立性原理。

4。掌握運用牛頓第二定律解題的一般步驟。

牛頓第二定律教案系列7篇


備課前做好教案和準備好課堂用到的教材是非常重要的,這就需要我們老師寫好適合自己的教學課件。只有寫好教案課件,才能避免關鍵內容被忘記。幼兒教師教育網為大家搜集了與“牛頓第二定律教案”相關的重要信息,歡迎分享給你的朋友們!

牛頓第二定律教案(篇1)

一、教材分析

1、地位和作用

牛頓運動定律是力學知識的核心內容.將牛頓運動定律與運動學知識結合可推導動量定理、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合,可研究天體運動規(guī)律;此外,牛頓運動定律在電磁學、熱學中也有廣泛的應用。因此,牛頓運動定律實際上幾乎貫穿了經典物理學的全部內容。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體現在歷年的高考試題中。牛頓運動定律的綜合應用問題是經典物理學的核心內容,是高考的重點和難點,本部分內容的考題突出了與實際物理情景的結合,出題形式多以大型計算題的形式出現,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。

總之,牛頓運動定律是力學乃至整個物理學的基本規(guī)律,是動力學的基礎;本節(jié)復習課是力的知識,運動學知識和牛頓運動定律分析解決動力學問題的一般思路和方法,為學生學好整個物理學奠定基礎。

以提高全體學生的科學素質,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)學生,按照教學大綱要求,結合新課程標準,提出如下三維教學目標:

2、教學目標:

(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,進一步學習對物體進行正確的受力分析,培養(yǎng)學生分析問題和總結歸納的能力,培養(yǎng)學生應用所學知識解決實際問題的能力。

(2)過程與方法:

通過例題變式學生探究,培養(yǎng)學生發(fā)散思維和合作學習的能力,通過例題示范讓學生學會畫受力分析圖和過程示意圖,培養(yǎng)學生分析物理情景構建物理模型的能力。

(3)情感態(tài)度與價值觀:

通過問題探究培養(yǎng)學生主動自主學習,受到科學方法的訓練,養(yǎng)成積極思維,解題規(guī)范的良好習慣;讓學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)學生學習物理的興趣。

3、 重、難點

(1)本節(jié)為復習課,重點內容是選好例題,講清已知受力情況求運動情況的方法。

(2)應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,依據定律列方程求解,但學生往往存在重結論,輕過程,習慣了套公式得結果所以培養(yǎng)學生良好的解題習慣,建立掌握方法是難點。

二、學情分析

根據學生的實際需要來處理教材,讓課堂圍繞學生轉此前學生已有力的初步知識,運動學規(guī)律,簡單的受力分析,矢量運算法則,牛頓第二定律,本節(jié)將這些知識綜合應用解決,已知受力情況求解運動情況問題,培養(yǎng)學生科學分析方法和良好思維的能力。

學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)學習的關鍵,應加以突破。當物體經歷一個較復雜的物理過程,建立物理情景構建物理模型,解決問題的思路是學生學習的障礙。

三、教法分析

本節(jié)將采用實例分析法、歸納法和講練結合法,通過例題變式總結受力分析的方法,讓學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)學生多角度、全方位的思維品質,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,讓學生逐步習慣于時間題 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慣。最大限度調動學生積極參與教學活動,充分體現“教為主導,學為主體”的教學原則,本節(jié)采用引導學生自主探究,充分調動學生學習的積極性和主動性。

四、學法指導

學生是課堂教學的主體,現代教育更重視在教學過程中對學生的學法指導,本節(jié)課的教學過程中要注意引導學生自主探究,調動課堂氣氛,贊賞學生提高各種問題,讓學生在課堂中能感受如何發(fā)現問題,并更多地體會成功的喜悅。鼓勵學生動手畫物體受力示意圖,運動情景示意圖,構建物理模型以達到培養(yǎng)學生抽象思維能力的目的。

五、教學程序

教學過程

一、引入新課

通過前面幾節(jié)課的學習,我們已學習過了牛頓運動定律 ,本節(jié)課我們就來學習怎樣掌握運用牛頓運動定律解決動力學問題方法。牛頓第二定律揭示了運動和力的內在聯系。因此,應用牛頓第二定律即可解答一些力學問題。 我們通過以下例題來體會應用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。

二、教學過程設計

(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象中的物體進行分析

超重狀態(tài):

F-mg=ma , F=mg+ma , F>mg

失重狀態(tài):

mg- F =ma , F=mg-ma , F可見,在超重和失重現象中,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)(二)知識要點針對性訓練題(三)、類型例題解題思路探究(四)、類型題解題方法總結(五)、類型例題變式訓練(六)、課堂小結與作業(yè)布置1、超重與失重狀態(tài)的分析小結在平衡狀態(tài)時,物體對水平支持物的壓力(或對懸繩的拉力)大小等于物體的重力.當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,這種現象叫做超重現象;當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:應先對物體受力分析,然后找出物體所受到的合外力,根據牛頓第二定律求加速度a,再根據運動學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:應先根據運動學公式求得加速度a,再根據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,解決問題的關鍵是先根據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與動力學連為一體.3、作業(yè)布置 : >資料練習作業(yè)手冊第295頁.

牛頓第二定律教案(篇2)

【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)內容,目的在于加強實驗探究和突出牛頓第二定律在力學中的重要地位。牛頓第二定律的首要價值應該是確立了力與運動之間的直接關系,即因果關系。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)內容首先在上節(jié)課實驗的基礎上,通過分析說明,提出了牛頓第二定律的具體內容表述,得出牛頓第二定律的數學表達式。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。因此,更要注重對學生思想觀念和心理的影響,即讓學生感受到物理學在認識自然上的本質性、深刻性、有效性。教科書突出了力的單位1N的物理意義,它是為后面學習單位制的內容準備的。引導學生進行必要的討論。本節(jié)最后通過兩個例題介紹牛頓第二定律應用的基本思路,它們也是學習、理解牛頓第二定律的基本組成部分。

【學情分析】

在學習這一內容之前,學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、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,學生對物理學的研究方法已有一定的了解,在自主學習、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面,學生學習積極主動,對學習物理有較濃厚興趣;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習,有將自己的見解與他人交流的愿望。

【教學目標】

一、知識與技能

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式。

2、理解公式中各物理量的意義和相互關系。

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的計算。

二、過程與方法

1、以實驗為基礎,歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。

2、認識由實驗歸納總結物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。

三、情感態(tài)度與價值觀

1、實驗探究激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新精神。

2、滲透物理學研究方法的教育,體驗物理方法的魅力。

【教學重難點】

教學重點:

1、引導學生探究加速度和力、質量間的關系的過程并總結牛頓第二定律。

2、牛頓第二定律的應用。

教學難點:

1、牛頓第二定律的意義。

2、理解k=1時,F=ma。

【教學方法】

1、啟發(fā)引導、實驗探究、合作交流。

2、通過實例的分析、強化訓練,使學生理解牛頓第二定律的意義。

【教學用具】

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

教學環(huán)節(jié)教學內容學生活動

導入新課同學們上節(jié)課在實驗室做了探究加速度與力、質量的關系的實驗,同學們對實驗數據進行分析了嗎?有沒有得出什么結論?下面先請同學們在黑板上畫出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、質量的關系。

實驗結論:加速度與力成正比、與質量成反比

新課教學

新課教學

一、牛頓第二定律

通過對同學們上節(jié)課實驗結論的分析總結,同學們能不能簡單的概括一下牛頓第二定律的內容?

那我們都學習過,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

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,F指的是物體所受的合力。

二、力的單位

同學們在初中已知道力的單位是牛頓,但同學們知道一牛頓的力有多大嗎?

由F=kma

當k=1時,F=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于把質量為1kg的物體產生1 m/s2的加速度所需的力。

所以當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,質量是標量,力和加速度是矢量

同學起來回答:

F=kma

牛頓第二定律教案(篇3)

我說課的題目是《用動量概念表示牛頓第二定律》,我按下列程序展開。首先是本章本節(jié)教材的分析。

一、教材分析:

《用動量概念表示牛頓第二定律》屬于新課標3-5模塊第十六章《動量守恒定律》。動量知識在舊版教材中是緊接機械能之后,而在新課程教材中則是大幅后移。但我認為動量知識在新教材中的地位不僅沒有削弱反而有所拓展。3-5模塊之前,學生接觸的內容基本上都是屬于經典物理,而3-5模塊中其余知識則屬于微觀粒子內容,“碰撞”是粒子性的一個典型特征;比如,原子核結構就是利用粒子碰撞的方法研究得到的,動量知識則是研究微觀粒子的碰撞所必須的。因此,“動量”知識被放在波粒二象性、原子結構和原子核等內容之前學習。

可見,新教材中“動量”知識除了鞏固了傳統(tǒng)意義上在物理學科體系中的地位之外,還強化了在從經典過渡到量子過程中的“承上啟下”的作用。

本節(jié)內容動量定理是力學中的重要規(guī)律,它比牛頓運動定律具有更大的普遍性,牛頓運動定律不適用的領域,例如微觀粒子方面,動量定理仍然適用。此外,在研究碰撞和反沖問題時,利用動量定理要比運用牛頓運動定律方便得多,不必詳細研究整個運動過程,只需要比較運動過程的初末狀態(tài)即可,給解決問題帶來了很大的方便。

在生活生產中,動量定理有著重要的作用。

二、說教學目標:

教學目標的設定是教師進行課堂授課的一個重要依據,是教師完成教學任務的鑒定標準。二期課改的核心理念是以學生發(fā)展為本,優(yōu)化學生的學習方式。學生的可持續(xù)發(fā)展不僅需要具備一定的知識技能,還需要具備一定的學習能力,包括閱讀能力、交流表達能力、運用信息技術能力、應用數學的能力、解決實際問題和科學探究能力。以學生發(fā)展為本的課程理念的具體表現之一就是要求在課堂教學中完成課程目標的三個領域,即(1)知識與技能;(2)過程與方法;(3)情感態(tài)度與價值觀。根據新課標要求和學生特點我對本節(jié)制定以下

教學目標:

1.知識與技能:

(1)從動量的角度理解力與運動的關系,即用動量概念表示牛頓第二定律。

(2)理解動量定理的確切含義和表達式,知道動量定理也適用于變力,并能解釋現象和處理有關問題。

2.過程與方法:

(1)通過從牛頓第二定律到動量定理的推導及例題的求解,培養(yǎng)學生運用數學處理問題的能力,培養(yǎng)學生的探究能力、推理能力。

(2)通過用動量定理解釋現象和處理有關問題,培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力,以及科學思維能力、科學的語言文字表達能力。

3.情感、態(tài)度與價值觀:

(1)通過實驗,滲透物理方法的教育,激發(fā)學生學習科學的興趣和培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,并使學生獲得成功的體驗。

(2)通過課本“科學漫步”閱讀,對汽車安全帶、安全氣囊、交通規(guī)則介紹,加強學生安全意識,提高科學素質。

整個教學過程應該是認知流程和情感、態(tài)度與價值觀流程,二條線相融并進,共同實現學生的發(fā)展。

三、說重難點:

重難點的突破意味著這一節(jié)課的成功與否,所以一節(jié)課中教學重點與難點確定得是否準確,關系到教學效果的優(yōu)劣。根據教材定重點,根據學生定難點。

本節(jié)的重難點確定如下:新課改精神強調突出知識的探究過程以及培養(yǎng)學生應用知識的能力。所以在本節(jié)教學中,我把動量定理的導出和動量定理的應用定為本節(jié)教學重點。

中學生的思維具有單一性,定勢性,他們以前學習過動能定理,因為動能定理不涉及方向。受動能定理的影響,他們一般會感到動量定理的矢量性有些困難。另外動量定理是在恒力條件下推出的,推廣至變力可能學生不能馬上接受,所以我把本節(jié)課難點定為動量定理的矢量性和動量定理適用于變力情況。

四、說教法:

雖教無定法,但教學有規(guī)定對于確定的教材和學生,選擇不同的教學方法,會產生不同的教學效果。本節(jié)我準備多種教學方式,主要采取“雙主互動”探究式課堂教學方式,即:突出學生主體地位和教師主導作用,在“提出問題──解決問題”的學生自主探究過程中,通過師生之間的合作與互動完成教學目標。

1.從教師主導看:其主導作用主要體現在“設境、啟發(fā)、導撥、調控”四個過程之中。要求教師善于把握“啟導”環(huán)節(jié),通過問題情境的創(chuàng)設,讓學生引起認知沖突,激發(fā)探求渴望,促使他們主動地去尋求解決問題的方法和途徑,并在嘗試與探索之中取得成功。

2.從學生主體看:學生的主體地位主要體現在“質疑、思考、探索、評價”四個學習過程之中。即要求學生以最優(yōu)化解決問題和提高能力為終極目標,在教師的指導下,經過自己不斷地思考、嘗試、探索與評價,挖掘創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)科學素質,提高創(chuàng)造能力。

除此之外,我還根據不同的知識點采用講授法和嘗試教學法。

在具體教學實施過程中我準備采取以下手段:學生分組實驗、包括DISlab學生分組實驗、多媒體電子白板、演示實驗、實物展臺。由于采取了學生實驗的方式來進行探究,本節(jié)采取兩節(jié)課連堂教學。

五、說教學過程:

教學過程可分為教學設計與教學實施兩個階段,只有兩者均優(yōu),方能真正達到優(yōu)化教學過程,提高教學質量之目的。下面來談談本節(jié)教學如何具體實施。

首先是教學引入。

本節(jié)我以電影視頻引入(PPT播放《太極張三豐》和《新版守株待兔》兩則視頻并自配解說)解說詞:此為電影《太極張三豐》片段:大反派飛起一腳,應該有千鈞之力,只見大師三豐順勢縮肚子,將其化解于無形!太極功夫很神奇吧,其實是大師物理學得好!再看《新版守株待兔》,獅子是語文學的好,活學活用,守株待鹿!言歸正傳,兩個例子都是兩物相撞,為何結果大相徑庭?

接著學生帶著興趣與疑問進入新課學習。

對于本節(jié)第一個知識點──牛頓第二定律的動量表達式,我準備根據不同的實際情況比較了三種不同的方式進行教學。第一種是由復習舊知識推出新結論的傳統(tǒng)方式,第二種是利用打點計時器作定量研究,第三種是利用傳感器作定量研究。這三種方式中我認為第二種是較好的探究方式。因為有直觀的數據做支撐,比較具有說服力,并且學生對打點計時器的使用更為熟悉。當然通過這個實驗還可以掌握一些實驗技巧,如:平衡法找合力。而傳感器在驗證恒力情況時則沒能顯示出特別優(yōu)勢。

在前面探究出F=△P/△t的前提下學生應該很容易得到動量定理的表達式,再由教師使用講授法強調新概念──沖量和對動量定理的理解。在這里我采用了講授法加強對新概念的理解,我認為講授法并不是落后方法的代名詞,《普通高中物理課程標準》中強調科學探究法是今后高中物理教學中很重要的方法,但這并不意味著要摒棄講授法。一堂成功的課,它不可能僅采用單一的教學方法,肯定要穿插采用不同的教學方法,從中利用一種方法的長處彌補另一方法的短處,以達到最佳的教學效果。就目前我國的教育現狀而言,講授法非但不能摒棄,而且在適當的情況下還應加強,不能從一個極端走向另一個極端,而應該讓讓講授法在新課程理念下富有新的內涵。高中物理課標組組長廖伯琴教授也這么說嘛:“今后高中物理教學中該講授的,還是要講授?!?/p>

書本上對動量定理適用于變力只是一帶而過,缺乏說服力。我采用數字化實驗室增進學生對動量定理適用于變力的理解。借助于傳感器,實驗的操作難度降低了,使學生更容易掌握。究其深層次的意義,其實是要求學生轉而關注數據之間的物理關系和數據背后更深入層次上的物理分析,就是說可以引導學生把精力從簡單層面上轉移到較深入的地方。

學以致用,動量定理學來是要用的,用來解決定量計算以及定性分析生活中的實例。先看定量計算:在定量計算的教學中我采取嘗試教學法,即“先試后導、先練后講”。嘗試教學法充分發(fā)揮學生在課堂教學活動中的主體作用,一開始就要求學生進行嘗試練習,把學生推到主動的地位;嘗試練習中遇到困難,學生便會主動地自學課本或尋求教師的幫助,學習成為學生自身的.需要。當然,這種嘗試不是盲目的,是建立在學生通過探究和教師講解,對動量定理有了一定的認識的基礎之上。

在定性解釋生活現象的教學中,我先給出簡單器材,由學生自己根據這些器材設計實驗,且口頭解釋現象。這樣可以培養(yǎng)學生的動手能力和口頭表達能力。然后再由學生舉出生活生產中應用動量定理的其它例子。

到這里,這節(jié)課基本上大功告成了。俗話說:編筐編簍,重在收口。課堂小結也很重要,同樣可以培養(yǎng)體現學生的自主意識。我們可以這樣問:你在本節(jié)中學到了什么?答案可以多樣,可以說學到的知識點,也同樣可以說學到的思想方法等。沒有標答!

該布置作業(yè)了。作業(yè)在課堂教學的過程中,是鞏固知識、培養(yǎng)能力的重要環(huán)節(jié)。針對不同層次的學生,我把作業(yè)分為基本作業(yè),提高作業(yè)和超額作業(yè),其中后兩項可以小組合作完成,學生可以根據自己的能力和需要去選擇。

最后是板書設計。雖然使用了電子白板,但是重點知識還是擺在黑板上,使學生對整個脈絡清晰可見。黑板板書應該是精華,展示整個課堂教學的結構和線索。多媒體和黑板是相互補充的。

以上是我對這一節(jié)的理解及教學設計。本節(jié)是高中物理相對重點和較難的一節(jié)內容。本設計主要特點有:

(1)根據實際情況,我采取兩節(jié)課連堂教學,使整個過程顯得從容不迫且相對完整。

(2)F=△P/△t 的得出和動量定理適用于變力我采取了實驗定量研究,加深了學生對知識的理解,培養(yǎng)了學生的科學探究能力,突破了難點。

(3)例題教學我采取了嘗試教學法,充分發(fā)揮了學生的主體作用。培養(yǎng)了學生的自學能力。

(4)學生自行設計實驗和口頭解釋既鍛煉了學生能力又活化了對定理的理解。

我認為教材只是多種教學資源的一種,從教材演變?yōu)閷嶋H的教學行為,必須賦予教師創(chuàng)造性的勞動。 教師永遠是教學的創(chuàng)造者,這是教師職業(yè)的光榮!

牛頓第二定律教案(篇4)

一、說教材

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,動力學又是經典力學的基礎,也是進一步學習熱學、電學等其它部分知識所必須掌握的內容。所以,牛頓第二定律是本章的中心內容,更是本章的教學重點。為了使學生對牛頓第二定律的認識自然、和諧,本節(jié)之前的“運動狀態(tài)的改變”就是起到了承上啟下的作用。承上,使學生對第一定律的認識得到強化;啟下,即是通過實例的分析使學生定性地了解了牛頓第二定律的內容。本節(jié)教材是在前一節(jié)的基礎上借助電腦通過實驗分析,再進行歸納后總結出定量描述加速度、力和質量三者關系的牛頓第二定律。由實驗歸納總結出物理規(guī)律是我們認識客觀規(guī)律的重要方法。由于本實驗涉及到三個變量:a、m、F,因此我們用控制變量的方法來進行研究:先確定物體的質量,研究加速度與力的關系;再確定力,研究加速度和質量的關系。在以后學習氣體的狀態(tài)變化規(guī)律,平行板電容器的電容,金屬導體的電阻等內容中都用到了這一方法??刂谱兞糠ㄒ彩俏覀冄芯孔匀?、社會問題的常用方法。通過教學,使學生學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法一列表法和圖象法,了解圖象法處理數據的優(yōu)點:直觀、減小誤差(取平均值的概念),及圖象的變換,從a-m圖(曲線)變到a-1/m圖(直線),在驗證玻-馬定律中也用了這種方法。根據以上分析,我們知道本節(jié)課的教學目的不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容和意義,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量,如何用數學公式表達物理規(guī)律。讓學生沿著科學家發(fā)現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

通過本節(jié)課的學習,要讓學生記住牛頓第二定律的表達式;理解各物理量及公式的物理意義;了解以實驗為基礎,經過測量、論證、歸納總結出結論并用數學公式來表達物理規(guī)律的研究方法,使學生體會到物理規(guī)律的簡單美。

本節(jié)課的重點是成功地進行了演示實驗和用電腦對數據進行分析。這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關鍵。

二、說教法

本節(jié)課采用以電腦輔助演示實驗為主的,知識教學與科學方法教育相結合的“同步調控”模式。

按系統(tǒng)論的整體性功能原理,整體功能要大于各要素功能之和。物理的知識、方法、能力、科學態(tài)度等都是教學的要素,如果把這些要素有機地聯系起來,達到共同促進的作用,則物理教學的效果會更好,更有利于提高學生的素質?!巴秸{控”模式中,沒有單純地就方法講方法,而是將知識的學習,方法的掌握,能力的培養(yǎng),實事求是的科學態(tài)度的養(yǎng)成有機地結合起來,就是基于系統(tǒng)的整體性功能原理考慮的。

再則,按教學論中教為主導,學為主體的原則,教師的任務是制訂目標,組織教學活動,控制教學活動的進程,并隨機應變,排除障礙,并承認和尊重學生的主體地位?!巴秸{控”的模式既注意了教的作用,將教師置于“調控”地位。同時,更注意了學生的主體作用,有意識地設置教學活動的環(huán)境,讓學生參與實驗的設計,邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,再從實驗數據總結出結論,最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節(jié)奏,給學生充分的時間進行思考和討論,如從a-m圖象,猜想a與m成反比,然后畫出a-1/m圖,得出正確的結論。讓學生在教學活動中學習知識,掌握科學方法,培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)造力及實事求是的科學態(tài)度,以達到規(guī)定的教學目標和最佳效果。

三、說教學程序

1.問題引入新課

光滑水平面上的物體受水平拉力作用而做加速運動,引導學生分析物體的質量,加速度,拉力三者之間的定性關系,鼓勵學生進行猜測,它們成正比、成反比、不成比例等。然后指明本節(jié)課我們大家一起來探索得出三者之間的定量關系,從而導出課題——牛頓第二定律。這樣導入的用意是提高學生學習的興趣和參于探索的積極性。

2.設計實驗方案

在引入課題后,啟發(fā)學生思考:我們如何來研究F、m、a三者之間的關系?引導學生得出用實驗法先確定m,研究a與F的關系;再確定F,研究a與m的關系,最后得出三者的定量關系。由于教材(必修第一冊,人教版)中牛頓第二定律實驗不足(夾子很難同時夾住兩細線;由于線的彈力,小車要反沖后才能停下,實驗誤差大),我設計了用電腦輔助來探索a與F、m關系的實驗,如附圖。遮光片寬度L,通過光電門時間分別t1和t2,兩只光電門間距為s。當滑塊通過光電門時,光電門產生一個脈沖,通過計時器中的三極管放大后,從計算機LPT口輸入,調用計算機定時中斷來計算時間,然后利用公式

計算出加速度的值,結果顯示在表格中,同時在坐標圖上標上點,實驗結束后,程序提供一個畫直線模塊,可用光標來控制直線的斜率。

3.進行實驗探索

請兩位同學上臺操作,其他同學邊觀察、邊思考,教師控制電腦。先保持物體質量為200g不變,測出拉力分別為0.05N、0.10N0.15N和0.20N時的加速度,填入表中和a-F圖上,顯示投影在大屏幕上,引導學生得出a∝F的結論。然后再保持拉力為0.10N不變,測出物體的質量分別為200g、282g、332g和382g時的加速度,填入表中和a-m圖上。在a-m圖上可看到隨m的增大a逐漸減小,但它們的關系不明確。引導學生大膽猜測a與m成反比,再畫出 a-1/m圖,得到結論a∝1/m。

4.分析歸納結論

引導學生分析實驗結果,得出F=kma,在國際單位制中,定義1N=1kg·m/s2就可以得出牛頓第二定律F=ma。然于進行合理的外推,當物體受幾個力作用而做加速運動時,F應為合力。由于力和加速度都是矢量,引導學生通過實例得到加速度的方向與合外力的方向一致。

5.應用鞏固練習

通過三道典型的問答和計算題,鞏固學生對牛頓第二定律中各物理量的意義和加速度方向與合外力方向一致的理解,為進一步用牛頓第二定律解決實際問題打下基礎。

6.總結

告訴學生我們本節(jié)課學的牛頓第二定律是把力和運動聯系起來的橋梁,是我們解決許多力學乃至整個物理問題的一個重要武器,是我們學習物理的一個重點,要求大家很好地理解、掌握、應用它。而這節(jié)課所用的電腦輔助的實驗歸納法是人們研究自然、社會的一種常用方法,列表法和圖象法是處理實驗數據的常用方法,我們還學了用數學公式來表達物理規(guī)律的方法,希望大家熟悉并能運用這些方法。

牛頓第二定律教案(篇5)

一、教學目標

【知識與技能】掌握牛頓第二定律并會進行計算;知道力的單位。

【過程與方法】通過合作探究,提高合作能力與邏輯思維能力。

【情感態(tài)度與價值觀目標】養(yǎng)成科學嚴謹的科學態(tài)度,提升對物理的興趣。

二、教學重難點

【重點】掌握牛頓第二定律。

【難點】對牛頓第二定律的應用。

三、教學過程

環(huán)節(jié)一:導入新課

教師向學生提問:上節(jié)課的實驗結論,小車的加速度與所受的力成正比,與它的質量成反比。這個結論是否具有普遍試用性呢?從而引入新課。

環(huán)節(jié)二:新課講授

(一)牛頓第二定律

①教師向學生講述:大量的實驗和觀察到的事實得到同樣的結論,由此總結出一般性的規(guī)律也就是牛頓第二定律:物體的加速度大小跟質量成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

②組織學生合作探究牛頂第二定律的表達式,學生可以寫出:

環(huán)節(jié)三:鞏固提高

給出例題,一個物體,質量2Kg,受到互成120角的兩個力F1和F2的作用,此外沒有其他力。這兩個力的大小都是10N,這個物體產生的加速度?

向學生提問此時對力怎么處理?學生討論后得出,此時作用力為合力,可以根據力的合成和分解,進行計算。

環(huán)節(jié)四:小結作業(yè)

小結:教師總結。

作業(yè):對科學漫步進行探討。

四、板書設計

牛頓第二定律教案(篇6)

一、教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結果的基礎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、質量的關系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學在整個教材教學中處于相當重要的地位。

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生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,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;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的。

三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關系;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計算。

2、過程與方法

以實驗為基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律;培養(yǎng)學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,滲透物理學研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結出物理規(guī)律并加以運用,讓學生體驗成功的喜悅,樹立學好物理學科的信心。

四、教法與學法

"教無成法,但教要得法",高一學生創(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,在學習過程中對知識的把握還不是很準確,數學推理能力較弱,根據實驗數據總結歸納規(guī)律能力不強。牛頓第二定律的數學表達式雖簡單完美,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系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,尤其對于我們偏遠地區(qū)的城步苗鄉(xiāng)學生來說是較為困難的。何況物理是一門以實驗為基礎與生活密切相連的科學,因此我認為在教學過程中應運用講解、討論、分析相結合的教學方法,并從學生的認識心理出發(fā),采用設問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習加強應用的教學程序。讓學生觀察與提問相結合,自主探究與交流合作相結合,培養(yǎng)學生的閱讀思維能力,并根據學生的認知效果適當講解、引導、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數學表達式的物理加以深化。

五、教學過程

(一)引入:首先利用多媒體觀看火箭升天、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,然后引導學生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學生回顧上節(jié)實驗的結論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質量存在怎樣的關系?(目的:通過實際生活現象分析,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)學生發(fā)現問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質量的關系來完成牛頓第二定律探究任務的引入)

(二)新課進行:

先引導學生自主閱讀教材回答下列問題:

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述?

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?

實例探究與鞏固練習

討論a和F合的關系,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:力是使物體產生加速度的原因,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,以及應用于變力作用的某一瞬時。

對牛頓第二定律的理解

1、下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解,正確的是:

A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質量成正比,與物體的加速度成反比;

B、由m=F/a可知,物體的質量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比;

C、由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質量成反比;

D、由m=F/a可知,物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關比例常數k的說法正確的是:

A、在任何情況下都等于1

B、k值是由質量、加速度和力的大小決定的

C、k值是由質量、加速度和力的單位決定的

D、在國際單位制中,k的數值一定等于1教師總結:定義力的單位"牛頓"使得k=l,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma、使用簡捷的數學語言表達物理規(guī)律是物理學的特征之一,但應知道它所對應的文字內容和意義。

對牛頓第二定律的應用

地面上放一木箱,質量為40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速前進。若用此力與水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(三)課堂小結及作業(yè)布置:略

六、教學后記

重點的突出、難點的突破方法:

我是通過定律的辨析和有針對性的練習進行的,當然另外還需在后續(xù)課程的學習和應用過程中去體會和理解;使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解、全面掌握,并著實應用到生活中去解決問題。避免學生將活的規(guī)律變成死的公式。

有待思考的教學問題:

高中物理新課程標準要求學生對牛頓第二定律有比較精確的理解和熟練的運用。但是對于我們地處偏僻的城步苗鄉(xiāng)來說,無論是教學資源還是學生素質,我們要想在教學中充分地達到新課標的要求,面臨著巨大的困難。

牛頓第二定律教案(篇7)

一、教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結果的基礎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、質量的關系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學在整個教材教學中處于相當重要的地位。

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生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,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;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的內涵。

三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標。

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關系;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計算。

2、過程與方法

以實驗為基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律;培養(yǎng)學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,滲透物理學研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結出物理規(guī)律并加以運用,讓學生體驗成功的喜悅,樹立學好物理學科的信心。

四、教法與學法

"教無成法,但教要得法",高一學生創(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,在學習過程中對知識的把握還不是很準確,數學推理能力較弱,根據實驗數據總結歸納規(guī)律能力不強。牛頓第二定律的數學表達式雖簡單完美,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系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,尤其對于我們偏遠地區(qū)的城步苗鄉(xiāng)學生來說是較為困難的。何況物理是一門以實驗為基礎與生活密切相連的科學,因此我認為在教學過程中應運用講解、討論、分析相結合的教學方法,并從學生的認識心理出發(fā),采用設問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習加強應用的教學程序。讓學生觀察與提問相結合,自主探究與交流合作相結合,培養(yǎng)學生的閱讀思維能力,并根據學生的認知效果適當講解、引導、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數學表達式的物理內涵加以深化。

五、教學過程

(一)引入:首先利用多媒體觀看火箭升天、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,然后引導學生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學生回顧上節(jié)實驗的結論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質量存在怎樣的關系?(目的:通過實際生活現象分析,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)學生發(fā)現問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質量的'關系來完成牛頓第二定律探究任務的引入)

(二)新課進行:

先引導學生自主閱讀教材回答下列問題:

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述?

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?

(要求學生討論分析相關問題,記憶相關的知識)過渡:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當物體受到幾個力作用時,上述規(guī)律又將如何表述?

學生討論分析后教師總結:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

(目的:培養(yǎng)學生發(fā)現一般規(guī)律的能力)

實例探究與鞏固練習

討論a和F合的關系,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:力是使物體產生加速度的原因,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,以及應用于變力作用的某一瞬時。

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