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牛顿第二定律教案模板

牛顿第二定律教案模板

趣祝福范文大全(编辑 梦想家)上课前准备好课堂用到教案课件很重要,撰写教案课件是每位老师都要做的事。教案是教育教学实践中“治学先治教”的重要体现,写教案课件时需要注意哪些方面?欢迎来到本篇文章趣祝福为您精心整理的“牛顿第二定律教案”,让更多人分享这个信息也就是让更多人受益!

牛顿第二定律教案(篇1)

牛顿第二定律是动力学的核心规律,动力学又是经典力学的基础,也是进一步学习热学、电学等其它部分知识所必须掌握的内容。所以,牛顿第二定律是本章的中心内容,更是本章的教学重点。为了使学生对牛顿第二定律的认识自然、和谐,本节之前的“运动状态的改变”就是起到了承上启下的作用。承上,使学生对第一定律的认识得到强化;启下,即是通过实例的分析使学生定性地了解了牛顿第二定律的内容。本节教材是在前一节的基础上借助电脑通过实验分析,再进行归纳后总结出定量描述加速度、力和质量三者关系的牛顿第二定律。

由实验归纳总结出物理规律是我们认识客观规律的重要方法。由于本实验涉及到三个变量:a、m、F,因此我们用控制变量的方法来进行研究:先确定物体的质量,研究加速度与力的关系;再确定力,研究加速度和质量的关系。在以后学习气体的状态变化规律,平行板电容器的电容,金属导体的电阻等内容中都用到了这一方法。控制变量法也是我们研究自然、社会问题的常用方法。通过教学,使学生学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法一列表法和图象法,了解图象法处理数据的优点:直观、减小误差(取平均值的概念),及图象的变换,从a-m图(曲线)变到a-1/m图(直线),在验证玻-马定律中也用了这种方法。根据以上分析,我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中如何控制实验条件和物理变量,如何用数学公式表达物理规律。让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

通过本节课的学习,要让学生记住牛顿第二定律的表达式;理解各物理量及公式的物理意义;了解以实验为基础,经过测量、论证、归纳总结出结论并用数学公式来表达物理规律的研究方法,使学生体会到物理规律的简单美。

本节课的重点是成功地进行了演示实验和用电脑对数据进行分析。这是本节课的核心,是本节课成败的关键。

本节课采用以电脑辅助演示实验为主的,知识教学与科学方法教育相结合的“同步调控”模式。

按系统论的整体性功能原理,整体功能要大于各要素功能之和。物理的知识、方法、能力、科学态度等都是教学的要素,如果把这些要素有机地联系起来,达到共同促进的作用,则物理教学的效果会更好,更有利于提高学生的素质。“同步调控”模式中,没有单纯地就方法讲方法,而是将知识的学习,方法的掌握,能力的培养,实事求是的科学态度的养成有机地结合起来,就是基于系统的整体性功能原理考虑的。

[牛顿第二定律说课稿]

牛顿第二定律教案(篇2)

牛顿运动定律 机械能

【教学结构】

牛顿运动定律

一、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。又称为惯性定律。

惯性:物体有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。一切物体都有惯性。与运动状态无关,静止状态、匀速直线运动状态、匀变速运动等,物体都有惯性,且不变。惯性的大小是由质量量度的。物体的速度不需要力来维持。

二、牛顿第二定律

1.运动状态变化:物体运动速度发生变化,运动状态就变化。速度是矢量,有大小,有方向,大小和方向一个变化或同时都变,都叫速度变化,加速度描述物体运动状态变化快慢。

2.力的作用效果:改变物体运动状态,使物体形状或体积发生变化。

3.质量:质量是惯性的量度。质量越大,惯性越大,阻碍物体改变运动状态作用越大。

4.牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受外力成正比,跟物体质量成反比。∑F=ma 等号左边是物体所受的合外力,等号右边是物体质量和加速度的乘积。在使用牛顿第二定律时,(1)选择研究对象,(2)分析物体受力,(3)利用正交分解方法求物体的合力,建立xoy坐标系,根据解题方便确立x、y方向,(4)列牛顿第二定律方程,∑Fy=may,∑Fx=max(5)解方程。关键是正确分析物体受力,求合力。

5.力的平衡:当物体所受合外力为零时,物体为平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态。静止状态应是υ=0,a=0。单一速度为零不叫静止状态,使牛顿第二定律解题时,往往是一个方向运动状态不变化,需列平衡方程,另一方向有加速度列第二定律方程,然后联立求解。

6.牛顿第二定律的应用:(1)根据物体受力情况,使用牛顿第二定律求得加速度,然后结合运动学公式,求解位移,速度等。(2)根据运动学规律利用题给定的条件求出加速度再利用牛顿第二定律,求解力或质量。

三、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。作用力和反作用力与二力平衡的区别:作用力与反作用力作用在两个物体上不能使物体平衡,二力平衡一定是作用在一个物体上。作用力与反作用力一定是同种性质的力,是摩擦力都是摩擦力,二力平衡则可是不同性质的力。在确定作用力的反作用力时,一定发生在两个物体之间,A给B的力为作用力,反作用力一定是B给A的力。

四、单位制:

基本单位:选定几个物理量的单位为基本单位。

导出单位:利用基本单位导出的单位,例如:基本单位位移m,时间s,速s度单位:根据υ=,速度单位为m/s,即为导出单位。

t单位制:基本单位和导出单位一起组成单位制。

国际单位制:基本单位:位移:m, 质量:kg, 时间:s。又称:米,千克,秒制。导出单位:加速度:m/s2,力:1牛顿(N)=1kgm/s2等。机械能

一、功:物体受力的作用,在力的方向上

发生位移,这个力对物体做了功。如图1所示:W=Fscosα,物体 在F1方向上发生位移S。

α<90°时,cosα>0,力对物体做正功

α=90°时,cosα=0,力对物体不做功,这是很重要的情况,必须重视;带电沿等势面移动,电场力不做功,洛仑兹力对运动电荷不做功。90°<α≤180°时,cosα<1,力对物体做负功,也可理解为物体克服某力做功。

功是标量只有大小而无方向,做正功、负功只反映做功的效果。功是能量转化的量度,做功过程是能量转化过程。功的单位:焦耳。1焦耳=1Nm。

w功率:描述做功快慢的物理量,定义:功跟完成这些功所用时间的比值,P=。

t功率的单位1瓦(W)=1J / S,1千瓦(KW)=1000 J / S,功率是标量。

P=Fυ,F大小方向不变,υ在变化,某时刻功率P=Fυt,称为即时功率。若

w时间t完成功为W,P=,又称为在t时间内的平均功率,或表示为PFV。

t额定功率:机械在正常工作时的最大功率。机械的实际功率可以小于额定功率。当机械在额定功率下工作:P额=Fυ,速度越大,牵引力越小,在汽车起动时,速度很小,牵引力很大,且大于阻力,汽车加速运动,υ增大,F减小,加速度随之减小,当F=f时,加速度为零,汽车有最大速度υm,汽车开始的υm做匀速运动,P额=F·υm=fυm。

二、机械能

11.动能:物体动能等于它的质量跟它的速度平方乘积的一半。Ek=m2,动

2能是标量,动能单位:焦耳(J),静止物体动能量为零。动能大小由m、2共同决定。

2.重力势能:物体的重力势能就等于物体所受重力和它的高度的乘积。EP=mgh。势能是标量,单位:焦耳。在研究物体重力势能时,首先要确定重力势能0势能参考平面。h是相对零势能参数面的高度,物体在“0”势能面上面h为正,重力势能为正表示比零重力势能大。在0势能面下面h为负,重力势能为负,表示0重力势能小。零势能面的选择是任意的,在解决具体问题时,以方便为选零势能面的原则。

重力功与重力势能的关系:重力做正功重力势减小,做多少正功重力势能减少多少。重力做负功,重力势能增加,重力做多少负功,重力势增加多少。

3.弹性势能:被拉伸或压缩的弹簧,内部各部分之间的相对位置发生变化,而具有的势能。其它弹性物体形变时也能产生弹性势能。我们主要考虑弹簧的形变势能。

势能:指弹性势能和重力势能。机械能:动能和势能的总和。

三、机械能守恒定律:如果没有摩擦和介质阻力(空气阻力、水的阻力等),物体只发生动能和势能的相互转化,机械能总量保持不变。

对于机械能守恒条件可以理解为:只有重力和产生弹性势能弹力做功,其它力都不做功或其它力做功总和为零,能量转化过程中,机械能守恒。重点要求会用机械能解释一些比较简单的物理过程。例如:单摆在忽略空气阻力情况下,机械能守恒,竖直上抛物体机械能守恒,它们都是动能与势能之间的转化。

【课余思考】

1.牛顿三定律内容是什么?第一定律与第二定律关系?在使用牛顿第二定律时应注意什么?物体的平衡条件是什么?

2.什么叫机械能守恒?机械能守恒条件是什么?

【解题要点】

一、下面说法正确的是()A.物体受的合外力越大,动量越大 B.物体受的合外力越大,动量变化量越大

C.物体受的合外力越大,动量变化率越大 D.物体动量变化快慢与合外力没关系

解析:运动物体的质量与运动速度的乘积叫做物体动量,是矢量,用P表示。P=mυ,其单位为:kgm/s,其方向与速度方向相同,设物体受的合外力F合作用

t0时间为t,在此时间内物体速度由υ0变到υt,其加速度a,代入牛顿第tt0二定律式F合=ma=m

tmtm0PtP0PtP0==,PtP0为动量变化量,为动量变化率。可知C选ttt项正确。

牛顿第二定律又可表述为:作用在物体上的合外力等于单位时间动量的变化。

二、质量为10kg的物体,原来静止在水平面上,当受到水平拉力F后开始沿直线做匀加速运动,设物体经过时间t位移为x,且x、t的关系为x=t2,物体所受合外力大小为 第4S末的速度是 当4S末时撤去F,则物体再经过10S停止,运动物体受水平拉力F =,物体与平面摩擦因数=。

1解析:依题意,物体做初速度为零的匀加速运动,位移公式为S=at2,与

2x=2t2比较可知a=4m / s2,F合=ma=10×4=40N。4S末的速度υ 4=4×4=16 m / s。撤掉F后在水平方向上受摩擦力f,物体做初速为16m / s的匀减速运动,经10S

2停止运动,υ ′t,a′=1.6m / s,f=ma=10×1.6=16N,F-f=40,F=40+16=56N,4=υ 0-af又f=mg,== mg16 / 100=0.16。

三、如图2所示,质量为m的工件,随传送带运动,工件与传送带间无滑动,求下列情况下工件所受静摩擦力,(1)传送带匀速上升,(2)以a=g / 2的加速度向下加速运动,(3)以a=g的加速度向下

加速运动。解析:选工件为研究对象,分析工件受力,如图3所示,受重力、斜面支持力N,斜面给的静摩擦力f,其方向

可设为沿斜面向上,建立xoy坐标,x平行斜面向上 为正,y与斜面垂直,向上为正,分解mg为

1Gx=mgsin30°=mg,沿-x方向,23Gy=mgcos30°=mg沿-y方向。

2(1)物体处于平衡状态,合外力为零,13即f-mg=0 N-mg=0,解方程

221可得f=mg沿斜面向上。第二个方程可不解。

(2)物体以a=g / 2沿斜面向下加速运动,在x方向列牛顿第二定律方程

1f-mg=-ma,y方向方程可不列,但在很多题目中列y方向方程也是必要2的。方程中的正、负是以x轴方向而决定的,a方向向-x,故为负,将a=g / 2代入方程解得:f=0。

1(3)当a=g时,其它情况同于(2),f=-mg此负号表示与原设定方向相

21反,f大小为mg,方向沿斜面向下。

2例

四、在某次实验中获得的纸带上 每5个点取为一个计数点0、1、2、3、4、5,每个计数点相对于起点距离 如图4所示,由纸带测量数据可知,从起点O到第5个计数点的时间间隔为

S,这段时间里小车的平均速度为

cm / s,在连续相等的时间内位移差均为

,所以小车运动可看作为

,小车的加速度为

计数点4处小车的速度为

cm / s。

解析:打点计时器每打两个点所用时间t0=0.02S,所以每两个计数点之间的时间间隔T=0.1S,从O点到第5个计数点所时间t=0.5S。这段时间内小车位移

s14.30为14.30 cm,平均速度V=28.6 cm / s。

t0.5第一个T内位移S1=12.6 mm,第二个T内位移S2=33.2-12.6=20.6 mm,S3=61.8-33.2=28.6 mm,S4=98.4-61.8=36.6 mm,S5=143.0-98.4=44.6 mm,连续相等时间位移差S=20.6-12.6=28.6-20.6=36.6-28.6=44.6-36.6=8mm。根据匀加速直SnSn1线运动:a=,可知aT2为恒量,连续相等时间内位移差一定时,此运动2T便为匀加速直线运动。

S0.8a=2280cm/s2。在匀加速直线运动中,时间中点的即时速度即等于T01.S4S536.644.6这段时间的平均速度,V4==40.6 cm / s。2T201.例

五、如图5所示,质量为m的物体静止在水平面上,物体与平面间摩擦因数为,在与水平成

角的恒力F作用下,做直线运动,当

位移为S时,F对物体做功为

,摩擦力做功为

,重力做功为。

解析:WF=F·Scos直接可求得F做功。摩擦力 的做功,首先分析物体受力,如图6所示,在 竖直方向上无加速度处于平衡

N+F2-mg=0,N=mg-F sin,f=N=(mg-F sin)摩擦力功Wf=(mg-F sin)S。重力功W重=0重力与

位移方向垂直。解决功的问题关键是确定力的大小

和方向,位移的大小和方向,然后根据功的定义计算功。

六、自高为H处,以速度υ0抛出一个质量为m的小球,在不计空气阻力的情况下,小球落地时速度大小为多少?若以相同的速度向不同方向抛出不同质量的小球,它们落地时速度大小关系是什么

解析:在忽略空气阻力情况下,小球自抛出点落地过程机械能守恒,抛出时11机械能为E1=mgH+m02,落地时只有动能而无重力势能,机械能E2=m2。

221

1mgH+m02=m2 022gh

22从上式知物体落地时的速度与物体的质量无关,与抛出的方向无关,只要抛出时速度大小相等,抛出高度相同,落地时速度应相等。

【同步练习】

1.如图7所示,把质量为m的物体沿倾角不同斜面拉至 同一高度,若物体与不同斜面摩擦系数相同,倾角 θ1<θ2<θ3

(1)拉m从坡底到坡顶过程中,克服重力做 功为W1、W2、W3则()

A.W1>W2>W3、B.W1<W2<W

3C.W1=W2=W3

D.无法确定

(2)在此过程中克服摩擦力的功为W1、W2、W3则()

A.W′′′B.W′′′1>W2>W1<W2<W3

C.W′′′ D.不知运动状态无法确定。1=W2=W3

2.在有空气阻力情况下,竖直上抛一物体,到达最高点又落回原处,若过程中阻力不变,则()

A.上升过程中重力对物体做功的大小大于下降过程中重力做功的大小

B.上升过程和回落过程阻力做功相等

C.上升过程和回落过程合力做功前者大于后者

D.上升过程重力做功平均功率大于回落过程重力做功的平均功率

3.质量为m的物体,受到位于同一平面内的共点力F1、F2、F3、F4的作用,并处于平衡状态,当其中F2变为F2+F,且方向不变时,则()

A.物体一定做匀加速直线运动 B.物体一定做变加速直线运动

C.物体的加速度一定是F/m D.在任何相等时间内物体速度变化一定相同

4.如图8所示,升降机静止时弹簧伸长8cm,运动时弹簧伸长4cm,则升降机运动状态可能是()

A.a=1m/s2,加速下降

B.以a=1m/s2,加速上升

C.以a=4.9m/s2,减速上升

2D.以a=4.9m/s,加速下降

5.对于质量相同的甲、乙两个物体,下列说法正确 的是()

A.当甲、乙两物体的速度相同时,它们所受的合外力一定相等

B.当它们受到合外力相同时,它们的动量改变得快慢相同

C.当甲、乙两物体的加速度相同时,它们所受的合外力一定相等

D.当甲、乙两物体的位移相等时,它们所受的合外力一定相等 6.以υ=5m/s的速度匀速上升的气球,吊篮连同重物的质量为10kg,在500m的高空,从吊篮中落下一重物为2kg,经过10S钟,气球离开地面高度为多少?(g取10m/s2)

[参考答案] 1.(1)C(2)A 2.B C D 3.C D 4.C D 5.B C 6.675m

牛顿第二定律教案(篇3)

引言

牛顿第二定律指出,物体在受到作用力时所产生的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。在学习牛顿第二定律时,需要从简单的物理实验开始,并且需要深入理解加速度的概念。

一、实验

我们可以通过简单的实验来展示牛顿第二定律的原理。首先,将一架小车停放在光滑的平面上,给小车一个初速度,然后测量它在一段时间内所移动的距离。接下来,在不同的时间间隔内再次对小车进行同样的实验。我们可以得到一个数据集,将数据绘制成图表。通过观察图表,我们可以看到小车在相同时间内所移动的距离随时间的增加而增加。这说明牛顿第二定律的主张是正确的。

二、公式

牛顿第二定律的公式可以写作F=ma,其中F表示作用力,m表示质量,a表示加速度。这个公式告诉我们,当物体的质量增加时,所需的作用力也随之增加。此外,我们还可以通过简单的代数方法将公式转换成:a=F/m。

三、生动例子

我们可以用一个生动的例子帮助学生更容易理解牛顿第二定律。设想我们正在比赛掷铅球,我们将同一重量的铅球掷向同一目标。如果我们把两个铅球放在一个悬挂的架子上,一边握着它们,一边掰紧手,这时会发现这两个铅球不会移动。这是因为它们没有受到作用力。但是,如果我们以不同的速度将两个铅球扔向目标,那么速度较高的铅球将会抵抗更强的空气阻力,并且会更远地飞行,因为它受到的作用力更大。

四、实际应用

牛顿第二定律的影响可以在许多实际应用中看到。例如,在设计汽车的制动系统时,需要考虑汽车的质量以及施加在汽车上的制动力。在制造飞机时,需要考虑飞机的质量、重力和空气阻力。牛顿第二定律也有广泛应用于物理学、工程学、建筑学等领域。

结论

通过学习牛顿第二定律及其实际应用,学生可以更好地理解力学的基本概念,同时也可以在实际生活中更好地应用物理学原理。因此,教学在教授牛顿第二定律时,应该注重理论和实验结合,同时也要带领学生思考物理学在实际生活中的应用。

牛顿第二定律教案(篇4)

一、教学目标

1.物理知识方面的要求:

(1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义;

(2)掌握牛顿第二定律的应用方法。

2.通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法,培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。

3.训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。

二、重点、难点分析

1.本节为习题课,重点内容是选好例题,讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。

2.应用牛顿第二定律解题重要的'是分析过程、建立图景;抓住运动情况、受力情况和初始条件;依据定律列方程求解。但学生往往存在重结论、轻过程,习惯于套公式得结果,所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。

三、教具

投影仪、投影片、彩笔。

四、主要教学过程

(一)引入新课

牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系。因此,应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。

我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。

(二)教学过程设计

牛顿第二定律教案(篇5)

今天我说课的题目是“动量概念表示牛顿第二定律”,下面我对这节课从以下几个方面进行说明,具体内容如:

本节课是普通高中物理(人教版)选修3-5第一章第6节的内容,它是在学习过动量守恒定律之后,为进一步深入的探究动量和牛顿第二定律的关系而编写的。它侧重于力在时间上的积累,为解决力学问题开辟了新的途径,并且本节内容与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的联系,因此学习这部分内容有着广泛的现实意义。

①能从牛顿运动定律和运动学公式,推导出动量定理的表达式;

②理解动量定理的确切含义,知道动量定理可以使用于变力;

③会用动量定理解释有关现象,并能掌握一维情况下的计算。

①通过对动量定理的探究过程,是学生认识物理模型工具在物理学中的应用;

②通过一维形式动量定理的定量讨论,增强学生应用数学方法处理物理问题的能力;

通过运用所学的知识推导新的规律,培养学生的学习兴趣,激发学生探索新知识的。

教法:本节课我采用演示实验,分小组讨论,进行推理验证并辅以现代化教学手段等多种形式的综合启发式教学。充分调动学生学习积极性与自主性,培养学生自主学习能力和创新意识。

学法:对学生而言,重要的是学会学习,掌握获取知识的过程与方法。因此在学习过程中,要让学生主动参与、积极思考,培养学生的学习兴趣,让学生自己动起来。从而是学生变被动学习为主动学习。

通过以上分析,教学中以了解、学习研究物理问题的方法为基础,掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点,突破难点,设计如下教学程序:

让鸡蛋落入垫有海绵桶中(海绵不让学生知道),让学生推测鸡蛋的“命运”,最后展示结果。

用细线悬和橡皮筋分别挂一个重物,把重物拿到一定高度,释放后重物下落,结果细线断而橡皮筋没断。

在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲,这样做的目的是为了什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子。这些现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究其中的奥秘。

假设一个物体在恒定的合外力作用下,做匀变速直线运动,在t时刻初速度为v,在t′时刻的末速度为v′,

试推导合外力的表达式。

让学生:用牛顿第二定律F=ma以及匀变速直线运动的公式自己推导。(同时找一名学生演板) (教师巡回指导,及时点拨、提示)

结论:上式表示,物体所受合外力等于物体动量的变化率。这就是牛顿第二定律的另一种表达式。

让学生分组讨论该式的物理意义,并进行总结:表达式左边是物体从t时刻到t′时刻动量的变化量,右边是物体所受合外力与这段时间的乘积。说明物体动量的变化量,不仅与力的大小和方向有关,还与时间的长短有关。这个量反映了力对时间的积累效应。就此引出冲量的定义。

物理学中把力F与作用时间的乘积,称为力的冲量,记为I,即,单位:“牛顿秒”。

这样公式将 可写成 。

该公式表明:物体动量的变化量等于物体所受合外力的冲量,这个结论叫做动量定理。

这样就自然而然的引出了动量定理。

讨论:如果物体所受的力不是恒力,对动量定理的表达式应该怎样理解呢?

让学生讨论总结:尽管动量定理是根据牛顿第二定律和运动学的有关公式在恒定合外力的情况下推导出来的。可以证明:动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力。对于变力情况,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。并举例分析:铁锤钉钉子,球拍击乒乓球等。

利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难计算的问题转化为较易计算的问题。

3、动量定理的方向性,根据实例和课堂练习研究动量的方向性,总结动量定理的公式是矢量式,运用时注意正方向的选取,并提醒学生中学阶段我们仅研究一维情况。

再次展示演示实验课件,让学生讨论并应用动量定理来解释有关问题。

教学中将整块黑板分为两部分,一部分主板书写概念、规律、图、以及公式的推倒过程等。一部分为副板书,用来画草图,解答例题等。同时用彩色粉笔显示重点内容。

我的说课到此结束,请大家批评指正。谢谢!

牛顿第二定律教案(篇6)

力产生瞬时效果,一是形变,一是产生运动状态的改变,即产生加速度。必修本第一册第一章第三节已经定性地介绍了力的形变效果,并定量地给出了弹簧的弹力与形变的关系。本节“牛顿第二定律”则是定量地研究力和加速度的关系。由于高中力学部分是由牛顿定律为基础所构建的体系,在牛顿三定律中,牛顿第二定律为核心内容。教材第二节“物体运动状态的改变”起到了承上启下的作用,承上,使学生加深了对牛顿第一定律的理解,启下,通过实例定性地了解了牛顿第二定律。本节通过实验定量分析,得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量,通过控制变量法,来研究物理规律,即先保持一个量不变去研究另两个物理量间的变化关系,然后再保持另外一个量不变,研究另两个量间的变化关系。然后把前面综合起来就可以得到三者之间的关系,这是一种非常重要的研究方法,在以后的知识如电容、电阻等内容都会用到此法。是培养学生能力的好材料。

教材在用实验研究a、F、m三者变化关系时,为简化研究,首先只研究受单个力作用的情况,然后运用了前面力的合成的知识来解决受多个力的情况,并把初中及高中前面所学的物体处于平衡状态归为牛顿第二定律的特殊情况,这样做让学生进一步加深对力的合成的等效性的理解,知识更加系统化,有利于学生系统地把握牛顿第二定律。

本节内容是本章的重点内容,也是整个力学部分的重点内容,乃至整个高中物理的重点,它所解决问题方法及思路常用于热学、电学等的问题的研究中。

本节的重点是理解并运用牛顿第二定律,难点是定律的物理内涵。

应当指出的是,本节实验是小车放在光滑的水平面上做这个实验。大家知道光滑的水平面是不可能找到的,故在实际的实验中,需要采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力或气垫导轨来做实验,这样的操作既增加了操作演示实验的难度,又增加了学生理解实验的难度。为了更好地解决好这个问题,在本课时中,可以采用计算机来模拟这个实验,如利用金科龙公司的《仿真物理实验室》软件制作小车受力的运动动画课件来模拟小车的运动来研究a、F、m三者间的关系。实践证明这样做的效果很好,有效地降低了本节的难度,待学生有了一定的基础后,然后再回过头来理解为什么此处第一次不用实物来做,用实物又该怎么来做,进一步巩固了对牛顿第二定律得出的科学思想和科学研究方法。

根据教学大纲的要求、教材的具体内容和高中一年级学生的认知特点,拟制定以下教学目标:

1、知识目标:能根据实验结果,推出a、F、m三者间关系,理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式,力的单位N的定义。

2、能力目标:能理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式,初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤,在具体运用中能注意牛顿第二定律的瞬时性、矢量性。

3、思维品质目标:使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系,以及通过等效观点来求解问题的方法。

三、教学方法:

1、实验引导探索式:物理考试大纲明确要求学生的五种能力:即理解、推理、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及实践能力。而本节正好是培养这些能力的好教材,故采用实验引导探索式,在实验中,教师在关键步骤上作出恰当的引导,得出在m一定时,a与F成正比,F一定时,a与m成反比,进而引导学生得出牛顿第二定律,然后推广应用到多个力作用下a、F、m三者的关系和物体处于平衡状态的情况。

2、讲练结合式:在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时,让学生分析问题,教师注意随时发现学生中出现的问题,或有意给出错误答案,及时组织学生分析产生错误的原因,注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来,及时强化有关知识,提高掌握知识的准确性。

(1)回顾上节内容,上节定性得到a既与F有关,也与m有关。进而提出三者间到底有什么定量关系?引导学生大胆猜测,提高学生的参与意识与学习兴趣。

(2)介绍研究三个变量问题的研究方法——控制变量法。

(3)研究方案:利用实验。(本处用计算机模拟实验来得到有关数据,并得出结论。

2、 m一定时,a与F的关系。

(3)、如何测定加速度?根据初速为0的物体运动规律,在t相同的情况下,a∝s,通过测s来达到测a的要求。

模拟实验一:小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力,小车2受0.2N的拉力,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝F.

3、 F一定时,a与m的关系。

模拟实验二:两小车均受0.1N的拉力,小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝1/m.

综合上述两个实验结果,得出a、F、m三者间的关系,进而介绍牛顿第二定律。

(1)内容:A、文字表述: B、 数学公式 C、力的单位N的定义(2)理解:

本节在前一节定性研究a、F、m三者关系的基础之上,运用实验结果得出了三者的定量关系,即牛顿第二定律,在理解的基础之上进行了简单的运用,本节重点应放在对定律的理解上,而定律的运用则在以后的练习中逐步深化。

2、m一定时,a与F的关系。 a∝F.

3、 F一定时,a与m的关系。 a∝1/m.

(1)内容:A、 文字表述: B、 数学公式: a∝F/m. F=maC、 力的单位N的定义:1N=1kg.m/s2

牛顿第二定律是动力学的核心规律,是第四章牛顿运动定律的中心内容,更是本章的教学重点。本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律,它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率,即加速度和力、质量的关系。牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系,使前三章构成一个整体,这是解决力学问题的重要工具。此定律是联系力与运动的桥梁,所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。

在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容,更应注重学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性,以及如何利用该定律来解决实际问题。故重点是理解并运用牛顿第二定律;难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。

根据课程的要求和学生的实际需要,确定本节课的三维目标1、知识与技能

掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式;理解公式中各物理量的意义及相互因果关系;知道国际单位制中力的单位“牛顿”的定义;会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。

以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律;培养学生的概括能力和分析推理能力。

通过定律的探索过程,渗透物理学研究方法;体验物理方法的魅力;从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用,让学生体验成功的喜悦,树立学好物理学科的信心。

“教无成法,但教要得法”,高一学生创造力比较欠缺,对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱,在学习过程中对知识的把握还不是很准确,数学推理能力较弱,根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美,记住也不难,但要全面、深入理解该定律中物理量的意义和相互联系,牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学,因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法,并从学生的认识心理出发,采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习——加强应用的`教学程序。让学生观察与提问相结合,自主探究与交流合作相结合,培养学生的阅读思维能力,并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析,对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。

(一)引入:首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料,然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定?进而让学生回顾上节实验的结论,共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系?(目的:通过实际生活现象分析,激发学生兴趣,培养学生发现问题的能力,通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入)

(二)新课进行:

先引导学生自主阅读教材回答下列问题:

l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?

2、它的比例式如何表示?

3、各符号表示什么意思?

4、各物理量的单位是什么?其中,力的单位“牛顿”是如何定义的?

(要求学生讨论分析相关问题,记忆相关的知识)过渡:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述规律又将如何表述?

学生讨论分析后教师总结:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法对不对?为什么?

A、只有物体受到力的作用,物体才具有加速度。

B、力恒定不变,加速度也恒定不变。

C、力随着时间改变,加速度也随着时间改变。

D、力停止作用,加速度也随即消失。

E、物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。

F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。

教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性,牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。

1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:( )A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;C、由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是:( )A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中,k的数值一定等于1教师总结:定义力的单位“牛顿”使得k=l,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma.使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。

地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成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)课堂小结及作业布置:略

重点的突出、难点的突破方法:

我是通过定律的辨析和有针对性的练习进行的,当然另外还需在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解;使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,并着实应用到生活中去解决问题。避免学生将活的规律变成死的公式。

有待思考的教学问题:

高中物理新课程标准要求学生对牛顿第二定律有比较精确的理解和熟练的运用。但是对于我们地处偏僻的城步苗乡来说,无论是教学资源还是学生素质,我们要想在教学中充分地达到新课标的要求,面临着巨大的困难。

本节课是高中新课程实验教材《物理》(共同必修一)第四章第3节的内容,牛顿第二定律是动力学的核心规律,是学习其他动力学规律的基础,是本章的重点内容。本节通过实验定量分析,得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量,通过控制变量法,来研究物理规律这是一种非常重要的研究方法,在电容、电阻等内容都会用到此法。本节内容是本章的重点内容,也是整个力学部分的核心内容,乃至整个高中物理的重点。根据以上分析,我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中如何控制实验条件和物理变量,如何用数学公式表达物理规律。让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念,为提高全体学生的科学素养,按课程标准,以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:

知识与技能:

(1)能根据实验结果,推出三者间关系,

(2)理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式,(3)力的单的定义

(4)理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式,(5)初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。

(6)使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系。

过程与方法:

以实验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。

情感态度价值观:

在实验和观察中能培养学生严谨求实的科学态度。通过课堂的师生交流、生生交流创造良好的学习氛围,增强师生感情,增强班级凝聚力,使学生对物理学科更加热爱。

学习本课不仅是让让学生正确理解牛顿第二定律,更重视如何通过实验控制变量,根据实验条件启发学生思考,把牛顿第二定律的得出,探索事物的规律,培养学生创造力,作为教学目的之一。这正是重视素质教育的体现。因此我把本课的重点难点做如下安排:

引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点,通过实验数据画出图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点。

学生已定性知道力是物体运动状态改变原因,但对力与加速度的定量关系无任何认知铺垫,很难认识到初中及高中前面所学的物体处于平衡状态实为牛顿第二定律的特殊情况,所以在讲课时要注意这一点。

本节课可以给学生提供以下4种机会:

(1)提供观察、思考的机会:用亲切的语言鼓励学生观察并用学生自己的语言进行归纳。

(2)提供操作、尝试、合作的机会:鼓励学生大胆操作实验,发现问题,记录问题,讨论问题,解决问题。

(3)提供表达、交流的机会:鼓励学生敢想敢说,设置难关“逼迫”学生要想要说。

(4)提供成功的机会:赞赏学生提出的各种问题,让学生在课堂中能感受如何发现问题,并更多地体验成功的乐趣。

1、实验引导探索式:物理考试大纲明确要求学生的五种能力:即理解、推理、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及实践能力。而本节正好是培养这些能力的好教材,故采用实验引导探索式,在实验中,教师在关键步骤上作出恰当的引导,得出在m一定时,a与F成正比,F一定时,a与m成反比,进而引导学生得出牛顿第二定律,然后推广应用到多个力作用下a、F、m三者的关系和物体处于平衡状态的情况。

2、讲练结合式:在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时,让学生分析问题,教师注意随时发现学生中出现的问题,或有意给出错误答案,及时组织学生分析产生错误的原因,注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来,及时强化有关知识,提高掌握知识的准确性。

合理安排教学程序,则是教学成功的关键一环。以求达到事半功倍之效,使学生学有所获,我根据本课教材的特点以及我班学生的实际水平,将本课划分成四大部分:

(1)回顾上节内容,上节定性得到a既与F有关,也与m有关。进而提出三者间到底有什么定量关系?引导学生大胆猜测,提高学生的参与意识与学习兴趣。

(2)介绍研究三个变量问题的研究方法——控制变量法。

(3)研究方案:利用实验。(本处用计算机模拟实验来得到有关数据,并得出结论。后演示实验体会并引申)(二)积极主动,探究新知

1、 m一定时,a与F的关系。

(3)、如何测定加速度?根据初速为0的物体运动规律,在t相同的情况下,a∝s,通过测s来达到测a的要求。

模拟实验一:小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力,小车2受0.2N的拉力,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝F.(学生自主探究)2、 F一定时,a与m的关系。

模拟实验二:两小车均受0.1N的拉力,小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝1/m.(学生自主探究)3、 牛顿第二定律

综合上述两个实验结果,得出a、F、m三者间的关系,进而介绍牛顿第二定律。

(1)、内容:

进行综合练习的目的是进一步培养学生运用新知识解决问题的能力。注意从不同角度来强化知识。最后的练习激发学生运用所学知识解决实际问题的兴趣,将课堂教学推向高潮。

板书,是文章结构的简缩。通过板书,能使学生直观地抓住线索,理清思路,体会中心,知道选材。因此,我的板书力求体现这些,以达到事半功倍的效果。

2、 m一定时,a与F的关系。 a∝F.

3、 F一定时,a与m的关系。 a∝1/m.

五、对本节教学设计、教学过程、教学效果、多媒体课件使用效果等的预评估。

说课比竞比不上公开课,在实际上课效果不能体现的情况下,说课者对说课内容应该有一个预评估,并将此作为说课的一项内容。

在本节课的设计过程中本人尝试建立新的课堂教学模式,打破以教师、课堂、书本为中心,以讲授灌输为主线的教学套路,构建以学生主动参与,探究创新为主线的教学模式--姑且叫它“自主学习课堂教学模式”.就是在课堂教学中,以教师为指导,以学生为主体,改变教师在台上讲、学生在台下听的“灌输式教学”,灌输式教学往往是教师提出问题,教师给出结果,是教师在代替学生建立知识体系,而不是学生自己建立知识体系。这样培养的学生欠缺发现新问题、运用新方法,提出新见解的能力,更缺乏创造力和创新精神。 “学生自主学习教学”和“灌输式教学”截然不同,它要求充分发挥学生学习的自主性,引导学生利用多媒体课件、实验等主动发现问题,主动搜集、分析有关信息和资料,主动建构良好的认识结构。使学生受到科学方法的训练,培养学生的观察能力和实验能力,学会自主学习,具有创新意识。并且本人能采用不同的教学方法和手段突破重点和难点,从而很好的实现了本节课的教学目标。

牛顿第二定律教案(篇7)

地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成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)课堂小结及作业布置:略

重点的突出、难点的突破方法:

我是通过定律的辨析和有针对性的练习进行的,当然另外还需在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解;使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,并着实应用到生活中去解决问题。避免学生将活的规律变成死的公式。

有待思考的教学问题:

高中物理新课程标准要求学生对牛顿第二定律有比较精确的理解和熟练的运用。但是对于我们地处偏僻的城步苗乡来说,无论是教学资源还是学生素质,我们要想在教学中充分地达到新课标的要求,面临着巨大的困难。


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