牛顿第二定律教案十篇

11-28

俗话说,不打无准备之仗。身为一位人民教师,我们都希望孩子们能学到知识,为了给孩子提供更高效的学习效率,教案是个不错的选择,有了教案才能有计划、有步骤、有质量的完成教学任务。那么一篇好的幼儿园教案要怎么才能写好呢?下面由小编帮大家编辑的《牛顿第二定律教案十篇》,相信一定会对你有所帮助。

牛顿第二定律教案 篇1

《牛顿第二定律》教案

【教学目标】:1理解牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围2学会分析两类动力学问题.

【教学重点】:理解牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围

【教学难点】:学会分析两类动力学问题.

【教学方法】:讲练结合一、牛顿第二定律

[基础导引]

由牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?

[知识梳理]

.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成________、跟它的质量成________,加速度的方向跟____________相同.

2.表达式:________

3.适用范围

牛顿第二定律只适用于________参考系.

牛顿第二定律只适用于________物体、低速运动的情况.

二、两类动力学问题

[基础导引]

以1/s的速度行驶的无轨电车,在关闭电动机后,经过10s停了下来.电车的质量是40×103g,求电车所受的阻力.

[知识梳理]

.动力学的两类基本问题

由受力情况判断物体的____________

由运动情况判断物体的____________.

2.解决两类基本问题的方法:以__________为桥梁,由运动学公式和____________________列方程求解.

:解决两类动力学问题的关键是什么?

三、力学单位制

[基础导引]

如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功=Fl我们还学过,功的单位是焦耳.请由此导出焦耳与基本单位米、千克、秒之间的关系.

[知识梳理]

.单位制由基本单位和导出单位共同组成.

2.力学单位制中的基本单位有________、________、时间.

3.导出单位有________、________、________等

探究一 牛顿第二定律的理解

例1

牛顿第二定律导学案如图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何?

牛顿第二定律导学案总结

利用牛顿第二定律分析物体运动过程时应注意以下两点:

a是联系力和运动的桥梁,根据受力条,确定加速度,以加速度

确定物体速度和位移的变化.

牛顿第二定律教案 篇2

一、教学目标

1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;

2、理解公式中各物理量的意义及相互关系

3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿“是怎样定义的。

二、教学重点

1、知道决定物体加速度的因素、

2、加速度与力和质量的关系的探究过程

三、教学难点

1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系

2、牛顿第二定律的应用

四、教学方法

在探究过程中,渗透科学研究方法如:控制变量法、实验归纳法、图象法等

五、教学过程

1、知识回顾

物体的运动状态发生变化,即产生加速度。

问学生:加速度的大小与那些因素有关呢?

学生回答:力还有物体质量

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

猜想:加速度可能与力、质量有关系。

结合实际:

小汽车:质量小,惯性小,启动时运动状态相对容易改变。

火车:质量大,惯性大,动力大,启动时运动状态相对难改变。

2、回忆课本所研究的内容

(1)、质量m一定,加速度a和力F的关系。

处理数据:得出结论:当m一定时,a和F成正比,

即:a F

SHAPE MERGEFORMAT

(2)、力F一定时,加速度a和质量m的'关系

SHAPE MERGEFORMAT

得出结论:当力F一定,加速度a和质量m成反比,即:a 。

3、引出牛顿第二定律

通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以得出一般性的规律:物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同,这就是牛顿第二定律。

牛顿第二定律教案 篇3

三维目标

知识与技能

1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式、

2、理解公式中各物理量的意义及相互关系、

3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的

4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算、

过程与方法

1、通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律,体会大师的做法与勇气、

2、培养学生的概括能力和分析推理能力、

情感态度与价值观

1、渗透物理学研究方法的教育、

2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法、

3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣、

教学重点

牛顿第二定律的特点、

教学难点

1、牛顿第二定律的理解、

2、理解k=1时,F=ma、

教具准备

多媒体课件

课时安排

1课时

教学过程

[新课导入]

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

学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果、

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

生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比、

师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?

生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比、

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

[新课教学]

一、牛顿第二定律

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

师:如何用数学式子把以上的结论表示出来?

生:a∝

师:如何把以上式子写成等式?

生:需要引入比例常数k a=k

师:我们可以把上式再变形为F=kma、

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

可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma

这就是牛顿第二定律的数学表达式、

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

生:质量m是标量,没有方向、合力的方向与加速度方向相同、

师:对,我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?

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

师:加速度的方向与合外力的方向始终一致,我们说牛顿第二定律具有同向性、

【讨论与交流】

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

学生进行分组讨论

师:请同学们踊跃回答这个问题、

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

师:刚才这位同学说2 s后物体不再受力,那么他说的对不对呢?

生:不对、因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力、

师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢?

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

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

【课堂训练】

讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法不对,为什么、

A、只有物体受到力的作用,物体才具有加速度

B、力恒定不变,加速度也恒定不变

C、力随着时间改变,加速度也随着时间改变

D、力停止作用,加速度也随即消失

答案:ABCD

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

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

生:不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合力、

师:如果物体受几个力共同作用,应该怎样求物体的加速度呢?

生:先求物体几个力的合力,再求合力产生的加速度、

师:好,我们看下面一个例题、

多媒体展示例题

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

A、物体始终向西运动

B、物体先向西运动后向东运动

C、物体的加速度先增大后减小

D、物体的速度先增大后减小

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

生2:物体的加速度先增大后减小,所以速度也应该先增大后减小、

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

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

多媒体展示例题

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

学生讨论解答

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

师:根据以上的学习,同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤、

生:1、确定研究对象、

2、分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图、

3、求出合力、注意用国际单位制统一各个物理量的单位、

4、根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解、

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

【课堂训练】

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

图4-3-1

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

[小结]

这节课我们学习了

1、牛顿第二定律:F=ma、

2、牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性、

3、牛顿第二定律解决问题的一般方法、

[布置作业]

教材第85页问题与练习、

[课外训练]

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

A、先加速后减速,最后静止 B、先加速后匀速

C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零

2、下列说法中正确的是

A、物体所受合外力为零,物体的速度必为零

B、物体所受合外力越大,物体的加速度越大,速度也越大

C、物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致

D、物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同

3、一个物体正以5 m/s的速度向东做匀速直线运动,从某一时刻开始受到一个方向向西、大小为3 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求:2 s末物体的速度、

4、如图4-3-2所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1 kg的物块、在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N、当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N、这时小车运动的加速度大小是

图4-3-2

A、2 m/s2 B、4 m/s2

C、6 m/s2 D、8 m/s2

参考答案

1、答案:B

解析:分析雨滴的受力情况,发现雨滴受竖直向下的重力和向上的空气阻力,重力的大小方向不变,空气阻力随速度的增大而增大,所以物体的加速度a= 应该逐渐变小最终为零,此时雨滴的速度最大,以后雨滴做匀速运动、

2、答案:D

3、分析与解答:由于物体受到恒定外力是向西的,因此产生恒定加速度的方向也是向西的,与物体初速度方向相反,故物体应做匀减速直线运动、

由牛顿第二定律可知:a= = m/s2=0、6 m/s2

由匀减速直线运动公式可知:2 s末物体速度为

v2=v0-at=(5-0、6×2) m/s=3、8 m/s

方向向东、

4、解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量一定增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为12 N、物体在水平方向所受到的合外力为F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N、

根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为a= = m/s2=4 m/s2、

答案:B

说明:无论题中的弹簧秤原来处于拉伸状态或压缩状态,其结果相同、同学们可自行通过对两种情况的假设加以验证、

板书设计

3 牛顿第二定律

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

表达式 F=ma

说 明 (1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致

(2)瞬时性:加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失

(3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的

(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果

活动与探究

探究活动的主题:牛顿第二定律发现的过程、

探究过程:

步 骤 学生活动 教师指导 目的

1、 到图书馆、上网查阅有关牛顿发现牛顿第二定律的书籍 介绍相关书籍

2、培养学生的思考能力,根据查阅的资料,确定文章主题和内容 解答学生提出的具体问题

3、相互交流活动的感受 对优秀文章进行点评

牛顿第二定律教案 篇4

牛顿运动定律·牛顿第二定律·教案

一、教学目标

1.在学生实验的基础上得出牛顿第二定律,并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。

2.通过学生分组实验,锻炼学生的动手实验能力。3.渗透科学的发现、分析、研究等方法。

二、重点、难点分析

1.牛顿第二定律本身是力学的重点内容,所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。

2.由于采用新的教学方法,在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度,成为教学过程中的一个难点。

三、教具

1.学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等)。

2.计算机及自编软件,电视机(作显示)。3.投影仪,投影片。

四、教学过程(一)引入新课

1.复习提问:物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述,物体运动状态改变与何因素有关?关系是什么?(学生回答:物体运动状态改变快慢用加速度来描述;加速度与物体质量及物体受力有关,关系是:物体受力越大,物体加速度越大;物体质量越大,物体加速度越小。)2.引课提问:物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系?如果存在,其关系是什么?请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比,与物体的质量成反比时,教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢,需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。

(二)教学过程 1.实验介绍 投影:实验装置图

讲解:我们用小车作为研究对象,通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上挂一根细线,细线通过定滑轮拴一个小桶,小桶内可以放重物,这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力,我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时,可先保持M一定,研究a与F的关系;再保持F一定,研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法。

下面我们先保持小车质量不变,拉力F取几次不同的数值,测出每一次小车的加速度a,从而研究a与F的关系。

提问:如何测出小车的加速度?(学生回答:可用打点计时器。)再追问:测加速度的公式是什么?(学生回答公式,若学生回答不清时,可帮助其答出。)

讲解:怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢?我们可以借助图象:用横轴表示拉力,用纵轴表示加速度,若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线,就可以说明a与F成正比。我们改变几次拉力的大小,并测出每次拉力所对应的小车加速度,就可以得到几组数据,每组数据对应图象中的一个点,根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象,并根据图象作出是否成正比的判断。

板图:

讲解:在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用,这个摩擦力也会影响到小车的加速度,如何消除摩擦力的影响呢?我们可以把木板的一端垫高,使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动,就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡,这时再加拉力,小车的加速度就只由拉力而产生了。

由于一节课时间有限,所以我们共同完成这个实验:每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况,但不同的组取的拉力值不同,如第一组拉力为0.1N、第二组拉力为0.2N、第三组拉力为0.3N„„而我们所用的小车质量是相同的,这样我们把大家的数据综合起来,就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。

另外为了节约时间,我们采用计算机处理数据。

开机并讲解:这个数据处理软件功能是这样的:我们只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及记数点的时间间隔T输入,计算机就会自动算出小车的加速度a,并且根据输入的对应拉力F的数值,作出a随F变化的图线。

2.学生实验

实验:(约8至10分钟)教师巡视; 提问:学生实验数据报出并输入计算机; 操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与所受拉力成正比。板书:a∝F 3.实验介绍

讲解:下面再保持拉力不变,研究a与M的关系。刚才我们猜测a与M可能是反比关系,怎样才能从图象上反映a与M是否反比呢?我们可以以1/M为横轴,以a为纵轴,若所得图线为过原点的直线,则表明a与1/M成正比,也就是a与1/M成反比。

下面我们仍然分组来进行实验,我们都选拉力为0.1N,通过在小车上增加砝码来改变小车质量,第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg„„实验数据的处理也与刚才相似,只是此时不再输入拉力,而是输入小车的质量M并自动换算出质量的倒数1/M,并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/M变化的图线。4.学生实验

实验:(约7到8分钟)教师巡视; 提问:学生实验数据报出并输入计算机; 操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与物体质量成反比。板书:a∝1/M 5.结论分析

根据实验我们证实了我们的猜想:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。

板书:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。用公式表示为 a∝F/M F∝Ma 若改写为等式,应乘一系数k F=kMa 如果我们把1牛顿定义为:使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿,这时等式左侧为1,等式右侧为k。也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1,此时牛顿第二定律的表达式为

板书:F=Ma 讲解:下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论:首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力,实际是小车所受到的合外力,所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。

板书:(1)F为合外力

其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的,这就是牛顿第二定律的方向性。

板书:(2)a的方向与 F一致

另外,物体某一时刻的加速度,只由它此刻的受力决定,而与其他时刻的受力无关,这就是牛顿第二定律的即时性。

板书:(3)即时性(三)课堂小结:这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律,并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律,今后我们还要进一步学习和讨论。

五、说明

1.设计思路:本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与,使其动手动脑,以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理,提高了课堂密度,有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法,电脑辅助实验数据处理,烘托了科学研究气氛。2.本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材,电脑软件系自制软件:包括表格(输入s1至s6及T即可算出a,根据a和F或1/M的值即可在图象中描点连线)和图象,也可以用一些现成的软件如Excel等。

(北京市第156中学 王方毅)

牛顿第二定律教案 篇5

三维目标

知识与技能

1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式、

2、理解公式中各物理量的意义及相互关系、

3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的

4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算、

过程与方法

1、通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律,体会大师的做法与勇气、

2、培养学生的概括能力和分析推理能力、

情感态度与价值观

1、渗透物理学研究方法的教育、

2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法、

3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣、

教学重点

牛顿第二定律的特点、

教学难点

1、牛顿第二定律的理解、

2、理解k=1时,F=ma、

教具准备

多媒体课件

课时安排

1课时

教学过程

[新课导入]

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

学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果、

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

生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比、

师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?

生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比、

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

[新课教学]

一、牛顿第二定律

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

师:如何用数学式子把以上的结论表示出来?

生:a∝

师:如何把以上式子写成等式?

生:需要引入比例常数k a=k

师:我们可以把上式再变形为F=kma、

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

可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma

这就是牛顿第二定律的数学表达式、

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

生:质量m是标量,没有方向、合力的方向与加速度方向相同、

师:对,我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?

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

师:加速度的方向与合外力的方向始终一致,我们说牛顿第二定律具有同向性、

【讨论与交流】

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

学生进行分组讨论

师:请同学们踊跃回答这个问题、

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

师:刚才这位同学说2 s后物体不再受力,那么他说的对不对呢?

生:不对、因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力、

师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢?

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

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

【课堂训练】

讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法不对,为什么、

A、只有物体受到力的作用,物体才具有加速度

B、力恒定不变,加速度也恒定不变

C、力随着时间改变,加速度也随着时间改变

D、力停止作用,加速度也随即消失

答案:ABCD

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

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

生:不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合力、

师:如果物体受几个力共同作用,应该怎样求物体的加速度呢?

生:先求物体几个力的合力,再求合力产生的加速度、

师:好,我们看下面一个例题、

多媒体展示例题

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

A、物体始终向西运动

B、物体先向西运动后向东运动

C、物体的加速度先增大后减小

D、物体的速度先增大后减小

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

生2:物体的加速度先增大后减小,所以速度也应该先增大后减小、

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

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

多媒体展示例题

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

学生讨论解答

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

师:根据以上的学习,同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤、

生:1、确定研究对象、

2、分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图、

3、求出合力、注意用国际单位制统一各个物理量的单位、

4、根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解、

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

【课堂训练】

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

图4-3-1

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

[小结]

这节课我们学习了

1、牛顿第二定律:F=ma、

2、牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性、

3、牛顿第二定律解决问题的一般方法、

[布置作业]

教材第85页问题与练习、

[课外训练]

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

A、先加速后减速,最后静止 B、先加速后匀速

C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零

2、下列说法中正确的是

A、物体所受合外力为零,物体的速度必为零

B、物体所受合外力越大,物体的加速度越大,速度也越大

C、物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致

D、物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同

3、一个物体正以5 m/s的速度向东做匀速直线运动,从某一时刻开始受到一个方向向西、大小为3 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求:2 s末物体的速度、

4、如图4-3-2所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1 kg的物块、在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N、当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N、这时小车运动的加速度大小是

图4-3-2

A、2 m/s2 B、4 m/s2

C、6 m/s2 D、8 m/s2

参考答案

1、答案:B

解析:分析雨滴的受力情况,发现雨滴受竖直向下的重力和向上的空气阻力,重力的大小方向不变,空气阻力随速度的增大而增大,所以物体的加速度a= 应该逐渐变小最终为零,此时雨滴的速度最大,以后雨滴做匀速运动、

2、答案:D

3、分析与解答:由于物体受到恒定外力是向西的,因此产生恒定加速度的方向也是向西的,与物体初速度方向相反,故物体应做匀减速直线运动、

由牛顿第二定律可知:a= = m/s2=0、6 m/s2

由匀减速直线运动公式可知:2 s末物体速度为

v2=v0-at=(5-0、6×2) m/s=3、8 m/s

方向向东、

4、解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量一定增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为12 N、物体在水平方向所受到的合外力为F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N、

根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为a= = m/s2=4 m/s2、

答案:B

说明:无论题中的弹簧秤原来处于拉伸状态或压缩状态,其结果相同、同学们可自行通过对两种情况的假设加以验证、

板书设计

3 牛顿第二定律

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

表达式 F=ma

说 明 (1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致

(2)瞬时性:加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失

(3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的

(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果

活动与探究

探究活动的主题:牛顿第二定律发现的过程、

探究过程:

步 骤 学生活动 教师指导 目的

1、 到图书馆、上网查阅有关牛顿发现牛顿第二定律的书籍 介绍相关书籍

2、培养学生的思考能力,根据查阅的资料,确定文章主题和内容 解答学生提出的具体问题

3、相互交流活动的感受 对优秀文章进行点评

牛顿第二定律教案 篇6

(一)教材分析

牛顿运动定律以力和运动的知识为基础,进一步研究了力和运动的关系。牛顿运动定律是经典力学的基础,从牛顿运动定律出发可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理规律。牛顿运动定律还是学习热学、电磁学的重要基础。因此,这一章内容在力学和整个物理学中占有很重要的地位,是中学物理教学的重点。牛顿第二定律是动力学的核心规律,是本章的重点和中心内容。

(二)教学内容、教材体系与教学目标

本章教材在牛顿第一定律之后,安排了一节“ 运动状态的改变”,起到了承上启下的作用。它既是对牛顿第一定律的深化,使学生进一步认识到力是产生加速度的原因,质量是惯性大小的量度,也是为学习牛顿第二定律做的铺垫,使学生认识到物体的加速度由力和质量两个因素决定,并且对它们的关系有了定性的认识。

本节教材利用控制变量的实验方法,分别研究了加速度跟力、加速度跟质量的关系,再把这两个关系综合起来,总结出牛顿第二定律。然后把牛顿第二定律从物体受一个力的特殊情况,推广到受多个力的一般情况,从物体受恒力的情况推广到物体受变力的情况,并且进一步强调了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

根据以上分析和大纲对本节内容的要求,结合学生的实际情况,确定的知识教学目标为:

1.知道牛顿第二定律内容及表达式,理解牛顿第二定律的含义,能应用牛顿第二定律分析和解决有关问题。

2.理解牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

3.知道力的单位“牛顿”的定义。

在本节课的教学中,还应渗透科学方法教育。让学生通过研究加速度跟力和质量的关系的实验,掌握控制变量法。在总结牛顿第二定律的过程中,让学生体会实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法,并在这一过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。

(三)教学方法

根据本节课的教学内容和学生的实际情况,采用的教学方法是:以演示实验为基础,以引导学生探索规律的活动为主线,在整个教学活动中贯穿教为主导,学为主体的教学思想。

本节课将教材的定性实验,改为利用气垫导轨所做的定量实验,并且利用图象分析实验数据,这样可以把加速度跟力的关系及加速度跟质量的关系,更直观地表示出来,使学生更信服从实验中得出的结论,有利于学生掌握好牛顿第二定律。本实验虽为演示实验(限于实验条件),但从实验的设计到实验条件的控制和实验数据的测量与分析,以及规律的概括和总结,都注意调动学生的积极性,引导学生主动参与,充分体现学生的主体地位。

(四)教学程序

1.引入新课

通过复习加速度跟力和质量的定性关系,使学生明确物体的加速度与物体所受的力和它的质量两个因素有关。进一步提出问题:加速度跟力和质量存在什么定量关系?由此引入课题。

这样引入新课简捷明快,直接切题。

2.新课教学

(1)设计实验

①设计实验装置。

引导学生根据实验目的,从实验对象(沿气垫导轨运动的滑块),实验源(提供拉力的重物),实验效果显示器(光电门及电脑计时器)三个方面设计实验装置。

②设计测量方法

在实验中需要测量滑块的质量、它所受的拉力及它的加速度。

滑块及配重片的质量用天平测量(课前测好)。

滑块所受拉力可看作等于所悬挂重物(小桶及砝码)的重力(悬挂的重物的质量远小于滑块的质量)。

滑块的加速度是测量的关键和难点,也是在教学中引导学生设计实验的重点。首先,使学生明确,我们不能直接测出加速度,而应测出相关的物理量求出加速度。在实验中,滑块运动的位移S和时间t容易测量,再由公式求出加速度。这就要求在实验中应测量滑块从静开始做匀加速运动的位移S和相应的时间t。

③设计研究方法

引导学生回顾初中学习欧姆定律时研究电流跟电压和电阻的关系时采用的方法,明确研究多个物理量间的关系时,需采用控制变量法。在本实验中,采用控制变量法,分别研究加速度跟力的关系和加速度跟质量的关系。

把向学生介绍实验装置和实验方法,改为在教师的引导下,由师生共同根据实验目的设计实验装置和实验方法,使学生变被动接受为主动设计,变旁观者为主人,学生对实验装置更清楚了,对实验方法更理解了,对实验过程更明确了。这种设计充分调动了学生的积极性,发挥了学生的主体作用,培养了学生的创新能力。

(2)实验探索

保持滑块质量不变,通过改变悬挂重物的重力来改变滑块所受的拉力,测出在不同拉力作用下滑块的加速度,利用多媒体投影演示建立a—F坐标系,根据测量的数据描点连线的作图方法,由图像得出:m一定时,a∝F。

保持拉力不变,改变滑块的质量,测出相应的加速度。利用多媒体投影建立a—m坐标系,根据测量数据描点连线,得到一条曲线,由该曲线引导学生提出猜想:加速度跟质量可能是反比关系。进一步启发学生,为验证猜想,需画出a—1/m图象,再让学生根据上述方法建立a—1/m坐标系,描点、连线,得出一条过原点的直线,从而证明了猜想a∝1/m是正确的,找到了加速度跟质量的定量关系。

利用图象分析实验数据总结物理规律的方法,学生才刚刚接触,是本节课教学的难点之一。所以,教学中教师应通过多媒体投影,结合画a—F图象,给学生讲清如何建立坐标系、选标度、描点、连线,那么,学生根据这种方法,就可画出a—1/m图象,找出加速度跟质量的关系。

(3)概括规律

引导学生综合上述两个实验结论,总结出牛顿第二定律的内容及表达式,并通过讨论比例系数k的取值,定义力的单位“牛顿”。进一步结合实验说明加速度跟力的方向关系,强调牛顿第二定律的矢量性。

3.巩固提高

通过例题和练习,巩固牛顿第二定律,通过思考与讨论使学生认识到牛顿第二定律的瞬时性。

4.课堂小结

知识总结:回顾牛顿第二定律的内容,强调其矢量性和瞬时性。说明牛顿第二定律是动力学的核心,它确定了力和运动的关系,它能解释物体为什么做这种运动或那种运动,强调牛顿第二定律的重要性。

科学方法总结:总结控制变量法,根据实验目的的设计实验的方法,利用图象分析实验数据总结物理规律的方法。

牛顿第二定律教案 篇7

各位评委,老师们大家好:

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:

一、教材分析

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。

二、教学目标

1、知识与技能

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。

2、过程与方法

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;

3、情感态度与价值观

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。

三、教学重点与难点

重点: 动量定理的确切含义和表达式

难点:会用动量定理解释有关物理现象

四、说方法

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。

五、教学程序

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:

(一)引入新课

小实验引入新课:

演示实验1:鸡蛋落地 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。

演示实验2:缓冲装置的模拟 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。

【让学生在惊叹中开始新课内容】

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。

(二)进行新课

1.用动量概念表示牛顿第二定律 首先利用多媒体展示出问题

v′

v

F

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)

推导过程:合力F=ma 由于 , 所以,

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。

2.动量定理

教师:将上面的式子进行变形可写成

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?

教师:引导学生阅读教材,理解动量定理的过程性。

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。

4.应用举例

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。

(三)课堂小结及作业布置

六、板书版画设计

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8

一、教材和学情分析

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。

在学习这一内容之前,所教的学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能,会用气垫导轨与光电测时系统或打点计时器研究匀变速直线运动;具备一定的计算机操作能力,会应用CAI课件处理实验数据。学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。

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

二、重点、难点

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。

三、教学目标

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。

2、过程与方法

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;学生提高概括能力和分析推理能力。

牛顿第二定律教案 篇9

一、教学内容

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。

二、 教学目标

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。

四、教学程序:

1、新课的引入

(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。

(1)、实验装置:交代清楚实验装置,研究对象及外力的施加。

(2)、如何保持质量一定:利用两个质量相同的小车来做实验。

(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.

{例题1}、P89-ex2(1)

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.

{例题1}、P89-ex2(3)

4、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:A、文字表述: B、 数学公式 C、力的单位N的定义(2)理解:

A、矢量性

B、瞬时性

(3)、应用

A、多个力作用下的牛顿第二定律

B、平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况

{例题3}、p89-ex2-5

5、小结本节内容

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。

6、 布置作业 p89-ex2(2)、(4)

五、 板书

1、研究方案:利用实验。

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.

4、牛顿第二定律

(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

(2)理解:矢量性 瞬时性

(3)应用:多个力作用下的牛顿第二定律

平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况

5、作业 p89-ex2(2)、(4)

牛顿第二定律教案 篇10

【教材地位与作用】

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

【学情分析】

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

【教学目标】

1、知识目标

(1)理解加速度与力和质量间的关系。

(2)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。

(3)能运用牛顿第二定律解答有关问题。

2、能力目标

培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。

3、德育目标

(1)渗透物理学研究方法的教育。

(2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

(3)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。

【教学重点】

理解牛顿第二定律

【教学难点】

牛顿第二定律的应用

【教学策略】

回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。

【教学流程图】

【教学过程设计】

教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】

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

问题1、神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?

问题2、赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?引导学生思考2个问题。

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

牛顿第二定律:

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

2、公式:F=ma?

设问:力的国际单位是什么?它是如何规定的呢?构建物理模型,提出关注的细节。

讲解:K是比例常数,那k应该是多少呢?

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

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

3、对该定律的特性进行说明,这样学生对牛顿第二定律才会有进一步认识。

六大特性:

①因果性(力是产生加速度的原因),= 2 GB3

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

③瞬时性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3

④相对性(牛顿第二定律只适用于惯性系),= 5 GB3

⑤独立性(物体的各个力都能产生独立的,= 6 GB3

⑥同一性(a与F与同一物体某一状态相对立)。提问:牛顿第二定律有哪些特性?

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

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

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

4、做题需要方法,按照一般的做题思路,授予学生解题步骤。

①确定研究对象;

②对研究对象进行正确的受力分析或是运动情况进行分析;

③根据公式并结合题给条件(注意发现挖掘隐含条件)解出所求的物理量。

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

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

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