《牛顿第二定律》教学PPT课件【人教版高中物理必修1】
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教学准备
1. 教学目标
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.
2. 教学重点/难点
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.
3. 教学用具
课件
4. 标签 教学过程
一、新课导入
1、什么叫物体运动状态的改变?物体运动状态改变的原因是什么?物体运动状态的改变即速度的改变即产生加速度.由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的的原因.
2、由此可知加速度与外力有关,那加速度还与什么有关呢?当我们用同样的外力推空车和推满载的车时有什么区别?
空车更容易被推动
3、由此可猜想加速度还与质量有关.那这些猜想是否正确?如果正确,究竟加速度与质量以及外力又有什么具体关系呢?
二、实验探究:加速度与力、质量的关系
(一)研究方法:
1、 "a"与"F"、"m"二个物理量均有关系,应该从何处入手呢?在初中阶段我们研究"欧姆定律"、"导体电阻的影响因素"时都接触到一种方法是?
控制变量法
2、所以本次的探究思路自然而然地确定为两个方面:
一是保证质量不变,探究加速度与外力的关系时;二是保证外力一定,探究加速度与质量的关系时。最后综合得出加速度与质量及外力的关系。
教学准备
1. 教学目标
1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.
2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.
3.能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题.
2. 教学重点/难点
1.牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.
2.应用牛顿第二定律解决简单的实际问题.
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
[知识探究]
一、牛顿第二定律
[问题设计]
由上一节的探究我们已经知道:当小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比,即a∝F,当小车所受的力不变时,小车的加速度与它的质量成反比,即a∝1/m,那么小车的加速度a、小车的质量m以及小车所受的力F的关系是 怎样的?
答案 由于a∝F,a∝1/m,所以a∝F/m
写成等式为F=kma
若F、m、a都用国际单位,则F=ma.
[要点提炼]
1.牛顿第二定律 (1)内容:物体加速度的大小跟它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.
(2)公式:F=kma,F指的是物体所受的合力.
当各物理量的单位都取国际单位时,k=1,F=ma.
(3)力的国际单位:牛顿,简称牛,符号为N.
“牛顿”的定义:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1 N,即1
N=1_kg•m/s2.
2.对牛顿第二定律的理解
(1)瞬时性:a与F同时产生,同时变化,同时消失,为瞬时对应关系.
(2)矢量性:F=ma是矢量表达式,任一时刻a的方向均与合外力F的方向一致,当合外力方向变化时 a的方向同时变化,即a与F的方向在任何时刻均相同.
(3)同体性:公式F=ma中各物理量都是针对同一物体的.
(4)独立性:当物体同时受到几个力作用时,各个力都满足F=ma,每个力都会产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度.故牛顿第二定律可表示为Fx=maxFy=may.
3.合外力、加速度、速度的关系
牛顿第二定律教学设计
一、教学任务分析
1.教材的地位和作用:
牛顿第二定律是2003年人教版高一物理教材第一册第三章的第二节内容。
牛顿第二定律具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是学习动量观点和能量观点的基础,将深刻的影响着学生对整个高中物理的学习,是本章的重点和中心内容,也是整个力学部分的核心内容。
二、学生分析
知识方面:
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
学生对物理学的研究方法已有一定的了解
情感方面:
学生通过对前面物理知识的学习,对学习物理有较浓厚兴趣
有较强的好奇心和求知欲。
三、教学目标:
本节课不仅要使学生理解掌握牛顿第二定律,更要注重如何通过运用控制变量法,引导学生思考,得出牛顿第二定律。
1、知识与技能目标
(1)探究加速度和力、质量的关系,理解掌握牛顿第二定律。
(2)初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。
2、过程与方法目标
(1)学生经历探究加速度、力、质量的关系的过程。
(2)学生感悟控制变量法,实验归纳法等科学研究方法的应用。
3、感情态度与价值观
(1)实验探究激发学生的求知欲和创新精神;
2 (2)让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,增加学习物理的兴趣。
四、教材重点和难点
学习本节课不仅要让学生正确理解牛顿第二定律,更要重视如何通过控制变量实验,启发学生思考,得出牛顿第二定律。
重点:引导学生探究加速度和力、质量间的关系的过程并总结牛顿第二定律是本节教学的重点。
由于本节课运用的是实验探究式教学。因此
难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。
五、教法和学法
1.教法选择:——实验探究式教学
为了教学目标的更好实现,采取提出问题、实验探索、观察归纳、分析讨论、建立规律的教学方式,把主动权交给学生,使学生主动参与到课堂中来。并鼓励学生从各个不同的角度发现问题、提出问题,培养学生的创新精神。
高中物理学习材料
金戈铁骑整理制作
牛顿第二定律
授课内容:
例题1、 一个空心小球从距离地面16m的高处由静止开始落下,经2s小球落地,已知球的质量为0.4kg,求它下落过程中所受空气阻力多大?(g=10m/s2)
例题2、质量为10kg的物体放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,如果用大小40N,方向斜向上与水平方向的夹角为37°的恒力作用,使物体沿水平面向右运动,求(1)物体运动的加速度大小;(2)若物体由静止开始运动,需要多长时间速度达到8.4m/s,物体的位移多大?
例题3、如图所示,质量为m=10kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,则物体产生的加速度为: ( )
A. 0 B. 4m/s2 , 水平向右
C. 2m/s2 , 水平向左 D. 2m/s2 , 水平向右
例题4、一根质量不计的弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4㎝。再将重物向下拉1㎝,然后放手,则在刚释放瞬间,重物的重力加速度和速度的情况是( )
A、a=g/4向上,v=0; B、a=g/4向上,v向上;
C、a=g向上,v向上; D、a=5g/4向上,v=0。
例题5、一木块在倾角为37°的斜面上, g=10m/s2。
(1)若斜面光滑,求木块下滑时加速度大小;
(2)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度下滑时,其加速度的大小;
(3)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度上滑时,其加速度的大小。
(4)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,木块质量为3Kg,木块受到沿斜面向上的大小为25.8N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少?