用牛顿定律解决问题(一) 教案
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初中牛一教案教学目标:1. 了解牛顿第一定律的定义和内容;2. 掌握牛顿第一定律的应用和意义;3. 能够运用牛顿第一定律解释一些简单的物理现象。
教学重点:1. 牛顿第一定律的定义和内容;2. 牛顿第一定律的应用和意义。
教学难点:1. 牛顿第一定律的理解和应用;2. 能够运用牛顿第一定律解释物理现象。
教学准备:1. 教学课件或黑板;2. 教学道具或实验器材。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用教学道具或实验器材,展示一些简单的物理现象,如物体滑坡、碰撞等;2. 引导学生观察和思考这些现象背后的规律。
二、新课导入(10分钟)1. 介绍牛顿第一定律的定义和内容;2. 解释牛顿第一定律的意义和作用;3. 通过示例或实验,演示牛顿第一定律的应用。
三、课堂讲解(10分钟)1. 详细讲解牛顿第一定律的原理和推导过程;2. 通过示例或问题,引导学生理解和掌握牛顿第一定律;3. 强调牛顿第一定律的应用和意义。
四、课堂练习(10分钟)1. 给出一些简单的物理现象,让学生运用牛顿第一定律进行解释;2. 引导学生通过思考和讨论,解决一些与牛顿第一定律相关的实际问题。
五、课堂小结(5分钟)1. 回顾本节课的学习内容,总结牛顿第一定律的定义和应用;2. 强调牛顿第一定律的重要性和作用。
六、作业布置(5分钟)1. 布置一些与牛顿第一定律相关的练习题,让学生巩固所学知识;2. 鼓励学生通过实验或观察,发现生活中的牛顿第一定律现象,并进行记录和总结。
教学反思:本节课通过展示一些简单的物理现象,引导学生观察和思考,从而引入牛顿第一定律的学习。
在课堂讲解中,通过详细的解释和示例,让学生理解和掌握牛顿第一定律的原理和应用。
通过课堂练习和作业布置,让学生能够运用牛顿第一定律解释一些简单的物理现象,并巩固所学知识。
通过本节课的学习,学生应该能够理解和掌握牛顿第一定律的定义和应用,并能够运用牛顿第一定律解释一些简单的物理现象。
4.5 牛顿运动定律的应用教学目标:(一)知识与技能1.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法.2.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析.3.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.4.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.(二)过程与方法1.通过实例感受研究力和运动关系的重要性.2.通过收集展示资料,了解牛顿定律对社会进步的价值.3.培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力.4.帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题的能力和合作能力.(三)情感态度与价值观1.初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响.2.培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力.教学重难点:重点:1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况.2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况.难点:1.物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用.2.正交分解法.教学过程:一、导入新课:列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。
这是如何做到的呢?二、讲授新课:1、从受力确定运动情况【教师提问】动力学的两类基本问题?【教师总结】从受力确定运动情况物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况从运动情况确定受力物体运动情况→运动学公式→加速度a→牛顿第二定律→物体受力情况【教师提问】从受力确定运动情况是怎样界定的?【学生回答】已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
【教师提问】基本思路是什么?【学生回答】先分析物体受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速度,再用运动学公式求所求量(运动学量)。
物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况【教师提问】解题步骤是怎样的?【师生总结】(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图。
(2)根据力的合成与分解,求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。
物理《牛顿第一定律》教案优秀8篇高中物理牛顿第一定律教案篇一1.知识与技能(1)、知道理想实验是科学研究的重要方法。
(2)、知道牛顿第一定律的建立过程。
(3)、理解牛顿第一定律的内容和意义。
(4)、知道什么是惯性,会正确解释有关现象。
(5)、正确理解力和运动的关系。
2.过程与方法培养学生的观察能力、抽象思维能力及应用定律解决实际问题的能力3.情感、态度与价值观(1)、对客观事物的正确认识需要人们经过长期的由表及里,由片面到全面的认识过程。
通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论与方法论的观点,同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。
(2)、培养学生严谨的科学态度和作风,积极探索的创新精神,敢于向权威提出质疑和挑战的非凡勇气,不断地追求真理。
教学重点牛顿第一定律、惯性。
教学难点对理想实验、牛顿第一定律及惯性的正确理解?教学方法?教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
?教学工具计算机、投影仪、CAI课件等教?学?活?动(一)引入教师活动:指出在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学。
研究运动合力的关系的分科叫动力学。
动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途。
动力学的奠基人是英国科学家牛顿。
1678年出版的《自然哲学的数学原理》是牛顿的动力学奠基之作。
牛顿运动定律确立了力和运动的关系,这一章我们就来学习它。
(二)进入新课1、引出错误观点——历史的回顾教师活动:马路上有一辆车,发动机坏了,这么让它运动起来?(播放课件)教师设问:车运动起来后,如果不施加力的作用,车会怎么样?继续设问:车会不会立刻停下来?教师引导:施加了力车运动起来,停止施力,车要停止;于是可得结论,要让车运动起来,就必须施加力给车,换言之:力是维持物体运动的原因,我所推理出的这一观点正确吗?课件展示?力是维持物体运动的原因,让学生感受到力确实是维持物体运动的原因。
学生活动:同学们意见不一教师引导:人类在认识力和运动关系的道路中经历了漫长而又曲折的过程,请问在认识力和运动关系的过程中,有那几位著名的科学家?学生活动:回答:亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿教师活动:幻灯片简单介绍?亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿教师设疑:?他们各自的观点分别是什么?请同学们仔细阅读教材P68-69内容,并思考亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿他们各自的观点和所运用的方法教师活动:教师帮助学生共同总结,得出这几位科学家各自的观点和运用的科学方法。
用牛顿运动定律解决问题(一)教材分析力和物体运动的关系问题,一直是动力学研究的基本问题,人们对它的认识经历了一个漫长的过程,直到牛顿用他的三个定律对这一类问题作出了精确的解决.牛顿由此奠定了经典力学的基础.牛顿三定律成为力学乃至经典物理学中最基本、最重要的定律.牛顿第一定律解决了力和运动的关系问题;牛顿第二定律确定了运动和力的定量关系;牛顿第三定律确定了物体间相互作用力遵循的规律.动力学所要解决的问题由两部分组成:一部分是物体运动情况;另一部分是物体与周围其他物体的相互作用力的情况.牛顿第二定律恰好为这两部分的链接提供了桥梁.应用牛顿运动定律解决动力学问题,高中阶段最为常见的有两类基本问题:一类是已知物体的受力情况,要求确定出物体的运动情况;另一类是已经知道物体的运动情况,要求确定物体的受力情况.要解决这两类问题,对物体进行正确的受力分析是前提,牛顿第二定律则是关键环节,因为它是运动与力联系的桥梁.教学重点应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题.教学难点动力学两类基本问题的分析解决方法.课时安排1课时三维目标1.知识与技能(1)知道动力学的两类基本问题,掌握求解这两类基本问题的思路和基本方法.(2)进一步认识力的概念,掌握分析受力情况的一般方法,画出研究对象的受力图.2.过程与方法(1)培养学生运用实例总结归纳一般解题规律的能力.(2)会利用正交分解法在相互垂直的两个方向上分别应用牛顿定律求解动力学问题.(3)掌握用数学工具表达、解决物理问题的能力.3.情感、态度与价值观通过牛顿第二定律的应用,提高分析综合能力,灵活运用物理知识解决实际问题.教学过程导入新课情境导入利用多媒体播放“神舟”五号飞船的发射升空、“和谐号”列车高速前进等录像资料.如图甲、乙所示.引导:我国科技工作者能准确地预测火箭的升空、变轨,列车的再一次大提速节约了很多宝贵的时间,“缩短”了城市间的距离.这一切都得益于人们对力和运动的研究.我们现在还不能研究如此复杂的课题,就让我们从类似较为简单的问题入手,看一下这类问题的研究方法.推进新课牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况与受力的情况联系起来.因此,它在天体运动的研究、车辆的设计等许多基础学科和工程技术中都有广泛的应用.由于我们知识的局限,这里只通过一些最简单的例子作介绍.一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律就可以确定物体的运动情况.例1一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平方向向右运动.物体与地面间的摩擦力是4.2 N,求物体在4 s末的速度和4 s内发生的位移.分析:这个问题是已知物体受的力,求它的速度和位移,即它的运动情况.教师设疑:1.物体受到的合力沿什么方向?大小是多少?2.这个题目要求计算物体的速度和位移,而我们目前只能解决匀变速运动的速度和位移.物体的运动是匀变速运动吗?师生讨论交流:1.对物体进行受力分析,如图.物体受力的图示物体受到四个力的作用:重力G ,方向竖直向下;地面对物体的支持力F N ,竖直向上;拉力F 1,水平向右;摩擦力F 2,水平向左.物体在竖直方向上没有发生位移,没有加速度,所以重力G 和支持力F N 大小相等、方向相反,彼此平衡,物体所受合力等于水平方向的拉力F 1与摩擦力F 2的合力.取水平向右的方向为正方向,则合力:F =F 1-F 2=2.2 N ,方向水平向右.2.物体原来静止,初速度为0,在恒定的合力作用下产生恒定的加速度,所以物体做初速度为0的匀加速直线运动.解析:由牛顿第二定律可知,F 1-F 2=maa =F 1-F 2ma =2.22m/s 2=1.1 m/s 2 求出了加速度,由运动学公式可求出4 s 末的速度和4 s 内发生的位移v =at =1.1×4 m/s=4.4 m/sx =12at 2=12×1.1×16 m=8.8 m.讨论交流:(1)从以上解题过程中,总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤.(2)受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律,在运用过程中应注意哪些问题? 参考:运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤:(1)确定研究对象.(2)对确定的研究对象进行受力分析,画出物体的受力示意图.(3)建立直角坐标系,在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式F x =ma x ,F y =ma y .求得物体运动的加速度.(4)应用运动学的公式求解物体的运动学量.3.受力分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”或“漏力”.一般是先场力,再接触力,最后是其他力.即一重、二弹、三摩擦、四其他.再者每一个力都会独立地产生一个加速度.但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度.再就是牛顿第二定律是一矢量定律,要注意正方向的选择和直角坐标系的应用.课堂训练(课件展示)如图所示自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是().A.加速度变大,速度变小B.加速度变小,速度变大C.加速度先变小后变大,速度先变大后变小D.加速度先变小后变大,速度先变小后变大解析:小球接触弹簧后,受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力,其中重力为恒力.在接触开始阶段,弹簧形变较小,重力大于弹力,合力方向向下,故加速度方向也向下,加速度与速度方向相同,因而小球做加速运动.随着弹簧形变量的增加,弹力不断增大,向下的合力逐渐减小,小球加速度也逐渐减小.当弹力增大到与重力相等时,小球加速度等于0.由于小球具有向下的速度,仍向下运动.小球继续向下运动的过程,弹力大于重力,合外力方向变为竖直向上,小球加速度也向上且逐渐增大,与速度方向相反.小球速度减小,一直到将弹簧压缩到最大形变量,速度变为0.答案:C二、从运动情况确定受力与第一种情况过程相反,若已经知道物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的外力,这是力学所要解决的又一方面的问题.例2 一个滑雪的人,质量m=50 kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡倾角θ=30°,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力).合作探讨:这个题目是已知人的运动情况,求人所受的力.应该注意三个问题:滑雪人受到的力1.分析人的受力情况,作出受力示意图.然后考虑以下几个问题:滑雪的人共受到几个力的作用?这几个力各沿什么方向?它们之中哪个力是待求的,哪个力实际上是已知的?2.根据运动学的关系得到下滑加速度,求出对应的合力,再由合力求出人受的阻力.3.适当选取坐标系.坐标系的选择,原则上是任意的,但是为了解决问题的方便,选择时一般根据以下要求选取:(1)运动正好沿着坐标轴的方向.(2)尽可能多的力落在坐标轴上.如有可能,待求的未知力尽量落在坐标轴上,不去分解.解析:如图,受力分析建立如图坐标系,把重力G 沿x 轴和y 轴的方向分解,得到求滑雪人受到的阻力G x =mg ·sin θG y =mg ·cos θ与山坡垂直方向,物体没有发生位移,没有加速度,所以G y 与支持力F N 大小相等、方向相反,彼此平衡,物体所受的合力F 等于G x 与阻力F 阻的合力.由于沿山坡向下的方向为正方向,所以合力F =G x -F 阻,合力的方向沿山坡向下,使滑雪的人产生沿山坡向下的加速度.滑雪人的加速度可以根据运动学的规律求得:x =v 0t +12at 2 a =2(x -v 0t )t 2 a =4 m/s 2 根据牛顿第二定律F =maG x -F 阻=maF 阻=G x -maF 阻=mg ·sin θ-ma 代入数值后,得F 阻=67.5 N.答案:67.5 N结合两种类型中两个例题的解题过程,总结出用牛顿定律解题的基本思路和解题步骤:1.选定研究对象,并用隔离法将研究对象隔离出来.2.分别对研究对象进行受力分析和运动情况分析,并作出其受力图.3.建立适当的坐标系,选定正方向,正交分解.4.根据牛顿第二定律分别在两个正交方向上列出方程.5.把已知量代入方程求解,检验结果的正确性.课堂训练(课件展示)1.一个物体的质量m =0.4 kg ,以初速度v 0=30 m/s 竖直向上抛出,经过t =2.5 s 物体上升到最高点.已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定,求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少?解析:设物体向上运动过程中做减速运动的加速度大小为a ,以初速度方向为正方向. 因为v t =v 0-a t ,v t =0所以a =0v t=12 m/s 2 对小球受力分析如图,由牛顿第二定律f +mg =maf =m (a -g )=0.4×(12-9.8)N=0.88 N.答案:0.88 N2.如图所示,光滑地面上,水平力F 拉动小车和木块一起做匀加速运动,小车的质量为M ,木块的质量为m .设加速度大小为a ,木块与小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中大木块受到的摩擦力大小是( ).A.μmg B.ma C.mM+mF D.F-ma解析:这是一道根据物体运动状态求物体受力情况的典型习题.题中涉及两个物体,题干中的已知量又比较多,对此类题目,要注意选取好研究对象.两者无相对运动,它们之间的摩擦力只能是静摩擦力.因而滑动摩擦力公式f=μmg就不再适用.A选项错误.以木块为研究对象,则静摩擦力产生其运动的加速度F合=f=ma,再由牛顿第三定律可知B选项正确.以小车为研究对象,F-f=Ma,f=F-Ma,D选项也正确.以整体为研究对象,则a=FM+m,再代入f=ma可得f=mFM+m.故C选项也正确.答案:BCD教学建议:1.授课过程中,教师提示分析思路之后.受力分析、过程分析先由学生完成,教师则将解题过程完整写出,以便总结规律、让学生养成规范解题的习惯.2.运算过程中,物理量尽量用相应的字母表示,将所求量以公式形式代出,最后再将已知量代入,求出结果.课堂小结本节课主要讲述了动力学中的两类基本问题:(1)已知受力情况求解运动情况.(2)已知运动情况求物体受力情况.通过对例题的分析解决过程,总结出这两类基本问题的解决方法、思路和一般解题步骤.布置作业教材第87页“问题与练习”1、2、3、4题.板书设计6 用牛顿运动定律解决问题(一)一、从受力情况确定运动情况例1二、从运动情况确定受力情况例2总结:加速度是连接动力学和运动学的桥梁活动与探究课题:牛顿运动定律的适用条件.牛顿运动定律虽然是一个伟大的定律,但它也有自己适用的条件.通过对其适用条件的了解,使学生进一步完整地掌握这个规律,并且为相对论的提出打好基础.习题详解1.解答:如图所示,用作图法求出物体所受的合力F =87 Na =F m =872m/s 2=43.5 m/s 2 v =at =43.5×3 m/s=131 m/sx =12at 2=12×43.5×32 m =196 m. 2.解答:电车的加速度为:a =v -v 0t =0-1510m/s 2=-1.5 m/s 2. 电车所受阻力为:F =ma =-6.0×103 N ,负号表示与初速度方向相反.3.解答:人在气囊上下滑的加速度为:a =mg sin θ-F m =g sin θ-F m =(10×3.24.0-24060) m/s 2=4.0 m/s 2 滑至底端时的速度为:v =2ax =2×4.0×4.0 m/s =5.7 m/s.4.解答:卡车急刹车时的加速度大小为:a =F m =μmg m=μg =7 m/s 2 根据运动学公式:v 0=2ax =2×7×7.6 m/s =10.3 m/s≈37.1 km/h>30 km/h 所以,该车超速.设计点评动力学的两类基本问题在高中阶段的地位相当重要,对于培养学生的分析、判断、综合能力有很大的帮助.对于方法的总结,遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的人们认识事物的基本发展思路.过程清晰,层次分明,有助于学生理解和掌握.备课资料一、牛顿运动定律的适用范围17世纪以来,以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展,在科学研究和生产技术上得到了极其广泛的应用,取得了巨大的成就.这一切不仅证明了牛顿运动定律的正确性,甚至使有些科学家认为经典力学已经达到十分完善的地步,一切自然现象都可以由力学来加以说明,过分地夸大了经典力学的作用.但是,实践表明,牛顿运动定律和所有的物理定律一样,只具有相对的真理性.1905年,著名的美籍德国物理学家爱因斯坦(1879—1955)提出了研究匀速相对运动体系的狭义相对论,引起了物理学的一场巨大革命.他指出,经典力学中的绝对时空观并不是直接从观察和实验中得出的.实际上,时间、空间和观察者是相对的.根据相对论原理,物体的质量也不是恒定不变的,而是随着物体运动状态的变化而变化.1916年爱因斯坦又发表了研究加速相对运动的广义相对论.运用这些理论所得出的结论和实验观察基本一致.这表明:对于接近光速的高速运动的问题,经典力学已不再适用,必须由相对论力学来研究.经典力学可以看做是相对论力学在运动速度远小于光速时的特例.从20世纪初以来,原子物理学发展很快,发现许多新的物理现象(如光子、电子、质子等微观粒子的波粒二象性)无法用经典力学来说明.后来,在普朗克(1858—1947)、海森堡(1901—1976)、薛定谔(1887—1961)、狄拉克(1902—1984)等物理学家的努力下创立了量子力学,解决了经典力学无法解决的问题.因此经典力学可以看做是量子力学在宏观现象中的极限情况.总之,“宏观”“低速”是牛顿运动定律的适用范围.二、用整体法与局部法巧解动力学问题在实际问题中,还常常碰到几个物体连在一起,在外力作用下的共同运动,称为连接体的运动.在分析和求解物理连接体问题时,首先遇到的关键之一,就是研究对象的选取问题.其方法有两种:一是隔离法,二是整体法.所谓隔离(体)法就是将所研究的对象——包括物体、状态和某些过程,从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法.所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法.以系统为研究对象,运用牛顿第二定律求解动力学问题能回避系统内的相互作用力,使解题过程简单明了.隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.例1 用力F 推M ,使M 和m 两物体一起在光滑水平面上前进时,求两物体间的相互作用力.解析:如图所示,对整体应用牛顿第二定律有F =(M +m )a隔离m ,m 受外力的合力为M 对m 的推力N ,由牛顿第二定律N =ma ,解得:N =m M +m F . 答案:mM +m F 例2 如图所示,质量为M 的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球.开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的12,即a =12g .则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?解析:解法一:(隔离法)木箱与小球没有共同加速度,用隔离法解决如下.取小球m 为研究对象,受重力mg 、摩擦力F f ,如图,据牛顿第二定律得:mg -F f =ma ①取木箱M 为研究对象,受重力Mg 、地面支持力F N 及小球给予的摩擦力F f ′,如图. 据物体平衡条件得:F N -F f ′-Mg =0②且F f =F f ′③由①②③式得F N =2M +m 2g 由牛顿第三定律知,木箱对地面的压力大小为F N ′=F N =2M +m 2g . 解法二:(整体法)对于“一动一静”连接体,也可选取整体为研究对象,依据牛顿第二定律列式: (mg +Mg )-F N =ma +M ×0故木箱所受支持力:F N =2M +m 2g . 由牛顿第三定律知:木箱对地面压力F N ′=F N =2M +m 2g . 答案:2M +m 2g 例3 一个质量为0.2 kg 的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦.当斜面以10 m/s 2的加速度向右做加速运动时,求绳的拉力及斜面对小球的弹力.解析:当加速度a 较小时,小球与斜面体一起运动,此时小球受重力、绳的拉力和斜面的支持力作用,绳平行于斜面.当加速度a 足够大时,小球将“飞离”斜面,此时小球受重力和绳的拉力作用,绳与水平方向的夹角未知,题目中要求a =10 m/s 2时绳的拉力及斜面的支持力,必须先求出小球离开斜面的临界加速度a 0.(此时,小球所受斜面支持力恰好为零)由mg cot θ=ma 0,所以a 0=g cot θ=7.5 m/s 2因为a =10 m/s 2>a 0,所以小球离开斜面,N =0,小球受力情况如图,则T cos α=mg ,所以T =(ma )2+(mg )2=2.83 N ,N =0.答案:2.83 N 0例4 如图所示,三个物体的质量分别为m 1、m 2、M ,斜面的倾角为α,绳的质量不计,所有接触面光滑.当m 1沿斜面下滑时,要求斜面体静止,则对斜面体应施加多大的水平力F?解析:对m 1、m 2构成的系统由牛顿第二定律知:m 1g sin α-m 2g =(m 1+m 2)a ①对m 1、m 2和M 构成的整个系统就水平方向而言,若施力使斜面体静止,只有m 1具有水平方向向右的加速度分量a 1,且有a 1=a cos α②所以,对斜面体必须施加水平向右的推力F ,如图,则对整个系统在水平方向上由牛顿第二定律知:F =m 1a 1③解①②③得:F =m 1g (m 1sin α-m 2)cos αm 1+m 2. 答案:m 1g (m 1sin α-m 2)cos αm 1+m 2这种以系统为研究对象的解题方法,只研究了系统在水平方向上的动力学行为即达目的,既回避了物体运动的多维性和相互作用的复杂性,又体现了牛顿第二定律在某一方向上的独立性.。
高中物理牛顿定律讲课教案
一、教学目标:
1. 知识目标:掌握牛顿三大定律的内容和应用。
2. 能力目标:能够用牛顿定律解决实际问题。
3. 情感目标:激发学生对物理的兴趣,培养学生的科学精神和思维能力。
二、教学重点与难点:
1. 牛顿第一定律的理解和应用。
2. 牛顿第二定律的理解和应用。
3. 牛顿第三定律的理解和应用。
三、教学过程:
1. 导入新知识(10分钟):通过一个实例引入牛顿定律的概念,让学生了解牛顿定律的重要性。
2. 学习新知识(30分钟):
a. 牛顿第一定律的讲解和实例分析。
b. 牛顿第二定律的讲解和实例分析。
c. 牛顿第三定律的讲解和实例分析。
3. 拓展延伸(10分钟):让学生自主探究牛顿定律在其他领域的应用,并与现实生活中的例子联系起来。
4. 练习应用(20分钟):设计一些实际问题让学生运用牛顿定律解决,培养学生的应用能力。
5. 课堂总结(5分钟):对牛顿定律的重点内容进行回顾总结,巩固学生的知识点。
四、教学手段:
1. 课件展示。
2. 实物模型展示。
3. 分组讨论。
4. 小组合作。
五、教学评价:
1. 学生能够准确理解和运用牛顿定律的基本概念。
2. 学生能够熟练运用牛顿定律解决实际问题。
3. 学生的课堂表现和参与度。
牛顿第一定律教学设计(通用8篇)牛顿第肯定律教学设计篇1新课标明确提出“提倡探究性学习”,“在教学中,老师应当让学生亲历思索和探究的过程,领悟科学探究的方法。
”自主探究教学是一种课堂教学模式,在课堂上要求老师充分发挥学生的主体作用,形成师生之间、学生之间的多向反馈结构,在老师的启发下,学生主动主动地解决问题。
自主探究教学通过激发学生的内驱力,调动学生的主动性和主动性,把学习变成学生内在的需求,从根本上促进学生认知、实力、特性的发展,乃至完备人格的形成。
但在实际的教学过程中,如何让学生的主体性、主动性、创建性得到充分发挥,如何让自主教学探究模式很好的得到实施,是教学过程设计的难点。
在教学过程的设计时笔者认为应把握以下三个原则:1.学生已知的内容可以通过自主探究方式让学生独自完成教学要求;2.学生未知的但经老师启发引导后能理解的也可通过自主探究让学生独自完成教学要求;3.学生未知的经老师提示后理解也困难的才是须要通过老师主导来完成的。
自主探究性教学模式,就是要让学生成为教学活动的主人,成为学习和发展的主人。
自主探究教学模式的实施关键在于老师设计教学过程时要充分了解哪些是学生已知的学问点,哪些是未知的学问点,哪些是能启发后驾驭的,哪些是学生自己无法理解的,然后找寻探究点→再针对性地设计问题→设计详细探究过程。
下面以《牛顿第肯定律》的教学为例来看自主探究教学模式的详细应用。
一、教材分析这节教材首先对人类相识“运动和力”的关系作了历史的回顾,介绍了四位科学家探讨运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。
然后讲解并描述牛顿第肯定律的内容和物体惯性的概念。
这是初、中学学问相连接的一节课程。
学生已经了解了牛顿第肯定律的基本内容,所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的缘由还是变更运动的缘由”这一问题相识的发展历史为线索,以科学思想、科学方法教化与思维实力培育为主要目标。
教学的侧重点应放在理解人类相识“运动和力”的关系探讨、思索、推理过程,学习科学探讨中常用的志向试验方法。
第一节牛顿运动第一定律教案优秀8篇牛顿第一定律篇一教学目标知识目标:知道,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
能力目标:1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).情感目标:1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.教学建议教材分析教材首先通过回忆思考的形式提出问题:如果物体不受力,将会怎样?通过小车在不同表面运动的演示实验,使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系,为讲解伽利略的推理作准备。
然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论,再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充,牛顿最后总结得出的。
通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的,正如牛顿所说:“如果说我所看的更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故”。
最后指出不是实验定律,而是用科学推理的方法概括出来的,定律是否正确要通过实践来检验。
给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。
教法建议1.学生学习的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。
如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。
为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。
其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。
再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。
在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。
从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
牛顿运动定律的应用教案
教学目标:
1.掌握牛顿运动定律的基本内容和应用方法。
2.理解物体运动状态改变的原因,培养学生分析和解决问题的能力。
3.培养学生的创新精神和科学探究精神。
教学内容:
1.牛顿第一定律及其应用。
2.牛顿第二定律及其应用。
3.牛顿第三定律及其应用。
教学重点:
1.牛顿第一定律及其应用。
2.牛顿第二定律及其应用。
教学难点:
1.牛顿第二定律的应用。
2.复杂情况下牛顿运动定律的应用。
教学方法:
1.讲解法:对牛顿运动定律的内容和应用方法进行讲解。
2.案例分析法:通过典型案例的分析,让学生掌握牛顿运动定律的应用方
法。
3.实验法:通过实验验证牛顿运动定律,培养学生的实验能力和观察能力。
教具和多媒体资源:
1.黑板和粉笔。
2.投影仪和PPT。
3.实验器材(小车、重物、弹簧测力计、滑轮等)。
教学过程:
1.导入新课:通过复习牛顿运动定律的基本内容,引出本节课的主题。
2.讲解内容:分别讲解牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律及其应
用方法。
3.案例分析:通过典型案例的分析,让学生掌握牛顿运动定律的应用方法。
4.实验验证:通过实验验证牛顿运动定律,培养学生的实验能力和观察能
力。
5.课堂讨论:让学生分组讨论,分享学习心得和解题经验。
6.小结与布置作业:对本节课的内容进行总结,布置相关练习题,巩固所学
知识。
7.反思与提升:根据学生反馈情况,反思教学过程,不断提升教学质量。
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案最新4篇牛顿第一定律教案篇一牛顿运动第一定律教学目标:一、知识目标1、理解牛顿第一定律和惯性的概念。
2、知道牛顿第一定律的建立过程。
3、正确理解力和物体运动的关系。
二、能力目标培养学生的观察能力、思维能力及应用定律解决实际问题的能力。
三、德育目标使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法。
教学重点牛顿第一运动定律、惯性教学难点:对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解教学方法:实验法、阅读法、归纳法【教学要点分析】1.本节教材重点是围绕力是维持物体运动的原因还是改变物体运动状态的原因的议题的辨论。
人类认识这个问题,经历了漫长的过程;学生正确认识这个问题,同样也要克服日常经验所带来的错误认识。
若一开始就讲方法,介绍历史回顾,指出亚里士多德错误,虽节省时间,但对消除学生由直觉产生的类似错误不利。
所以,教学一开始应先安排两个实例,让学生讨论,让学生充分思考,有足够时间去澄清错误认识,切实理解牛顿第一定律内容。
2.学习伽利略理想实验时,宜采用思维点拨方法引导学生阅读课本,这样更有利于培养学生独立思考的能力和习惯。
3.惯性是重要概念,想通过一节课的教学,让学生正确理解是困难的。
应该在今后教学中,结合相关材料,有针对性地一一纠正。
教学用具:多媒体小平台、气垫导轨滑块课时安排:1课时教学步骤:一、导入新课《实例讨论引入》下边请同学们阅读课文有关内容,观察并回答下列问题。
:㈠用手推小车,小车前进;停止用力,小车就停止。
(教师一边演示,也引导学生讨论问题,焦点—力是维持物体运动的原因还是改变物体运动状态的原因。
)通过例1讨论应该使学生明确:小车原先静止,手推小车施了推力,迫使小车改变了静止状态开始运动,手离开了小车,推力撤去,但小车在摩擦阻力作用下,速度逐渐减小,最终停止,是力使物体运动状态改变了。
㈡让足球在兰球场上、足球草地上以同样初速前进,在哪种场地上滚得更远?为什么?如果地面绝对光滑,足球又当怎样?通过例2讨论应该使学生明确:摩擦阻力越小,足球滚得越远,滚的时间越长。
用牛顿定律解决问题(-)
教学目标:
知识与技能
1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题.
2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法.
3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析.
4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.
5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.
过程与方法
1.通过实例感受研究力和运动关系的重要性.
2.通过收集展示资料,了解牛顿定律对社会进步的价值.
3.培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力.
4.帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力.
5.帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力.
6.让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用.
情感态度与价值观
1.初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响.
2.初步建立应用科学知识的意识.
3.培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力.
教学重点、难点:
教学重点
1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况.
2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况.
教学难点
1.物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用.
2.正交分解法.
教学方法:
探究、讲授、讨论、练习
教学手段:
教具准备
多媒体教学设备.
课时安排:
新授课(2课时)
教学过程:
[新课导入]
利用多媒体投影播放汽车的运动,行星围绕太阳运转,“神舟”五号飞船的发射升空及准确定点回收情景、导弹击中目标的实况录像资料.
学生观看录像,进入情景
师:我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨、卫星的着地点,他们靠的是什么?
生:牛顿运动定律中力和运动的关系.
师:利用我们已有的知识是否也能研究这一类问题?
生:不能,因为这样一类问题太复杂了,应该是科学家的工作.
师:一切复杂的问题都是由简单的问题组成的,现在我们还不能研究如此复杂的运动,但是我们现在研究问题的方法将会对以后的工作有很大的帮助.我们现在就从类似的较为简单的问题人手,看一下这一类问题的研究方法.
[新课教学]
一、从受力情况分析运动情况
师:大家看下面一个例题.
多媒体投影展示例题,学生分析讨论,尝试解决
例题:一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力是4.2 N.求物体在4s末的速度和4s内的位移.师:本题研究对象是谁?
生:本题的研究对象是在水平面上运动的物体.
师:它共受几个力的作用?
生:它一共受到四个力的作用,分别是物体的重力,方向竖直向下;地面对它的支持力,方向垂直地面向上,这两个力的合力为零;水平向右的拉力和水平向左的摩擦力.师:物体所受的合力沿什么方向?大小是多少?
生:物体所受的合力沿物体的运动方向即向右,大小等于F-f=6.4N-4.2N=2.2 N.
师:本题要求计算位移和速度,而我们只会解决匀变速运动问题.这个物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么?
生:这个物体的运动是匀加速运动,根据是物体所受的合力保持不变.
师:经分析发现该题属于已知受力求运动呢,还是已知运动求受力呢?
生:是已知受力情况求物体的运动情况.
师:通过同学们的分析,在分析的基础上,画出受力分析图,并完整列出解答过程.多媒体显示学生的受力分析图(如图4—6—1)
师:受力分析的图示对研究这一类问题很有帮助,特别是对一些复
作业:
板书设计: 教学后记:。