第五节 牛顿运动定律
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《牛顿运动定律及其应用》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识目标:学生能够理解牛顿运动定律的概念,掌握惯性原理,并能运用定律解释生活中的力学现象。
2. 能力目标:学生能够通过实验操作,提高观察、分析和解决问题的能力。
3. 情感目标:培养学生的科学态度和探索精神,激发对物理学的兴趣。
二、教学重难点1. 教学重点:牛顿第一定律、惯性原理的理解和应用。
2. 教学难点:牛顿第二定律公式的理解和运用,以及复杂物理情境中的应用。
三、教学准备1. 教具准备:实验器材、PPT课件、实物展示台。
2. 教学内容准备:设计一系列实验和问题情境,帮助学生理解牛顿运动定律。
3. 学生作业准备:预习相关内容,收集生活中与力学相关的现象。
四、教学过程:1. 引入新课:首先,通过一些生活中的实例,引导学生认识到力是改变物体运动状态的原因,进而引出牛顿运动定律的内容。
这些实例可以包括汽车加速、刹车,电梯上升和下降,抛掷物体等。
2. 讲授新课:a. 牛顿第一定律:通过演示实验,让学生观察和分析物体在没有受到外力作用时是如何保持原有运动状态的,进而引出牛顿第一定律的内容,即物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
b. 牛顿第二定律:首先介绍加速度的概念,以及力和加速度之间的关系,再通过一些具体的实验和实例,让学生理解质量是衡量物体惯性大小的物理量,以及力和质量共同决定了物体的加速度大小。
c. 应用举例:举例说明牛顿运动定律在生产和生活中的应用,如传送带、汽车的刹车装置、飞机起飞时的加速等。
3. 学生实验:进行简单的实验操作,让学生亲自感受力和运动的关系,加深对牛顿运动定律的理解。
比如可以用弹簧秤拉小车,观察小车在不同力作用下的运动情况。
4. 讨论与思考:让学生思考一些有深度的物理问题,如力是物体运动的原因还是状态改变的原因,以及高速运动的物体是否有惯性等等。
鼓励学生积极参与讨论,提出自己的观点和想法。
5. 课堂小结:教师对本节课的内容进行总结,强调重点和难点,帮助学生梳理知识体系。
高一物理牛顿运动定律知识点1第一节伽利略理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验(见P76、77,以及单摆实验)牛顿第一定律1.牛顿第一定律(惯性定律):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。
物体的运动并不需要力来维持。
2.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
3.惯性是物体的固有属性,与物体受力、运动状态无关,质量是物体惯性大小的唯一量度。
4.物体不受力时,惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态;受外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。
第二、三节影响加速度的因素/探究物体运动与受力的关系加速度与物体所受合力、物体质量的关系(实验设计见B书P93)高一物理牛顿运动定律知识点2第四节牛顿第二定律牛顿第二定律1.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受合外力成正比,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.a=k F/m(k=1)→F=ma3.k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。
国际单位制中k=1。
4.当物体从某种特征到另一种特征时,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。
5.极限分析法(预测和处理临界问题):通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端,从而把临界现象暴露出来。
6.牛顿第二定律特性:1)矢量性:加速度与合外力任意时刻方向相同2)瞬时性:加速度与合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。
3)相对性:a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4)独立性:力的独立作用原理:不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此不受对方影响。
5)同体性:研究对象的统一性。
高一物理牛顿运动定律知识点3第五节牛顿第二定律的应用解题思路:物体的受力情况?牛顿第二定律?a?运动学公式?物体的运动情况第六节超重与失重超重和失重1.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象(视重>物重),物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况称为失重现象(物重高一物理牛顿运动定律知识点4牛顿第三定律1.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。
【课题】教科版《物理1》第三章牛顿运动定律第五节牛顿运动定律的应用------------汽车安全运行【设计思想】本节内容取自于《普高课程标准实验教科书物理必修1》08版,但在09版必修1中,本节教材被删除了。
但作为牛顿运动定律的应用是很好的素材,兼顾对牛顿运动定律的复习和定律内容与实际应用的结合,因此占有很重要的位置,对这章的学习是一种深化。
选择这节课想达到以下三个目的:1.学会应用牛顿运动定律解决两类动力学基本问题,并学会这两类基本问题的处理方法和基本步骤;2.学会应用物理知识解决实际问题的方法和思路,学会合理近似、理想化处理实际问题,体会物理来源于生活而服务于生活;3.在物理教学中渗透德育教育:珍爱生命,遵守交通法规,安全出行,人人有责;本节教学内容的基本特点:从汽车行驶的生活情景中提炼出做匀减速运动的物理模型,充分应用牛顿运动定律,寻找力和运动之间的关系,围绕动力学两类基本问题:已知运动求受力,已知受力求运动,设计了5个问题,学会应用牛顿运动定律解决两类动力学基本问题,并学会这两类基本问题的处理方法和基本步骤。
通过对问题的分析,学会合理近似、理想化处理实际问题,体会物理来源于生活而服务于生活,同时,引入汽车安全运行设施的一些知识,培养学生的安全意识。
根据教学的总体目标,根据学生的情况和教学资源,本节课主要采取的教学方式:以学生为主体,老师为主导的引导加探究教学;教学过程中的关键环节的处理方法:在应用规律寻找物理量之间关系的时候,渗透控制变量法和理想化处理问题的方法,帮助学生获得直观感受;归纳出汽车安全行驶的要素。
【《课标》研读】知识性行为动词2个;技能性行为动词1个;体验性行为动词2个。
由此不难看出,新课程在重视知识的同时,更加强调学生的体验过程。
【教学目标】(一)知识与技能1.了解什么是汽车安全运行距离,并会利用匀变速直线运动规律求解汽车安全运行距离,深化对牛顿运动定律的理解和认识。
2.会利用匀变速直线运动规律结合牛顿运动定律求解交通事故中的受力问题。
第四章《牛顿运动定律》第五节牛顿第三定律练习题1.对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是()A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡解析:根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定选项A、B、C错误,选项D正确。
答案:D2.下列说法中正确的是()A.甲物体受乙物体的作用,则乙物体一定同时受到甲物体的作用B.甲物体受乙物体的作用一定是作用力,而乙物体对甲物体的作用一定是反作用力C.若把甲、乙两物体看成质点,则甲、乙两物体间的作用力和反作用力一定在甲、乙两物体的连线上D.甲物体受乙物体的作用力竖直向上,则乙物体对甲物体的作用力也是一定竖直向上解析:根据牛顿第三定律知,作用力和反作用力是两个物体相互作用而产生的。
如果把其中一个叫做作用力,另一个就是反作用力,作用力与反作用力的命名是任意的,作用力与反作用力作用在同一直线上,方向相反,根据以上叙述可判定选项A、C正确,选项B、D错误。
答案:AC3.在光滑水平面上放一测力计,甲、乙分别用100 N的两个力沿水平方向拉测力计的两端,则测力计的读数应为()A.0B.100 NC.200 ND.400 N解析:根据作用力与反作用力的关系,可知弹簧的弹力也为100 N,故测力计读数为100 N。
答案:B4.对于静止在斜面上的物体,以下说法中正确的是…()A.斜面对物体的弹力与物体的重力是一对平衡力B.物体对斜面的压力和斜面对物体的弹力是作用力与反作用力C.物体对斜面的压力和斜面对物体的弹力是平衡力D.以上说法都不正确解析:判断两个力是作用力与反作用力还是平衡力关系的依据,首先要看两力的作用对象是一个物体还是两个物体;其次看两力的大小、方向关系,斜面上静止的物体,受重力、斜面对物体的弹力和摩擦力三力而处于平衡状态,斜面对物体的弹力和物体的重力不在同一直线上,故两力不是一对平衡力,选项A错,选项B对。
《牛顿运动定律及其应用》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解牛顿运动定律的基本观点和规律。
2. 能够运用牛顿运动定律诠释和解决生活中的力学问题。
3. 培养运用物理知识解决实际问题的能力和科学思维方法。
二、教学重难点1. 教学重点:理解牛顿第一定律和第二定律的基本观点和规律,能够运用其诠释和解决简单的力学问题。
2. 教学难点:理解力和运动的干系,学会运用物理知识解决复杂的实际问题。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包括图片、案例、动画等,以形象展示牛顿运动定律的应用。
2. 准备实验器械,进行实验以帮助学生理解力和运动的干系。
3. 准备与牛顿运动定律应用相关的实际问题,供学生讨论和解决。
4. 提醒学生课前预习,准备平时生活中遇到的力学问题。
四、教学过程:(一)引入新课1. 回顾上节课内容,引入运动和力的观点。
2. 提出问题:物体为什么会发生运动?运动的物体如何才能保持静止或匀速运动?3. 引导学生思考,并引出牛顿运动定律的内容和意义。
(二)新课教学1. 讲解牛顿第一定律的内容和意义,让学生了解惯性观点和物体运动状态改变的原因。
2. 介绍牛顿第二定律的内容和意义,让学生了解加速度与力和质量的干系。
3. 通过实验演示,让学生观察和分析加速度、力和质量对物体运动状态的影响。
4. 引导学生思考,讨论和总结应用牛顿运动定律解决实际问题的思路和方法。
(三)教室互动1. 提问学生关于运动和力的相关问题,引导学生思考和回答。
2. 组织小组讨论,让学生讨论实际生活中的力学问题,并尝试用牛顿运动定律进行诠释。
3. 鼓励学生对教室内容提出疑问和建议,以便更好地改进教学。
(四)教室小结1. 总结本节课的主要内容和知识点。
2. 强调牛顿运动定律在实际生活中的应用和意义。
3. 鼓励学生将所学知识应用到实际生活中,提高自己的物理素养。
(五)安置作业1. 要求学生预习下一节内容,并思考如何用牛顿运动定律诠释生活中的力学问题。
人教版高一物理第四章知识点总结第五节牛顿第三定律:1内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小正负,方向相反,作用在一条直线上时.2理解:①作用力离心力和反作用力的同时性.它们是同时产生,同时变化,同时消失,不是静电力先有作用力后有反作用力.②作用力和作用力的性质相同.即作用力性和反作用力是属同种性质的力.③作用力和反作用力的敏感度相互依赖性:它们是相互依存,互以对方作为自己存在的前提.④作用力和反作用力的不可相对运动叠加性.作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两力的作用效果不能相互抵消.3、牛顿运动定律的适用范围:对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动),牛顿运动定律是成立的,但对于物体的高速女权(运动速度接近光速)和微观粒子的文学运动,牛顿运动定律就不适用了,要用相对论观点、量子力学理论处理.4、易错现象:(1)错误地普遍认为惯性与物体的速度有关,加速度越大惯性越大,速度越小惯性越小;另外一种错误是认为惯性和力是同一个概念。
(2)不能正确地运用力和运动的关系分析物体的运动过程速度和加速度等参量的变化。
(3)不能把物体运动的加速度与其受到的合外力的瞬时对应关系正确运用到轻绳、轻弹簧理想化和轻杆等理想化模型之上四、牛顿运动定律的应用(一)1、运用牛顿第二定律解题的卢戈韦(1)通过认真审题,确定研究对象.(2)采用隔离体法,正确受力分析.(3)建立坐标系,正交分解力.(4)根据牛顿第二牛顿列出方程.(5)统一单位,求出答案.2、解决连接体问题的基本方法是:(1)选取的研究对象.选取研究对象时可采取“先整体,后隔离”或“分别隔离”等方法.一般当各其余部分加速度大小、方向相同时,可当作整体研究,当各部份的加速度大小、方向不相同时,要分别隔离研究.(2)对选取的研究对象进行受力分析,依据牛顿第二定律列出方程式,求出答案.3、解决临界结构性问题问题的基本方式是:(1)要详细分析物理过程,境况根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变化,找到临界状态和临界条件.(2)在某些物理过程比较复杂的情况下,用极限分析的方法可以尽快临界状态和临界条件.易错现象:(1)加速系统中,有些同学错误地认为用拉力F反向拉物体与用一重力为F的物体拉该物体所产生的重力加速度是一样的。
人教版高中物理必修一第四章第五节牛顿第三定律本节课是第四章牛顿运动定律中的重要内容之一,也是高中力学和运动学联系的重点章节,教材首先从日常生活实际开始,同时教材将演示实验和探究实验有机结合,降低了学习难度的同时也提高了学生学习物理的兴趣,培养学生运用物理知识解决日常生活的问题的能力。
高一学生正处于形象思维向抽象思维转换的阶段,思维仍具有定向性,易接受形象的事物,而对相对抽象的概念的理论普感困难。
学习本节课之前已经学习了牛顿第一定律和牛顿第二定律的内容,而且在初中学习中也已经接触了有关作用力和反作用力的内容。
对解决力学和动力学的问题已有一定基础。
知识与技能1.理解牛顿第三定律的内容。
2.会设计实验探究作用力和反作用力的关系。
3.能利用牛顿第三定律解决简单的生活实际问题。
4.会区分一对相互作用力的一对平衡力的异同。
过程与方法1.通过探究作用力和反作用力的关系培养学生设计实验探究的能力。
2.通过师生间的合作交流,培养学生合作交流的能力。
3.学会利用已学知识解决日常生活实际问题的能力。
情感态度与价值观1.培养学生养成科学、严谨、有序的思维习惯。
2.培养学生自主思考,合作探究的科学探究习惯。
理解牛顿第三定律的内容并会运用牛顿第三定律解决日常生活问题利用牛顿第三定律解决日常生活的问题。
实验探究式和提问启发式相结合,指导学生自主思考,合作探究。
多媒体课件、弹簧测力计两个等[创设情境,导入新课](2分钟)教师活动:击掌小游戏——同学们,今天我们上的课需要同桌两个合作才能完成,因此我建议在上课前请大家分别跟自己的同学击下掌,相互鼓励,让我们一起完美完成这节课的旅途。
学生活动:伸出右手高兴地跟自己的同学击掌鼓励。
[合作交流,探究新知](30分钟)一、作用力和反作用力1.相互作用力教师活动:提问:1.同学们感受到你的朋友的鼓励了吗?2.我们已经学过力的相关知识了,力的三要素是什么?3.请分析下你刚才跟你的好朋友击掌时你们两个人的用的力的三要素。
一、牛顿第一定律1.历史上关于力和运动关系的两种不同认识(1)古希腊哲学家亚里斯多德根据人们的直觉经验提出:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停下来.认为力是维持物体运动所不可缺少的.(2)伽俐略通过实验指出,没有使物体改变速度的力,物体就会保持自己的速度不变.(3)伽俐略以实验为基础,经过抽象思维,把可靠的事实和严密的推理结合起来的科学方法,是物理研究的正确方向.2.牛顿第一定律的内容及其物理意义(1)定律的内容: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.(2)物理意义:定律反映了物体不受外力(合外力为零)作用时的运动规律,指出了力不是维持运动的原因,是迫使物体改变运动状态的原因,说明了一切物体都具有保持匀速直线运动或静止状态的性质,即惯性.牛顿第一定律即惯性定律.3.牛顿第一定律的应用应用牛顿第一定律,把握力与运动的关系:力是物体运动状态改变的原因,物体的运动不需要力来维持二、惯性1.惯性的概念及物理意义(1)物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性.(2)一切物体都具有惯性,物体不论在什么情况下—是否受力,运动状态如何,处于什么环境—总是具有惯性,惯性是物体固有的属性,是不能被克服的。
(3)惯性在解题中的应用:车转弯、刹车、加速,人的感觉是人的惯性的缘故。
2.惯性和质量的关系(1)惯性的大小:质量是物体惯性大小的量度(也称惯性质量),质量不同的物体运动状态改变的难易程度不同,亦即惯性大小不同。
同样的外力作用下,质量大的物体,运动状态难改变,惯性大;质量小的物体,运动状态容易改变,惯性小.质量是物体惯性大小的量度.(2)惯性只与质量有关,与其他无关(如温度、物态、位置、速度);惯性不是力,不能说物体受惯性。
第二节牛顿第二定律一、运动状态的改变1、运动状态改变的含义(1).一个物体的速度不变,就说物体的运动状态没有改变,而如果一个物体的速度改变了,就说物体的运动状态改变了.(2)速度是矢量,故无论是速度的大小改变,或速度的方向改变,或两者同时都改变,都说物体的运动状态改变了.(3)物体的运动状态改变了,也就是物体有了加速度.二、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容、表达式及其物理意义(1)牛顿第二定律的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,加速度的方向跟引起这个加速度的合外力的方向相同.(2)牛顿第二定律的表达式矢量式:标量式:F x=ma x F y=ma y(正交分解式)注意:F合为物所受(不是所施的)、外力(不是内力)、的合力(不是分力);F x是合外力在x轴上的分量,F y是合外力在y轴上的分量;a x是a在x轴上的分量,a y是a在y轴上的分量;(3)牛顿第二定律公式的物理意义公式给出了力与加速度的因果关系:什么样的力产生什么样的加速度.合外力恒定时,加速度恒定;合外力改变时,加速度也改变;合外力为零时,加速度为零.加速度与产生它的力大小成正比,方向恒一致.公式同时给出了加速度与质量的关系;在同样的外力下,质量大的物体加速度小,质量小的物体加速度大、力与质量是决定物体运动状态变化的外因与内因.2.牛顿第二定律的应用(1)应用牛顿第二定律解答问题有两类情况:①已知物体的受力情况,要求确定物体的运动状态;②已知物体的运动情况,要求确定物体的受力情况.(2)应用牛顿第二定律解题需要:①做好两项分析——受力分析与运动分析.②正确选取研究对象——灵活地运用整体法与局部隔离法.③运用数学。
《牛顿运动定律及其应用》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识与技能:理解牛顿运动定律的观点和意义,掌握其基本应用。
2. 过程与方法:通过实验探究,培养观察、分析和解决问题的能力。
3. 情感态度价值观:理解物理规律在生活中的应用,培养科学探索精神。
二、教学重难点1. 教学重点:牛顿第一定律、第二定律及其应用。
2. 教学难点:理解牛顿运动定律在实际问题中的应用,实验探究能力的培养。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、实验器械、多媒体课件等。
2. 搜集与牛顿运动定律相关的实际生活案例,以便在教学中举例说明。
3. 安排实验室或户外实验活动,以便学生亲自动手操作。
4. 提前与学生沟通,了解学生的学习情况和兴趣,以便更好地组织教学。
四、教学过程:1. 引入新课:通过一些平时生活中的实例,引导学生思考物体的运动规律,激发学生的兴趣和求知欲。
例如,为什么汽车启动时人会向后仰?为什么扔出的石头会向前运动?2. 基础知识教学:介绍牛顿运动定律的基本观点和规律,包括惯性、加速度、力等观点,以及牛顿第一定律、第二定律和第三定律。
通过举例和实验,帮助学生理解这些观点和规律。
3. 实验探究:设计一些简单的实验,让学生亲自动手操作,探究牛顿运动定律的应用。
例如,通过实验探究物体在重力作用下的加速度,以及物体受力作用时的加速度变化。
4. 小组讨论:组织学生分组讨论,让他们思考一些实际问题,如汽车刹车时为什么人会向前倾倒?为什么跳高时要进行助跑?通过讨论和交流,帮助学生更好地理解和应用牛顿运动定律。
5. 教室小结:回顾本节课的主要内容,帮助学生梳理知识要点,加深学生对牛顿运动定律的理解和应用。
6. 作业安置:为学生安置一些与牛顿运动定律相关的作业,包括一些简单的应用题和实践题,以稳固学生对知识的掌握和应用能力。
7. 拓展阅读:推荐一些与牛顿运动定律相关的书籍和资料,鼓励学生进一步学习和探索物理学的奥秘。
在教学方法上,可以采用多种方式,如讲解、演示、实验、讨论等,以激发学生的学习兴趣和积极性,提高教学效果。
10A 物理 第四章 牛顿运动定律 作业41第五节 牛顿运动定律的应用 瞬时问题和电梯班级________姓名________学号________日期________一、单项选择题(只有一个选项正确)1. A 、B 两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量之比m A ∶m B =5∶3,两球间连接一个轻弹簧(如图所示),如果突然剪断细线,则在剪断细线瞬间,A 球、B 球的加速度分别为(已知重力加速度为g )( )(A )g ,g(B )1.6g ,0(C )0.6g ,0(D )0,83g2. 有种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼,正好经历了这两个过程,则能正确反映该乘客在这两个过程中的受力示意图的是()3. 如图所示,A 、B 、C 三个小球的质量均为m ,A 、B 之间用一根没有弹性的轻绳连在一起,B 、C 之间用轻弹簧拴接,用细线悬挂在天花板上,整个系统静止,现将A 上面的细线剪断,使A 的上端失去拉力,则在剪断细线瞬间,A 、B 、C 的加速度的大小分别为( )(A )1.5g ,1.5g ,0 (B )g ,2g ,0 (C )g ,g ,g(D )g ,g ,04. 如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为M 的铁块;右端悬挂有两质量均为m 的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为2mg ,最初系统处于静止状态.某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为( )(A )g 41(B )g 31(C )g 32(D )gG NfGNf ʹG N fG N G NfG N f ʹ(A ) (B ) (C ) (D ) 加速 匀速 加速 匀速 加速 匀速 加速 匀速G fG NN v5. 如图所示,两根完全相同的弹簧下挂一质量为m 的小球,小球与地面间有细线相连,处于静止状态,细线竖直向下的拉力大小为2mg .若剪断细线,则在剪断细线的瞬间,小球的加速度( ) (A )a =g ,方向向上 (B )a =g ,方向向下 (C )a =2g ,方向向上(D )a =3g ,方向向上6. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。