必修1第四章第三节《牛顿第二定律》教案
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牛顿第二定律【教学设计】牛顿第二定律是动力学部分的核心内容,它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化率,即加速度与它所受外力的关系,以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系;况且此定律是联系运动学与力学的桥梁,它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻,所以本节课的教学对力学是至关重要的。
本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容,关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解,全面掌握牛顿第二定律,会应用牛顿第二定律解决有关问题。
【教学重点】牛顿第二定律应用【教学难点】牛顿第二定律的意义【课时安排】1课时【教学目标】一、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。
二、过程与方法1.以实验为基础,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。
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。
三、情感态度与价值观渗透物理学研究方法的教育,体验物理方法的魅力。
【教学过程】导入新课情景导入多媒体播放刘翔在国际比赛中的画面。
图4-3-1.图4-3-1边播放边介绍:短跑运动员在起跑时的好坏,对于取得好成绩十分关键,因此,发令枪响必须奋力蹬地,发挥自己的最大体能,以获得最大的加速度,在最短的时间内达到最大的运动速度。
我们学习了本节内容后就会知道,运动员是怎样获得最大加速度的。
复习导入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,并讨论上节课的实验过程和实验结果。
问题: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? 推进新课 一、牛顿第二定律为了培养学生自主学习的能力,让学生带着以下几个问题阅读课本75页的内容: 1.牛顿第二定律的内容是怎样表述的?2.它的比例式如何表示,式中各符号表示什么?3.式中各物理量的单位是什么,其中力的单位“牛顿”是怎样定义的? 学生用3—5分钟阅读结束后,让学生回答以上几个问题:明确:1.内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
第四章牛顿运动定律第四节牛顿第二定律一、教学目标1、知识与技能:1.理解牛顿第二定律的内容、知道表达式的确切含义.2.知道牛顿第二定律如何简化,如何确定K值。
3.初步学会应用牛顿第二定律进行计算。
2、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。
2.培养学生的概括能力、分析能力和判断推理能力.3、情感态度与价值观:1.渗透物理学研究方法的教育----实验、归纳、总结.2.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.二、教材分析本节课的地位和作用:(1)牛顿第二定律是动力学的核心规律,是高一教材的重点和中心内容,在高中物理力学部分占有很重要的地位,因而理解牛顿第二定律就显得特别关键。
本节内容是在前一节实验基础上得出加速度和力、质量三者间的关系,然后为解决比例系数而得出力的单位问题,而后再辅之于例题。
这样处理,知识点过渡自然。
一方面,为应用牛顿第二定律打下基础,另一方面体现了知识服务于生活的精神。
(2)与旧教材相比,把实验独立出来了,可以大大缓解本节课的压力;而例题中,加进了方法分析,突出体现了能力的培养。
2、本节课教学重点与难点:重点:牛顿第二定律的特点难点:(1)牛顿第二定律四性的理解及力、速度、速度变化、加速度间的关系(2)正交分解法的灵活应用。
教学思路与方法本节课教学思路:1、由学生回忆上节课的探究结论(F、m、a的关系)2、探究结论如何用数学表达式表示a ∝F/m ,F = kma3、探究最简单的表达式F=ma4、通过各种探究、理解牛顿第二定律5、探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法。
本节课的教学方法有:探究、讲授、讨论、练习。
教学建议在理解牛顿第二定律的确切含义时,要正确处理好学生的一个难点---力、速度、速度的变化量、加速度几者之间的关系;总结归纳出牛顿第二定律的四性(矢量性、瞬时性、因果性、同体性)。
牛顿运动定理的应用教学设计一、设计思想本节是必修1第4章的牛顿第二定律之后的一节应用型习题课,应该充分体现出对牛顿第二定律的应用价值。
学生在掌握牛顿第二定律前提下,结合匀变速直线运动知识,进一步提高学生解题能力,同时突出物理知识在汽车行驶安全中的应用,对学生进行行车行驶中的安全教育。
这节课将设计4个讨论题,要学生研究为什么要保持车距?为什么不要酒后开车?为什么不要超速等问题,结合匀速直线运动和匀变速直线运动规律和牛顿第二定律分析均可得到合理解释。
教学过程中不单应用匀变速直线运动的规律分析问题,解决问题。
更重要的对学生进行了安全教育,形成正确的价值观,人生观。
二、教学目标1. 知识和技能能利用牛顿第二定律解决问题,并通过题目反馈到汽车安全行驶中2. 过程与方法在探究问题的过程中,要培养学生良好的分析问题、处理问题的习惯:3. 情感态度与价值观培养学生尊重实际的态度,树立辨证唯物主义观点,培养学生树立牢固的安全意识,关爱生命。
4.德育目标培养学生严谨认真、实事求是的实验品质,关爱生命。
文明行车三、重点和难点1. 重点:培养学生应用匀变速直线运动规律分析问题、解决问题的能力2. 难点:汽车安全行驶常识。
四、教学过程1. 导入新课学生观看汽车行驶视频,初步了解不安全因素。
老师:同学们刚才观看视频之后?有何感想?学生:惊心动魄,车祸,……..教师:为什么会出现这么惨厉的车祸?学生:超速,酒驾,疲劳驾驶,超载…….老师:你能应用学习过的方法来解释这些因素造成了悲剧的发生吗?好今天我们和大家一起讨论这些问题2. 新课内容讨论一:质量为8⨯103千克的汽车,在水平的公路上沿直线行驶,汽车的牵引力为1.45⨯104N,所受阻力为2.5⨯103N.求:汽车前进时的加速度?学生讨论:首先讨论好的学生上黑板展示,点评。
思考:如果汽车的质量增加,加速度会怎样?讨论二:质量为8⨯103千克的汽车,以 10m/s的速度在水平的公路上沿直线行驶,关闭发动机,在2.0 ⨯103N的制动力下滑行,求:汽车前进时的加速度和滑行的距离?学生讨论:首先讨论好的学生上黑板展示,点评。
第一物理第三节牛顿第二定律教案教学要求: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。
主要内容:牛顿第二定律1、内容: .2、公式: .牛顿第二定律反映了加速度与力的关系1、因果关系:公式F=ma表明,只要物体所受合力不为零,物体就产生加速度,即力是产生加速度的 .2、矢量关系:加速度与合力的方向 .3、瞬时对应关系:表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即产生、变化、消失。
4、独立对应关系:当物体受到几个力的作用时,各力独立的产生与力对应的加速度。
但物体实际表现出来的加速度使物体各力产生的加速度的结果。
力的单位1、力的国际单位是,根据定义的。
2、当物体的质量为m=1kg,在某力的作用下获得的加速度为a=1m/s,由牛顿第二定律可得,F=ma=,我们就把它定义为1牛顿。
课本例题讲解随堂练习1.关于牛顿第二定律的下列说法中,正确的是()A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定,与物体的速度大小无关B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方向无关C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D.一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,其速度也一定立即变为零2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是( )A.物体同时获得速度和加速度B.物体立即获得加速度,但速度仍为零C.物体立即获得速度,但加速度仍为零D.物体的速度和加速度都仍为零3.某静止物体受一对平衡力作用处于静止状态,现将其中一个力的方向不变,大小逐渐减小到零后,又逐渐恢复到原来的大小,而另一个力一直保持不变,在此过程中,该物体的速度变化情况是()A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大4.上题中,物体加速度变化情况是:( )A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大5.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6.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是( )A.在任何情况下k都等于1B.因为k=1,所以k可有可无C.k 的数值由质量、加速度和力的大小决定D.k 的数值由质量、加速度和力的单位决定7.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,可是当我们用一个力推桌子没有推动的原因是 ( )A .牛顿第二定律不适用于静止的物体B .桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到C .推力小于摩擦力,加速度是负值D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以仍保持静止8.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3 m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1 m/s2,若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度大小为 ( )A.1 m/s2B.2 m/s 2C.3 m/s2D.4 m/s 29.质量为m的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F作用于物体上,物体产生的加速度为a;若作用在物体上的水平拉力变为 2 F,则物体产生的加速度( )A.小于a B.等于aC.在a和2a之间D.大于2a10.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,做匀速行驶,洒水时它的运动将是( )A.做变加速运动B.做初速度不为零的匀加速直线运动C.做匀减速运动D.继续保持匀速直线运动11.如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始,到弹簧压缩到最大限度的过程中,小球的速度和加速度如何变化?第11题图12.如图所示,一物块刚好能沿倾角为θ第12题图[参考答案]3. 牛顿第二定律1. AB2. B3. A4. C5. C D6. D7. D8. BCD9. D 10. A 11. 速度先增大后减小;加速度先减小后增大. 12. θa2g=sin。
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高中物理牛顿第二定律教案篇1【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。
基于核心素养下的《牛顿第二定律》的教学设计教学目标:1、掌握牛顿第二定律的内容和公式的现实含义2、知道牛顿于加速度的关系3、在生活中,懂得牛二分析一些生活常识学习重点:1、掌握牛顿定律的相关计算2、理解牛顿第二定律的分析思维学习难点:在计算相关的计算是,对不同的物体进行不同的受力分析而分析出其运动状态。
新课导入:上一节课我们进行了《实验:探究加速度与力、质量的关系》(该节课是牛顿第二定律的上一节课)的相关课程,现在我们可以知道a (加速度)和m(质量)成反比。
也知道a和F(力)成正比。
那么我们可以到这条式子F=Kma (k为一常数,使得m、a、F 在一定单位下成立)。
那么条式子背后到底有什么奥秘呢?让我们进入到这一节课的学习。
教学基本内容:由第一章的牛一定律知道,力是改变物体运动状态的原因。
那么物体改变运动改变原有运动转态最直观的就是加速度不为零。
由上一节实验课我们知道的是,F=kma具体是:(控制变量法)对m不变:F增大a增大对F不变:m增大a减小那么可以推到得到F=Kma (k为一常数,使得m、a、F 在一定单位下成立)为了方便,可以让F 的单位为取N;m的单位取Kg ;a 的单位取m/s^2 从而得到K=1 而有了F=ma探究牛顿定律第二定律的一些规律:牛顿第二定律: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。
因果性:“=”反应的是一种因果关系,在物理中“=”左边是原因,右边是结果,所以可以知道,F 是产生a 的原因,而不是先有了a而有F.方向性:a 的方向和F 的方向是相同的(a矢量乘以m标量得到一个有个矢量F),所以知道F (合外力)就知道a 的方向,知道a 的方向就可以知道F 的方向。
顺时性:a 是有F 决定的,在F 改变瞬间a 也跟着改变.同样的a改变了,也就反应了F 的变化。
当不是F的变化是a决定的,而是a 反应了F 的变化。
相关考点:.独立性:把合外力分解成多个分力,那么每个方向的分力Fn 都有一个同方向的,相对独立的a a的合成与合外力F 总的方向上的a相同。
4.3 牛顿第二定律[教学目标]一、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联系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二、过程与方法1、以实验为基础,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2能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决三、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[教学重点]1、牛顿第二定律2、牛顿第二定律的应用[教学难点]牛顿第二定律的应用[课时安排]1课时[教学过程]引入师:牛顿第一定律告诉我们,力是改变物体运动状态的原因即产生加速度的原因,加速度同时又与物体的质量有关。
上一节课的探究实验我们已经看到,小车的加速度可能与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比。
大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以总结出一般性的规律:物体加速度的大小跟合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
这就是牛顿第二定律。
一、牛顿第二定律:定义:物体加速度的大小跟合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
比例式:mF a ∝或ma F ∝。
等式:kma F =其中k 是比例系数。
(公式中的F 是合外力,而ma 是作用效果,不要看成力,它们只是大小相等)力的单位K 是比例常数,那k 应该是多少呢?这里要指出的是,在17世纪,人类已经有了一些基本物理量的计量标准,但还没有规定多大的力为一个单位力,当然也没有力的单位牛顿。
科学家们在做与力有关的实验时并没有准确计算力的大小,利用的仅仅是简单的倍数关系。
比如当挂一个钩码时,质量为1kg 的小车产生大小为2m/s 2的加速度,当挂两个钩码时,此时小车受力是第一次的两倍,实验结果是小车产生大小为4m/s 2的加速度,由此可以得出物体的加速度与所受的合外力成正比(因为还没有规定一个单位的力是多大,所以你也无法知道一个钩码是几个单位的力。
4.3《牛顿第二定律》(1课时)
整体设计
【教学目标】:
㈠知识与技能:
⒈掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。
⒉理解公式中各物理量的意义及相互关系。
⒊知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
⒋会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。
㈡过程与方法:
⒈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。
⒉培养学生的概括能力和分析推理能力。
㈢情感态度与价值观:
⒈渗透物理学研究方法的教育。
⒉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。
⒊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。
【重点难点】:⒈定律的推导与理解;⒉应用牛顿第二定律求加速度。
【教学用具】:
教学过程
【自主学习】:
一.知识回顾:
在《探究加速度与力、质量的关系》实验中,可得出的结论是:
⒈在质量m一定时,加速度a与力F的关系是:_________________________________________;
⒉在力F一定时,加速度a与质量m的关系是:_________________________________________。
二.预习新知:
⒈牛顿第二定律的内容:____________________________________________________________ _________________________________________________________________________________。
⒉表达式:________________________________________________________________________。
⒊单位:__________________________________________________________________________。
⒋对牛顿第二定律的理解:
⑴因果性:_________是因,_________是果。
⑵独立性:物体所受每个力都可以产生一个加速度,合力产生的加速度等于每个分力产生的加速度的矢量和。
⑶瞬时性:加速度a与合力F同时产生、同时消失、同时变化。
⑷矢量性:加速度a总是与________的方向相同。
⑸同体性:加速度a、合力F、质量m都是属于同一个物体的。
【合作探究】:
[例题1]:如图(4.3-1)所示,光滑水平桌面上有一个物体,质量是2kg ,受到两个水平方向的F 1和F 2的作用,两个力的大小都是10N 。
试求当两个力的夹角θ为下列数值时物体的加速度大
小:⑴θ=900;⑵θ=1200。
[例题2]:如图(4.3-2)所示,一质量为m=4kg 的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩
擦因数为μ=0.5,g=10m/s 2。
若给物体施加一F=40N 的拉力作用,当F 的方向为下述三种情况
时,试求物体的加速度a :⑴F 水平向右;⑵F 与水平成370角斜向右上方;⑶F 与水平成37
0角斜向右下方。
[例题3]:如图(4.3-3)所示,斜面倾角为θ=370,一个物体恰好可沿斜面匀速下滑,g=10m/s 2。
试求:⑴物体与斜面间的动摩擦因数为μ=?⑵若让物体以一定的初速度沿斜面上滑,则物体的加速度a=?
图(4.3-2)
图(4.3-3) 图(4.3-1) 2 1
[例题4]:如图(4.3-4)所示,电梯与水平面夹角为300,人重mg ,电梯加速度向上运动,人对梯面压力为重力的65倍,则摩擦力f=?加速度为多少?
【展示交流】:
【达标检测】:
⒈如图(4.3-5)所示,一小球在一倾角为θ=370的光滑斜面上运动,g=10m/s 2。
试求下述两种情
况中小球的加速度a :⑴小球沿斜面向上运动;⑵小球沿斜面向下运动。
图(4.3-5)
⒉如图(4.3-6)所示,斜面倾角为θ=370,一个物体以一定的速度在斜面上运动,物体与斜面间
的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s 2。
试求下述两种情况中小球的加速度a :⑴物体沿斜面上滑;
⑵物体沿斜面下滑。
⒊一辆卡车空载时质量m 1=3.0×103kg ,最大载货量为m 2=2.0×103kg ,发动机产生同样大小的牵引力能使空车产生a 1=1.52m/s 2的加速度,则卡车满载时的加速度为多大?(设卡车运动中受到的阻力为车重的0.1倍)
图(4.3-6)。