牛顿第二定律教案十五篇。
今天编辑特别为大家准备了一篇关于“牛顿第二定律教案”的专题分析文章,希望能够给大家带来深入的了解。如果需要更多相关信息,请继续关注我们的官方网站。教案课件是教师们必备的教学工具,在上课时,老师会根据教案课件来进行具体实施。为了确保教学效果,我们需要静下心来细心撰写教案课件。
牛顿第二定律教案 篇1
信用工具和外汇
★新课标要求
(一)知识目标
1、知道经济往来结算中常用的信用工具:信用卡、支票、汇票
2、知道外汇和汇率的含义
3、理解各种信用工具的用途和使用范围
4、保持人民币币值稳定的意义
5、运用初步掌握的信用工具知识,联系实际谈谈信用工具在现代经济生活中的作用
(二)能力目标
1、通过演绎信用卡、支票、汇票等几种信用工具的使用,使学生感受现代经济生活中学会正确使用信用工具的好处,增强学生参与经济生活的能力。
(三)情感、态度与价值观目标
通过本框学习,使学生确立与市场经济相适应的商品货币观念,树立正确的金钱观
★ 教学重点
1、信用工具
2、外汇
★教学难点
1、外汇
2、汇率 ★教学方法
教师启发、引导,学生收集、整理有关资料,并组织学生亲自办张借记卡、灵通卡,用借记卡和灵通卡消费,体验信用消费;课上采取讨论等学生主体参与的课堂教学活动。
★ 教学过程
(一)[走进新课]
(用多媒体或音像资料展示下列实际生活中的真实场景:商场里人们选购了自己称心如意的商品后,将小推车推到收银台前,有的用现金进行结算,有的则将卡交给服务员,进行刷卡结算;在法国著名的香榭里大街,一群中国游客在用欧元买法国香水)师:在上面的场景中,从人们购物结算中你发现了什么?
生1:我发现人们在购物时,有的用现金结算,有的用信用卡结算。
生2:我发现在国内购物时,是用人民币进行结算的,在国外则是用所在国的货币进行结算的。
师:(小结且导入)是的,正如刚才大家所看到的情景一样,在现代生活的各种经济往来中,人们既可以用现金进行结算,又可进行转账结算。并且,随着信息技术的日益深入,“无纸贸易”已经成为21世纪的时代特色,人们越来越多地借助于信用工具和电子货币进行经济往来中的业务结算。随着国际化日益影响着我们的生活,人们不再只熟悉和使用本国货币,人们对外国货币也不再感到十分陌生,这一节课,我们就一起来学习“信用工具和外汇”。(用多媒体打出课题“信用工具和外汇”)
(二)[推进新课]
一、信用工具
1.现金结算与转账结算
用心
爱心
专心 1
师:在刚才展示的生活场景中,大家已感受了现金结算和转账结算。那么,你们能不能根据这两种结算方式的特征,尝试给现金结算和转账结算下一个描述性定义,并列举出常见的信用工具?
生1:现金结算是指那些用纸币来完成经济往来活动中的收付行为的结算方式;转账结算是指那些收付双方通过银行转账来完成经济往来活动中的收付行为的结算方式。
生2:在进行转账结算中,常用的信用工具有信用卡、支票、汇票等。
师:(肯定并启发)刚才的两位同学回答得很准确。现在又有一个问题横在我们面前:现金消费和刷卡消费有什么不同?请大家在看了下面的短片后,回答问题。
(用多媒体播放校园生活“一卡通”的动画短片:小明用“校园一卡通”在学校超市购物、食堂就餐、理发店理发、打电话等生活情境)师:看过短片后,哪位同学率先发表自己的见解?
生1:现金消费往往会遇到找零、真假币识别和容易出差错的问题,我隔壁家的王阿姨上星期就收了一张拾元假币。
生2:现金消费需要带大量的现金,携带既不方便,又不安全,《天下无贼》的故事大家不会忘记吧!而刷卡消费既简便、实用,又高效、安全。
师:(小结)是的,现金消费的确存在携带不方便、使用不安全、操作较复杂的问题,而刷卡消费除较简便、实用、高效和安全外,还可降低成本。
师:(进一步提出问题)既然刷卡消费这么好,那么,什么是信用卡?它的优点有哪些? 2.信用卡
(1)信用卡的含义和优点。
课前对班级里拥有信用卡、使用信用卡等同信用卡进行过亲密接触的同学进行调查,请这些同学根据自己的亲身体会去进行有意义的建构。
生1:信用卡是具有消费、信用贷款、转账结算、存取现金等功能的电子支付卡。其中,银行信用卡是银行对资信状况良好的客户发行的一种信用凭证。卡是其外在形式,本质是信用凭证。银行信用卡持卡人可以在发卡银行指定的消费场所购物和消费,也可以在指定的营业机构存取现金或转账。
生2:信用卡的优点很多,概括起来应有以下几点:第一是功能多,集存款、取款、消费、结算、查询为一体;第二是方便,既能减少现金的使用,简化收款手续,又能方便购物消费;第三是节省,能节省交易费用;第四是安全,能增强消费安全。(2)信用卡的使用。
师:信用卡与现代生活已密不可分了,在使用信用卡时要注意下面的一些问题:一是申领信用卡时要持个人身份证,在设置密码时注意不要用容易被别人猜到的数字,如出生日期、电话号码等,并且尽量避免密码让别人获取;二是在ATM机上使用信用卡时,若发现吞卡现象,要立即拨打ATM机上载明的银行客户服务电话,询问吞卡的原因及下步该采取的措施;三是发现银行卡丢失后,要立即到附近发卡行的分支机构办理挂失手续。3.支票
用心
爱心
专心
(用多媒体展示教材第9页的探究活动:小张的一项发明给公司带来巨大的经济效益。公司重奖小张,发给他一张载明一定金额、付款单位、签发日期等内容的票据。看着这张票据,小张有点儿不知所措)合作探究:
(1)小张拿到的这张票据是不是白条?为什么?(2)请你告诉小张如何把这张票据换成现金。
(3)与这张票据类似的,同属于支票的另一种类型的票据是什么?
(学生分工合作探究,查找课本,相互讨论交流,最后选出代表展示探究结果)
生1:这张票据不是白条,是现金支票,银行将按照票面上签注的金额付款给持票人。支票是活期存款的支付凭证,是出票人委托银行等金融机构见票时无条件支付一定金额给受款人或者持票人的票据。凡在银行开立支票存款账户的,银行给予空白的支票簿,存户可在存款数量内签发支票。
生2:小张可以拿这张支票到支票开户银行领取现金,因为现金支票是由付款单位开出的,收款人凭票到银行可支取现金。
生3:支票除现金支票外,还有转账支票。
生4:我就现金支票使用中应注意的问题作些补充:(1)现金支票要妥善保存,不得折叠。(2)拿到现金支票要查验金额的大小写是否一致,单位书写是否正确。(3)要在支票有效期内到银行支取现金。(4)支票被银行退回,或不能支取现金,应尽快向出票单位索换。(5)现金支票不能作转账支票使用,不能直接购物。
二、外汇
师:(过渡)我们现在是生活在一个开放的、国际化的社会里,同外国人做生意,出国旅游、购物或学习、交流是经常发生的事情。因此,我们不能不掌握一些外汇知识。1.外汇的含义
师:(讲授)外汇是用外币来表示的用于国际间结算的支付手段。例如中国游人在法国用欧元购买香水,欧元对于我国来说就是外汇。当前,在国际市场上用于国际间结算的主要是美元、英镑、欧元、日元等货币。
师:(进一步讲授)之所以出现外汇,是由于世界市场的形成与发展,国与国之间的商品交换频繁进行,又没有统一发行的国际货币,于是就需要将各国一定量的货币单位折合成外汇。2.汇率的含义
师:使用外汇必须了解汇率。那么,什么是汇率?怎样表示?
生1:汇率又称汇价,是两种货币之间的兑换比率。我国通常采用100单位外币作为标准,折算为一定数量的人民币。
师:很好!能不能用具体例子或数字说明汇率?
生2:我来试试。假若今天美元兑换人民币的汇率是8.29,即表示100美元可兑换829元人民币。
用心
爱心
专心 3
师:(再问)我们经常在电视里收看到汇率涨跌方面话题的报道,外汇汇率升高或跌落是怎么回事?
生:如果用100单位外币可以兑换成更多的人民币,说明外币对人民币的汇率升高了。例如,昨天100美金可兑换人民币829元,今天100美金可兑换840元,就是美元兑换人民币的汇率升高了。如果用单位外币可以兑换成较少的人民币,说明外币对人民币的汇率跌落了。(用多媒体打出:我国人民币币值稳定报告)
生1:我发言的题目是:我国应继续保持人民币的稳定。
首先,我们对货币升值作具体分析。一个国家的货币升值后,虽然同量的这种货币能比以前换取更多的他国货币,买到更多的他国的商品,且提高其国际经济地位。但是,货币升值后,出口商品价格随之提高,进口商品价格相应降低,这会导致出口减少、进口增加,既对国际收支产生不利影响,又造成国内生产下降、失业增加,激化国内矛盾。
其次,我向大家报告一下我国政府关于人民币汇率问题的态度。我国政府的态度是,我国现行的汇率制度符合中国国情,也符合国际经济发展状况,我国将继续保持人民币汇率基本稳定,同时也将探索和完善人民币汇率形成机制。
再次,我谈一谈保持人民币币值稳定的意义。保持人民币币值稳定,即对内保持物价总水平稳定,对外保持人民币实际有效汇率稳定,这对保持人民安定、国民经济持续快速健康发展,对保持世界金融的稳定、经济的发展,具有重要意义。
师:很好,谈得很精彩。刚才这位同学的思路是先从货币升值的理论层面进行分析,再报告我国的态度和政策,又将二者结合起来分析意义,方法得当,条理清楚。还有没有同学有补充的?
师:从货币的形式上看,迄今为止,大致经历了“实物货币--金属货币--信用货币”三个阶段。这节课学习的信用工具(信用卡、支票)属于信用货币。外汇是用外币表示的,用于国际间结算的支付手段。根据我国的基本国情,保持人民币汇率基本稳定,有利于促进国民经济持续快速健康发展。[延伸新课]
(例题剖析)简答题:某地的建设银行为龙卡设计并推出了这样的广告词:“一卡在手,龙游天下。”虽然有些夸张,但同时也说明了龙卡的优点。请简要说说信用卡的优点。
剖析:这道题是以建行龙卡的“一卡在手,龙游天下”的广告词为情境,考查对信用卡的理解能力。信用卡的优点要从两个方面进行把握:一是信用卡集多种功能于一体,二是在使用中节省、方便、安全。
答案要点:信用卡的优点为,信用卡集存款、取款、消费、查询为一体,能减少现金的使用,简化收款手续,节省交易费用,方便购物消费,增强消费安全,给持卡人带来极大便利。
(三)课堂总结、点评
这节课我们重点学习信用工具、外汇和汇率的有关知识。深刻理解这些概念,弄清它们之间的区别和联系,是进一步学习经济生活知识的基础。也是大家参与经济生活的重要基础,有利于提高大家参与经济生活的能力。
用心
爱心
专心
(四)实例探究
[例1] 下列关于信用卡的说法正确地是()A、任何机构都可向社会发行信用卡
B、持有信用卡,可在任何消费场所进行消费和购物 C、持有信用卡,在消费时就可不受存款数量的限制
D、持有信用卡,可集存款、取款、消费、结算、查询为一体 答案:D [例2]支票和汇票的共同点在于()A、其使用都避免和减少了现金交易带来的麻烦 B、都能在市场上流通转让 C、都用于外埠结算
D、都是商品,和货币一样充当一般等价物的职能 答案:A [例3]外汇的作用我们可以这样来表述()A、是用于同城结算的支付手段 B、是用于外埠结算的支付手段 C、是用于国际间结算的支付手段
D、是用于电子计算机系统完成的支付手段 答案:C [例4](1999年广东,30)在国际外汇市场,1998年7月份,美元兑换日元的汇率为100美元=14000日元,到了1999年1月,汇率是100日元=0.909美元。这就是说()A、日元升值了 B、美元升值了
C、日元对美元的汇率下降了 D、美元对日元的汇率下降了 答案:A D ★课余作业
1、利用业余时间到银行调查了解信用卡的有关知识与使用情况
2、有条件的同学亲自办张借记卡、信用卡,用借记卡和信用卡消费,体验信用消费的优点。★教学体会
本节学习了信用卡、外汇和汇率的有关知识,知识点比较多,涉及面比较广。根据新课程目标要求,要把握住信用卡和外汇这两个重点,引导学生思考、讨论、理解。涉及的相关链接知识让学生了解即可,不可以展开。教学中注意双向互动,让学生在积极思考与讨论中,在社会实践中,自主探索、领会有关经济生活中包含的经济学道理,学会独立分析,增强参与经济生活的能力,切忌机械记忆。
用心
爱心
专心 5
牛顿第二定律教案 篇2
一、教材分析
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。
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;培养学生的概括能力和分析推理能力。
3、情感态度与价值观
通过定律的探索过程,渗透物理学研究方法;体验物理方法的魅力;从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用,让学生体验成功的喜悦,树立学好物理学科的信心。
四、教法与学法
"教无成法,但教要得法",高一学生创造力比较欠缺,对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱,在学习过程中对知识的把握还不是很准确,数学推理能力较弱,根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美,记住也不难,但要全面、深入理解该定律中物理量的意义和相互联系,牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学,因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法,并从学生的认识心理出发,采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习加强应用的教学程序。让学生观察与提问相结合,自主探究与交流合作相结合,培养学生的阅读思维能力,并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析,对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。
五、教学过程
(一)引入:首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料,然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定?进而让学生回顾上节实验的结论,共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系?(目的:通过实际生活现象分析,激发学生兴趣,培养学生发现问题的能力,通过探讨加速度与物体所受外力、质量的'关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入)
(二)新课进行:
先引导学生自主阅读教材回答下列问题:
l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符号表示什么意思?
4、各物理量的单位是什么?其中,力的单位"牛顿"是如何定义的?
(要求学生讨论分析相关问题,记忆相关的知识)过渡:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述规律又将如何表述?
学生讨论分析后教师总结:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
(目的:培养学生发现一般规律的能力)
实例探究与巩固练习
讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法对不对?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。
E、物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性,牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。
牛顿第二定律教案 篇3
一、教材分析
1、内容与地位
本节课是高中新课程实验教材《物理》(共同必修一)第四章第3节的内容,牛顿第二定律是动力学的核心规律,是学习其他动力学规律的基础,是本章的重点内容。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,来研究物理规律这是一种非常重要的研究方法,在电容、电阻等内容都会用到此法。本节内容是本章的重点内容,也是整个力学部分的核心内容,乃至整个高中物理的重点。根据以上分析,我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中如何控制实验条件和物理变量,如何用数学公式表达物理规律。让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
2、教学目标
根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念,为提高全体学生的科学素养,按课程标准,以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:
知识与技能:
(1)能根据实验结果,推出三者间关系,
(2)理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式,(3)力的单的定义
(4)理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式,(5)初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。
(6)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。
过程与方法:
以实验为基础,通过观察、测量、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。培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
情感态度价值观:
在实验和观察中能培养学生严谨求实的科学态度。通过课堂的师生交流、生生交流创造良好的学习氛围,增强师生感情,增强班级凝聚力,使学生对物理学科更加热爱。
3、教学的重点和难点
学习本课不仅是让让学生正确理解牛顿第二定律,更重视如何通过实验控制变量,根据实验条件启发学生思考,把牛顿第二定律的得出,探索事物的规律,培养学生创造力,作为教学目的之一。这正是重视素质教育的体现。因此我把本课的重点难点做如下安排:
引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点,通过实验数据画出图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点。
二、学情分析
1、学情分析
学生已定性知道力是物体运动状态改变原因,但对力与加速度的定量关系无任何认知铺垫,很难认识到初中及高中前面所学的物体处于平衡状态实为牛顿第二定律的特殊情况,所以在讲课时要注意这一点。
2、学习方法
本节课可以给学生提供以下4种机会:
(1)提供观察、思考的机会:用亲切的语言鼓励学生观察并用学生自己的语言进行归纳。
(2)提供操作、尝试、合作的机会:鼓励学生大胆操作实验,发现问题,记录问题,讨论问题,解决问题。
(3)提供表达、交流的机会:鼓励学生敢想敢说,设置难关"逼迫"学生要想要说。
(4)提供成功的机会:赞赏学生提出的各种问题,让学生在课堂中能感受如何发现问题,并更多地体验成功的乐趣。
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、教学程序设计
合理安排教学程序,则是教学成功的关键一环。以求达到事半功倍之效,使学生学有所获,我根据本课教材的特点以及我班学生的实际水平,将本课划分成四大部分:
(一)复习准备、引入新知
(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。后演示实验体会并引申)(二)积极主动,探究新知
1、 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.(学生自主探究)2、 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.(学生自主探究)3、 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
(三)综合练习,巩固新知
进行综合练习的目的是进一步培养学生运用新知识解决问题的能力。注意从不同角度来强化知识。最后的练习激发学生运用所学知识解决实际问题的兴趣,将课堂教学推向高潮。
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
演示实验引申:实验中的误差
(四)精练小结、布置作业:
板书、时间安排
板书,是文章结构的简缩。通过板书,能使学生直观地抓住线索,理清思路,体会中心,知道选材。因此,我的板书力求体现这些,以达到事半功倍的效果。
板书设计如下:
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=ma
C、 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
五、对本节教学设计、教学过程、教学效果、多媒体课件使用效果等的预评估。
说课比竞比不上公开课,在实际上课效果不能体现的情况下,说课者对说课内容应该有一个预评估,并将此作为说课的一项内容。
在本节课的设计过程中本人尝试建立新的课堂教学模式,打破以教师、课堂、书本为中心,以讲授灌输为主线的教学套路,构建以学生主动参与,探究创新为主线的教学模式--姑且叫它"自主学习课堂教学模式".就是在课堂教学中,以教师为指导,以学生为主体,改变教师在台上讲、学生在台下听的"灌输式教学",灌输式教学往往是教师提出问题,教师给出结果,是教师在代替学生建立知识体系,而不是学生自己建立知识体系。这样培养的学生欠缺发现新问题、运用新方法,提出新见解的能力,更缺乏创造力和创新精神。 "学生自主学习教学"和"灌输式教学"截然不同,它要求充分发挥学生学习的自主性,引导学生利用多媒体课件、实验等主动发现问题,主动搜集、分析有关信息和资料,主动建构良好的认识结构。使学生受到科学方法的训练,培养学生的观察能力和实验能力,学会自主学习,具有创新意识。并且本人能采用不同的教学方法和手段突破重点和难点,从而很好的实现了本节课的教学目标。
牛顿第二定律教案 篇4
教学重点:
两个公式的建立及应用
教学难点:
位移公式的建立.
主要设计:
一、速度和时间的关系
1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?
2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大? t s内的速度变化量为多少? t s末的速度如何计算?
3、请同学自由推导:由得到
4、讨论:上面讨论中的图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?
5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.
二、位移和时间的关系:
1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的'位移?2s内的位移? t 秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系.
2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出.若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法.
3、思考:由位移公式知 s 是 t 的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论.
4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解.
探究活动
请你根据教材练习六中第(4)题描述的情况,自己设计一个实验,看看需要哪些器材,如何测量和记录,实际做一做,并和用公式算得的结果进行对比。
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
【教材分析】
本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了。这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。
本节内容首先在上节课实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出牛顿第二定律的数学表达式。从SHAPE MERGEFORMAT到SHAPE MERGEFORMAT,到F=kma,再到最后得出F=ma,其中蕴含有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。因此,更要注重对学生思想观念和心理的影响,即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。教科书突出了力的单位1N的物理意义,它是为后面学习单位制的内容准备的。引导学生进行必要的讨论。本节最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路,它们也是学习、理解牛顿第二定律的基本组成部分。
【学情分析】
在学习这一内容之前,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。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,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。
【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和相互关系。
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
1、实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
2、渗透物理学研究方法的教育,体验物理方法的魅力。
【教学重难点】
教学重点:
1、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。
2、牛顿第二定律的应用。
教学难点:
1、牛顿第二定律的意义。
2、理解k=1时,F=ma。
【教学方法】
1、启发引导、实验探究、合作交流。
2、通过实例的分析、强化训练,使学生理解牛顿第二定律的意义。
【教学用具】
牛顿第二定律演示器、小车(两个)、钩码(50g若干)、细线若干、三角板
【课时安排】
1课时
教学环节教学内容学生活动
导入新课同学们上节课在实验室做了探究加速度与力、质量的关系的实验,同学们对实验数据进行分析了吗?有没有得出什么结论?下面先请同学们在黑板上画出a—F和EMBED Equation、DSMT4图象。
教师同时用牛顿第二定律演示器演示加速度与力、质量的关系。
实验结论:加速度与力成正比、与质量成反比
新课教学
新课教学
一、牛顿第二定律
通过对同学们上节课实验结论的分析总结,同学们能不能简单的概括一下牛顿第二定律的内容?
那我们都学习过,加速度是矢量,那么在牛顿第二定律里加速度方向如何?
那么我们完整的牛顿第二定律定义:
物体的加速度大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。
牛顿第二定律可以用比例式来表示
EMBED Equation、DSMT4
则
或者
上式是一条比例式,如果写成等式又如何表达?
表达式:F=kma
式中K是比例系数,F指的是物体所受的合力。
二、力的单位
同学们在初中已知道力的单位是牛顿,但同学们知道一牛顿的力有多大吗?
由F=kma
当k=1时,F=ma
取m=1kg a=1m/s2
则:F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2
kg·m/s2就是力的单位。我们规定1kg·m/s2为一个单位的力,为了纪念牛顿,我们就把一个单位力的称为1牛顿,所以1N=1kg·m/s2,意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度所需的力。
所以当m,a取国际单位时,K=1,牛顿第二定律就表述为:F=ma
定义: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。
加速度方向与物体所受作用力方向相同。
因为在这三个因素中,质量是标量,力和加速度是矢量
同学起来回答:
F=kma
牛顿第二定律教案 篇7
《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8
一、教材分析
1、地位和作用
牛顿运动定律是力学知识的核心内容.将牛顿运动定律与运动学知识结合可推导动量定理、动能定理、动量守恒定律和机械能守恒定律;将牛顿运动定律与万有引力结合,可研究天体运动规律;此外,牛顿运动定律在电磁学、热学中也有广泛的应用。因此,牛顿运动定律实际上几乎贯穿了经典物理学的全部内容。在历年的高考中,单纯考查牛顿运动定律的题目并不多见,主要是牛顿第二、第三定律与其他知识的综合应用,因此牛顿运动定律并不是作为一个单独的知识点,而是作为一个知识基础体现在历年的高考试题中。牛顿运动定律的综合应用问题是经典物理学的核心内容,是高考的重点和难点,本部分内容的考题突出了与实际物理情景的结合,出题形式多以大型计算题的形式出现,从近几年的高考形式上来看,20xx年上海物理卷第22题、海南卷第15题、江苏卷第13题、安徽卷第22题、山东卷第24题、08年上海单科卷第21题、海南卷第15题,07年海南卷第16题均以计算题的形式出现。
总之,牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,是动力学的基础;本节复习课是力的知识,运动学知识和牛顿运动定律分析解决动力学问题的一般思路和方法,为学生学好整个物理学奠定基础。
以提高全体学生的科学素质,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,按照教学大纲要求,结合新课程标准,提出如下三维教学目标:
2、教学目标:
(1)知识与技能:知道已知受力情况求解运动情况的解题 方法,进一步学习对物体进行正确的受力分析,培养学生分析问题和总结归纳的能力,培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
(2)过程与方法:
通过例题变式学生探究,培养学生发散思维和合作学习的能力,通过例题示范让学生学会画受力分析图和过程示意图,培养学生分析物理情景构建物理模型的能力。
(3)情感态度与价值观:
通过问题探究培养学生主动自主学习,受到科学方法的训练,养成积极思维,解题规范的良好习惯;让学生体会到生活中处处蕴含着物理知识,从生活走向物理,再从物理走向社会,从而进一步培养学生学习物理的兴趣。
3、 重、难点
(1)本节为复习课,重点内容是选好例题,讲清已知受力情况求运动情况的方法。
(2)应用牛顿运动定律解题重要的是分析过程,建立情景,抓住运动情况,受力情况和初始条件,依据定律列方程求解,但学生往往存在重结论,轻过程,习惯了套公式得结果所以培养学生良好的解题习惯,建立掌握方法是难点。
二、学情分析
根据学生的实际需要来处理教材,让课堂围绕学生转此前学生已有力的初步知识,运动学规律,简单的受力分析,矢量运算法则,牛顿第二定律,本节将这些知识综合应用解决,已知受力情况求解运动情况问题,培养学生科学分析方法和良好思维的能力。
学生在涉及到不在一条直线上的多个力的合成可能是本节学习的关键,应加以突破。当物体经历一个较复杂的物理过程,建立物理情景构建物理模型,解决问题的思路是学生学习的障碍。
三、教法分析
本节将采用实例分析法、归纳法和讲练结合法,通过例题变式总结受力分析的方法,让学生能够正确快速的对研究对象进行受力分析。通过例题变式培养学生多角度、全方位的思维品质,达到举一反三,触类旁通。通过例题归纳解决已知受力情况求运动情况的解题程序,让学生逐步习惯于时间题 先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔,并养成画情景图的良好习惯。最大限度调动学生积极参与教学活动,充分体现“教为主导,学为主体”的教学原则,本节采用引导学生自主探究,充分调动学生学习的积极性和主动性。M.Jk251.com
四、学法指导
学生是课堂教学的主体,现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导,本节课的教学过程中要注意引导学生自主探究,调动课堂气氛,赞赏学生提高各种问题,让学生在课堂中能感受如何发现问题,并更多地体会成功的喜悦。鼓励学生动手画物体受力示意图,运动情景示意图,构建物理模型以达到培养学生抽象思维能力的目的。
五、教学程序
教学过程
一、引入新课
通过前面几节课的学习,我们已学习过了牛顿运动定律 ,本节课我们就来学习怎样掌握运用牛顿运动定律解决动力学问题方法。牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系。因此,应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。 我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。
二、教学过程设计
(一)知识要点回顾与梳理
3.运用牛顿第二定律对超重和失重现象中的物体进行分析
超重状态:
F-mg=ma , F=mg+ma , F>mg
失重状态:
mg- F =ma , F=mg-ma , F可见,在超重和失重现象中,物体实际重力并没有发生改变。改变的是外界对物体的压力(或拉力),即物体的“视重”发生变化。即视重<实重──物体处于失重状态 ;视重>实重──物体处于超重状态(二)知识要点针对性训练题(三)、类型例题解题思路探究(四)、类型题解题方法总结(五)、类型例题变式训练(六)、课堂小结与作业布置1、超重与失重状态的分析小结在平衡状态时,物体对水平支持物的压力(或对悬绳的拉力)大小等于物体的重力.当物体的加速度竖直向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,由F-mg=ma得F=m(g+a)>mg,这种现象叫做超重现象;当物体的加速度竖直向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,mg-F=ma得F=m(g-a)特别是当物体竖直向下的加速度为g时,物体对支持物的压力变为零,这种状态叫完全失重状态.2、动力学的两类基本问题1)、已知物体的受力情况求物体运动中的某一物理量:应先对物体受力分析,然后找出物体所受到的合外力,根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量.2)、已知物体的运动情况求物体所受到的某一个力:应先根据运动学公式求得加速度a,再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力,从而就可以求出某一分力.综上所述,解决问题的关键是先根据题目中的已知条件求加速度a,然后再去求所要求的物理量,加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体.3、作业布置 : >资料练习作业手册第295页.
牛顿第二定律教案 篇9
(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10
一、教材分析
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。
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。
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;培养学生的概括能力和分析推理能力。
3、情感态度与价值观
通过定律的探索过程,渗透物理学研究方法;体验物理方法的魅力;从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用,让学生体验成功的喜悦,树立学好物理学科的信心。
四、教法与学法
"教无成法,但教要得法",高一学生创造力比较欠缺,对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱,在学习过程中对知识的把握还不是很准确,数学推理能力较弱,根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美,记住也不难,但要全面、深入理解该定律中物理量的意义和相互联系,牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学,因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法,并从学生的认识心理出发,采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习加强应用的教学程序。让学生观察与提问相结合,自主探究与交流合作相结合,培养学生的阅读思维能力,并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析,对牛顿第二定律的数学表达式的物理加以深化。
五、教学过程
(一)引入:首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料,然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定?进而让学生回顾上节实验的结论,共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系?(目的:通过实际生活现象分析,激发学生兴趣,培养学生发现问题的能力,通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入)
(二)新课进行:
先引导学生自主阅读教材回答下列问题:
l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符号表示什么意思?
4、各物理量的单位是什么?其中,力的单位"牛顿"是如何定义的?
实例探究与巩固练习
讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法对不对?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。
E、物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性,牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。
对牛顿第二定律的理解
1、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的合外力成正比,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的合外力成正比,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。
2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是:
A、在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中,k的数值一定等于1教师总结:定义力的单位"牛顿"使得k=l,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma、使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。
对牛顿第二定律的应用
地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(三)课堂小结及作业布置:略
六、教学后记
重点的突出、难点的突破方法:
我是通过定律的辨析和有针对性的练习进行的,当然另外还需在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解;使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,并着实应用到生活中去解决问题。避免学生将活的规律变成死的公式。
有待思考的教学问题:
高中物理新课程标准要求学生对牛顿第二定律有比较精确的理解和熟练的运用。但是对于我们地处偏僻的城步苗乡来说,无论是教学资源还是学生素质,我们要想在教学中充分地达到新课标的要求,面临着巨大的困难。
牛顿第二定律教案 篇11
普通高中课程标准实验教科书物理必修1(鲁科版)
福州格致中学颜有虹教案
CHⅥ 力与运动
2、牛顿第二定律(三课时)
教学目标:
1、知识与技能目标:
(1)掌握力加速度和质量之间的关系,即掌握牛顿第二定律的内容。(2)知道牛顿这个单位的得出,知道国际标准单位制
(3)能初步运用牛顿第二定律结合运动学公式解决知力求运动和知运动求力的问题。
2、过程与方法目标:经历探究加速度与力和质量关系的过程。感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用。
3、情感态度与价值观目标:体验科学探究的乐趣,培养观察能力、质疑能力以及交流合作的能力。
教学重难点:牛顿第二运动定律的探究与运用
教学方法:实验探究法、图像法、控制变量法
媒体应用: 1——演示实验:两辆小车、带滑轮的长木板、细线、铁夹、砝码
2——学生分组实验:小车、带滑轮的长木板、细线、打点计时器、砝码、天平
教学过程:
考虑到实验室安排不过来,将这部分内容分成几个课时,第一课时用演示实验(或视频)先得出规律,解决单位制问题;第二课时再引导学生设计分组实验方案,进行分组实验;第三课时解决牛顿第二定律的应用问题。
第一课时——探究牛顿第二定律、力学单位制
一、导入新课:
我们前一节课知道力是改变物体物体运动状态的,运动状态变化的快慢既与外力有关,也与惯性有关。外力大,物体就比较快发生运动状态的改变,惯性大——也就是质量大,物体运动状态的改变就比较慢。
运动学中我们学到什么物理量可以描述运动状态改变的快慢程度呢?——这就是加速度。
所以我们可以发现,在加速度、质量和力之间存在有一定的关系。力越大,加速度就越大;质量越大,也就是惯性越大,加速度则越小。那么能不能找到一个函数表示式来表述这三个量的关系呢?
大家可以先猜想一下,它们大概是什么函数关系。——通常学生可能说加速度与质量成反比,与力成正比。这时要强调要证明这些关系,需要定量测量。
二、新课教学
1、实验方案设计:
(1)在该实验中,有两个量同时影响加速度,所以要比较出它们之间的关系,我们必须要——控制变量(这个方法学生基本都能答出,但要学生讨论如何控制)(2)本实验中要测三个物理量,都可以用什么来测量?
学生一般会答:力用弹簧秤来测量,质量用天平来测量,加速度可以用闪光照片或打点计时器测出位移随时间的变化来间接测量。
教师在肯定学生回答的基础上请学生画出设计的装置图。——基本上是用弹簧秤拉着小车在水平桌面上加速运动,车后夹纸带,纸带通过打点计时器。
让学生讨论该实验存在的问题。引导学生思考一方面小车受到的拉力不是小车受的合力,车还受摩擦,也会改变车的运动状态,最终加速度应该由合力来决定。可是摩擦力还未知。另一方面用弹簧秤拉着车做加速运动很难控制是匀加速的。运动中的弹簧秤也不好读数。
思考解决方案。
对前一个问题:一种思路是测出滑动摩擦力——(把小车用弹簧秤系在固定物上,抽出小车下的木板,此时弹簧秤拉力与木板对车的动摩擦平衡),利用滑动摩擦力大小只与压力和动摩擦因数有关,改变水平拉力时不改变摩擦力,所以合力还是可以测出来的。
另一种思路是先利用斜面平衡掉摩擦力,(调整斜面的倾角,使车能在斜面上匀速下滑)
对后一个问题:可以用细线跨过定滑轮,在细线另一端挂上小钩码,利用小钩码的重力来拉动小普通高中课程标准实验教科书物理必修1(鲁科版)
福州格致中学颜有虹教案
车。
综合以上方案提出分组实验的设计。布置分组实验的预习报告。
2、演示实验:分组实验需要大量的时间处理实验数据。所以我们今天先通过简单的演示实验寻找规律。装置基本同前,在不要求太准确实验的前提下,我们可以忽略摩擦力,并且用简单粗略的方法比较加速度。
我们先用两辆质量相同的小车,都用细线牵引,细线跨过定滑轮,下挂不一样质量的钩码,钩码质量比为1:2;用铁夹控制小车的启动和停止,发现相同时间内钩码质量大的小车运动距离是另一车的两倍。车的运动遵循运动学公式s12at,因此说明了车的加速度之比为1:2;可见车的加速度与外力成正比; 2 我们再用两辆质量比为1:2的小车,另一端挂一样质量的钩码,发现车的位移比为2:1,说明加速度比为2:1,即加速度与质量成反比。
3、牛顿第二定律
综合上面的研究,我们对力、质量、加速度的关系得到了这样的结论:物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。这就是牛顿第二定律。用数学公式表示为aF,或者Fkma,其中K为比例系数。m如果公式中的单位取的合适,就可以使K=1,使公式简化。
我们知道,在国际单位制种,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就在根据牛顿第二定律来的,使质量为221Kg的物体产生1m/s的加速度,用的力是1N。所以1牛顿=1千克米/秒.所以我们选力的单位为牛顿,质量单位为千克,加速度单位为米每二次方秒,牛顿第二定律的公式就是Fma。非常的简洁漂亮。
掌握牛顿第二定律,还要注意以下几点:
1是可能同时又多个力作用在物体上,每个力都会迫使物体改变运动状态,但最终物体的运动状态改不改变,改变的快慢取决于所有力的合力,所以大家记公式时要记F合ma。以免漏力。
2是力和加速度都是矢量,都有方向。牛顿第二定律不仅确定了加速度和力的大小之间的关系。而且确定了它们之间的方向关系。力的方向就是加速度的方向,也就是速度变化的方向,注意不是速度的方向。
3是这个公式是瞬时性的,也就是说一旦作用在物体上的力发生改变,加速度立刻就随着发生变化了,当然,由于惯性,速度并不会瞬间突变。所以我们分析物体的运动时,一定要看物体的受力情况,物体的受力变了,就开始另一个阶段的运动。
巩固练习:质量为10Kg的铁块,放在光滑的水平面上,在大小为30N的水平推力作用下,它产生多大的加速度?如果水平面不光滑,与铁块间的动摩擦因数为0.2,那铁块又产生多大的加速度?推动后撤掉推力,铁块减速时的加速度是多少?方向向?
24、力学单位制:如果我们把力用牛顿做单位,质量用克做单位,而加速度用厘米/秒做单位,那么牛顿第二定律的式子就不是Fma了,而要有一个系数。
同一个物理量在世界各地有着各种各样不同的单位。比较长度单位,有米、厘米、市尺、英里、海里等各种形式。一个物理公式确定的关系,包括物理量的数量和单位之间的关系。所以我们必须了解单位之间的关联。
单位制把所有的物理量单位之间的关系规范化了。其中国际单位制是比较科学完善的,我们高中物理所学的所有公式都采用国际标准单位制——SI制。
在国际标准单位制中,先确定了七个基本物理量(长度、时间、质量、电流强度、物质的量、热力学温度和光强)和它们的基本单位:(米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文和坎德拉)
在力学中,只要抓住了质量时间和长度,就能描述力、功、压强、功率等等各种力学量。所以其他物理量称为导出物理量,导出物理量的单位称为导出单位。比如:功的单位焦耳是由WFs确定的,因此
221焦耳就是1牛顿米。也就是1千克米/秒。
22请同学们再练习几个物理量的导出单位。如压强单位:1帕斯卡=1牛顿/米=1千克/米秒 而厘米和克则属于另一套单位制。布置作业: 普通高中课程标准实验教科书物理必修1(鲁科版)
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1、写预习报告;
2、顶尖P103~104/1~6;
8、9
第二课时——分组实验
1、回顾实验装置的设计过程(可通过实验视频熟悉操作步骤)
2、数据处理方法:
——本实验要证明加速度与合力成正比,与质量成反比。可以通过数据表格,也可以通过图像,图像法比较直观。所以本实验选择图像法。证明加速度与合力成正比,只要在车的质量不变的前提下,改变细线一端的钩码质量来改变拉力,测量不同拉力情况下的加速度,用加速度和拉力的数据描点,证明点基本在一条过原点的直线上即可。
——证明加速度与质量成反比,反比例图像是双曲线,不容易看出来,所以我们要“化曲为直”证明加速度与质量的倒数成正比。
3、实验注意事项:
——本实验中是用重力的下滑分量来平衡摩擦力的。所以在加上细线拉力时,不能改变重力的下滑分量与摩擦力的平衡关系,也就是斜面倾角不能再发生改变,细线必须沿斜面拉动。否则支持力改变,摩擦力就变了,平衡就被破坏了,这样拉力就不会是合力了。
——那么在改变车质量的时候,车重变化,要不要重新平衡摩擦力呢?学生讨论
——我们是把钩码的重力当做细线的拉力大小。但是事实上由于绳长不变,车在加速下滑时,钩码是不可能静止也不能匀速的,钩码的重力一定也比细线的拉力大。但是如果钩码的质量很小,那它的重力与拉力间的差异就很小,可以忽略不计。所以这个实验要在钩码质量远小于车的质量的条件下作。小车质量已经测量过了,是250g;一个钩码质量为50g;所以数据取:
控制车质量为250g+7*50g(加7个钩码在车上),改变细线一端的钩码分别为1个、2个和3个,测三组加速度;
控制细线一端的钩码为1个,控制车的质量为500g、550g和600g。再测三组加速度。
4、分组实验、数据处理——教师巡视,解决问题。
5、作业——完成实验报告。
第三课时——牛顿第二定律的运用
导入:
1.这是一堂习题课,希望同学们着眼于分析问题、解决问题的方法,掌握好牛顿第二定律的应用。应用牛顿第二定律解决问题,可以分为两大类。
第一类,是知道物体受到的作用力,应用牛顿第二定律求解出加速度,再应用运动学公式,求出物体的运动情况——某时刻的速度或某阶段的位移。我们简称为“知力求运动”。
第二类,是知道物体的运动情况,求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律,求出物体的受力情况。这一类简称为“知运动求力”。
这是因为力是物体运动状态变化的原因,反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。这两类问题,各举一例。
2.例题
例1:书本P111/例题——分析中强调解题步骤和规范: 首先要画受力分析图;
第二要设定正方向,合力等于正方向的力减负方向的力。这样得到的合力已经包含正负号。一般取速度方向为正方向。如果合力是负的,加速度就是负的,与速度反向,说明物体减速;如果合力是正的,与速度同向,说明物体加速。
然后选择合适的运动学公式求解。普通高中课程标准实验教科书物理必修1(鲁科版)
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指出如果公式中的物理量全都转换为国际标准单位制,那么求出的物理量肯定也是国际标准单位制中的单位。
例2:书P113/例题:
巩固前面的解题步骤和规范,结合正交分解的分析方法。
3.课堂练习:
(1)如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20 N,与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(g取10 m/s)
解析:以物体为研究对象,其受力情况如图所示,建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为
2FxFcosFFyFNFsinG,向上的加速度ax 物体沿水平方向加速运动,设加速度为a,则x轴方=a,y轴方向上物体没有运动,故ay=0,由牛顿第二定律得Fxmaxma,Fymay0
所以FcosFma,FNFsinG0 以上三式代入数据可解得 用正交分解法来解.
又有滑动摩擦力FFN
2.物体的加速度a=0.58 m/s
小结:当物体的受力情况较复杂时,根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系,利(2)一斜面AB长为10 m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(g取10 m/s)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少? 解析:(1)以小物体为研究对象,其受力情况如图3—6—5所示,建立直角坐标系,把重力G沿x轴和y轴方向分解:G1mgcos,G2mgsin小物体沿斜面即x轴方向加速运动,设加速度为a,则ax=a,物体在y轴方向没有发生位移,没有加速度则ay=0,由牛顿第二定律得, 所以
2FxG2FmaxFyFNG1may
mgsinFmaFNmgcos
又FFN
mgsinmgcosg(sincos)所以 m10(sin300.5cos30)m/s20.67m/s2a设小物体下滑到斜面底端时的速度为v,所用时间为t,小物体由静止开始匀加速下滑, 由vtv02as得v222as20.6710m/s3.7m/s 普通高中课程标准实验教科书物理必修1(鲁科版)
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由vtv0at得t v3.7s5.5s a0.67FxG2Fmax0FyFNG1may0(2)小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态,其加速度a=0,则在图3—6—5的直角坐标中ax0,ay0,由牛顿第二定律,得
FmgsinFNmgcos又FFN
所以,小物体与斜面间的动摩擦因数FFNtantan300.58
小结:若给物体一定的初速度,当μ=tgθ时,物体沿斜面匀速下滑;当μ>tgθ(μmgcosθ>mgsinθ)时,物体沿斜面减速下滑;当μ<tgθ(μmgcosθ<mgsinθ)时,物体沿斜面加速下滑.(3)静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.解析:物体的整个运动过程分为两段,前4 s物体做匀加速运动,后6 s物体做匀减速运动.前4 s内物体的加速度为a1v04m/s21m/s2 ① t14设摩擦力为Fμ,由牛顿第二定律得FFma1 ② 后6 s内物体的加速度为a20v42m/s2m/s2 ③ t263物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得Fma2 ④ 由②④可求得水平恒力F的大小为Fm(a1a2)2(12)N3.3N 3小结:解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是像这类运动过程较复杂的问题,更应注意对运动过程的分析.
在分析物体的运动过程时,一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分段处理,加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化.4、小结:处理动力学问题的一般思路和步骤是:①领会问题的情景,在问题给出的信息中,提取有用信息,构建出正确的物理模型;②合理选择研究对象;③分析研究对象的受力情况和运动情况;④正确建立坐标系;⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。
5、布置作业:书114/3~6;P122/
3、5;顶尖P104/变式2;P105/10、11、14、15
牛顿第二定律教案 篇12
第一章 运动与力 第五节-2 牛顿第二定律 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、通过对上节课试验结论的总结,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、认识到由试验归纳物理规律是物理研究的重要方法;
3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活与生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣。
教学重点、难点:
1、教学重点
牛顿第二定律
2、教学难点
对牛顿第二定律的理解: F必须是物体所受的合力; a表达了物体运动状态的变化。教学方法:
探究、讲授、讨论、练习教具准备: 多媒体课件 课时安排: 新授课(2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,引超学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一次体会成功的喜悦,迅速把课堂研究的主题转移到讨论影响物体加速度的原因上去。
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,我们知道当物体所爱的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在的什么关系?
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的什么关系?
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:aαF
m师:如何把以上式子写成等式? 生:需要引入比例常数k,a=kF。
m师:我们可以把上式再变形为F=kma。
若选取合适的单位,如果各量教采用国际单位制,则k=1,即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5N的恒定外力作用,若物体质量为5kg,求物体的加速度。若2s后撤去外力,物体的加速度是多少?运动状况如何?
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=F,代入数据可
m得a=1m/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:刚才这全同学说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的关系,并判断下面哪些说法正确,为什么? A.只有物体受到合力的作用,物体才具有加速度; B.合力恒定不变,加速度也恒定不变;
C.合力随着时间改变,加速度也随着时间改变; D.合力停止作用,加速度也随即消失。答案:A、B、C、D。
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,非常好。多媒体展示例题1:
[例题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少,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现增大后减小。
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2:
[例题2]吊车要在10s内将地面上的货物吊到10m高处,货物的质量是2.0×10³kg,假设货物被匀加速吊起,问吊车缆绳对货物的拉力是多少?
分析
以货物为研究对象。货物匀加速向上运动,可判断货物受到的合力向上。由货物的运动状态和匀变速直线运动的规律,我们可以求出它的加速度。再对货物进行受力分析,如教材图1-54所示,货物受到两个力的作用:竖直向上的拉力F和竖直向下的重力G,应用牛顿第二定律即可解出拉力的大小。
解
由匀变速直线运动的位移公式s=v◦t+1at²及v◦=0,2得
A=22s=2*10m/s² 2t10由货物的受力分析,可知
F合=F-G=ma F=G+ma=mg+ma=(2.0×10³×9.8+2.0×10³×0.20)N=2.0×104N
结论
由本题可以看出,在吊车向上加速吊起货物时,货物对缆绳的拉力要超过货物的重力,这种现象叫做超重现象。
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半步骤。
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。
[小结] 这节课我们学习的知识:
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。[板书设计]
牛顿第二定律:1.力是改变物理运动状态的原因。
2.牛顿第二定律的文字表达: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。
3.牛顿第二定律数学公式:F=ma 作业: 练习1-5 第3.4.题 教学反思: 本节课牛顿第二定律是本章的重点也是难点,它是力与运动学连接的纽带,牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关系;牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会。
牛顿第二定律教案 篇13
牛顿第二定律
教学目标:
一、知识目标
1.理解加速度与力和质量的关系;
2.理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义;
3.知道得到牛顿第二定律的实验过程。
二、能力目标
培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。
三、德育目标
使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法
教学重点
1.牛顿第二定律的实验过程;
2.牛顿第二定律。
教学难点
牛顿第二定律的意义。
教学方法
实验法、讲授法、归纳法
教学用具
两辆质量相同的小车,光滑的水平板(一端带有定滑轮);砝码(一盒),细绳、夹子 课时安排 2课时
教学过程
一、导入新课
1.提问:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生改变的原因是什么?
2.引入新课:
通过上节课的学习,我们已知道:物体运动状态改变时产生加速度,而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关,那么:加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1.理解加速度与力的关系;
2.理解加速度与质量的关系
3.理解牛顿第二定律的内容。
(二)学习目标完成过程:
1、加速度和力的关系:
(1)用投影片出示本节课所用的实验装置,教师进行讲解:图中是两辆质量相同的小车,放在光滑的水平板上,小车的前端各系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里放有数量不等的砝码,使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。
(2)对本次实验中说明的两个问题
a:砝码跟小车相比质量较小,细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。
b:用一只夹子夹住两根细绳,以同时控控制两辆小车。
(3)实验的做法:
a:在两砝码盘中放不同数量的砝码,以使两小车所受的拉力不同。
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b:打开夹子,让两辆小车同时从静止开始运动,一段时间后关上夹子,让它们同时停下来。
(4)需观察的现象,观察两辆车在相等的时间里,所发生的位移的大小。(实验现象:所受拉力大的那辆小车,位移大)
(5)分析推理:
a:由公式s1at2得到在时间t一定时,位移s和加速度a成正比;
2b:由实验现象得到:小车的位移与他们所受的拉力成正比。
c:推理得到结论:对质量相同的物体,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,即:
a1F1或aF a2F2a1F1a2F2
(6)巩固练习:
a.据得到:要使物体在短时间内速度的改变很大,即加速度很大,就必须给物体提供。
b.竞赛用的小汽车,要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上,他们为什么要装备功率很大的发动机?
2:加速度和质量的关系:
(1)实验装置同上;
(2)说明与前次实验的不同。
前一次实验中,我们是保持小车质量不变,而改变小车所受力的大小,来研究加速度和力之间的关系的。
本次实验是使两辆小车所受拉力相同,而在一辆小车上加放砝码的,以增大质量,研究加速度和质量之间关系的。
(3)实验现象:
在相同的时间里,质量小的那辆小车的位移大。
(4)分析推理,得到结论:
在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比,即
a1/a2=m2/m1或a∝m3:牛顿第二运动定律
(1)综合上述实验中得到的两个关系,得到下述结论:
物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
(2)公式表示:
a∝F或者F∝ma m即:F=kma
a:如果每个物理量都采用国际单位,k=1;
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b:力的单位(牛顿)的定义:使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。
(3)推广:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述关系可推广为:
物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的放心跟合力的方向相同。即F合=ma。
(4)介绍F合和a的瞬时对应关系
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。
4:例题分析(课本例题)
(1)学生阅读例题内容
(2)分析:
质量m已知必须先求F1和F2的合力,而合力的大小可
要求物体的加速度以用作图法求解,也可以用计算法求解。
(3)用投影片展示解题过程:
如图所示,建立平面直角坐标系,把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解F1的两个分力为:
F1xF1xcos60o,F2yF2sin60o
F2的两个分力为:F2xoF2cos60o,F2yF2sin60
F1y和F2y大小相等,方向相反,相互抵消,F1x和F2x的方向相同,所以:
F合F1xF2xF1cos60oF2cos60o5N5N10N
已知合力F合和质量m,据F合=ma,即可求得:
10NaF合5m/s2
2kg
三:小结
1:本节课的研究方法——控制变量法
2:牛顿第二运动定律确定了a和F之间的大小关系,也确定的a和F的方向关系
3:求解合力时,可采用建立平面直角坐标系,将各个力沿x轴和y轴分解,最后求合力的方法。
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四、作业
课本P53练习二
五、板书设计:
定律的实验条件(控制变量法)
1、m一定时,aF1
2、F一定时,am
3、把Fma改写成,在F,m,a取国际单位的条件下k1牛顿第二定律内容:物体运动的加速度与合外力成正比,与质量成反比,且加速度与合外力方向相同F合和a的方向关系1N1kgm/s2单位关系:物理意义:瞬时对应关系因果对应关系
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牛顿第二定律教案 篇14
知识目标
1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题.
2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题.
能力目标
体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.
教学建议
教材分析
匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.
匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式.这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.
另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的`让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.
教法建议
为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.
对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.
对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.
牛顿第二定律教案 篇15
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
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