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牛頓第二定律教案(通用11篇)
作為一位杰出的老師,總不可避免地需要編寫教案,教案有助于學(xué)生理解并掌握系統(tǒng)的知識(shí)。那要怎么寫好教案呢?下面是小編為大家整理的牛頓第二定律教案,僅供參考,大家一起來看看吧。
牛頓第二定律教案 1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
知道得到牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過程
理解加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系
理解牛頓第二定律的內(nèi)容;知道定律的確切含義
能運(yùn)用牛頓第二定律解答有關(guān)問題
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、分析能力、解決問題的能力
德育目標(biāo)
使學(xué)生知道物理學(xué)中研究問題時(shí)常用的一種方法——控制變量法
教學(xué)重點(diǎn)
牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過程
牛頓第二定律
教學(xué)難點(diǎn)
牛頓第二定律的推導(dǎo)及意義
教學(xué)方法
體現(xiàn)新教材特色,指導(dǎo)學(xué)生在參與合作中學(xué)習(xí),并體驗(yàn)簡(jiǎn)單的科學(xué)研究過程和方法
教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)
(一)引入新課
下面問題可以引導(dǎo)學(xué)生思考
(1)神舟六號(hào)飛船返回艙返回時(shí)為何要打開降落傘?
(2)賽車在開出起跑線的瞬間發(fā)生了怎樣的變化?
進(jìn)一步思考:賽車比起一般的家用汽車質(zhì)量上有什么不一樣?這一設(shè)計(jì)是為什么?
進(jìn)一步提出問題,完成牛頓第二定律探究任務(wù)引入物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢?
(二)進(jìn)行新課
教師活動(dòng):學(xué)生分析討論后,教師進(jìn)一步提出問題:
1、牛頓第二定律的內(nèi)容應(yīng)該怎樣表述?
討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法不對(duì)?為什么?
A、只有物體受到力的作用,物體才具有加速度.
B、力恒定不變,加速度也恒定不變。
C、力隨著時(shí)間改變,加速度也隨著時(shí)間改變。
D、力停止作用,加速度也隨即消失。
E、物體在外力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力逐漸減小時(shí),物體的速度逐漸減小。
F、物體的加速度大小不變一定受恒力作用。
出示例題引導(dǎo)學(xué)生一起分析、解決。
例題1:某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面試車,當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)過70s停下來,汽車受到的`阻力是多大?重新起步加速時(shí)牽引力為20xx N,產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大?
假定試車過程中汽車受到的阻力不變。
例題2:一個(gè)物體,質(zhì)量是2 kg,受到互成120°角的兩個(gè)力F1和F2的作用。這兩個(gè)力的大小都是10N,這兩個(gè)力產(chǎn)生的加速度是多大?
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
首先引導(dǎo)學(xué)生明確牛頓第二定律的適用條件:即宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問題。公式中的力為物體所受外力的合力。
讓學(xué)生利用牛頓第二定律解釋說明引入課程時(shí)提出的問題,考察學(xué)生利用規(guī)律解釋問題的能力。
(四)實(shí)例探究
☆對(duì)牛頓第二定律的理解
1、下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma及其變形公式的理解,正確的是:
A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比,與物體的加速度成反比;
B、由m=F/a可知,物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比,與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比;
由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質(zhì)量成反比;
D、由m=F/a可知,物體的質(zhì)量可以通過測(cè)量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關(guān)比例常數(shù)k的說法正確的是:
A、在任何情況下都等于1
B、k值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的
C、k值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的
D、在國(guó)際單位制中,k的數(shù)值一定等于1
☆力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
3、關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力,正確的說法是
A、物體速度為零時(shí),合外力一定為零
B、物體作曲線運(yùn)動(dòng),合外力一定是變力
C、物體作直線運(yùn)動(dòng),合外力一定是恒力
牛頓第二定律教案 2
【教材地位與作用】
本節(jié)內(nèi)容是在上節(jié)實(shí)驗(yàn)課程“探究加速度、質(zhì)量與力的關(guān)系”的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)的探究和總結(jié),在知識(shí)上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質(zhì)量、力三者關(guān)系;要求經(jīng)歷探究活動(dòng)、嘗試解決問題方法、體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程。牛頓第二定律將力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起,具體的、定量的回答了加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系,是動(dòng)力學(xué)中的核心內(nèi)容,是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。
【學(xué)情分析】
在學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念;知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;會(huì)分析物體的受力;通過上一節(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,知道了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。這些都為本節(jié)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備了知識(shí)基礎(chǔ),牛頓第二定律通過加速度把物體的運(yùn)動(dòng)和受力緊密的聯(lián)系在一起,使前三章構(gòu)成一個(gè)整體,是解決力學(xué)問題的重要工具,應(yīng)使學(xué)生明確對(duì)于牛頓第二定律應(yīng)深入理解,全面掌握。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)目標(biāo)
。1)理解加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系。
。2)理解牛頓第二定律的內(nèi)容,知道定律的確切含義。
。3)能運(yùn)用牛頓第二定律解答有關(guān)問題。
2、能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、歸納能力、解決問題的.能力。
3、德育目標(biāo)
(1)滲透物理學(xué)研究方法的教育。
。2)認(rèn)識(shí)到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。
。3)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思考的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】
理解牛頓第二定律
【教學(xué)難點(diǎn)】
牛頓第二定律的應(yīng)用
【教學(xué)策略】
回顧與思考→創(chuàng)設(shè)物理情景→分組討論→老師講解→總結(jié)規(guī)律。
【教學(xué)流程圖】
【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】
教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【知識(shí)回顧】
回憶上節(jié)課探究的a與F、m關(guān)系。向?qū)W生提問:回憶上節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課內(nèi)容,控制變量法的應(yīng)用?我們研究了哪幾個(gè)物理量?它們之間有什么關(guān)系?能用公式反應(yīng)他們之間的關(guān)系嗎?回憶上節(jié)課知識(shí),集體回答。回憶上節(jié)課探究的a與F、m關(guān)系。 【創(chuàng)設(shè)情景、導(dǎo)入新課】
問題1、神舟六號(hào)飛船返回艙返回時(shí)為何要打開降落傘?
問題2、賽車在開出起跑線的瞬間發(fā)生了怎樣的變化?引導(dǎo)學(xué)生思考2個(gè)問題。
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考:賽車比起一般的家用汽車質(zhì)量上有什么不一樣?這一設(shè)計(jì)是為什么?同學(xué)間分組討論、各小組派代表回答問題。通過這個(gè)問題,學(xué)生容易聯(lián)想到質(zhì)量越小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變,所以加速度和物體質(zhì)量、合外力有關(guān)。 【新課過程】
牛頓第二定律:
1、內(nèi)容:物體的加速度跟所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2、公式:F=ma?
設(shè)問:力的國(guó)際單位是什么?它是如何規(guī)定的呢?構(gòu)建物理模型,提出關(guān)注的細(xì)節(jié)。
講解:K是比例常數(shù),那k應(yīng)該是多少呢?
教師總結(jié):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,力的國(guó)際單位是1N=1kg、m/s2。學(xué)生分組討論分析。
學(xué)生自己總結(jié)后作答,不完整的地方由其他同學(xué)補(bǔ)充。通過上節(jié)探究的a與F、m關(guān)系,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和尊重物理事實(shí)的精神
3、對(duì)該定律的特性進(jìn)行說明,這樣學(xué)生對(duì)牛頓第二定律才會(huì)有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。
六大特性:
①因果性(力是產(chǎn)生加速度的原因),= 2 GB3
②矢量性(a、F都是矢量,a的方向由F決定,力的分解和合成遵循平行四邊形法則),= 3 GB3
、鬯矔r(shí)性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3
、芟鄬(duì)性(牛頓第二定律只適用于慣性系),= 5 GB3
⑤獨(dú)立性(物體的各個(gè)力都能產(chǎn)生獨(dú)立的,= 6 GB3
、尥恍裕╝與F與同一物體某一狀態(tài)相對(duì)立)。提問:牛頓第二定律有哪些特性?
在相對(duì)理解牛頓第二定律的基礎(chǔ)上,對(duì)表達(dá)式F=ma的六大性質(zhì)結(jié)合形象例子進(jìn)行探討。
根據(jù)學(xué)生的提出的相關(guān)特性的疑問舉例說明。學(xué)生討論,嘗試并且回答老師提出的特性。
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)提出相關(guān)特性的疑問。對(duì)牛頓第二定律的特性進(jìn)行探究,能夠加深學(xué)生對(duì)牛頓第二定律本質(zhì)上的理解,使前面所學(xué)知識(shí)連貫起來,這對(duì)牛頓定律的解題或是實(shí)際運(yùn)用過程中有很大的幫助。
4、做題需要方法,按照一般的做題思路,授予學(xué)生解題步驟。
、俅_定研究對(duì)象;
②對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析或是運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析;
、鄹鶕(jù)公式并結(jié)合題給條件(注意發(fā)現(xiàn)挖掘隱含條件)解出所求的物理量。
例題:一個(gè)物體,質(zhì)量是2 kg,受到互成120°角的兩個(gè)力F1和F2的作用。這兩個(gè)力的大小都是10N,這兩個(gè)力產(chǎn)生的加速度是多大?
課堂訓(xùn)練P104習(xí)題1、2、3老師提出問題,引導(dǎo)學(xué)生得出解題步驟,并做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充說明。
牛頓第二定律教案 3
一、教學(xué)目標(biāo)
1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式;
2、理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系
3、知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓“是怎樣定義的。
二、教學(xué)重點(diǎn)
1、知道決定物體加速度的因素、
2、加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的探究過程
三、教學(xué)難點(diǎn)
1、理解牛頓第二定律各個(gè)物理量的意義和聯(lián)系
2、牛頓第二定律的應(yīng)用
四、教學(xué)方法
在探究過程中,滲透科學(xué)研究方法如:控制變量法、實(shí)驗(yàn)歸納法、圖象法等
五、教學(xué)過程
1、知識(shí)回顧
物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,即產(chǎn)生加速度。
問學(xué)生:加速度的大小與那些因素有關(guān)呢?
學(xué)生回答:力還有物體質(zhì)量
思考:力是促使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因,力似乎“促使”加速度的產(chǎn)生。質(zhì)量是物體慣性的量度,而慣性是保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),所以質(zhì)量似乎是阻礙“加速度”的.產(chǎn)生。
猜想:加速度可能與力、質(zhì)量有關(guān)系。
結(jié)合實(shí)際:
小汽車:質(zhì)量小,慣性小,啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)容易改變。
火車:質(zhì)量大,慣性大,動(dòng)力大,啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)難改變。
2、回憶課本所研究的內(nèi)容
。1)、質(zhì)量m一定,加速度a和力F的關(guān)系。
處理數(shù)據(jù):得出結(jié)論:當(dāng)m一定時(shí),a和F成正比,
即:a F
SHAPE MERGEFORMAT
。2)、力F一定時(shí),加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系
SHAPE MERGEFORMAT
得出結(jié)論:當(dāng)力F一定,加速度a和質(zhì)量m成反比,即:a 。
3、引出牛頓第二定律
通過大量實(shí)驗(yàn)和觀察到的事實(shí)都能得出同樣的結(jié)論,由此可以得出一般性的規(guī)律:物體加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同,這就是牛頓第二定律。
牛頓第二定律教案 4
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識(shí)方面的要求:
(1)掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式;
(2)理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系;
(3)知道在國(guó)際單位制中力的單位"牛頓"是怎樣定義的。
2.以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過觀察、測(cè)量、歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、概括能力和分析推理能力?/p>
3.滲透物理學(xué)研究方法的教育。實(shí)驗(yàn)采用控制變量的方法對(duì)物體的a、F、m三個(gè)物理量進(jìn)行研究;運(yùn)用列表法處理數(shù)據(jù),使學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;認(rèn)識(shí)到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容是做好演示實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生觀察并讀取數(shù)據(jù),從而有說服力地歸納出a與F和m的關(guān)系,即可順理成章地得出牛頓第二定律的基本關(guān)系式。因此,熟練且準(zhǔn)確地操作實(shí)驗(yàn)就是本課的關(guān)鍵點(diǎn)。同時(shí),也只有講清實(shí)驗(yàn)裝置、原理和圓滿地完成實(shí)驗(yàn)才能使學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)研究的方法,才能達(dá)到掌握方法、提高素質(zhì)的目標(biāo)。
2.牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式簡(jiǎn)單完美,記住并不難。但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互關(guān)聯(lián);牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景,對(duì)學(xué)生來說是較困難的。這一難點(diǎn)在本課中可通過定律的辨析和有針對(duì)性的鞏固練習(xí)加以深化和突破,另外,還有待在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中去體會(huì)和理解。
三、教具
小車、木板、滑輪、鉤碼、投影儀。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
由牛頓第一定律可知,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。而物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是物體運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化,即加速度不為零。因而力又是產(chǎn)生加速度的原因,加速度與力有關(guān)。
由牛頓第一定律還可知:一切物體總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這種性質(zhì)叫慣性。而質(zhì)量是物體慣性大小的量度,因而加速度跟質(zhì)量有關(guān)。
那么物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體質(zhì)量及受力之間存在什么樣的'關(guān)系?我們通過實(shí)驗(yàn)來探求。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
(1)啟發(fā)學(xué)生按如下思路得出實(shí)驗(yàn)方法:對(duì)于一個(gè)物體(使m不變),不受力時(shí)加速度為零→受力后加速度不為零→受力越大則加速度越大。
用同樣的力(使F不變)作用于不同物體→質(zhì)量小的易被拉動(dòng)→質(zhì)量越小加速度越大。
就是說,在研究三個(gè)變量的關(guān)系時(shí),要使其中一個(gè)量不變,即控制變量的方法。
(2)啟發(fā)學(xué)生按如下思路得出實(shí)驗(yàn)原理:測(cè)定物體加速度的方法有多種,如利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、分析紙帶等,這些方法較精確但費(fèi)時(shí)→尋找一種用其它物理量直觀反應(yīng)加速度大小的辦法→由
我們的實(shí)驗(yàn)就是由兩個(gè)小車在相同時(shí)間內(nèi)的位移來反映加速度大小跟力和質(zhì)量的關(guān)系
(2)實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)采用必修本所述裝置稍加改進(jìn)。在圖1中a、b、c三個(gè)位置加裝光滑金屬環(huán)以控制線繩位置不使脫落;另外通過環(huán)a將兩繩合并在一起可直接用手操作,以避免鐵夾操作的困難。這樣雖然增大了阻力,但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可。木板側(cè)面的刻度用以讀出位移大小。
3.實(shí)驗(yàn)過程
(1)加速度跟力的關(guān)系
使用兩個(gè)相同的小車,滿足m1=m2;在連小車前的繩端分別掛一個(gè)鉤碼和兩個(gè)鉤碼,使F1=F2。將二小車?yán)镣黄瘘c(diǎn)處,記下位置。放手后經(jīng)一段時(shí)間使二小車同時(shí)停止,滿足時(shí)間t相同。讀出二小車的位移填入表1:(投影)
表1
第一次第二次
m/kg F1/N s/m F′/N s′/m
小車1 0.2 0.2 0.32 0.3 0.31
小車2 0.2 0.1 0.15 0.1 0.10
比較可得,在誤差允許的范圍內(nèi),a∝F。
(2)加速度跟質(zhì)量的關(guān)系
將小車1上加0.2kg砝碼,使m1=2m2;二小車前面繩端都掛一個(gè)鉤碼,使F1=F2。將二小車?yán)镣黄瘘c(diǎn)處放開經(jīng)一段時(shí)間使其同時(shí)停止,讀出各小車位移記入表2:(投影)
表2
第一次第二次
F/N m/kg s/m m/kg s/m
小車1 0.1 0.4 0.15
小車2 0.1 0.2 0.31
4.定律導(dǎo)出
成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,即牛頓第二定律的基本關(guān)系。寫成數(shù)學(xué)
(2)上式可寫為等式F=kma,式中k為比例常數(shù)。如果公式中的物理量選擇合適的單位,就可以使k=1,則公式更為簡(jiǎn)單。
在國(guó)際單位制中,力的單位是牛頓。牛頓這個(gè)單位就是根據(jù)牛頓第二定律來定義的:使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N,即1N=1kg·m/s2。
可見,如果都用國(guó)際單位制中的單位,就可以使k=1,那么公式則簡(jiǎn)化為F=ma,這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)公式。
(3)當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),牛頓第二定律也是正確的,不過這時(shí)F代表的是物體所受外力的合力。牛頓第二定律更一般的表述是:
物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
數(shù)學(xué)公式是:F合=ma。
5.定律的理解
牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的情形下導(dǎo)出的,但由力的獨(dú)立作用原理可推廣到幾個(gè)力作用的情況,以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時(shí)。還應(yīng)注意到定律表述的最后一句話,即加速度與合外力的方向關(guān)系,就是說,定律具有矢量性、瞬時(shí)性和獨(dú)立性,所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點(diǎn):
(1)定律中各物理量的意義及關(guān)系
F合是物體(研究對(duì)象)所受的合外力,m是研究對(duì)象的質(zhì)量,如果研究對(duì)象是幾個(gè)物體,則m為幾個(gè)物體的質(zhì)量和。a為研究對(duì)象在合力F合作用下產(chǎn)生的加速度;a與F合的方向一致。
(2)定律的物理意義
從定律可看到:一物體所受合外力恒定時(shí),加速度也恒定不變,物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng);合外力隨時(shí)間改變時(shí),加速度也隨時(shí)間改變;合外力為零時(shí),加速度也為零,物體就處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
牛頓第二定律以簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)形式表明了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。
6.鞏固練習(xí)
(1)從牛頓第二定律知道,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度。可是我們用力提一個(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)它,這跟牛頓第二定律有無矛盾?為什么?
答:沒有矛盾,由公式F=ma看,F(xiàn)合為合外力,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,這個(gè)力應(yīng)是合外力,F(xiàn)用力提一很重的物體時(shí),物體仍靜止,說明合外力為零。由受力分析可知F+N-mg=0。
(2)對(duì)一個(gè)靜止的物體施加一個(gè)力,物體一定做加速運(yùn)動(dòng),對(duì)嗎?
答:略。理由同上。
(3)下面哪些說法不對(duì)?為什么?
A.物體所受合外力越大,加速度越大。
B.物體所受合外力越大,速度越大。
C.物體在外力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力逐漸減小時(shí),物體的速度逐漸減小。
D.物體的加速度大小不變一定受恒力作用。
答;B、C、D說法不對(duì)。根據(jù)牛頓第二定律,物體受的合外力決定了物體的加速度。而加速度大小和速度大小無關(guān)。所以,B說法錯(cuò)誤。物體做勻加速運(yùn)動(dòng)說明加速度方向與速度方向一致。當(dāng)合外力減小但方向不變時(shí),加速度減小但方向也不變,所以物體仍然做加速運(yùn)動(dòng),速度增加。C說法錯(cuò)誤。
加速度是矢量,其方向與合外力方向一致。加速度大小不變,若方向發(fā)生變化時(shí),合外力方向必然變化。D說法錯(cuò)。
(三)課堂小結(jié)(可引導(dǎo)學(xué)生總結(jié))
1.這節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為依據(jù),采用控制變量的方法進(jìn)行研究。這一方法今后在電學(xué)、熱學(xué)的研究中還要用到。我們根據(jù)已掌握的知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探索規(guī)律是物體研究的重要方法。
2.定義力的單位"牛頓"使得k=1,得到牛頓第二定律的簡(jiǎn)單形式F=ma。使用簡(jiǎn)捷的數(shù)學(xué)語言表達(dá)物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一,但應(yīng)知道它所對(duì)應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。
3.牛頓第二定律概括了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。物體所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力為零,加速度為零。即合外力決定了加速度,而加速度影響著物體的運(yùn)動(dòng)情況。因此,牛頓第二定律是把前兩章力和物體的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成一個(gè)整體,其中的紐帶就是加速度。
五、說明
1.本課以必修教材為依據(jù)。實(shí)驗(yàn)采用課文所述裝置,簡(jiǎn)單直觀,易得出結(jié)論。缺點(diǎn)是不夠精確,操作亦須謹(jǐn)慎,否則會(huì)出現(xiàn)誤差較大的情形。重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),也可逆向操作驗(yàn)證。先確定二小車距終點(diǎn)位移,然后放手由同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)驗(yàn)證,操作較容易。有條件的學(xué)?墒褂脷鈮|導(dǎo)軌、光電門進(jìn)行精確測(cè)量驗(yàn)證。
2.通過定律的探求過程,滲透物理學(xué)研究方法,是整個(gè)物理教學(xué)的重要內(nèi)容和任務(wù)。本節(jié)內(nèi)容即為一典型探求過程:運(yùn)用控制變量、實(shí)驗(yàn)歸納的方法研究三個(gè)變量的關(guān)系。這種方法在熱學(xué)中研究p、V、T三量關(guān)系,在電學(xué)中U、d、E的關(guān)系等都要用到。這是人類認(rèn)識(shí)世界的常用方法。所以本節(jié)課不只是讓學(xué)生掌握牛頓第二定律,更應(yīng)知道定律是如何得出的。
3.牛頓第二定律通過加速度將物體的運(yùn)動(dòng)和受力緊密聯(lián)系,使前三章構(gòu)成一個(gè)整體,這是解決力學(xué)問題的重要工具。應(yīng)使學(xué)生明確對(duì)于牛頓第二定律應(yīng)深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延,避免重公式、轉(zhuǎn)文字的現(xiàn)象。數(shù)學(xué)語言可以簡(jiǎn)明地表達(dá)物理規(guī)律,使其形式完善、便于記憶,但它不能替代文字表述,更不能涵蓋與它關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)和力的復(fù)雜多變的情況。否則就會(huì)將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓?/p>
牛頓第二定律教案 5
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識(shí)方面的要求:
(1)鞏固記憶牛頓第二定律內(nèi)容、公式和物理意義;
(2)掌握牛頓第二定律的應(yīng)用方法。
2.通過例題分析、討論、練習(xí)使學(xué)生掌握應(yīng)用牛頓定律解決力學(xué)問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生的審題能力、分析綜合能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力。
3.訓(xùn)練學(xué)生解題規(guī)范、畫圖分析、完善步驟的能力。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.本節(jié)為習(xí)題課,重點(diǎn)內(nèi)容是選好例題,講清應(yīng)用牛頓第二定律解決的兩類力學(xué)問題及解決這類問題的基本方法。
2.應(yīng)用牛頓第二定律解題重要的是分析過程、建立圖景;抓住運(yùn)動(dòng)情況、受力情況和初始條件;依據(jù)定律列方程求解。但學(xué)生往往存在重結(jié)論、輕過程,習(xí)慣于套公式得結(jié)果,所以培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣、建立思路、掌握方法是難點(diǎn)。
三、教具
投影儀、投影片、彩筆。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
牛頓第二定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的內(nèi)在聯(lián)系。因此,應(yīng)用牛頓第二定律即可解答一些力學(xué)問題。
我們通過以下例題來體會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.已知受力情況求解運(yùn)動(dòng)情況
例題1(投影)一個(gè)靜止在水平面上的物體,質(zhì)量是2kg,在水平方向受到5.0n的拉力,物體跟水平面的滑動(dòng)摩擦力是2.0n.
1)求物體在4.0秒末的速度;
2)若在4秒末撤去拉力,求物體滑行時(shí)間。
(1)審題分析
這個(gè)題目就是根據(jù)已知的受力情況來求物體的運(yùn)動(dòng)情況。前4秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況:物體由靜止在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t=4.0s.受力情況:f=5.0n,f=2.0n,g=n;初始條件:v0=0;研究對(duì)象:m=2.0kg。求解4秒末的速度vt.4秒后,撤去拉力,物體做勻減速運(yùn)動(dòng),v′t=0。受力情況:g=n、f=2.0n;初始條件:v′0=vt,求解滑行時(shí)間。
(2)解題思路
研究對(duì)象為物體。已知受力,可得物體所受合外力。根據(jù)牛頓第二定律可求出物體的加速度,再依據(jù)初始條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可解出前一段運(yùn)動(dòng)的末速度。運(yùn)用同樣的思路也可解答后一段運(yùn)動(dòng)的滑行距離。
(3)解題步驟(投影)
解:確定研究對(duì)象,分析過程(畫過程圖),進(jìn)行受力分析(畫受力圖)。
前4秒根據(jù)牛頓第二定律列方程:
水平方向
f-f=ma
豎直方向
n-g=0
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)解題步驟:確定對(duì)象、分析過程、受力分析、畫圖、列方程、求解、檢驗(yàn)結(jié)果。
(4)討論:若無第一問如何解?實(shí)際第一問的結(jié)果是第二問的初始條件,所以解題的過程不變。
(5)引申:這一類題目是運(yùn)用已知的力學(xué)規(guī)律,作出明確的預(yù)見。它是物理學(xué)和技術(shù)上進(jìn)行正確分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),如發(fā)射人造地球衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道,帶電粒子在電場(chǎng)中加速后獲得速度等都屬這一類題目。
2.已知運(yùn)動(dòng)情況求解受力情況
例題2(投影)一輛質(zhì)量為1.0×103kg的小汽車正以10m/s的'速度行駛,現(xiàn)在讓它在12.5m的距離內(nèi)勻減速地停下來,求所需的阻力。
(1)審題分析
這個(gè)題目是根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況求解汽車所受的阻力。研究對(duì)象:汽車m=1.0×103kg;運(yùn)動(dòng)情況:勻減速運(yùn)動(dòng)至停止vt=0,s=12.5m;初始條件:v0=10m/s,求阻力f。
(2)解題思路
由運(yùn)動(dòng)情況和初始條件,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出加速度;再根據(jù)牛頓第二定律求出汽車受的合外力,最后由受力分析可知合外力即阻力。
(3)解題步驟(投影)
畫圖分析
據(jù)牛頓第二定律列方程:
豎直方面
n-g=0
水平方面
f=ma=1.0×103×(-4)n=-4.0×103n
f為負(fù)值表示力的方向跟速度方向相反。
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出解題步驟與第一類問題相同。
(5)引申:這一類題目除了包括求出人們熟知的力的大小和方向,還包括探索性運(yùn)用,即根據(jù)觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)去認(rèn)識(shí)人們還不知道的物體間的相互作用的特點(diǎn)。牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律、盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部有個(gè)原子核都屬于這類探索.
3.應(yīng)用牛頓第二定律解題的規(guī)律分析(直線運(yùn)動(dòng))
題目類型流程如下
由左向右求解即第一類問題,可將vt、v0、s、t中任何一個(gè)物理量作為未知求解。
由右向左求解即第二類問題,可將f、f、m中任一物量作為未知求解。
若阻力為滑動(dòng)摩擦力,則有f-μmg=ma,還可將μ作為未知求解。
如:將例題2改為一物體正以10m/s的速度沿水平面運(yùn)動(dòng),撤去拉力后勻減速滑行2.5m,求物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)。
4.物體在斜向力作用下的運(yùn)動(dòng)
例題3(投影)一木箱質(zhì)量為m,與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成θ角的力f推木箱,求經(jīng)過t秒時(shí)木箱的速度。
解:(投影)
畫圖分析:
木箱受4個(gè)力,將力f沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)方向分解:
水平分力為
fcosθ
豎直分力為
fsinθ
據(jù)牛頓第二定律列方程,豎直方向
n-fsinθ-g=0 ①
水平方向
fcosθ-f=ma ②
二者聯(lián)系
f=μn ③
由①式得 n=fsinθ+mg 代入③式有
f=μ(fsinθ+mg)
代入②式有 fcosθ-μ(fsinθ+mg)=ma ,得
可見解題方法與受水平力作用時(shí)相同。
(三)課堂小結(jié)(引導(dǎo)學(xué)生總結(jié))
1.應(yīng)用牛頓第二定律解題可分為兩類:一類是已知受力求解運(yùn)動(dòng)情況;一類是已知運(yùn)動(dòng)情況求解受力。
2.不論哪種類型題目的解決,都遵循基本方法和步驟,即分析過程、建立圖景、確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、根據(jù)定律列方程,進(jìn)而求解驗(yàn)證效果。在解題過程中,畫圖是十分重要的,包括運(yùn)動(dòng)圖和受力圖,這對(duì)于物體經(jīng)過多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的問題更是必不可少的步驟.
3.在斜向力作用下,可將該力沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)方向分解,轉(zhuǎn)化為受水平力的情形。解題方法相同。
五、說明
1.例題1在原題基本上增加了一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,目的是強(qiáng)調(diào)過程圖和受力圖的重要性。因?yàn)橛行⿲W(xué)生對(duì)此不夠重視而導(dǎo)致錯(cuò)誤,尤其是以后遇到復(fù)雜問題的處理時(shí)更加突出,比如不注意各段運(yùn)動(dòng)中物體受力情況的變化和與之相關(guān)的加速度的變化,用前一段運(yùn)動(dòng)的加速度代入后一段運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行運(yùn)算,得出錯(cuò)誤結(jié)果.但教材中節(jié)練習(xí)題和章習(xí)題中沒有這類題目,所以可根據(jù)學(xué)生情況加以取舍。
2.解題過程反復(fù)強(qiáng)調(diào)分析方法、解題步驟,意在培養(yǎng)學(xué)生的良好解題習(xí)慣和書寫規(guī)范,由于解題過程要力求詳盡,故本課密度較大。為此,解題過程可利用投影片以節(jié)省時(shí)間。
3.例題中增加了斜向力作用的情形,目的是使學(xué)生注意豎直方向運(yùn)動(dòng)方程的建立,對(duì)水平方向物理量的影響。因?yàn)閷W(xué)生長(zhǎng)時(shí)間只考慮水平方向受力,就會(huì)忽視了豎直方向的受力分析,認(rèn)為在任何情況下都無須考慮豎直方向受力.另外,了解到斜向力分解后的解題方法仍是前面所述的基本方法,從而體會(huì)對(duì)復(fù)雜問題的處理方法,以鞏固基本知識(shí)、基本方法。但不提及建立坐標(biāo)和正交分解,這一部分亦可據(jù)學(xué)生情況取舍。
牛頓第二定律教案 6
【教材分析】
本章教科書將牛頓第二定律的探究實(shí)驗(yàn)和公式表達(dá)式分成兩節(jié)內(nèi)容,目的在于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究和突出牛頓第二定律在力學(xué)中的重要地位。牛頓第二定律的首要價(jià)值應(yīng)該是確立了力與運(yùn)動(dòng)之間的直接關(guān)系,即因果關(guān)系。如知道了物體的受力情況,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化就完全確定了。這應(yīng)該是人類在認(rèn)識(shí)自然過程中取得的重要思想成就。
本節(jié)內(nèi)容首先在上節(jié)課實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過分析說明,提出了牛頓第二定律的具體內(nèi)容表述,得出牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。從SHAPE MERGEFORMAT到SHAPE MERGEFORMAT,到F=kma,再到最后得出F=ma,其中蘊(yùn)含有豐富的知識(shí)與技能、過程與方法性目標(biāo)。因此,更要注重對(duì)學(xué)生思想觀念和心理的影響,即讓學(xué)生感受到物理學(xué)在認(rèn)識(shí)自然上的本質(zhì)性、深刻性、有效性。教科書突出了力的單位1N的物理意義,它是為后面學(xué)習(xí)單位制的內(nèi)容準(zhǔn)備的。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的討論。本節(jié)最后通過兩個(gè)例題介紹牛頓第二定律應(yīng)用的基本思路,它們也是學(xué)習(xí)、理解牛頓第二定律的基本組成部分。
【學(xué)情分析】
在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念;知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;會(huì)分析物體的受力。已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,學(xué)生對(duì)物理學(xué)的研究方法已有一定的了解,在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng),對(duì)學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣;有較強(qiáng)的好奇心和求知欲,樂于探究自然界的奧秘;敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn),勇于修正錯(cuò)誤;喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí),有將自己的見解與他人交流的愿望。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式。
理解公式中各物理量的意義和相互關(guān)系。
知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
會(huì)用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的`計(jì)算。
二、過程與方法
以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律。
認(rèn)識(shí)由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。
滲透物理學(xué)研究方法的教育,體驗(yàn)物理方法的魅力。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):
引導(dǎo)學(xué)生探究加速度和力、質(zhì)量間的關(guān)系的過程并總結(jié)牛頓第二定律。
牛頓第二定律的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):
牛頓第二定律的意義。
理解k=1時(shí),F(xiàn)=ma。
【教學(xué)方法】
啟發(fā)引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)探究、合作交流。
通過實(shí)例的分析、強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生理解牛頓第二定律的意義。
【教學(xué)用具】
牛頓第二定律演示器、小車(兩個(gè))、鉤碼(50g若干)、細(xì)線若干、三角板
【課時(shí)安排】
1課時(shí)
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)
導(dǎo)入新課同學(xué)們上節(jié)課在實(shí)驗(yàn)室做了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析了嗎?有沒有得出什么結(jié)論?下面先請(qǐng)同學(xué)們?cè)诤诎迳袭嫵鯽-F和EMBED圖象。
教師同時(shí)用牛頓第二定律演示器演示加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比
新課教學(xué)
新課教學(xué)
一、牛頓第二定律
通過對(duì)同學(xué)們上節(jié)課實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析總結(jié),同學(xué)們能不能簡(jiǎn)單的概括一下牛頓第二定律的內(nèi)容?
那我們都學(xué)習(xí)過,加速度是矢量,那么在牛頓第二定律里加速度方向如何?
那么我們完整的牛頓第二定律定義:
物體的加速度大大小跟它受到的作用力成正比,跟它的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
牛頓第二定律可以用比例式來表示
EMBED
則
或者
上式是一條比例式,如果寫成等式又如何表達(dá)?
表達(dá)式:F=kma
式中K是比例系數(shù),F(xiàn)指的是物體所受的合力。
二、力的單位
同學(xué)們?cè)诔踔幸阎懒Φ膯挝皇桥nD,但同學(xué)們知道一牛頓的力有多大嗎?
由F=kma
當(dāng)k=1時(shí),F(xiàn)=ma
取m=1kg a=1m/s2
則:F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2
kg·m/s2就是力的單位。我們規(guī)定1kg·m/s2為一個(gè)單位的力,為了紀(jì)念牛頓,我們就把一個(gè)單位力的稱為1牛頓,所以1N=1kg·m/s2,意思就是一牛頓的力相當(dāng)于把質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度所需的力。
所以當(dāng)m,a取國(guó)際單位時(shí),K=1,牛頓第二定律就表述為:F=ma
定義:物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的質(zhì)量成反比。
加速度方向與物體所受作用力方向相同。
因?yàn)樵谶@三個(gè)因素中,質(zhì)量是標(biāo)量,力和加速度是矢量
同學(xué)起來回答:
F=kma
牛頓第二定律教案 7
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
。1)通過演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系;
(2)會(huì)用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠nD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式;
(3)通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系,深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律;
。4)認(rèn)識(shí)加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識(shí)加速度與和外力間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系;
。5)能初步運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓第二定律的知識(shí)解決有關(guān)動(dòng)力學(xué)問題.
能力目標(biāo)
通過演示實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力;通過實(shí)際問題的處理,培養(yǎng)良好的書面表達(dá)能力.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
1、通過演示實(shí)驗(yàn),利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系:在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.
2、利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律:規(guī)定了合適的力的單位后,牛頓第二定律的表達(dá)式從比例式變?yōu)榈仁剑?/p>
3、進(jìn)一步討論牛頓第二定律的確切含義:公式中的表示的是物體所受的合外力,而不是其中某一個(gè)或某幾個(gè)力;公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同,所以牛頓第二定律具有矢量性;物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化,這就是牛頓第二定律的瞬時(shí)性.
教法建議
1、要確保做好演示實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中要注意交代清楚兩件事:只有在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的前題下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力(根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況決定是否證明);實(shí)驗(yàn)中使用了替代法,即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大。
2、通過典型例題讓學(xué)生理解牛頓第二定律的確切含義.
3、讓學(xué)生利用學(xué)過的重力加速度和牛頓第二定律,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)出中所給公式.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):牛頓第二定律
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)牛頓第二定律的理解
示例:
一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系
介紹研究方法(控制變量法):先研究在質(zhì)量不變的前題下,討論力和加速度的關(guān)系;再研究在力不變的前題下,討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系.介紹實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件的保證:在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力.介紹數(shù)據(jù)處理方法(替代法):根據(jù)公式可知,在相同時(shí)間內(nèi),物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比.
以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況,讓學(xué)生充分參與討論.本節(jié)書涉及到的演示實(shí)驗(yàn)也可利用氣墊導(dǎo)軌和計(jì)算機(jī),變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn).
1、加速度和力的關(guān)系
做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:小車質(zhì)量相同時(shí),小車產(chǎn)生的加速度與作用在小車上的力成正比,即,且方向與方向相同.
2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系
做演示實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論:在相同的力F的作用下,小車產(chǎn)生的加速度與小車的質(zhì)量成正比,即.
二、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律(加速度定律)
1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同.即,或.
2、力的單位的規(guī)定:若規(guī)定:使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N.則公式中的.=1.(這一點(diǎn)學(xué)生不易理解)
3、牛頓第二定律:
物體的加速度根作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比.加速度方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同.
數(shù)學(xué)表達(dá)式為:.或
4、對(duì)牛頓第二定律的理解:
。1)公式中的是指物體所受的合外力.
舉例:物體在水平拉力作用下在水平面上加速運(yùn)動(dòng),使物體產(chǎn)生加速度的合外力是物體
所受4個(gè)力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉筆盒)
(2)矢量性:公式中的和均為矢量,且二者方向始終相同.由此在處理問題時(shí),由合外力的方向可以確定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.
。3)瞬時(shí)性:物體在某時(shí)刻的加速度由合外力決定,加速度將隨著合外力的變化而變化.
舉例:靜止物體啟動(dòng)時(shí),速度為零,但合外力不為零,所以物體具有加速度.
汽車在平直馬路上行駛,其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供;當(dāng)剎車時(shí),牽引力突然消失,則汽車此時(shí)的加速度僅由摩擦力提供.可以看出前后兩種情況合外力方向相反,對(duì)應(yīng)車的加速度方向也相反.
(4)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系小結(jié):
物體所受的合外力決定物體產(chǎn)生的加速度:
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
以上小結(jié)教師要帶著學(xué)生進(jìn)行,同時(shí)可以讓學(xué)生考慮是否還有其它情況,應(yīng)滿足什么條件.
探究活動(dòng)
題目:驗(yàn)證牛頓第二定律
組織:2-3人小組
方式:開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生實(shí)驗(yàn).
評(píng)價(jià):鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力.
牛頓第二定律教案 8
一、教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1、依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)的概念,會(huì)判斷物體受到的力是否為平衡力。
2、會(huì)利用二力平衡知識(shí)分析解決實(shí)際問題。
(二)過程與方法
1、經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程,歸納、總結(jié)得出結(jié)論。
2、通過認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)關(guān)系,進(jìn)一步體會(huì)力與運(yùn)動(dòng)的密切關(guān)系
。ㄈ┣楦小B(tài)度與價(jià)值觀
1、通過參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生積極參與主動(dòng)與科學(xué)探究實(shí)踐的思想和互相配合的協(xié)作精神。
2、在用二力平衡知識(shí)分析解決實(shí)際問題過程中,體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本專題是在學(xué)生學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基礎(chǔ)上,通過對(duì)保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體進(jìn)行受力分析展開的。它為后面學(xué)習(xí)測(cè)量摩擦力、浮力等打下基礎(chǔ)。
本節(jié)內(nèi)容由二力平衡的條件二力平衡條件的應(yīng)用兩部分內(nèi)容組成。教學(xué)的重點(diǎn)是二力平衡的條件,關(guān)鍵是讓學(xué)生經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程。二力平衡條件的應(yīng)用是本專題教學(xué)的難點(diǎn),突破它的關(guān)鍵是通過對(duì)生活中實(shí)例的觀察與分析,引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)、應(yīng)用二力平衡的條件。
三、教學(xué)策略
學(xué)生在本章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了力、牛頓第一定律的相關(guān)內(nèi)容,了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變與力的關(guān)系,這些內(nèi)容為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容提供了必要的知識(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)時(shí)從觀察實(shí)際現(xiàn)象切入,引導(dǎo)學(xué)生歸納出物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)受到兩個(gè)力的作用,進(jìn)而引申到討論二力平衡條件是什么,接著通過自主探究得出二力平衡時(shí)力的三要素應(yīng)滿足的`條件。為了更容易從實(shí)驗(yàn)得出平衡條件的結(jié)論,請(qǐng)學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。最后引導(dǎo)學(xué)生用二力平衡的條件解釋一些生活現(xiàn)象。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、小車、棉線、鉤碼、滑輪、鐵架臺(tái)。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課
(5分鐘)播放視頻:勻速上升的潛水艇、緩緩降落的宇宙飛船、放在課桌上的書本、吊在天花板下的電燈等。
思考:這些物體分別做什么運(yùn)動(dòng)?它們分別受到哪些力的作用?
討論:牛頓第一定律告訴我們,物體在不受外力的時(shí)候總要保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但是現(xiàn)實(shí)情況是一切物體都要受到力的作用,物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況也是普遍存在的。那么這二者之間有什么聯(lián)系呢?學(xué)生思考分析,物體有的做勻速直線運(yùn)動(dòng),有的靜止。在豎直方向上都受到兩個(gè)力的作用。感受力與美的結(jié)合,體會(huì)物理與生活的密切關(guān)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
新課教學(xué)
。30分鐘)(一)二力平衡
上面的現(xiàn)象中潛水艇和飛船,兩者都處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);而書本和電燈都處于靜止?fàn)顟B(tài)。
引導(dǎo)學(xué)生歸納什么是平衡狀態(tài)?什么是二力平衡?
思考:是不是一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用,就一定會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?也就是說這兩個(gè)力一定是平衡力呢?
演示:用手拉著鉤碼加速往上提。
引導(dǎo)學(xué)生思考:
(1)鉤碼受到幾個(gè)力的作用?手往上提鉤碼時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了嗎?
。2)這說明了鉤碼受到的兩個(gè)力是平衡力嗎?
思考:物體處于平衡狀態(tài)時(shí),它受到的兩個(gè)力應(yīng)該滿足什么條件?下面我們通過桌面上的小車進(jìn)行探究。
(二)探究二力平衡的條件
把小車放在光滑的水平桌面上,向掛在小車兩端的托盤里放鉤碼。思考:
小車在水平方向受到哪些力的作用?用力的示意圖畫出小車受到的兩個(gè)拉力。
下面就讓小車保持靜止,看一看它受到的兩個(gè)拉力應(yīng)該滿足什么關(guān)系?
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):探究二力平衡的條件。
。1)提出問題:
一個(gè)物體受到兩個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)時(shí),它受到的兩個(gè)力應(yīng)該滿足什么條件?
。2)猜想與假設(shè):
(教師可以提示學(xué)生從力的大小、方向、作用點(diǎn)這三個(gè)要素來考慮)
。3)制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
可以設(shè)計(jì)什么樣的實(shí)驗(yàn)來探究這個(gè)問題呢?(圖1是否可以作為參考?)實(shí)驗(yàn)時(shí)如何改變力的大小、方向和作用點(diǎn)?
。4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù):
小車所受二力情況小車運(yùn)動(dòng)情況
。o止與否)大小方向是否在一條直線上
。5)分析與論證:
引導(dǎo)學(xué)生分析,哪些情況下小車不能保持靜止?哪些情況下小車能保持靜止,從而得出結(jié)論。
。6)評(píng)估:
可以向?qū)W生指出,小車在水平方向還會(huì)受到摩擦阻力,但實(shí)驗(yàn)中控制這個(gè)阻力很小,與拉力相比可以忽略。
學(xué)生歸納:
平衡狀態(tài):把物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)都稱為物體處于平衡狀態(tài)。
二力平衡:當(dāng)物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),就稱做二力平衡。
學(xué)生交流回答:
鉤碼受到重力和拉力兩個(gè)力的作用。因?yàn)殂^碼做加速運(yùn)動(dòng),沒有處于平衡狀態(tài),所以重力和拉力不是平衡力。這說明一個(gè)物體受到兩個(gè)力作用,這兩個(gè)力不一定是平衡力。
教師引導(dǎo)學(xué)生把探究中的問題思考清楚然后讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù),分析歸納,得出結(jié)論:作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,必須大小相等,方向相反,并作用在同一條直線上。
簡(jiǎn)單地說,就是:同體、等值、反向、共線。物體受兩個(gè)力作用保持平衡的情況最簡(jiǎn)單,所以先來研究這種簡(jiǎn)單的問題。
應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)物體受兩個(gè)力作用時(shí)并不總能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。由此引出二力平衡的條件。
充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的促進(jìn)作用,幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律。這里采用的方法是從特殊到一般,從具體形象到抽象概括,由淺入深,符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
(三)二力平衡的應(yīng)用
1、根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷受力情況
思考:
。1)吊在空中靜止不動(dòng)的電燈,若電線的拉力為2N,則燈受到的重力是多少?
。2)重力為2N的課本在水平桌面上靜止時(shí),桌面對(duì)課本的支持力多大?
。3)跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘在空中勻速直線下落,若傘和人總重500N,則他們受到的阻力是多少?
總結(jié):根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以判斷出作用在物體上的兩個(gè)力是平衡力,進(jìn)而判斷所求力的大小和方向。
2、根據(jù)受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
思考:火車在平直的軌道上行駛,在水平方向上受牽引力和阻力。如果牽引力大于阻力,火車將怎樣運(yùn)動(dòng)?如果牽引力小于阻力,火車又將怎樣運(yùn)動(dòng)?牽引力和阻力相等時(shí),火車又將怎樣運(yùn)動(dòng)?
總結(jié):物體不受力時(shí),應(yīng)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止?fàn)顟B(tài)。物體受一個(gè)力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,這是力產(chǎn)生的效果。物體受平衡力時(shí),應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止的物體受平衡力時(shí),仍然保持靜止;運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力時(shí),仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3、一對(duì)平衡力和一對(duì)相互作用力的區(qū)別
思考:一對(duì)平衡力和一對(duì)相互作用力有許多相似的地方,但也有不同的地方。試著把它們加以區(qū)別。引導(dǎo)學(xué)生按正確的思路分析回答:電燈受重力和電線的拉力,處于靜止?fàn)顟B(tài),所以重力和電線的拉力是平衡力。那么這兩個(gè)力一定滿足二力平衡的條件,即大小相等,方向相反,且在一條直線上。所以燈受到的重力為2N。
學(xué)生交流回答:牽引力大于阻力,火車將加速;牽引力小于阻力,火車將減速;牽引力和阻力相等時(shí),水平方向二力平衡,火車可能勻速直線前進(jìn)。
學(xué)生交流回答相同點(diǎn)是:都滿足大小相等,方向相反,作用在同一直線上。它們最根本的不同點(diǎn)是:一對(duì)平衡力是作用在同一物體上的力,而一對(duì)相互作用力是分別作用在不同物體上的力。兩個(gè)力,只要不是作用在同一物體上,就不可能是平衡力;兩個(gè)力中,發(fā)生作用的物體只要出現(xiàn)第三個(gè),就不可能是相互作用力。通過舉例進(jìn)一步使學(xué)生掌握力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,同時(shí)能培養(yǎng)學(xué)生的分析論證能力,鍛煉學(xué)生思維的縝密性。課堂小結(jié)
。5分鐘)通過今天的學(xué)習(xí),同學(xué)們有哪些收獲?在實(shí)驗(yàn)探究中又存在哪些問題?還有什么想探究的問題?學(xué)生可以個(gè)別回答,或相互交流,在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。促進(jìn)知識(shí)的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達(dá)能力。
牛頓第二定律教案 9
【教材分析】
《牛頓運(yùn)動(dòng)定律》在高考《考試大綱》的“知識(shí)內(nèi)容表”中,共有6個(gè)條目,其中包括“牛頓定律的應(yīng)用”,為II等級(jí)要求。牛頓第二定律的應(yīng)用,是本章的核心內(nèi)容。由于整合了物體的受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析,使得本節(jié)成為高考的熱點(diǎn)和必考內(nèi)容。受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析,是解決物理問題的兩種基本方法。并且,本單元的學(xué)習(xí)既是后繼“動(dòng)能”和“動(dòng)量”等復(fù)雜物理過程分析的基礎(chǔ),也是解決“帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”等問題的基本方法,因而顯得十分重要。
【學(xué)情分析】
由于本單元對(duì)分析、綜合和解決實(shí)際問題的能力要求很高,不少同學(xué)在此感到困惑,疑難較多,主要反映在研究對(duì)象的選擇和物理過程的分析上,對(duì)一些典型的應(yīng)用題型,如連接體問題、超重失重問題、皮帶傳動(dòng)問題、斜面上的物體運(yùn)動(dòng)問題等,學(xué)生缺乏針對(duì)性訓(xùn)練,更缺少理性的思考和總結(jié)。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1、掌握牛頓第二定律的基本特征;
2、理解超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象。
二、過程與方法
1、掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的基本思路和方法,學(xué)會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決力學(xué)問題;
2、學(xué)會(huì)連接體問題的一般解題方法;
3、掌握超重、失重在解題中的具體應(yīng)用。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過相關(guān)問題的分析和解決,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
2、通過“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射和變軌的過程,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用。
教學(xué)難點(diǎn):物體受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析;處理實(shí)際問題時(shí)“物理模型”和“物理情景”的建立。
【教學(xué)方法和手段】
教學(xué)方法:分析法、討論法、圖示法
教學(xué)手段:計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué),PPT課件
【教學(xué)過程】
一、提出問題,導(dǎo)入課題
提問、討論、評(píng)價(jià)
。ㄒ唬└呷锢恚◤(fù)習(xí))前三章的內(nèi)容及其邏輯關(guān)系是怎樣的?
。ǘ┡nD運(yùn)動(dòng)定律的核心內(nèi)容是什么?
。ㄈ┤绾卫斫饬瓦\(yùn)動(dòng)的關(guān)系?
PPT展示:力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,受力作用的物體存在加速度。我們可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí),解決有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的問題。另一方面,當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí),一定有加速度,我們可以由加速度來確定物體的受力。
二、知識(shí)構(gòu)建,方法梳理
。ㄒ唬﹦(dòng)力學(xué)的兩類基本問題
1、已知物體的'受力情況,要求確定物體的運(yùn)動(dòng)情況
處理方法:已知物體的受力情況,可以求出物體的合力,根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度,在利用物體初始條件(初位置和初速度),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求出物體的位移和速度。也就是確定了物體的運(yùn)動(dòng)情況。
2、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,要求推斷物體的受力情況
處理方法:已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度,再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力,由此推斷物體受力情況。
牛頓第二定律教案 10
一、教材分析
課標(biāo)分析:能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
教材地位:《向心力》一節(jié)是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書必修2第六章曲線運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)、難點(diǎn),具有承前啟后的作用。它既是本章知識(shí)的一個(gè)拐點(diǎn),又是本章內(nèi)容拓展的重要基礎(chǔ);通過學(xué)習(xí),既能使學(xué)生從對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的表面認(rèn)識(shí)上升到理論分析,又能讓學(xué)生從生活中的圓周運(yùn)動(dòng)分析提高到對(duì)天體運(yùn)動(dòng)及帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的分析及推演。同時(shí),《向心力》一節(jié)能夠充分體現(xiàn)力和運(yùn)動(dòng)的在物理學(xué)中的重要性,是運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系學(xué)習(xí)的好素材。
二、學(xué)情分析
學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí),理解了質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系,了解了描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量及其關(guān)系,認(rèn)識(shí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)指向圓心的向心加速度,并且學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了同學(xué)之間相互協(xié)作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學(xué)習(xí)過程,具備了處理問題的一般思路方法:提出問題—分析問題—解決問題。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.了解向心力概念,知道向心力是根據(jù)力的效果命名的一種力。
2.知道向心力大小與哪些因素有關(guān),并能用來進(jìn)行簡(jiǎn)單的情景計(jì)算。
3.知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,合外力的'法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。
4.知道一般曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法。
(二)過程與方法
1.通過對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn),讓學(xué)生理解其概念的內(nèi)涵。并熟悉處理問題的一般方法:提出問題、分析問題、解決問題
2.在驗(yàn)證向心力表達(dá)式的過程中,體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)在處理問題中的作用。
3.經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過程,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來分析、解決問題。
(三)情感態(tài)度價(jià)值觀
1.經(jīng)歷從自己提出問題到自己解決問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)及思維能力。
2.經(jīng)歷從特殊到一般的研究過程,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
3.實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活,拉近科學(xué)與學(xué)生的距離,使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
理解向心力的概念、公式及勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系,并能用來進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷計(jì)算。會(huì)分析向心力的來源
2.教學(xué)難點(diǎn)
理解向心力是一個(gè)效果力,會(huì)分析向心力的來源,理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系
五、教學(xué)過程(略)
六、課后作業(yè)
必做:課本P22頁(yè)問題與練習(xí):1、2、3、5題。
選做:課本P22頁(yè)問題與練習(xí):4題。
牛頓第二定律教案 11
【教學(xué)目的】
1.知道共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件。
2.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重、失重的現(xiàn)象。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):共點(diǎn)力作用下物體平衡條件的應(yīng)用。超重、失重狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)分析
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)“超重”“失重”和“完全失重”的理解
【教學(xué)方法和手段】
教學(xué)方法:學(xué)案教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、分析法、
教學(xué)媒體運(yùn)用:體重計(jì)、彈簧秤、鉤碼、底部側(cè)面開有小孔的塑料瓶、水
【教學(xué)過程】
一、查導(dǎo)學(xué)卡
導(dǎo)學(xué)卡的設(shè)計(jì)
問題1.共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài):_______
問題2.(1)利用牛頓第二定律推導(dǎo)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:_________________
(2)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件;__________
問題3.超重:
失重:________________
問題4.什么情況下會(huì)出現(xiàn)超重(失重)現(xiàn)象?
問題5.為什么會(huì)出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象?_________動(dòng)力學(xué)特征
問題6完全失重的條件:_____________。
二、實(shí)驗(yàn)、解決問題
閱讀課本回答:1.共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)
2.怎樣用牛頓第二定律推導(dǎo)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件
通過自主學(xué)習(xí)將問題呈現(xiàn)出來,使學(xué)生明了自己會(huì)什么,不會(huì)什么,這樣帶著問題進(jìn)課堂更有針對(duì)性、目的性。
(一)分組實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)1】用彈簧秤掛上鉤碼,然后迅速上提。
【引導(dǎo)學(xué)生思考】彈簧秤指針變化說明了什么?
【實(shí)驗(yàn)2】指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn):
1.甲站在體重計(jì)上靜止,乙說出體重計(jì)的示數(shù)。
2.甲突然下蹲時(shí),體重計(jì)的示數(shù)是否變化,怎樣變化,(乙說出示數(shù)的變化情況)
【引導(dǎo)學(xué)生思考】難道該學(xué)生的體重發(fā)生了改變?
(二)新課教學(xué)
解決問題1:什么是超重(失重)現(xiàn)象?
引導(dǎo)學(xué)生一起分析實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象。
教師歸納:彈簧秤的拉力大于鉤碼的重力以及人對(duì)秤的壓力大于人的體重,這些都是超重現(xiàn)象。
要求學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)2中的失重現(xiàn)象。
解決問題2:什么情況下會(huì)出現(xiàn)超重(失重)現(xiàn)象?
當(dāng)物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于(小于)物體所受重力時(shí)此現(xiàn)象為超重(失重)
向上的運(yùn)動(dòng)就一定產(chǎn)生超重,向下的運(yùn)動(dòng)就一定產(chǎn)生失重嗎?
【引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)2】
引導(dǎo)學(xué)生注意觀察:
(1)靜止時(shí)秤的示數(shù)。
(2)下蹲過程中秤的示數(shù)變化。
(3)站起過程中秤的示數(shù)變化。
師生共同分析:出現(xiàn)超重還是失重現(xiàn)象并不是取決于速度的方向。
【引導(dǎo)學(xué)生討論】出現(xiàn)超重還是失重現(xiàn)象究竟取決于什么因素呢?
綜合學(xué)生分析,做出示意圖如下。
解決問題3:為什么會(huì)出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象?
引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律對(duì)超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象中的物體進(jìn)行分析。
解決問題4:完全失重狀態(tài)你怎樣理解?
【引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)3】做噴水失射實(shí)驗(yàn)。仔細(xì)觀察,并描述觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【提示】從動(dòng)力學(xué)角度看自由落體運(yùn)動(dòng)
三、典例探究、引申拓展
超重和失重的理解
典例1 懸掛在電梯天花板上的測(cè)力計(jì)的鉤子掛著質(zhì)量為m的物體,電梯靜止時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G=mg,下列說法中正確的是(CD)
A.當(dāng)電梯勻速上升時(shí),測(cè)力計(jì)的`示數(shù)增大,電梯勻速下降時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小
B.只有電梯加速上升時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)才會(huì)增大;只有電梯加速下降時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)才會(huì)減小
C.不管電梯向上或向下運(yùn)動(dòng),只要加速度的方向豎直向上,測(cè)力計(jì)的示數(shù)一定增大
D.不管電梯向上或向下運(yùn)動(dòng),只要加速度的方向豎直向下,測(cè)力計(jì)的示數(shù)一定減小
思路點(diǎn)撥:超重是加速度方向向上,測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于重力;失重是加速度方向向下,測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于重力,與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān),因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C、D正確。
在這節(jié)課的設(shè)計(jì)上,我想突出學(xué)生主體特征,在學(xué)生原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過自主、合作、交流等教學(xué)元素,注重探究式學(xué)習(xí)過程,設(shè)置導(dǎo)學(xué)卡,讓學(xué)生構(gòu)建關(guān)于共點(diǎn)力作用下物體的平衡、關(guān)于超重和失重的新知識(shí)并注意知識(shí)目標(biāo)的落實(shí),緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)成預(yù)定的三維教學(xué)目標(biāo)。對(duì)問題的分析和解決便構(gòu)成了整節(jié)課的邏輯主線,從而得以有效地實(shí)施學(xué)習(xí)。導(dǎo)學(xué)卡的使用使本節(jié)課的主線更加清楚。
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