牛顿第二定律教案

时间:2024-11-28 19:15:35 敏冰 教案 我要投稿

牛顿第二定律教案(通用11篇)

  作为一位杰出的老师,总不可避免地需要编写教案,教案有助于学生理解并掌握系统的知识。那要怎么写好教案呢?下面是小编为大家整理的牛顿第二定律教案,仅供参考,大家一起来看看吧。

牛顿第二定律教案(通用11篇)

  牛顿第二定律教案 1

  教学目标

  知识目标

  知道得到牛顿第二定律的实验过程

  理解加速度与力和质量间的关系

  理解牛顿第二定律的内容;知道定律的确切含义

  能运用牛顿第二定律解答有关问题

  能力目标

  培养学生的实验能力、分析能力、解决问题的能力

  德育目标

  使学生知道物理学中研究问题时常用的一种方法——控制变量法

  教学重点

  牛顿第二定律的实验过程

  牛顿第二定律

  教学难点

  牛顿第二定律的推导及意义

  教学方法

  体现新教材特色,指导学生在参与合作中学习,并体验简单的科学研究过程和方法

  教学过程教师活动学生活动

  (一)引入新课

  下面问题可以引导学生思考

  (1)神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?

  (2)赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?

  进一步思考:赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样?这一设计是为什么?

  进一步提出问题,完成牛顿第二定律探究任务引入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?

  (二)进行新课

  教师活动:学生分析讨论后,教师进一步提出问题:

  1、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?

  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。

  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。

  出示例题引导学生一起分析、解决。

  例题1:某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的`阻力是多大?重新起步加速时牵引力为20xx 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。

  例题2:一个物体,质量是2 kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大?

  (三)课堂总结、点评

  首先引导学生明确牛顿第二定律的适用条件:即宏观物体的低速运动问题。公式中的力为物体所受外力的合力。

  让学生利用牛顿第二定律解释说明引入课程时提出的问题,考察学生利用规律解释问题的能力。

  (四)实例探究

  ☆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;

  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

  ☆力和运动的关系

  3、关于运动和力,正确的说法是

  A、物体速度为零时,合外力一定为零

  B、物体作曲线运动,合外力一定是变力

  C、物体作直线运动,合外力一定是恒力

  牛顿第二定律教案 2

  【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。回忆上节课探究的a与F、m关系。 【创设情景、导入新课】

  问题1、神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?

  问题2、赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?引导学生思考2个问题。

  进一步引导学生思考:赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样?这一设计是为什么?同学间分组讨论、各小组派代表回答问题。通过这个问题,学生容易联想到质量越小,运动状态越容易改变,所以加速度和物体质量、合外力有关。 【新课过程】

  牛顿第二定律:

  1、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,加速度的方向跟合外力的方向相同。

  2、公式:F=ma?

  设问:力的国际单位是什么?它是如何规定的呢?构建物理模型,提出关注的细节。

  讲解:K是比例常数,那k应该是多少呢?

  教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力的国际单位是1N=1kg、m/s2。学生分组讨论分析。

  学生自己总结后作答,不完整的地方由其他同学补充。通过上节探究的a与F、m关系,运用实验数据总结规律,培养学生独立思考的能力和尊重物理事实的精神

  3、对该定律的特性进行说明,这样学生对牛顿第二定律才会有进一步认识。

  六大特性:

  ①因果性(力是产生加速度的原因),= 2 GB3

  ②矢量性(a、F都是矢量,a的方向由F决定,力的分解和合成遵循平行四边形法则),= 3 GB3

  ③瞬时性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3

  ④相对性(牛顿第二定律只适用于惯性系),= 5 GB3

  ⑤独立性(物体的各个力都能产生独立的,= 6 GB3

  ⑥同一性(a与F与同一物体某一状态相对立)。提问:牛顿第二定律有哪些特性?

  在相对理解牛顿第二定律的基础上,对表达式F=ma的六大性质结合形象例子进行探讨。

  根据学生的提出的相关特性的疑问举例说明。学生讨论,尝试并且回答老师提出的特性。

  学生在学习过程中会提出相关特性的疑问。对牛顿第二定律的特性进行探究,能够加深学生对牛顿第二定律本质上的理解,使前面所学知识连贯起来,这对牛顿定律的解题或是实际运用过程中有很大的帮助。

  4、做题需要方法,按照一般的做题思路,授予学生解题步骤。

  ①确定研究对象;

  ②对研究对象进行正确的受力分析或是运动情况进行分析;

  ③根据公式并结合题给条件(注意发现挖掘隐含条件)解出所求的物理量。

  例题:一个物体,质量是2 kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大?

  课堂训练P104习题1、2、3老师提出问题,引导学生得出解题步骤,并做适当的补充说明。

  牛顿第二定律教案 3

  一、教学目标

  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。

  二、教学重点

  1、知道决定物体加速度的因素、

  2、加速度与力和质量的关系的探究过程

  三、教学难点

  1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系

  2、牛顿第二定律的应用

  四、教学方法

  在探究过程中,渗透科学研究方法如:控制变量法、实验归纳法、图象法等

  五、教学过程

  1、知识回顾

  物体的运动状态发生变化,即产生加速度。

  问学生:加速度的大小与那些因素有关呢?

  学生回答:力还有物体质量

  思考:力是促使物体运动状态改变的原因,力似乎“促使”加速度的产生。质量是物体惯性的量度,而惯性是保持物体运动状态不变的性质,所以质量似乎是阻碍“加速度”的.产生。

  猜想:加速度可能与力、质量有关系。

  结合实际:

  小汽车:质量小,惯性小,启动时运动状态相对容易改变。

  火车:质量大,惯性大,动力大,启动时运动状态相对难改变。

  2、回忆课本所研究的内容

  (1)、质量m一定,加速度a和力F的关系。

  处理数据:得出结论:当m一定时,a和F成正比,

  即:a F

  SHAPE MERGEFORMAT

  (2)、力F一定时,加速度a和质量m的关系

  SHAPE MERGEFORMAT

  得出结论:当力F一定,加速度a和质量m成反比,即:a 。

  3、引出牛顿第二定律

  通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以得出一般性的规律:物体加速度的大小跟它所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,这就是牛顿第二定律。

  牛顿第二定律教案 4

  一、教学目标

  1.物理知识方面的要求:

  (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。

  2.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。

  3.渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生知道结论是如何得出的;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。

  二、重点、难点分析

  1.本节的重点内容是做好演示实验。让学生观察并读取数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。因此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能达到掌握方法、提高素质的目标。

  2.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联;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和理解。

  三、教具

  小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。

  四、主要教学过程

  (一)引入新课

  由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因,加速度与力有关。

  由牛顿第一定律还可知:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。

  那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的'关系?我们通过实验来探求。

  (二)教学过程设计

  1.实验设计

  (1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变),不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

  用同样的力(使F不变)作用于不同物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。

  就是说,在研究三个变量的关系时,要使其中一个量不变,即控制变量的方法。

  (2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种,如利用打点计时器、分析纸带等,这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由

  我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系

  (2)实验装置

  实验采用必修本所述装置稍加改进。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外通过环a将两绳合并在一起可直接用手操作,以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力,但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。

  3.实验过程

  (1)加速度跟力的关系

  使用两个相同的小车,满足m1=m2;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码,使F1=F2。将二小车拉至同一起点处,记下位置。放手后经一段时间使二小车同时停止,满足时间t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)

  表1

  第一次第二次

  m/kg F1/N s/m F′/N s′/m

  小车1 0.2 0.2 0.32 0.3 0.31

  小车2 0.2 0.1 0.15 0.1 0.10

  比较可得,在误差允许的范围内,a∝F。

  (2)加速度跟质量的关系

  将小车1上加0.2kg砝码,使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码,使F1=F2。将二小车拉至同一起点处放开经一段时间使其同时停止,读出各小车位移记入表2:(投影)

  表2

  第一次第二次

  F/N m/kg s/m m/kg s/m

  小车1 0.1 0.4 0.15

  小车2 0.1 0.2 0.31

  4.定律导出

  成正比,跟物体的质量成反比,即牛顿第二定律的基本关系。写成数学

  (2)上式可写为等式F=kma,式中k为比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位,就可以使k=1,则公式更为简单。

  在国际单位制中,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N,即1N=1kg·m/s2。

  可见,如果都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为F=ma,这就是牛顿第二定律的数学公式。

  (3)当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:

  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。

  数学公式是:F合=ma。

  5.定律的理解

  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。还应注意到定律表述的最后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就是说,定律具有矢量性、瞬时性和独立性,所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:

  (1)定律中各物理量的意义及关系

  F合是物体(研究对象)所受的合外力,m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。

  (2)定律的物理意义

  从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时间改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。

  牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。

  6.巩固练习

  (1)从牛顿第二定律知道,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物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?

  答:没有矛盾,由公式F=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。

  (2)对一个静止的物体施加一个力,物体一定做加速运动,对吗?

  答:略。理由同上。

  (3)下面哪些说法不对?为什么?

  A.物体所受合外力越大,加速度越大。

  B.物体所受合外力越大,速度越大。

  C.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。

  D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用。

  答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以,B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加。C说法错误。

  加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。加速度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必然变化。D说法错。

  (三)课堂小结(可引导学生总结)

  1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。

  2.定义力的单位"牛顿"使得k=1,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。

  3.牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。

  五、说明

  1.本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置,简单直观,易得出结论。缺点是不够精确,操作亦须谨慎,否则会出现误差较大的情形。重复实验时,也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移,然后放手由同时到达终点验证,操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。

  2.通过定律的探求过程,渗透物理学研究方法,是整个物理教学的重要内容和任务。本节内容即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、V、T三量关系,在电学中U、d、E的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律,更应知道定律是如何得出的。

  3.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。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的内涵和外延,避免重公式、转文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律,使其形式完善、便于记忆,但它不能替代文字表述,更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式

  牛顿第二定律教案 5

  一、教学目标

  1.物理知识方面的要求:

  (1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义;

  (2)掌握牛顿第二定律的应用方法。

  2.通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法,培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。

  3.训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。

  二、重点、难点分析

  1.本节为习题课,重点内容是选好例题,讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。

  2.应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景;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,习惯于套公式得结果,所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。

  三、教具

  投影仪、投影片、彩笔。

  四、主要教学过程

  (一)引入新课

  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

  1.已知受力情况求解运动情况

  例题1(投影)一个静止在水平面上的物体,质量是2kg,在水平方向受到5.0n的拉力,物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0n.

  1)求物体在4.0秒末的速度;

  2)若在4秒末撤去拉力,求物体滑行时间。

  (1)审题分析

  这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况。前4秒内运动情况:物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动,t=4.0s.受力情况:f=5.0n,f=2.0n,g=n;初始条件:v0=0;研究对象:m=2.0kg。求解4秒末的速度vt.4秒后,撤去拉力,物体做匀减速运动,v′t=0。受力情况:g=n、f=2.0n;初始条件:v′0=vt,求解滑行时间。

  (2)解题思路

  研究对象为物体。已知受力,可得物体所受合外力。根据牛顿第二定律可求出物体的加速度,再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度。运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离。

  (3)解题步骤(投影)

  解:确定研究对象,分析过程(画过程图),进行受力分析(画受力图)。

  前4秒根据牛顿第二定律列方程:

  水平方向

  f-f=ma

  竖直方向

  n-g=0

  引导学生总结解题步骤:确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果。

  (4)讨论:若无第一问如何解?实际第一问的结果是第二问的初始条件,所以解题的过程不变。

  (5)引申:这一类题目是运用已知的力学规律,作出明确的预见。它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础,如发射人造地球卫星进入预定轨道,带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目。

  2.已知运动情况求解受力情况

  例题2(投影)一辆质量为1.0×103kg的小汽车正以10m/s的'速度行驶,现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来,求所需的阻力。

  (1)审题分析

  这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力。研究对象:汽车m=1.0×103kg;运动情况:匀减速运动至停止vt=0,s=12.5m;初始条件:v0=10m/s,求阻力f。

  (2)解题思路

  由运动情况和初始条件,根据运动学公式可求出加速度;再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力,最后由受力分析可知合外力即阻力。

  (3)解题步骤(投影)

  画图分析

  据牛顿第二定律列方程:

  竖直方面

  n-g=0

  水平方面

  f=ma=1.0×103×(-4)n=-4.0×103n

  f为负值表示力的方向跟速度方向相反。

  引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同。

  (5)引申:这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向,还包括探索性运用,即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点。牛顿发现万有引力定律、卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索.

  3.应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)

  题目类型流程如下

  由左向右求解即第一类问题,可将vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解。

  由右向左求解即第二类问题,可将f、f、m中任一物量作为未知求解。

  若阻力为滑动摩擦力,则有f-μmg=ma,还可将μ作为未知求解。

  如:将例题2改为一物体正以10m/s的速度沿水平面运动,撤去拉力后匀减速滑行2.5m,求物体与水平面间动摩擦因数。

  4.物体在斜向力作用下的运动

  例题3(投影)一木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力f推木箱,求经过t秒时木箱的速度。

  解:(投影)

  画图分析:

  木箱受4个力,将力f沿运动方向和垂直运动方向分解:

  水平分力为

  fcosθ

  竖直分力为

  fsinθ

  据牛顿第二定律列方程,竖直方向

  n-fsinθ-g=0 ①

  水平方向

  fcosθ-f=ma ②

  二者联系

  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

  可见解题方法与受水平力作用时相同。

  (三)课堂小结(引导学生总结)

  1.应用牛顿第二定律解题可分为两类:一类是已知受力求解运动情况;一类是已知运动情况求解受力。

  2.不论哪种类型题目的解决,都遵循基本方法和步骤,即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程,进而求解验证效果。在解题过程中,画图是十分重要的,包括运动图和受力图,这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤.

  3.在斜向力作用下,可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解,转化为受水平力的情形。解题方法相同。

  五、说明

  1.例题1在原题基本上增加了一个运动过程,目的是强调过程图和受力图的重要性。因为有些学生对此不够重视而导致错误,尤其是以后遇到复杂问题的处理时更加突出,比如不注意各段运动中物体受力情况的变化和与之相关的加速度的变化,用前一段运动的加速度代入后一段运动方程进行运算,得出错误结果.但教材中节练习题和章习题中没有这类题目,所以可根据学生情况加以取舍。

  2.解题过程反复强调分析方法、解题步骤,意在培养学生的良好解题习惯和书写规范,由于解题过程要力求详尽,故本课密度较大。为此,解题过程可利用投影片以节省时间。

  3.例题中增加了斜向力作用的情形,目的是使学生注意竖直方向运动方程的建立,对水平方向物理量的影响。因为学生长时间只考虑水平方向受力,就会忽视了竖直方向的受力分析,认为在任何情况下都无须考虑竖直方向受力.另外,了解到斜向力分解后的解题方法仍是前面所述的基本方法,从而体会对复杂问题的处理方法,以巩固基本知识、基本方法。但不提及建立坐标和正交分解,这一部分亦可据学生情况取舍。

  牛顿第二定律教案 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

  掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。

  理解公式中各物理量的意义和相互关系。

  知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

  会用牛顿第二定律的公式进行有关的`计算。

  二、过程与方法

  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。

  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

  实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

  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:

  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。

  牛顿第二定律的应用。

  教学难点:

  牛顿第二定律的意义。

  理解k=1时,F=ma。

  【教学方法】

  启发引导、实验探究、合作交流。

  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

  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 7

  教学目标

  知识目标

  (1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;

  (2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;

  (3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;

  (4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;

  (5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题.

  能力目标

  通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.

  情感目标

  培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯.

  教学建议

  教材分析

  1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.

  2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式.

  3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性.

  教法建议

  1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.

  2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义.

  3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式.

  教学设计示例

  教学重点:牛顿第二定律

  教学难点:对牛顿第二定律的理解

  示例:

  一、加速度、力和质量的关系

  介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力.介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.

  以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.

  1、加速度和力的关系

  做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同.

  2、加速度和质量的关系

  做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度与小车的质量成正比,即.

  二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

  1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.即,或.

  2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的.=1.(这一点学生不易理解)

  3、牛顿第二定律:

  物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.

  数学表达式为:.或

  4、对牛顿第二定律的理解:

  (1)公式中的是指物体所受的合外力.

  举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体

  所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉笔盒)

  (2)矢量性:公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同.由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.

  (3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化.

  举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度.

  汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供.可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反.

  (4)力和运动关系小结:

  物体所受的合外力决定物体产生的加速度:

  当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动

  当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动

  以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件.

  探究活动

  题目:验证牛顿第二定律

  组织:2-3人小组

  方式:开放实验室,学生实验.

  评价:锻炼学生的实验设计和操作能力.

  牛顿第二定律教案 8

  一、教学目标

  (一)知识与技能

  1、依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念,会判断物体受到的力是否为平衡力。

  2、会利用二力平衡知识分析解决实际问题。

  (二)过程与方法

  1、经历探究二力平衡条件的实验过程,归纳、总结得出结论。

  2、通过认识平衡力和平衡状态关系,进一步体会力与运动的密切关系

  (三)情感、态度与价值观

  1、通过参与实验活动,培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。

  2、在用二力平衡知识分析解决实际问题过程中,体会物理与生活的密切联系。

  二、教学重难点

  本专题是在学生学习了牛顿第一定律的基础上,通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的物体进行受力分析展开的。它为后面学习测量摩擦力、浮力等打下基础。

  本节内容由二力平衡的条件二力平衡条件的应用两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件,关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本专题教学的难点,突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析,引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。

  三、教学策略

  学生在本章中已经学习了力、牛顿第一定律的相关内容,了解物体运动状态改变与力的关系,这些内容为学习本节内容提供了必要的知识基础。教学时从观察实际现象切入,引导学生归纳出物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受到两个力的作用,进而引申到讨论二力平衡条件是什么,接着通过自主探究得出二力平衡时力的三要素应满足的`条件。为了更容易从实验得出平衡条件的结论,请学生自己进行实验探究。最后引导学生用二力平衡的条件解释一些生活现象。

  四、教学资源准备

  多媒体课件、小车、棉线、钩码、滑轮、铁架台。

  五、教学过程

  教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课

  (5分钟)播放视频:匀速上升的潜水艇、缓缓降落的宇宙飞船、放在课桌上的书本、吊在天花板下的电灯等。

  思考:这些物体分别做什么运动?它们分别受到哪些力的作用?

  讨论:牛顿第一定律告诉我们,物体在不受外力的时候总要保持静止状态或匀速直线运动状态。但是现实情况是一切物体都要受到力的作用,物体保持静止或保持匀速直线运动的情况也是普遍存在的。那么这二者之间有什么联系呢?学生思考分析,物体有的做匀速直线运动,有的静止。在竖直方向上都受到两个力的作用。感受力与美的结合,体会物理与生活的密切关系,激发学习兴趣。

  新课教学

  (30分钟)(一)二力平衡

  上面的现象中潜水艇和飞船,两者都处于匀速直线运动状态;而书本和电灯都处于静止状态。

  引导学生归纳什么是平衡状态?什么是二力平衡?

  思考:是不是一个物体受到两个力的作用,就一定会处于静止状态或做匀速运动状态呢?也就是说这两个力一定是平衡力呢?

  演示:用手拉着钩码加速往上提。

  引导学生思考:

  (1)钩码受到几个力的作用?手往上提钩码时的运动状态改变了吗?

  (2)这说明了钩码受到的两个力是平衡力吗?

  思考:物体处于平衡状态时,它受到的两个力应该满足什么条件?下面我们通过桌面上的小车进行探究。

  (二)探究二力平衡的条件

  把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。思考:

  小车在水平方向受到哪些力的作用?用力的示意图画出小车受到的两个拉力。

  下面就让小车保持静止,看一看它受到的两个拉力应该满足什么关系?

  学生分组实验:探究二力平衡的条件。

  (1)提出问题:

  一个物体受到两个力作用处于平衡状态时,它受到的两个力应该满足什么条件?

  (2)猜想与假设:

  (教师可以提示学生从力的大小、方向、作用点这三个要素来考虑)

  (3)制定实验计划、设计实验:

  可以设计什么样的实验来探究这个问题呢?(图1是否可以作为参考?)实验时如何改变力的大小、方向和作用点?

  (4)进行实验、收集数据:

  小车所受二力情况小车运动情况

  (静止与否)大小方向是否在一条直线上

  (5)分析与论证:

  引导学生分析,哪些情况下小车不能保持静止?哪些情况下小车能保持静止,从而得出结论。

  (6)评估:

  可以向学生指出,小车在水平方向还会受到摩擦阻力,但实验中控制这个阻力很小,与拉力相比可以忽略。

  学生归纳:

  平衡状态:把物体处于匀速运动状态和静止状态都称为物体处于平衡状态。

  二力平衡:当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就称做二力平衡。

  学生交流回答:

  钩码受到重力和拉力两个力的作用。因为钩码做加速运动,没有处于平衡状态,所以重力和拉力不是平衡力。这说明一个物体受到两个力作用,这两个力不一定是平衡力。

  教师引导学生把探究中的问题思考清楚然后让学生动手实验,记录数据,分析归纳,得出结论:作用在同一个物体上的两个力,必须大小相等,方向相反,并作用在同一条直线上。

  简单地说,就是:同体、等值、反向、共线。物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,所以先来研究这种简单的问题。

  应使学生认识物体受两个力作用时并不总能保持静止或匀速直线运动状态。由此引出二力平衡的条件。

  充分发挥实验在物理教学中的促进作用,帮助学生理解物理概念和规律。这里采用的方法是从特殊到一般,从具体形象到抽象概括,由浅入深,符合初中学生的认知规律。

  (三)二力平衡的应用

  1、根据物体的运动状态判断受力情况

  思考:

  (1)吊在空中静止不动的电灯,若电线的拉力为2N,则灯受到的重力是多少?

  (2)重力为2N的课本在水平桌面上静止时,桌面对课本的支持力多大?

  (3)跳伞运动员和伞在空中匀速直线下落,若伞和人总重500N,则他们受到的阻力是多少?

  总结:根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力,进而判断所求力的大小和方向。

  2、根据受力情况判断物体的运动状态

  思考:火车在平直的轨道上行驶,在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力,火车将怎样运动?如果牵引力小于阻力,火车又将怎样运动?牵引力和阻力相等时,火车又将怎样运动?

  总结:物体不受力时,应保持匀速直线运动或保持静止状态。物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果。物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然做匀速直线运动。

  3、一对平衡力和一对相互作用力的区别

  思考:一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方,但也有不同的地方。试着把它们加以区别。引导学生按正确的思路分析回答:电灯受重力和电线的拉力,处于静止状态,所以重力和电线的拉力是平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在一条直线上。所以灯受到的重力为2N。

  学生交流回答:牵引力大于阻力,火车将加速;牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车可能匀速直线前进。

  学生交流回答相同点是:都满足大小相等,方向相反,作用在同一直线上。它们最根本的不同点是:一对平衡力是作用在同一物体上的力,而一对相互作用力是分别作用在不同物体上的力。两个力,只要不是作用在同一物体上,就不可能是平衡力;两个力中,发生作用的物体只要出现第三个,就不可能是相互作用力。通过举例进一步使学生掌握力与运动的关系,同时能培养学生的分析论证能力,锻炼学生思维的缜密性。课堂小结

  (5分钟)通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。

  牛顿第二定律教案 9

  【教材分析】

  《牛顿运动定律》在高考《考试大纲》的“知识内容表”中,共有6个条目,其中包括“牛顿定律的应用”,为II等级要求。牛顿第二定律的应用,是本章的核心内容。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析,使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析,是解决物理问题的两种基本方法。并且,本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础,也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法,因而显得十分重要。

  【学情分析】

  由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高,不少同学在此感到困惑,疑难较多,主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上,对一些典型的应用题型,如连接体问题、超重失重问题、皮带传动问题、斜面上的物体运动问题等,学生缺乏针对性训练,更缺少理性的思考和总结。

  【教学目标】

  一、知识与技能

  1、掌握牛顿第二定律的基本特征;

  2、理解超重现象和失重现象。

  二、过程与方法

  1、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题;

  2、学会连接体问题的一般解题方法;

  3、掌握超重、失重在解题中的具体应用。

  三、情感态度与价值观

  1、通过相关问题的分析和解决,培养学生的科学态度和科学精神;

  2、通过“嫦娥一号”的成功发射和变轨的过程,激发学生的爱国热情。

  【教学重点和难点】

  教学重点:牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。

  教学难点:物体受力情况和运动状态的分析;处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。

  【教学方法和手段】

  教学方法:分析法、讨论法、图示法

  教学手段:计算机多媒体教学,PPT课件

  【教学过程】

  一、提出问题,导入课题

  提问、讨论、评价

  (一)高三物理(复习)前三章的内容及其逻辑关系是怎样的?

  (二)牛顿运动定律的核心内容是什么?

  (三)如何理解力和运动的关系?

  PPT展示:力和运动的关系

  力是使物体产生加速度的原因,受力作用的物体存在加速度。我们可以结合运动学知识,解决有关物体运动状态的问题。另一方面,当物体的运动状态变化时,一定有加速度,我们可以由加速度来确定物体的受力。

  二、知识构建,方法梳理

  (一)动力学的两类基本问题

  1、已知物体的'受力情况,要求确定物体的运动情况

  处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,在利用物体初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度。也就是确定了物体的运动情况。

  2、已知物体的运动情况,要求推断物体的受力情况

  处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况。

  牛顿第二定律教案 10

  一、教材分析

  课标分析:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

  教材地位:《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点,又是本章内容拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时,《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。

  二、学情分析

  学生通过前面的学习,理解了质量、力与加速度的关系,了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系,认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度,并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程,具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。

  三、教学目标

  (一)知识与技能

  1.了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力。

  2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算。

  3.知道在变速圆周运动中,合外力的'法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。

  4.知道一般曲线运动的处理方法。

  (二)过程与方法

  1.通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法:提出问题、分析问题、解决问题

  2.在验证向心力表达式的过程中,体会物理实验在处理问题中的作用。

  3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。

  (三)情感态度价值观

  1.经历从自己提出问题到自己解决问题的过程,培养学生的问题意识及思维能力。

  2.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。

  3.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。

  四、教学重点、难点

  1.教学重点

  理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系,并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源

  2.教学难点

  理解向心力是一个效果力,会分析向心力的来源,理解匀速圆周运动中供求关系

  五、教学过程(略)

  六、课后作业

  必做:课本P22页问题与练习:1、2、3、5题。

  选做:课本P22页问题与练习:4题。

  牛顿第二定律教案 11

  【教学目的】

  1.知道共点力作用下物体的平衡条件。

  2.通过实验认识超重、失重的现象。

  【教学重点和难点】

  教学重点:共点力作用下物体平衡条件的应用。超重、失重状态的动力学分析

  教学难点:对“超重”“失重”和“完全失重”的理解

  【教学方法和手段】

  教学方法:学案教学法、实验法、讨论法、分析法、

  教学媒体运用:体重计、弹簧秤、钩码、底部侧面开有小孔的塑料瓶、水

  【教学过程】

  一、查导学卡

  导学卡的设计

  问题1.共点力作用下物体的平衡状态:_______

  问题2.(1)利用牛顿第二定律推导共点力作用下物体的平衡条件:_________________

  (2)共点力作用下物体的平衡条件;__________

  问题3.超重:

  失重:________________

  问题4.什么情况下会出现超重(失重)现象?

  问题5.为什么会出现超重和失重现象?_________动力学特征

  问题6完全失重的条件:_____________。

  二、实验、解决问题

  阅读课本回答:1.共点力作用下物体的平衡状态

  2.怎样用牛顿第二定律推导共点力作用下物体的平衡条件

  通过自主学习将问题呈现出来,使学生明了自己会什么,不会什么,这样带着问题进课堂更有针对性、目的性。

  (一)分组实验

  【实验1】用弹簧秤挂上钩码,然后迅速上提。

  【引导学生思考】弹簧秤指针变化说明了什么?

  【实验2】指导学生完成实验:

  1.甲站在体重计上静止,乙说出体重计的示数。

  2.甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化,怎样变化,(乙说出示数的变化情况)

  【引导学生思考】难道该学生的体重发生了改变?

  (二)新课教学

  解决问题1:什么是超重(失重)现象?

  引导学生一起分析实验1和实验2的现象。

  教师归纳:弹簧秤的拉力大于钩码的重力以及人对秤的压力大于人的体重,这些都是超重现象。

  要求学生分析实验2中的失重现象。

  解决问题2:什么情况下会出现超重(失重)现象?

  当物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于(小于)物体所受重力时此现象为超重(失重)

  向上的运动就一定产生超重,向下的运动就一定产生失重吗?

  【引导学生分析实验2】

  引导学生注意观察:

  (1)静止时秤的示数。

  (2)下蹲过程中秤的示数变化。

  (3)站起过程中秤的示数变化。

  师生共同分析:出现超重还是失重现象并不是取决于速度的方向。

  【引导学生讨论】出现超重还是失重现象究竟取决于什么因素呢?

  综合学生分析,做出示意图如下。

  解决问题3:为什么会出现超重和失重现象?

  引导学生运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重现象和失重现象中的物体进行分析。

  解决问题4:完全失重状态你怎样理解?

  【引导学生做实验3】做喷水失射实验。仔细观察,并描述观察到的实验现象。

  【提示】从动力学角度看自由落体运动

  三、典例探究、引申拓展

  超重和失重的理解

  典例1 悬挂在电梯天花板上的测力计的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时测力计的示数为G=mg,下列说法中正确的是(CD)

  A.当电梯匀速上升时,测力计的`示数增大,电梯匀速下降时,测力计的示数减小

  B.只有电梯加速上升时,测力计的示数才会增大;只有电梯加速下降时,测力计的示数才会减小

  C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,测力计的示数一定增大

  D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,测力计的示数一定减小

  思路点拨:超重是加速度方向向上,测力计的示数大于重力;失重是加速度方向向下,测力计的示数小于重力,与运动方向无关,因此选项A、B错误,C、D正确。

  在这节课的设计上,我想突出学生主体特征,在学生原有知识结构的基础上,通过自主、合作、交流等教学元素,注重探究式学习过程,设置导学卡,让学生构建关于共点力作用下物体的平衡、关于超重和失重的新知识并注意知识目标的落实,紧扣课程标准要求,达成预定的三维教学目标。对问题的分析和解决便构成了整节课的逻辑主线,从而得以有效地实施学习。导学卡的使用使本节课的主线更加清楚。

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牛顿第二定律教案(通用11篇)

  作为一位杰出的老师,总不可避免地需要编写教案,教案有助于学生理解并掌握系统的知识。那要怎么写好教案呢?下面是小编为大家整理的牛顿第二定律教案,仅供参考,大家一起来看看吧。

牛顿第二定律教案(通用11篇)

  牛顿第二定律教案 1

  教学目标

  知识目标

  知道得到牛顿第二定律的实验过程

  理解加速度与力和质量间的关系

  理解牛顿第二定律的内容;知道定律的确切含义

  能运用牛顿第二定律解答有关问题

  能力目标

  培养学生的实验能力、分析能力、解决问题的能力

  德育目标

  使学生知道物理学中研究问题时常用的一种方法——控制变量法

  教学重点

  牛顿第二定律的实验过程

  牛顿第二定律

  教学难点

  牛顿第二定律的推导及意义

  教学方法

  体现新教材特色,指导学生在参与合作中学习,并体验简单的科学研究过程和方法

  教学过程教师活动学生活动

  (一)引入新课

  下面问题可以引导学生思考

  (1)神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?

  (2)赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?

  进一步思考:赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样?这一设计是为什么?

  进一步提出问题,完成牛顿第二定律探究任务引入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?

  (二)进行新课

  教师活动:学生分析讨论后,教师进一步提出问题:

  1、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?

  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。

  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。

  出示例题引导学生一起分析、解决。

  例题1:某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的`阻力是多大?重新起步加速时牵引力为20xx 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。

  例题2:一个物体,质量是2 kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大?

  (三)课堂总结、点评

  首先引导学生明确牛顿第二定律的适用条件:即宏观物体的低速运动问题。公式中的力为物体所受外力的合力。

  让学生利用牛顿第二定律解释说明引入课程时提出的问题,考察学生利用规律解释问题的能力。

  (四)实例探究

  ☆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;

  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

  ☆力和运动的关系

  3、关于运动和力,正确的说法是

  A、物体速度为零时,合外力一定为零

  B、物体作曲线运动,合外力一定是变力

  C、物体作直线运动,合外力一定是恒力

  牛顿第二定律教案 2

  【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。回忆上节课探究的a与F、m关系。 【创设情景、导入新课】

  问题1、神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?

  问题2、赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?引导学生思考2个问题。

  进一步引导学生思考:赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样?这一设计是为什么?同学间分组讨论、各小组派代表回答问题。通过这个问题,学生容易联想到质量越小,运动状态越容易改变,所以加速度和物体质量、合外力有关。 【新课过程】

  牛顿第二定律:

  1、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,加速度的方向跟合外力的方向相同。

  2、公式:F=ma?

  设问:力的国际单位是什么?它是如何规定的呢?构建物理模型,提出关注的细节。

  讲解:K是比例常数,那k应该是多少呢?

  教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力的国际单位是1N=1kg、m/s2。学生分组讨论分析。

  学生自己总结后作答,不完整的地方由其他同学补充。通过上节探究的a与F、m关系,运用实验数据总结规律,培养学生独立思考的能力和尊重物理事实的精神

  3、对该定律的特性进行说明,这样学生对牛顿第二定律才会有进一步认识。

  六大特性:

  ①因果性(力是产生加速度的原因),= 2 GB3

  ②矢量性(a、F都是矢量,a的方向由F决定,力的分解和合成遵循平行四边形法则),= 3 GB3

  ③瞬时性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3

  ④相对性(牛顿第二定律只适用于惯性系),= 5 GB3

  ⑤独立性(物体的各个力都能产生独立的,= 6 GB3

  ⑥同一性(a与F与同一物体某一状态相对立)。提问:牛顿第二定律有哪些特性?

  在相对理解牛顿第二定律的基础上,对表达式F=ma的六大性质结合形象例子进行探讨。

  根据学生的提出的相关特性的疑问举例说明。学生讨论,尝试并且回答老师提出的特性。

  学生在学习过程中会提出相关特性的疑问。对牛顿第二定律的特性进行探究,能够加深学生对牛顿第二定律本质上的理解,使前面所学知识连贯起来,这对牛顿定律的解题或是实际运用过程中有很大的帮助。

  4、做题需要方法,按照一般的做题思路,授予学生解题步骤。

  ①确定研究对象;

  ②对研究对象进行正确的受力分析或是运动情况进行分析;

  ③根据公式并结合题给条件(注意发现挖掘隐含条件)解出所求的物理量。

  例题:一个物体,质量是2 kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大?

  课堂训练P104习题1、2、3老师提出问题,引导学生得出解题步骤,并做适当的补充说明。

  牛顿第二定律教案 3

  一、教学目标

  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。

  二、教学重点

  1、知道决定物体加速度的因素、

  2、加速度与力和质量的关系的探究过程

  三、教学难点

  1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系

  2、牛顿第二定律的应用

  四、教学方法

  在探究过程中,渗透科学研究方法如:控制变量法、实验归纳法、图象法等

  五、教学过程

  1、知识回顾

  物体的运动状态发生变化,即产生加速度。

  问学生:加速度的大小与那些因素有关呢?

  学生回答:力还有物体质量

  思考:力是促使物体运动状态改变的原因,力似乎“促使”加速度的产生。质量是物体惯性的量度,而惯性是保持物体运动状态不变的性质,所以质量似乎是阻碍“加速度”的.产生。

  猜想:加速度可能与力、质量有关系。

  结合实际:

  小汽车:质量小,惯性小,启动时运动状态相对容易改变。

  火车:质量大,惯性大,动力大,启动时运动状态相对难改变。

  2、回忆课本所研究的内容

  (1)、质量m一定,加速度a和力F的关系。

  处理数据:得出结论:当m一定时,a和F成正比,

  即:a F

  SHAPE MERGEFORMAT

  (2)、力F一定时,加速度a和质量m的关系

  SHAPE MERGEFORMAT

  得出结论:当力F一定,加速度a和质量m成反比,即:a 。

  3、引出牛顿第二定律

  通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以得出一般性的规律:物体加速度的大小跟它所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,这就是牛顿第二定律。

  牛顿第二定律教案 4

  一、教学目标

  1.物理知识方面的要求:

  (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。

  2.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。

  3.渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生知道结论是如何得出的;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。

  二、重点、难点分析

  1.本节的重点内容是做好演示实验。让学生观察并读取数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。因此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能达到掌握方法、提高素质的目标。

  2.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联;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和理解。

  三、教具

  小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。

  四、主要教学过程

  (一)引入新课

  由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因,加速度与力有关。

  由牛顿第一定律还可知:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。

  那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的'关系?我们通过实验来探求。

  (二)教学过程设计

  1.实验设计

  (1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变),不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

  用同样的力(使F不变)作用于不同物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。

  就是说,在研究三个变量的关系时,要使其中一个量不变,即控制变量的方法。

  (2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种,如利用打点计时器、分析纸带等,这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由

  我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系

  (2)实验装置

  实验采用必修本所述装置稍加改进。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外通过环a将两绳合并在一起可直接用手操作,以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力,但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。

  3.实验过程

  (1)加速度跟力的关系

  使用两个相同的小车,满足m1=m2;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码,使F1=F2。将二小车拉至同一起点处,记下位置。放手后经一段时间使二小车同时停止,满足时间t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)

  表1

  第一次第二次

  m/kg F1/N s/m F′/N s′/m

  小车1 0.2 0.2 0.32 0.3 0.31

  小车2 0.2 0.1 0.15 0.1 0.10

  比较可得,在误差允许的范围内,a∝F。

  (2)加速度跟质量的关系

  将小车1上加0.2kg砝码,使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码,使F1=F2。将二小车拉至同一起点处放开经一段时间使其同时停止,读出各小车位移记入表2:(投影)

  表2

  第一次第二次

  F/N m/kg s/m m/kg s/m

  小车1 0.1 0.4 0.15

  小车2 0.1 0.2 0.31

  4.定律导出

  成正比,跟物体的质量成反比,即牛顿第二定律的基本关系。写成数学

  (2)上式可写为等式F=kma,式中k为比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位,就可以使k=1,则公式更为简单。

  在国际单位制中,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N,即1N=1kg·m/s2。

  可见,如果都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为F=ma,这就是牛顿第二定律的数学公式。

  (3)当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:

  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。

  数学公式是:F合=ma。

  5.定律的理解

  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。还应注意到定律表述的最后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就是说,定律具有矢量性、瞬时性和独立性,所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:

  (1)定律中各物理量的意义及关系

  F合是物体(研究对象)所受的合外力,m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。

  (2)定律的物理意义

  从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时间改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。

  牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。

  6.巩固练习

  (1)从牛顿第二定律知道,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物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?

  答:没有矛盾,由公式F=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。

  (2)对一个静止的物体施加一个力,物体一定做加速运动,对吗?

  答:略。理由同上。

  (3)下面哪些说法不对?为什么?

  A.物体所受合外力越大,加速度越大。

  B.物体所受合外力越大,速度越大。

  C.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。

  D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用。

  答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以,B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加。C说法错误。

  加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。加速度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必然变化。D说法错。

  (三)课堂小结(可引导学生总结)

  1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。

  2.定义力的单位"牛顿"使得k=1,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。

  3.牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。

  五、说明

  1.本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置,简单直观,易得出结论。缺点是不够精确,操作亦须谨慎,否则会出现误差较大的情形。重复实验时,也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移,然后放手由同时到达终点验证,操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。

  2.通过定律的探求过程,渗透物理学研究方法,是整个物理教学的重要内容和任务。本节内容即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、V、T三量关系,在电学中U、d、E的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律,更应知道定律是如何得出的。

  3.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。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的内涵和外延,避免重公式、转文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律,使其形式完善、便于记忆,但它不能替代文字表述,更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式

  牛顿第二定律教案 5

  一、教学目标

  1.物理知识方面的要求:

  (1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义;

  (2)掌握牛顿第二定律的应用方法。

  2.通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法,培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。

  3.训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。

  二、重点、难点分析

  1.本节为习题课,重点内容是选好例题,讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。

  2.应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景;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,习惯于套公式得结果,所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。

  三、教具

  投影仪、投影片、彩笔。

  四、主要教学过程

  (一)引入新课

  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

  1.已知受力情况求解运动情况

  例题1(投影)一个静止在水平面上的物体,质量是2kg,在水平方向受到5.0n的拉力,物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0n.

  1)求物体在4.0秒末的速度;

  2)若在4秒末撤去拉力,求物体滑行时间。

  (1)审题分析

  这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况。前4秒内运动情况:物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动,t=4.0s.受力情况:f=5.0n,f=2.0n,g=n;初始条件:v0=0;研究对象:m=2.0kg。求解4秒末的速度vt.4秒后,撤去拉力,物体做匀减速运动,v′t=0。受力情况:g=n、f=2.0n;初始条件:v′0=vt,求解滑行时间。

  (2)解题思路

  研究对象为物体。已知受力,可得物体所受合外力。根据牛顿第二定律可求出物体的加速度,再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度。运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离。

  (3)解题步骤(投影)

  解:确定研究对象,分析过程(画过程图),进行受力分析(画受力图)。

  前4秒根据牛顿第二定律列方程:

  水平方向

  f-f=ma

  竖直方向

  n-g=0

  引导学生总结解题步骤:确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果。

  (4)讨论:若无第一问如何解?实际第一问的结果是第二问的初始条件,所以解题的过程不变。

  (5)引申:这一类题目是运用已知的力学规律,作出明确的预见。它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础,如发射人造地球卫星进入预定轨道,带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目。

  2.已知运动情况求解受力情况

  例题2(投影)一辆质量为1.0×103kg的小汽车正以10m/s的'速度行驶,现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来,求所需的阻力。

  (1)审题分析

  这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力。研究对象:汽车m=1.0×103kg;运动情况:匀减速运动至停止vt=0,s=12.5m;初始条件:v0=10m/s,求阻力f。

  (2)解题思路

  由运动情况和初始条件,根据运动学公式可求出加速度;再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力,最后由受力分析可知合外力即阻力。

  (3)解题步骤(投影)

  画图分析

  据牛顿第二定律列方程:

  竖直方面

  n-g=0

  水平方面

  f=ma=1.0×103×(-4)n=-4.0×103n

  f为负值表示力的方向跟速度方向相反。

  引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同。

  (5)引申:这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向,还包括探索性运用,即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点。牛顿发现万有引力定律、卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索.

  3.应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)

  题目类型流程如下

  由左向右求解即第一类问题,可将vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解。

  由右向左求解即第二类问题,可将f、f、m中任一物量作为未知求解。

  若阻力为滑动摩擦力,则有f-μmg=ma,还可将μ作为未知求解。

  如:将例题2改为一物体正以10m/s的速度沿水平面运动,撤去拉力后匀减速滑行2.5m,求物体与水平面间动摩擦因数。

  4.物体在斜向力作用下的运动

  例题3(投影)一木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力f推木箱,求经过t秒时木箱的速度。

  解:(投影)

  画图分析:

  木箱受4个力,将力f沿运动方向和垂直运动方向分解:

  水平分力为

  fcosθ

  竖直分力为

  fsinθ

  据牛顿第二定律列方程,竖直方向

  n-fsinθ-g=0 ①

  水平方向

  fcosθ-f=ma ②

  二者联系

  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

  可见解题方法与受水平力作用时相同。

  (三)课堂小结(引导学生总结)

  1.应用牛顿第二定律解题可分为两类:一类是已知受力求解运动情况;一类是已知运动情况求解受力。

  2.不论哪种类型题目的解决,都遵循基本方法和步骤,即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程,进而求解验证效果。在解题过程中,画图是十分重要的,包括运动图和受力图,这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤.

  3.在斜向力作用下,可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解,转化为受水平力的情形。解题方法相同。

  五、说明

  1.例题1在原题基本上增加了一个运动过程,目的是强调过程图和受力图的重要性。因为有些学生对此不够重视而导致错误,尤其是以后遇到复杂问题的处理时更加突出,比如不注意各段运动中物体受力情况的变化和与之相关的加速度的变化,用前一段运动的加速度代入后一段运动方程进行运算,得出错误结果.但教材中节练习题和章习题中没有这类题目,所以可根据学生情况加以取舍。

  2.解题过程反复强调分析方法、解题步骤,意在培养学生的良好解题习惯和书写规范,由于解题过程要力求详尽,故本课密度较大。为此,解题过程可利用投影片以节省时间。

  3.例题中增加了斜向力作用的情形,目的是使学生注意竖直方向运动方程的建立,对水平方向物理量的影响。因为学生长时间只考虑水平方向受力,就会忽视了竖直方向的受力分析,认为在任何情况下都无须考虑竖直方向受力.另外,了解到斜向力分解后的解题方法仍是前面所述的基本方法,从而体会对复杂问题的处理方法,以巩固基本知识、基本方法。但不提及建立坐标和正交分解,这一部分亦可据学生情况取舍。

  牛顿第二定律教案 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

  掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。

  理解公式中各物理量的意义和相互关系。

  知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

  会用牛顿第二定律的公式进行有关的`计算。

  二、过程与方法

  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。

  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

  实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

  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:

  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。

  牛顿第二定律的应用。

  教学难点:

  牛顿第二定律的意义。

  理解k=1时,F=ma。

  【教学方法】

  启发引导、实验探究、合作交流。

  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

  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 7

  教学目标

  知识目标

  (1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;

  (2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;

  (3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;

  (4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;

  (5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题.

  能力目标

  通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.

  情感目标

  培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯.

  教学建议

  教材分析

  1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.

  2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式.

  3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性.

  教法建议

  1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.

  2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义.

  3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式.

  教学设计示例

  教学重点:牛顿第二定律

  教学难点:对牛顿第二定律的理解

  示例:

  一、加速度、力和质量的关系

  介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力.介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比.

  以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论.本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验.

  1、加速度和力的关系

  做演示实验并得出结论:小车质量相同时,小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比,即,且方向与方向相同.

  2、加速度和质量的关系

  做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度与小车的质量成正比,即.

  二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

  1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.即,或.

  2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的.=1.(这一点学生不易理解)

  3、牛顿第二定律:

  物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同.

  数学表达式为:.或

  4、对牛顿第二定律的理解:

  (1)公式中的是指物体所受的合外力.

  举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体

  所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力.(在桌面上推粉笔盒)

  (2)矢量性:公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同.由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向.

  (3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化.

  举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度.

  汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供.可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反.

  (4)力和运动关系小结:

  物体所受的合外力决定物体产生的加速度:

  当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动

  当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动

  以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件.

  探究活动

  题目:验证牛顿第二定律

  组织:2-3人小组

  方式:开放实验室,学生实验.

  评价:锻炼学生的实验设计和操作能力.

  牛顿第二定律教案 8

  一、教学目标

  (一)知识与技能

  1、依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念,会判断物体受到的力是否为平衡力。

  2、会利用二力平衡知识分析解决实际问题。

  (二)过程与方法

  1、经历探究二力平衡条件的实验过程,归纳、总结得出结论。

  2、通过认识平衡力和平衡状态关系,进一步体会力与运动的密切关系

  (三)情感、态度与价值观

  1、通过参与实验活动,培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。

  2、在用二力平衡知识分析解决实际问题过程中,体会物理与生活的密切联系。

  二、教学重难点

  本专题是在学生学习了牛顿第一定律的基础上,通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的物体进行受力分析展开的。它为后面学习测量摩擦力、浮力等打下基础。

  本节内容由二力平衡的条件二力平衡条件的应用两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件,关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本专题教学的难点,突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析,引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。

  三、教学策略

  学生在本章中已经学习了力、牛顿第一定律的相关内容,了解物体运动状态改变与力的关系,这些内容为学习本节内容提供了必要的知识基础。教学时从观察实际现象切入,引导学生归纳出物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受到两个力的作用,进而引申到讨论二力平衡条件是什么,接着通过自主探究得出二力平衡时力的三要素应满足的`条件。为了更容易从实验得出平衡条件的结论,请学生自己进行实验探究。最后引导学生用二力平衡的条件解释一些生活现象。

  四、教学资源准备

  多媒体课件、小车、棉线、钩码、滑轮、铁架台。

  五、教学过程

  教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课

  (5分钟)播放视频:匀速上升的潜水艇、缓缓降落的宇宙飞船、放在课桌上的书本、吊在天花板下的电灯等。

  思考:这些物体分别做什么运动?它们分别受到哪些力的作用?

  讨论:牛顿第一定律告诉我们,物体在不受外力的时候总要保持静止状态或匀速直线运动状态。但是现实情况是一切物体都要受到力的作用,物体保持静止或保持匀速直线运动的情况也是普遍存在的。那么这二者之间有什么联系呢?学生思考分析,物体有的做匀速直线运动,有的静止。在竖直方向上都受到两个力的作用。感受力与美的结合,体会物理与生活的密切关系,激发学习兴趣。

  新课教学

  (30分钟)(一)二力平衡

  上面的现象中潜水艇和飞船,两者都处于匀速直线运动状态;而书本和电灯都处于静止状态。

  引导学生归纳什么是平衡状态?什么是二力平衡?

  思考:是不是一个物体受到两个力的作用,就一定会处于静止状态或做匀速运动状态呢?也就是说这两个力一定是平衡力呢?

  演示:用手拉着钩码加速往上提。

  引导学生思考:

  (1)钩码受到几个力的作用?手往上提钩码时的运动状态改变了吗?

  (2)这说明了钩码受到的两个力是平衡力吗?

  思考:物体处于平衡状态时,它受到的两个力应该满足什么条件?下面我们通过桌面上的小车进行探究。

  (二)探究二力平衡的条件

  把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。思考:

  小车在水平方向受到哪些力的作用?用力的示意图画出小车受到的两个拉力。

  下面就让小车保持静止,看一看它受到的两个拉力应该满足什么关系?

  学生分组实验:探究二力平衡的条件。

  (1)提出问题:

  一个物体受到两个力作用处于平衡状态时,它受到的两个力应该满足什么条件?

  (2)猜想与假设:

  (教师可以提示学生从力的大小、方向、作用点这三个要素来考虑)

  (3)制定实验计划、设计实验:

  可以设计什么样的实验来探究这个问题呢?(图1是否可以作为参考?)实验时如何改变力的大小、方向和作用点?

  (4)进行实验、收集数据:

  小车所受二力情况小车运动情况

  (静止与否)大小方向是否在一条直线上

  (5)分析与论证:

  引导学生分析,哪些情况下小车不能保持静止?哪些情况下小车能保持静止,从而得出结论。

  (6)评估:

  可以向学生指出,小车在水平方向还会受到摩擦阻力,但实验中控制这个阻力很小,与拉力相比可以忽略。

  学生归纳:

  平衡状态:把物体处于匀速运动状态和静止状态都称为物体处于平衡状态。

  二力平衡:当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就称做二力平衡。

  学生交流回答:

  钩码受到重力和拉力两个力的作用。因为钩码做加速运动,没有处于平衡状态,所以重力和拉力不是平衡力。这说明一个物体受到两个力作用,这两个力不一定是平衡力。

  教师引导学生把探究中的问题思考清楚然后让学生动手实验,记录数据,分析归纳,得出结论:作用在同一个物体上的两个力,必须大小相等,方向相反,并作用在同一条直线上。

  简单地说,就是:同体、等值、反向、共线。物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,所以先来研究这种简单的问题。

  应使学生认识物体受两个力作用时并不总能保持静止或匀速直线运动状态。由此引出二力平衡的条件。

  充分发挥实验在物理教学中的促进作用,帮助学生理解物理概念和规律。这里采用的方法是从特殊到一般,从具体形象到抽象概括,由浅入深,符合初中学生的认知规律。

  (三)二力平衡的应用

  1、根据物体的运动状态判断受力情况

  思考:

  (1)吊在空中静止不动的电灯,若电线的拉力为2N,则灯受到的重力是多少?

  (2)重力为2N的课本在水平桌面上静止时,桌面对课本的支持力多大?

  (3)跳伞运动员和伞在空中匀速直线下落,若伞和人总重500N,则他们受到的阻力是多少?

  总结:根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力,进而判断所求力的大小和方向。

  2、根据受力情况判断物体的运动状态

  思考:火车在平直的轨道上行驶,在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力,火车将怎样运动?如果牵引力小于阻力,火车又将怎样运动?牵引力和阻力相等时,火车又将怎样运动?

  总结:物体不受力时,应保持匀速直线运动或保持静止状态。物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果。物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然做匀速直线运动。

  3、一对平衡力和一对相互作用力的区别

  思考:一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方,但也有不同的地方。试着把它们加以区别。引导学生按正确的思路分析回答:电灯受重力和电线的拉力,处于静止状态,所以重力和电线的拉力是平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在一条直线上。所以灯受到的重力为2N。

  学生交流回答:牵引力大于阻力,火车将加速;牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车可能匀速直线前进。

  学生交流回答相同点是:都满足大小相等,方向相反,作用在同一直线上。它们最根本的不同点是:一对平衡力是作用在同一物体上的力,而一对相互作用力是分别作用在不同物体上的力。两个力,只要不是作用在同一物体上,就不可能是平衡力;两个力中,发生作用的物体只要出现第三个,就不可能是相互作用力。通过举例进一步使学生掌握力与运动的关系,同时能培养学生的分析论证能力,锻炼学生思维的缜密性。课堂小结

  (5分钟)通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。

  牛顿第二定律教案 9

  【教材分析】

  《牛顿运动定律》在高考《考试大纲》的“知识内容表”中,共有6个条目,其中包括“牛顿定律的应用”,为II等级要求。牛顿第二定律的应用,是本章的核心内容。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析,使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析,是解决物理问题的两种基本方法。并且,本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础,也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法,因而显得十分重要。

  【学情分析】

  由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高,不少同学在此感到困惑,疑难较多,主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上,对一些典型的应用题型,如连接体问题、超重失重问题、皮带传动问题、斜面上的物体运动问题等,学生缺乏针对性训练,更缺少理性的思考和总结。

  【教学目标】

  一、知识与技能

  1、掌握牛顿第二定律的基本特征;

  2、理解超重现象和失重现象。

  二、过程与方法

  1、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题;

  2、学会连接体问题的一般解题方法;

  3、掌握超重、失重在解题中的具体应用。

  三、情感态度与价值观

  1、通过相关问题的分析和解决,培养学生的科学态度和科学精神;

  2、通过“嫦娥一号”的成功发射和变轨的过程,激发学生的爱国热情。

  【教学重点和难点】

  教学重点:牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。

  教学难点:物体受力情况和运动状态的分析;处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。

  【教学方法和手段】

  教学方法:分析法、讨论法、图示法

  教学手段:计算机多媒体教学,PPT课件

  【教学过程】

  一、提出问题,导入课题

  提问、讨论、评价

  (一)高三物理(复习)前三章的内容及其逻辑关系是怎样的?

  (二)牛顿运动定律的核心内容是什么?

  (三)如何理解力和运动的关系?

  PPT展示:力和运动的关系

  力是使物体产生加速度的原因,受力作用的物体存在加速度。我们可以结合运动学知识,解决有关物体运动状态的问题。另一方面,当物体的运动状态变化时,一定有加速度,我们可以由加速度来确定物体的受力。

  二、知识构建,方法梳理

  (一)动力学的两类基本问题

  1、已知物体的'受力情况,要求确定物体的运动情况

  处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,在利用物体初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度。也就是确定了物体的运动情况。

  2、已知物体的运动情况,要求推断物体的受力情况

  处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况。

  牛顿第二定律教案 10

  一、教材分析

  课标分析:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

  教材地位:《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点,又是本章内容拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时,《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。

  二、学情分析

  学生通过前面的学习,理解了质量、力与加速度的关系,了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系,认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度,并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程,具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。

  三、教学目标

  (一)知识与技能

  1.了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力。

  2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算。

  3.知道在变速圆周运动中,合外力的'法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。

  4.知道一般曲线运动的处理方法。

  (二)过程与方法

  1.通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法:提出问题、分析问题、解决问题

  2.在验证向心力表达式的过程中,体会物理实验在处理问题中的作用。

  3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。

  (三)情感态度价值观

  1.经历从自己提出问题到自己解决问题的过程,培养学生的问题意识及思维能力。

  2.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。

  3.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。

  四、教学重点、难点

  1.教学重点

  理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系,并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源

  2.教学难点

  理解向心力是一个效果力,会分析向心力的来源,理解匀速圆周运动中供求关系

  五、教学过程(略)

  六、课后作业

  必做:课本P22页问题与练习:1、2、3、5题。

  选做:课本P22页问题与练习:4题。

  牛顿第二定律教案 11

  【教学目的】

  1.知道共点力作用下物体的平衡条件。

  2.通过实验认识超重、失重的现象。

  【教学重点和难点】

  教学重点:共点力作用下物体平衡条件的应用。超重、失重状态的动力学分析

  教学难点:对“超重”“失重”和“完全失重”的理解

  【教学方法和手段】

  教学方法:学案教学法、实验法、讨论法、分析法、

  教学媒体运用:体重计、弹簧秤、钩码、底部侧面开有小孔的塑料瓶、水

  【教学过程】

  一、查导学卡

  导学卡的设计

  问题1.共点力作用下物体的平衡状态:_______

  问题2.(1)利用牛顿第二定律推导共点力作用下物体的平衡条件:_________________

  (2)共点力作用下物体的平衡条件;__________

  问题3.超重:

  失重:________________

  问题4.什么情况下会出现超重(失重)现象?

  问题5.为什么会出现超重和失重现象?_________动力学特征

  问题6完全失重的条件:_____________。

  二、实验、解决问题

  阅读课本回答:1.共点力作用下物体的平衡状态

  2.怎样用牛顿第二定律推导共点力作用下物体的平衡条件

  通过自主学习将问题呈现出来,使学生明了自己会什么,不会什么,这样带着问题进课堂更有针对性、目的性。

  (一)分组实验

  【实验1】用弹簧秤挂上钩码,然后迅速上提。

  【引导学生思考】弹簧秤指针变化说明了什么?

  【实验2】指导学生完成实验:

  1.甲站在体重计上静止,乙说出体重计的示数。

  2.甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化,怎样变化,(乙说出示数的变化情况)

  【引导学生思考】难道该学生的体重发生了改变?

  (二)新课教学

  解决问题1:什么是超重(失重)现象?

  引导学生一起分析实验1和实验2的现象。

  教师归纳:弹簧秤的拉力大于钩码的重力以及人对秤的压力大于人的体重,这些都是超重现象。

  要求学生分析实验2中的失重现象。

  解决问题2:什么情况下会出现超重(失重)现象?

  当物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于(小于)物体所受重力时此现象为超重(失重)

  向上的运动就一定产生超重,向下的运动就一定产生失重吗?

  【引导学生分析实验2】

  引导学生注意观察:

  (1)静止时秤的示数。

  (2)下蹲过程中秤的示数变化。

  (3)站起过程中秤的示数变化。

  师生共同分析:出现超重还是失重现象并不是取决于速度的方向。

  【引导学生讨论】出现超重还是失重现象究竟取决于什么因素呢?

  综合学生分析,做出示意图如下。

  解决问题3:为什么会出现超重和失重现象?

  引导学生运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重现象和失重现象中的物体进行分析。

  解决问题4:完全失重状态你怎样理解?

  【引导学生做实验3】做喷水失射实验。仔细观察,并描述观察到的实验现象。

  【提示】从动力学角度看自由落体运动

  三、典例探究、引申拓展

  超重和失重的理解

  典例1 悬挂在电梯天花板上的测力计的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时测力计的示数为G=mg,下列说法中正确的是(CD)

  A.当电梯匀速上升时,测力计的`示数增大,电梯匀速下降时,测力计的示数减小

  B.只有电梯加速上升时,测力计的示数才会增大;只有电梯加速下降时,测力计的示数才会减小

  C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,测力计的示数一定增大

  D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,测力计的示数一定减小

  思路点拨:超重是加速度方向向上,测力计的示数大于重力;失重是加速度方向向下,测力计的示数小于重力,与运动方向无关,因此选项A、B错误,C、D正确。

  在这节课的设计上,我想突出学生主体特征,在学生原有知识结构的基础上,通过自主、合作、交流等教学元素,注重探究式学习过程,设置导学卡,让学生构建关于共点力作用下物体的平衡、关于超重和失重的新知识并注意知识目标的落实,紧扣课程标准要求,达成预定的三维教学目标。对问题的分析和解决便构成了整节课的逻辑主线,从而得以有效地实施学习。导学卡的使用使本节课的主线更加清楚。