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牛頓第二定律教案
作為一名無私奉獻(xiàn)的老師,時(shí)常會需要準(zhǔn)備好教案,借助教案可以提高教學(xué)質(zhì)量,收到預(yù)期的教學(xué)效果。教案應(yīng)該怎么寫呢?以下是小編精心整理的牛頓第二定律教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
牛頓第二定律教案1
一、教材分析
牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律,是第四章牛頓運(yùn)動定律的中心內(nèi)容,更是本章的教學(xué)重點(diǎn)。本節(jié)在第二節(jié)實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的基礎(chǔ)上分析得出牛頓第二定律,它具體的、定量的回答了運(yùn)動物體速度的變化率,即加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運(yùn)動和受力緊密聯(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。此定律是聯(lián)系力與運(yùn)動的橋梁,所以本節(jié)課的教學(xué)在整個(gè)教材教學(xué)中處于相當(dāng)重要的地位。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)
在確定本節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)時(shí)我認(rèn)為不只是讓學(xué)生停留在掌握牛頓第二定律的內(nèi)容,更應(yīng)注重學(xué)生認(rèn)識到牛頓第二定律在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的重要性,以及如何利用該定律來解決實(shí)際問題。故重點(diǎn)是理解并運(yùn)用牛頓第二定律;難點(diǎn)是通過簡單應(yīng)用正確理解牛頓第二定律的內(nèi)涵。
三、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)課程的要求和學(xué)生的實(shí)際需要,確定本節(jié)課的三維目標(biāo)。
1、知識與技能
掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式;理解公式中各物理量的'意義及相互因果關(guān)系;知道國際單位制中力的單位"牛頓"的定義;會用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
2、過程與方法
以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)歸納出物體的加速度跟它的質(zhì)量、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)生的概括能力和分析推理能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過定律的探索過程,滲透物理學(xué)研究方法;體驗(yàn)物理方法的魅力;從認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出物理規(guī)律并加以運(yùn)用,讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅,樹立學(xué)好物理學(xué)科的信心。
四、教法與學(xué)法
"教無成法,但教要得法",高一學(xué)生創(chuàng)造力比較欠缺,對于利用已有的知識創(chuàng)造出新理論的能力很弱,在學(xué)習(xí)過程中對知識的把握還不是很準(zhǔn)確,數(shù)學(xué)推理能力較弱,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)歸納規(guī)律能力不強(qiáng)。牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式雖簡單完美,記住也不難,但要全面、深入理解該定律中物理量的意義和相互聯(lián)系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景,尤其對于我們偏遠(yuǎn)地區(qū)的城步苗鄉(xiāng)學(xué)生來說是較為困難的。何況物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)與生活密切相連的科學(xué),因此我認(rèn)為在教學(xué)過程中應(yīng)運(yùn)用講解、討論、分析相結(jié)合的教學(xué)方法,并從學(xué)生的認(rèn)識心理出發(fā),采用設(shè)問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習(xí)加強(qiáng)應(yīng)用的教學(xué)程序。讓學(xué)生觀察與提問相結(jié)合,自主探究與交流合作相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀思維能力,并根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知效果適當(dāng)講解、引導(dǎo)、糾錯(cuò)、分析,對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式的物理內(nèi)涵加以深化。
五、教學(xué)過程
。ㄒ唬┮耄
首先利用多媒體觀看火箭升天、運(yùn)動員劉翔在110米欄比賽的起跑、奧運(yùn)會上女子100米賽跑的起跑等錄像資料,然后引導(dǎo)學(xué)生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進(jìn)而讓學(xué)生回顧上節(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質(zhì)量存在怎樣的關(guān)系?(目的:通過實(shí)際生活現(xiàn)象分析,激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質(zhì)量的關(guān)系來完成牛頓第二定律探究任務(wù)的引入)
。ǘ┬抡n進(jìn)行:
先引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材回答下列問題:
l、牛頓第二定律的內(nèi)容應(yīng)該怎樣表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符號表示什么意思?
4、各物理量的單位是什么?其中,力的單位"牛頓"是如何定義的?
。ㄒ髮W(xué)生討論分析相關(guān)問題,記憶相關(guān)的知識)過渡:上面我們研究的是物體受到一個(gè)力作用的情況,當(dāng)物體受到幾個(gè)力作用時(shí),上述規(guī)律又將如何表述?
學(xué)生討論分析后教師總結(jié):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。
(目的:培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律的能力)
實(shí)例探究與鞏固練習(xí)
討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法對不對?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,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。
教師總結(jié):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,力與物體的加速度具有矢量性、瞬時(shí)性和獨(dú)立性,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)。
牛頓第二定律教案2
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、知識回顧
物體的運(yùn)動狀態(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,啟動時(shí)運(yùn)動狀態(tài)相對容易改變。
火車:質(zhì)量大,慣性大,動力大,啟動時(shí)運(yùn)動狀態(tài)相對難改變。
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3
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(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
四教學(xué)重點(diǎn)
牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過程
牛頓第二定律
五教學(xué)難點(diǎn)
牛頓第二定律的推導(dǎo)及意義
六教學(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)簡單的科學(xué)研究過程和方法
教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動
(一)引入新課
下面問題可以引導(dǎo)學(xué)生思考
(1)神舟六號飛船返回艙返回時(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:學(xué)生分析討論后,教師進(jìn)一步提出問題:
l、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?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,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
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
☆對牛頓第二定律的理解
1、下列對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、在國際單位制中,k的數(shù)值一定等于1
☆力和運(yùn)動的關(guān)系
3、關(guān)于運(yùn)動和力,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,合外力一定是變力
C、物體作直線運(yùn)動,合外力一定是恒力
牛頓第二定律教案4
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
。1)通過演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系;
(2)會用準(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)識加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系,認(rèn)識加速度與和外力間的瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系;
。5)能初步運(yùn)用運(yùn)動學(xué)和牛頓第二定律的知識解決有關(guān)動力學(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,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,對應(yīng)車的加速度方向也相反.
。4)力和運(yùn)動關(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
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
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
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5
三維目標(biāo)
知識與技能
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、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的
4、會用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算、
過程與方法
1、通過對上節(jié)課實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié),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,體會大師的做法與勇氣、
2、培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力、
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、滲透物理學(xué)研究方法的教育、
2、認(rèn)識到由實(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、通過牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、
教學(xué)重點(diǎn)
牛頓第二定律的特點(diǎn)、
教學(xué)難點(diǎn)
1、牛頓第二定律的理解、
2、理解k=1時(shí),F(xiàn)=ma、
教具準(zhǔn)備
多媒體課件
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過程
[新課導(dǎo)入]
師:利用多媒體播放上節(jié)課做實(shí)驗(yàn)的過程,引起學(xué)生的回憶,激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生再一次體會成功的喜悅,迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去、
學(xué)生觀看,討論上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果、
師:通過上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn),我們知道當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系?
生:當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體運(yùn)動的加速度與物體所受的作用力成正比、
師:當(dāng)物體所受力不變時(shí)物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系?
生:當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比、
師:當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時(shí),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?
[新課教學(xué)]
一、牛頓第二定律
師:通過上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn),我們再一次證明了:物體的加速度與物體的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比、
師:如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來?
生:a∝
師:如何把以上式子寫成等式?
生:需要引入比例常數(shù)k a=k
師:我們可以把上式再變形為F=kma、
選取合適的單位,上式可以簡化、前面已經(jīng)學(xué)過,在國際單位制中力的單位是牛頓、其實(shí),國際上牛頓這個(gè)單位是這樣定義的:質(zhì)量為1 kg的物體,獲得1 m/s2的加速度時(shí),受到的合外力為1 N,即1 N=1 kgm/s2
可見,如果各量都采用國際單位,則k=1,F(xiàn)=ma
這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式、
師:牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數(shù)量關(guān)系,還描述了它們的方向關(guān)系,結(jié)合上節(jié)課實(shí)驗(yàn)的探究,它們的方向關(guān)系如何?
生:質(zhì)量m是標(biāo)量,沒有方向、合力的方向與加速度方向相同、
師:對,我們?nèi)绾斡谜Z言把牛頓第二定律表達(dá)出來呢?
生:物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同、
師:加速度的方向與合外力的方向始終一致,我們說牛頓第二定律具有同向性、
【討論與交流】
。ǘ嗝襟w演示課件)一個(gè)物體靜止在光滑水平面上,從某一時(shí)刻開始受到一個(gè)方向向右、大小為5 N的恒定外力作用,若物體質(zhì)量為5 kg,求物體的加速度、若2 s后撤去外力,物體的加速度是多少?物體2 s后的運(yùn)動情況如何?
學(xué)生進(jìn)行分組討論
師:請同學(xué)們踴躍回答這個(gè)問題、
生:根據(jù)牛頓第二定律F=ma,可得a= ,代入數(shù)據(jù)可得a=1 m/s2,2 s后撤去外力,物體所受的力為零,所以加速度為零、由于物體此時(shí)已經(jīng)有了一個(gè)速度,所以2 s以后物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)、
師:剛才這位同學(xué)說2 s后物體不再受力,那么他說的對不對呢?
生:不對、因?yàn)榇藭r(shí)物體仍然受到重力和水平地面對它的支持力、
師:那么在這種情況下的加速度又是多少呢?
生:仍然是零,因?yàn)橹亓椭С至Φ暮狭榱,牛頓第二定律中物體所受的力是物體所受的合力,而不是某一個(gè)力、
師:非常好、以后我們在利用牛頓第二定律解題時(shí)一定要注意這個(gè)問題,即用物體所受的合力來進(jìn)行處理、
【課堂訓(xùn)練】
討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法不對,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
答案:ABCD
教師點(diǎn)評:牛頓第二定律是表示力的瞬時(shí)作用規(guī)律,描述的是力的瞬時(shí)作用效果是產(chǎn)生加速度、物體在某一時(shí)刻加速度的大小和方向,是由該物體在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方向來決定的當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時(shí),它的加速度隨即也要發(fā)生變化,F(xiàn)=ma對運(yùn)動過程的每一瞬間成立,加速度與力是同一時(shí)刻的對應(yīng)量,即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失、這就是牛頓第二定律的瞬時(shí)性、
師:根據(jù)牛頓第二定律,即使再小的力也可以產(chǎn)生加速度,那么我們用一個(gè)較小的力來水平推桌子,為什么沒有推動呢?這和牛頓第二定律是不是矛盾?
生:不矛盾,因?yàn)榕nD第二定律中的力是合力、
師:如果物體受幾個(gè)力共同作用,應(yīng)該怎樣求物體的加速度呢?
生:先求物體幾個(gè)力的合力,再求合力產(chǎn)生的加速度、
師:好,我們看下面一個(gè)例題、
多媒體展示例題
【例1】 一物體在幾個(gè)力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)、現(xiàn)使其中向東的一個(gè)力F的值逐漸減小到零,又逐漸使其恢復(fù)到原值(方向不變),則
A、物體始終向西運(yùn)動
B、物體先向西運(yùn)動后向東運(yùn)動
C、物體的加速度先增大后減小
D、物體的速度先增大后減小
生1:物體向東的力逐漸減小,由于原來合力為零,當(dāng)向東的力逐漸減小時(shí),合力應(yīng)該向西逐漸增大,物體的加速度增大,方向向西、當(dāng)物體向東的力恢復(fù)到原值時(shí),物體的合力再次為零,加速度減小、所以加速度的變化情況應(yīng)該先增大后減小、
生2:物體的加速度先增大后減小,所以速度也應(yīng)該先增大后減小、
生3:這種說法不對,雖然加速度是有一個(gè)減小的過程,但在整個(gè)過程中加速度的方向始終和速度的方向一致,所以速度應(yīng)該一直增大,直到加速度為零為止、
師:對、一定要注意速度的變化和加速度的變化并沒有直接的關(guān)系,只要加速度的方向和速度的方向一致,速度就一直增大、
多媒體展示例題
【例2】 某質(zhì)量為1 000 kg的汽車在平直路面上試車,當(dāng)達(dá)到72 km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī),經(jīng)過20 s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2 000 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)
學(xué)生討論解答
生:物體在減速過程的初速度為72 km/h=20 m/s,末速度為零,根據(jù)a= 得物體的加速度為a=-1 m/s2,方向向后、物體受到的阻力f=ma=-1 000 N、當(dāng)物體重新啟動時(shí)牽引力為2 000 N,所以此時(shí)的加速度為a2= =1 m/s2,方向向車運(yùn)動的方向、
師:根據(jù)以上的學(xué)習(xí),同學(xué)們討論總結(jié)一下牛頓第二定律應(yīng)用時(shí)的一般步驟、
生:1、確定研究對象、
2、分析物體的受力情況和運(yùn)動情況,畫出研究對象的受力分析圖、
3、求出合力、注意用國際單位制統(tǒng)一各個(gè)物理量的單位、
4、根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律建立方程并求解、
師:牛頓第二定律在高中物理的學(xué)習(xí)中占有很重要的地位,希望同學(xué)們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應(yīng)用它解決問題、
【課堂訓(xùn)練】
如圖4-3-1所示,一物體以一定的初速度沿斜面向上滑動,滑到頂點(diǎn)后又返回斜面底端、試分析在物體運(yùn)動的過程中加速度的變化情況、
圖4-3-1
解析:在物體向上滑動的過程中,物體運(yùn)動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,所以物體運(yùn)動的加速度方向是平行斜面向下的',與物體運(yùn)動的速度方向相反,物體做減速運(yùn)動,直至速度減為零、在物體向下滑動的過程中,物體運(yùn)動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時(shí)小,所以物體將平行斜面向下做加速運(yùn)動,加速度的大小要比上滑時(shí)小、由此可以看出,物體運(yùn)動的加速度是由物體受到的外力決定的,而物體的運(yùn)動速度不僅與受到的外力有關(guān),而且還與物體開始運(yùn)動時(shí)所處的狀態(tài)有關(guān)、
[小結(jié)]
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了
1、牛頓第二定律:F=ma、
2、牛頓第二定律具有同向性、瞬時(shí)性、同體性、獨(dú)立性、
3、牛頓第二定律解決問題的一般方法、
。鄄贾米鳂I(yè)]
教材第85頁問題與練習(xí)、
[課外訓(xùn)練]
1、設(shè)雨滴從很高處豎直下落,所受空氣阻力f和其速度v成正比、則雨滴的運(yùn)動情況是
A、先加速后減速,最后靜止 B、先加速后勻速
C、先加速后減速直至勻速 D、加速度逐漸減小到零
2、下列說法中正確的是
。、物體所受合外力為零,物體的速度必為零
。隆⑽矬w所受合外力越大,物體的加速度越大,速度也越大
。、物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致
D、物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向相同
3、一個(gè)物體正以5 m/s的速度向東做勻速直線運(yùn)動,從某一時(shí)刻開始受到一個(gè)方向向西、大小為3 N的恒定外力作用,若物體質(zhì)量為5 kg,求:2 s末物體的速度、
4、如圖4-3-2所示,底板光滑的小車上用兩個(gè)量程為20 N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量1 kg的物塊、在水平地面上當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動時(shí),兩彈簧秤的示數(shù)均為10 N、當(dāng)小車做勻加速直線運(yùn)動時(shí),彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)? N、這時(shí)小車運(yùn)動的加速度大小是
圖4-3-2
A、2 m/s2 B、4 m/s2
C、6 m/s2 D、8 m/s2
參考答案
1、答案:B
解析:分析雨滴的受力情況,發(fā)現(xiàn)雨滴受豎直向下的重力和向上的空氣阻力,重力的大小方向不變,空氣阻力隨速度的增大而增大,所以物體的加速度a= 應(yīng)該逐漸變小最終為零,此時(shí)雨滴的速度最大,以后雨滴做勻速運(yùn)動、
2、答案:D
3、分析與解答:由于物體受到恒定外力是向西的,因此產(chǎn)生恒定加速度的方向也是向西的,與物體初速度方向相反,故物體應(yīng)做勻減速直線運(yùn)動、
由牛頓第二定律可知:a= = m/s2=0、6 m/s2
由勻減速直線運(yùn)動公式可知:2 s末物體速度為
v2=v0-at=(5-0、6×2) m/s=3、8 m/s
方向向東、
4、解析:因彈簧的彈力與其形變量成正比,當(dāng)彈簧秤甲的示數(shù)由10 N變?yōu)? N時(shí),其形變量減少,則彈簧秤乙的形變量一定增大,且甲、乙兩彈簧秤形變量變化的大小相等,所以,彈簧秤乙的示數(shù)應(yīng)為12 N、物體在水平方向所受到的合外力為F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N、
根據(jù)牛頓第二定律,得物塊的加速度大小為a= = m/s2=4 m/s2、
答案:B
說明:無論題中的彈簧秤原來處于拉伸狀態(tài)或壓縮狀態(tài),其結(jié)果相同、同學(xué)們可自行通過對兩種情況的假設(shè)加以驗(yàn)證、
板書設(shè)計(jì)
3 牛頓第二定律
內(nèi) 容 物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同
表達(dá)式 F=ma
說 明 (1)同向性:加速度的方向與力的方向始終一致
(2)瞬時(shí)性:加速度與力是瞬間的對應(yīng)量,即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失
(3)同體性:加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個(gè)物體的
。4)獨(dú)立性:當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度,而物體表現(xiàn)出來的實(shí)際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果
活動與探究
探究活動的主題:牛頓第二定律發(fā)現(xiàn)的過程、
探究過程:
步 驟 學(xué)生活動 教師指導(dǎo) 目的
1、 到圖書館、上網(wǎng)查閱有關(guān)牛頓發(fā)現(xiàn)牛頓第二定律的書籍 介紹相關(guān)書籍
2、培養(yǎng)學(xué)生的思考能力,根據(jù)查閱的資料,確定文章主題和內(nèi)容 解答學(xué)生提出的具體問題
3、相互交流活動的感受 對優(yōu)秀文章進(jìn)行點(diǎn)評
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)動狀態(tài)及其變化就完全確定了。這應(yīng)該是人類在認(rèn)識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)含有豐富的知識與技能、過程與方法性目標(biāo)。因此,更要注重對學(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)動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力。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,對學(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。
知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
會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
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?下面先請同學(xué)們在黑板上畫出a-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)們在初中已知道力的單位是牛頓,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
一、教材分析
牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律,動力學(xué)又是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ),也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)熱學(xué)、電學(xué)等其它部分知識所必須掌握的內(nèi)容。所以,牛頓第二定律是本章的中心內(nèi)容,更是本章的教學(xué)重點(diǎn)。為了使學(xué)生對牛頓第二定律的認(rèn)識自然、和諧,本節(jié)之前的“運(yùn)動狀態(tài)的改變”就是起到了承上啟下的作用。承上,使學(xué)生對第一定律的認(rèn)識得到強(qiáng)化;啟下,即是通過實(shí)例的分析使學(xué)生定性地了解了牛頓第二定律的內(nèi)容。本節(jié)教材是在前一節(jié)的基礎(chǔ)上借助電腦通過實(shí)驗(yàn)分析,再進(jìn)行歸納后總結(jié)出定量描述加速度、力和質(zhì)量三者關(guān)系的牛頓第二定律。由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出物理規(guī)律是我們認(rèn)識客觀規(guī)律的重要方法。由于本實(shí)驗(yàn)涉及到三個(gè)變量:a、m、F,因此我們用控制變量的方法來進(jìn)行研究:先確定物體的質(zhì)量,研究加速度與力的關(guān)系;再確定力,研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系。在以后學(xué)習(xí)氣體的狀態(tài)變化規(guī)律,平行板電容器的電容,金屬導(dǎo)體的電阻等內(nèi)容中都用到了這一方法?刂谱兞糠ㄒ彩俏覀冄芯孔匀弧⑸鐣䥺栴}的常用方法。通過教學(xué),使學(xué)生學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法一列表法和圖象法,了解圖象法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn):直觀、減小誤差(取平均值的概念),及圖象的變換,從a-m圖(曲線)變到a-1/m圖(直線),在驗(yàn)證玻-馬定律中也用了這種方法。根據(jù)以上分析,我們知道本節(jié)課的教學(xué)目的不全是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容和意義,重點(diǎn)在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段;在實(shí)驗(yàn)過程中如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量,如何用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律。讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生記住牛頓第二定律的表達(dá)式;理解各物理量及公式的物理意義;了解以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),經(jīng)過測量、論證、歸納總結(jié)出結(jié)論并用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)物理規(guī)律的研究方法,使學(xué)生體會到物理規(guī)律的簡單美。
本節(jié)課的重點(diǎn)是成功地進(jìn)行了演示實(shí)驗(yàn)和用電腦對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵。
二、教法和學(xué)法
本節(jié)課采用以電腦輔助演示實(shí)驗(yàn)為主的,知識教學(xué)與科學(xué)方法教育相結(jié)合的“同步調(diào)控”模式。
按系統(tǒng)論的整體性功能原理,整體功能要大于各要素功能之和。物理的知識、方法、能力、科學(xué)態(tài)度等都是教學(xué)的要素,如果把這些要素有機(jī)地聯(lián)系起來,達(dá)到共同促進(jìn)的`作用,則物理教學(xué)的效果會更好,更有利于提高學(xué)生的素質(zhì)!巴秸{(diào)控”模式中,沒有單純地就方法講方法,而是將知識的學(xué)習(xí),方法的掌握,能力的培養(yǎng),實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成有機(jī)地結(jié)合起來,就是基于系統(tǒng)的整體性功能原理考慮的。
再則,按教學(xué)論中教為主導(dǎo),學(xué)為主體的原則,教師的任務(wù)是制訂目標(biāo),組織教學(xué)活動,控制教學(xué)活動的進(jìn)程,并隨機(jī)應(yīng)變,排除障礙,并承認(rèn)和尊重學(xué)生的主體地位!巴秸{(diào)控”的模式既注意了教的作用,將教師置于“調(diào)控”地位。同時(shí),更注意了學(xué)生的主體作用,有意識地設(shè)置教學(xué)活動的環(huán)境,讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),邊演示、邊提問,讓學(xué)生邊觀察、邊思考,再從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出結(jié)論,最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點(diǎn)處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論,如從a-m圖象,猜想a與m成反比,然后畫出a-1/m圖,得出正確的結(jié)論。讓學(xué)生在教學(xué)活動中學(xué)習(xí)知識,掌握科學(xué)方法,培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)造力及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,以達(dá)到規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)和最佳效果。
三、教學(xué)程序
1.問題引入新課
光滑水平面上的物體受水平拉力作用而做加速運(yùn)動,引導(dǎo)學(xué)生分析物體的質(zhì)量,加速度,拉力三者之間的定性關(guān)系,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行猜測,它們成正比、成反比、不成比例等。然后指明本節(jié)課我們大家一起來探索得出三者之間的定量關(guān)系,從而導(dǎo)出課題——牛頓第二定律。這樣導(dǎo)入的用意是提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和參于探索的積極性。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
在引入課題后,啟發(fā)學(xué)生思考:我們?nèi)绾蝸硌芯縁、m、a三者之間的關(guān)系?引導(dǎo)學(xué)生得出用實(shí)驗(yàn)法先確定m,研究a與F的關(guān)系;再確定F,研究a與m的關(guān)系,最后得出三者的定量關(guān)系。由于教材(必修第一冊,人教版)中牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)不足(夾子很難同時(shí)夾住兩細(xì)線;由于線的彈力,小車要反沖后才能停下,實(shí)驗(yàn)誤差大),我設(shè)計(jì)了用電腦輔助來探索a與F、m關(guān)系的實(shí)驗(yàn),如附圖。遮光片寬度L,通過光電門時(shí)間分別t1和t2,兩只光電門間距為s。當(dāng)滑塊通過光電門時(shí),光電門產(chǎn)生一個(gè)脈沖,通過計(jì)時(shí)器中的三極管放大后,從計(jì)算機(jī)LPT口輸入,調(diào)用計(jì)算機(jī)定時(shí)中斷來計(jì)算時(shí)間,然后利用公式
牛頓第二定律教案8
【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)行知識的探究和總結(jié),在知識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、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)動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力;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)備了知識基礎(chǔ),牛頓第二定律通過加速度把物體的運(yùn)動和受力緊密的聯(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)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖【知識回顧】
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,集體回答;貞浬瞎(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、對該定律的特性進(jìn)行說明,這樣學(xué)生對牛頓第二定律才會有進(jìn)一步認(rèn)識。
六大特性:
①因果性(力是產(chǎn)生加速度的原因),= 2 GB3
、谑噶啃裕╝、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π裕ㄅnD第二定律只適用于慣性系),= 5 GB3
、莳(dú)立性(物體的各個(gè)力都能產(chǎn)生獨(dú)立的,= 6 GB3
⑥同一性(a與F與同一物體某一狀態(tài)相對立)。提問:牛頓第二定律有哪些特性?
在相對理解牛頓第二定律的基礎(chǔ)上,對表達(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)過程中會提出相關(guān)特性的疑問。對牛頓第二定律的特性進(jìn)行探究,能夠加深學(xué)生對牛頓第二定律本質(zhì)上的理解,使前面所學(xué)知識連貫起來,這對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_定研究對象;
②對研究對象進(jìn)行正確的受力分析或是運(yùn)動情況進(jìn)行分析;
③根據(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9
【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)動狀態(tài)及其變化就完全確定了。這應(yīng)該是人類在認(rèn)識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)含有豐富的知識與技能、過程與方法性目標(biāo)。因此,更要注重對學(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)動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力。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,對學(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、知識與技能
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和相互關(guān)系。
3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
4、會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
1、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。
2、認(rèn)識由實(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
1、實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。
2、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):
1、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。
2、牛頓第二定律的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):
1、牛頓第二定律的意義。
2、理解k=1時(shí),F(xiàn)=ma。
【教學(xué)方法】
1、啟發(fā)引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)探究、合作交流。
2、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
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?下面先請同學(xué)們在黑板上畫出a—F和EMBED Equation、DSMT4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 Equation、DSMT4
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)們在初中已知道力的單位是牛頓,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10
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識方面的要求:
(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)動情況。前4秒內(nèi)運(yùn)動情況:物體由靜止在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動,t=4.0s.受力情況:f=5.0n,f=2.0n,g=n;初始條件:v0=0;研究對象: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,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)動學(xué)公式就可解出前一段運(yùn)動的末速度。運(yùn)用同樣的思路也可解答后一段運(yùn)動的滑行距離。
(3)解題步驟(投影)
解:確定研究對象,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,帶電粒子在電場中加速后獲得速度等都屬這一類題目。
2.已知運(yùn)動情況求解受力情況
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)動情況求解汽車所受的阻力。研究對象:汽車m=1.0×103kg;運(yùn)動情況:勻減速運(yùn)動至停止vt=0,s=12.5m;初始條件:v0=10m/s,求阻力f。
(2)解題思路
由運(yùn)動情況和初始條件,根據(jù)運(yùn)動學(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)觀測到的運(yùn)動去認(rèn)識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)
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,撤去拉力后勻減速滑行2.5m,求物體與水平面間動摩擦因數(shù)。
4.物體在斜向力作用下的運(yùn)動
例題3(投影)一木箱質(zhì)量為m,與水平地面間的動摩擦因數(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)動方向和垂直運(yùn)動方向分解:
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)動情況;一類是已知運(yùn)動情況求解受力。
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)動圖和受力圖,這對于物體經(jīng)過多個(gè)運(yùn)動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)動方向和垂直運(yùn)動方向分解,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)動的加速度代入后一段運(yùn)動方程進(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)動方程的建立,對水平方向物理量的影響。因?yàn)閷W(xué)生長時(shí)間只考慮水平方向受力,就會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,從而體會對復(fù)雜問題的處理方法,以鞏固基本知識、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11
一、“牛頓第二定律”教學(xué)中的情景設(shè)置
1.創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
利用多媒體播放視頻:劉翔110米欄奪金情景。
參照畫面,提問:決賽時(shí),劉翔將自己身上手表、項(xiàng)鏈等東西都摘了下來,穿上最輕的跑鞋,這樣做有何原因?
結(jié)論:質(zhì)量越小,運(yùn)動狀態(tài)越容易改變,也就是說在相同的情況下,物體獲得的加速度就越大。
視頻展示生活中的實(shí)例,創(chuàng)設(shè)物理情境,更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生集中注意力。
2.大膽提問,進(jìn)行推理
提問:與物體加速度相關(guān)的因素有哪些?引導(dǎo)學(xué)生去分析和思考。讓學(xué)生發(fā)表自己的意見。
3.設(shè)置生活情景,分析各種關(guān)系
。1)與物體所受外力的關(guān)系
、倥c物體受到的外力有關(guān)。例如,騎自行車用力剎車時(shí),用的力越大,車越容易停下來,即阻力越大,自行車減速的加速度越大。
、谂c物體受到的外力無關(guān)。例如,用大小不一樣的力推大石頭,推不動,運(yùn)動狀態(tài)不變,加速度為零。
、叟c物體受到的合外力有關(guān)。例如,用大小不一樣的力推大石頭,推不動,是因?yàn)榇笫^同時(shí)受到摩擦力的作用,所受合外力為零,因此加速度也為零。
。2)與物體質(zhì)量的`關(guān)系
與物體的質(zhì)量有關(guān)。例如,人分別用相同的力推自行車和摩托車時(shí),自行車比較容易加速啟動,而摩托車則較難。也就是說在相同的情況下,質(zhì)量較小的自行車獲得的加速度較大。
(3)與運(yùn)動速度的關(guān)系
二、“牛頓第二定律”教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)安排
組織學(xué)生以小組為單位設(shè)計(jì)研究方案。包含實(shí)驗(yàn)器材的選用、操作流程、數(shù)據(jù)計(jì)算和采集等。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要嚴(yán)謹(jǐn)而規(guī)整,教師可以就每一組不同情況作針對性指導(dǎo)。擇優(yōu)選取代表性設(shè)計(jì)方案,并派代表上臺介紹設(shè)計(jì)思路并進(jìn)行演示,組織全班學(xué)生討論,互相啟發(fā),互相補(bǔ)充,集思廣益,完善方案。
1.小車運(yùn)動典型案例
器材:小車;紙帶;電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;細(xì)線;刻度尺;鉤碼;小桶;長木板;砝碼;天平;墊木。
目的:研究小車運(yùn)動狀態(tài),分析原因。
3.特殊說明
通過實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)整理采集,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)誤差、實(shí)驗(yàn)操作等方面來分析比較兩種方案的差別。在教師引導(dǎo)下,共同確定用“滑塊運(yùn)動案例”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,教師要利用課件著重講解實(shí)驗(yàn)的具體步驟和注意事項(xiàng)。得出結(jié)論:滑塊運(yùn)動方案誤差較小。
牛頓第二定律教案12
“翻轉(zhuǎn)課堂”革命性地顛覆了教師的教學(xué)理念,迅速成為全球教育工作者關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。但是,由于我校學(xué)生中寄宿生偏多,現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施還不足以使每個(gè)教室都配備教學(xué)網(wǎng)絡(luò),讓每個(gè)學(xué)生都配備手持終端設(shè)備(如平板電腦),這導(dǎo)致“翻轉(zhuǎn)課堂”的推廣舉步維艱。因此,針對我,F(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施,經(jīng)過長時(shí)間的摸索實(shí)踐,我校創(chuàng)建了高中物理教學(xué)的新模式——“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式。學(xué)生在課前通過微課視頻或?qū)W(xué)案進(jìn)行自主學(xué)習(xí),而原來學(xué)生課后做作業(yè)的活動轉(zhuǎn)移到了課堂上,通過師生及生生間的協(xié)作探究及深度交流共同完成知識的內(nèi)化過程,構(gòu)建高中物理互動式高效課堂。
1 教學(xué)翻轉(zhuǎn),改革教師的教學(xué)理念
我校物理教研組實(shí)踐的“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式,秉承“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)思想,“翻轉(zhuǎn)”了“知識傳授”和“知識內(nèi)化”兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),課下獲取知識,課堂上完成“知識內(nèi)化”過程。對于“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”,其核心問題是“導(dǎo)學(xué)內(nèi)容”和“自主練習(xí)”等內(nèi)容的精心設(shè)計(jì)與創(chuàng)建,使學(xué)生學(xué)知識在課前,內(nèi)化知識在課堂。這不僅對于學(xué)生來說是一種全新的學(xué)習(xí)模式,對習(xí)慣于傳統(tǒng)教育的教師而言,也是一種自我挑戰(zhàn)。
實(shí)例:在學(xué)習(xí)高中物理《牛頓第二定律》一節(jié)時(shí),對于牛頓第二定律的推導(dǎo),筆者設(shè)計(jì)成微課視頻或者導(dǎo)學(xué)案的形式,讓學(xué)生自主推導(dǎo)和學(xué)習(xí)。
筆者在課前先利用微課視頻播放賽車、普通小汽車、滿載貨物的貨車加速運(yùn)動的錄像,啟發(fā)學(xué)生思考:加速度的大小與哪些因素有關(guān)?通過觀看錄像,學(xué)生總結(jié)出加速度的大小跟物體所受的作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。然后,通過導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行牛頓第二定律公式的推導(dǎo)。學(xué)生根據(jù)提示自主探究,推導(dǎo)出牛頓第二定律的公式,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?xùn)練。
在“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”的物理課堂上,教師的作用由原來的“課堂主角”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n堂的主導(dǎo)”。課前教師要明確學(xué)習(xí)目標(biāo),預(yù)設(shè)問題,確定分階段目標(biāo);在學(xué)生自主探究的過程中,教師要適時(shí)點(diǎn)撥,把握課堂走向;在小組活動時(shí)間,教師要細(xì)致地籌謀安排,讓課堂上的小組活動充實(shí)又有效;在總結(jié)提升階段,教師要滲透學(xué)科思維,歸納學(xué)習(xí)方法;在課堂練習(xí)過程中,教師要仔細(xì)觀察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)最需要幫助的學(xué)生,并給予一對一的及時(shí)幫助。
因此,“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”對教師的要求大為提高。在“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”的物理論文上,教師首先要更新教學(xué)理念。設(shè)計(jì)微課或?qū)W(xué)案時(shí),要注重引導(dǎo)性和啟發(fā)性,引導(dǎo)學(xué)生探究知識。在設(shè)計(jì)任務(wù)單時(shí),任務(wù)要設(shè)計(jì)得具有階梯性和可操作性,不可用考試題目代替問題。這種全新的教學(xué)模式,導(dǎo)致一部分教師難以迅速適應(yīng),學(xué)校就有必要對教師群體圍繞教學(xué)理念、教學(xué)手段、教學(xué)流程、角色轉(zhuǎn)換等方面進(jìn)行培訓(xùn),使之迅速適應(yīng)“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”的新型教學(xué)理念和模式。
2 教學(xué)翻轉(zhuǎn),促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展
在傳統(tǒng)課堂上,基本上只有課外作業(yè)是學(xué)生自主完成的。而在“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式中,無論是視頻導(dǎo)學(xué)、熱身訓(xùn)練還是知識梳理,都是學(xué)生自主構(gòu)建、協(xié)作完成的。在課前微課或?qū)W(xué)案的自學(xué)過程中,每個(gè)學(xué)生都可以根據(jù)自身的需要和進(jìn)度,自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)和內(nèi)容。難點(diǎn)問題學(xué)生可以多看幾次視頻或?qū)W(xué)案,難以理解的問題學(xué)生可以留在上課時(shí)與同學(xué)及教師探討。在課堂上,有較多的時(shí)間是學(xué)生小組討論、自主練習(xí)等學(xué)生的個(gè)體行為,而問題診斷、合作探究和反饋評價(jià)等環(huán)節(jié),學(xué)生的參與度都非常高。較之傳統(tǒng)課堂,“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式更加注重學(xué)生的個(gè)體行為,學(xué)生具有高度的自主性,有更多的時(shí)間去發(fā)展自身的高階能力。
實(shí)例:在學(xué)習(xí)高中物理《牛頓第二定律》一節(jié)時(shí),學(xué)生通過微課或?qū)W(xué)案的學(xué)習(xí)對牛頓第二定律先有了一個(gè)初步的了解。在課堂上,教師提供實(shí)驗(yàn)器材讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。此時(shí),學(xué)生可能思維高度發(fā)散,提出各種各樣的猜想和思路。教師需要總結(jié)學(xué)生的猜想和思路,并組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
實(shí)驗(yàn)方案1:有些學(xué)生選取了長木板和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖1所示),平衡摩擦力后,改變小盤中砝碼的質(zhì)量,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量小車的加速度。
實(shí)驗(yàn)方案2:有些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是用夾子夾住小車1和小車2后端的細(xì)線(如圖2所示),同時(shí)松開一下再同時(shí)夾緊,位移之比就是加速度之比,來探討加速度與小車質(zhì)量之間的關(guān)系。
“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式將理論知識的學(xué)習(xí)放在課前。因此,在物理課堂上有充分的時(shí)間供學(xué)生進(jìn)行自主探究及知識建構(gòu)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對牛頓第二定律有了進(jìn)一步的深入認(rèn)識。每個(gè)學(xué)生都通過思考對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和操作,獨(dú)立思考和自主探究大大促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。
高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)要求我們的.物理課堂不再局限于課本上單方面的知識傳授,它開始由封閉走向發(fā)散,由單一走向多元,由靜態(tài)走向動態(tài)!敖虒W(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式突出了學(xué)生的主體性,改變了以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方式,突出了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和互動性,變被動聽講為主動參與學(xué)習(xí),注重構(gòu)筑多維物理教學(xué)空間,全方位培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),使學(xué)生的個(gè)性得到張揚(yáng)和發(fā)展,真正落實(shí)了因材施教的教學(xué)原則。
3 教學(xué)翻轉(zhuǎn),激發(fā)學(xué)生思維碰撞
在“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式中,課堂上進(jìn)行的小組活動是“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式成功開展的有力保障。怎樣讓小組活動有效并且高效地進(jìn)行,讓學(xué)生在小組活動過程中深化對知識的理解、提升學(xué)科素養(yǎng),是“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式需要面對的問題。
“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”將學(xué)習(xí)過程放在課前,在課堂上學(xué)生就有更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和小組討論,學(xué)生的思想得以交流,師生互動,生生互動,對問題進(jìn)行由此及彼、由表及里的思索,能透過現(xiàn)象揭示本質(zhì),通過一般發(fā)現(xiàn)特殊,在討論和再認(rèn)識的過程中,提高自身思維的深刻性。
實(shí)例:在學(xué)習(xí)高中物理《牛頓第二定律》一節(jié)時(shí),學(xué)生發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)方案具有一定的缺陷,有一定的誤差。如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生進(jìn)行了激烈的討論,通過小組討論及組間交流,學(xué)生針對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)提出了改造方案。
改造方案1:利用氣墊導(dǎo)軌和光電門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(如圖3所示)。氣墊導(dǎo)軌可以大大減小摩擦力,光電門可以較為精確地測量滑塊的加速度。
改造方案2:利用DIS實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(如圖4所示)。通過位移傳感器和計(jì)算機(jī)可以較為精確地測出小車加速度的大小。
在“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”的物理課堂上,學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行討論和交流。討論是為了使答案明朗化,知識清晰化,從而突破重點(diǎn)和難點(diǎn)。交流的過程是組內(nèi)、組間互通有無的過程,可以是素材、方法、技能等多方面的交流。學(xué)生通過不斷的討論進(jìn)行思想的交流和探討,碰撞出靈感的火花。
小組討論和交流的過程是“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”的物理課堂的重要組成部分,有效的小組討論和交流的過程可以起到答疑解惑的作用,同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會傾聽他人的意見、表達(dá)自己的觀點(diǎn),從而提升學(xué)生與人溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。另外,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時(shí),可能會犯一些典型錯(cuò)誤!敖虒W(xué)翻轉(zhuǎn)”可以通過小組討論一起找出錯(cuò)誤的本源,并通過討論總結(jié)出正確的解答方案。在尋找他人錯(cuò)誤的過程中,可以促使學(xué)生積極參與、互相啟發(fā),使思維的深刻性得到提高,有利于培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力,達(dá)到訓(xùn)練思維深刻性的目的。
4 教學(xué)翻轉(zhuǎn),構(gòu)建物理高效課堂
有效教學(xué)是新課程倡導(dǎo)的一種教學(xué)理念,是指在遵循教學(xué)活動客觀規(guī)律的前提下,以盡可能少的時(shí)間、精力、物力投入,取得盡可能好的教學(xué)效果,教師的教學(xué)行為直接影響課堂的教學(xué)有效性。高效課堂是有效課堂的最高境界,其主要特征就是輕負(fù)擔(dān)、低消耗、全維度、高質(zhì)量!敖虒W(xué)翻轉(zhuǎn)”秉承“先學(xué)后教”的教學(xué)理念,較之傳統(tǒng)課堂,“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”的物理課堂將概念學(xué)習(xí)放在課前,課堂上有更多的時(shí)間去發(fā)展學(xué)生的高階能力,以達(dá)到有效、高效的教學(xué)目標(biāo)。
實(shí)例:在學(xué)習(xí)高中物理《牛頓第二定律》一節(jié)時(shí),筆者組織學(xué)生通過微課或?qū)W(xué)案學(xué)習(xí)、自主推導(dǎo)公式、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動手實(shí)驗(yàn)、小組討論及交流、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)等程序探究牛頓第二定律,改變了原有的單純灌輸式的教學(xué)方式,為教師在課堂上“節(jié)約”了可用于互動活動或解決更多問題的時(shí)間。實(shí)施“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式,把知識傳授的過程移到課外,讓學(xué)生選擇最適合自己的方式學(xué)習(xí)新知識,課堂上則成為師生之間、生生之間思想和思維方式交流的場所,小組交流與討論則達(dá)到了“思則清、辯則明”的目的!敖虒W(xué)翻轉(zhuǎn)”的物理課堂,教師給予了學(xué)生更多的學(xué)習(xí)空間,賦予了學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自由,通過互動式的教學(xué)方式,使課堂教學(xué)效率大為提高。
“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式就是要徹底改變學(xué)生單一、被動的接受,高度重視學(xué)生的主動參與、動手操作,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,從而更好地體現(xiàn)“以人為本”的教學(xué)思想!敖虒W(xué)翻轉(zhuǎn)”的互動式高效物理課堂,強(qiáng)調(diào)師生之間相互交流、相互激勵(lì)、共同探討、教學(xué)相長,強(qiáng)調(diào)生生之間相互幫助、相互監(jiān)督、相互啟發(fā)、相互促進(jìn)、共同提高。師生之間互教共學(xué),形成以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的多邊互動的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),使所有學(xué)生充分參與教學(xué)活動,有機(jī)會充分展現(xiàn)自己的智慧和才能,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮相互交往的教育、發(fā)展功能,達(dá)到高效課堂的教學(xué)目標(biāo)。
“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式的實(shí)踐雖然才剛剛起步,但取得的成績是鼓舞人心的。但是我們也要看到,“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”作為一種新的教學(xué)手段和形式,只是一種提高課堂教學(xué)效率的有效手段,要根據(jù)教學(xué)的需要而定,不必強(qiáng)求每節(jié)課必做!敖虒W(xué)翻轉(zhuǎn)”這一革命性的教學(xué)理念,昭示著傳承千年的教育的本質(zhì)屬性依然在當(dāng)今時(shí)代熠熠生輝,那就是順應(yīng)學(xué)生的思維發(fā)展,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,塑造學(xué)生的獨(dú)特個(gè)性。“教學(xué)翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式必將推進(jìn)新一輪的高中物理教學(xué)改革的開展,構(gòu)建起高中物理互動式高效課堂。
參考文獻(xiàn):
[1]崔偉.關(guān)于“學(xué)練翻轉(zhuǎn)”的物理教學(xué)探討——《摩擦力》的課堂實(shí)踐為例 [J].教學(xué)月刊:中學(xué)版,20xx(12):5—8.
牛頓第二定律教案13
一、?新課標(biāo)教材分析
教材的地位和作用
牛頓第二定律是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律,它是動力學(xué)的核心規(guī)律,也是學(xué)習(xí)其它動力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)。在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理1”中涉及本節(jié)的內(nèi)容有:“通過實(shí)驗(yàn),探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系,理解牛頓第二定律!北緱l目要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),探究加速度、質(zhì)量、力三者的關(guān)系,強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程。
學(xué)習(xí)的主要任務(wù)
在知識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;在技能上要求能設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn),會測定相關(guān)物理量;體驗(yàn)性上要求經(jīng)歷探究活動、嘗試解決問題方法、體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程,體會科學(xué)研究方法──控制變量法、圖象法的應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):①知道決定物體加速度的因素。
、诩铀俣扰c力和質(zhì)量的關(guān)系的探究過程。
教學(xué)難點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),提出可行的實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
在學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容之前,所教的學(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)動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力。已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,會用氣墊導(dǎo)軌與光電測時(shí)系統(tǒng)或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動;具備一定的計(jì)算機(jī)操作能力。學(xué)生對物理學(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。
三、教學(xué)目標(biāo)分析
知識與技能目標(biāo)
、僮寣W(xué)生明確物體的加速度只與力與和質(zhì)量有關(guān),并通過實(shí)驗(yàn)探究它們之間的定量關(guān)系;
、谂囵B(yǎng)學(xué)生獲取知識和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
過程與方法目標(biāo)
在探究過程中,滲透科學(xué)研究方法(控制變量法、實(shí)驗(yàn)歸納法、圖象法等);
情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)
、偻ㄟ^學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神;
、谧寣W(xué)生在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅,增進(jìn)學(xué)習(xí)物理的'情感。
四、教材處理與教學(xué)策略
在教材處理上把牛頓第二定律分為兩個(gè)學(xué)時(shí)。第一學(xué)時(shí)主要的任務(wù)是:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系;第二學(xué)時(shí)主要的任務(wù)是:建立牛頓第二定律并進(jìn)行初步的應(yīng)用。在課堂中采用多媒體課件作為輔助手段,創(chuàng)設(shè)物理情景,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
五、教學(xué)器材
教學(xué)設(shè)備:多媒體教室、課件。
實(shí)驗(yàn)器材:細(xì)線、砝碼、小車、鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、打點(diǎn)器、紙帶、毫米刻度尺、墊木、等。
六、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
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。
牛頓第二定律教案14
一、教材分析
1、地位和作用
牛頓運(yùn)動定律是力學(xué)知識的核心內(nèi)容。將牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(xué)知識結(jié)合可推導(dǎo)動量定理、動能定理、動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律;將牛頓運(yùn)動定律與萬有引力結(jié)合,可研究天體運(yùn)動規(guī)律;此外,牛頓運(yùn)動定律在電磁學(xué)、熱學(xué)中也有廣泛的應(yīng)用。因此,牛頓運(yùn)動定律實(shí)際上幾乎貫穿了經(jīng)典物理學(xué)的全部內(nèi)容。在歷年的高考中,單純考查牛頓運(yùn)動定律的題目并不多見,主要是牛頓第二、第三定律與其他知識的綜合應(yīng)用,因此牛頓運(yùn)動定律并不是作為一個(gè)單獨(dú)的知識點(diǎn),而是作為一個(gè)知識基礎(chǔ)體現(xiàn)在歷年的高考試題中。牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用問題是經(jīng)典物理學(xué)的核心內(nèi)容,是高考的重點(diǎn)和難點(diǎn),本部分內(nèi)容的考題突出了與實(shí)際物理情景的結(jié)合,出題形式多以大型計(jì)算題的形式出現(xiàn),從近幾年的高考形式上來看,20xx年上海物理卷第22題、海南卷第15題、江蘇卷第13題、安徽卷第22題、山東卷第24題、08年上海單科卷第21題、海南卷第15題,07年海南卷第16題均以計(jì)算題的形式出現(xiàn)。
總之,牛頓運(yùn)動定律是力學(xué)乃至整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律,是動力學(xué)的基礎(chǔ);本節(jié)復(fù)習(xí)課是力的知識,運(yùn)動學(xué)知識和牛頓運(yùn)動定律分析解決動力學(xué)問題的一般思路和方法,為學(xué)生學(xué)好整個(gè)物理學(xué)奠定基礎(chǔ)。
以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生,按照教學(xué)大綱要求,結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn),提出如下三維教學(xué)目標(biāo):
2、教學(xué)目標(biāo):
(1)知識與技能:知道已知受力情況求解運(yùn)動情況的解題方法,進(jìn)一步學(xué)習(xí)對物體進(jìn)行正確的受力分析,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和總結(jié)歸納的能力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。
。2)過程與方法:
通過例題變式學(xué)生探究,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和合作學(xué)習(xí)的能力,通過例題示范讓學(xué)生學(xué)會畫受力分析圖和過程示意圖,培養(yǎng)學(xué)生分析物理情景構(gòu)建物理模型的能力。
(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
通過問題探究培養(yǎng)學(xué)生主動自主學(xué)習(xí),受到科學(xué)方法的訓(xùn)練,養(yǎng)成積極思維,解題規(guī)范的良好習(xí)慣;讓學(xué)生體會到生活中處處蘊(yùn)含著物理知識,從生活走向物理,再從物理走向社會,從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
3、重、難點(diǎn)
(1)本節(jié)為復(fù)習(xí)課,重點(diǎn)內(nèi)容是選好例題,講清已知受力情況求運(yùn)動情況的方法。
(2)應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解題重要的是分析過程,建立情景,抓住運(yùn)動情況,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)慣了套公式得結(jié)果所以培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣,建立掌握方法是難點(diǎn)。
二、學(xué)情分析
根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需要來處理教材,讓課堂圍繞學(xué)生轉(zhuǎn)此前學(xué)生已有力的初步知識,運(yùn)動學(xué)規(guī)律,簡單的受力分析,矢量運(yùn)算法則,牛頓第二定律,本節(jié)將這些知識綜合應(yīng)用解決,已知受力情況求解運(yùn)動情況問題,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析方法和良好思維的能力。
學(xué)生在涉及到不在一條直線上的多個(gè)力的`合成可能是本節(jié)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,應(yīng)加以突破。當(dāng)物體經(jīng)歷一個(gè)較復(fù)雜的物理過程,建立物理情景構(gòu)建物理模型,解決問題的思路是學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙。
三、教法分析
本節(jié)將采用實(shí)例分析法、歸納法和講練結(jié)合法,通過例題變式總結(jié)受力分析的方法,讓學(xué)生能夠正確快速的對研究對象進(jìn)行受力分析。通過例題變式培養(yǎng)學(xué)生多角度、全方位的思維品質(zhì),達(dá)到舉一反三,觸類旁通。通過例題歸納解決已知受力情況求運(yùn)動情況的解題程序,讓學(xué)生逐步習(xí)慣于時(shí)間題先作定性和半定量分析,弄清問題的物理情景后再動筆,并養(yǎng)成畫情景圖的良好習(xí)慣。最大限度調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動,充分體現(xiàn)“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的教學(xué)原則,本節(jié)采用引導(dǎo)學(xué)生自主探究,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
四、學(xué)法指導(dǎo)
學(xué)生是課堂教學(xué)的主體,現(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo),本節(jié)課的教學(xué)過程中要注意引導(dǎo)學(xué)生自主探究,調(diào)動課堂氣氛,贊賞學(xué)生提高各種問題,讓學(xué)生在課堂中能感受如何發(fā)現(xiàn)問題,并更多地體會成功的喜悅。鼓勵(lì)學(xué)生動手畫物體受力示意圖,運(yùn)動情景示意圖,構(gòu)建物理模型以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的目的。
五、教學(xué)程序
教學(xué)過程
一、引入新課
通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí),我們已學(xué)習(xí)過了牛頓運(yùn)動定律,本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)怎樣掌握運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決動力學(xué)問題方法。牛頓第二定律揭示了運(yùn)動和力的內(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)
。ㄒ唬┲R要點(diǎn)回顧與梳理
3.運(yùn)用牛頓第二定律對超重和失重現(xiàn)象中的物體進(jìn)行分析
超重狀態(tài):
F-mg=ma,F(xiàn)=mg+ma,F(xiàn)>mg
失重狀態(tài):
mg- F =ma,F(xiàn)=mg-ma,F(xiàn)
可見,在超重和失重現(xiàn)象中,物體實(shí)際重力并沒有發(fā)生改變。改變的是外界對物體的壓力(或拉力),即物體的“視重”發(fā)生變化。即視重<實(shí)重──物體處于失重狀態(tài);視重>實(shí)重──物體處于超重狀態(tài)。
。ǘ┲R要點(diǎn)針對性訓(xùn)練題
(三)、類型例題解題思路探究
。ㄋ模、類型題解題方法總結(jié)
(五)、類型例題變式訓(xùn)練
。、課堂小結(jié)與作業(yè)布置
1、超重與失重狀態(tài)的分析小結(jié)
在平衡狀態(tài)時(shí),物體對水平支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)大小等于物體的重力。
當(dāng)物體的加速度豎直向上時(shí),物體對支持物的壓力大于物體的重力,由F-mg=ma得F=m(g+a)>mg,這種現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象;
當(dāng)物體的加速度豎直向下時(shí),物體對支持物的壓力小于物體的重力,mg-F=ma得F=m(g-a)
特別是當(dāng)物體豎直向下的加速度為g時(shí),物體對支持物的壓力變?yōu)榱,這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。
2、動力學(xué)的兩類基本問題
1)、已知物體的受力情況求物體運(yùn)動中的某一物理量:應(yīng)先對物體受力分析,然后找出物體所受到的合外力,根據(jù)牛頓第二定律求加速度a,再根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求運(yùn)動中的某一物理量。
2)、已知物體的運(yùn)動情況求物體所受到的某一個(gè)力:應(yīng)先根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求得加速度a,再根據(jù)牛頓第二定律求物體所受到的合外力,從而就可以求出某一分力。
綜上所述,解決問題的關(guān)鍵是先根據(jù)題目中的已知條件求加速度a,然后再去求所要求的物理量,加速度象紐帶一樣將運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)連為一體。
牛頓第二定律教案15
【教材分析】
《牛頓運(yùn)動定律》在高考《考試大綱》的“知識內(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“動能”和“動量”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、磁場中運(yùn)動”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,主要反映在研究對象的選擇和物理過程的分析上,對一些典型的應(yīng)用題型,如連接體問題、超重失重問題、皮帶傳動問題、斜面上的物體運(yùn)動問題等,學(xué)生缺乏針對性訓(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)動定律解決問題的基本思路和方法,學(xué)會用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式解決力學(xué)問題;
2、學(xué)會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”的成功發(fā)射和變軌的過程,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(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、評價(jià)
(一)高三物理(復(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)動定律的核心內(nèi)容是什么?
。ㄈ┤绾卫斫饬瓦\(yùn)動的關(guān)系?
PPT展示:力和運(yùn)動的關(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)動學(xué)知識,解決有關(guān)物體運(yùn)動狀態(tài)的問題。另一方面,當(dāng)物體的運(yùn)動狀態(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、知識構(gòu)建,方法梳理
。ㄒ唬﹦恿W(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)動情況。
2、已知物體的運(yùn)動情況,要求推斷物體的受力情況
處理方法:已知物體的運(yùn)動情況,由運(yùn)動學(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。
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