高一物理牛顿第二定律教案1
高中物理高一物理《牛顿第二定律》教案、教学设计
2.在分析多个力作用下的物体运动状态时,容易混淆力的合成与分解。
3.部分学生对实验操作不够熟练,影响实验结果的准确性。
针对这些情况,教师应采取以下策略:
1.注重启发式教学,引导学生从实际例子中发现牛顿第二定律的规律。
2.设计丰富的教学活动,如实验、讨论等,帮助学生深入理解牛顿第二定律。
-对于共性问题,组织全班交流,共同探讨解决方案。
(四)课堂练习
在课堂练习环节,我将设计不同难度的习题,帮助学生巩固所学知识。
1.基础练习:
-设计与牛顿第二定律相关的基础习题,让学生独立完成。
-鼓励学生互相讨论,共同解决疑难问题。
2.提高练习:
-设计有一定难度的习题,让学生在掌握基础的前提下,提高解决问题的能力。
1.养成科学探究的精神。
-培养学生对物理现象的好奇心,激发学习兴趣。
-鼓励学生勇于提出问题,积极探讨,形成科学探究的习惯。
2.树立正确的价值观。
-认识到牛顿第二定律在科技发展中的重要性,增强社会责任感。
-通过学习牛顿第二定律,认识到自然规律的可预测性和可利用性,培养尊重自然、珍惜资源的意识。
3.培养团队协作能力。
1.学生需独立完成作业,保持解答过程的整洁、条理清晰。
2.对于实践应用题和探究性学习题,鼓励学生发挥创新思维,进行深入分析。
3.教师将对作业进行批改和反馈,关注学生的解答过程和思维方式,及时给予指导和建议。
4.学生应认真对待作业,及时改正错误,巩固所学知识。
(三)学生小组讨论
在学生小组讨论环节,我将组织学生进行合作学习,共同探讨牛顿第二定律相关问题。
1.分组讨论:
-将学生分为小组,让他们针对牛顿第二定律的应用、力的合成与分解等话题展开讨论。
高一物理牛顿第二定律 教案
一. 教学内容:牛顿第二定律(一)牛顿第二定律:1. 通过演示实验定量研究加速度a 与力F 及质量m 的关系: (1)研究方法:① 控制变量法,是研究多个物理量之间关系的一种常用方法,即在多因素的实验中,可先控制一些量不变,依次研究某一因素的影响,因加速度与力、质量都有关,所以采用控制变量法,先固定一个量如质量,使力变化,测加速度与力之间的关系,再固定力不变测加速度与质量的关系。
② 对每个实验是用比较物体的位移大小来比较它们的加速度a 的:力和质量可以直接测量出来,而加速度大小不能直接测量出来,通过两小车位移S 来比较它们加速度大小,两车t相同,S a ∝,即2121S S a a =。
(2)实验条件,小车放在光滑的水平板上,细绳对小车施力方向水平,定滑轮光滑,砝码跟小车相比质量较小(10%以下),这时小车所受合力大小就是细绳对小车的拉力等于砝码盘及砝码重力之和。
(3)研究质量一定的条件下,加速度与力的关系:取两个质量相等的小车,用天平测出质量,用弹簧秤测出砝码及盘的重力(和),另一车上加不同的砝码,同时释放同时制动,用刻度尺量出两车位移(见表一)(4)研究力一定的情况下,加速度跟质量的关系:仍用前面的装置取相同的砝码增加一个小车的质量。
同时从静止释放。
测出相同时间内两车位移(见表二)(① 由表一得:122121==S S a a 1221=F F ∴2121a a F F = ② 由表二得:12212121211221m m a a m m S S a a ====③ 由2121F F a a =,得k a F a F 12211== 11kF a = 22kF a = 即kF a =(1)由1221m m a a =11/m k a '= 22/m k a '=即m k a '=(2) 综合(1)和(2)式得:m F ka =(3) mak F 1= 取国际单位制,1=k ma F =上式即为牛顿第二定律的表达式。
教学设计1:4.3 牛顿第二定律
4.3 牛顿第二定律教学目标:(一)知识与技能1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。
2.理解公式中各物理量的意义及相互关系。
3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。
(二)过程与方法1.以实验为基础,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
2.培养学生的概括能力和分析推理能力。
(三)情感态度与价值观1.渗透物理学研究方法的教育。
2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣.教学重难点:重点:1.牛顿第二定律的特点。
难点:1.牛顿第二定律的理解。
2.理解k=1时,F=ma。
教学过程:一、导入新课:物体的加速度a与它所受的作用力F以及自身的质量m之间存在什么样的定量关系呢?二、讲授新课:1.牛顿第二定律【教师引导】通过上一节课的实验,我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比.【教师提问】如何用数学式子把以上的结论表示出来?【学生回答】a∝Fm【教师提问】如何把以上式子写成等式? 【学生回答】需要引入比例常数ka=k Fm【教师引导】我们可以把上式再变形为F=kma.选取合适的单位,上式可以,简化。
前面已经学过,在国际单位制中力的单位是牛顿.其实,国际上牛顿这个单位是这样定义的:质量为1 kg的物体,获得1 m/s2的加速度时,受到的合外力为1 N,即1 N=1 kg·m/s2.可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma这就是牛顿第二定律的数学表达式.【教师提问】牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系,还描述了它们的方向关系,结合上节课实验的探究,它们的方向关系如何?【学生回答】质量m是标量,没有方向.合外力的方向与加速度方向相同.【教师提问】我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?【师生总结】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.【教师提问】牛顿第二定律有什么特性?【师生总结】【教师提问】合外力、加速度、速度有什么关系?【教师总结】(1)合外力与加速度的关系 合外力与加速度⎩⎨⎧ 合外力方向决定加速度方向→a 与F 方向总相同合外力大小决定加速度大小→a 与F 大小成正比(2)合外力与速度的关系合外力与速度同向时,物体做加速运动,反之减速。
人教版高中物理必修1-4.3《牛顿第二定律》教案
第四章牛顿运动定律第四节牛顿第二定律一、教学目标1、知识与技能:1.理解牛顿第二定律的内容、知道表达式的确切含义.2.知道牛顿第二定律如何简化,如何确定K值。
3.初步学会应用牛顿第二定律进行计算。
2、过程与方法:1.通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
2.培养学生的概括能力、分析能力和判断推理能力.3、情感态度与价值观:1.渗透物理学研究方法的教育----实验、归纳、总结.2.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣.二、教材分析1、本节课的地位和作用:(1)牛顿第二定律是动力学的核心规律,是高一教材的重点和中心内容,在高中物理力学部分占有很重要的地位,因而理解牛顿第二定律就显得特别关键。
本节内容是在前一节实验基础上得出加速度和力、质量三者间的关系,然后为解决比例系数而得出力的单位问题,而后再辅之于例题。
这样处理,知识点过渡自然。
一方面,为应用牛顿第二定律打下基础,另一方面体现了知识服务于生活的精神。
(2)与旧教材相比,把实验独立出来了,可以大大缓解本节课的压力;而例题中,加进了方法分析,突出体现了能力的培养。
2、本节课教学重点与难点:重点:牛顿第二定律的特点难点:(1)牛顿第二定律四性的理解及力、速度、速度变化、加速度间的关系(2)正交分解法的灵活应用。
三、教学思路与方法本节课教学思路:1、由学生回忆上节课的探究结论(F、m、a的关系)2、探究结论如何用数学表达式表示a ∝ F/m ,F = kma3、探究最简单的表达式F=ma4、通过各种探究、理解牛顿第二定律5、探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法。
本节课的教学方法有:探究、讲授、讨论、练习。
四、教学建议1.在理解牛顿第二定律的确切含义时,要正确处理好学生的一个难点---力、速度、速度的变化量、加速度几者之间的关系;总结归纳出牛顿第二定律的四性(矢量性、瞬时性、因果性、同体性)。
高一物理牛顿第二定律教案
牛顿第二定律的教课设计示例(之二 )一、教课目的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互相关系;(3)知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是如何定义的.2.以实验为基础,经过察看、丈量、归纳获得物体的加快度跟它的质量及所受外力的关系,从而总结出牛顿第二定律.培育学生的实验能力、归纳能力和剖析推理能力.3.浸透物理学研究方法的教育.实验采纳控制变量的方法对物体的 a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法办理数据,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、要点、难点剖析1.本节的要点内容是做好演示实验.让学生察看并读取数据,从而有说服力地归纳出 a与F和 m的关系,即可理所应当地得出牛顿第二定律的基本关系式.所以,娴熟且正确地操作实验就是本课的要点点.同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地达成实验才能使学生领会到物理学研究的方法,才能达到掌握方法、提升素质的目标.2.牛顿第二定律的数学表达式简单完满,记着其实不难.但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和互相关系;坚固掌握定律的物理意义和宽泛的应用远景,对学生来说是较困难的.这一难点在本课中可经过定律的辨析和有针对性的稳固练习加以深入和打破,此外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去领会和理解.三、教具小车、本板、滑轮、钩码、投影仪.四、主要教课过程( 一) 引入新课由牛顿第必定律可知,力是改变物体运动状态的原由.而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加快度不为零.因此力又是产生加快度的原由,加快度与力相关.由牛顿第必定律还可知:全部物体总保持静止或匀速直线运动状态,这类性质叫惯性.而质量是物体惯性大小的量度,因此加快度跟质量相关.那么物体运动的加快度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?我们经过实验来探究.( 二 ) 教课过程设计1.实验设计(1)启迪学生按以下思路得出实验方法:关于一个物体 ( 使m不变 ) ,不受力时加快度为零→受力后加快度不为零→受力越大则加快度越大.用相同的力 ( 使F不变 ) 作用于不一样物体→质量小的易被拉动→质量越小加快度越大.就是说,在研究三个变量的关系时,要使此中一个量不变,即控制变量的方法.(2)启迪学生按以下思路得出实验原理:测定物体加快度的方法有多种,如利用打点计时器、剖析纸带等,这些方法较精准但费时→找寻一种用其余物理量直观反响加快度大小的方法→由运动学公式可知在相同时间内位移与加快度成正比,我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反应加快度大小跟力和质量的关系.(2)实验装置实验采纳原必修本所述装置略加改良.在图1中a、b、c三个地点加装圆滑金属环以控制线绳地点不使零落;此外经过环a将两绳归并在一同可直接用手操作,以防止铁夹操作的困难.这样固然增大了阻力,但只要使木板稍前倾均衡摩擦力即可.木板侧面的刻度用以读出位移大小.3.实验过程(1)加快度跟力的关系使用两个相同的小车,知足m =m;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个12钩码,使 F1=F2.将二小车拉至同一同点处,记下地点.松手后经一段时间使二小车同时停止,知足时间 t 相同.读出二小车的位移填入表 1:( 投影 )表1改变 F重复实验,比较可得,在偏差同意的范围内,a∝F.(2) 加快度跟质量的关系将小车 1上加砝码,使 m=2m;二小车前面绳端都挂一个钩码,F =F .将二12使12小车拉至同一同点处松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24.定律导出速度跟作使劲成正比,跟物体的质量成反比,即牛顿第二定律的基本关(2)上式可写为等式 F=kma,式中 k为比率常数.假如公式中的物理量选择适合的单位,就能够使 k=1,则公式更加简单.在国际单位制中,力的单位是牛顿.牛顿这个单位就是依据牛顿第二定律来定义的:使质量是 1kg的物体产生 1m/s2的加快度的力为 1N,即 1N=1kg· m/s2.可见,假如都用国际单位制中的单位,就能够使 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)当物体遇到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,可是这时 F代表的是物体所受外力的协力.牛顿第二定律更一般的表述是:物体的加快度跟所受的外力的协力成正比,跟物体的质量成反比,加快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快直线运动的情况下导出的,但由力的独立作用原理可推行到几个力作用的状况,以及应用于变力作用的某一刹时.还应注意到定律表述的最后一句话,即加快度与合外力的方向关系,就是说,定律拥有矢量性、刹时性和独立性,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,假如研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和.a为研究对象在协力F合作用下产生的加快度; 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准时,加快度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加快度也随时间改变;合外力为零时,加快度也为零,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示了运动和力的关系.6.稳固练习(1)从牛顿第二定律知道,不论如何小的力都能够使物体产生加快度.但是我们使劲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,不论如何小的力都能够使物体产生加快度,这个力应是合外力.现使劲提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零.由受力剖析可知 F+N-mg=0.(2)对一个静止的物体施加一个力,物体必定做加快运动,对吗?答:略.原由同上.(3)下边哪些说法不对?为何?A.物体所受合外力越大,加快度越大.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快直线运动,当合外力渐渐减小时,物体的速度渐渐减小.D.物体的加快度大小不变必定受恒力作用.答: B、C、D说法不对.依据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加快度.而加快度大小和速度大小没关.所以, B说法错误.物体做匀加快运动说明加快度方向与速度方向一致.当合外力减小但方向不变时,加快度减小但方向也不变,所以物体仍旧做加快运动,速度增添. C说法错误.加快度是矢量,其方向与合外力方向一致.加快度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必定变化. D说法错.( 三 ) 讲堂小结 ( 可指引学生总结 )1.这节课以实验为依照,采纳控制变量的方法进行研究.这一方法此后在电学、热学的研究中还要用到.我们依据已掌握的知识设计实验、探究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,获得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点之一,但应知道它所对应的文字内容和意义.3.牛顿第二定律归纳了运动和力的关系.物体所受合外力恒定,其加快度恒定;合外力为零,加快度为零.即合外力决定了加快度,而加快度影响着物体的运动状况.所以,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动组成一个整体,此中的纽带就是加快度.五、说明1.实验采纳课文所述装置,简单直观,易得出结论.弊端是不够精准,操作亦须慎重,不然会出现偏差较大的情况.重复实验时,也可逆向操作考证.先确立二小车距终点位移,而后松手由同时抵达终点考证,操作较简单.有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精准丈量考证.2.经过定律的探究过程,浸透物理学研究方法,是整个物理教课的重要内容和任务.本节内容即为一典型探究过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系.这类方法在热学中研究 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.所以本节课不不过让学生掌握牛顿第二定律,更应知道定律是如何得出的.3.牛顿第二定律经过加快度将物体的运动和受力密切联系,使前三章组成一个整体,这是解决力学识题的重要工具.应使学生明确关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,防止重公式、转文字的现象.数学语言能够简洁地表达物理规律,使其形式完美、便于记忆,但它不可以代替文字表述,更不可以涵盖与它关系的运动和力的复杂多变的状况.不然就会将活的规律变成死的公式.(陈则茂)。
牛顿第二定律高中物理教案
牛顿第二定律高中物理教案一、教学目标1.了解牛顿第二定律的含义和根本公式。
2.掌握应用牛顿第二定律解决物理问题的方法。
3.能够运用牛顿第二定律分析和解释各种实际情况。
二、教学重点和难点1.教学重点:牛顿第二定律的含义和应用。
2.教学难点:如何将牛顿第二定律应用于各种实际情况。
三、教学准备1.教师准备:课件、黑板、粉笔、实验材料和实验装置。
2.学生准备:课本、笔记本等学习工具。
四、教学过程1. 导入新知识〔5分钟〕教师可以通过提问或讲述一些与牛顿第二定律相关的实例,让学生对本节课的内容有一个初步的了解。
2. 引入牛顿第二定律〔10分钟〕教师通过课件或黑板向学生展示牛顿第二定律的公式:F = m*a,并解释其中的意义:物体所受合力与其质量和加速度成正比。
3. 分组讨论〔15分钟〕将学生分成小组,每个小组选择一个物体,并讨论该物体所受合力、质量和加速度之间的关系。
每个小组需要在黑板上或白板上用公式进行说明,并给出一些实际生活中相关的例子。
4. 实验演示〔20分钟〕准备一台用于测量力、质量和加速度的实验装置,并选取一个简单的实验进行演示。
教师可以通过示范的方式,让学生观察实验现象并进行记录。
教师还可以引导学生分析实验结果,并与牛顿第二定律进行比照。
5. 练习与讨论〔20分钟〕教师根据课堂情况出示一些练习题供学生做题并讨论。
教师可以提供多种题型,例如计算、分析等,以帮助学生稳固和应用所学的知识。
6. 总结归纳〔10分钟〕教师对本节课的内容进行总结和归纳,强调牛顿第二定律的重要性和应用领域。
鼓励学生将所学的知识运用到实际生活中,并对学生提出的问题进行解答。
五、作业布置布置相关的课后作业,例如完成课后习题、查找一些与牛顿第二定律相关的实例等。
六、教学反思本节课通过导入新知识、引入牛顿第二定律、分组讨论、实验演示、练习与讨论以及总结归纳等教学环节,全方位地引导学生理解和应用牛顿第二定律。
通过小组讨论和实验演示,增强了学生的合作意识和实践能力。
人教版高一物理必修1:4.3 牛顿第二定律 教案
牛顿运动定理的应用教学设计一、设计思想本节是必修1第4章的牛顿第二定律之后的一节应用型习题课,应该充分体现出对牛顿第二定律的应用价值。
学生在掌握牛顿第二定律前提下,结合匀变速直线运动知识,进一步提高学生解题能力,同时突出物理知识在汽车行驶安全中的应用,对学生进行行车行驶中的安全教育。
这节课将设计4个讨论题,要学生研究为什么要保持车距?为什么不要酒后开车?为什么不要超速等问题,结合匀速直线运动和匀变速直线运动规律和牛顿第二定律分析均可得到合理解释。
教学过程中不单应用匀变速直线运动的规律分析问题,解决问题。
更重要的对学生进行了安全教育,形成正确的价值观,人生观。
二、教学目标1. 知识和技能能利用牛顿第二定律解决问题,并通过题目反馈到汽车安全行驶中2. 过程与方法在探究问题的过程中,要培养学生良好的分析问题、处理问题的习惯:3. 情感态度与价值观培养学生尊重实际的态度,树立辨证唯物主义观点,培养学生树立牢固的安全意识,关爱生命。
4.德育目标培养学生严谨认真、实事求是的实验品质,关爱生命。
文明行车三、重点和难点1. 重点:培养学生应用匀变速直线运动规律分析问题、解决问题的能力2. 难点:汽车安全行驶常识。
四、教学过程1. 导入新课学生观看汽车行驶视频,初步了解不安全因素。
老师:同学们刚才观看视频之后?有何感想?学生:惊心动魄,车祸,……..教师:为什么会出现这么惨厉的车祸?学生:超速,酒驾,疲劳驾驶,超载…….老师:你能应用学习过的方法来解释这些因素造成了悲剧的发生吗?好今天我们和大家一起讨论这些问题2. 新课内容讨论一:质量为8⨯103千克的汽车,在水平的公路上沿直线行驶,汽车的牵引力为1.45⨯104N,所受阻力为2.5⨯103N.求:汽车前进时的加速度?学生讨论:首先讨论好的学生上黑板展示,点评。
思考:如果汽车的质量增加,加速度会怎样?讨论二:质量为8⨯103千克的汽车,以 10m/s的速度在水平的公路上沿直线行驶,关闭发动机,在2.0 ⨯103N的制动力下滑行,求:汽车前进时的加速度和滑行的距离?学生讨论:首先讨论好的学生上黑板展示,点评。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案牛顿第二定律教案(精选篇1)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 FSHAPE 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(精选篇2)【教材分析】*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。
高中物理第二定律教案
高中物理第二定律教案
教学目标
1. 理解牛顿第二定律的内容和表达式;
2. 掌握力的测量及单位;
3. 学会应用第二定律解决简单的动力学问题;
4. 培养实验操作能力和科学探究精神。
教学内容
一、牛顿第二定律的概念引入
通过回顾初中所学的力的概念,引导学生思考力和物体运动状态之间的关系。
展示日常生活中的实例,比如推车、拉弓等,让学生直观感受到力的作用效果。
二、牛顿第二定律的公式表述
F=ma,这个简洁的公式蕴含着丰富的物理内涵。
教师应详细解释公式中各个量的物理意义及其相互关系,并通过图表辅助讲解,帮助学生形成清晰的概念图像。
三、力的测量与单位
介绍力的测量工具——弹簧秤的使用方法,以及力的单位“牛顿”的定义。
通过实验演示,让学生观察并记录不同重力下弹簧的伸长情况,加深对力量化描述的理解。
四、第二定律的应用举例
通过具体的例题,如计算摩擦力、空气阻力等,展示如何运用第二定律解决问题。
同时,鼓励学生动手操作,进行小组讨论,以增强实际应用能力。
五、实验探究
设计相关的实验活动,如测定物体的加速度、验证F=ma的关系等,让学生在动手操作中深化对第二定律的认识。
教学方法
- 启发式教学:通过提问激发学生的思考,引导他们自主探索知识点;
- 实验教学:结合实验操作,使学生在实践中学习和体验物理规律;
- 讨论互动:鼓励学生之间的交流与合作,共同解决问题。
教学评价
通过课堂提问、作业布置和小测试等方式,及时了解学生对牛顿第二定律的掌握情况,并给予反馈和指导。
结语。
高中物理 人教版必修一 4.3牛顿第二定律 教学设计、教案
3.牛顿第二定律一、知识结构二、教学目标1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题三、新知全解知识点一牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表达式:(1)比例式:F=kma,式中k是比例系数,F是物体所受的合外力.(2)国际单位制中:F=ma.思考由牛顿第二定律可知无论怎样小的力都可以产生加速度,可是如图所示,小强和小红一起拉车子,无论怎么用力也没拉动,这跟牛顿第二定律矛盾吗?应该怎样解释这个现象?提示:这跟牛顿第二定律不矛盾.物体受多个力作用时,牛顿第二定律中的力F指的是物体所受的合力.牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力.如:竖直方向上,小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0,水平方向上小车受到的合力F合=20 N,则小车的加速度由合力20 N来决定,方向沿力F1的方向.知识点二力的单位1.国际单位:牛顿,简称牛,符号为N.一切物体都有惯性B 牛顿第二定律指出物体的加速度与物体所受外力成正比,加速度的方向与合外力的方向一致√C 牛顿第二定律表明外力的作用是物体速度变化的原因,即是产生加速度的原因√D牛顿运动定律只能适用于宏观、低速运动的物体,不能适用于微观高速运动的粒子×【答案】BC训练1(多选)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,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B.由m=Fa可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比C.由a=Fm可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比D.由m=Fa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力求出解析:牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可求第三个量,但物体的质量是由物体本身决定的,与受力无关;作用在物体上的合力,是由和它相互作用的物体作用产生的,与物体的质量和加速度无关;故排除A、B两项,选C、D两项.答案:CD核心二合外力、加速度和速度的关系1.合外力与加速度的关系2.力和运动的关系加速度的方向(或合外力的方向)与运动方向(或速度方向)无关.例2(多选)关于速度、加速度、合力的关系,下列说法正确的是()A.原来静止在光滑水平面上的物体,受到水平推力的瞬间,物体立刻获得加速度B.加速度的方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同C.在初速度为0的匀加速直线运动中,速度、加速度与合力的方向总是一致的D.合力变小,物体的速度一定变小【解析】由牛顿第二定律可知选项A、B正确;初速度为0的匀加速直线运动中,v、a、F三者的方向相同,选项C正确;合力变小,加速度变小,但速度是变大还是变小取决于加速度与速度的方向关系,选项D错误.【答案】ABC训练2原来做匀加速直线运动的物体,当它的合外力逐渐减小时() A.它的加速度将减小,它的速度也减小B.它的加速度将减小,它的速度在增加C.它的加速度和速度都保持不变D.情况复杂,加速度和速度的变化均无法确定解析:物体原来做匀加速直线运动,所以合外力逐渐减小时,加速度也逐渐减小,而速度仍在增加.答案:B核心三牛顿第二定律的应用1.应用牛顿第二定律解题的一般步骤2.合外力的处理方法(1)矢量合成法当物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求出两个力的合力.(2)正交分解法当物体受到三个或三个以上力的作用时,常用正交分解法求物体所受的合力.例3 如图所示,手拉着小车静止在倾角为30°的光滑斜坡上,已知小车的质量为2.6 kg ,求:(1)绳子对小车的拉力; (2)斜面对小车的支持力;(3)如果绳子突然断开,求小车的加速度大小. 【解析】 (1)小车沿斜面方向受力平衡, F 拉=mg sin 30°=2.6×9.8×12 N =12.74 N. (2)小车垂直斜面方向受力平衡, F N =mg cos 30°=2.6×9.8×32 N≈22.07 N.(3)绳子突然断开,沿斜面方向小车受到的合力为mg sin 30°. 由mg sin 30°=ma 得小车的加速度大小 a =g sin 30°=9.8×12m/s 2=4.9 m/s 2.[拓展] 在[例3]中,如果让小车以加速度2 m/s 2 沿斜面向上运动,则需要的拉力为多大?【解析】 以小车为研究对象受力分析如图所示 . 利用正交分解法,由牛顿第二定律得: F -mg sin 30°=ma 所以,需要的拉力为:F =ma +mg sin 30°=2.6×2 N +2.6×9.8×12 N =17.94 N【答案】 17.94 N 斜面模型中加速度的求解 (1)物体A 加速斜向下滑动a =g(sin α-μcos α) ,方向沿斜面向下(2)物体A减速斜向上滑动a=g(sinα+μcosα) ,方向沿斜面向下(3)物体A减速斜向下滑动a=g(μcosα-sinα),方向沿斜面向上训练3如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的推力F=20 N的作用,g取10 m/s2,则物体的加速度是()A.0B.4 m/s2,水平向右C.4 m/s2,水平向左D.2 m/s2,水平向右解析:取向右为正方向,物体受到的摩擦力F f=-μmg=-0.2×10×10 N=-20 N,由牛顿第二定律得F+F f=ma,解得a=-4 m/s2.答案:C方法技巧(1)物体受三个或三个以上的力的作用做匀变速直线运动时往往利用正交分解法解决问题.(2)正交分解的方法是常用的矢量运算方法,其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算.常见的是沿加速度方向和垂直加速度方向建立坐标系.核心四应用牛顿第二定律求解瞬时加速度1.细线(接触面):形变量极小,可以认为不需要形变恢复时间,在瞬时问题中,弹力能瞬时变化.2.弹簧(橡皮绳):形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,认为弹力不变.解题思路:(1)分析悬挂A球的细线剪断前A球和B球的受力情况;(2)分析剪断细线瞬间有哪些力发生了变化;(3)分析剪断细线后A球和B球的受力情况;(4)根据牛顿第二定律列方程求解.例4如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保持静止.当突然剪断细绳的瞬间,上面小球A与下面小球B的加速度分别为(以向上为正方向)()A.a1=g a2=g B.a1=2g a2=0C.a1=-2g a2=0 D.a1=0a2=g【解析】分别以A、B为研究对象,分析剪断前和剪断时的受力.剪断前A、B静止,A球受三个力:绳子的拉力F T、重力mg和弹簧力F,B球受两个力:重力mg 和弹簧弹力F′.A球:F T-mg-F=0B球:F′-mg=0F=F′解得F T=2mg,F=mg.剪断瞬间,A球受两个力,因为绳无弹性,剪断瞬间拉力不存在,而弹簧瞬间形状不可改变,弹力不变.如图,A球受重力mg、弹簧的弹力F,同理B球受重力mg和弹力F′.A球:-mg-F=ma1,B球:F′-mg=ma2,解得a1=-2g,a2=0,故C 正确.【答案】 C训练4[2019·厦门高一检测]如图所示,质量为m的光滑小球A被一轻质弹的单位是国际单位时,比例系数k 才为1,故D 正确,A 、B 、C 错误.答案:D2.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N ,完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg 的物块.在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10 N ,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8 N ,这时小车运动的加速度大小是( )A .2 m/s 2B .4 m/s 2C .6 m/s 2D .8 m/s 2解析:当弹簧测力计甲的示数变为8 N 时,弹簧测力计乙的示数变为12 N ,这时物块所受的合力为4 N .由牛顿第二定律F =ma 得物块的加速度a =Fm =4 m/s 2,故选项B 正确.答案:B3.(多选)质量为1 kg 的物体受3 N 和4 N 两个共点力的作用,物体的加速度可能是( )A .5 m/s 2B .7 m/s 2C .8 m/s 2D .9 m/s 2解析:当F 1=3 N 和F 2=4 N 的两个力同向时,产生的加速度最大,a max =F 1+F 2m =3+41 m/s 2=7 m/s 2;当F 1与F 2反向时,产生的加速度最小,a min =4-31 m/s 2=1 m/s 2.则a min ≤a ≤a max ,即1 m/s 2≤a ≤7 m/s 2.答案:AB4.一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4 cm ,再将重物向下拉1 cm ,然后放手,则在释放瞬间重物的加速度是(g 取10 m/s 2)( )A .2.5 m/s 2B .7.5 m/s 2C .10 m/s 2D .12.5 m/s 2解析:弹簧伸长量为4 cm 时,重物处于平衡状态,故mg =k Δx 1;再将重物向下拉1 cm ,则弹簧的伸长量变为Δx 2=5 cm ,在重物被释放瞬间,由牛顿第二定律可得k Δx 2-mg =ma ;由以上两式解得a =2.5 m/s 2,故选项A 正确.答案:A5.如图所示,静止在水平地面上的小黄鸭质量m =20 kg ,受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力,小黄鸭开始沿水平地面运动.若拉力F=100 N,小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2,g=10 m/s2,求:(sin53°=0.8,cos53 °=0.6,g =10 m/s2)(1)把小黄鸭看做质点,作出其受力示意图;(2)地面对小黄鸭的支持力;(3)小黄鸭运动的加速度的大小.解析:(1)如图,小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用.(2)竖直方向有:F sin53°+F N=mg,解得F N=mg-F sin53°=120 N,方向竖直向上.(3)受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以F f=μF N=24 N根据牛顿第二定律得:F cos53°-F f=ma,解得a=1.8 m/s2.答案:(1)见解析图(2)120 N,方向竖直向上(3)1.8 m/s26、(2019·成都高一检测)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,则小球受到细线的拉力F T和斜面的支持力F N分别为(重力加速度为g)()A.F T=m(g sin θ+a cos θ)F N=m(g cos θ-a sin θ)B.F T=m(g cos θ+a sin θ)F N=m(g sin θ-a cos θ)C.F T=m(a cos θ-g sin θ)F N=m(g cos θ+a sin θ)D.F T=m(a sin θ-g cos θ)F N=m(g sin θ+a cos θ)解析:选A.以平行斜面方向为x 轴、垂直斜面方向为y 轴建立坐标系,分解a ,则a x =a cos θ,a y =a sin θ,则x 方向上有F T -mg sin θ=ma x ,解得F T =m (g sin θ+a cos θ),y 方向上有mg cos θ-F N =ma y ,解得F N =m (g cos θ-a sin θ),故A 正确.7、(2019·河南焦作高一测试)如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上,物块A 、B 质量分别为m 和2m ,物块A静止在轻弹簧上面,物块B 用细线与斜面顶端相连,A 、B 紧挨在一起但A ,B 之间无弹力,已知重力加速度为g ,某时刻将细线剪断,则在细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )A .物块B 的加速度为g 2 B .物块A 、B 间的弹力为mg 2C .弹簧的弹力为mg 3D .物块A 的加速度为g 3解析:选D.剪断细绳前,弹簧的弹力:F 弹=mg sin 30°=12mg ,细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,F 弹=12mg ,故C 错误; 剪断细线瞬间,对A 、B 系统,加速度a =3mg sin 30°-F 弹3m=13g ,故A 错误,D 正确;对B ,由牛顿第二定律得:2mg sin 30°-N =2ma ,解得:N =13mg ,故B 错误.8、(多选)半圆形光滑圆槽内放一质量为m 的小球,今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动,稳定后小球位置如图所示,则小球受圆槽的支持力F N 和加速度a 为( )A .F N =32mgB .F N =233mgC .a =12gD .a =33g解析:选BD.小球受力如图,由牛顿第二定律得:F 合=mg ·tan 30°=ma ,a =g tan 30°=33g ,F N=mgcos 30°=233mg.故B、D正确.9、如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上.现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体,使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).(1)若水平面光滑,物体的加速度是多大?(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体的加速度是多大?解析:(1)水平面光滑时物体的受力情况如图甲所示,由牛顿第二定律有F cos 37°=ma1,解得a1=8 m/s2.甲乙(2)水平面不光滑时,物体的受力情况如图乙所示,F cos 37°-F f=ma2,F′N+F sin 37°=mg,F f=μF′N,解得a2=6 m/s2.答案:(1)8 m/s2(2)6 m/s2。
高中物理高一物理《牛顿运动定律》教案、教学设计
-分组讨论:将学生分成小组,针对某一问题进行讨论,共同寻找解决方法,提高学生的合作意识。
4.注重实验探究,让学生在实际操作中加深对牛顿运动定律的理解。
-实验设计:指导学生设计实验,如小车滑行实验、弹簧测力计实验等,让学生亲自动手操作,观察实验现象,分析实验结果。
2.教师点评:针对学生的总结,教师进行点评,强调重点知识点,纠正错误认识。
3.知识体系:通过板书、PPT等形式,展示本节课的知识体系,使学生对所学内容有整体的认识。
五、作业布置
为了巩固学生对牛顿运动定律的理解和应用,以及检验学习效果,特布置以下作业:
1.书面作业:根据课堂所学内容,完成以下题目:
-选择题:涉及牛顿运动定律的基本概念和应用,旨在检验学生对知识点的掌握。
4.掌握实验方法,能够设计实验验证牛顿运动定律,培养实验操作能力和科学探究精神。
(二)过程与方法
1.通过分析日常生活中的实例,引导学生理解牛顿运动定律的基本原理,培养学生观察、思考、分析问题的能力。
2.采用问题驱动法、小组讨论法、实验探究法等多种教学方法,引导学生主动参与课堂,提高课堂互动性。
3.运用数学工具,如代数运算、图形表示等,解决物理问题,培养学生的数学应用能力和逻辑思维能力。
4.指导学生总结、归纳牛顿运动定律的知识点,形成知识体系,提高学生的概括能力和自学能力。
(三)情感态度与价值观
1.激发学生对物理学科的兴趣,培养探究自然规律的好奇心和求知欲。
2.培养学生尊重事实、严谨治学的态度,认识到科学研究的价值和意义。
3.通过牛顿运动定律的学习,使学生认识到力与运动之间的关系,增强环保意识,提倡节能减排。
高中物理牛顿第二定律教案5篇
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料,教师若希望在教学中脱颖而出,应高度重视教案的撰写和规划,以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇,供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力;通过上一节探究加速度与力、质量的关系,知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础,牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起,使前三章构成一个整体,是解决力学问题的重要工具,应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解,全面掌握。
【教学目标】1、知识目标(1)理解加速度与力和质量间的关系。
(2)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。
(3)能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标(1)渗透物理学研究方法的教育。
(2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
(3)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问:回忆上节实验探究课内容,控制变量法的应用?我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系吗?回忆上节课知识,集体回答。
《牛顿第二定律》教案物理必修一
《牛顿第二定律》教案物理必修一物理的教学方法多种多样,但没有一种是“”的,每一种方法都有自己的特点,各有其使用条件和范围。
下面是小偏整理的《牛顿第二定律》教案物理必修一,感谢您的每一次阅读。
《牛顿第二定律》教案物理必修一教学准备教学目标知识与技能1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.2.理解公式中各物理量的意义及相互关系.3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.过程与方法1.通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律,体会大师的做法与勇气.2.培养学生的概括能力和分析推理能力.情感态度与价值观1.渗透物理学研究方法的教育.2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣.教学重难点教学重点牛顿第二定律的特点.教学难点1.牛顿第二定律的理解.2.理解k=1时,F=ma.教学工具多媒体、板书教学过程一、牛顿第二定律1.基本知识(1)内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.(2)表达式F=kma,F为物体所受的合外力,k是比例系数.2.思考判断(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例.(×)(2)我们用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,可见牛顿第二定律不适用于较小的力.(×)(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系.(×)探究交流如图所示的赛车,为什么它的质量比一般的小汽车质量小的多,而且还安装一个功率很大的发动机?【提示】为了提高赛车的灵活性,由牛顿第二定律可知,要使物体有较大的加速度,需减小其质量或增大其所受到的作用力,赛车就是通过增加发动机动力,减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度,从而提高赛车的机动灵活性的,这样有益于提高比赛成绩.二、力的单位1.基本知识(1)国际单位牛顿,简称牛,符号N.(2)1N的定义使质量为1kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1N,即1N=1kg·m/s2.(3)比例系数的意义①在F=kma中,k的选取有一定的任意性.②在国际单位制中k=1,牛顿第二定律的表达式为F=ma,式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒.2.思考判断关于牛顿第二定律表达式F=kma中的比例系数k(1)只要力F的单位取N就等于1.(×)(2)在国际单位制中才等于1.(√)(3)只要加速度单位用m/s2就等于1.(×)探究交流在一次讨论课上,甲说:“由a=Δt(Δv)可知物体的加速度a与Δv 成正比,与Δt成反比”,乙说:“由a=m(F)知物体的加速度a与F成正比,与m成反比”.你认为哪一种说法是正确的?【提示】乙的说法正确.物体的加速度的大小是由物体所受合力的大小和物体的质量共同决定的,与速度的变化量及所用时间无关.其中a=Δt(Δv)定义了加速度的大小为速度变化量与所用时间的比值,而a=m(F)则揭示了加速度取决于物体所受合力与物体的质量.三、牛顿第二定律的几个性质【问题导思】1.加速度的方向与合力的方向有什么关系?2.作用在物体上的力发生变化时,加速度是否变化?3.作用在物体上的各个分力也能产生加速度吗?牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系,指明了加速度大小和方向的决定因素,对牛顿第二定律,还应从以下几个方面深刻理解.是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方法,这是物理上用比值定义物理量的方法.是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素.例:如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是()A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动【审题指导】解答该题注意应用以下程序力和运动关系的定性分析根据牛顿第二定律先由受力情况分析加速度,再由加速度与速度的关系分析运动性质,即同向加速运动,反向减速运动.四、牛顿第二定律的简单应用【问题导思】1.如果物体受到力的作用,就一定有加速度吗?2.求物体的加速度的方法有哪些?3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤是什么?应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种:矢量合成法和正交分解法.1.矢量合成法:若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合力的方向.反之,若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.2.正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度,在实际应用中常将受力分解,且将加速度所在的方向选为x轴或y轴,有时也可例:质量为m的木块,以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,如图所示.(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向.(2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,求下滑时木块的加速度的大小和方向.【审题指导】解答本题时可按以下思路进行分析:【解析】(1)以木块为研究对象,因木块受到三个力的作用,故采用正交分解法求解,建立坐标系时,以加速度的方向为x轴的正方向.木块上滑时其受力分析如图甲所示,根据题意,加速度的方向沿斜面向下,将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根据牛顿第二定律有mgsinθ+f=ma,N-mgcosθ=0又f=μN,联立解得a=g(sinθ+μcosθ),方向沿斜面向下.(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示,由题意知,木块的加速度方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律有mgsinθ-f′=ma′,N′-mgcosθ=0又f′=μN′,联立解得a′=g(sinθ-μcosθ),方向沿斜面向下.【答案】(1)g(sinθ+μcosθ),方向沿斜面向下(2)g(sinθ-μcosθ),方向沿斜面向下应用牛顿第二定律解题的一般步骤:1.确定研究对象.2.进行受力分析和运动状态分析,画出受力分析图,明确运动性质和运动过程.3.求出合力或加速度.4.根据牛顿第二定律列方程求解.五、常见力的突变例:如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A.-g、2g、0B.-2g、2g、0C.0、2g、0D.-2g、g、g【解析】剪断细绳前,对B、C整体进行受力分析,受到总重力和细绳的拉力而平衡,故FT=2mg;再对物块A受力分析,受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力;剪断细绳后,重力和弹簧的弹力不变,细绳的拉力减为零,故物块B受到的合力等于2mg,向下,物块A受到的合力为2mg向上,物块C受到的力不变,合力为零,故物块B有向下的加速度,大小为2g,物块A具有向上的加速度,大小为2g,物块C的加速度为零,故选B.【答案】B轻绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条辨析1.它们的共同点是:质量忽略不计,都因发生弹性形变产生弹力,同时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关.2.它们的不同点是:课后小结这节课我们学习了1.牛顿第二定律:F=ma.2.牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性.3.牛顿第二定律解决问题的一般方法.板书4.3牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟所受的台力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同2.表达式F=ma3.理解(1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致(2)瞬时性;加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失(3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。
高中物理高一物理《牛顿第二定律》优秀教学案例
此外,我会对本节课的知识点进行梳理和总结,强调牛顿第二定律的物理意义、适用范围和实际应用价值。通过总结归纳,帮助学生巩固所学知识,提高他们的理解和应用能力。
(五)作业小结
为了巩固本节课的知识,我设计了以下作业:
1.请学生运用牛顿第二定律,分析一辆汽车从静止加速到一定速度所需的力,并与实际数据对比,探讨可能的影响因素。
(二)问题导向
以问题为导向的教学策略是本节课的核心。我将设计一系列由浅入深的问题,引导学生思考力、质量、加速度之间的关系。这些问题包括但不限于:为什么物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比?如何从实验中验证这一关系?在实际应用中,如何运用牛顿第二定律解决具体问题?通过这些问题,激发学生的好奇心,促使他们主动探究和解决问题。
3.通过案例分析、数学建模等教学活动,训练学生的逻辑思维和解决复杂问题的能力。
4.利用信息技术和多媒体资源,丰富教学手段,提高学生的学习效率,培养他们自主学习和协作学习的能力。
(三)情感态度与价值观
1.培养学生对物理学习的兴趣和热情,让他们体会到物理学的美和实用性,从而增强学习的内驱力。
2.引导学生认识到科学探究的重要性和价值,培养他们勇于质疑、敢于创新的精神。
小组讨论过程中,学生需要运用牛顿第二定律,结合所学知识,共同探讨解决问题的方法。我会在一旁观察学生的讨论情况,适时给予指导和提示,帮助他们找到解决方案。
高一物理教案《牛顿第二定律》牛顿第二定律的教案
高一物理教案《牛顿第二定律》牛顿第二定律的教案教学目标:1. 理解牛顿第二定律的概念和表达方式;2. 掌握使用牛顿第二定律解题的步骤和方法;3. 能够运用牛顿第二定律解决与力、质量和加速度相关的物理问题。
教学重点、难点:重点:理解牛顿第二定律的概念和表达方式,掌握使用牛顿第二定律解题的步骤和方法;难点:运用牛顿第二定律解决与力、质量和加速度相关的物理问题。
教学准备:1. PowerPoint幻灯片;2. 物理实验器材(如拉力计、弹簧等);3. 学生实验报告。
教学过程:Step 1:引入与导入(5分钟)1. 让学生观察一个推车在不同力的作用下前进的情况。
2. 引导学生从观察中总结出力对物体的影响。
Step 2:概念解释(10分钟)1. 通过幻灯片的形式介绍牛顿第二定律的概念和表达方式。
2. 引导学生理解“力”、“质量”和“加速度”之间的关系。
Step 3:案例分析(20分钟)1. 通过幻灯片或实验的形式给出一些典型的案例,并引导学生分析解决问题的步骤和方法。
2. 学生可从实验数据中计算物体的加速度,并进行分析讨论。
Step 4:练习(15分钟)1. 给学生分发练习题,让学生独立完成并相互讨论解题思路。
2. 教师巡视和指导,解决学生在解题过程中遇到的问题。
Step 5:讨论与总结(10分钟)1. 学生就练习题中的问题进行讨论和答疑。
2. 教师对学生的答题情况进行总结和点评,强调重点、难点和易错点。
Step 6:板书(5分钟)将本节课的重点内容进行归纳和总结,梳理牛顿第二定律的基本概念和解题步骤。
Step 7:作业布置(5分钟)布置课后作业,要求学生练习使用牛顿第二定律解决一些特定的物理问题。
Step 8:课堂小结(5分钟)对本节课的重点内容进行复习总结,并对下节课的内容进行展望。
教学反思:通过本节课的教学,学生对牛顿第二定律的概念和表达方式有了初步的理解,并掌握了使用牛顿第二定律解题的步骤和方法。
通过实验和练习题的引入,加深了学生的理解和应用能力。
《牛顿第二定律》教学设计
《牛顿第二定律》教学设计一、教材分析牛顿第二定律它是在试验基础上建立起来的重要规律,也是动力学的核心内容。
而牛顿第二定律是牛顿第肯定律的连续,是整个运动力学理论的核心规律,是本章的重点和中心内容。
它在力学中占有很重要的地位,反映了力、加速度、质量三个物理量之间的定量关系,是一条适用于惯性系中的各种机械运动的基本定律,是经典牛顿力学的一大支柱。
而且牛顿第二定律在生活生产中都有着特别重要的作用,如设计机器、讨论天体运动,计算人造卫星轨道等等都与牛顿第二定律有关。
教科书将牛顿第二定律的探究试验和公式表达分成了两节内容,目的在于加强试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是确立了力与运动之间的径直关系,即因果关系。
本节内容是在上节试验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的详细表述,得到了牛顿第二定律的数学表达式。
教科书突出了力的单位“1牛顿”的物理意义,并在最末通过例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。
鉴于如此重要的地位和作用,结合本节课的实际,本节的重点是对牛顿第二定律的理解和简约应用。
二、同学分析同学已经掌控了运动学知识、以受力分析为核心的基本力学知识和牛顿运动第肯定律,这是本节课开展的知识基础。
本节的重点是对牛顿第二定律的理解和简约应用。
考虑到高一同学的抽象思维技能和解决问题的技能不强,因此,在教学过程中要为同学提供足够的感性材料,以丰富同学的物理表象,并以组为单位,多让同学合作探究,以组为单位展示探究成果,培育同学自主学习、合作探究的技能。
三、教学目标知识与技能:1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的准确含义2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的3.了解单位制的构成及力学中三个基本物理量在国际单位制中的单位4.能应用牛顿第二定律解决简约的动力学问题过程与方法:1.以上节课试验为基础,归纳得到物体的加速度与力、质量的关系,进而总结得到牛顿第二定律,培育同学概括技能和分析推理技能。
高中物理牛二教案
高中物理牛二教案
教学目标:
1. 了解牛顿第二定律的内容和意义;
2. 掌握牛顿第二定律的计算方法;
3. 进行实验验证牛顿第二定律。
教学重点:
1. 牛顿第二定律的概念;
2. 牛顿第二定律的计算方法;
3. 实验操作及数据处理。
教学难点:
1. 实验操作的技巧;
2. 实验数据的处理方法。
教学过程:
1. 导入:通过引导学生观察下面的实验现象,引出牛顿第二定律的概念。
2. 发现问题:提出实验的问题,让学生在小组讨论后给出自己的思考。
3. 实验设计:学生根据问题设计实验步骤和方案,并确定所需要的实验器材。
4. 实验操作:学生根据设计好的方案进行实验操作,保证实验的准确性和可靠性。
5. 数据记录:学生记录实验数据,包括所施加的力,物体的质量以及物体的加速度等信息。
6. 数据处理:学生根据实验数据,计算出物体所受合力的大小,并分析实验结果。
7. 结论:学生在小组内讨论实验结果,并给出结论,验证牛顿第二定律。
8. 总结和作业:总结本节课的学习内容,布置相关阅读和练习作业,巩固学习成果。
教学评价:通过对学生实验设计、操作和数据处理的能力进行评价,检验学生对牛顿第二
定律的理解和掌握程度。
4.3牛顿第二定律+教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
4.3《牛顿第二定律》教学设计课标要求:理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。
知道国际单位制中力的单位。
活动建议:根据牛顿第二定律,设计一种能显示加速度大小的装置。
一、教材分析:教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现,其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
本节开始以问题的形式引入,强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系,然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律,进一步总结出牛顿第二定律。
在“力的单位”中,通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。
通过这样的安排,学生不仅能体会到单位的产生过程,更能体会到科学的严谨性和准确性。
本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题,以此让学生体会物理的实用性。
二、学情分析:学生已经学习了牛顿第一定律,对力和运动的相互作用观有了初步的认识,并通过第二节课的实验,得出了当质量一定时,加速度与力的关系,当力一定时,加速度与质量的关系,引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。
学生通过前段时间的学习,初步掌握了运动模型构建和受力分析方法,具备求合力的基本能力,对高中物理的建模有了一定的能力。
三、教学目标:物理观念:(1)能准确表述牛顿第二定律的内容;(2)理解牛顿第二定律表达式的意义;(3)知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
科学思维:(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题;(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma科学探究:(1)通过分析探究实验的数据,能够得出牛顿第二定律的数学表达式;(2)设计一种能显示加速度大小的装置。
科学态度与责任:培养分析数据、从数据获取规律的能力,能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。
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第三章第三节牛顿第二定律
教学目的
掌握牛顿第二定律相关知识;
了解控制变量法,培养学生动手实验能力和分析概括知识的能力。
教学用具
牛顿第二定律验证器、砝码、多媒体课件
重点难点
重点:牛顿第二定律的知识及其应用;难点:实验演示的操作。
教学过程
一、复习引入:
1、我们讲了牛顿第一定律,它的内容是什么呢?
多媒体课件演示:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
也就是说,没有外力作用时,物体保持原来的状态,静止的保持静止、运动的保持匀速运动。
那如果有外力作用呢?
(引导回答)有外力作用----状态改变----速度改变----有加速度产生。
在上节课中我们还讲了:质量是物体惯性大小的量度,质量越大的,状态越难改变。
这就涉及到三个物理量:力、加速度和质量,三者之间到底有何关系呢?我们这节课就来研究它。
二、进行新课
1、实验介绍
实验是我们掌握物理知识的一个重要途径,今天就利用实验来帮助我们解决这个问题。
F、m、a三者都是变量,在研究此类问题时,我们先使其中一个量保持不变,来研究另外两个量的关系,这就是控制变量法。
(1)原理:F可以用弹簧秤测量,m可以用天平测量,那加速度呢?
a=(S2-S1)/T2
测量加速度的方法: a=(Vt-V0)/t2
S= V0t+at2/2------------ S= at2/2------------a=2S/t2 (2)设计
在光滑的导轨上放一量小车,一端系有细绳,绕过定滑轮后吊着砝码,砝码质量远小于小车质量。
受到恒力作用的小车做匀速直线运动,有S= V0t+at2/2---- S= at2/2------a=2S/t2,为了便于比较,我们取两个小车做双轨实验。
当时间t相同时,有a1/a2=S1/S2。
(3)实验操作(1)
平衡摩擦力;将两辆质量相同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量不同的砝码;利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。
(4)实验操作(2)
将两辆质量不同的小车放在导轨上;系上细绳,跨过定滑轮挂上质量相同的砝码。
利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。
2、实验结论
m一定时,F与a成正比;F一定时,m与a成反比。
3、牛顿第二定律
内容:物体的加速度与力成正比,与质量成反比。
公式:F=Kma;注:取国际单位时,K等于1。
平衡摩擦力分析(导出)牛顿第二定律更一般的表述:物体的加速度与合外力成正比,与质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
三、本节小结
四、例题示范和课堂练习(学生讨论,老师引导)
(1)下列说法中正确的是:
(A)物体的加速度与质量成反比,与合外力成正比。
(B)物体的加速度方向与合外力保持一致。
(C)在公式F=Kma中,K始终等于1。
(D)将轨道稍稍倾斜是为了平衡摩擦力。
(2)一列火车由静止开始驶离车站已知其质量是100T,为了产生2m/S2的加速度,车头的牵引力应为多大?
(3)一个物体,质量是2Kg,受到互成120度角的两个力F1和F2的作用,两个力的大小都为10N,这个物体产生的加速度是多大?
(4)一个质量m=2kg的物体,在一个恒力的作用下从静止开始向右匀加速运动。
已知恒力F=6牛,12、问这个物体2秒末的速度及位移各是多少?
四、课后作业(略)。