《牛顿第二定律》教案
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。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案引言:牛顿第二定律是力学中的重要定律之一,描述了物体受力时的运动情况。
了解和掌握牛顿第二定律的应用是学习力学的重要一步。
本教案将介绍牛顿第二定律的基本概念、公式和应用,帮助学生们深入理解和掌握这一定律,提高解题能力和物理思维。
一、牛顿第二定律的概念1.1 牛顿第二定律的定义牛顿第二定律也被称为动量定律,它描述了物体在受到外力作用时的力学反应。
牛顿第二定律的数学表述为F=ma,其中F代表物体所受合力的大小,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
1.2 牛顿第二定律的意义牛顿第二定律揭示了物体受力时的加速度与所受合力和物体质量的关系。
也就是说,物体所受合力越大,加速度就越大;物体质量越大,加速度就越小。
牛顿第二定律在力学研究和工程实践中有广泛的应用,帮助解释和预测物体的运动情况。
二、牛顿第二定律的公式2.1 牛顿第二定律的数学表达牛顿第二定律的数学表达式为F=ma,其中F为合力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
2.2 牛顿第二定律的单位根据公式F=ma的单位推导可知,合力的单位为牛顿(N),物体质量的单位为千克(kg),物体的加速度的单位为米每秒平方(m/s^2)。
三、牛顿第二定律的应用3.1 通过牛顿第二定律解决力学问题牛顿第二定律可以用来解决多种力学问题,如物体的加速度、施加力的大小和方向等。
通过给定物体的质量和合力的大小,可以计算出物体的加速度。
反之,也可以根据物体的加速度和合力的大小来计算物体的质量。
这些计算可以通过简单的数学运算来完成。
3.2 牛顿第二定律在实际生活中的应用牛顿第二定律在实际生活中有许多应用。
例如,我们坐在汽车里时,汽车加速时我们会感到向后被推的力,这是由于牛顿第二定律的作用;从楼梯上滑下时,我们会感到失去平衡的力,也是由于牛顿第二定律的作用。
理解和应用牛顿第二定律可以帮助我们更好地理解和解释身边发生的物理现象。
四、教学活动4.1 理论讲解在教学中,可以通过课堂讲解的方式介绍牛顿第二定律的概念、公式和意义。
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。
高一物理上册必修1《牛顿第二定律》教案
高一物理上册必修1《牛顿第二定律》教案高一物理上册必修1《牛顿第二定律》教案【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1 kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1 N,即1 N=1 kg·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′-mgco sθ=0又f′=μN′,联立解得a′=g(sin θ-μcosθ),方向沿斜面向下.【答案】(1)g(sinθ+μcosθ),方向沿斜面向下(2)g(sin θ-μcos θ),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。
高中物理牛顿第二定律教案3篇
高中物理牛顿第二定律教案高中物理牛顿第二定律教案3篇高中物理牛顿第二定律教案1知识目标1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题.2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题.能力目标体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.教学建议教材分析匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式.这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.教法建议为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.高中物理牛顿第二定律教案2三维目标知识与技能1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式、2、理解公式中各物理量的意义及相互关系、3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算、过程与方法1、通过对上节课实验结论的总结,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律,体会大师的做法与勇气、2、培养学生的概括能力和分析推理能力、情感态度与价值观1、渗透物理学研究方法的教育、2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法、3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣、教学重点牛顿第二定律的特点、教学难点1、牛顿第二定律的理解、2、理解k=1时,F=ma、教具准备多媒体课件课时安排1课时教学过程[新课导入]师:利用多媒体播放上节课做实验的过程,引起学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一次体会成功的喜悦,迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去、学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果、师:通过上一节课的实验,我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比、师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比、师:当物体所受的力和物体的质量都发生变化时,物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?[新课教学]一、牛顿第二定律师:通过上一节课的实验,我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比、师:如何用数学式子把以上的结论表示出来?生:a∝师:如何把以上式子写成等式?生:需要引入比例常数k a=k师:我们可以把上式再变形为F=kma、选取合适的单位,上式可以简化、前面已经学过,在国际单位制中力的单位是牛顿、其实,国际上牛顿这个单位是这样定义的:质量为1 kg的物体,获得1 m/s2的加速度时,受到的合外力为1 N,即1 N=1 kgm/s2可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma这就是牛顿第二定律的数学表达式、师:牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系,还描述了它们的方向关系,结合上节课实验的探究,它们的方向关系如何?生:质量m是标量,没有方向、合力的方向与加速度方向相同、师:对,我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?生:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同、师:加速度的方向与合外力的方向始终一致,我们说牛顿第二定律具有同向性、【讨论与交流】(多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上,从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求物体的加速度、若2 s后撤去外力,物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?学生进行分组讨论师:请同学们踊跃回答这个问题、生:根据牛顿第二定律F=ma,可得a= ,代入数据可得a=1 m/s2,2 s后撤去外力,物体所受的力为零,所以加速度为零、由于物体此时已经有了一个速度,所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态、师:刚才这位同学说2 s后物体不再受力,那么他说的对不对呢?生:不对、因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力、师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢?生:仍然是零,因为重力和支持力的合力为零,牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力,而不是某一个力、师:非常好、以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题,即用物体所受的合力来进行处理、【课堂训练】讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法不对,为什么、A、只有物体受到力的作用,物体才具有加速度B、力恒定不变,加速度也恒定不变C、力随着时间改变,加速度也随着时间改变D、力停止作用,加速度也随即消失答案:ABCD教师点评:牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度、物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失、这就是牛顿第二定律的瞬时性、师:根据牛顿第二定律,即使再小的力也可以产生加速度,那么我们用一个较小的力来水平推桌子,为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾?生:不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合力、师:如果物体受几个力共同作用,应该怎样求物体的加速度呢?生:先求物体几个力的合力,再求合力产生的加速度、师:好,我们看下面一个例题、多媒体展示例题【例1】一物体在几个力的共同作用下处于静止状态、现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又逐渐使其恢复到原值(方向不变),则A、物体始终向西运动B、物体先向西运动后向东运动C、物体的加速度先增大后减小D、物体的速度先增大后减小生1:物体向东的力逐渐减小,由于原来合力为零,当向东的力逐渐减小时,合力应该向西逐渐增大,物体的加速度增大,方向向西、当物体向东的力恢复到原值时,物体的合力再次为零,加速度减小、所以加速度的变化情况应该先增大后减小、生2:物体的加速度先增大后减小,所以速度也应该先增大后减小、生3:这种说法不对,虽然加速度是有一个减小的过程,但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致,所以速度应该一直增大,直到加速度为零为止、师:对、一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系,只要加速度的方向和速度的方向一致,速度就一直增大、多媒体展示例题【例2】某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车,当达到72 km/h的速度时关闭发动机,经过20 s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 N,产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)学生讨论解答生:物体在减速过程的初速度为72 km/h=20 m/s,末速度为零,根据a= 得物体的加速度为a=-1 m/s2,方向向后、物体受到的阻力f=ma=-1 000 N、当物体重新启动时牵引力为2 000 N,所以此时的加速度为a2= =1 m/s2,方向向车运动的方向、师:根据以上的学习,同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤、生:1、确定研究对象、2、分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图、3、求出合力、注意用国际单位制统一各个物理量的单位、4、根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解、师:牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位,希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题、【课堂训练】如图4-3-1所示,一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动,滑到顶点后又返回斜面底端、试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况、图4-3-1解析:在物体向上滑动的过程中,物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用,其沿斜面的合力平行于斜面向下,所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的,与物体运动的速度方向相反,物体做减速运动,直至速度减为零、在物体向下滑动的过程中,物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用,但摩擦力的方向平行斜面向上,其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下,但合力的大小比上滑时小,所以物体将平行斜面向下做加速运动,加速度的大小要比上滑时小、由此可以看出,物体运动的`加速度是由物体受到的外力决定的,而物体的运动速度不仅与受到的外力有关,而且还与物体开始运动时所处的状态有关、[小结]这节课我们学习了1、牛顿第二定律:F=ma、2、牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性、3、牛顿第二定律解决问题的一般方法、[布置作业]教材第85页问题与练习、[课外训练]1、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比、则雨滴的运动情况是A、先加速后减速,最后静止B、先加速后匀速C、先加速后减速直至匀速D、加速度逐渐减小到零2、下列说法中正确的是A、物体所受合外力为零,物体的速度必为零B、物体所受合外力越大,物体的加速度越大,速度也越大C、物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致D、物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同3、一个物体正以5 m/s的速度向东做匀速直线运动,从某一时刻开始受到一个方向向西、大小为3 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求:2 s末物体的速度、4、如图4-3-2所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1 kg的物块、在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N、当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N、这时小车运动的加速度大小是图4-3-2A、2 m/s2B、4 m/s2C、6 m/s2D、8 m/s2参考答案1、答案:B解析:分析雨滴的受力情况,发现雨滴受竖直向下的重力和向上的空气阻力,重力的大小方向不变,空气阻力随速度的增大而增大,所以物体的加速度a= 应该逐渐变小最终为零,此时雨滴的速度最大,以后雨滴做匀速运动、2、答案:D3、分析与解答:由于物体受到恒定外力是向西的,因此产生恒定加速度的方向也是向西的,与物体初速度方向相反,故物体应做匀减速直线运动、由牛顿第二定律可知:a= = m/s2=0、6 m/s2由匀减速直线运动公式可知:2 s末物体速度为v2=v0-at=(5-0、6×2) m/s=3、8 m/s方向向东、4、解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量一定增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为12 N、物体在水平方向所受到的合外力为F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N、根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为a= = m/s2=4 m/s2、答案:B说明:无论题中的弹簧秤原来处于拉伸状态或压缩状态,其结果相同、同学们可自行通过对两种情况的假设加以验证、板书设计3 牛顿第二定律内容物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同表达式 F=ma说明(1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致(2)瞬时性:加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失(3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果活动与探究探究活动的主题:牛顿第二定律发现的过程、探究过程:步骤学生活动教师指导目的1、到图书馆、上网查阅有关牛顿发现牛顿第二定律的书籍介绍相关书籍2、培养学生的思考能力,根据查阅的资料,确定文章主题和内容解答学生提出的具体问题3、相互交流活动的感受对优秀文章进行点评高中物理牛顿第二定律教案3教学重点:两个公式的建立及应用教学难点:位移公式的建立.主要设计:一、速度和时间的关系1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大? t s内的速度变化量为多少? t s末的速度如何计算?3、请同学自由推导:由得到4、讨论:上面讨论中的图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.二、位移和时间的关系:1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的位移?2s 内的位移?t 秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系.2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出.若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法.3、思考:由位移公式知 s 是 t 的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论.4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解.探究活动请你根据教材练习六中第(4)题描述的情况,自己设计一个实验,看看需要哪些器材,如何测量和记录,实际做一做,并和用公式算得的结果进行对比。
牛顿第二定律教案(共9篇)
牛顿第二定律教案(共9篇)牛顿第二定律教案(一): 牛顿第二定律的内容内容:物体的加速度跟物体所受的合外力F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.以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”.牛顿第二定律教案(二): 牛顿第二定律中关于轻质物体运动问题在江苏2023年高考物理第九题中的轻质问题网上有解释说轻质绸质量为0 物体处于平衡状态的解释不懂我是河南的会不会是教学大纲不同顺便给个解释【牛顿第二定律教案】并不是处于平衡状态,而是合力为零.因为F=ma,m为零时,F为零.牛顿第二定律教案(三): 牛顿第二定律的讲解【牛顿第二定律教案】牛顿第二运动定律:物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同. 而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,即动量对时间的一阶导数等于外力之和.牛顿第二定律说明了在宏观低速下,a∝F/m,F∝ma,用数学表达式可以写成F=kma,其中的k为比例系数,是一个常数.但由于当时没有规定多大的力作为力的单位,比例系数k的选取就有一定的任意性,如果取k=1,就有F=ma,这就是今天我们熟知的牛顿第二定律的数学表达式.牛顿第二定律教案(四): 牛顿第二定律的内容和公式1、牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受的合外力F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、公式是:F=ma3、牛顿第二定律的适用范围(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低).(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子.(3)参照系应为惯性系.牛顿第二定律教案(五): 牛顿第二定律的公式1、牛顿第二定律公式:物体的加速度跟物体所受的合外力F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、公式是:F=ma3、牛顿第二定律的适用范围(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低).(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子.(3)参照系应为惯性系.牛顿第二定律教案(六): 谁给我解释一下牛顿第二定律物体的加速度跟物体所受的合外力F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.而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”.即动量对时间的一阶导数等于外力之和.牛顿第二定律说明了在宏观低速下,∑F∝a,∑F∝m,用数学表达式可以写成∑F=kma,其中的k是一个常数.但由于当时没有规定1个单位的力的大小,于是取k=1,就有∑F=ma,这就是今天我们熟悉的牛顿第二定律的表达式.牛顿第二定律教案(七): 牛顿第二定律的解题步骤共四部1.明确研究对象这一步就是要让同学们明确我们要研究谁,是研究一个隔离体,还是要研究一个整体.2.对研究对象进行受力分析这是正确解题很关键的一步.要注意做到以下两点:(1)分析受力时,只分析性质力,不分析效果力,以防将力重复分析;(2)按照重力──弹力──摩擦力──电磁力──其它力的顺序分析,以防止漏力.3.建立直角坐标系,进行正交分解,列方程这一步是解题的核心,我们在建立坐标系时,一般以加速度a的方向为x轴的正方向,以垂直于加速度a的方向为y轴正方向,将不在坐标轴上的力全部分解到两坐标轴上,分别列方程,一般形式为:4.根据方程组,解出所要求解的问题牛顿第二定律是联系运动和力的桥梁,此类问题有两大类,一类是已知力学问题求解运动学问题,另一类是已知运动学问题求解力学问题,中间通过牛顿第二定律过渡,只是解决力学问题和运动学问题的先后顺序不同而已,他们的实质是相同的,换言之就是根据力来求加速度还是根据运动来求加速度的问题.牛顿第二定律教案(八): 如何运用牛顿第二定律解题力和运动关系的两类基本问题关于运动和力的关系,有两类基本问题,那就是:① 已知物体的受力情况,确定物体的运动情况;② 已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.1.\x09从受力确定运动情况已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移.处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情况求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度,再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移.2.\x09从运动情况确定受力已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下,要求得出物体所受的力.处理这类问题的基本思路是:首先分析清楚物体的受力情况,根据运动学公式求出物体的加速度,然后在分析物体受力情况的基础上,利用牛顿第二定律列方程求力.3.\x09加速度a是联系运动和力的纽带在牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v0+at, x=v0t+ at2, v2-v02=2ax等)中,均包含有一个共同的物理量——加速度a. 由物体的受力情况,利用牛顿第二定律可以求出加速度,再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化;反过来,由物体的运动状态及其变化,利用运动学公式可以求出加速度,再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况.可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁.求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键.4.\x09解决力和运动关系问题的一般步骤牛顿第二定律F=ma,实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系.方程左边是物体受到的合力,首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,求合力的方法可以利用平行四边形定则或正交分解法.方程的右边是物体的质量与加速度的乘积,要确定物体的加速度就必须对物体的运动状态进行分析. 由此可见,应用牛顿第二定律结合运动学公式解决力和运动关系的一般步骤是:①\x09确定研究对象;②\x09分析研究对象的受力情况,必要时画受力示意图;③\x09分析研究对象的运动情况,必要时画运动过程简图;④\x09利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度;⑤\x09利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量.6. 教材中两道例题的说明第1道例题已知物体受力情况确定运动情况,求解时首先对研究的物体进行受力分析,根据牛顿第二定律由合力求出加速度,然后根据物体的运动规律确定了物体的运动情况(末速度和位移).第2道例题已知物体运动情况确定受力情况,求解时首先对研究的物体进行运动分析,从运动规律中求出物体运动的加速度,然后根据牛顿第二定律得出物体受到的合力,再对物体进行受力分析求出了某个力(阻力).在第2道例题的求解过程中,我们还建立了坐标系.值得注意的是:在运动学中通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向,而在利用牛顿第二定律解决问题时,通常则是以加速度的方向为坐标轴的正方向.应用牛顿运动定律解题的技巧牛顿运动定律是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础.应用牛顿运动定律解决问题时,要注意掌握必要的解题技巧:①\x09巧用隔离法当问题涉及几个物体时,我们常常将这几个物体“隔离”开来,对它们分别进行受力分析,根据其运动状态,应用牛顿第二定律或平衡条件(参见下一节相关内容)列式求解.特别是问题涉及物体间的相互作用时,隔离法不失为一种有效的解题方法.(参阅本节例5)②\x09巧用整体法将相互作用的两个或两个以上的物体组成一个整体(系统)作为研究对象,去寻找未知量与已知量之间的关系的方法称为整体法.整体法能减少和避开非待求量,简化解题过程.整体法和隔离法是相辅相成的.(参阅本节例5“点悟”)③\x09巧建坐标系通常我们建立坐标系是以加速度的方向作为坐标轴的正方向,有时为减少力的分解,也可巧妙地建立坐标轴,而将加速度分解,应用牛顿第二定律的分量式求解.(参阅本章第3节例5)④\x09巧用假设法对物体进行受力分析时,有些力存在与否很难确定,往往用假设推理法可以迅速解决.使用这种方法的基本思路是:假设某力存在(或不存在),然后利用已知的物理概念和规律进行分析推理,从而肯定或否定所做的假设,得出正确的判断.(参阅本章“综合链接”例4)⑤\x09巧用程序法按时间顺序对物体运动过程进行分析的解题方法称为程序法.其基本思路是:先正确划分问题中有多少个不同的运动过程,然后对各个过程进行具体分析,从而得出正确的结论.(参阅本章“亮点题粹”题4)⑥\x09巧建理想模型应用牛顿第二定律解题时,往往要建立一些理想模型.例如:将物体看成质点,光滑接触面摩擦力为0,细线、细杆及一般的物体为刚性模型,轻弹簧、橡皮绳为弹性模型等等.(参阅本章第3节例6)⑦\x09巧析临界状态在物体运动状态的变化过程中,往往在达到某个特定状态时,有关的物理量将发生突变,此状态称为临界状态.利用临界状态的分析作为解题思路的起点,是一条有效的思考途径.(参阅本章第7节例3)⑧\x09巧求极值问题求解极值问题常可采用物理方法和数学方法.建立物理模型,分析物理过程,这是物理解法的特征.数学解法则是先找出物理量的函数关系式,然后直接应用数学方法求的极值.(参阅本章“亮点题粹”题8)例1 在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为()A. 7 m/s\x09\x09\x09B. 10 m/s\x09\x09C. 14 m/s\x09\x09\x09\x09D.20 m/s提示设法求出汽车刹车后滑动的加速度.解析设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿第二定律可得μmg=ma,a=μg.由匀变速直线运动速度—位移关系式v02=2ax,可得汽车刹车前的速度为m/s=14m/s.正确选项为C.点悟本题以交通事故的分析为背景,属于从受力情况确定物体的运动状态的问题.求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度a,再由匀变速直线运动公式求出相关的运动学量.例2 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小(g取10m/s2).提示将运动员的运动分为下落、触网和蹦回三个阶段研究.解析将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小为(向下);弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小为(向上).速度的改变量Δv=v1+v2(向上).以a表示加速度,Δ t表示运动员与网接触的时间,则Δv=a Δ t.接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,由牛顿第二定律得F-mg=ma.由以上各式解得 ,代入数值得 F=1.5×103N.点悟本题为从运动状态确定物体的受力情况的问题.求解此类问题可先由匀变速直线运动公式求出加速度a,再由牛顿第二定律求出相关的力.本题与小球落至地面再弹起的传统题属于同一物理模型,但将情景放在蹦床运动中,增加了问题的实践性和趣味性.题中将网对运动员的作用力当作恒力处理,从而可用牛顿第二定律结合匀变速运动公式求解.实际情况作用力应是变力,则求得的是接触时间内网对运动员的平均作用力.例3 如图4—37所示,一水平传送带长为20m,以2m/s的速度做匀速运动.已知某物体与传送带间的动摩擦因数为0.1,现将该物体由静止轻放到传送带的A 端.求物体被送到另一端B点所需的时间.(g 取10m/s2)提示本题要计算物体由A到B的时间,分析物体运动过程,有两种可能.一种可能是从静止开始一直加速到B,知道加速度就可求出运动时间;另一种可能是,物体加速一段时间后速度与传送带相同,接着做匀速运动,有两个过程,要分别计算时间.解析物体受重力mg、支持力FN和向前的摩擦力F作用,由牛顿第二定律,有 F=ma,又 FN-mg=0, F=μFN,解得a=μg=0.1×10m/s2=1 m/s2.当物体做匀加速运动达到传送带的速度v=2m/s时,其位移为m=2m<20m,所以物体运动2m后与传送带一起匀速运动.第一段加速运动时间为 s=2s,第二段匀速运动时间为 s=9s.所以,物体在传送带上运动的总时间为t=t1+t2=2s+9s=11s.点悟物体受力情况发生变化,运动情况也将发生变化.此题隐含了两个运动过程,如不仔细审题,分析运动过程,将出现把物体的运动当作匀速运动(没有注意到物体从静止开始放到传送带上),或把物体的运动始终当作匀加速运动.请将本题与练习巩固(4—1)第7题作一比较.例4 如图4—38所示,风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略等大于直径.(1)当杆在水平方向固定时,调解风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受的风力不变,使杆与水平方向的夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少(sin370=0.6, cos370=0.8) 提示注意(1)中小球做匀速运动,(2)中小球做匀加速运动,两种情况风力及小球与杆间的动摩擦因数均不变,不要错误地认为滑动摩擦力相同.解析 (1) 设小球所受风力为F,则 F=0.5mg.当杆水平固定时,小球做匀速运动,则所受摩擦力Ff与风力F等大反向,即Ff=F.又因Ff=μFN=μmg,以上三式联立解得小球与杆间的动摩擦因数μ=0.5.(2) 当杆与水平方向成θ=370角时,小球从静止开始沿杆加速下滑.设下滑距离s所用时间为t,小球受重力mg、风力F、杆的支持力FN’和摩擦力Ff’作用,由牛顿第二定律可得,沿杆的方向Fcosθ+mgsinθ-Ff’=ma,垂直杆的方向FN’+F sinθ-mgc osθ=0,又Ff’= μFN’, F=0.5mg,解得小球的加速度.因 ,故小球的下滑时间为 .点悟本题是牛顿运动定律在科学实验中应用的一个实例,求解时先由水平面上小球做匀速运动时的二力平衡求出动摩擦因数,再分析小球在杆与水平面成370角时的受力情况,根据牛顿第二定律列出方程,求得加速度,再由运动学方程求解.这是一道由运动求力,再由力求运动的典型例题.发展级例5 如图4—39所示,箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,杆上套着一个圆环.箱子的质量为M,环的质量为m,圆环沿杆滑动时与杆间有摩擦.(1)\x09若环沿杆加速下滑,环与杆间摩擦力的大小为F,则箱子对地面的压力有多大(2)\x09若环沿杆下滑的加速度为a,则箱子对地面的压力有多大(3)\x09若给环一定的初速度,使环沿杆上滑的过程中摩擦力的大小仍为F,则箱子对地面的压力有多大(4)\x09若给环一个初速度v0,环沿杆上滑h高后速度恰好为0,则在环沿杆上滑的过程中箱子对地面的压力有多大提示由于环沿杆下滑和上滑时的加速度与箱子不同,因此应分别以环和箱子为研究对象,分析它们的运动情况和受力情况,并找出它们之间的联系.解析 (1) 环沿杆下滑时,环受到的摩擦力方向向上,箱子(即杆)受到的摩擦力方向向下,故箱子受到地面的支持力 FN=Mg+F.根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力FN’= FN=Mg+F.(2) 环以加速度a加速下滑,由牛顿第二定律有mg-F=ma,故环受到的摩擦力 F=m(g-a).直接应用(1)的结果,可得箱子对地面的压力FN’ =Mg+F=Mg+ m(g-a)=(M+m)g-ma.(3) 环沿杆上滑时,环受到的摩擦力方向向下,箱子(即杆)受到的摩擦力方向向上,故箱子受到地面的支持力 FN=Mg-F.根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力FN’= FN=Mg-F.(4) 由运动学公式 v02=2ah,可得环沿杆上滑做匀减速运动的加速度大小为,由牛顿第二定律有 mg+F=ma,故环受到的摩擦力 F=m(a-g).直接应用(3)的结果,可得箱子对地面的压力FN’ =Mg-F=Mg-m(a-g)=(M+m)g-ma=(M+m)g- .点悟上述将圆环和箱子分隔开来,分别对它们进行受力分析和运动分析的方法,称为隔离法.在问题涉及多个物体组成的系统时,常常运用隔离法分析求解. 本题第(2)小题也可采用整体法分析:圆环和箱子组成的系统受重力(M+m)g 和地面的支持力FN的作用.因为圆环向下的加速度a应由系统的合外力提供,故有(M+m)g-FN=ma,解得 FN=(M+m)g-ma.由牛顿第三定律可得,箱子对地面的压力FN’ = FN=(M+m)g-ma.本题第(4)小题在求得环沿杆上滑做匀减速运动的加速度大小后,也可采用整体法分析,请自行解答.例6 一个行星探测器从所探测的行星表面竖直升空,探测器的质量为1500 kg,发动机推力恒定.发射升空后9 s末,发动机突然间发生故障而关闭.图4—40是从探测器发射到落回地面全过程的速度图象.已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化,求:(1) 探测器在行星表面上升达到的最大高度 H;(2) 该行星表面附近的重力加速度g;(3) 发动机正常工作时的推力F.提示题给速度图象中,B点时刻是速度正负的转折点,故B点时刻探测器升至最大高度;A点时刻是加速度正负的转折点,故A点时刻是发动机刚关闭的时刻.解析 (1) 0~25s内探测器一直处于上升阶段,上升的最大高度在数值上等于△OAB的面积,即H= ×25×64 m=800 m.\x09\x09\x09\x09(2) 9 s末发动机关闭,此后探测器只受重力作用,故在这一阶段的加速度即为该行星表面的重力加速度,由图象得 g= = m/s2=4m/s2,\x09\x09\x09\x09\x09\x09(3) 由图象知探测器加速上升阶段探测器的加速度为a= m/s2,根据牛顿运动定律,得 F-mg=ma,所以发动机正常工作时的推力F=m(g+a)=1.67×104N.\x09\x09\x09\x09\x09\x09点悟本题是应用牛顿运动定律求解的图象类问题,仍属于已知运动求力的问题,只是将物体的运动情况由图象反映出来.此类问题求解的关键是,要根据图象的特点,挖掘图象中的隐含条件,把图象与物体的实际运动对应起来进行研究.牛顿第二定律教案(九): 试用牛顿第二定律及相关运动学的规律说明,在有空气阻力的情况下试用牛顿第二定律及相关运动学的规律说明:在有空气阻力的情况下,质量大的物体比质量小的物体下落得快.(提示:假设两个物体的质量不同,所受空气阻力相同且恒定不变,下落高度相同,比较下落时间的长短.建议列出表达式加以说明)设空气阻力为F,下落高度H,下落时间T,两物体质量M1,M2且M1>M2.⒈对M1研究由牛顿第二定律:(M1g-F)=M1A1——①由运动学得:T1=根号(2H/A1)——②⒉对M2研究由牛顿第二定律:(M2g-F)=M2A2——③由运动学得:T2=根号(2H/A2)——④⒊由①③可得A1>A2⑤由②③⑤得T1牛顿第二定律教案ppt牛顿第二定律微格教案。
牛顿第二定律教案(优秀3篇)
牛顿第二定律教案(优秀3篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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最新版-牛顿第二定律高中物理教案优秀8篇
牛顿第二定律高中物理教案优秀8篇牛顿第二定律说课稿篇一一、教材分析1、内容与地位本节课是高中新课程实验教材《物理》(共同必修一)第四章第3节的内容,牛顿第二定律是动力学的核心规律,是学习其他动力学规律的基础,是本章的重点内容。
本节通过实验定量分析,得出牛顿第二定律。
教材中使用了三个变量,通过控制变量法,来研究物理规律这是一种非常重要的研究方法,在电容、电阻等内容都会用到此法。
本节内容是本章的重点内容,也是整个力学部分的核心内容,乃至整个高中物理的重点。
根据以上分析,我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中如何控制实验条件和物理变量,如何用数学公式表达物理规律。
让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
2、教学目标根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念,为提高全体学生的科学素养,按课程标准,以促进全体学生发展为目的。
从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:知识与技能:(1)能根据实验结果,推出三者间关系,(2)理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式,(3)力的单的定义(4)理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式,(5)初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。
(6)使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系。
过程与方法:以实验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
情感态度价值观:在实验和观察中能培养学生haozuowen 严谨求实的科学态度。
通过课堂的师生交流、生生交流创造良好的学习氛围,增强师生感情,增强班级凝聚力,使学生对物理学科更加热爱。
3、教学的重点和难点学习本课不仅是让让学生正确理解牛顿第二定律,更重视如何通过实验控制变量,根据实验条件启发学生思考,把牛顿第二定律的得出,探索事物的规律,培养学生创造力,作为教学目的之一。
物理教案-牛顿第二定律
物理教案-牛顿第二定律一、教材背景牛顿第二定律是经典力学中最基本的定律之一,描述了物体受力引起的加速度与作用力之间的关系。
通过学习牛顿第二定律,学生可以了解到力的概念以及力对物体的影响,并能够应用这一定律解决与力和运动相关的问题。
二、教学目标1.理解牛顿第二定律的概念和表达方式;2.掌握计算物体在给定作用力下的加速度;3.能够应用牛顿第二定律解决与力和运动相关的问题。
三、教学重点1.牛顿第二定律的概念和表达方式;2.通过具体案例计算物体的加速度。
四、教学内容和过程1.引入牛顿第二定律的概念和历史背景,与学生进行互动交流;2.提供实际案例,引导学生观察并描述物体受力引起的运动变化;3.讲解牛顿第二定律的表达方式和计算公式,并与学生一起推导出计算加速度的公式;4.提供练习题,让学生运用牛顿第二定律解决与力和运动相关的问题;5.讲解解题方法和注意事项,解答学生可能遇到的问题。
五、教学评估1.在课堂上观察学生的讨论和参与情况,评估学生对牛顿第二定律的理解程度;2.布置小作业,让学生运用牛顿第二定律解决问题,并从中评估学生的应用能力和解题思路;3.设计小测验,测试学生对牛顿第二定律的掌握情况。
六、教学延伸1.继续探索运动和力的关系,引入牛顿第一定律和第三定律的概念,深入了解力的性质;2.进行实验,观察不同物体在相同作用力下的加速度差异,拓展学生对牛顿第二定律的理解。
七、教学资源1.教科书中关于牛顿第二定律的章节;2.物理实验室和实验设备。
以上是关于物理教案-牛顿第二定律的内容,通过本课的学习,学生能够理解牛顿第二定律的概念和表达方式,并能够运用该定律解决与力和运动相关的问题。
希望本教案能够帮助学生在物理学习中更好地理解和应用牛顿第二定律。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案一、关键信息1、教学目标学生能够理解牛顿第二定律的内容和表达式。
学生能够运用牛顿第二定律解决简单的力学问题。
培养学生的实验探究能力和逻辑思维能力。
2、教学重难点重点:牛顿第二定律的内容和表达式,以及定律的应用。
难点:对牛顿第二定律的深入理解,特别是加速度与力和质量的关系。
3、教学方法讲授法实验探究法讨论法4、教学资源实验器材:小车、斜面、砝码、打点计时器、纸带等。
多媒体课件二、教学过程11 导入新课通过回顾牛顿第一定律,引出物体运动状态改变与力的关系,从而导入牛顿第二定律。
111 展示生活中的实例,如汽车加速、运动员起跑等,引导学生思考力与运动状态变化之间的定量关系。
12 实验探究112 介绍实验装置和实验步骤,让学生分组进行实验,探究加速度与力、质量的关系。
113 指导学生记录实验数据,分析数据,得出初步结论。
13 牛顿第二定律的内容114 结合实验结论,讲解牛顿第二定律的内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟作用力的方向相同。
115 强调牛顿第二定律的表达式F=ma,解释其中F、m、a 的含义。
14 牛顿第二定律的理解116 从因果关系、瞬时性、矢量性等方面深入理解牛顿第二定律。
117 通过实例分析,让学生体会牛顿第二定律在不同情境中的应用。
15 牛顿第二定律的应用118 讲解例题,引导学生运用牛顿第二定律解决已知力求加速度、已知加速度求力等问题。
119 让学生进行课堂练习,巩固所学知识。
16 课堂总结120 回顾牛顿第二定律的内容、表达式和应用。
121 强调重点和难点,解答学生的疑问。
17 布置作业122 布置书面作业,让学生完成课后习题,加深对牛顿第二定律的理解和应用。
三、教学评估1、通过课堂提问、练习和讨论,及时了解学生对牛顿第二定律的理解和掌握程度。
2、批改学生的作业,分析学生的错误情况,有针对性地进行辅导和补充教学。
四、注意事项1、在实验探究过程中,要确保学生的安全,规范操作实验器材。
《牛顿第二定律》教案
《牛顿第二定律》教案(2012.3.3)一、教学背景和教材分析1、教材分析:《牛顿第二定律》是现行人教版第三章第三节的内容,主要内容是:通过控制变量法研究加速度和力、质量的关系。
牛顿第二定律,是动力学的核心内容,在整个高中物理中占有相当重要的地位。
它阐明了力在改变物体运动状态时产生的加速度大小和力及物体质量间的关系,从而把物体的受力和物体的运动紧密联系起来。
2、学情分析:学生已经学习了第一章《力》和第二章《直线运动》,并通过学习牛顿第一定律,对力与运动有了初步认识,但在问题本质的分析等方面还较为薄弱。
在教学中可以从学生的已有知识出发,通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法,从而解决问题得出加速度和力与质量的关系。
二、教学目标:1、知识目标(1)知道得到牛顿第二定律的实验过程(2)理解加速度与力和质量的关系(3)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义(4)能运用牛顿定律解决答有关问题2、能力目标:培养学生的实验能力,分析解决问题能力3、情感目标使学生学生知道物理中研究问题时常用的一中方法-----控制变量法三、教学重点、难点1、重点:牛顿第二定律的实验过程、牛顿第二定律2、难点:顿第二定律的实验推导和意义四、教学策略和教学设计通过引导分析,探究加速度与质量、合外力的关系,讲解探究实验的理论根据,播放实验视频,总结归纳,得出牛顿第二定律,进一步理解,及简单应用五、教学媒体设计教学常用多媒体(电脑,投影仪等)应用教学全过程六、教学过程流程图复习旧知识,导入新课;实验探究,用控制变量法研究加速度和力的关系,加速度和质量的关系;总结实验结论,得到牛顿第二定律,同时强调该表达式的同时性、同向性、瞬时性,并且结合例题和练习加深学生的理解;方法掺透:牛顿第二定律的表达式是从出比例式推导出来的,使学生明确的知道:只有选择合适的单位才能使比例系数K=1;课堂讨论拓展学生对定律的应用能力七、教学过程设计与分析【PPT课件演示】复习思考:1、牛顿第一定律:物体具有保持原有状态的属性2、从牛顿第一定律你能做出那些思考?3、物体运动状态改变的原因是什么?问题:影响物体加速度的因素?猜想:m 一定时,F 大,加速度大,F 一定时,m 大,加速度小【PPT课件演示】<一>、探究思路:控制变量法<二>、如何设计探究实验方案?(让学生通过课本讨论实验方案)1、m一定,研究a与F的关系.2、F一定,研究a与m的关系.<三>、如何测小车所受合外力F?(PPT课件演示:受力分析如图一)【播放实验视频】(PPT课件演示:探究实验模型并进行理论推导)图一1、m 一定,a 与F 的关系结论1:对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比2、F 一定,a 与F 的关系论结2:在相同力的作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比【播放实验视频】【PPT 课件演示】<四>、得出探究结论a ∝F 合a ∝1/m其中k 为比例常数,当所有物理量均取国际单位(即:力的单位取N ,质量单位取kg ,加速度单位取m/s2)时:k =1,此时关系式变为: F 合=ma<五>、牛顿第二定律的内容和理解牛顿第二定律: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。
大学物理牛顿第二定律教案
1. 知识与技能:理解牛顿第二定律的物理意义,掌握牛顿第二定律的表达式,能够运用牛顿第二定律解决实际问题。
2. 过程与方法:通过实验探究,了解加速度、力和质量三者之间的关系,培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理学的兴趣,培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
二、教学重点1. 牛顿第二定律的物理意义和表达式。
2. 加速度、力和质量三者之间的关系。
3. 牛顿第二定律在实际问题中的应用。
三、教学难点1. 牛顿第二定律的物理意义和表达式的理解。
2. 加速度、力和质量三者之间关系的探究。
3. 牛顿第二定律在实际问题中的应用。
四、教学过程1. 导入新课(1)回顾牛顿第一定律和牛顿第三定律。
(2)提出问题:力是如何影响物体的运动状态?2. 牛顿第二定律的推导(1)通过实验探究,观察物体在不同力作用下的运动状态。
(2)引导学生分析实验数据,归纳出加速度、力和质量三者之间的关系。
(3)推导出牛顿第二定律的表达式:F=ma。
3. 牛顿第二定律的应用(1)举例说明牛顿第二定律在实际问题中的应用。
(2)引导学生运用牛顿第二定律解决实际问题。
4. 课堂小结(1)回顾本节课所学内容。
(2)总结牛顿第二定律的物理意义和表达式。
(3)强调牛顿第二定律在实际问题中的应用。
5. 作业布置(1)完成课后习题,巩固所学知识。
(2)收集生活中的实例,运用牛顿第二定律进行分析。
五、教学反思1. 在教学过程中,注重启发式教学,引导学生积极参与课堂讨论,提高学生的思维能力。
2. 通过实验探究,让学生直观地了解加速度、力和质量三者之间的关系,提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
3. 注重牛顿第二定律在实际问题中的应用,培养学生的实际应用能力。
4. 在教学过程中,关注学生的个体差异,针对不同层次的学生进行分层教学,提高教学效果。
5. 反思教学过程中存在的问题,不断改进教学方法,提高教学质量。
牛顿第二定律简明教案
牛顿第二定律简明教案1.教学目标1.1.知识目标通过本课的学习,让学生能够理解牛顿第二定律的物理概念和公式,掌握利用牛顿第二定律解决力的计算问题。
1.2.能力目标通过本课的学习,让学生掌握应用牛顿第二定律进行物理分析的能力,培养学生的物理思维和解决问题的能力。
1.3.情感目标通过本课的学习,让学生感受到物理学的科学魅力和实用价值,激发学生对物理学科的兴趣和求知欲。
2.教学重点2.1.理解牛顿第二定律的物理概念和公式,掌握利用牛顿第二定律解决力的计算问题。
2.2.应用牛顿第二定律进行物理分析,培养学生的物理思维和解决问题的能力。
3.教学难点3.1.如何应用牛顿第二定律解决力的计算问题。
3.2.如何通过物理分析解决实际问题。
4.教学方法4.1.教师讲解通过简明清晰的语言和富有生动性的示意图,让学生容易理解牛顿第二定律的物理概念和公式。
4.2.实验演示通过一些简单的实验演示,让学生亲身体验牛顿第二定律的原理和应用。
4.3.课堂讨论通过组织学生进行课堂讨论,激发学生的思维,开阔学生的视野,加深对牛顿第二定律的理解和掌握。
4.4.问题解决通过一些实际问题的解决,让学生运用所学的知识和方法解决实际问题,提高应用能力和解决问题的能力。
5.教学内容5.1.牛顿第二定律的概念牛顿第二定律表述为:当施加在物体上的力不平衡时,物体就会产生加速度。
即物体所受到的合力与物体的加速度成比例。
公式为F=ma,其中F表示合力,m表示物体的质量,a为物体加速度。
5.2.牛顿第二定律的应用牛顿第二定律可用于解决力的计算问题。
例如,一个物体受到一个源自地面的重力为F1的力和一个源自于甲乙两方引力的F2的力,求物体的加速度和所受合力。
可以使用牛顿第二定律解决这个问题。
计算物体的合力为F=F1+F2,其次通过公式F=ma,求出物体的加速度为a=F/m。
另外,牛顿第二定律还可以应用于物体在非匀速运动中的加速度计算。
例如,一个物体在摩擦力的作用下做匀加速直线运动,求物体所受的摩擦力和加速度。
牛顿第二定律(教案设计).docx
第4章第3节牛顿第二定律【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2、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;3、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;【教学过程】★重难点一、牛顿第二定律★★牛顿第二定律1.内容物体加速度的人小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表达式F(1)比例式:。
*岚或2ma.(2)等式:F=kma{各量单位未知时),其中R为比例系数,F指物体所受的合力.★对牛顿第二定律的理解牛顿第二定律反映了力作用在物体上,产生的加速度跟力及物体质量的关系,对于它们之间的关系,应注意以下几个方面:变化,则时消失同一性F、加、a三者对应同一个物体独立性作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度,与物体是否受其他力的作用无关,合力的加速度为这些加速度的矢量和相对性物体的加速度必须是对静止的或做匀速直线运动的参考系而言的,对做加速运动的参考系不适用特别提醒(1)力与加速度为因果关系,力是因,加速度是果,力与加速度无先后关系.(2)通过关系式加=扌可以计算物体的质量,但物体的质量与合外力及加速度无关.【典型例题】(多选)关于速度、加速度、合力间的关系,正确的是( )A.物体的速度越大,则物体的加速度越大,所受合力也越大B.物体的速度为零,则物体的加速度一定为零,所受合力也为零C.物体的速度为零,加速度可能很人,所受的合力也可能很人D.物体的速度很大,加速度可能为零,所受的合力也可能为零【答案】CD★重难点二、力的单位*1.力的单位牛顿的定义在国际单位制屮力的单位是牛顿,符号为N.它是根据牛顿笫二定律定义的:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的力,叫作1 N,即1 NTkgm/sl2.比例系数R的意义(1)在F=kma屮,2的取值与所选单位制有关.(2)在国际单位制中比=1,牛顿第二定律的数学表达式为:F=ma.式中F、加、a的单位分别为N、kg、m/s2. ★综合上节的两个实验结果,关于力、质量和加速度的关系,我们可以用下面的比例式來表示\F =ktna I------------------ J/为比例系京r———— q\a^F IOH 丄若"1,上面的表达式就变成了最简单的表达式F = ma当质暈是m-1 kg 的物体在某个力的作用下获得加速度d=l m/s 2 3,由公式F 二曲我们知道这个力的大小就是 F=ma= 1 kgx lm/s2= 1 kg-m/s 2,后人为了纪念牛顿,就把kg m/s 2这个单位称为牛顿物理学屮规定:1N 二lKg.m/s?★牛顿第二定律内容:物体加速度的大小跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同 表达式:F 合=ma★重难点三、牛顿第二定律的应用★★应用牛顿第二定律解题的方法⑴由牛顿第二定律F=ma 可知,合力F 的方向与加速度a 的方向相同.解题时,若己知加速度的方向,就 可推知合力的方向;反之,若已知合力的方向,亦可推知加速度的方向.(2)求合力F 吋,要灵活选用力的合成法或正交分解法等方法处理.① 合成法:当物体受两个力时,一般用合成法求合力.② 正交分解法:当物体受两个以上的力的作用时,常用正交分解法求合力.多数情况下是把力正交分解到加速度的方向上和垂直于加速度的方向上,列式为 ;若物体的受力在两个互相垂直的方向上,也可将坐标轴建立在力的方向上, 分解加速度.★力与运动的关系2 速度的增减速度增人还是减小,要看速度和加速度的方向关系,加速度人 小的变化是由合力大小变化决定的.3 区别加速度的定义式与决定式 定义式守,即加速度定义为速度变化量与所用时间的比值,而a=^则揭示了加速度取决于物体所受的F X =F\X +F2X +F 3X +...= ma x F y =F] y+Ey+尸3$+ • • • = “g1.力与运动的关系合力与物体的质量.[要点归纳]1.合外力与加速度的关系【典型例题】如图所示,一个质Mm=10kg的物块,在F=50N的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,拉力方向与水平方向成0=37。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案第一部分:引言牛顿第二定律是物理学中一个基本概念,描述了物体受力时的运动情况。
本教案将介绍牛顿第二定律的概念、公式和应用,以便学生们更好地理解和应用该定律。
第二部分:概念解释牛顿第二定律表明,当一个物体受到外力时,其加速度与所受力成正比,与物体的质量成反比。
即F = ma,其中F 表示物体所受的合力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
第三部分:公式推导可以通过推导来理解牛顿第二定律的原理。
根据牛顿第一定律,当物体处于匀速直线运动或静止状态时,合力为零。
即ΣF = 0。
根据物体匀速直线运动的运动学公式 v = at,结合牛顿第一定律,我们可以得到 F = ma。
第四部分:实例说明下面举几个实例来说明牛顿第二定律的应用。
实例一:一个质量为 2 kg 的物体受到一个 10 N 的合力,求其加速度。
解:根据牛顿第二定律的公式 F = ma,将已知量代入得到 10 N = 2 kg × a,解得 a = 5 m/s²。
实例二:一个牛顿力为 20 N 的物体受到一个 4 kg 物体施加的力,求其加速度。
解:根据牛顿第二定律,合力为物体所受的外力之和。
可得到 20 N = (4 kg × a) + F2,其中 F2 表示外力。
若已知外力 F2 等于 10 N,则可解得 a = 2.5 m/s²。
第五部分:应用拓展除了上述的实例,牛顿第二定律还可以应用于其他物理学问题。
1. 自由下落:当一个物体自由下落时,仅受到重力的作用。
根据牛顿第二定律,可以推导出自由下落物体的加速度公式为 a = g(其中 g为重力加速度)。
2. 斜面上的物体:当物体放置在斜面上时,会受到重力和斜面支持力的作用,根据牛顿第二定律,可以求解物体在斜面上的加速度。
3. 弹性碰撞:在碰撞过程中,物体受到的力会导致加速度的变化。
利用牛顿第二定律,我们可以计算出碰撞后物体的加速度和速度变化。
《牛顿第二定律》教案
《牛顿第二定律》教案《牛顿第二定律》教案【教学目标】:1.理解牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围.2.学会分析两类动力学问题.【教学重点】:理解牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围【教学难点】:.学会分析两类动力学问题.【教学方法】:讲练结合一、牛顿第二定律[基础导引]由牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?[知识梳理]1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成________、跟它的质量成________,加速度的方向跟____________相同.2.表达式:________.3.适用范围(1)牛顿第二定律只适用于________参考系(相对地面静止或____________运动的参考系).(2)牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.二、两类动力学问题[基础导引]以15m/s的速度行驶的无轨电车,在关闭电动机后,经过10s停了下来.电车的质量是4.0×103kg,求电车所受的阻力.[知识梳理]1.动力学的两类基本问题(1)由受力情况判断物体的____________(2)由运动情况判断物体的____________.2.解决两类基本问题的方法:以__________为桥梁,由运动学公式和____________________列方程求解.:解决两类动力学问题的关键是什么?三、力学单位制[基础导引]如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功W=Fl.我们还学过,功的单位是焦耳(J).请由此导出焦耳与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系.[知识梳理]1.单位制由基本单位和导出单位共同组成.2.力学单位制中的基本单位有________、________、时间(s).3.导出单位有________、________、________等.探究一牛顿第二定律的理解例1牛顿第二定律导学案如图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何?牛顿第二定律导学案总结利用牛顿第二定律分析物体运动过程时应注意以下两点:(1)a是联系力和运动的桥梁,根据受力条件,确定加速度,以加速度确定物体速度和位移的变化.(2)。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案牛顿第二定律教案牛顿第二定律教案(一):牛顿第二定律教案一、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资料和数学公式;(2)理解公式中各物理量的好处及相互关系;(3)明白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,透过观察、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。
培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。
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,使学生明白结论是如何得出的;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。
本节的重点资料是做好演示实验。
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,才能到达掌握方法、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好处和相互关联;牢固掌握定律的物理好处和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。
这一难点在本课中可透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)引入新课由牛顿第必须律可知,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。
由牛顿第必须律还可知:一切物体总持续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?我们透过实验来探求。
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《牛顿第二定律》教案
一、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.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。
(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。
二、教学重点
通过课本,牛顿第二定律。
三、教学难点
1.牛顿第二定律的理解。
2.理解k=1时,F=ma。
四、教学准备
多媒体课件、粉笔、图片。
五、教学过程
新课导入:
师:利用多媒体播放上节课做实验的过程,引起学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一次体会成功的喜悦,迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去.学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果。
师:通过上一节课的实验,我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作
用力之间存在什么关系?
生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比。
师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?
生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比。
师:当物体所受的力和物体的质量都发生变化时,物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?
新课讲解:
一、牛顿第二定律
师:通过上一节课的实验,我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比。
师:如何用数学式子把以上的结论表示出来?
生:a∝F/m
师:如何把以上式子写成等式?
生:需要引入比例常数k
a=kF/m
师:我们可以把上式再变形为F=kma
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。
师:牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系,还描述了它们的方向关系,结合上节课实验的探究,它们的方向关系如何?
生:质量m是标量,没有方向.合力的方向与加速度方向相同。
师:对,我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?
生:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
师:加速度的方向与合外力的方向始终一致,我们说牛顿第二定律具有同向性。
[讨论与交流]
(多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上,从某一时刻开始受到一个方向向右、
大小为5 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求物体的加速度.若2 s后撤去外力,物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?
学生进行分组讨论
师:请同学们踊跃回答这个问题。
生:根据牛顿第二定律F=ma,可得a=F/m,代入数据可得a=lm/s2,2s后撤去外力,物体所受的力为零,所以加速度为零.由于物体此时已经有了一个速度,所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态。
师:刚才这位同学说2s后物体不再受力,那么他说的对不对呢?
生:不对.因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力。
师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢?
生:仍然是零,因为重力和支持力的合力为零,牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力,而不是某一个力。
师:非常好.以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题,即用物体所受的合力来进行处理。
[课堂训练]
讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法不对,为什么?
A.只有物体受到力的作用,物体才具有加速度
B.力恒定不变,加速度也恒定不变
C.力随着时间改变,加速度也随着时间改变
D.力停止作用,加速度也随即消失
答案:ABCD
教师点评:牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度。
物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。
当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失.这就是牛顿第二定律的瞬时性。
师:根据牛顿第二定律,即使再小的力也可以产生加速度,那么我们用一个较小的力来水平推桌子,为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾?
生:不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合力。
师:如果物体受几个力共同作用,应该怎样求物体的加速度呢?
生:先求物体几个力的合力,再求合力产生的加速度.
师:好,我们看下面一个例题。
多媒体展示例题
(例1)一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又逐渐使其恢复到原值(方向不变),则…………………( )
A.物体始终向西运动B.物体先向西运动后向东运动
C.物体的加速度先增大后减小D.物体的速度先增大后减小
生l:物体向东的力逐渐减小,由于原来合力为零,当向东的力逐渐减小时,合力应该向西逐渐增大,物体的加速度增大,方向向西。
当物体向东的力恢复到原值时,物体的合力再次为零,加速度减小。
所以加速度的变化情况应该先增大后减小。
生2:物体的加速度先增大后减小,所以速度也应该先增大后减小。
生3:这种说法不对,虽然加速度是有一个减小的过程,但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致,所以速度应该一直增大,直到加速度为零为止。
师:对.一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系,只要加速度的方向和速度的方向一致,速度就一直增大。
多媒体展示例题
(例2)某质量为1 000kg的汽车在平直路面上试车,当达到72km/h的速度时关闭发动机,经过20s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 N,产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)
生:物体在减速过程的初速度为72km/h=20 m/s,末速度为零,根据a=(v-v o)/t得物体的加速度为a=一1 m/s2,方向向后.物体受到的阻力f=ma=一l 000 N.当物体重新启动时牵引力为2 000N,所以此时的加速度为a2=(F+f)/m=1 m/s2,方向向车运动的方向。
师:根据以上的学习,同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤。
1.确定研究对象。
2.分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图。
3.求出合力.注意用国际单位制统一各个物理量的单位。
4.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。
师:牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位,希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题。
[课堂训练]
如图4—3—1所示,一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动,滑到顶点后又返回斜面底端.试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况。
解析:在物体向上滑动的过程中,物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用,其沿斜面的合力平行于斜面向下,所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的,与物体运动的速度方向相反,物体做减速运动,直至速度减为零.在物体向下滑动的过程中,物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用,但摩擦力的方向平行斜面向上,其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下,但合力的大小比上滑时小,所以物体将平行斜面向下做加速运动,加速度的大小要比上滑时小.由此可以看出,物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的,而物体的运动速度不仅与受到的外力有关,而且还与物体开始运动时所处的状态有关。
[小结]
这节课我们学习了
1.牛顿第二定律:F=ma
2.牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性。
3.牛顿第二定律解决问题的一般方法。
板书设计
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=ma
3.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。