高中物理牛顿第二定律教案
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。
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)。
高中物理教案:牛顿第二定律的实验验证 (2)
高中物理教案:牛顿第二定律的实验验证一、实验简介牛顿第二定律是物理学中非常重要的基本定律之一,也是力学的基础。
通过实验进行的验证能够帮助学生更好地理解和掌握这一定律的概念和实际应用。
二、实验目的本实验旨在验证牛顿第二定律,即物体所受合外力等于物体质量和加速度乘积的关系,加深学生对这一定律的理解,并培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
三、实验器材1.小车:一个带有光滑水平轨道的小车,可以通过脉冲法测量小车的加速度。
2.配重盘:用于改变小车的质量。
3.弹簧:用于施加外力于小车上。
四、实验步骤1.准备工作:a.将小车放置在水平轨道上,并保证轨道光滑无阻力。
b.确定小车的初始位置,并保持不动。
c.将配重盘挂在小车上,使得小车的质量增加到所需数值,通过称重器测量质量。
2.实验操作:a.在小车上安装弹簧,保证它能够施加一个合适的外力。
b.从小车的初始位置开始,用手推动小车,使其获得一个初始速度。
c.记录小车在不同位置的加速度数据,以及实际施加在小车上的外力的数值。
d.重复以上操作4-5次,以获得准确的数据。
3.实验数据处理:a.通过脉冲法测量小车的加速度。
根据小车在不同位置的时间间隔和位移计算加速度值。
b.将测得的加速度数据绘制成图表,以直观地分析数据的变化趋势。
c.使用线性回归方法拟合数据,得到斜率k值,代表小车质量与加速度的乘积。
五、实验结果与分析通过实验操作和数据处理,得到了一系列关于小车质量、外力和加速度的数据。
根据线性回归所得的斜率k值,我们可以验证牛顿第二定律。
根据牛顿第二定律公式F=ma,加速度与外力成正比,质量与加速度成反比。
实验结果符合这一理论,可以得出验证牛顿第二定律的结论。
六、实验误差分析实验中可能存在一些误差,导致实验结果与理论值存在一定的偏差。
首先,小车与轨道之间的摩擦力会对测量结果产生一定的影响;其次,测量过程中人为的操作误差也会对数据准确性产生影响;此外,弹簧的弹性系数可能不是完全恒定的,这也会引起一定的误差。
《牛顿第二定律》教学设计【高中物理必修1(人教版)】
《牛顿第二定律》教学设计教材分析本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成两节内容,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。
本节内容首先在上节课实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出牛顿第二定律的数学表达式。
教材目的是要求教师更注重学生思想观念和心理的影响,即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。
教学目标知识与技能:1.能准确表述牛顿第二定律2.能根据对1N的定义,理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F=kma变成F=ma的3、知道牛顿第二定律是针对质点使用的,因此F应指合力。
能从其性质理解定律,理解牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁。
过程与方法:1.经历牛顿第二定律内容和表达式得出的历程,体会物理的科学思想2.通过动手、动脑思考,体会对定律应用的一般思路情感、态度与价值观:在应用牛顿第二定律分析和处理问题的过程中,体会定律在认识自然过程中的有效性和价值。
教学重难点重点:1.牛顿第二定律的内容及理解2.牛顿第二定律的初步应用难点:牛顿第二定律的理解课前准备多媒体、课件、习题、微课、导学案等教学过程一、新课引入[复习旧知]:1、对牛顿第一定律的理解①惯性②力是物体产生加速度的原因2、经历实验探究,得出加速度与力和质量的可能关系二、新课讲解1、牛顿第二定律①内容:物体的加速度的大小与作用力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
②表达式:③理解: 定律的理解 因果性力是产生物体加速度的原因,只要合外力不为零,物体就有加速度 矢量性加速度的方向总是与力的方向相同,对于物体而言加速度的方向与合外力的方向相同 瞬时性 力瞬间产生、变化、消失,加速度同样瞬间产生、变化、消失 m F a ∝kmaF =ma F ∝2、力的单位①在牛顿时代,人类已经有了一些基本的计量标准,但是,还没有规定多大的力作为力的单位。
因此,在表达式中,比例系数k的选取就有一定的任意性,只要是常数,它就能正确表示力、质量、加速度三者之间的关系。
高中物理《牛顿第二定律》教案
高中物理《牛顿第二定律》教案一、教学目标1.理解牛顿第二定律的概念和公式。
2.能够根据牛顿第二定律计算物体的加速度。
3.掌握牛顿第二定律的应用。
二、教学内容1.牛顿第二定律的概念和公式。
2.物体的加速度。
3.牛顿第二定律的应用。
三、教学重点1.牛顿第二定律的概念和公式。
2.物体的加速度。
四、教学难点1.牛顿第二定律的应用。
2.计算实际问题时的思维能力。
五、教学方法1.课堂讲解法。
2.例题分析法。
3.讨论法。
4.综合解决实际问题的方法。
六、教学过程设计步骤内容时间分配引入 1.通过小视频和实例引入牛顿第二定律 8分钟2.向学生提出牛顿第二定律涉及的重要概念和公式牛顿第二定律F=ma概念讲解围绕牛顿第二定律展开概念解析,引导 10分钟学生理解每个概念的含义示范讲解用实例来讲解牛顿定律的运用,以加深理 10分钟解,提高学生兴趣练习时间进行一些例题练习,帮助学生掌握牛顿定律 15分钟的应用讲解预结确定重点和难点,引导学生做好准备,阅 5分钟束思考预习课后作业布置相应的作业,巩固学生所学知识 2分钟七、板书设计牛顿第二定律F=ma其中:F——物体所受的力m——物体的质量a——物体的加速度八、教学反思物理学习需要学生通过理论掌握和实践操作两种方式相结合,才能真正掌握知识点。
本节课以小视频和实例的方式进行了引入,让学生直观体会力,激发了学生学习物理的兴趣和热情。
在后续课堂中注重示范讲解和例题分析,让学生明确掌握牛顿第二定律的概念和公式,最后通过练习时间有效提高了学生的应用能力。
但同时,还需要注重加强课后作业的安排,以提高学生的动手能力和解决实际问题的思维能力。
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。
高中一年级上学期物理《牛顿第二定律》教学设计
教学设计
结论1:质量相同的物体,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。
结论2:相同力的作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比。
(1)综合上述实验中得到的两个关系,得到下述结论:
物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
(2)公式表示: a ∝
m
F
或者F ∝ma 即:F=kma
(1)如果每个物理量都采用国际单位,k =1;
(2)力的单位(牛顿)的定义:使质量为1千克的物体产生1m/s 2的加速度的
力叫做1牛顿。
(3)推广:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述关系可推广为: 物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的放心跟合力的方向相同。
即F 合=ma 。
(4)介绍F 合和a 的瞬时对应关系
1.教师展示教材例题:
【例题1】在平直路面上,质量为1100kg 的汽车在进行研发的测试,当速度达到100km/h时取消动力,经过70s停了下来。
汽车受到的阻力是多少?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度是多少?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
)
【例题2】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,在列车以某一加速度渐渐启动的过程中,细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度在某次测定中,悬线与竖直方向的夹角为θ,求列车的加速度。
高中物理牛顿第二定律优秀教案
3.3、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、以实验为根底,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。
3、培养学生的阅读能力和语言表达能力。
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。
【课时安排】共2 课时.第1课时:根本概念;第2课时:简单应用【教学过程】同学们好;我们首先回忆一下上节课所学的内容。
上节课通过实验我们发现,当质量一定时,加速度与力成正比;当力恒定时,加速度与质量成反比。
为了方便研究,我们改写成与质量的倒数成正比。
最终我们得出的实验结论是:加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
写成表达式就是这样,这个符号是正比符号。
进一步改写成F=kma,k就是系数,但是我们不知道是多少?所以为了发挥这个公式的作用,我们得想方法把k给他消掉。
接下来给大家一分钟思考,假设你是科学家你有什么方法把k的值给他消掉。
好,目前来看我们想做出这一步很难,在这个我们有这样一个规定。
如果一个力作用在一千克的物体上,让物体产生了1米每二次方秒的加速度,那么这个力的大小就是一牛顿,由此可见,在表达式中我们都采用国际单位制的单位,k就等于一,此时这个关系式就可以简化为f=ma,这个关系就是牛顿第二定律的表达式。
但是物体往往不止受到一个力的作用,而是受到几个力的作用,这是f就可以改写为合外力。
好接下来我们一起来看看牛顿第二定律的内容。
物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,还有一句,加速度的方向跟合力的方向相同,在这里我们要注意红色字体局部,是不是就是我们上节课的的实验结论。
那么写成表达式的话就是这样f=ma。
高中物理教案:牛顿第二定律的实验探究
高中物理教案:牛顿第二定律的实验探究一、引言牛顿第二定律是力学领域中的重要定律之一,也是高中物理课程中不可或缺的内容。
学生通过实验探究牛顿第二定律,可以更深刻地理解物体运动和力的关系。
本教案旨在帮助高中物理教师设计一堂针对牛顿第二定律的实验课,以提高学生对该定律的理解和应用能力。
二、学习目标1.了解牛顿第二定律的基本概念和公式;2.掌握利用实验方法验证牛顿第二定律的技巧;3.培养观察能力和科学思维,能运用牛顿第二定律解决实际问题。
三、知识概述牛顿第二定律表明力与物体的质量和加速度有关。
它可以表示为以下公式:F = m × a其中,F代表作用于物体上的总力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
此外,根据牛顿第一定律(惯性定律),当合外力为零时,物体保持匀速直线运动;当合外力不为零时,物体将产生加速度。
四、实验设备和材料1.滑轮;2.绳子;3.不同质量的物体(如小球或金属块);4.定滑轮组;5.杆状物(如铁规)。
五、实验步骤第一步:制作简易实验装置1.将滑轮固定在适当位置,确保其转动自如。
2.将滑轮的两端固定在支架上,并确定绳子可顺利通过滑轮。
第二步:测量与准备工作1.使用天平称量不同质量的物体,并记录它们的质量。
2.用细线系住每个物体,并使绳子通过滑轮,再悬挂到另一侧。
3.用较长的水平杠杆装置固定其中一个重物,以使弹簧秤连接另一重物。
第三步:进行实验1.先为各个不同质量的物体测定重力加速度。
2.更改放置在“力”一侧的不同质量的物体,记录每次推拉下达到平衡时所需施加的力F。
第四步:数据处理和分析1.根据牛顿第二定律公式F = m × a,计算得出每个实验中物体的加速度a。
2.根据实验测得的质量m和加速度a,绘制F与a之间的折线图,并进行数据拟合。
3.通过分析拟合结果,讨论质量和力对物体加速度的影响。
六、实验要点1.在做实验时,注意保持滑轮摩擦力尽可能小,以减小误差。
2.确保所有测量数据准确无误地记录下来。
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。
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。
高中物理牛顿第二定律教案
高中物理牛顿第二定律教案高中物理牛顿第二定律教案高中物理牛顿第二定律教案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 __RMAT(2)、力F一定时,加速度a和质量m的'关系SHAPE __RMAT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。
高中物理牛顿第二定律教案2【教材分析】本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。
如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了。
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。
高中物理牛顿第二定律教案 新课标 人教版 必修1
高中物理牛顿第二定律教案 新课标 人教版 必修1学习目标:1.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。
2.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的确切含义。
3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
学习重点: 牛顿第二定律学习难点: 牛顿第二定律主要内容:一、牛顿第二定律1. 公式推导:2. 语言表述:3.公式表达:①数学表达式:②常用计算式:F 合=ma4.牛顿第二定律是牛顿运动定律的核心,是本章的重点和中心内容,在力学中占有很重要的地位,一定要深入理解牛顿第二定律的确切含义和重要意义。
理解:(1) 因果关系:只要物体所受合力不为零(无论合力多么的小),物体就获得加速度,即力是产生加速度的原因,力决定加速度,力与速度、速度的变化没有直接关系。
如果物体只受重力G=mg 的作用,则由牛顿第二定律知物体的加速度为a=g mm g m G m F ===合。
即重力是使物体产生重力加速度g 的原因,各地的g 值略有差异,通常取g=9.8m/s 2。
在第一章学习《重力》一节时,给出了重量和质量的关系式G=mg ,g 是以比例常数引人的,g=9.8N /kg 。
现在可以证明,这个比例常数就是重力加速度,9.8N /kg 与9.8m /s 2等价。
(2)矢量关系:F 合=ma 是一个矢量式,加速度a 与合外力F 合都是矢量,物体加速度的方向由它所受的合外力的方向决定且总与合外力的方向相同(同向性),而物体的速度方向与合外力方向之间并无这种关系。
这样知道了合外力(或加速度)的方向,就知道了加速度(或合外力)的方向。
(3)瞬时对应关系:牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律,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 合=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(虽有因果关系但却不分先后)、同时变化、同时消失。
高中物理课程教案探究牛顿第二定律的实验设计
高中物理课程教案探究牛顿第二定律的实验设计实验目的:通过设计一系列实验,探究牛顿第二定律的实验原理和应用。
实验材料:1. 弹簧测力计2. 平滑桌面3. 不同质量的物体4. 光滑水平面5. 数据采集仪器(如计时器、计数器等)实验一:物体的加速度与作用力的关系实验步骤:1. 将弹簧测力计固定于平滑桌面上。
2. 在测力计上方悬挂一个质量为m的物体。
3. 对物体进行固定,以保持其在水平方向上不发生运动。
4. 测量物体静止时测力计示数的大小,记录为F₁。
5. 轻轻拉动物体,使其在水平方向上运动,并测量牵引力大小,记录为F₂。
6. 计算物体的加速度a,公式为a=(F₂-F₁)/m。
实验二:物体的加速度与质量的关系实验步骤:1. 将弹簧测力计固定于平滑桌面上。
2. 在测力计上方悬挂一个质量为m₁的物体。
3. 对物体进行固定,以保持其在水平方向上不发生运动。
4. 测量物体静止时测力计示数的大小,记录为F₁。
5. 改变物体的质量为m₂,重复步骤4并记录为F₂。
6. 计算物体的加速度a,公式为a=(F₂-F₁)/m₂。
实验三:物体的加速度与施加力的关系实验步骤:1. 将弹簧测力计固定于平滑桌面上。
2. 在测力计上方悬挂一个质量为m的物体。
3. 对物体进行固定,以保持其在水平方向上不发生运动。
4. 测量物体静止时测力计示数的大小,记录为F₁。
5. 施加不同大小的力F₂于物体上,并记录测力计示数。
6. 计算物体的加速度a,公式为a=(F₂-F₁)/m。
实验四:物体的加速度与摩擦力的关系实验步骤:1. 将弹簧测力计固定于平滑桌面上。
2. 在测力计上方悬挂一个质量为m的物体。
3. 对物体进行固定,以保持其在水平方向上不发生运动。
4. 测量物体静止时测力计示数的大小,记录为F₁。
5. 施加不同大小的摩擦力F₂于物体上,并记录测力计示数。
6. 计算物体的加速度a,公式为a=(F₂-F₁)/m。
实验五:物体的加速度与施加力方向的关系实验步骤:1. 将弹簧测力计固定于平滑桌面上。
高中物理牛顿第二定律教学设计
高中物理牛顿第二定律教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是以高中物理中的牛顿第二定律为主题,通过对该定律的深入讲解,使学生能够理解力、质量和加速度之间的关系,掌握牛顿第二定律的数学表达式和实际应用。
此外,还希望学生能够通过实验和案例分析,提高观察、分析和解决问题的能力,培养科学思维和探究精神。
2、教学对象本次教学的对象是高中二年级的学生,他们在之前的学习中已经掌握了基本的物理知识和数学工具,如速度、加速度、力的概念以及简单的代数运算等。
在此基础上,学生将进入牛顿第二定律的学习,为后续学习更高难度的物理知识奠定基础。
由于学生的认知水平和兴趣点存在差异,教学过程中需要关注个体差异,因材施教,激发学生的学习兴趣和积极性。
二、教学目标1、知识与技能(1)理解牛顿第二定律的概念,掌握其数学表达式F=ma,并能够解释力、质量和加速度之间的关系。
(2)掌握如何运用牛顿第二定律解决实际问题,如计算物体的加速度、力的大小等。
(3)了解实验探究过程中所涉及的数据处理方法,如图表绘制、数据分析等。
(4)能够运用所学的物理知识,对生活中的实例进行解释,提高理论联系实际的能力。
2、过程与方法(1)通过实验、观察和数据分析,培养学生科学探究的方法和思维。
(2)采用问题驱动的教学方法,引导学生主动发现、分析和解决问题,提高自主学习能力。
(3)通过小组合作和讨论,培养学生的团队协作能力和沟通技巧。
(4)利用现代教育技术手段,如多媒体、网络资源等,丰富教学手段,提高教学效果。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣,激发他们探究自然现象的欲望。
(2)通过学习牛顿第二定律,使学生认识到科学的力量,增强对科学技术的尊重和热爱。
(3)引导学生树立正确的价值观,认识到物理知识在实际生活中的重要作用,培养他们的责任感和使命感。
(4)培养学生勇于挑战、积极进取的精神,使他们具备面对困难和挑战的勇气和信心。
(5)通过小组合作和讨论,使学生学会尊重他人、倾听他人意见,形成良好的人际关系。
高中三年级物理课教案力学中的牛顿第二定律
高中三年级物理课教案力学中的牛顿第二定律高中三年级物理课教案:力学中的牛顿第二定律一、教学目标在本节课中,学生将能够:1. 理解牛顿第二定律的概念和公式;2. 掌握使用牛顿第二定律解决力学问题的方法;3. 运用牛顿第二定律计算物体的加速度、力或质量;4. 了解牛顿第二定律的应用范围。
二、教学内容1. 牛顿第二定律的概念和公式;2. 牛顿第二定律的应用示例;3. 解决与牛顿第二定律相关的问题。
三、教学过程导入:1. 引发学生思考,提出问题:“为什么我们用力推一个物体它才会运动?”2. 通过讨论,引出牛顿第二定律的概念:“牛顿第二定律是指物体所受合外力等于物体质量与加速度乘积的关系。
”讲解:1. 介绍牛顿第二定律的公式:F = m × a,其中F是物体所受的合外力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
2. 分析牛顿第二定律的含义和作用:力使物体产生加速度,物体质量越大,所受力相同情况下加速度越小。
3. 提示学生理解公式的意义:F是物体所受的合外力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
强调物体的运动状态与所受力的关系。
示范:1. 展示一些牛顿第二定律的应用示例,如运动摩擦力、受力对象质量变化等。
2. 指导学生通过牛顿第二定律解决力学问题,例如计算物体的加速度、力或质量。
练习:1. 给学生一些练习题,让他们运用牛顿第二定律解答问题。
2. 检查和讨论答案,纠正学生思维中的错误,帮助他们加深对牛顿第二定律的理解。
拓展应用:1. 引导学生思考牛顿第二定律的应用范围,如机械运动、天体运动等。
2. 鼓励学生自主探索更多与牛顿第二定律相关的问题,并总结应用方法。
四、教学总结总结牛顿第二定律的概念、公式和应用方法,强调物体的运动状态与所受力的关系。
激发学生对物理学的兴趣,鼓励他们在日常生活中应用物理知识。
五、课后作业布置课后作业,要求学生通过牛顿第二定律解答相关问题,提高他们运用知识解决实际问题的能力。
六、教学反思针对本节课的教学效果和学生的反应进行反思,为下一次教学做准备。
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高一物理第四章第三节
牛顿第二定律教案
一、教学目标
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;
2、理解公式中各物理量的意义及相互关系
3、知道在国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
二、教学重点
1、知道决定物体加速度的因素、
2、加速度与力和质量的关系的探究过程
三、教学难点
1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系
2、牛顿第二定律的应用
四、教学方法
在探究过程中,渗透科学研究方法如:控制变量法、实验归纳法、图象法等
五、教学过程
1、知识回顾
物体的运动状态发生变化,即产生加速度。
问学生:加速度的大小与那些因素有关呢?
学生回答:力还有物体质量
思考:力是促使物体运动状态改变的原因,力似乎“促使”加速
度的产生。
质量是物体惯性的量度,而惯性是保持物体运动状态不变的性质,所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。
猜想:加速度可能与力、质量有关系。
结合实际:
小汽车:质量小,惯性小,启动时运动状态相对容易改变。
火车:质量大,惯性大,动力大,启动时运动状态相对难改变。
2、回忆课本所研究的内容
(1)、质量m一定,加速度a和力F的关系。
处理数据:得出结论:当m一定时,a和F成正比,
即:a F
a
F
(2)、力F 一定时,加速度a 和质量m 的关系
得出结论:当力F 一定,加速度a 和质量m 成反比,即:a m 1
∝。
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。
它的比例式就是 m F a ∝, 它也可以写成F=kma ,其中k 是比例系数。
由于k 是个常数,如果取k=1,就有
F=ma
这就是今天所熟知的牛顿第二定律数学表达式。
a
4、力的单位
当物体的质量是m=1kg、在某力的作用下它获得的加速度是a=1m/s2时,F=ma=1kg 1m/s2
=1kg·m/s2,这就是力的单位,为了纪念牛顿,把kg·m/s2称作牛顿,用符号N表示。
说明:(1)、因果关系,力是产生加速度的原因。
(2)、同时性,力和加速度同时产生,同时消失。
(3)、失量性,加速度和合外力的方向一致。
5、注意
(1)、F合是物体(研究对象)所受的合外力,m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和。
a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。
(2)从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时间改
变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。
6、练习
(1)、从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。
可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?
答:没有矛盾,由公式F=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。
现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。
由受力分析可知F+N-mg=0。
(2)下面哪些说法不对?为什么?
A.物体所受合外力越大,加速度越大。
B.物体所受合外力越大,速度越大。
C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
答;B、C、D说法不对。
根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度。
而加速度大小和速度大小无关。
所以,B说法错误。
物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。
当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加。
C说法错误。
加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。
加速度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必然变化。
D说法错。
(3)课本75页例题1进行分析
7、课堂小结
(1)牛顿第二定律得表达和数学表达式
(2)力的单位
8、课后作业:课本77页说一说
(教案设计者:黄雨桐)。