牛顿第二定律教案 篇1
“翻转课堂”革命性地颠覆了教师的教学理念,迅速成为全球教育工作者关注的一个热点。但是,由于我校学生中寄宿生偏多,现有的教学设施还不足以使每个教室都配备教学网络,让每个学生都配备手持终端设备(如平板电脑),这导致“翻转课堂”的推广举步维艰。因此,针对我校现有的教学设施,经过长时间的摸索实践,我校创建了高中物理教学的新模式——“教学翻转”教学模式。学生在课前通过微课视频或导学案进行自主学习,而原来学生课后做作业的活动转移到了课堂上,通过师生及生生间的协作探究及深度交流共同完成知识的内化过程,构建高中物理互动式高效课堂。
1 教学翻转,改革教师的教学理念
我校物理教研组实践的“教学翻转”教学模式,秉承“翻转课堂”的教学思想,“翻转”了“知识传授”和“知识内化”两个教学环节,课下获取知识,课堂上完成“知识内化”过程。对于“教学翻转”,其核心问题是“导学内容”和“自主练习”等内容的精心设计与创建,使学生学知识在课前,内化知识在课堂。这不仅对于学生来说是一种全新的学习模式,对习惯于传统教育的教师而言,也是一种自我挑战。
实例:在学习高中物理《牛顿第二定律》一节时,对于牛顿第二定律的推导,笔者设计成微课视频或者导学案的形式,让学生自主推导和学习。
笔者在课前先利用微课视频播放赛车、普通小汽车、满载货物的货车加速运动的录像,启发学生思考:加速度的大小与哪些因素有关?通过观看录像,学生总结出加速度的大小跟物体所受的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。然后,通过导学案引导学生进行牛顿第二定律公式的推导。学生根据提示自主探究,推导出牛顿第二定律的公式,并进行适当的训练。
在“教学翻转”的物理课堂上,教师的作用由原来的“课堂主角”转变为“课堂的主导”。课前教师要明确学习目标,预设问题,确定分阶段目标;在学生自主探究的过程中,教师要适时点拨,把握课堂走向;在小组活动时间,教师要细致地筹谋安排,让课堂上的小组活动充实又有效;在总结提升阶段,教师要渗透学科思维,归纳学习方法;在课堂练习过程中,教师要仔细观察,及时发现最需要帮助的学生,并给予一对一的及时帮助。
因此,“教学翻转”对教师的要求大为提高。在“教学翻转”的物理论文上,教师首先要更新教学理念。设计微课或导学案时,要注重引导性和启发性,引导学生探究知识。在设计任务单时,任务要设计得具有阶梯性和可操作性,不可用考试题目代替问题。这种全新的'教学模式,导致一部分教师难以迅速适应,学校就有必要对教师群体围绕教学理念、教学手段、教学流程、角色转换等方面进行培训,使之迅速适应“教学翻转”的新型教学理念和模式。
2 教学翻转,促进学生个性发展
在传统课堂上,基本上只有课外作业是学生自主完成的。而在“教学翻转”教学模式中,无论是视频导学、热身训练还是知识梳理,都是学生自主构建、协作完成的。在课前微课或导学案的自学过程中,每个学生都可以根据自身的需要和进度,自主选择学习时间、地点和内容。难点问题学生可以多看几次视频或导学案,难以理解的问题学生可以留在上课时与同学及教师探讨。在课堂上,有较多的时间是学生小组讨论、自主练习等学生的个体行为,而问题诊断、合作探究和反馈评价等环节,学生的参与度都非常高。较之传统课堂,“教学翻转”教学模式更加注重学生的个体行为,学生具有高度的自主性,有更多的时间去发展自身的高阶能力。
实例:在学习高中物理《牛顿第二定律》一节时,学生通过微课或导学案的学习对牛顿第二定律先有了一个初步的了解。在课堂上,教师提供实验器材让学生进行实验设计。此时,学生可能思维高度发散,提出各种各样的猜想和思路。教师需要总结学生的猜想和思路,并组织学生进行实验设计。
实验方案1:有些学生选取了长木板和打点计时器进行实验(如图1所示),平衡摩擦力后,改变小盘中砝码的质量,通过打点计时器测量小车的加速度。
实验方案2:有些学生的实验设计是用夹子夹住小车1和小车2后端的细线(如图2所示),同时松开一下再同时夹紧,位移之比就是加速度之比,来探讨加速度与小车质量之间的关系。
“教学翻转”教学模式将理论知识的学习放在课前。因此,在物理课堂上有充分的时间供学生进行自主探究及知识建构。学生通过实验设计,对牛顿第二定律有了进一步的深入认识。每个学生都通过思考对实验进行了设计和操作,独立思考和自主探究大大促进了学生的个性发展。
高中物理新课程标准要求我们的物理课堂不再局限于课本上单方面的知识传授,它开始由封闭走向发散,由单一走向多元,由静态走向动态。“教学翻转”教学模式突出了学生的主体性,改变了以教师为中心的传统教学方式,突出了学生学习的自主性和互动性,变被动听讲为主动参与学习,注重构筑多维物理教学空间,全方位培养学生的科学素质,使学生的个性得到张扬和发展,真正落实了因材施教的教学原则。
3 教学翻转,激发学生思维碰撞
在“教学翻转”教学模式中,课堂上进行的小组活动是“教学翻转”教学模式成功开展的有力保障。怎样让小组活动有效并且高效地进行,让学生在小组活动过程中深化对知识的理解、提升学科素养,是“教学翻转”教学模式需要面对的问题。
“教学翻转”将学习过程放在课前,在课堂上学生就有更多的时间进行实验和小组讨论,学生的思想得以交流,师生互动,生生互动,对问题进行由此及彼、由表及里的思索,能透过现象揭示本质,通过一般发现特殊,在讨论和再认识的过程中,提高自身思维的深刻性。
实例:在学习高中物理《牛顿第二定律》一节时,学生发现在实验过程中实验方案具有一定的缺陷,有一定的误差。如何改进实验设计,学生进行了激烈的讨论,通过小组讨论及组间交流,学生针对传统的实验提出了改造方案。
改造方案1:利用气垫导轨和光电门进行实验设计(如图3所示)。气垫导轨可以大大减小摩擦力,光电门可以较为精确地测量滑块的加速度。
改造方案2:利用DIS实验仪器进行实验设计(如图4所示)。通过位移传感器和计算机可以较为精确地测出小车加速度的大小。
在“教学翻转”的物理课堂上,学生有充分的时间进行讨论和交流。讨论是为了使答案明朗化,知识清晰化,从而突破重点和难点。交流的过程是组内、组间互通有无的过程,可以是素材、方法、技能等多方面的交流。学生通过不断的讨论进行思想的交流和探讨,碰撞出灵感的火花。
小组讨论和交流的过程是“教学翻转”的物理课堂的重要组成部分,有效的小组讨论和交流的过程可以起到答疑解惑的作用,同时让学生学会倾听他人的意见、表达自己的观点,从而提升学生与人沟通和团队协作的能力。另外,学生在学习物理知识时,可能会犯一些典型错误。“教学翻转”可以通过小组讨论一起找出错误的本源,并通过讨论总结出正确的解答方案。在寻找他人错误的过程中,可以促使学生积极参与、互相启发,使思维的深刻性得到提高,有利于培养学生透过现象看本质的能力,达到训练思维深刻性的目的。
4 教学翻转,构建物理高效课堂
有效教学是新课程倡导的一种教学理念,是指在遵循教学活动客观规律的前提下,以尽可能少的时间、精力、物力投入,取得尽可能好的教学效果,教师的教学行为直接影响课堂的教学有效性。高效课堂是有效课堂的最高境界,其主要特征就是轻负担、低消耗、全维度、高质量。“教学翻转”秉承“先学后教”的教学理念,较之传统课堂,“教学翻转”的物理课堂将概念学习放在课前,课堂上有更多的时间去发展学生的高阶能力,以达到有效、高效的教学目标。
实例:在学习高中物理《牛顿第二定律》一节时,笔者组织学生通过微课或导学案学习、自主推导公式、实验设计、动手实验、小组讨论及交流、实验改进等程序探究牛顿第二定律,改变了原有的单纯灌输式的教学方式,为教师在课堂上“节约”了可用于互动活动或解决更多问题的时间。实施“教学翻转”教学模式,把知识传授的过程移到课外,让学生选择最适合自己的方式学习新知识,课堂上则成为师生之间、生生之间思想和思维方式交流的场所,小组交流与讨论则达到了“思则清、辩则明”的目的。“教学翻转”的物理课堂,教师给予了学生更多的学习空间,赋予了学生更多的学习自由,通过互动式的教学方式,使课堂教学效率大为提高。
“教学翻转”教学模式就是要彻底改变学生单一、被动的接受,高度重视学生的主动参与、动手操作,充分发挥学生的主观能动性,从而更好地体现“以人为本”的教学思想。“教学翻转”的互动式高效物理课堂,强调师生之间相互交流、相互激励、共同探讨、教学相长,强调生生之间相互帮助、相互监督、相互启发、相互促进、共同提高。师生之间互教共学,形成以教师为主导、学生为主体的多边互动的课堂教学结构,使所有学生充分参与教学活动,有机会充分展现自己的智慧和才能,调动学生的学习积极性,发挥相互交往的教育、发展功能,达到高效课堂的教学目标。
“教学翻转”教学模式的实践虽然才刚刚起步,但取得的成绩是鼓舞人心的。但是我们也要看到,“教学翻转”作为一种新的教学手段和形式,只是一种提高课堂教学效率的有效手段,要根据教学的需要而定,不必强求每节课必做。“教学翻转”这一革命性的教学理念,昭示着传承千年的教育的本质属性依然在当今时代熠熠生辉,那就是顺应学生的思维发展,启发学生的创新思维,塑造学生的独特个性。“教学翻转”教学模式必将推进新一轮的高中物理教学改革的开展,构建起高中物理互动式高效课堂。
参考文献:
[1]崔伟.关于“学练翻转”的物理教学探讨——《摩擦力》的课堂实践为例 [J].教学月刊:中学版,20xx(12):5—8.
牛顿第二定律教案 篇2
一、“牛顿第二定律”教学中的情景设置
1.创设情境,导入新课
利用多媒体播放视频:刘翔110米栏夺金情景。
参照画面,提问:决赛时,刘翔将自己身上手表、项链等东西都摘了下来,穿上最轻的跑鞋,这样做有何原因?
结论:质量越小,运动状态越容易改变,也就是说在相同的情况下,物体获得的加速度就越大。
视频展示生活中的实例,创设物理情境,更能激发学生的学习兴趣,让学生集中注意力。
2.大胆提问,进行推理
提问:与物体加速度相关的因素有哪些?引导学生去分析和思考。让学生发表自己的意见。
3.设置生活情景,分析各种关系
(1)与物体所受外力的关系
①与物体受到的外力有关。例如,骑自行车用力刹车时,用的力越大,车越容易停下来,即阻力越大,自行车减速的加速度越大。
②与物体受到的外力无关。例如,用大小不一样的力推大石头,推不动,运动状态不变,加速度为零。
③与物体受到的合外力有关。例如,用大小不一样的力推大石头,推不动,是因为大石头同时受到摩擦力的作用,所受合外力为零,因此加速度也为零。
(2)与物体质量的关系
与物体的质量有关。例如,人分别用相同的力推自行车和摩托车时,自行车比较容易加速启动,而摩托车则较难。也就是说在相同的情况下,质量较小的自行车获得的.加速度较大。
(3)与运动速度的关系
二、“牛顿第二定律”教学中的实验安排
组织学生以小组为单位设计研究方案。包含实验器材的选用、操作流程、数据计算和采集等。学生设计实验方案要严谨而规整,教师可以就每一组不同情况作针对性指导。择优选取代表性设计方案,并派代表上台介绍设计思路并进行演示,组织全班学生讨论,互相启发,互相补充,集思广益,完善方案。
1.小车运动典型案例
器材:小车;纸带;电火花打点计时器;细线;刻度尺;钩码;小桶;长木板;砝码;天平;垫木。
目的:研究小车运动状态,分析原因。
3.特殊说明
通过实验探究和数据整理采集,引导学生从实验误差、实验操作等方面来分析比较两种方案的差别。在教师引导下,共同确定用“滑块运动案例”进行实验研究,教师要利用课件着重讲解实验的具体步骤和注意事项。得出结论:滑块运动方案误差较小。
牛顿第二定律教案 篇3
【教材地位与作用】
本节内容是在上节实验课程“探究加速度、质量与力的关系”的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容。
【学情分析】
在学习这一节内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力;通过上一节探究加速度与力、质量的关系,知道了加速度与力、质量的关系。这些都为本节学习准备了知识基础,牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的'联系在一起,使前三章构成一个整体,是解决力学问题的重要工具,应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解,全面掌握。
【教学目标】
1、知识目标
(1)理解加速度与力和质量间的关系。
(2)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。
(3)能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标
培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标
(1)渗透物理学研究方法的教育。
(2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
(3)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】
理解牛顿第二定律
【教学难点】
牛顿第二定律的应用
【教学策略】
回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】
【教学过程设计】
教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】
回忆上节课探究的a与F、m关系。向学生提问:回忆上节实验探究课内容,控制变量法的应用?我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系吗?回忆上节课知识,集体回答。回忆上节课探究的a与F、m关系。 【创设情景、导入新课】
问题1、神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?
问题2、赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?引导学生思考2个问题。
进一步引导学生思考:赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样?这一设计是为什么?同学间分组讨论、各小组派代表回答问题。通过这个问题,学生容易联想到质量越小,运动状态越容易改变,所以加速度和物体质量、合外力有关。 【新课过程】
牛顿第二定律:
1、内容:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2、公式:F=ma?
设问:力的国际单位是什么?它是如何规定的呢?构建物理模型,提出关注的细节。
讲解:K是比例常数,那k应该是多少呢?
教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力的国际单位是1N=1kg、m/s2。学生分组讨论分析。
学生自己总结后作答,不完整的地方由其他同学补充。通过上节探究的a与F、m关系,运用实验数据总结规律,培养学生独立思考的能力和尊重物理事实的精神
3、对该定律的特性进行说明,这样学生对牛顿第二定律才会有进一步认识。
六大特性:
①因果性(力是产生加速度的原因),= 2 GB3
②矢量性(a、F都是矢量,a的方向由F决定,力的分解和合成遵循平行四边形法则),= 3 GB3
③瞬时性(合外力消失,即a消失),= 4 GB3
④相对性(牛顿第二定律只适用于惯性系),= 5 GB3
⑤独立性(物体的各个力都能产生独立的,= 6 GB3
⑥同一性(a与F与同一物体某一状态相对立)。提问:牛顿第二定律有哪些特性?
在相对理解牛顿第二定律的基础上,对表达式F=ma的六大性质结合形象例子进行探讨。
根据学生的提出的相关特性的疑问举例说明。学生讨论,尝试并且回答老师提出的特性。
学生在学习过程中会提出相关特性的疑问。对牛顿第二定律的特性进行探究,能够加深学生对牛顿第二定律本质上的理解,使前面所学知识连贯起来,这对牛顿定律的解题或是实际运用过程中有很大的帮助。
4、做题需要方法,按照一般的做题思路,授予学生解题步骤。
①确定研究对象;
②对研究对象进行正确的受力分析或是运动情况进行分析;
③根据公式并结合题给条件(注意发现挖掘隐含条件)解出所求的物理量。
例题:一个物体,质量是2 kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大?
课堂训练P104习题1、2、3老师提出问题,引导学生得出解题步骤,并做适当的补充说明。
牛顿第二定律教案 篇4
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4-3-2
A、2 m/s2 B、4 m/s2
C、6 m/s2 D、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:D
3、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
牛顿第二定律教案 篇5
一、教材分析
牛顿第二定律是动力学的核心规律,是第四章牛顿运动定律的中心内容,更是本章的教学重点。本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律,它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率,即加速度和力、质量的关系。牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系,使前三章构成一个整体,这是解决力学问题的重要工具。此定律是联系力与运动的桥梁,所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。
二、重点、难点
在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容,更应注重学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性,以及如何利用该定律来解决实际问题。故重点是理解并运用牛顿第二定律;难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。
三、教学目标
根据课程的要求和学生的实际需要,确定本节课的三维目标。
1、知识与技能
掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式;理解公式中各物理量的意义及相互因果关系;知道国际单位制中力的单位"牛顿"的定义;会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。
2、过程与方法
以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律;培养学生的概括能力和分析推理能力。
3、情感态度与价值观
通过定律的探索过程,渗透物理学研究方法;体验物理方法的魅力;从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用,让学生体验成功的`喜悦,树立学好物理学科的信心。
四、教法与学法
"教无成法,但教要得法",高一学生创造力比较欠缺,对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱,在学习过程中对知识的把握还不是很准确,数学推理能力较弱,根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美,记住也不难,但要全面、深入理解该定律中物理量的意义和相互联系,牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学,因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法,并从学生的认识心理出发,采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习加强应用的教学程序。让学生观察与提问相结合,自主探究与交流合作相结合,培养学生的阅读思维能力,并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析,对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。
五、教学过程
(一)引入:首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料,然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定?进而让学生回顾上节实验的结论,共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系?(目的:通过实际生活现象分析,激发学生兴趣,培养学生发现问题的能力,通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入)
(二)新课进行:
先引导学生自主阅读教材回答下列问题:
1、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符号表示什么意思?
4、各物理量的单位是什么?其中,力的单位"牛顿"是如何定义的?
(要求学生讨论分析相关问题,记忆相关的知识)过渡: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,上述规律又将如何表述?
学生讨论分析后教师总结:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
(目的:培养学生发现一般规律的能力)
实例探究与巩固练习
讨论a和F合的关系,并判断下面哪些说法对不对?为什么?
A、只有物体受到力的作用,物体才具有加速度。
B、力恒定不变,加速度也恒定不变。
C、力随着时间改变,加速度也随着时间改变。
D、力停止作用,加速度也随即消失。
E、物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性,牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。
牛顿第二定律教案 篇6
一、教学目标
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;
2、理解公式中各物理量的意义及相互关系
3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿“是怎样定义的。
二、教学重点
1、知道决定物体加速度的因素、
2、加速度与力和质量的关系的探究过程
三、教学难点
1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系
2、牛顿第二定律的.应用
四、教学方法
在探究过程中,渗透科学研究方法如:控制变量法、实验归纳法、图象法等
五、教学过程
1、知识回顾
物体的运动状态发生变化,即产生加速度。
问学生:加速度的大小与那些因素有关呢?
学生回答:力还有物体质量
思考:力是促使物体运动状态改变的原因,力似乎“促使”加速度的产生。质量是物体惯性的量度,而惯性是保持物体运动状态不变的性质,所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。
猜想:加速度可能与力、质量有关系。
结合实际:
小汽车:质量小,惯性小,启动时运动状态相对容易改变。
火车:质量大,惯性大,动力大,启动时运动状态相对难改变。
2、回忆课本所研究的内容
(1)、质量m一定,加速度a和力F的关系。
处理数据:得出结论:当m一定时,a和F成正比,
即:a F
SHAPE MERGEFORMAT
(2)、力F一定时,加速度a和质量m的关系
SHAPE MERGEFORMAT
得出结论:当力F一定,加速度a和质量m成反比,即:a 。
3、引出牛顿第二定律
通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以得出一般性的规律:物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同,这就是牛顿第二定律。
牛顿第二定律教案 篇7
【教材分析】
本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了。这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。
本节内容首先在上节课实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出牛顿第二定律的数学表达式。从SHAPE MERGEFORMAT到SHAPE MERGEFORMAT,到F=kma,再到最后得出F=ma,其中蕴含有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。因此,更要注重对学生思想观念和心理的影响,即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。教科书突出了力的单位1N的物理意义,它是为后面学习单位制的内容准备的。引导学生进行必要的讨论。本节最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路,它们也是学习、理解牛顿第二定律的基本组成部分。
【学情分析】
在学习这一内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能,学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望。
【教学目标】
一、知识与技能
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和相互关系。
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、认识由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
三、情感态度与价值观
1、实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
2、渗透物理学研究方法的教育,体验物理方法的魅力。
【教学重难点】
教学重点:
1、引导学生探究加速度和力、质量间的关系的过程并总结牛顿第二定律。
2、牛顿第二定律的应用。
教学难点:
1、牛顿第二定律的意义。
2、理解k=1时,F=ma。
【教学方法】
1、启发引导、实验探究、合作交流。
2、通过实例的分析、强化训练,使学生理解牛顿第二定律的意义。
【教学用具】
牛顿第二定律演示器、小车(两个)、钩码(50g若干)、细线若干、三角板
【课时安排】
1课时
教学环节教学内容学生活动
导入新课同学们上节课在实验室做了探究加速度与力、质量的关系的实验,同学们对实验数据进行分析了吗?有没有得出什么结论?下面先请同学们在黑板上画出a—F和EMBED Equation、DSMT4图象。
教师同时用牛顿第二定律演示器演示加速度与力、质量的关系。
实验结论:加速度与力成正比、与质量成反比
新课教学
新课教学
一、牛顿第二定律
通过对同学们上节课实验结论的.分析总结,同学们能不能简单的概括一下牛顿第二定律的内容?
那我们都学习过,加速度是矢量,那么在牛顿第二定律里加速度方向如何?
那么我们完整的牛顿第二定律定义:
物体的加速度大大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
牛顿第二定律可以用比例式来表示
EMBED Equation、DSMT4
则
或者
上式是一条比例式,如果写成等式又如何表达?
表达式:F=kma
式中K是比例系数,F指的是物体所受的合力。
二、力的单位
同学们在初中已知道力的单位是牛顿,但同学们知道一牛顿的力有多大吗?
由F=kma
当k=1时,F=ma
取m=1kg a=1m/s2
则:F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2
kg·m/s2就是力的单位。我们规定1kg·m/s2为一个单位的力,为了纪念牛顿,我们就把一个单位力的称为1牛顿,所以1N=1kg·m/s2,意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度所需的力。
所以当m,a取国际单位时,K=1,牛顿第二定律就表述为:F=ma
定义:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比。
加速度方向与物体所受作用力方向相同。
因为在这三个因素中,质量是标量,力和加速度是矢量
同学起来回答:
F=kma