牛顿第二定律教案_牛顿第二定律教案一
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牛顿第二定律(第一节课)
普通高中课程标准实验教科书物理必修1 【教学目标】
(一)知识与技能
1.理解牛顿第二定律的内容; 2.理解公式中各物理量间的关系; 3.知道力的单位“牛顿”是怎样定义的; 4.认识牛顿第二定律在力学中的地位和作用; 5.会初步运用牛顿第二定律解题。
(二)过程与方法
1.以实验为基础,归纳得到物体的加速度跟力和质量的关系,进而总结出牛顿第二定律;
2.探究力和加速度的关系,进一步加深对加速度和力的认识; 3.通过例题概括物理解题思路。
(三)情感、态度、价值观
1.渗透认识物理概念具有渐进性的认识论的教育;
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。【教学重点】 牛顿第二定律的认识 【教学难点】 解题思路的培养 【教学方法】1.复习回顾
创设情景
归纳总结 2.规范答题
理解物理学科的解题思路 【教学过程】
(一)新课引入
1.加速度的认识(点击幻灯)(1)定义(比值定义法):速度变化量跟变化所用时间的比值;(2)表达式:a=△v/△t(3)单位:m/s2(4)特性:矢量
(5)决定因素:跟v、△v、t无直接关系(大小和方向由什么因素决定?)2.力的认识:
(1)定义:力是物体对物体的作用,力的作用是相互的。对于“力”你还有哪些认识?
(2)运算:同一直线上的力的运算可以直接相加减,即规定正方向后,同方向取正,反方向取负,再直接相加,这就是我们平常所说的“矢量和”。那不在同一直线上又该如何运算呢?
3.牛顿第一定律的内容是什么?【一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态】
它解决了物体在没有受到外力作用时所处的状态,那物体受到外力作用后状态的变化又会遵从什么样的规律呢?
(二)新课教学1.认识牛顿第二定律
上一节课,我们用实验探究了加速度与力、质量的关系,现在我们用动画演示回顾实验过程,(演示完后)通过数据处理你猜想的结论是什么?
说明:科学前辈们通过大量的实验得出“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”的结论——这就是牛顿第二定律。
下面我们对它进行全面的认识(由学生思考,再提问)(点击幻灯)(1)定律内容: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(全班统一作答)(2)公
式:F合=kma(k是要把不同的物理量拉上关系,需要设的一个常数)
(3)三点说明:(学生不会总结,只有老师提升)
①瞬时性:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
②矢量性:F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。
(用俗语说就是加速度和力穿的是“连裆裤”,力怎么变,加速度就怎么变,即瞬时一一对应关系)
③合力性:根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物本所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程(下一节课的例题说明)。
现在同学们应该知道:加速度的大小、方向是由什么因素决定的?对力的认识在“力是物体对物体的作用,力的作用是相互”的又可以在加上一句什么话?(力是改变物体运动状态的原因或力是使物体产生加速度的原因)2.力的单位
你知道“1牛顿”的力有多大吗?在牛顿以前,人们没有统一规定力的单位,公式中的k的选取就不确定,为了简化公示,我们就规定 “1牛顿”的力的大小为“使质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度”,那么k=1 公式简化为:
F合=ma
这就是力的单位“牛顿”的来历。式中F合表示物体受到的合外力,m表示物体的质量,a表示物体受力后产生的加速度。关于物理学中物理量单位的确定方法在下一节内容中将做专门分析。3.牛顿第二定律在力学中的地位和作用(只有老师提升)(1)核心作用:是牛顿运动定律的核心
(2)桥梁作用:解决了力和运动的关系问题,是受力问题和运动问题的桥梁 4.例题1(1)学生读题目
(2)建立物理模型:画运动过程、标出各状态的物理量(要求学生跟着画)
(3)在图上写出状态或过程的表达式
(4)写出规范的答题格式
(5)(点击幻灯)小结:说明教科书中的解题过程为了讲解的需要,显得很啰嗦,规范过分,浪费时间,而一句“运动过程及受力分析如图所示”则可省去很多难说明清楚的内容。物理学科解题顺序特点与数学学科不同,它是根据物理情景中物体运动过程所遵循的规律列方程,而不是根据已知、未知来列,因为已知量和未知量在运动过程中的关系往往不是直接的,初中由于问题简单,一般写出已知、求、解、答即可完成答题,所以同学们不能停留在初中的固有模式上。5.(点击幻灯)课堂小结:学生作答后展示内容
①内容特点:牛顿第一定律解答了物体没有受到外力作用时,物体的运动规律;牛顿第二定律解答了物体受到外力作用后的运动规律。②认识提升:本节内容完成了对加速度的认识,加速度是由物体受到的作用力和物体的质量决定,而跟物体的运动的速度v、速度变化△v的大小无直接关系;本节加深了对力的认识,力是物体对物体的作用,力是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因(对力的认识要到牛顿第三定律才能完成)。
③方法提升:本节课解答了解物理题的思路问题——即根据物理情景列方程,同学们在今后的解题过程中还得慢慢体会。
④知识延伸:本堂课的教学中还引出了受力分析中的正交分解法、力学单位制、牛顿第三定律等后续教学内容 6.作业布置:P77第2、5做作业本上,思考第1题
【教学反馈与反思】
【板书设计】
第三节
牛顿第二定律
1.定律内容:
2.公
式:F合=kma
F合=ma 3.三点说明:①瞬时性;矢量性;③合力性:正交分解法4.牛顿第二定律在力学中的地位和作用 ①核心作用:是牛顿运动定律的核心; ②桥梁作用:解决了力和运动的关系问题。5.例题1 解:受力分析运动路径如图所示
解题思路小结: 6.课堂小结 ①内容特点: ②认识提升:
③方法提升: ④知识延伸:
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