牛顿第二定律教案范文

时间:2022-10-11 09:46:32

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牛顿第二定律教案

篇1

例1:物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是:A.速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的

B.速度方向可与加速度成任何夹角,但加速度方向总是与合外力的方向相同

C.速度方向总是与合外力方向相同,而加速度方向可能与速度方向相同,也可能不相同

D.速度方向总是与加速度方向相同,而速度方向可能与合外力方向相同,也可能不相同。

此正确答案应为B

例2:一个物体受几个力的作用而处于静止状态,若保持其余几个力不变,而将其中一个力F1逐渐减小到零,然后又逐渐增大到F1(方向不变),在这个过程中,物体的

A.加速度始终增大,速度始终增大

B.加速度始终减小,速度始终增大

C.加速度先增大,后减小,速度始终增大直到一定值

D.加速度和速度都是先增大后减小

此题答案应为“C”

例3:如图所示,在马达驱动下,皮带运输机的皮带以速率v向右水平运行,现将一块砖正对皮带上的A点轻轻地放在皮带上,此后

A.一段时间内,砖块将在滑动摩擦力的作用下对地做加速运动

B.当砖的速率等于v时,砖块与皮带间摩擦力变为静摩擦力

C.当砖块与皮带相对静止时它位于皮带上A点的右侧的某一点B

D.砖块在皮带上有可能不存在砖块与皮带相对静止的状态

此题答案应为AD

例4: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后缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况是怎样的?

解答:运动过程分三段

(1)加速度逐渐减小的变加速运动

(2)速度达到最大

(3)加速度逐渐增大的变减速运动,直到速度减小为零

例5:如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一条不计质量的轻弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠墙壁,今用力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间,则

A.A球的加速度为

B.A球的加速度为零

C.B球的加速度为

D.B球的加速度为0

此题正确答案应为BC

例6:一质量为m的小球,用两根细绳悬吊处于静止,其中A、B绳水平,OB绳与竖直方向成角,如图所示

(1)当剪断水平绳AB的瞬间,小球加速度多大?方向如何?此时绳OB的拉力多大?(2)若剪断绳OB,则小球的加速度又是多大?方向如何?绳AB的拉力多大?

解:(1)剪断水平绳AB时,由于得力的作用效果,重力的一个分力拉BO绳,另一个分力使球沿垂直于绳OB的方向向下运动,mgsin=ma,a=gsin,方向垂直于OB向下,绳OB的拉力TOB=mgcos

(2)当剪断OB绳,此时小球在重力作用下沿竖直方向向下运动,其加速度就是重力加速度g,而绳AB的拉力为零。

例7:一根质量为M的木棒,上端用细绳系在天花板上,棒上有一质量为m的猴子,如图所示,若将绳子剪断,猴子沿棒向上爬,仍保持与地面间高度不变,求这时木棒下落的加速度。

解法一:分别以棒和猴为对象,作其受力分析图。

猴子:mg=f(1)

木棒:Mg+f=Ma(2)

(1)(2)联立:Mg+mg=Ma

解法二:

牛顿第二定律有:

(M+m)g=Ma,

五、力学单位制

1、什么是单位制:

基本单位和导出单位一起组成了单位制

篇2

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

篇3

一、提纲式板书的撰写

提纲式板书是根据教材的主要内容,以统揽全章、全节,显示教材结构层次的板书形式。这样的板书理清了一节书或一章书的脉络,把握了教材的主要内容,能使学生从整体上理解教材的内容。

如《牛顿第二定律》可设计如下板书:

(一)回顾知识、提出问题

力是产生加速度的原因。

1.加速度和力存在什么关系呢?

2.物体受力一定时,加速度和质量存在什么关系呢?

(二)巧设实

实验装置,实验过程(略)。

(三)科学结论

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,即a∝F。

2.在相同力的作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比,即a∝F。

(四)导出公式

综合上述两个结论:a∝,或者F∝ma,写成等式F=kma,k是比例常数。当F、m、a均取国际制单位时,则k=1,得到F=ma。

(五)得到定律

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。

(六)适用范围

经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;经典力学只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子。

二、摘要式板书的撰写

摘要式板书以摘要一节或一章教材的重要概念、重要定律或重要内容为主,构成全节或全章教材的知识框架,使学生对全节或全章内容有全面的、系统的、总体的了解,便于学生掌握,实现预期的教学目标。

如《牛顿运动定律》一章复习课的板书即采用了这种形式。

(一)知识结构

1.牛顿第一定律:(1)惯性及其量度(质量);(2)力是改变物体运动状态的原因。

2.牛顿第二定律(F=ma):(1)分量表达式:F=ma;F=mab;(2)定律的“四性”:同体性、瞬时性、矢量性(F、a同向)、独立性(F、F…a、a…)。

3.牛顿第三定律:(1)定律的“四性”:异体性、同时性、成对性、同类性(性质相同);(2)作用力与反作用力和平衡力的比较。

(二)解题思路及方法指导

1.解题类型:(1)已知受力情况,求运动情况;(2)已知运动情况,求受力情况。

2.解题思路:(1)选择对象;(2)受力分析;(3)确定运动;(4)建立坐标;(5)列出方程;(6)验证结果。

3.解题方法:(1)等效法;(2)整体法;(3)隔离法等。

4.例题分析(略)。

三、线索式板书的撰写

线索式板书以突出教学内容线索为目的,把知识的产生、实验的验证、过程的推导、知识的运用巧妙地有机地联系在一起,这种板书的特点是逻辑性强,能十分清晰地显示知识的内在联系。

如《磁场对运动电荷的作用力》一节可设计如下板书:

(一)提出假设

复习引入新课,磁场对电流有力的作用,而电流又是由电荷的定向移动形成的。根据这个推理提出假设:磁场力可能是作用在运动电荷上的。

(二)验证假设

为了检验假设是否正确,通过实验加以验证。

(三)假设正确

实验验证了假设是正确的,磁场对运动电荷确实有洛仑兹力。作用在电流上的安培力是作用在运动电荷上洛仑兹力的宏观表现。

(四)洛仑兹力的大小

在图2的物理情境中F=BILSin①I=nqvs②n为导体中单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷的带电量,v为自由电荷定向移动的速度,s为导体的横截面积。由①和②得:F=(nLs)qvBSin,每个自由电荷受到的洛仑兹力f=F/nLs,f=qvBSin,是V与B的夹角。讨论:当=90时,即V垂直B,洛仑兹力有最大值f=qvB;当=0时,即V平行B,洛仑兹力有最小值,f=0。

(五)洛仑兹力的方向

洛仑兹力的方向用左手定则判断,只不过需强调的是四指指向正电荷运动的方向,与负电荷运动的方向相反。

(六)例题评析

(略)

四、表格式板书的撰写

表格式板书是先把教学内容分门别类,然后将内容统一纳入表格中,用表格的纵横交叉体现教学内容的逻辑关系,优点是分类清楚,井然有序,形成强烈对比,可以使学生从表格的统计、比较中深刻领会教学内容。

如《放射性元素》一节可设计如下板书:【简】

天然放射现象:

物理课堂教学板书的设计既是一门科学,又是一门艺术。物理课堂教学板书的设计也是一项创造性的劳动,必须因教材、因人、因地、因时制宜,不能囿于一个程式。优秀的板书能起到良好的教学效果,但是教学效果不仅与板书有关,而且与教师的语言、机智、热情等素质因素有关。在板书上要真正做到“无意于法则,而自合于法则”,“从心所欲不逾矩”,这的确也是一门精湛的艺术。

参考文献:

篇4

关键词:超重;失重;教学设计

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)1(S)-0033-3

1.设计思想

超重与失重是生活中常见的现象,也是学生们耳熟能详的概念,但是要真正的让学生深层次的理解这两个概念还是有一定的困难,如何帮助学生将概念从感性认识上升到理性认识是本节课的教学重难点。为此,本节课采用“感受一体验一探究一解释”的科学探究过程。培养学生观察、分析、归纳、合作等素养,同时培养学生提出问题、分析问题、解决问题、独立思考等能力。进而,通过有效探究过程体现《新课标》中“知识来源于生活,服务于生活”的要求。

2.教材分析

本节课是学生学完牛顿运动定律后,特别是学完牛顿第二定律之后所要学习的内容,属于对知识的理解和应用。安排这一节的目的是进一步巩固受力分析和牛顿定律的知识,同时让学生明白物理和生活的联系,通过对宇宙航行方面的了解。激发学生学习的兴趣与热情。培养学生爱科学、学科学、用科学的意识。

3.学情分析

在学习本节之前学生已经具备了初步的形式思维能力和科学探究能力,加之已经完成了初中物理的学习,对超重与失重现象有了一定的认识。但这种认识仅仅是停留在情感方面的,具体表现是往往从字面上理解“超重”就是重量增加。“失重”就是失去重量。这就需要教师通过引导,让学生观察现象、体验生活、发现问题、解决问题。从而达到进一步深刻认识超重与失重的本质。整个过程让知识发生迁移和升华。

4.教学目标

1.知识与技能

(1)理解超重和失重的概念;

(2)知道产生超重和失重的条件,知道超重与失重的本质;

(3)能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。

2.过程与方法

(1)培养学生的观察能力和知识的迁移能力,体验超重和失重现象;

(2)经历探究产生超重和失重现象的条件的过程。体会科学探究的方法,领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。

3.情感态度与价值观

(1)通过探究性学习活动,培养学生的兴趣,增强自信心:

(2)用科学的观点解释身边的物理现象;

(3)了解一些我国航天技术的成就,激发学生对科学的兴趣和热情。

5.教学重难点

重点:超重与失重的概念,产生超重、失重现象的条件,超重与失重的本质。

难点:(1)探究产生超重和失重的条件;(2)运用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释超重和失重现象。

6.教学方法

教学活动中体现教师为主导,学生为主体,探究式学习为主线的原则。使学生在教师指导下掌握知识,运用知识,解决实际问题。

7.教学资源

教师自拍相关视频、《超重与失重》PPT

8.实验器材

弹簧秤(若干)、钩码(若干)、体重计、摄像头、细线、棉垫、水、矿泉水瓶、水桶、锥子等。

9.教学流程

视频导人自主体验形成概念案例分析自主探究总结规律呼应导入课外延伸知识应用

10.教学过程

(一)新课引入

观看天宫一号中航天员太空教学视频片段(水滴和航天员漂浮起来),吸引学生注意,激发学生兴趣。

教师引导指出问题:天宫一号中好像没有重力,那到底是不是这样呢?

板书1:超重与失重

(二)超重与失重的概念

【自主体验1】观察弹簧秤示数的变化

活动:四个人一小组。将钩码挂在弹簧秤上,让弹簧秤加速上升和下降,观察弹簧秤示数的变化。

问题:观察到什么现象?

学生:上升时,弹簧秤的示数变大,下降时,弹簧秤的示数变小。

问题:弹簧秤在上下运动过程中。它的示数有时候大于钩码的重量。有时候小于钩码的重量。是不是钩码的重量发生了变化?

学生:没有。

问题:那为什么我们看到的示数有时比钩码的重量大,有时比钩码的重量小?

【自主体验2】观察体重计示数变化

活动:让一学生站在体重计上,以一定速度下蹲和站起(说明:将体重计表盘投影到屏幕上)。

问题:观察到什么现象?

学生:体重计的示数出现了变大和变小的情况。

问题:这和刚才弹簧秤示数的变化相同。难道这位同学在运动过程中重量发生了变化?

学生:没有。

通过刚才的演示可以看到物体对弹簧秤的拉力或对体重计的压力有时候大于自身的重力,有时候比自身的重力小。我们将这种现象叫做超重和失重。

板书2:概念

超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力。

失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力。

(三)超重与失重产生的条件和原因

【合作探究1】超重与失重产生的条件

问题:生活中有哪些超重、失重的例子?

学生:坐电梯、过山车等。

播放视频1,观看观光电梯上升和下降过程中。弹簧秤示数的变化(说明:指针向上说明示数变小,向下示数变大,注意全过程的观察,该视频由笔者亲自拍摄)。

电梯在运动过程中出现了超重和失重现象,以电梯内的这段视频为例进行分析。

电梯的整个运动分为上升和下降两个过程。

电梯的上升过程:加速上升匀速上升减速上升

电梯的下降过程:加速下降匀速下降减速下降

问题:观察这六个阶段哪些阶段是超重?哪些阶段是失重?

播放视频2,观看观光电梯上升和下降过程中,弹簧秤示数的变化(说明:视频重点突出弹簧秤指针变化,让学生拿出学案完成相应的表格)。

学生:针对视频中弹簧称示数的变化进行讨论分析,教师引导并点评。

教师:既然已经知道了各个阶段超失重的情况,请大家继续完成表格,并总结出规律(说明:各小组成员相互讨论完成表格剩下内容。将课堂交给学生)。

引导学生最终归纳总结出规律。

板书3:超重与失重产生的条件

由以上分析得出结论:

(1)当加速度a方向向上时,发生超重现象;

(2)当加速度a方向向下时,发生失重现象;

问题:我们再进一步思考,超重、失重与速度有没有关系?

学生:没有关系。

教师:超重与失重只与加速度有关,与速度没有关系。

【合作探究2】超重与失重产生的原因

问题:如何解释超重与失重?(提示学生在学案上完成,让一学生在黑板上完成)

①加速度a方向向上时

加速上升:F-mg=ma,F=mg+ma(超重)

减速下降:F-mg=ma,F=mg+ma(超重)

因为F=mg+ma

所以F>G,物体处于超重状态(注:G为物体所受重力,下同)。

②加速度a方向向下时

加速下降:mg-F=ma,F=mg-ma(失重)

减速上升:mg-F=ma,F=mg-ma(失重)

因为F=mg-ma

所以,F

(四)完全失重

从关系式F=mg-ma我们很容易联想到当a=g时,F=0,说明此时物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力为零。

【演示实验l】让挂有钩码的弹簧秤竖直自由下落,观察指针位置。

问题:在下落过程中,指针的示数为多少?

学生:示数指向零刻度处。

问题:说明什么?

学生:说明在下落过程中弹簧秤没有受到钩码拉力的作用。

总结:在下落过程中,弹簧秤指针示数指向零刻度处,说明在下落过程中钩码没有对弹簧秤产生拉力的作用,即F=0。钩码在下落过程中显现出来的这种现象称为完全失重。当物体对悬挂物或支持物完全没有作用力时,物体好像完全没有了重力,这种状态称为完全失重状态。

板书4:当a=g时,发生完全失重

在完全失重情形下会有许多奇妙的事情发生。比如刚开始看到的那一段视频,航天员和小水滴飘了起来,好像完全没有受到重力,其实他们处在了完全失重的环境里。接下来一起看一个有趣的现象。

【演示实验2】水瓶自由落下,喷水失射。

问题:上述实验现象如何解释?

学生:当瓶子和水都处于静止时,瓶子下面的水受到上面水的压力,水自然流出来,自由下落时。水没有流出来,说明瓶子下面的水没有受到上面水的压力,即瓶中的水处于完全失重状态,就不会流出。

课外延伸:如果让瓶子竖直上抛,瓶中的水会不会流出来呢?大家可以自己下去尝试下,并解释原因。

(五)案例分析

1.分析下蹲过程和站起过程中的超重和失重情况。

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