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高中物理牛顿第二定律教案大全

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  该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。接下来是小编为大家整理的高中物理牛顿第二定律教案大全,希望大家喜欢!

  高中物理牛顿第二定律教案大全一

  【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

  高中物理牛顿第二定律教案大全二

  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。

  高中物理牛顿第二定律教案大全三

  【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。


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