牛顿第二定律说课稿【8篇】

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作为一位兢兢业业的人民教师,总归要编写教案,借助教案可以更好地组织教学活动。教案要怎么写呢?下面是差异网为大伙儿带来的8篇《牛顿第二定律说课稿》,希望能够给您提供一些帮助。

牛顿第二定律 篇一

一、教学目标

1.在学生实验的基础上得出牛顿第二定律,并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。

2.通过学生分组实验,锻炼学生的动手实验能力。

3.渗透科学的发现、分析、研究等方法。

二、重点、难点分析

1.牛顿第二定律本身是力学的重点内容,所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。

2.由于采用新的教学方法,在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度,成为教学过程中的一个难点。

三、教具

1.学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等).

2.计算机及自编软件,电视机(作显示).

3.投影仪,投影片。

四、教学过程

(一)引入新课

1.复习提问:物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述,物体运动状态改变与何因素有关?关系是什么?(学生回答:物体运动状态改变快慢用加速度来描述;加速度与物体质量及物体受力有关,关系是:物体受力越大,物体加速度越大;物体质量越大,物体加速度越小。)

2.引课提问:物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系?如果存在,其关系是什么?请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比,与物体的质量成反比时,教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢,需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。

(二)教学过程

1.实验介绍

投影:实验装置图

讲解:我们用小车作为研究对象,通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上拴一根细线,细线通过定滑轮挂一个小桶,小桶内可以放重物,这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力,我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力f及小车质量m的关系时,可先保持m一定,研究a与f的关系;再保持f一定,研究a与m的关系。这是物理学中常用的研究方法。

下面我们先保持小车质量不变,拉力f取几次不同的数值,测出每一次小车的加速度a,从而研究a与f的关系。

提问:如何测出小车的加速度?(学生回答:可用打点计时器。)再追问:测加速度的公式是什么?(学生回答公式,若学生回答不清时,可帮助其答出。)

讲解:怎样才能直观地反映出a与f是否成正比呢?我们可以借助图象:用横轴表示拉力,用纵轴表示加速度,若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线,就可以说明a与f成正比。我们改变几次拉力的大小,并测出每次拉力所对应的小车加速度,就可以得到几组数据,每组数据对应图象中的一个点,根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象,并根据图象作出是否成正比的判断。

板图:

讲解:在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用,这个摩擦力也会影响到小车的加速度,如何消除摩擦力的影响呢?我们可以把木板的一端垫高,使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动,就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡,这时再加拉力,小车的加速度就只由拉力而产生了。

由于一节课时间有限,所以我们共同完成这个实验:每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况,但不同的组取的拉力值不同,如第一组拉力为0.1n、第二组拉力为0.2n、第三组拉力为0.3n……而我们所用的小车质量是相同的,这样我们把大家的数据综合起来,就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。

另外为了节约时间,我们采用计算机处理数据。

开机并讲解:这个数据处理软件功能是这样的:我们只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及记数点的时间间隔t输入,计算机就会自动算出小车的加速度a,并且根据输入的对应拉力f的数值,作出a随f变化的图线。

2.学生实验

实验:(约8至10分钟)教师巡视;

提问:学生实验数据报出并输入计算机;

操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与所受拉力成正比。

板书:a∝f

3.实验介绍

讲解:下面再保持拉力不变,研究a与m的关系。刚才我们猜测a与m可能是反比关系,怎样才能从图象上反映a与m是否反比呢?我们可以以1/m为横轴,以a为纵轴,若所得图线为过原点的直线,则表明a与1/m成正比,也就是a与1/m成反比。

下面我们仍然分组来进行实验,我们都选拉力为0.1n,通过在小车上增加砝码来改变小车质量,第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg……实验数据的处理也与刚才相似,只是此时不再输入拉力,而是输入小车的质量m并自动换算出质量的倒数1/m,并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/m变化的图线。

4.学生实验

实验:(约7到8分钟)教师巡视;

提问:学生实验数据报出并输入计算机;

操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与物体质量成反比。

板书:a∝1/m

5.结论分析

根据实验我们证实了我们的猜想:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。

板书:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。

用公式表示为  a∝f/m   f∝ma

若改写为等式,应乘一系数k  f=kma

如果我们把1牛顿定义为:使质量1千克的物体产生1m/s2加速度的力为1牛顿,这时等式左侧为1,等式右侧为k.也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1,此时牛顿第二定律的表达式为

板书:f=ma

讲解:下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论:首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力,实际是小车所受到的合外力,所以牛顿第二定律中的f应为物体受到的合外力。

板书:(1)f为合外力

其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的,这就是牛顿第二定律的方向性。

板书:(2)a的方向与f一致

另外,物体某一时刻的加速度,只由它此刻的受力决定,而与其他时刻的受力无关,这就是牛顿第二定律的即时性。

板书:(3)即时性

(三)课堂小结:这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律,并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律,今后我们还要进一步学习和讨论。

五、说明

1.设计思路:本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与,使其动手动脑,以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理,提高了课堂密度,有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法,电脑辅助实验数据处理,烘托了科学研究气氛。

2.本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材,电脑软件系自制软件:包括表格(输入s1至s6及t即可算出a,根据a和f或1/m的值即可在图象中描点连线)和图象,也可以用一些现成的软件如excel等。

(北京市第156中学  王方毅)

教学设计示例 篇二

1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系.  2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式.  3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的。合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性.

教法建议  1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小.  2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义.  3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式

牛顿第二定律 篇三

教学目标

知识目标

(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;

(2)会用准确的文字叙述并掌握其数学表达式;

(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;

(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;

(5) 能初步运用运动学和的知识解决有关动力学问题。

能力目标

通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。

情感目标

培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯。

教学建议

教材分析

1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。

2、利用实验结论总结出:规定了合适的力的单位后,的表达式从比例式变为等式。

3、进一步讨论的确切含义:公式中的 表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同,所以具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是的瞬时性。

教法建议

1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。

2、通过典型例题让学生理解的确切含义。

3、让学生利用学过的重力加速度和,让学生重新认识出中所给公式 .

教学设计示例

教学重点:

教学难点:对的理解

示例:

一、加速度、力和质量的关系

介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力。介绍数据处理方法(替代法):根据公式 可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比。

以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论。本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验。

1、加速度和力的关系

做演示实验并得出结论:小车质量 相同时,小车产生的加速度 与作用在小车上的力 成正比,即 ,且 方向与 方向相同。

2、加速度和质量的关系

做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度 与小车的质量 成正比,即 .

二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。即 ,或 .

2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的 =1.(这一点学生不易理解)

3、:

物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

数学表达式为: .或

4、对的理解:

(1)公式中的 是指物体所受的合外力。

举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体

所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力。(在桌面上推粉笔盒)

(2)矢量性:公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同。由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向。

(3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化。

举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度。

汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供。可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反。

(4)力和运动关系小结:

物体所受的合外力决定物体产生的加速度:

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动

以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件。

探究活动

题目:验证

组织:2-3人小组

方式:开放实验室,学生实验。

评价:锻炼学生的实验设计和操作能力。

牛顿第二定律 篇四

教学目标 

知识目标

(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;

(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;

(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;

(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;

(5) 能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。

能力目标

通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。

情感目标

培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯。

教学建议

教材分析

1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。

2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式。

3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的  表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性。

教法建议

1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。

2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。

3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式  .

教学设计示例

教学重点:牛顿第二定律

教学难点 :对牛顿第二定律的理解

示例:

一、加速度、力和质量的关系

介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力。介绍数据处理方法(替代法):根据公式  可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比。

以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论。本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验。

1、加速度和力的关系

做演示实验并得出结论:小车质量 相同时,小车产生的加速度 与作用在小车上的力 成正比,即  ,且 方向与 方向相同。

2、加速度和质量的关系

做演示实验并得出结论:在相同的力F的作用下,小车产生的加速度 与小车的质量 成正比,即  .

二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。即  ,或  .

2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N.则公式中的 =1.(这一点学生不易理解)

3、牛顿第二定律:

物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

数学表达式为:  .或

4、对牛顿第二定律的理解:

(1)公式中的  是指物体所受的合外力。

举例:物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动,使物体产生加速度的合外力是物体

所受4个力的合力,即拉力和摩擦力的合力。(在桌面上推粉笔盒)

(2)矢量性:公式中的 和 均为矢量,且二者方向始终相同。由此在处理问题时,由合外力的方向可以确定加速度方向;反之,由加速度方向可以找到合外力的方向。

(3)瞬时性:物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化。

举例:静止物体启动时,速度为零,但合外力不为零,所以物体具有加速度。

汽车在平直马路上行驶,其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供;当刹车时,牵引力突然消失,则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供。可以看出前后两种情况合外力方向相反,对应车的加速度方向也相反。

(4)力和运动关系小结:

物体所受的合外力决定物体产生的加速度:

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动

以上小结教师要带着学生进行,同时可以让学生考虑是否还有其它情况,应满足什么条件。

探究活动

题目:验证牛顿第二定律

组织:2-3人小组

方式:开放实验室,学生实验。

评价:锻炼学生的实验设计和操作能力。

牛顿第二定律 篇五

一、教学目标

1.物理知识方面的要求:

(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。

2.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。

3.渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的a、f、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生知道结论是如何得出的;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。

二、重点、难点分析

1.本节的重点内容是做好演示实验。让学生观察并读取数据,从而有说服力地归纳出a与f和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。因此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能达到掌握方法、提高素质的目标。

2.牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联;牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。

三、教具

小车、本板、滑轮、钩码、投影仪。

四、主要教学过程

(一)引入新课

由牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化,即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因,加速度与力有关。

由牛顿第一定律还可知:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关。

那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?我们通过实验来探求。

(二)教学过程设计

1.实验设计

(1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变),不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

用同样的力(使f不变)作用于不同物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。

就是说,在研究三个变量的关系时,要使其中一个量不变,即控制变量的方法。

(2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种,如利用打点计时器、分析纸带等,这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由运动学公式 可知在相同时间内位移与加速度成正比,我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系。

(2)实验装置

实验采用原必修本所述装置稍加改进。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外通过环a将两绳合并在一起可直接用手操作,以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力,但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。

3.实验过程

(1)加速度跟力的关系

使用两个相同的小车,满足m1=m2;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码,使f1=f2.将二小车拉至同一起点处,记下位置。放手后经一段时间使二小车同时停止,满足时间t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)

表1

改变f重复实验,

比较可得,在误差允许的范围内,a∝f.

(2)加速度跟质量的关系

将小车1上加0.2kg砝码,使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码,使f1=f2.将二小车拉至同一起点处放开经一段时间使其同时停止,读出各小车位移记入表2:(投影)

表2

4.定律导出

速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,即牛顿第二定律的基本关

(2)上式可写为等式f=kma,式中k为比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位,就可以使k=1,则公式更为简单。

在国际单位制中,力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1n,即1n=1kg·m/s2.

可见,如果都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为f=ma,这就是牛顿第二定律的数学公式。

(3)当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时f代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:

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。

数学公式是:

f合=ma.

5.定律的理解

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。还应注意到定律表述的最后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就是说,定律具有矢量性、瞬时性和独立性,所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:

(1)定律中各物理量的意义及关系

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)定律的物理意义

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。 牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。

6.巩固练习

(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)对一个静止的物体施加一个力,物体一定做加速运动,对吗?

答:略。理由同上。

(3)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。

(三)课堂小结(可引导学生总结)

1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。

2.定义力的单位“牛顿”使得k=1,得到牛顿第二定律的简单形式f=ma.使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。

3.牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。

五、说明

1.实验采用课文所述装置,简单直观,易得出结论。缺点是不够精确,操作亦须谨慎,否则会出现误差较大的情形。重复实验时,也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移,然后放手由同时到达终点验证,操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。

2.通过定律的探求过程,渗透物理学研究方法,是整个物理教学的重要内容和任务。本节内容即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、v、t三量关系,在电学中u、d、e的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律,更应知道定律是如何得出的。

3.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。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的内涵和外延,避免重公式、转文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律,使其形式完善、便于记忆,但它不能替代文字表述,更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式。

(陈则茂)

牛顿第二定律 篇六

一、教材分析

牛顿第二定律是动力学的核心规律,动力学又是经典力学的基础,也是进一步学习热学、电学等其它部分知识所必须掌握的内容。所以,牛顿第二定律是本章的中心内容,更是本章的教学重点。为了使学生对牛顿第二定律的认识自然、和谐,本节之前的“运动状态的改变”就是起到了承上启下的作用。承上,使学生对第一定律的认识得到强化;启下,即是通过实例的分析使学生定性地了解了牛顿第二定律的内容。本节教材是在前一节的基础上借助电脑通过实验分析,再进行归纳后总结出定量描述加速度、力和质量三者关系的牛顿第二定律。由实验归纳总结出物理规律是我们认识客观规律的重要方法。由于本实验涉及到三个变量:a、m、f,因此我们用控制变量的方法来进行研究:先确定物体的质量,研究加速度与力的关系;再确定力,研究加速度和质量的关系。在以后学习气体的状态变化规律,平行板电容器的电容,金属导体的电阻等内容中都用到了这一方法。控制变量法也是我们研究自然、社会问题的常用方法。通过教学,使学生学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法一列表法和图象法,了解图象法处理数据的优点:直观、减小误差(取平均值的概念),及图象的变换,从a-m图(曲线)变到a-1/m图(直线),在验证玻-马定律中也用了这种方法。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。

通过本节课的学习,要让学生记住牛顿第二定律的表达式;理解各物理量及公式的物理意义;了解以实验为基础,经过测量、论证、归纳总结出结论并用数学公式来表达物理规律的研究方法,使学生体会到物理规律的简单美。

本节课的重点是成功地进行了演示实验和用电脑对数据进行分析。这是本节课的核心,是本节课成败的关键。

二、教法和学法

本节课采用以电脑辅助演示实验为主的,知识教学与科学方法教育相结合的“同步调控”模式。

按系统论的整体性功能原理,整体功能要大于各要素功能之和。物理的知识、方法、能力、科学态度等都是教学的要素,如果把这些要素有机地联系起来,达到共同促进的作用,则物理教学的效果会更好,更有利于提高学生的素质。“同步调控”模式中,没有单纯地就方法讲方法,而是将知识的学习,方法的掌握,能力的培养,实事求是的科学态度的养成有机地结合起来,就是基于系统的整体性功能原理考虑的。

再则,按教学论中教为主导,学为主体的原则,教师的任务是制订目标,组织教学活动,控制教学活动的进程,并随机应变,排除障碍,并承认和尊重学生的主体地位。“同步调控”的模式既注意了教的作用,将教师置于“调控”地位。同时,更注意了学生的主体作用,有意识地设置教学活动的环境,让学生参与实验的设计,边演示、边提问,让学生边观察、边思考,再从实验数据总结出结论,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,如从a-m图象,猜想a与m成反比,然后画出a-1/m图,得出正确的结论。让学生在教学活动中学习知识,掌握科学方法,培养探索精神和创造力及实事求是的科学态度,以达到规定的教学目标和最佳效果。

三、教学程序

1.问题引入新课

光滑水平面上的物体受水平拉力作用而做加速运动,引导学生分析物体的质量,加速度,拉力三者之间的定性关系,鼓励学生进行猜测,它们成正比、成反比、不成比例等。然后指明本节课我们大家一起来探索得出三者之间的定量关系,从而导出课题——牛顿第二定律。这样导入的用意是提高学生学习的兴趣和参于探索的积极性。

2.设计实验方案

在引入课题后,启发学生思考:我们如何来研究f、m、a三者之间的关系?引导学生得出用实验法先确定m,研究a与f的关系;再确定f,研究a与m的关系,最后得出三者的定量关系。由于教材(必修第一册,人教版)中牛顿第二定律实验不足(夹子很难同时夹住两细线;由于线的弹力,小车要反冲后才能停下,实验误差大),我设计了用电脑辅助来探索a与f、m关系的实验,如附图。遮光片宽度l,通过光电门时间分别t1和t2,两只光电门间距为s。当滑块通过光电门时,光电门产生一个脉冲,通过计时器中的三极管放大后,从计算机lpt口输入,调用计算机定时中断来计算时间,然后利用公式

3.进行实验探索

请两位同学上台操作,其他同学边观察、边思考,教师控制电脑。先保持物体质量为200g不变,测出拉力分别为0.05n、0.10n0.15n和0.20n时的加速度,填入表中和a-f图上,显示投影在大屏幕上,引导学生得出a∝f的结论。然后再保持拉力为0.10n不变,测出物体的质量分别为200g、282g、332g和382g时的加速度,填入表中和a-m图上。在a-m图上可看到随m的增大a逐渐减小,但它们的关系不明确。引导学生大胆猜测a与m成反比,再画出 a-1/m图,得到结论a∝1/m。

4.分析归纳结论

引导学生分析实验结果,得出f=kma,在国际单位制中,定义1n=1kg·m/s2就可以得出牛顿第二定律f=ma。然于进行合理的外推,当物体受几个力作用而做加速运动时,f应为合力。由于力和加速度都是矢量,引导学生通过实例得到加速度的方向与合外力的方向一致。

5.应用巩固练习

通过三道典型的问☆www.chayi5.com☆答和计算题,巩固学生对牛顿第二定律中各物理量的意义和加速度方向与合外力方向一致的理解,为进一步用牛顿第二定律解决实际问题打下基础。

6.总结

告诉学生我们本节课学的牛顿第二定律是把力和运动联系起来的桥梁,是我们解决许多力学乃至整个物理问题的一个重要武器,是我们学习物理的一个重点,要求大家很好地理解、掌握、应用它。而这节课所用的电脑辅助的实验归纳法是人们研究自然、社会的一种常用方法,列表法和图象法是处理实验数据的常用方法,我们还学了用数学公式来表达物理规律的方法,希望大家熟悉并能运用这些方法。

牛顿第二定律 篇七

教学目标:    一、知识目标    1.理解加速度与力和质量的关系;    2.理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义;    3.知道得到牛顿第二定律的实验过程。    二、能力目标    培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。    三、德育目标    使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法    教学重点    1.牛顿第二定律的实验过程;    2.牛顿第二定律。    教学难点    牛顿第二定律的意义。教学方法实验法、讲授法、归纳法    教学用具两辆质量相同的小车,光滑的水平板(一端带有定滑轮);砝码(一盒),细绳、夹子课时安排2课时    教学过程    一、导入新课    1.提问:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生改变的原因是什么?    2.引入新课:    通过上节课的学习,我们已知道:物体运动状态改变时产生加速度,而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关,那么:加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题。    二、新课教学    (一)用投影片出示本节课的学习目标:    1.理解加速度与力的关系;    2.理解加速度与质量的关系    3.理解牛顿第二定律的内容。    (二)学习目标完成过程:    1、加速度和力的关系:    (1)用投影片出示本节课所用的实验装置,教师进行讲解:图中是两辆质量相同的小车,放在光滑的水平板上,小车的前端各系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里放有数量不等的砝码,使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。    (2)对本次实验中说明的两个问题    a:砝码跟小车相比质量较小,细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。    b:用一只夹子夹住两根细绳,以同时控控制两辆小车。    (3)实验的做法:    a:在两砝码盘中放不同数量的砝码,以使两小车所受的拉力不同。    b:打开夹子,让两辆小车同时从静止开始运动,一段时间后关上夹子,让它们同时停下来。    (4)需观察的现象,观察两辆车在相等的时间里,所发生的位移的大小。(实验现象:所受拉力大的那辆小车,位移大)    (5)分析推理:    a:由公式 得到在时间t一定时,位移s和加速度a成正比;    b:由实验现象得到:小车的位移与他们所受的拉力成正比。    c:推理得到结论:对质量相同的物体,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,即:        (6)巩固练习:    a.据 得到:要使物体在短时间内速度的改变很大,即加速度很大,就必须给物体提供        。    b.竞赛用的小汽车,要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上,他们为什么要装备功率很大的发动机?    2:加速度和质量的关系:    (1)实验装置同上;    (2)说明与前次实验的不同。    前一次实验中,我们是保持小车质量不变,而改变小车所受力的大小,来研究加速度和力之间的关系的。    本次实验是使两辆小车所受拉力相同,而在一辆小车上加放砝码的,以增大质量,研究加速度和质量之间关系的。    (3)实验现象:    在相同的时间里,质量小的那辆小车的位移大。    (4)分析推理,得到结论:    在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比,即a1/a2=m2/m1或a∝ 3:牛顿第二运动定律    (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∝ 或者f∝ma即:f=kma    a:如果每个物理量都采用国际单位,k=1;    b:力的单位(牛顿)的定义:使质量为1千克的物体产生1m/s2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    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。    4:例题分析(课本例题)    (1)学生阅读例题内容    (2)分析:    要求物体的加速度 质量m已知 必须先求f1和f2的合力,而合力的大小可以用作图法求解,也可以用计算法求解。    (3)用投影片展示解题过程:    如图所示,建立平面直角坐标系,把力f1和f2分别沿x轴和y轴的方向分解f1的两个分力为: f2的两个分力为: f1y和f2y大小相等,方向相反,相互抵消,f1x和f2x的方向相同,所以:  已知合力f合和质量m,据f合=ma,即可求得:    三:小结    1:本节课的研究方法——控制变量法    2:牛顿第二运动定律确定了a和f之间的大小关系,也确定的a和f的方向关系    3:求解合力时,可采用建立平面直角坐标系,将各个力沿x轴和y轴分解,最后求合力的方法。四、作业课本p53练习二五、板书设计:

牛顿第二定律说课稿 篇八

(一)教材分析

牛顿运动定律以力和运动的知识为基础,进一步研究了力和运动的关系。牛顿运动定律是经典力学的基础,从牛顿运动定律出发可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理规律。牛顿运动定律还是学习热学、电磁学的重要基础。因此,这一章内容在力学和整个物理学中占有很重要的地位,是中学物理教学的重点。牛顿第二定律是动力学的核心规律,是本章的重点和中心内容。

(二)教学内容、教材体系与教学目标

本章教材在牛顿第一定律之后,安排了一节“运动状态的改变”,起到了承上启下的作用。它既是对牛顿第一定律的深化,使学生进一步认识到力是产生加速度的原因,质量是惯性大小的量度,也是为学习牛顿第二定律做的铺垫,使学生认识到物体的加速度由力和质量两个因素决定,并且对它们的关系有了定性的认识。

本节教材利用控制变量的实验方法,分别研究了加速度跟力、加速度跟质量的关系,再把这两个关系综合起来,总结出牛顿第二定律。然后把牛顿第二定律从物体受一个力的特殊情况,推广到受多个力的一般情况,从物体受恒力的情况推广到物体受变力的情况,并且进一步强调了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

根据以上分析和大纲对本节内容的要求,结合学生的实际情况,确定的知识教学目标为:

1.知道牛顿第二定律内容及表达式,理解牛顿第二定律的含义,能应用牛顿第二定律分析和解决有关问题。

2.理解牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

3.知道力的单位“牛顿”的定义。

在本节课的教学中,还应渗透科学方法教育。让学生通过研究加速度跟力和质量的关系的实验,掌握控制变量法。在总结牛顿第二定律的过程中,让学生体会实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法,并在这一过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。

(三)教学方法

根据本节课的教学内容和学生的实际情况,采用的教学方法是:以演示实验为基础,以引导学生探索规律的活动为主线,在整个教学活动中贯穿教为主导,学为主体的教学思想。

本节课将教材的定性实验,改为利用气垫导轨所做的定量实验,并且利用图象分析实验数据,这样可以把加速度跟力的关系及加速度跟质量的关系,更直观地表示出来,使学生更信服从实验中得出的结论,有利于学生掌握好牛顿第二定律。本实验虽为演示实验(限于实验条件),但从实验的设计到实验条件的控制和实验数据的测量与分析,以及规律的概括和总结,都注意调动学生的积极性,引导学生主动参与,充分体现学生的主体地位。

(四)教学程序

1.引入新课

通过复习加速度跟力和质量的定性关系,使学生明确物体的加速度与物体所受的力和它的质量两个因素有关。进一步提出问题:加速度跟力和质量存在什么定量关系?由此引入课题。

这样引入新课简捷明快,直接切题。

2.新课教学

(1)设计实验

①设计实验装置。

引导学生根据实验目的,从实验对象(沿气垫导轨运动的滑块),实验源(提供拉力的重物),实验效果显示器(光电门及电脑计时器)三个方面设计实验装置。

②设计测量方法

在实验中需要测量滑块的质量、它所受的拉力及它的加速度。

滑块及配重片的质量用天平测量(课前测好)。

滑块所受拉力可看作等于所悬挂重物(小桶及砝码)的重力(悬挂的重物的质量远小于滑块的质量)。

滑块的加速度是测量的关键和难点,也是在教学中引导学生设计实验的重点。首先,使学生明确,我们不能直接测出加速度,而应测出相关的物理量求出加速度。在实验中,滑块运动的位移S和时间t容易测量,再由公式求出加速度。这就要求在实验中应测量滑块从静开始做匀加速运动的位移S和相应的时间t。

③设计研究方法

引导学生回顾初中学习欧姆定律时研究电流跟电压和电阻的关系时采用的方法,明确研究多个物理量间的关系时,需采用控制变量法。在本实验中,采用控制变量法,分别研究加速度跟力的关系和加速度跟质量的关系。

把向学生介绍实验装置和实验方法,改为在教师的引导下,由师生共同根据实验目的设计实验装置和实验方法,使学生变被动接受为主动设计,变旁观者为主人,学生对实验装置更清楚了,对实验方法更理解了,对实验过程更明确了。这种设计充分调动了学生的积极性,发挥了学生的主体作用,培养了学生的创新能力。

(2)实验探索

保持滑块质量不变,通过改变悬挂重物的重力来改变滑块所受的拉力,测出在不同拉力作用下滑块的加速度,利用多媒体投影演示建立a—F坐标系,根据测量的数据描点连线的作图方法,由图像得出:m一定时,a∝F。

保持拉力不变,改变滑块的质量,测出相应的加速度。利用多媒体投影建立a—m坐标系,根据测量数据描点连线,得到一条曲线,由该曲线引导学生提出猜想:加速度跟质量可能是反比关系。进一步启发学生,为验证猜想,需画出a—1/m图象,再让学生根据上述方法建立a—1/m坐标系,描点、连线,得出一条过原点的直线,从而证明了猜想a∝1/m是正确的,找到了加速度跟质量的'定量关系。

利用图象分析实验数据总结物理规律的方法,学生才刚刚接触,是本节课教学的难点之一。所以,教学中教师应通过多媒体投影,结合画a—F图象,给学生讲清如何建立坐标系、选标度、描点、连线,那么,学生根据这种方法,就可画出a—1/m图象,找出加速度跟质量的关系。

(3)概括规律

引导学生综合上述两个实验结论,总结出牛顿第二定律的内容及表达式,并通过讨论比例系数k的取值,定义力的单位“牛顿”。进一步结合实验说明加速度跟力的方向关系,强调牛顿第二定律的矢量性。

3.巩固提高

通过例题和练习,巩固牛顿第二定律,通过思考与讨论使学生认识到牛顿第二定律的瞬时性。

4.课堂小结

知识总结:回顾牛顿第二定律的内容,强调其矢量性和瞬时性。说明牛顿第二定律是动力学的核心,它确定了力和运动的关系,它能解释物体为什么做这种运动或那种运动,强调牛顿第二定律的重要性。

科学方法总结:总结控制变量法,根据实验目的的设计实验的方法,利用图象分析实验数据总结物理规律的方法。

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