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视频标签：牛顿第二定律
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视频课题：高中物理人教版必修1第四章4.3牛顿第二定律-江苏省优课
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高中物理人教版必修1第四章4.3牛顿第二定律-江苏省优课
教材分析
教材分析
高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。该标准不仅要使学生了解牛顿第二定律的内容,更重要的是让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,更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习能力的培养。
本课以必修1教材为依据,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。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。
定义力的单位“牛顿”使得k=l,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。
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、轻文字的现象。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。
2教学目标
教 学 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简单的计算。
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、培养学生的概括、分析推理能力。
情感、态度和价值观
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学情分析
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联系,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以通过定律的辨析和有针对性的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。
4重点难点
教学重点
牛顿第二定律
教学难点
对牛顿第二定律的理解及其应用
5教学过程
5.1第一学时
5.1.1教学活动
活动1【导入】新课引入
1:提出问题:如何测量地面上的物体质量?如果物体在太空呢?
播放视频(太空测质量) 观看录像
2:引导学生回忆:a与F、m的关系 学生回忆、结合数学知识推导
小组代表回答
活动2【讲授】牛顿第二定律的内容和数学表达式
问题1.请同学们回顾在第二节实验:探究加速度与力、质量的关系中,用哪 种科学方法进行研究?根据实验数据画出的图象是什么样的?得出什么结论?
问题2. 大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以总结出一般性的规律是什么?这称为什么定律?
问题3.如何将比例式写成等式?
问 题4.在国际单位制中,力的单位是牛顿是怎样规定这个单位的?这时等式中的比例系数是多少?等式可以怎么简化?
思考:从F=ma可知:无论一个多小的力F都可以使物体产生加速度a,可是蚂蚁用力却推不动放在水平地面上的一块砖,这跟牛顿第二定律有没有矛盾?为什么?
问 [题5.通过上面的思考我们知道表达式中的F指物体受到的什么力?牛顿第二定律可以怎么表达了?
学生回忆、结合数学知识推导
小组代表回答:1、结论:
① m 一定时,加速度与合外力成 正 比即:a ∝ F
② F一定时,加速度与质量成 反比 即:a∝1/m
2、学生表述牛顿第二定律内容。
3、F=kma.
a∝ 需要引入比例常数k 即a=k
上式再变形为F=kma.
4、选取合适的单位,上式可以简化
F=ma.即质量为
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 kg·m/s2
如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma
思考题学生回答:砖块还受到地面的摩擦力,F指物体受到的合力。
学生根据理解再次表述牛顿第二定律。
活动3【活动】规律运用、探究
1:同体性
教师出示探究问题1
质量分为mA的木箱A,里边放有光滑的小球B。木箱A放在光滑的水平地面上,在水平外力F作用作用下,则A、B的加速大小分别是多少?
2: 瞬时性、独立性
1、一质量m=1000kg的汽车在大小F=3000N的牵引力作用下由静止开始向东加速,汽车受到的地面的摩擦力f恒为1000N。
问题1:求加速过程中的加速度大小和方向。
问题2:某时刻起关闭发动机,求关闭发动机的加速度。
问题3:关闭发动机前的摩擦力是否也产生了加速度?牵引力F呢?
【合作探究】请你总结出牛顿第二定律的有哪些性质?并简单阐述。
例2、光滑水平桌面上有一个物体,质量是2㎏,受到互成120o角的两个力水平方向的力F1和F2的作用,两个力的大小都是10N,这个物体的加速度是多大?( 你能用几种方法解?)
活动4【练习】迁移运用
1.如图所示,对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间( )
A.物体立即获得速度 B.物体立即获得加速度
C.物体同时获得速度和加速度 D.由于物体没来得及运动,所以速度和加速度都是零
2.由牛顿第二定律 可知,无论多小的力都能使物体产生加速度,可是当用很小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为( )
A.牛顿第二定律不适用于静止的物体
B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛观察不到
C.推力小于桌 子所受到的静摩擦力,加速度为负值
D.桌子所受的合力为零,加速度为零
3.一个物体受到的力,产生 2m/s2的加速度,要使它产生6m/s2的加速度,需要施加多大的力?
4.甲、乙两辆实验小车,在相同的力的作用下,甲车产生的加速度是1.5m/s2,乙车产生的加速度是4.5m/s2,甲车的质量是乙车的几倍?
5、一质量m=2 Kg的木块,放在光滑水平地面上,受到三个大小均为100 N、互成120°的力的作用,则物体加速度的大小是多少?若把其中一个力反向,物体的加速度大小又是多少?
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