一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?下面是小编精心为您整理的“高一物理《牛顿第二定律》教学设计”,希望能对您有所帮助,请收藏。
高一物理《牛顿第二定律》教学设计教学
目标
一、知识与技能目标:
1.理解加速度与力、质量的关系,知道得出这些关系的实验过程。
2.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。
3.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的确切含义。会用牛顿第二定律的公式进行计算。
二、过程与方法目标:
1.初步认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,探究其规律。
2.初步养成一定的信息收集和处理能力,分析、解决问题能力。
三、情感态度与价值观目标:
了解人类探究自然规律的过程和方法,初步形成认真、严谨的科学态度。
教学重点
牛顿第二定律内容、公式。
教学难点
决定物体加速度大小因素的实验。
教学方法
讲授、探究实验法。
教具
两个一端有定滑轮的木板(玻璃表面),三辆小车,若干砝码,细绳,天平等。
教
教师活动
学生活动
引入新课
提问1:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态改变的原因是什么?
提问2:初速度是零的匀加速直线运动的位移公式是什么?怎样利用它来求加速度?
思考:物体运动状态改变的难易程度与哪些因素有关?
举例启发学生思考:
大人、孩子分别去推同一辆车,产生的效果一样吗?为什么?
大人推一辆装满货物的重车和一辆空车,产生的效果一样吗?为什么?
导入新课
学生回答
学生思考(猜想并回答)
进行新课
第三节牛顿第二定律(板书)
出示学习目标。
介绍实验装置及原理
一、探究质量一定的情况下,加速度和力的关系(板书)
m/g
F/N
S/cm
第一次
第二次
第三次
小车1
小车2
s1=(1/2)a1t2
=a1/a2=s1/s2=2/1
s2=(1/2)a2t2=a1/a2=F1/F2a∝F
F1/F2=2/1
m/g
F/N
S/cm
第一次
第二次
第三次
小车1
小车2
二、探究力一定的情况下,加速度和质量的关系(板书)。
S1=(1/2)a1t2
=a1/a2=2/1
S2=(1/2)a2t2=a1/a2=m2/m1a∝1/m
m1/m2=1/2
总结上面的结果,我们对加速度和力、质量的关系得到下面的结论。
三、牛顿第二定律:
1、内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。(板书)
牛顿第二定律也可以用公式表示:
a∝F/m或F∝ma
F=kma(板书)
巧妙地定义力的单位,有1N=k×1kg×1m/s2
学生观察
学生参与、观察、思考。
引导学生总结
学生参与、观察、思考。
引导学生总结
学生叙述
就可以使k=1。
2、公式:F=ma(板书)
关于F=ma的说明:
矢量性:加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。(板书)
瞬时性:
物体受到几个力作用时,用F合表示合力,牛顿第二定律进一步表述为:
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,加速度的方向与合力的方向相同。(板书)
F合=ma(板书)
例题:一个物体,质量是2kg,受到互成120角的两个力的作用,这两个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度是多大?(板书)
分析:应先求出合力F,合力的大小可以用作图法求出,也可以用计算求出。然后用牛顿第二定律求出加速度。
解:略。
课堂小结:
巩固练习:
1、光滑水平桌面上有质量为0.5kg的A物体和质量为0.8kg的B物体,A受到1.2N的水平拉力,B受到2N的水平拉力,它们的加速度之比是多少?
2、将一个物体竖直上抛,它所受到的重力是10N,运动中所受空气的阻力恒为2N,则上升、下降过程中,加速度大小之比是()
A、1:1;B、3:2;C、2:3;D、4:1。
3、一个质量为2kg的物体,受到F1=6N、F2=5N、F3=4N的三个力作用,处于静止状态,若将F1撤除,物体的加速度为,其方向为。
课堂作业:
练习二⑵、⑶、⑹题。
板书设计:
牛顿第二定律:
一、探究质量一定的情况下,加速度和力的关系。
二、探究力一定的情况下,加速度和质量的关系。
三、牛顿第二定律:
1、内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
2、公式:F=ma
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,加速度的方向与合力的方向相同。
F合=ma
例题:
学生叙述
学生思考、回答
学生思考、回答。
5、用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤
略
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:
由牛顿第二定律有:
(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
2、力学单位制
在力学中,我们选定长度、质量和时间三个物理量的单位,作为基本单位,力学中的导出单位,如:速度单位,加速度单位,力的单位,密度单位等。
3、国际单位制的物理意义。
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助授课经验少的教师教学。那么如何写好我们的教案呢?下面是小编为大家整理的“高一物理教案:《牛顿第二定律》教学设计”,相信能对大家有所帮助。
高一物理教案:《牛顿第二定律》教学设计
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.
作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。高中教案的内容要写些什么更好呢?以下是小编为大家精心整理的“牛顿第二定律”,仅供您在工作和学习中参考。
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.
文章来源:http://m.jab88.com/j/71929.html
更多