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必修一4.3牛顿第二定律(学案)

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助教师更好的完成实现教学目标。那么,你知道教案要怎么写呢?下面的内容是小编为大家整理的必修一4.3牛顿第二定律(学案),希望能对您有所帮助,请收藏。

必修一4.3牛顿第二定律(学案)
课前预习学案
一、预习目标
理解牛顿第二定律一般表达的含义,知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致
二、预习内容
实验:探究加速度与力、质量的关系
(1)当保持物体质量不变时,。用数学式子表示就是:aF。
(2)当保持物体受力不变时,。用数学式子表示就是:a1/m。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1.掌握牛顿第二定律的内容和公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系。
2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
学习重难点:掌握牛顿第二定律的内容和公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系。能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
二、学习过程
自主探究:
学生自主阅读课本74页的内容,并回答下列问题:
1.牛顿第二定律的内容是怎样表述的?
2.它的比例式如何表示?
3.式中各物理量的单位是什么,其中力的单位“牛顿”是怎样定义的?
4.当物体受到几个力的作用时,式中的F指什么?此时比例式如何表示?
学生归纳总结:
1.内容:物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟方向相同。
2.比例式:或者,也可以写成等式:。
3.力的单位:式中k是比例系数,取k=1,当物体的质量是m=1kg,在某力的作用下它获得的加速度是a=1m/s2时,F=ma=1kg×1m/s2=1kgm/s2,后人为了纪念,把kgm/s2称为“牛顿”,用符号“N”表示,即1N=1kgm/s2。
注:当式中各物理量都用国际单位制中的单位时,那么就有:F=。
4.当物体受到几个力的作用时,式中的F指。表达式:F合=
随堂训练:
关于a和F合的关系,以下说法正确的是:()
A.物体所受合外力越大,加速度就越大B.一旦物体受到合外力的作用,物体就具有了加速度和速度
C.合力消失,物体还将继续加速一段D.物体的加速度方向一定与所受合力方向相同
理解要点:
(1)因果关系:有合力就有加速度,即力是产生加速度的原因。
(2)瞬时性:当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,同时产生、同时变化、同时消失。
(3)矢量性:F=ma是一个矢量式,物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
【典型例题】
【例一】一辆质量为1000kg的小汽车以72km/s的速度行驶,关闭发动机,经过20s匀减速停下来,则需要的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大?(假定行驶过程中汽车受到的阻力不变)
解析:以运动方向为x轴正方向,建立如图坐标系
(1)汽车减速时的情况,设阻力大小为f
力:F合=-f

注意:正方向的选取和用国际单位制统一单位
(3)根据牛顿第二定律和运动学规律列方程并求解。
【例二】质量为2kg的物体放在水平地面上,与水平地面的动摩擦因数为0.2,现对物体作用一向右与水平方向成37°,大小为10N的拉力F,使之向右做匀加速运动,求物体运动的加速度?
解析:以运动方向为x轴正方向,建立如图坐标系
把力F分别沿x轴和y轴方向进行分解,它们的分力为:
Fx=Fcos37°=8NFy=Fsin37°=6N
x方向:F合=Fx-f=Fx-μFN
y方向:Fy+FN-G=0则:F合=5.2N
由牛顿第二定律F合=ma,得:
a=F合/m=2.6m/s2
即:加速度的大小为2.6m/s2,方向与F方向相同。

三、反思总结
这节课我们学习了:内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟质量成反比。
加速度的方向跟作用力方向相同。
牛顿运动定律数学表达式:F合=ma
意义:(1)因果关系(2)瞬时性(3)矢量性
应用:(1)已知运动求力(2)已知力求运动
四、当堂检测
1.关于a和F合的关系,以下说法正确的是:()
A.只有物体受到力的作用,物体才具有加速度B.物体所受力越大,加速度越大,速度也越大
C.力随时间改变,加速度也随时间改变D.力和运动方向相反,物体一定做减速运动
E.当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小

2.一辆质量为1000kg的小汽车以10m/s的速度行驶,刹车滑行10m后停下来,则需要的阻力是多大?

3.一物体从空中静止下落,在5s内下落75m,m=1kg,则:
(1)物体的加速度是多少?(2)所受阻力是多大?M.jAb88.COM

课后练习与提高
1.A、B、C三球大小相同,A为实心木球,B为实心铁球,C是质量与A一样的空心铁球,三球同时从同一高度由静止落下,若受到的阻力相同,则()
A.B球下落的加速度最大B.C球下落的加速度最大
C.A球下落的加速度最大D.B球落地时间最短,A、C球同落地
2.如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用,而且F1>F2,则1施于2的作用力的大小为()
A.F1B.F2
C.(F1+F2)/2D.(F1-F2)/2
3.如图所示,A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA、mB的物体得出的两个加速度a与力F的
关系图线,由图线分析可知()
A.两地的重力加速度gA>gB
B.mA<mB
C.两地的重力加速度gA<gB
D.mA>mB[
4.如图所示,质量为60kg的运动员的两脚各用750N的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑,若他从离地12m高处无初速匀加速下滑2s可落地,则此过程中他的两脚蹬墙的水平力均应等于(g=10m/s2)
A.150NB.300N
C.450ND.600N

5.如图所示,一倾角为θ的斜面上放着一小车,小车上吊着小球m,小车在斜面上下滑时,小球与车相对静止共同运动,当悬线处于下列状态时,分别求出小车下滑的加速度及悬线的拉力。
(1)悬线沿竖直方向。
(2)悬线与斜面方向垂直。
(3)悬线沿水平方向。

参考答案
当堂检测答案:1.ACD
2.解析:以运动方向为x轴正方向,画出受力分析图,求合力
F合=f
已知:m=1000kg,v0=10m/s,v=0,x=10m
a=(v2-v02)/2x=-5m/s2
由牛顿第二定律F合=ma,得:
f=ma=1000×(-5)N=-5000N
即:阻力的大小为5000N,“-”表示方向与运动方向相反
3.解析:以运动方向为x轴正方向,画出受力分析图,求合力
(1)已知:t=5s,v0=0,x=75m
由x=v0t+at2/2,得
a=6m/s2
(2)F合=mg-f
由牛顿第二定律F合=ma,得:
mg+f=ma
f=ma-mg=-4N
即:阻力的大小为4N,方向与运动方向相反

相关知识

牛顿第二定律


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.


《牛顿第二定律》导学案


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《牛顿第二定律》导学案

【学习目标】1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

3、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算

【学习重点】1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式

2、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算

【学习难点】会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算

【自主学习】

一、牛顿第二定律的得出(阅读教材p74页独立完成下列填空)

1、一定时,加速度与合外力成比;即:
2、一定时,加速度与质量成比;即:
3、综合以上两个因素,加速度与力和质量的关系表达为;

注意:实际物体所受的力往往不止一个,这时式中F指的是物体所受的合力

4、如果k=1,这样牛顿第二定律可以表达为。

5、力的国际单位是,他是怎样规定的:。

二、牛顿第二定律深入认识

问题1、牛顿第二定律中指出加速度与力成正比,能否说成力与加速度成正比,为什么?

问题2、从牛顿第二定律的内容分析,F、m、a是对于几个物体而言的?

问题3、一质量为m的物体静止在光滑水平面上,试讨论回答以下问题?

(1)某一时刻静止物体受水平向右的恒力F,此时物体的加速度大小为多少?方向怎样?此时速度大小为多少?

(2)进过一段时间,物体速度为v此时撤去力F,对物体施加一方向向左的恒力3F,此时物体的加速度大小多少?方向怎样?此时速度大小方向又是怎样?

(3)第(2)问中如果不撤去F,对物体再施加一个方向向左的恒力3F,此时物体的加速度大小多少?方向怎样?

教师提问:还可以用什么方法求加速度

三、【合作探究】

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?

2、质量不同的物体,所受的重力不一样,它们自由下落时加速度却是一样的。你怎样解释?

3、(小组讨论)总结牛顿第二定律应用时的一般步骤:

四、【课堂练习】

1、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是:()

A、在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的

C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的

D、在国际单位制中,k的数值一定等于1

2、关于速度、加速度、合外力的关系下列说法正确的是()
A.物体的速度越大则加速度越大,所受合外力也越大

B.物体的速度为零则加速度为零,所受合外力也为零
C.物体的速度为零而加速度可能很大,所受合外力也

可能很大;

D.物体的速度很大而加速度可能为零,所受合外力也

可能为零。

3、F合和a的瞬时对应和因果对应关系正确的是()

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

五、【作业布置】

课本P78页课后《问题与练习》第2、3题。

牛顿第二定律导学案


一、4.3《牛顿第二定律》学案新人教版必修1
二、学习目标

掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
理解公式中各物理量的意义及相互关系
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、课前预习
1、牛顿第二定律内容:。
公式:
2、牛顿第二定律反映了加速度与力的关系
A、因果关系:公式F=ma表明,只要物体所受合力不为零,物体就产生加速度,即力是产生加速度的。
B、矢量关系:加速度与合力的方向。
C、瞬时对应关系:表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。
D、独立对应关系:当物体受到几个力的作用时,各力将独立产生与其对应的加速度。但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度的结果。
E、同体关系:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的,所以解题时一定把研究对象确定好,把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。
3、力的国际单位是,根据定义的。当物体的质量为,在某力的作用下获得的加速度为,由牛顿第二定律可得,
,我们就把它定义为1牛顿。
4、F(可以或不可以)突变,a突变,v突变。
5、牛顿第二只定律只适用于惯性参考系,惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系;牛顿第二定律只适用于宏观低速运动的物体。
6、是定义式、度量式;是决定式。两个加速度公式,一个是纯粹从运动学(现象)角度来研究运动;一个从本质内因进行研究。
7、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗?
三、经典例题
例1、一物体质量为1kg的物体静置在光滑水平面上,0时刻开始,用一水平向右的大小为2N的力F1拉物体,则
物体产生的加速度是多大?2S后物体的速度是多少?
若在3秒末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2,则物体的加速度是多少?4秒末物体的速度是多少?
3S内物体的加速度2m/s2是由力F1产生的,3S后物体的加速度为0,那是说3S后F1不再产生加速度了?

例2:光滑水面上,一物体质量为1kg,初速度为0,从0时刻开始受到一水平向右的接力F,F随时间变化图如下,要求作出速度时间图象。

例3、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗?

例4、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?

例5、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。

例6、一个物体,质量是2kg,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?

四、巩固练习
1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:
A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;
B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;
C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;
D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是:
A、在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中,k的数值一定等于1
3、关于运动和力,正确的说法是
A、物体速度为零时,合外力一定为零
B、物体作曲线运动,合外力一定是变力
C、物体作直线运动,合外力一定是恒力
D、物体作匀速运动,合外力一定为零
4、静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是()
A.物体同时获得速度和加速度
B.物体立即获得加速度,但速度仍为零
C.物体立即获得速度,但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度都仍为零
5、地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案
1、【答案】CD
【解析】讲一个量与某个量成正比或与某个量成反比潜在意思是这个量由其它几个量决定。A中F是由外界因素决定,与ma无关;B中m是指物体所含物质的多少,由物体本身决定,与Fa无关。再比如初中学过,若讲电阻与电压成正比,与电流成反比,则是错误的。因为电阻由本身决定,与电压、电流无关。
2、【答案】CD
3、【答案】D
【解析】物体的速度与加速度没有必然联系,当然与合外力也没有必然联系。A错,如竖直上抛物体,物体在最高点时,速度为0,但加速度不为0;物体作曲线运动,说明物体所受的合外力一定不为0,但合外力不一定是变力,可以是恒力。如将物体水平抛出,物体在运动过程中若忽略空气阻力,则只受重力,加速度大小恒为g。B错;物体做直线运动只表示合外力与速度在同一直线上,无法得知合外力大小是否变化,C错。
4、【答案】B
5、【答案】
【解析】因为匀速,受力分析分解后有:
水平方向:
竖直方向:
可求得:
(2)受力分析分解如图:
竖直方向:因为竖直方向静止,所以竖直方向合力为0有:
水平方向:
=0.5m/s2

《牛顿第二定律》教案


《牛顿第二定律》教案

【教学目标】:1.理解牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围.2.学会分析两类动力学问题.
【教学重点】:理解牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围
【教学难点】:.学会分析两类动力学问题.
【教学方法】:讲练结合
一、牛顿第二定律
[基础导引]
由牛顿第二定律可知,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箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?
[知识梳理]
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成________、跟它的质量成________,加速度的方向跟____________相同.
2.表达式:________.
3.适用范围
(1)牛顿第二定律只适用于________参考系(相对地面静止或____________运动的参考系).
(2)牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.
二、两类动力学问题
[基础导引]
以15m/s的速度行驶的无轨电车,在关闭电动机后,经过10s停了下来.电车的质量是4.0×103kg,求电车所受的阻力.
[知识梳理]
1.动力学的两类基本问题
(1)由受力情况判断物体的____________
(2)由运动情况判断物体的____________.
2.解决两类基本问题的方法:以__________为桥梁,由运动学公式和____________________列方程求解.
:解决两类动力学问题的关键是什么?
三、力学单位制
[基础导引]
如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功W=Fl.我们还学过,功的单位是焦耳(J).请由此导出焦耳与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系.
[知识梳理]
1.单位制由基本单位和导出单位共同组成.
2.力学单位制中的基本单位有________、________、时间(s).
3.导出单位有________、________、________等.
探究一牛顿第二定律的理解
例1牛顿第二定律导学案如图所示,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,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何?
牛顿第二定律导学案总结
利用牛顿第二定律分析物体运动过程时应注意以下两点:
(1)a是联系力和运动的桥梁,根据受力条件,确定加速度,以加速度
确定物体速度和位移的变化.(2)

文章来源:http://m.jab88.com/j/9040.html

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