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視頻標簽：牛頓第二定律
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版必修1第四章4.3牛頓第二定律-江蘇省優課
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高中物理人教版必修1第四章4.3牛頓第二定律-江蘇省優課
教材分析
教材分析
高中物理新課程標準中要求學生對牛頓第二定律有一定的理解和掌握。該標準不僅要使學生了解牛頓第二定律的內容,更重要的是讓學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,以及如何利用該定律來解決實際問題,更不能忽略要在教學過程中時刻注意對學生學習能力的培養。
本課以必修1教材為依據,通過定律的探求過程,滲透物理學研究方法,是整個物理教學的重要內容和任務。這是人類認識世界的常用方法。所以本節課不只是讓學生掌握牛頓第二定律,更應知道定律是如何得出的。
定義力的單位“牛頓”使得k=l,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。使用簡捷的數學語言表達物理規律是物理學的特征之一,但應知道它所對應的文字內容和意義。
牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯系,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。應使學生明確對于牛頓第二定律應深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的內涵和外延,避免重公式、輕文字的現象。數學語言可以簡明地表達物理規律,使其形式完善、便于記憶,但它不能替代文字表述,更不能涵蓋與它關聯的運動和力的復雜多變的情況,否則就會將活的規律變為死的公式。
2教學目標
教 學 目 標
知識與技能
1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式;
2、理解公式中各物理量的意義及相互關系。
3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。
4、會用牛頓第二定律的公式進行簡單的計算。
過程與方法
1、以實驗為基礎,歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系,進而總結出牛頓第二定律。
2、培養學生的概括、分析推理能力。
情感、態度和價值觀
1、滲透物理學研究方法的教育。
2、認識到由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法。
3學情分析
牛頓第二定律的數學表達式簡單完美,記住并不難。但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互聯系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,對學生來說是較困難的。這一難點在本課中可以通過定律的辨析和有針對性的練習加以深化和突破,另外,還有待在后續課程的學習和應用過程中去體會和理解。
4重點難點
教學重點
牛頓第二定律
教學難點
對牛頓第二定律的理解及其應用
5教學過程
5.1第一學時
5.1.1教學活動
活動1【導入】新課引入
1:提出問題:如何測量地面上的物體質量?如果物體在太空呢?
播放視頻(太空測質量) 觀看錄像
2:引導學生回憶:a與F、m的關系 學生回憶、結合數學知識推導
小組代表回答
活動2【講授】牛頓第二定律的內容和數學表達式
問題1.請同學們回顧在第二節實驗:探究加速度與力、質量的關系中,用哪 種科學方法進行研究?根據實驗數據畫出的圖象是什么樣的?得出什么結論?
問題2. 大量實驗和觀察到的事實都能得出同樣的結論,由此可以總結出一般性的規律是什么?這稱為什么定律?
問題3.如何將比例式寫成等式?
問 題4.在國際單位制中,力的單位是牛頓是怎樣規定這個單位的?這時等式中的比例系數是多少?等式可以怎么簡化?
思考:從F=ma可知:無論一個多小的力F都可以使物體產生加速度a,可是螞蟻用力卻推不動放在水平地面上的一塊磚,這跟牛頓第二定律有沒有矛盾?為什么?
問 [題5.通過上面的思考我們知道表達式中的F指物體受到的什么力?牛頓第二定律可以怎么表達了?
學生回憶、結合數學知識推導
小組代表回答:1、結論:
① m 一定時,加速度與合外力成 正 比即:a ∝ F
② F一定時,加速度與質量成 反比 即:a∝1/m
2、學生表述牛頓第二定律內容。
3、F=kma.
a∝ 需要引入比例常數k 即a=k
上式再變形為F=kma.
4、選取合適的單位,上式可以簡化
F=ma.即質量為
1 kg的物體,獲得1 m/s2的加速度時,受到的合外力為1 N,即1 N=1 kg·m/s2
如果各量都采用國際單位,則k=1,F=ma
思考題學生回答:磚塊還受到地面的摩擦力,F指物體受到的合力。
學生根據理解再次表述牛頓第二定律。
活動3【活動】規律運用、探究
1:同體性
教師出示探究問題1
質量分為mA的木箱A,里邊放有光滑的小球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,則A、B的加速大小分別是多少?
2: 瞬時性、獨立性
1、一質量m=1000kg的汽車在大小F=3000N的牽引力作用下由靜止開始向東加速,汽車受到的地面的摩擦力f恒為1000N。
問題1:求加速過程中的加速度大小和方向。
問題2:某時刻起關閉發動機,求關閉發動機的加速度。
問題3:關閉發動機前的摩擦力是否也產生了加速度?牽引力F呢?
【合作探究】請你總結出牛頓第二定律的有哪些性質?并簡單闡述。
例2、光滑水平桌面上有一個物體,質量是2㎏,受到互成120o角的兩個力水平方向的力F1和F2的作用,兩個力的大小都是10N,這個物體的加速度是多大?( 你能用幾種方法解?)
活動4【練習】遷移運用
1.如圖所示,對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力,當力剛開始作用的瞬間( )
A.物體立即獲得速度 B.物體立即獲得加速度
C.物體同時獲得速度和加速度 D.由于物體沒來得及運動,所以速度和加速度都是零
2.由牛頓第二定律 可知,無論多小的力都能使物體產生加速度,可是當用很小的力去推很重的桌子時,卻推不動,這是因為( )
A.牛頓第二定律不適用于靜止的物體
B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛觀察不到
C.推力小于桌 子所受到的靜摩擦力,加速度為負值
D.桌子所受的合力為零,加速度為零
3.一個物體受到的力,產生 2m/s2的加速度,要使它產生6m/s2的加速度,需要施加多大的力?
4.甲、乙兩輛實驗小車,在相同的力的作用下,甲車產生的加速度是1.5m/s2,乙車產生的加速度是4.5m/s2,甲車的質量是乙車的幾倍?
5、一質量m=2 Kg的木塊,放在光滑水平地面上,受到三個大小均為100 N、互成120°的力的作用,則物體加速度的大小是多少?若把其中一個力反向,物體的加速度大小又是多少?
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