4.3 牛顿第二定律 教案
一、 教材分析
教册将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成了两节内容,目的在于突出牛顿第二定律在力学的重要地位。牛顿第二定律是连接力与运动之间桥梁,学好这一节十分重要。
本节内容是在上一节实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得到了牛顿第二定律的数学表达式。
二、 教学目标
(一)知识与技能
1.能表述牛顿第二定律的内容;
2.知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致;
3.会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。
(二)过程与方法
1. 通过对牛顿第二定律的学习掌握解题的方法;
2. 培养学生的创造性思维以及分析、概括能力。
(三)情感、态度与价值观
1.使学生形成愿意与他人合作学习的意识。有见解能与他人交流。
2.培养学生实事求是的科学态度,踏踏实实的学习态度。
三、 教学重点、难点
重点:1、理解牛顿第二定律的内容;
2、理解牛顿第二定律的表达式及意义;
3、掌握牛顿第二定律的应用。
难点:牛顿第二定律的理解及应用
四、 学情分析
学生已初步学习了物体的运动规律,了解物体间的相互作用,知道了加速度与力、质量的关系。学生现在需要了解的是加速度与力、质量之间具体的数量关系,以及它们关系的具体应用。学生基础较差,知识的接受较慢是完成教学内容的一大难题。
五、 教学方法
启发、引导、讲解、总结
六、 课时安排: 1课时
七、 教学过程
复习引入
通过上一节课的学习,我们知道
(1)当保持物体质量不变时,物体的加速度与它所受力成正比。用数学式子表示就是:a∝F
(2)当保持物体受力不变时,物体的加速度跟质量成反比。用数学式子表示就是:a∝1/m 新课讲解
通过大量的实验和观察到的事实,牛顿总结出一般性的规律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 下面请大家自主阅读课本74页的内容,并回答下列问题(导学案):
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?此时又如何表示?
学生自行阅读并回答问题
教师归纳总结:
1.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。
2.比例式:a∝F/m或者F∝ma ,写成等式: F=kma,式中k是比例系数;
为了使用方便,k取1,此时等式为:F=ma。
3.力的单位:当时还没有力的单位,能使质量为1kg的物体产生1m/s的加速度的力定义为“1个单位的力”,为纪念牛顿,把这个单位称为“牛顿”,用符号N表示,即1N=1kg·m/s。
4. 当物体受到几个力的作用时,式中的F指物体所受的合力。表达式:F合= ma
我们对这个公式作一些理解
5、(1)因果性:力是产生加速度的原因;
(2)瞬时性(同时性):物体所受合外力发生变化时,它的加速度随即发生变化,同时产生,同时变化,同时消失。
(3)矢量性:它是一个矢量式。物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
6、从公式上来看,F合是力学物理量,a是运动学物理量,这个式子联系了力学和运动学,我们说牛顿第二定律是力和运动的桥梁,那么它的应用也就可以分为两类:
(1)由运动求力。
(2)由力求运动。
下面我们来具体学习它的应用
例一、 一个放在光滑水平面上的物体,质量是2kg,受到水平向左的拉力F,F=10N,求这个物
体在拉力的作用下产生的加速度是多少?
解:由F合=ma F=ma
得 a=F/m=10N/2kg=5m/s
222
答:产生的加速度为5m/s。
如果我们不知道拉力的大小,只知道物体在拉力作用下的运动情况。
现在来看,我们将题目稍加改变为:
例二、 一个放在光滑水平面上的物体,质量是2kg,受到水平向左的拉力F,从静止开始做匀
加速直线运动,5s后速度为10m/s,求这个拉力的大小?
解:由a=△V/t=(10-0)/5m/s=2 m/s
由F=ma
得F拉=ma=2*2N=4N
通过上面的两个例题我们得到解题时的一般方法
7、利用牛顿第二定律解题的一般方法
(1)明确研究对象
(2)进行受力分析和运动分析,画出示意图
(3)求出合力
(4)由牛顿第二定律和运动学规律列方程并求解。
课堂小结
这一次课我们学习了牛顿第二定律,了解了:
1、 牛顿第二定律的内容:
2、 牛顿第二定律的表达式:F=ma
3、 式中各物理量的单位以及力的单位的定义:1N=1kg.m/s2
4、 理解牛顿第二定律的性质:
(1)因果性:力是产生加速度的原因;
(2)瞬时性(同时性):物体所受合外力发生变化时,它的加速度随即发生变化,同时产生,同时变化,同时消失。
(3)矢量性:它是一个矢量式。物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
5、 牛顿第二定律的应用:
(1) 由运动求力
(2) 由力求运动
6、 利用牛顿第二定律的解题方法
(1) 明确研究对象
(2) 进行受力分析和运动分析,画出示意图 222
(3) 求出合力
(4) 由牛顿第二定律和运动学规律列出方程并求解
课堂练习
1、 一质量为5kg的物体置于水平面上,受到10N的水平推力,此时物体在推力作用下产
生的加速度为多少?
2、 一质量为5kg的物体置于光滑水平面上,受到水平推力作用使物体由静止开始做匀加速
直线运动,经过5s物体的速度为5m/s,求这个物体受到的水平推力的大小为多少?
七、板书设计
4.3、牛顿第二定律
一、内容:
二、比例式:F=ma F合=ma
三、单位:F(N)、m(kg)、a(m/s)、1N=1kg.m/s2
四、性质:(1)因果性:力是产生加速度的原因;
(2)瞬时性(同时性):物体所受合外力发生变化时,它的加速度随即发生变化,同
时产生,同时变化,同时消失。
(3)矢量性:它是一个矢量式。物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
五、应用(1)由运动求力
(2)由力求运动
六、利用牛顿第二定律解题的方法
(1)明确研究对象
(2)进行受力分析和运动分析,画出示意图
(3)求出合力
(4)由牛顿第二定律和运动学规律列出方程并求解 2
4.3 牛顿第二定律 教案
一、 教材分析
教册将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成了两节内容,目的在于突出牛顿第二定律在力学的重要地位。牛顿第二定律是连接力与运动之间桥梁,学好这一节十分重要。
本节内容是在上一节实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得到了牛顿第二定律的数学表达式。
二、 教学目标
(一)知识与技能
1.能表述牛顿第二定律的内容;
2.知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致;
3.会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。
(二)过程与方法
1. 通过对牛顿第二定律的学习掌握解题的方法;
2. 培养学生的创造性思维以及分析、概括能力。
(三)情感、态度与价值观
1.使学生形成愿意与他人合作学习的意识。有见解能与他人交流。
2.培养学生实事求是的科学态度,踏踏实实的学习态度。
三、 教学重点、难点
重点:1、理解牛顿第二定律的内容;
2、理解牛顿第二定律的表达式及意义;
3、掌握牛顿第二定律的应用。
难点:牛顿第二定律的理解及应用
四、 学情分析
学生已初步学习了物体的运动规律,了解物体间的相互作用,知道了加速度与力、质量的关系。学生现在需要了解的是加速度与力、质量之间具体的数量关系,以及它们关系的具体应用。学生基础较差,知识的接受较慢是完成教学内容的一大难题。
五、 教学方法
启发、引导、讲解、总结
六、 课时安排: 1课时
七、 教学过程
复习引入
通过上一节课的学习,我们知道
(1)当保持物体质量不变时,物体的加速度与它所受力成正比。用数学式子表示就是:a∝F
(2)当保持物体受力不变时,物体的加速度跟质量成反比。用数学式子表示就是:a∝1/m 新课讲解
通过大量的实验和观察到的事实,牛顿总结出一般性的规律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律。 下面请大家自主阅读课本74页的内容,并回答下列问题(导学案):
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?此时又如何表示?
学生自行阅读并回答问题
教师归纳总结:
1.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。
2.比例式:a∝F/m或者F∝ma ,写成等式: F=kma,式中k是比例系数;
为了使用方便,k取1,此时等式为:F=ma。
3.力的单位:当时还没有力的单位,能使质量为1kg的物体产生1m/s的加速度的力定义为“1个单位的力”,为纪念牛顿,把这个单位称为“牛顿”,用符号N表示,即1N=1kg·m/s。
4. 当物体受到几个力的作用时,式中的F指物体所受的合力。表达式:F合= ma
我们对这个公式作一些理解
5、(1)因果性:力是产生加速度的原因;
(2)瞬时性(同时性):物体所受合外力发生变化时,它的加速度随即发生变化,同时产生,同时变化,同时消失。
(3)矢量性:它是一个矢量式。物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
6、从公式上来看,F合是力学物理量,a是运动学物理量,这个式子联系了力学和运动学,我们说牛顿第二定律是力和运动的桥梁,那么它的应用也就可以分为两类:
(1)由运动求力。
(2)由力求运动。
下面我们来具体学习它的应用
例一、 一个放在光滑水平面上的物体,质量是2kg,受到水平向左的拉力F,F=10N,求这个物
体在拉力的作用下产生的加速度是多少?
解:由F合=ma F=ma
得 a=F/m=10N/2kg=5m/s
222
答:产生的加速度为5m/s。
如果我们不知道拉力的大小,只知道物体在拉力作用下的运动情况。
现在来看,我们将题目稍加改变为:
例二、 一个放在光滑水平面上的物体,质量是2kg,受到水平向左的拉力F,从静止开始做匀
加速直线运动,5s后速度为10m/s,求这个拉力的大小?
解:由a=△V/t=(10-0)/5m/s=2 m/s
由F=ma
得F拉=ma=2*2N=4N
通过上面的两个例题我们得到解题时的一般方法
7、利用牛顿第二定律解题的一般方法
(1)明确研究对象
(2)进行受力分析和运动分析,画出示意图
(3)求出合力
(4)由牛顿第二定律和运动学规律列方程并求解。
课堂小结
这一次课我们学习了牛顿第二定律,了解了:
1、 牛顿第二定律的内容:
2、 牛顿第二定律的表达式:F=ma
3、 式中各物理量的单位以及力的单位的定义:1N=1kg.m/s2
4、 理解牛顿第二定律的性质:
(1)因果性:力是产生加速度的原因;
(2)瞬时性(同时性):物体所受合外力发生变化时,它的加速度随即发生变化,同时产生,同时变化,同时消失。
(3)矢量性:它是一个矢量式。物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
5、 牛顿第二定律的应用:
(1) 由运动求力
(2) 由力求运动
6、 利用牛顿第二定律的解题方法
(1) 明确研究对象
(2) 进行受力分析和运动分析,画出示意图 222
(3) 求出合力
(4) 由牛顿第二定律和运动学规律列出方程并求解
课堂练习
1、 一质量为5kg的物体置于水平面上,受到10N的水平推力,此时物体在推力作用下产
生的加速度为多少?
2、 一质量为5kg的物体置于光滑水平面上,受到水平推力作用使物体由静止开始做匀加速
直线运动,经过5s物体的速度为5m/s,求这个物体受到的水平推力的大小为多少?
七、板书设计
4.3、牛顿第二定律
一、内容:
二、比例式:F=ma F合=ma
三、单位:F(N)、m(kg)、a(m/s)、1N=1kg.m/s2
四、性质:(1)因果性:力是产生加速度的原因;
(2)瞬时性(同时性):物体所受合外力发生变化时,它的加速度随即发生变化,同
时产生,同时变化,同时消失。
(3)矢量性:它是一个矢量式。物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
五、应用(1)由运动求力
(2)由力求运动
六、利用牛顿第二定律解题的方法
(1)明确研究对象
(2)进行受力分析和运动分析,画出示意图
(3)求出合力
(4)由牛顿第二定律和运动学规律列出方程并求解 2