牛顿定律教案8篇
教案的编写展示了教师对教学资源和教具的合理运用能力,实用的教案应该注重培养学生的自主学习能力和合作精神,提高教学的启发性,以下是淘范文小编精心为您推荐的牛顿定律教案8篇,供大家参考。
牛顿定律教案篇1
教学目标
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法.
2.理解牛顿第一定律的内容及意义.
3.理解惯性的概念,会解释有关的惯性现象.
教学重难点
1.牛顿第一定律的内容及意义.
2.惯性的概念,解释有关的惯性现象.
教学过程
[知识探究]
一、理想实验的魅力
[问题设计]
1.日常生活中,我们有这样的经验:马拉车,车就前进,停止用力,车就停下来.是否有力作用在物体上物体才能运动呢?马不拉车时,车为什么会停下来呢?
答案不是.车之所以会停下来是因为受到阻力的作用.
2.如果没有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上运动的物体会怎样?请阅读课本中的“理想实验的魅力”,思考伽利略是如何由理想实验得出结论的.
答案如果没有摩擦阻力,水平面上运动的物体将保持这个速度永远运动下去.
理想实验再现:如图甲所示,让小球沿一个斜面由静止滚下,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.
如果减小第二个斜面的倾斜角度,如图乙所示,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程.继续减小第二个斜面的倾斜角度,如图丙所示,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而将沿水平面以恒定的速度永远运动下去.
[要点提炼]
1.关于运动和力的两种对立的观点
(1)亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方.力是维持物体运动的原因.
这种错误的观点统治了人们的思维近两千年.
(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出):物体的运动不需要(填“需要”或“不需要”)力来维持.
2.伽利略的理想实验的意义
(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,即采用“可靠事实+抽象思维+科学推论”的方法了亚里士多德的观点,初步揭示了运动和力的.正确关系.
(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位.
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
2.对牛顿第一定律的理解
(1)定性说明了力和运动的关系.
①说明了物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态.
②说明力是改变物体运动状态的原因.
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性.因此牛顿第一定律也叫惯性定律.
3.物体运动状态的变化即物体运动速度的变化,有以下三种情况:
(1)速度的方向不变,只有大小改变.(物体做直线运动)
(2)速度的大小不变,只有方向改变.(物体做曲线运动)
(3)速度的大小和方向同时发生改变.(物体做曲线运动)
三、惯性与质量
[问题设计]
坐在公共汽车里的人,当汽车突然启动时,有什么感觉?当运动的汽车突然停止时,又有什么感觉?解释上述现象.
答案当汽车突然启动时,人身体后倾.当汽车突然停止时,人身体前倾.这是因为人具有惯性,原来人和车一起保持静止状态,当车突然启动时,人的身体下部随车运动了,但上部由于惯性保持原来的静止状态,所以会向后倾;原来人和车一起运动,当车突然停止时,人的身体下部随车停止了,但上部由于惯性保持原来的运动状态,故向前倾.
[要点提炼]
1.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,我们把这个性质叫做惯性.牛顿第一定律又叫惯性定律.
2.惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.
(2)质量是物体惯性大小的量度,质量越大,惯性越大.
3.惯性与力无关
(1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的.
(2)力是改变物体运动状态的原因.惯性是维持物体运动状态的原因.
4.惯性的表现
(1)不受力时,惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,有“惰性”的意思.
(2)受力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度.质量越大,惯性越大,运动状态越难改变.
[延伸思考]
人能推动冰面上的重箱子,用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子,是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢?为什么?
答案不是.质量是物体惯性大小的量度,重箱子的惯性大于轻箱子的惯性.判断物体惯性的大小应在相同情况下比较,比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体,比较哪个物体的运动状态更容易改变.
牛顿定律教案篇2
?教材分析】
本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。如知道了物体的受力情况,物体的运动状态及其变化就完全确定了。这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。
本节内容首先在上节课实验的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得出牛顿第二定律的数学表达式。从 shape mergeformat 到 shape mergeformat ,到f=kma,再到最后得出f=ma,其中蕴含有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。因此,更要注重对学生思想观念和心理的影响,即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。教科书突出了力的单位1n的物理意义,它是为后面学习单位制的内容准备的。引导学生进行必要的讨论。本节最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路,它们也是学习、理解牛顿第二定律的基本组成部分。
?学情分析】
在学习这一内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能,学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望。
?教学目标】
一、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和相互关系。
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有关的计算。
二、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.认识由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
三、情感态度与价值观
1.实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
2.渗透物理学研究方法的教育,体验物理方法的魅力。
?教学重难点】
教学重点:
1.引导学生探究加速度和力、质量间的关系的过程并总结牛顿第二定律。
2.牛顿第二定律的应用。
教学难点:
1.牛顿第二定律的意义。
2.理解k=1时,f=ma。
?教学方法】
1.启发引导、实验探究、合作交流。
2.通过实例的分析、强化训练,使学生理解牛顿第二定律的意义。
?教学用具】
牛顿第二定律演示器、小车(两个)、钩码(50g若干)、细线若干、三角板
?课时安排】
1课时
教学环节 教学内容 学生活动
导入新课 同学们上节课在实验室做了探究加速度与力、质量的关系的实验,同学们对实验数据进行分析了吗?有没有得出什么结论?下面先请同学们在黑板上画出a-f和 embed equation.dsmt4 图象。
教师同时用牛顿第二定律演示器演示加速度与力、质量的关系。
实验结论:加速度与力成正比、与质量成反比
新课教学
新课教学
一、牛顿第二定律
通过对同学们上节课实验结论的分析总结,同学们能不能简单的概括一下牛顿第二定律的内容?
那我们都学习过,加速度是矢量,那么在牛顿第二定律里加速度方向如何?
那么我们完整的牛顿第二定律定义:
物体的加速度大大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
牛顿第二定律可以用比例式来表示
embed equation.dsmt4
则
或者
上式是一条比例式,如果写成等式又如何表达?
表达式:f=kma
式中k是比例系数,f指的是物体所受的合力。
二、力的单位
同学们在初中已知道力的单位是牛顿,但同学们知道一牛顿的力有多大吗?
由f=kma
当k=1时,f=ma
取m=1kg a=1m/s2
则:f=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2
kg·m/s2就是力的单位。我们规定1kg·m/s2为一个单位的力,为了纪念牛顿,我们就把一个单位力的称为1牛顿,所以1n=1kg·m/s2,意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度所需的力。
所以当m,a取国际单位时,k=1,牛顿第二定律就表述为: f=ma
定义:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比。
加速度方向与物体所受作用力方向相同。
因为在这三个因素中,质量是标量,力和加速度是矢量
同学起来回答:
f=kma
牛顿定律教案篇3
一、教学内容分析
内容与地位
在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系.理解牛顿运动定律”.本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程.
牛顿第二定律是动力学的核心规律,是学习其他动力学规律的基础,是本章的重点内容,它阐明了物体的加速度跟力和质量间的定量关系,是在实验基础上建立起来的重要规律,在理论与实际问题中都有广泛的运用.在教学过程中要创设问题情境,让学生经历探究加速度、质量、力三者关系的过程,可以通过实验测量加速度、力、质量,分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式.学习过程中引导体会科学的研究方法——控制变量法、图像法的应用,培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.在知识的形成中真正理解牛顿第二定律,同时体验到探究的乐趣.
教学目标
(1)经历探究加速度与力和质量的关系的过程.
(2)感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用.
(3)体验探究物理规律的乐趣.
(4)培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.
教学重点、难点
引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点,通过实验数据画出图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点.
二、案例设计
(一)复习导入
教师:什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生变化的原因是什么?
学生:物体运动状态的改变就是指物体速度发生了改变,力是使物体运动状态发生变化的原因.
教师:物体运动状态的改变,也就是指物体产生了加速度.加速度大,物体运动状态变化快;加速度小,物体运动状态变化慢.弄清物体的加速度是由哪些因素决定的,具有十分重要的意义.那么物体的加速度大小是由哪些因素决定的呢?请同学们先根据自己的经验对这个问题展开讨论,让学生尝试从身边实例中提出自己的观点.讨论中体会到a跟力f、物体质量m有关.
(二)探究加速度a跟力f、物体质量m的关系
定性讨论a、f、m的关系
学生:分小组讨论.
教师:在学生分组讨论的基础上,请各组派代表汇报讨论结果.
引导学生总结出定性的结论:a与f、m有关系,当m一定时f越大,a就越大;当f一定时,m越大,a就越小.
请思考:
在这里为什么要组织学生开展这样的讨论? 定量研究a、f、m的关系
(1)设计实验方案
教师在肯定学生回答的基础上,提问:如何定量地研究a与f、m的关系呢?指出刚才大家在定性讨论a、f、m三者关系时,就已经采用了在研究a与f关系时保持m一定,在研究a与m的关系时保持f一定的方法,这种方法叫做控制变量法,它是研究多变量问题的一种重要方法.下面我们可应用这种方法,通过实验对a、f、m的关系进行定量研究.
教师进一步引导,使学生明确要在实验中研究a、f、m的关系必须有办法测出a、f、
教师在指出讲台上放有气垫导轨、气源、两个光电开关和与之配套的数字计时器、滑块、细线、砝码、小桶、弹簧秤、托盘天平、一端带有滑轮的长木板、小车、钩码、打点计时器、纸带、刻度尺,并说明每个光电开关与数字计时器一起能测出一定宽度的遮光板通过它的时间进而测出物体的瞬时速度后,让学生根据给定的器材设计实验方案 ,并在小组讨论基础上,全班交流.在大家互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案.
学生:设计出如下实验方案.
方案一 以小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、砝码、刻度尺、天平为器材,研究小车的运动.用天平测出小车的质量m1,测出小桶的质量m2,把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作小车受到的拉力f,从打点计时器打出的纸带上测出△s,由△s=at2计算出小车的加速度
方案二 以气垫导轨、气源、两个光电开关、数字计时器、滑块、刻度尺、细线、小桶、砝码、钩码、天平为器材研究滑块的运动.用天平测出滑块的质量m1,测出小桶的质量m2,把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作滑块受到的拉力f,用导轨旁边的刻度尺测出两光电开关的距离s0,用刻度尺测出固定在滑块上的遮光片的宽度△s,根据数字计时器给出的遮光片分别通过前后两个光电开关所经历的时间△t1、△t2,由于△s?s0,因此可以根据v1=△s/△t1和v2=△s/△t2计算出滑块在两光电开关间运动时的初、末速度,再由 计算出滑块的加速度
教师引导学生讨论两种方案的可行性,让学生踊跃发表自己见解.
教师:上述两种方案都是可行的.但前一种方案中小车受到的摩擦力较大,实验误差较大,因此就得想办法消除摩擦力的影响,那么如何消除摩擦力呢?建议有兴趣的同学自己利用课余的时间去实验室用前一种方案或其他方案进行实验探索.本节课我们采用上述后一种方案进行实验探究.
教师:不论采用上述哪种方案,我们把小桶与小桶中砝码的总重力mg当作小车(包括上面的钩码)或滑块(包括上面的钩码)受到的拉力,这是有条件的,这条件就是m?m′(m为小车与钩码或滑块与钩码的总质量).
(2)进行实验探究
教师:引导学生在气垫导轨上研究a、f、m三者关系,为了让学生能有条不紊地进行实验,用电子幻灯片打出研究内容、实验步骤和数据记录表格如下:
?研究内容】研究m一定时,a与f的关系
?研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1=__________g,小桶质量m2=__________g,则滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△
②在桶中放置质量为△m2的砝码,则m′=m2+△m2,当m?m′时,认为f=m′g(g取).
③用刻度尺测出遮光片的宽度△s=__________m,用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离
④实验时,保持s0不变,把各次滑块运动中遮光片经过前后光电开关的时间△t1、△t3代入公式计算出各次滑块运动的加速度,
并把实验数据填入表
表5-1 研究m一定时,滑块加速度a与其受力f的关系
单个滑块质量
m1=_____g[
滑块总质量
m=_____g
小桶质量[]
m2=_____g
遮光片宽度
△s=_____m
两光电开关间距
s0=_____m 实验次数 小桶上的砝码质量△g 小桶与坛码总质量m′/g △s △s 滑块加速度a/(m﹒s -2) 滑块受的拉力f/n 1 ? ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? ? 【实验的结论】____________________________________________________
?研究内容二】研究a与m的关系( f一定)
?研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1=__________g,小桶质量m2=__________g,则各次实验中滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△
②在小桶中放置质量为△m2的砝码,则m′=m2+△m2,当m?m′时,认为f=m′g(g取),并保持m不变.
③用刻度尺测出遮光片的宽度△s=__________m,用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离
④实验时,保持s0不变,把各次滑块运动中遮光片经过光电开关的时间△t1、
△t2代入公式,计算出各次滑块运动的加速度,
把实验数据填入表
表5-2 研究滑块加速度a与滑块总质量m的关系(拉力f一定)
单个滑块质量
m2=_____g
小桶质量
m2=_____g
小桶与砝码的总质量
m′=_____g
遮光片宽度
△s=_____m
两光电开关间距
s0=_____m 实验次数 滑块砝码质量△g △s △s 滑块加速度a/(m﹒s -2) 滑块与砝码总质量m/g 1 ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? 【实 验的结论】____________________________________________________
说明 在简要说明 数字计时器的使用方法,强调实验过程应使气垫导轨保持水平,两光电开关间距要尽可能大些,尽可能使m′远大 于m(如果m′≥20m,则可认为m′?m)等注意事项后,请两位学生上台操作并报告测量数据,其他学生边观察边在课前印发的实验数据记录表(表5-1、表5-2)上填上实验测量数据.
教师:把全班学生分成8个小组,第1组~第4组学生分别完成(表5-1)中从实验次数1~4各项目的计算与填写,第5组~第8组学生分别完成(表5-2)中从实验次数1~4各项目的计算与填写.
教师:让学生反馈计算结果,并填入电子幻灯片(表5-1)、(表5-2)的对应栏目中.
教师:引导学生对表5-1的数据①通过直接观察;②通过在坐标纸上画出a-f图像进行分析,得出a∝f(m一定时)的结论.
在描点画图时,让学生体会为什么要让描出的点尽可能多地分布在某一直线的两侧,尝试说出实验误差的原因.
教师:引导学生对表11-2的数据①通过直接观察②通过在坐标纸上画出a-m图像进行分析,只能得出当f一定时,m越大a就越小的结论.
教师:能不能就此马上断言a与m成反比?让学生展开讨论.
教师:在引导学生进行全班交流的基础上,问学生能不能猜想a与m成反比?
如何证明这种猜想是否正确?请思考讨论.
学生:可以画出a与 图像,看它是否为过原点的直线.
学生:还可以通过计算a与m的比值来判断.
教师:让学生分组计算出对应各次实验的 ,并在全班反馈填人表11-2后,在坐标纸上作出a- 图像.
学生:确实实验得到的直线是接近过原点的,实验误差允许范围内a与m是成反比(f一定时)的.
说明 这里开展一系列讨论的目的是为了让学生体会从a-m图像转化到a- 图像的意义,认识图像法描述物理规律的作用.
教师:本实验只是让我们对于自然规律的探究有所体 验,实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量实验就能得出,还需要通过大量的实验事实来论证.
牛顿定律教案篇4
教学目标:
1.知识与技能
知道牛顿第一定律内容.知道惯性的概念.
2.过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性.
探究摩擦力对物体运动的影响.
3.情感态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边.
教学重点:牛顿第一定律.惯性及其现象解释
教学难点:牛顿第一定律.
教学方法:探究法、演示法
教学用具:斜面、木板、小车、棉布、毛巾、象棋、直尺、惯性小球装置
教学过程:
一、引入新课
收集与教材p44图12.5-1中内容相关的录像资料让学生观看.
同学们在录像中看到的这些现象,在日常生活中常会见到,你也一定有过这样的体验.运动的物体为什么会停下来呢?同学们看书12.5-2内容,先了解古人的思辨.亚里士多德和伽利略都是伟大的科学家,到底哪个说法正确呢?光靠思辨不能回答,同学们可以自己探究,通过实验来求证.
二、进行新课
(一)牛顿第一定律
1.历史回顾:对亚里斯多德提出:力是维持物体运动的原因,提出疑问。
2.演示实验:
(1)毛巾表面(2)棉布表面(3)木板表面
现象:(1)小车受到阻力大,运动时间短,路程短;
(2)小车受到阻力较小,运动时间长点,路程远点;
(3)小车受到阻力最小,运动时间较长,路程较远。
3.推理:当小车受到的阻力为零时,小车将会怎样运动下去?
4.牛顿第一定律:一切不受外力的物体,总保持静止或匀速直线运动状态。
说明:牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。
(二)物体的惯性
1.惯性
教师:从牛顿第一定律知道,任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质,这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
这里提出了一切物体都有惯性,物体在任何情况下都有惯性。
2.惯性现象
?演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解释:叠在一起的棋子原来是处于静止状态的,当尺子打出了下面的棋子,由于上面的棋子有惯性,还要保持原来的静止状态。所以上面棋子落在正下方。
?演示2】惯性小球实验,解释:木片被弹出去之前,小球处于静止状态。小球由于有惯性,还应保持原有的静止状态,所以小球落在原处。
——解释惯性现象的要领:①说清物体原来是处于什么状态(运动或静止)②说出后来发生什么变化;③物体由于惯性还要保持原来的(运动或静止)状态。④所以……。
?演示3】刹车时的惯性现象。请同学们根据要领解释。
教师:这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
三、小结:
四、布置作业:
请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒?
板书设计
牛顿第一定律
一、牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持
静止或匀速直线运动状态。
二、惯性:我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。
牛顿定律教案篇5
一、教学目标
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。
二、教学重点
1、知道决定物体加速度的因素、
2、加速度与力和质量的关系的探究过程
三、教学难点
1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系
2、牛顿第二定律的应用
四、教学方法
在探究过程中,渗透科学研究方法如:控制变量法、实验归纳法、图象法等
五、教学过程
1、知识回顾
物体的运动状态发生变化,即产生加速度。
问学生:加速度的大小与那些因素有关呢?
学生回答:力还有物体质量
思考:力是促使物体运动状态改变的原因,力似乎“促使”加速度的产生。质量是物体惯性的量度,而惯性是保持物体运动状态不变的性质,所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。
猜想:加速度可能与力、质量有关系。
结合实际:
小汽车:质量小,惯性小,启动时运动状态相对容易改变。
火车:质量大,惯性大,动力大,启动时运动状态相对难改变。
2、回忆课本所研究的内容
(1)、质量m一定,加速度a和力f的关系。
处理数据: 得出结论:当m一定时,a和f成正比,
即:a f
shape mergeformat
(2)、力f一定时,加速度a和质量m的关系
shape mergeformat
得出结论:当力f一定,加速度a和质量m成反比,即:a 。
3、引出牛顿第二定律
通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以得出一般性的规律:物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同,这就是牛顿第二定律。
一、教材分析
牛顿第二定律是动力学的核心规律,是第四章牛顿运动定律的中心内容,更是本章的教学重点。本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律,它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率,即加速度和力、质量的关系。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。此定律是联系力与运动的桥梁,所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。
二、重点、难点
在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容,更应注重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。故重点是理解并运用牛顿第二定律;难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。
三、教学目标
根据课程的要求和学生的实际需要,确定本节课的三维目标。
1、知识与技能
掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式;理解公式中各物理量的意义及相互因果关系;知道国际单位制中力的单位"牛顿"的定义;会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。
2、过程与方法
以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律;培养学生的概括能力和分析推理能力。
3、情感态度与价值观
通过定律的探索过程,渗透物理学研究方法;体验物理方法的魅力;从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用,让学生体验成功的喜悦,树立学好物理学科的信心。
四、教法与学法
"教无成法,但教要得法",高一学生创造力比较欠缺,对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱,在学习过程中对知识的把握还不是很准确,数学推理能力较弱,根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美,记住也不难,但要全面、深入理解该定律中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,尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学,因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法,并从学生的认识心理出发,采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习加强应用的教学程序。让学生观察与提问相结合,自主探究与交流合作相结合,培养学生的阅读思维能力,并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析,对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。
五、教学过程
(一)引入:首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料,然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定?进而让学生回顾上节实验的结论,共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系?(目的:通过实际生活现象分析,激发学生兴趣,培养学生发现问题的能力,通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入)
(二)新课进行:
先引导学生自主阅读教材回答下列问题:
l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符号表示什么意思?
4、各物理量的单位是什么?其中,力的单位"牛顿"是如何定义的?
(要求学生讨论分析相关问题,记忆相关的知识)过渡:上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况,当物体受到几个力作用时,上述规律又将如何表述?
学生讨论分析后教师总结:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
(目的:培养学生发现一般规律的能力)
实例探究与巩固练习
讨论a和f合的关系,并判断下面哪些说法对不对?为什么?
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。
e、物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。
f、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
教师总结:力是使物体产生加速度的原因,力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性,牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。
牛顿定律教案篇6
教学设计示例
牛顿第一定律
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点:
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.伽利略理想实验的推理过程
教学用具:斜面,小车,毛巾,棉布,玻璃板,微机,实物投影,大倍投电视。
教学过程
一、实验引入:批驳亚里士多德的观点
[演示1]在桌面上推动木块(或板擦)从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象,(如推桌子)。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即:板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢?也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2] 在桌面上推动木块(或板擦)从静止使之向前运动,用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析:推力撤掉,还要向前运动,与亚里士多德的观点不符。
分析:木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在?在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态?
二、 讲授新课:
1.规律总结过程
方法1.教师引导
伽利略的贡献:理想实验
[演示](通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上)
介绍器材
实验前提条件:每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,为什么?
实验过程:让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动,每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置?(停下来的位置)
实验纪录:
实验次数表面材料阻力大小滑行距离 1毛巾最大最短 2棉布较大较长 3玻璃较小长 推理想象光滑表面阻力为零无限长
实验分析:
三次实验,小车最终都静止,为什么?
三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?
根据上面的实验及推理的思想,还可以推理出什么结论?
推理:小球在光滑的阻力为零的表面,将会怎样运动?
实验结论:通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体,如果受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去,物理教案《物理教案-牛顿第一定律》。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果:补充与概括
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么,静止的物体在没有受到外力作用时,保持什么状态呢?(牛顿补充:将保持静止状态)
师(引导学生概括):我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括:一切物体在没有受到外力作用时,将如何呢?(对概括出来大致意思的同学给予鼓励)
介绍:牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2:学生探究式学习
针对基础较好的学生,可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验,根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源.由学生互相补充确定实验结论。
2.定律分析
定律成立条件:不受外力作用
运动规律:总保持匀速直线运动状态或静止状态。
师(回应课题引入实验): 回想我们最开始的实验,有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来,从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的,但这种现象是千真万确摆在我们面前的,我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?
三、巩固练习
1. 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
2. 对于牛顿第一定律的看法,下列观点正确的是( )
a.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以惯性定律是正确的
b.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以惯性定律不能肯定是正确的
c.验证牛顿第一定律的实验做不出来,但可以经过在事实基础上,进一步科学推理得出惯性定律
d.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来,但总有一天可以用实验来验证。
四、小结
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律,它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚,伽利略的科学推理,才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是:1)力不是维持物体运动的原因,2)力是改变物体运动状态的原因。
五、作业:阅读本节教材
牛顿定律教案篇7
知识与技能
(1)、知道理想实验是科学研究的重要方法。
(2)、知道牛顿第一定律的建立过程。
(3)、理解牛顿第一定律的内容和意义。
(4)、知道什么是惯性,会正确解释有关现象。
(5)、正确理解力和运动的关系。
过程与方法
培养学生的观察能力、抽象思维能力及应用定律解决实际问题的能力
情感、态度与价值观
(1)、对客观事物的正确认识需要人们经过长期的由表及里,由片面到全面的认识过程。通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论与方法论的观点,同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。
(2)、培养学生严谨的科学态度和作风,积极探索的创新精神,敢于向权威提出质疑和挑战的非凡勇气,不断地追求真理。
教学重点
牛顿第一定律、惯性。
教学难点
对理想实验、牛顿第一定律及惯性的正确理解?
教学方法
?教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。?
教学工具
计算机、投影仪、cai课件等
教?学?活?动
(一)引入
教师活动:指出在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学.研究运动合力的关系的分科叫动力学.动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途.动力学的奠基人是英国科学家牛顿.1678年出版的《自然哲学的数学原理》是牛顿的动力学奠基之作.牛顿运动定律确立了力和运动的关系,这一章我们就来学习它。
(二)进入新课
1、引出错误观点——历史的回顾
教师活动:马路上有一辆车,发动机坏了,这么让它运动起来?(播放课件)
教师设问:车运动起来后,如果不施加力的作用,车会怎么样?
继续设问:车会不会立刻停下来?
教师引导:施加了力车运动起来,停止施力,车要停止;于是可得结论,要让车运动起来,就必须施加力给车,换言之:力是维持物体运动的原因,我所推理出的这一观点正确吗?
课件展示?力是维持物体运动的原因,让学生感受到力确实是维持物体运动的原因。
学生活动:同学们意见不??
教师引导:人类在认识力和运动关系的道路中经历了漫长而又曲折的过程,请问在认识力和运动关系的过程中,有那几位著名的科学家?
学生活动:回答:亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿
教师活动:幻灯片简单介绍?亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿
教师设疑:?他们各自的观点分别是什么?请同学们仔细阅读教材p68-69内容,并思考亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿他们各自的观点和所运用的方法
教师活动:教师帮助学生共同总结,得出这几位科学家各自的观点和运用的科学方法。
着重通过幻灯片展示伽利略的理想实验,让学生体会科学方法的运用和科学探究的艰难。
2、牛顿第一定律的学习
教师活动:课件展示“牛顿第一定律”,内容,并演示牛顿第一定律实验,通过展示,让学生知道其内容并明白这一定律是推理出来的
学生活动:认真观看课件演示,用心体会,并齐声朗读定律内容两遍。
教师活动:分析定律的内容,定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性,即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质;牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性
1、百米运动员到达终点为什么不能立刻停下来?
2、锤头松了,为什么要把锤柄往石头上磕,锤头就套牢了?
3、地球自西往东自转,你向上跳起后,为什么还落回原地?
教师活动:分析定律内容,定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止”实际上是对力的定义,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
分析定律内容,定律指出物体不受外力作用时的运动规律,它描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体所受合外力为零时,其效果与不受外力相同,因此,要把“不受外力作用”理解为“合外力为零”
例题?物体的运动状态与受力情况关系是()
a、当物体受力不变时,运动状态也不变
b、物体受力变化时,运动状态才会改变
c、物体不受力时,运动状态就不会改变
d、物体不受力时,运动状态也可能改变
教师点评
力是改变物体运动状态的原因,如果物体的运动状态发生改变,物体一定受到外力的作用或者受力不平衡;物体不受外力或受力平衡,则运动状态将保持不变。力是物体产生加速度的原因
3、惯性的学习
牛顿定律教案篇8
(一)教学目的
1.知道牛顿第一定律。
2.通过学习,提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力。
(二)教具
惯性小车、斜面、木板、毛巾、标志小旗。
(三)教学过程
一、复习提问
力的作用效果有哪些?
二、新课引入
教师:我们学过了力,一切物体都受到力的作用。我们也学过了运动,运动是绝对的,一切物体都在运动,静止只是相对的。物体都受力,同时又都在运动,力的效果之一就是力能改变物体的运动状态。可见,力和物体的运动有密切的联系。我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系。
三、进行新课
1.历史的回顾
教师:古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。他的根据是一个物体(例如一辆车)运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去,失去力的作用,运动会停下来。初看起来,他的观点似乎符合实际情况,所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。直到三百年前,人们才开始对这个观点是否正确提出疑问,并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的论断。
2.做课本图91所示实验
(1)教师:这是一块倾斜放置的木板,它的下端又接出一块木板水平放置,木板上铺一块毛巾。让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动,注意观察小车的运动情况。
(演示,并在小车停止处放一面小旗做为标志。画板图)
教师提问:小车为什么停下来?
(学生回答)
小车在水平的毛巾面上受到了阻力。
教师:亚里斯多德认为维持运动必须有力。现在,小车恰恰是因为受到了阻力,它的运动不能维持。可见,他的观点缺乏一定的前提条件,因此是不确切的。
(2)教师提问:能让小车在水平面上运动的再远些吗?
(学生回答)
减小水平面对小车的阻力。
(演示,用棉布表面的木板代替毛巾,重复上述实验,并在小车停止处放小旗做标志)
教师:小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动,这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度,小车在水平面上运动得更远了,原因是阻力小了。
(画板图)
教师:从实验可知,木板对小车的阻力小了,小车运动得更远了,它的速度经过较长的时间才变为0。
(3)教师:我们把水平放置的'木板表面换成一块比较光滑的板,重复上述的实验。
(演示,并画图)
可见,水平木板对小车的阻力越小,小车运动得越远,它的速度必须经过更长的时间才能变为0。
3.牛顿第一定律
教师:请大家设想,如果小车从斜面上滑下来,滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上,小车的运动将如何?
(学生讨论并回答)
由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论。
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论,使人们的认识又深化了一步。笛卡儿认为,物体不受外力时,除了速度的大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动的方向。
最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律。
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,这就是著名的牛顿第一定律。
物体不受外力作用时,原来运动的物体要保持匀速直线运动;原来静止的物体要保持静止状态.这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的。
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。
4.学生阅读课本“牛顿的故事”。
四、作业
复习本节课文。
注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册。