牛顿定律教案6篇

时间:2024-06-21 14:36:12 分类:工作计划

具备互动性的教案能够激发学生的学习兴趣和参与度,提前准备教案可以让我们更好地规划和安排教学活动,淘范文小编今天就为您带来了牛顿定律教案6篇,相信一定会对你有所帮助。

牛顿定律教案6篇

牛顿定律教案篇1

三维目标

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

4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算、

过程与方法

1、通过对上节课实验结论的总结,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,体会大师的做法与勇气、

2、培养学生的概括能力和分析推理能力、

情感态度与价值观

1、渗透物理学研究方法的教育、

2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法、

3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣、

教学重点

牛顿第二定律的特点、

教学难点

1、牛顿第二定律的理解、

2、理解k=1时,f=ma、

教具准备

多媒体课件

课时安排

1课时

教学过程

[新课导入]

师:利用多媒体播放上节课做实验的过程,引起学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一次体会成功的喜悦,迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去、

学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果、

师:通过上一节课的实验,我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?

生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比、

师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?

生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比、

师:当物体所受的力和物体的质量都发生变化时,物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?

[新课教学]

一、牛顿第二定律

师:通过上一节课的实验,我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比、

师:如何用数学式子把以上的结论表示出来?

生:a∝

师:如何把以上式子写成等式?

生:需要引入比例常数k a=k

师:我们可以把上式再变形为f=kma、

选取合适的单位,上式可以简化、前面已经学过,在国际单位制中力的单位是牛顿、其实,国际上牛顿这个单位是这样定义的:质量为1 kg的物体,获得1 m/s2的加速度时,受到的合外力为1 n,即1 n=1 kgm/s2

可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,f=ma

这就是牛顿第二定律的数学表达式、

师:牛顿第二定律不仅描述了f、m、a的数量关系,还描述了它们的方向关系,结合上节课实验的探究,它们的方向关系如何?

生:质量m是标量,没有方向、合力的方向与加速度方向相同、

师:对,我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?

生:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同、

师:加速度的方向与合外力的方向始终一致,我们说牛顿第二定律具有同向性、

【讨论与交流】

(多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上,从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 n的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求物体的加速度、若2 s后撤去外力,物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?

学生进行分组讨论

师:请同学们踊跃回答这个问题、

生:根据牛顿第二定律f=ma,可得a= ,代入数据可得a=1 m/s2,2 s后撤去外力,物体所受的力为零,所以加速度为零、由于物体此时已经有了一个速度,所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态、

师:刚才这位同学说2 s后物体不再受力,那么他说的对不对呢?

生:不对、因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力、

师:那么在这种情况下的加速度又是多少呢?

生:仍然是零,因为重力和支持力的合力为零,牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力,而不是某一个力、

师:非常好、以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题,即用物体所受的合力来进行处理、

【课堂训练】

讨论a和f合的关系,并判断下面哪些说法不对,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

答案:abcd

教师点评:牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度、物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的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,f=ma对运动过程的每一瞬间成立,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、这就是牛顿第二定律的瞬时性、

师:根据牛顿第二定律,即使再小的力也可以产生加速度,那么我们用一个较小的力来水平推桌子,为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾?

生:不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合力、

师:如果物体受几个力共同作用,应该怎样求物体的加速度呢?

生:先求物体几个力的合力,再求合力产生的加速度、

师:好,我们看下面一个例题、

多媒体展示例题

?例1】 一物体在几个力的共同作用下处于静止状态、现使其中向东的一个力f的值逐渐减小到零,又逐渐使其恢复到原值(方向不变),则

a、物体始终向西运动

b、物体先向西运动后向东运动

c、物体的加速度先增大后减小

d、物体的速度先增大后减小

生1:物体向东的力逐渐减小,由于原来合力为零,当向东的力逐渐减小时,合力应该向西逐渐增大,物体的加速度增大,方向向西、当物体向东的力恢复到原值时,物体的合力再次为零,加速度减小、所以加速度的变化情况应该先增大后减小、

生2:物体的加速度先增大后减小,所以速度也应该先增大后减小、

生3:这种说法不对,虽然加速度是有一个减小的过程,但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致,所以速度应该一直增大,直到加速度为零为止、

师:对、一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系,只要加速度的方向和速度的方向一致,速度就一直增大、

多媒体展示例题

?例2】 某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车,当达到72 km/h的速度时关闭发动机,经过20 s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 n,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)

学生讨论解答

生:物体在减速过程的初速度为72 km/h=20 m/s,末速度为零,根据a= 得物体的加速度为a=-1 m/s2,方向向后、物体受到的阻力f=ma=-1 000 n、当物体重新启动时牵引力为2 000 n,所以此时的加速度为a2= =1 m/s2,方向向车运动的方向、

师:根据以上的学习,同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤、

生:1、确定研究对象、

2、分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图、

3、求出合力、注意用国际单位制统一各个物理量的单位、

4、根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解、

师:牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位,希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题、

?课堂训练】

如图4-3-1所示,一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动,滑到顶点后又返回斜面底端、试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况、

图4-3-1

解析:在物体向上滑动的'过程中,物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用,其沿斜面的合力平行于斜面向下,所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的,与物体运动的速度方向相反,物体做减速运动,直至速度减为零、在物体向下滑动的过程中,物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用,但摩擦力的方向平行斜面向上,其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下,但合力的大小比上滑时小,所以物体将平行斜面向下做加速运动,加速度的大小要比上滑时小、由此可以看出,物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的,而物体的运动速度不仅与受到的外力有关,而且还与物体开始运动时所处的状态有关、

[小结]

这节课我们学习了

1、牛顿第二定律:f=ma、

2、牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性、

3、牛顿第二定律解决问题的一般方法、

[布置作业]

教材第85页问题与练习、

[课外训练]

1、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比、则雨滴的运动情况是

a、先加速后减速,最后静止 b、先加速后匀速

c、先加速后减速直至匀速 d、加速度逐渐减小到零

2、下列说法中正确的是

A、物体所受合外力为零,物体的速度必为零

B、物体所受合外力越大,物体的加速度越大,速度也越大

C、物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致

d、物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同

3、一个物体正以5 m/s的速度向东做匀速直线运动,从某一时刻开始受到一个方向向西、大小为3 n的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求:2 s末物体的速度、

4、如图4-3-2所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 n、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1 kg的物块、在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 n、当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 n、这时小车运动的加速度大小是

图4-3-2

a、2 m/s2 b、4 m/s2

c、6 m/s2 d、8 m/s2

参考答案

1、答案:b

解析:分析雨滴的受力情况,发现雨滴受竖直向下的重力和向上的空气阻力,重力的大小方向不变,空气阻力随速度的增大而增大,所以物体的加速度a= 应该逐渐变小最终为零,此时雨滴的速度最大,以后雨滴做匀速运动、

2、答案:d

3、分析与解答:由于物体受到恒定外力是向西的,因此产生恒定加速度的方向也是向西的,与物体初速度方向相反,故物体应做匀减速直线运动、

由牛顿第二定律可知:a= = m/s2=0、6 m/s2

由匀减速直线运动公式可知:2 s末物体速度为

v2=v0-at=(5-0、6×2) m/s=3、8 m/s

方向向东、

4、解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由10 n变为8 n时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量一定增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为12 n、物体在水平方向所受到的合外力为f=t乙-t甲=12 n-8 n=4 n、

根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为a= = m/s2=4 m/s2、

答案:b

说明:无论题中的弹簧秤原来处于拉伸状态或压缩状态,其结果相同、同学们可自行通过对两种情况的假设加以验证、

板书设计

3 牛顿第二定律

内 容 物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同

表达式 f=ma

说 明 (1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致

(2)瞬时性:加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失

(3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的

(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果

活动与探究

探究活动的主题:牛顿第二定律发现的过程、

探究过程:

步 骤 学生活动 教师指导 目的

1、 到图书馆、上网查阅有关牛顿发现牛顿第二定律的书籍 介绍相关书籍

2、培养学生的思考能力,根据查阅的资料,确定文章主题和内容 解答学生提出的具体问题

3、相互交流活动的感受 对优秀文章进行点评

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

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

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4

一、教材分析

(1)、教材的地位及作用

这一章的知识属于动力学的知识,是研究力与运动之间的关系,只在懂得了动力学的知识才能据物体所受的力确定物体的位置,速度变化的规律,才能够创造条件来控制物体的运动。牛顿三大运动定律作为动力学的核心内容,本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石,首先对人类认识运动和力的关系作了历史的'回顾,着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献,而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。针对教材,提出本节教材的

(2)、教学三维目标

①知识与技能

(3)课后思考:阅读科学漫步

(4):惯性参考系

不仅巩固基本知识,也可以使有能力的学生发挥能动性,激发学习探究的兴趣,鼓励收集资料,开拓学生视野。使之带着问题离开课堂

(5)、板书设计 略

(6)、教学预测:

本节课是按照新课程理念下的一节科学探究课,将物理学史与物理规律教学进行有机渗透,自主,合作,探究性的学习在实际教学中可能因为师生互动不足达不到教学效果,要针对学生的认识水平进行合理的调节。

本节课非常注重知识点的归纳与升华,在其教学的关键点上设计有几个有梯度的问题,注意面向全体学生,提高每位学生的主动参与性。

牛顿定律教案篇5

[目标]

一、知识与技能

1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,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;理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。

3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度;会用惯性解释一些现象。

二、过程与方法

1、观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系

2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解

3、理解理想实验是科学研究的重要方法

三、情感态度与价值观

1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性

2、感悟科学是人类进步的不竭动力

[重点]

1、理解力和运动的关系

2、对牛顿第一定律和惯性的正确理解

3、理想实验

[教学难点]

1、力和运动的关系

2、惯性和质量的关系

[课时安排]

1课时

[教学过程]

[引入]

师:同学们,在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动,知道了物体的一些运动规律,但同学们有没有想过:同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动,究竟是什么决定了物体的运动情况?要讨论这个问题,就要研究运动与力的关系。所以,从今天开始,我们就一起来探究运动与力的关系。

一、据生活现象思考探究

师:现在请同学们结合日常生活经验,分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系,并试着回答以下一些问题。

1、物体的运动需要力来维持吗?是不是有力物体就能运动,没力物体就静止。给物体一初速度,物体在不同平面上滑动,体会物体运动不需要力来维持。

2、物体的运动方向跟力的方向一样吗?

以抛粉笔为例

3、物体的运动仅由力决定吗?

抛粉笔为例

4、物体什么情况下做直线运动?什么情况下做曲线运动?

以抛粉笔为例

5、物体做直线运动时,什么情况下加速?什么情况下减速?

以抛粉笔为例。

?牢记】:物体的运动不需要力来维持,没有力物体也能运动:匀速直线运动;运动方向与力的方向无必然联系;当速度与力同一直线时,物体做直线运动;速度与力不在同一直线时,曲线运动;同一直线时,力与速度同向,加速;力与速度反向,减速。

要让学生明白:物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的,此刻的速度及此刻的'受力决定下一刻的速度。(比方:今天的结果是前面的表现决定的,要想今后的结果能改变,必须从现在开始。)

二、历史上人类对运动与力的关系的认识

师:爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力,比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。在侦探故事中,有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去,也就是说光凭经验来做判断是靠不住的。

师:长期以来,在研究物体运动原因的过程中,人们的经验是:要使一个物体运动,必须推它或拉它。因此,人们直觉地认为,物体的运动是与推拉等行为相联系的,当不再推、拉的时候,原来的运动便停止下来。根据这类经验,亚里士多德得出结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体便要停止。我想不仅是亚里士多德这样想,就是在现在,很多人还是这样想的,因为它与我们的现实生活经验相一致。但这却是个错误的结论。是由明显可见的线索引出的错误判断,而且这个错误结论竟维持了近两千年。直到三百多年前,伽俐略创造了有效的“侦察”方法,发现了正确的线索,揭示现象的本质,成为物理学中的福尔摩斯。

师:伽俐略注意到,当一个球沿斜面向下滚动时,它的速度越来越大;向上滚动时,速度越来越小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,速度应该不增不减。实际上他发现,球越来越慢,最后停下来。伽俐略认为,这是由于摩擦阻力的原因,因为他同样还观察到,表面越光滑,球便会滚动得越远。于是他推断:若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。

师:伽俐略为了说明他的思想,设计了一个实验(伽俐略斜面实验):让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将升到原来高度。减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然达到同样高度,但这一次为了达到同样高度,比第一次滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角,小球达到同一高度时将会滚得更远。于是他问道:若将后一个斜面放平,球会滚动多远?结论显然是,球将永远滚动下去。这就是说物体的运动不需要力来维持,没有力物体也可以运动(比如在光滑水平上,只要给物体个初速度,物体将以这个速度永远运动下去),而力恰好是改变物体运动状态(运动速度)的原因,比如物体加速和减速时都需要受到力的作用。当然我们不能消除一切阻力,也不能把水平木板做得无限长,所以这个实验是“理想实验”带领学生观察动画及视频文件,先看理论动画,再看演示实验。

注意:理想实验不是空想实验,它是可靠实验事实加上理论推导。

师:与伽俐略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。明确指出:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。他还认为,这应该作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然的基础。

三、牛顿第一定律

牛顿物理学的基石???惯性定律

伽俐略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后,由牛顿总结成动力学的一条基本定律:

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。

注意:学习物理的过程中大家已经对亚里士多德这个名字很熟悉了,并且每次提到的都是他的错误观点,好像成了反面教材,这里我要向大家说明一下:亚里士多德是个非常伟大的人。恩格斯称亚里士多德是最博学的人,亚里士多德的研究涉及生物、天文、气象、数学和物理等,成果十分丰富,是西方文化的奠基人。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象,比如说:他认为天上的运动应该是完美的匀速圆周运动、地上的物体都应该是静止的。他认为物体的运动需要力来维持,是与大量的“事实”相一致的。他一直追求真理,只不过因为当时研究物理总是靠直觉和思维来进行。因此,他的这一错误观点影响了人们两千多年。

伽利略实在是一个伟大的科学家,他第一个意识到了摩擦力??一个本质至今还没有被认识清楚的问题。有了这一点,加上他又具有丰富、发散而有严谨的科学思维能力,设计出其理想实验就显得比较自然了。我们认为理想实验首要的意义在于它摒弃了那种单纯依靠思辩来研究物理的行为方式,而确立了实验在物理研究中的基本地位。从物理史实上可以发现,这时伽利略认为的地面上的物体除静止外的另一本来面目是匀速圆周运动(而不是匀速直线运动),伽利略是一个伟大的科学家,在物理史上有着不可取代的地位,是因为他第一次确立了物理实验在物理研究中的重要性,研究物理不再是单纯地靠直觉和思维。是笛卡尔第一个明确指出:除非物体受到外力作用,物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。这确实是人类思想认识上的一次飞跃。因此,笛卡尔认为上述论断应该作为一个原理加以确立,且是人类整个自然观的基础是十分合理的。笛卡尔当时还指出:在太空环境中可以实现物体不受外力的作用,这时物体的运动就满足理想实验的条件(解放了人们的思想,拓宽了看问题的视野)。

牛顿所做的工作不仅是进行了总结,更是从物理上赋予了明确的内涵,这其中包括惯性和力作为科学概念地提出,以及惯性参考系等,同时明确了力和物体运动及其变化之间的直接因果关系。

?牢记】:

1、运动并不需要力来维持,因而力并不是使物体运动的原因;只有当物体的运动状态发生改变的时候,才需要力,所以力是改变物体运动状态的原因

2、不受力的物体是不存在的,所以牛顿第一定律是理想定律,不能用实验来验证。

3、物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质称惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律。

师:生活中许许多多的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。例如冰壶。冰壶在冰面运动时受到的阻力较小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变直到它再一次受到杆的打击或碰到障碍物,才改变这种状态。

观看牛顿第一定律演示实验

四、惯性

带领学生观看多媒体文件。

生活中的例子:将斧头和木把往下敲。木把受到敲击突然停止了。斧头由于惯性要保持原来的运动状态,继续向下运动,使斧头和木把套紧。

1、问:什么样的物体具有惯性?物体什么时候具有惯性?

答:一切物体均具有惯性。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。

物体任何时候都有惯性,惯性是一种固有属性。

2、惯性可以被克服吗?

答:惯性是物体的固有属性,不是力,不能避免或克服。

3、速度可以突变吗?

答:当有外力作用迫使物体改变运动状态时,物体的运动状态会在原有的基础上发生变化,惯性的大小就表现为物体运动状态改变的难易程度。正因为物体的运动状态是在原有的基础上一点点变化的,所以速度是不能突变的。

4、物体的惯性大小由什么决定呢?与速度有关吗?

答:惯性的大小仅由质量决定。

这里有一个易错点:很多同学认为速度大,惯性大;速度小,惯性小。原因是他们把“运动状态改变的难易程度理”理解为“物体从运动到静止的难易程度”。

分析:正是因为有外力的作用才使得物体的运动状态发生改变,所以要比较两个物体运动状态改变的难易程度,最起码要给它们相同的外力作用,才好进行比较。(不恰当的比方:想看两个人一天谁挣的钱多,最起码要给他们相同的本钱)

要比较速度变化的难易程度其实就是比较物体的加速度,加速度反映了相同时间内物体速度变化的大小关系,而在相同的外力作用的情况下,物体的加速度大小是仅仅是由质量决定的。所以惯性仅仅由质量决定。(a大,速度变化容易;a小,速度变化难)

惯性的大小仅由质量决定。但由于惯性是属性不是物理量,所以不能具体讲1千克的物体有多少惯性。例:如手挡相同速度的篮球和汽车。如果一辆空车和一辆装满货物车在相同的牵引力作用下由静止开始运动,它们的运动状态改变的情况并不相同,空车的质量小,在较短的时间内可以达到某一速度,运动状态容易改变。装满货物的车,质量大,要在很长的时间内才能达到相同的速度,运动状态难以改变。惯性大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时,应该尽可能减小物体的质量。歼击机的质量比运输机、轰炸机的质量要小得多,在战斗前还要抛掉副油箱,以进一步减小质量,就是为了要提高歼击机的灵活性。相反,当我们要求物体的运动状态不容易改变时,应该尽量增大物体的质量,抽水站的电动抽水机和水泵都固定在很重的机座上,就是要增大它们的质量,以尽量减小它们振动或避免意外的碰撞而移动。

牛顿定律教案篇6

教学目标:

1、知道牛顿第一定律

2、理解力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因;

3、理解惯性,认识一切物体都有惯性;

4、通过学习,提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力

教学重点:

实验探究阻力对物体运动的影响

教学难点:

对惯性现象的理解

教学准备:

斜面、小车、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、鸡蛋、硬纸片、铁架台、细线、纸箱、木块等

教学过程

二次备课

新课引入: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。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。物体的运功需要力来维持吗?

新课:

一、探究阻力对物体运动的影响

教师强调实验中注意事项:同一小车、同一斜面、同一高度由静止下放,滑到底端的速度相同,不同的是水平面材料。

学生要理解实验要求的一些目的

演示实验:

小车从斜面滑下,在毛巾上滑行后停下

1)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。小车从斜面滑下,在木板上滑行后停下

2)教师提问:小车滑行的距离怎么长了?

(学生回答)小车受到的.摩擦力变小了

3)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。

结论:表面越光滑,小车受阻力越小,小车速度变化越慢,小车前进越远。

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?

小车应该永远运动下去。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。也就是物体在不受力的情况下,也能运动,所以物体的运动不需要力来维持牛顿第一定律是建立在实验基础上,进一步的科学推理得到的非实验定律。

大家要学习科学家的刻苦钻研精神,也要向他们学习一种研究问题的方法——科学推理法。

二、牛顿第一定律又叫惯性定律。那么,什么是惯性呢?

任何物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质叫做惯性。

1、打棋子实验(学生参与演示)将七个象棋子叠放讲台上,用尺迅速地打出第四个棋子,上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,失去了第四个棋子的支持而落在正下方。

2、惯性鸡蛋实验:突然弹击鸡蛋与水杯间的硬纸片,鸡蛋有惯性,不会随纸片飞出去,而是掉进水杯里。

鼓励学生举例说明:生活中有那些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的。(洗衣机脱水的原理,拍打衣服上的灰尘,抖落伞上的雨点,跳远前的助跑,高速公路上对汽车之间的车距有限制,在一些拐弯较多的地方限制车速等)

教师强调:惯性是万物皆有的一种固有属性,惯性与物体是否受外力、处于何种状态无关。惯性由物体的质量决定,质量越大,惯性越大。惯性不是力,

板书设计:

牛顿第一定律

一、牛顿第一定律

1、概念: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。

2、运动的物体不需要力来维持。

二、惯性:是物体的一种属性,惯性只与物体质量有关。与物体的速度,体积等无关

《牛顿定律教案6篇.doc》
将本文的Word文档下载,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

相关文章

最新文章

分类

关闭