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牛頓第二定律的應用公開課教案
作為一名教學工作者，總不可避免地需要編寫教案，教案有助于順利而有效地開展教學活動。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢？以下是小編精心整理的牛頓第二定律的應用公開課教案，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
牛頓第二定律的應用公開課教案1
教學目標
知識目標：
（1）通過演示實驗認識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系；
�。�2）會用準確的文字敘述牛頓第二定律并掌握其數(shù)學表達式；
（3）通過加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系，深刻理解力是產(chǎn)生加速度的原因這一規(guī)律；
�。�4）認識加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系，認識加速度與和外力間的瞬時對應關(guān)系；
�。�5）能初步運用運動學和牛頓第二定律的知識解決有關(guān)動力學問題。
能力目標：通過演示實驗及數(shù)據(jù)處理，培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力；通過實際問題的處理，培養(yǎng)良好的書面表達能力。
情感目標：培養(yǎng)認真的科學態(tài)度，嚴謹、有序的思維習慣。
教學建議
教材分析
1、通過演示實驗，利用控制變量的方法研究力、質(zhì)量和加速度三者間的關(guān)系：在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系；在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系。
2、利用實驗結(jié)論總結(jié)出牛頓第二定律：規(guī)定了合適的力的單位后，牛頓第二定律的表達式從比例式變?yōu)榈仁健?/p>
3、進一步討論牛頓第二定律的確切含義：公式中的表示的是物體所受的合外力，而不是其中某一個或某幾個力；公式中的和均為矢量，且二者方向始終相同，所以牛頓第二定律具有矢量性；物體在某時刻的加速度由合外力決定，加速度將隨著合外力的變化而變化，這就是牛頓第二定律的瞬時性。
教法建議
1、要確保做好演示實驗，在實驗中要注意交代清楚兩件事：只有在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的前題下，小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力（根據(jù)學生的實際情況決定是否證明）；實驗中使用了替代法，即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小。
2、通過典型例題讓學生理解牛頓第二定律的確切含義。
3、讓學生利用學過的重力加速度和牛頓第二定律，讓學生重新認識出中所給公式。
教學設計示例
教學重點：
牛頓第二定律
教學難點：
對牛頓第二定律的理解
示例：
一、加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系
介紹研究方法（控制變量法）：先研究在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系；再研究在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系。介紹實驗裝置及實驗條件的保證：在砝碼質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量的條件下，小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力。介紹數(shù)據(jù)處理方法（替代法）：根據(jù)公式可知，在相同時間內(nèi)，物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比。
以上內(nèi)容可根據(jù)學生情況，讓學生充分參與討論。本節(jié)書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機，變?yōu)槎繉嶒灐?/p>
1、加速度和力的關(guān)系
做演示實驗并得出結(jié)論：小車質(zhì)量相同時，小車產(chǎn)生的加速度與作用在小車上的力成正比，即，且方向與方向相同。
2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系
做演示實驗并得出結(jié)論：在相同的力F的作用下，小車產(chǎn)生的加速度與小車的質(zhì)量成正比、
二、牛頓第二運動定律（加速度定律）
1、實驗結(jié)論：物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。即，或。
2、力的單位的規(guī)定：若規(guī)定：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N。則公式中的`＝1。（這一點學生不易理解）
3、牛頓第二定律：
物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。
數(shù)學表達式為：
4、對牛頓第二定律的理解：
�。�1）公式中的是指物體所受的合外力。
舉例：物體在水平拉力作用下在水平面上加速運動，使物體產(chǎn)生加速度的合外力是物體
所受4個力的合力，即拉力和摩擦力的合力。（在桌面上推粉筆盒）
�。�2）矢量性：公式中的和均為矢量，且二者方向始終相同。由此在處理問題時，由合外力的方向可以確定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向。
�。�3）瞬時性：物體在某時刻的加速度由合外力決定，加速度將隨著合外力的變化而變化。
舉例：靜止物體啟動時，速度為零，但合外力不為零，所以物體具有加速度。
汽車在平直馬路上行駛，其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供；當剎車時，牽引力突然消失，則汽車此時的加速度僅由摩擦力提供�？梢钥闯銮昂髢煞N情況合外力方向相反，對應車的加速度方向也相反。
�。�4）力和運動關(guān)系小結(jié)：
物體所受的合外力決定物體產(chǎn)生的加速度：
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運動
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運動
以上小結(jié)教師要帶著學生進行，同時可以讓學生考慮是否還有其它情況，應滿足什么條件。
探究活動
題目：驗證牛頓第二定律
組織：2－3人小組
方式：開放實驗室，學生實驗。
評價：鍛煉學生的實驗設計和操作能力。
牛頓第二定律的應用公開課教案2
一、教學目標
1、物理知識方面的要求：
(1)鞏固記憶牛頓第二定律內(nèi)容、公式和物理意義；
(2)掌握牛頓第二定律的應用方法。
2、通過例題分析、討論、練習使學生掌握應用牛頓定律解決力學問題的方法，培養(yǎng)學生的審題能力、分析綜合能力和運用數(shù)學工具的能力。
3、訓練學生解題規(guī)范、畫圖分析、完善步驟的能力。
二、重點、難點分析
1、本節(jié)為習題課，重點內(nèi)容是選好例題，講清應用牛頓第二定律解決的兩類力學問題及解決這類問題的基本方法。
2、應用牛頓第二定律解題重要的是分析過程、建立圖景；抓住運動情況、受力情況和初始條件；依據(jù)定律列方程求解。但學生往往存在重結(jié)論、輕過程，習慣于套公式得結(jié)果，所以培養(yǎng)學生良好的解題習慣、建立思路、掌握方法是難點。
三、教具
投影儀、投影片、彩筆。
四、主要教學過程
(一)引入新課
牛頓第二定律揭示了運動和力的內(nèi)在聯(lián)系。因此，應用牛頓第二定律即可解答一些力學問題。
我們通過以下例題來體會應用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。
(二)教學過程設計
1、已知受力情況求解運動情況
例題1(投影)一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在水平方向受到5.0n的拉力，物體跟水平面的滑動摩擦力是2.0n。
1)求物體在4.0秒末的速度；
2)若在4秒末撤去拉力，求物體滑行時間。
(1)審題分析
這個題目就是根據(jù)已知的受力情況來求物體的運動情況。前4秒內(nèi)運動情況：物體由靜止在恒力作用下做勻加速直線運動，t=4.0s。受力情況：f=5.0n，f=2.0n，g=n；初始條件：v0=0；研究對象：m=2.0kg。求解4秒末的`速度vt.4秒后，撤去拉力，物體做勻減速運動，v′t=0。受力情況：g=n、f=2.0n；初始條件：v′0=vt，求解滑行時間。
(2)解題思路
研究對象為物體。已知受力，可得物體所受合外力。根據(jù)牛頓第二定律可求出物體的加速度，再依據(jù)初始條件和運動學公式就可解出前一段運動的末速度。運用同樣的思路也可解答后一段運動的滑行距離。
(3)解題步驟(投影)
解：確定研究對象，分析過程(畫過程圖)，進行受力分析(畫受力圖)。
前4秒根據(jù)牛頓第二定律列方程：
水平方向
f-f=ma
豎直方向
n-g=0
引導學生總結(jié)解題步驟：確定對象、分析過程、受力分析、畫圖、列方程、求解、檢驗結(jié)果。
(4)討論：若無第一問如何解？實際第一問的結(jié)果是第二問的初始條件，所以解題的過程不變。
(5)引申：這一類題目是運用已知的力學規(guī)律，作出明確的預見。它是物理學和技術(shù)上進行正確分析和設計的基礎，如發(fā)射人造地球衛(wèi)星進入預定軌道，帶電粒子在電場中加速后獲得速度等都屬這一類題目。
2、已知運動情況求解受力情況
例題2(投影)一輛質(zhì)量為1.0×103kg的小汽車正以10m/s的速度行駛，現(xiàn)在讓它在12.5m的距離內(nèi)勻減速地停下來，求所需的阻力。
(1)審題分析
這個題目是根據(jù)運動情況求解汽車所受的阻力。研究對象：汽車m=1.0×103kg；運動情況：勻減速運動至停止vt=0，s=12.5m；初始條件：v0=10m/s，求阻力f。
(2)解題思路
由運動情況和初始條件，根據(jù)運動學公式可求出加速度；再根據(jù)牛頓第二定律求出汽車受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力。
(3)解題步驟(投影)
畫圖分析
據(jù)牛頓第二定律列方程：
豎直方面
n-g=0
水平方面
f=ma=1.0×103×(-4)n=-4.0×103n
f為負值表示力的方向跟速度方向相反。
引導學生總結(jié)出解題步驟與第一類問題相同。
(5)引申：這一類題目除了包括求出人們熟知的力的大小和方向，還包括探索性運用，即根據(jù)觀測到的運動去認識人們還不知道的物體間的相互作用的特點。牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律、盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部有個原子核都屬于這類探索。
3、應用牛頓第二定律解題的規(guī)律分析(直線運動)
題目類型流程如下
由左向右求解即第一類問題，可將vt、v0、s、t中任何一個物理量作為未知求解。
由右向左求解即第二類問題，可將f、f、m中任一物量作為未知求解。
若阻力為滑動摩擦力，則有f-μmg=ma，還可將μ作為未知求解。
如：將例題2改為一物體正以10m/s的速度沿水平面運動，撤去拉力后勻減速滑行2.5m，求物體與水平面間動摩擦因數(shù)。
4、物體在斜向力作用下的運動
例題3(投影)一木箱質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成θ角的力f推木箱，求經(jīng)過t秒時木箱的速度。
解：(投影)
畫圖分析：
木箱受4個力，將力f沿運動方向和垂直運動方向分解：
水平分力為
fcosθ
豎直分力為
fsinθ
據(jù)牛頓第二定律列方程，豎直方向
n-fsinθ-g=0 ①
水平方向
fcosθ-f=ma ②
二者聯(lián)系
f=μn ③
由①式得 n=fsinθ+mg 代入③式有
f=μ(fsinθ＋mg)
代入②式有 fcosθ-μ(fsinθ＋mg)=ma ，得
可見解題方法與受水平力作用時相同。
(三)課堂小結(jié)(引導學生總結(jié))
1、應用牛頓第二定律解題可分為兩類：一類是已知受力求解運動情況；一類是已知運動情況求解受力。
2、不論哪種類型題目的解決，都遵循基本方法和步驟，即分析過程、建立圖景、確定研究對象、進行受力分析、根據(jù)定律列方程，進而求解驗證效果。在解題過程中，畫圖是十分重要的，包括運動圖和受力圖，這對于物體經(jīng)過多個運動過程的問題更是必不可少的步驟。
3、在斜向力作用下，可將該力沿運動方向和垂直運動方向分解，轉(zhuǎn)化為受水平力的情形。解題方法相同。
五、說明
1、例題1在原題基本上增加了一個運動過程，目的是強調(diào)過程圖和受力圖的重要性。因為有些學生對此不夠重視而導致錯誤，尤其是以后遇到復雜問題的處理時更加突出，比如不注意各段運動中物體受力情況的變化和與之相關(guān)的加速度的變化，用前一段運動的加速度代入后一段運動方程進行運算，得出錯誤結(jié)果。但教材中節(jié)練習題和章習題中沒有這類題目，所以可根據(jù)學生情況加以取舍。
2、解題過程反復強調(diào)分析方法、解題步驟，意在培養(yǎng)學生的良好解題習慣和書寫規(guī)范，由于解題過程要力求詳盡，故本課密度較大。為此，解題過程可利用投影片以節(jié)省時間。
3、例題中增加了斜向力作用的情形，目的是使學生注意豎直方向運動方程的建立，對水平方向物理量的影響。因為學生長時間只考慮水平方向受力，就會忽視了豎直方向的受力分析，認為在任何情況下都無須考慮豎直方向受力。另外，了解到斜向力分解后的解題方法仍是前面所述的基本方法，從而體會對復雜問題的處理方法，以鞏固基本知識、基本方法。但不提及建立坐標和正交分解，這一部分亦可據(jù)學生情況取舍。
牛頓第二定律的應用公開課教案3
【教材分析】
《牛頓運動定律》在高考《考試大綱》的“知識內(nèi)容表”中，共有6個條目，其中包括“牛頓定律的應用”，為II等級要求。牛頓第二定律的應用，是本章的核心內(nèi)容。由于整合了物體的受力分析和運動狀態(tài)分析，使得本節(jié)成為高考的熱點和必考內(nèi)容。受力分析和運動狀態(tài)分析，是解決物理問題的兩種基本方法。并且，本單元的學習既是后繼“動能”和“動量”等復雜物理過程分析的基礎，也是解決“帶電粒子在電場、磁場中運動”等問題的基本方法，因而顯得十分重要。
【學情分析】
由于本單元對分析、綜合和解決實際問題的能力要求很高，不少同學在此感到困惑，疑難較多，主要反映在研究對象的選擇和物理過程的分析上，對一些典型的應用題型，如連接體問題、超重失重問題、皮帶傳動問題、斜面上的物體運動問題等，學生缺乏針對性訓練，更缺少理性的思考和總結(jié)。
【教學目標】
一、知識與技能
1、掌握牛頓第二定律的基本特征；
2、理解超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象。
二、過程與方法
1、掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法，學會用牛頓運動定律和運動學公式解決力學問題；
2、學會連接體問題的一般解題方法；
3、掌握超重、失重在解題中的具體應用。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、通過相關(guān)問題的分析和解決，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學精神；
2、通過“嫦娥一號”的成功發(fā)射和變軌的過程，激發(fā)學生的`愛國熱情。
【教學重點和難點】
教學重點：牛頓運動定律與運動學公式的綜合運用。
教學難點：物體受力情況和運動狀態(tài)的分析；處理實際問題時“物理模型”和“物理情景”的建立。
【教學方法和手段】
教學方法：分析法、討論法、圖示法
教學手段：計算機多媒體教學，PPT課件
【教學過程】
一、提出問題，導入課題
提問、討論、評價
�。ㄒ唬└呷锢恚◤土暎┣叭碌膬�(nèi)容及其邏輯關(guān)系是怎樣的？
�。ǘ┡ｎD運動定律的核心內(nèi)容是什么？
�。ㄈ┤绾卫斫饬瓦\動的關(guān)系？
PPT展示：力和運動的關(guān)系
力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，受力作用的物體存在加速度。我們可以結(jié)合運動學知識，解決有關(guān)物體運動狀態(tài)的問題。另一方面，當物體的運動狀態(tài)變化時，一定有加速度，我們可以由加速度來確定物體的受力。
二、知識構(gòu)建，方法梳理
�。ㄒ唬﹦恿W的兩類基本問題
1、已知物體的受力情況，要求確定物體的運動情況
處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體的合力，根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度，在利用物體初始條件（初位置和初速度），根據(jù)運動學公式就可以求出物體的位移和速度。也就是確定了物體的運動情況。
2、已知物體的運動情況，要求推斷物體的受力情況
處理方法：已知物體的運動情況，由運動學公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力，由此推斷物體受力情況。
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