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牛頓第二定律的應(yīng)用公開課教案
作為一名教學(xué)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(xué)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(yīng)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(yīng)用公開課教案1
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)：
�。�1）通過演示實驗認(rèn)識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系；
�。�2）會用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠ｎD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)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(rèn)識加速度方向與合外力方向間的矢量關(guān)系，認(rèn)識加速度與和外力間的瞬時對應(yīng)關(guān)系；
�。�5）能初步運用運動學(xué)和牛頓第二定律的知識解決有關(guān)動力學(xué)問題。
能力目標(biāo)：通過演示實驗及數(shù)據(jù)處理，培養(yǎng)學(xué)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(dá)能力。
情感目標(biāo)：培養(yǎng)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣。
教學(xué)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(dá)式從比例式變?yōu)榈仁健?/p>
3、進(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的前題下，小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力（根據(jù)學(xué)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(xué)生理解牛頓第二定律的確切含義。
3、讓學(xué)生利用學(xué)過的重力加速度和牛頓第二定律，讓學(xué)生重新認(rèn)識出中所給公式。
教學(xué)設(shè)計示例
教學(xué)重點：
牛頓第二定律
教學(xué)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(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下，小車所受的拉力才近似地認(rèn)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(xué)生情況，讓學(xué)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(dǎo)軌和計算機(jī)，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(xué)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(xué)表達(dá)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(dāng)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。可以看出前后兩種情況合外力方向相反，對應(yīng)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(dāng)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(dāng)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(xué)生進(jìn)行，同時可以讓學(xué)生考慮是否還有其它情況，應(yīng)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(xué)生實驗。
評價：鍛煉學(xué)生的實驗設(shè)計和操作能力。
牛頓第二定律的應(yīng)用公開課教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
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(yīng)用方法。
2、通過例題分析、討論、練習(xí)使學(xué)生掌握應(yīng)用牛頓定律解決力學(xué)問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的審題能力、分析綜合能力和運用數(shù)學(xué)工具的能力。
3、訓(xùn)練學(xué)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(xí)題課，重點內(nèi)容是選好例題，講清應(yīng)用牛頓第二定律解決的兩類力學(xué)問題及解決這類問題的基本方法。
2、應(yīng)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(xué)生往往存在重結(jié)論、輕過程，習(xí)慣于套公式得結(jié)果，所以培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)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(xué)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(yīng)用牛頓第二定律即可解答一些力學(xué)問題。
我們通過以下例題來體會應(yīng)用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。
(二)教學(xué)過程設(shè)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(xué)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(jìn)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(dǎo)學(xué)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(xué)規(guī)律，作出明確的預(yù)見。它是物理學(xué)和技術(shù)上進(jìn)行正確分析和設(shè)計的基礎(chǔ)，如發(fā)射人造地球衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)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(xué)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(fù)值表示力的方向跟速度方向相反。
引導(dǎo)學(xué)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(rèn)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(yīng)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(dǎo)學(xué)生總結(jié))
1、應(yīng)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(jìn)行受力分析、根據(jù)定律列方程，進(jìn)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(qiáng)調(diào)過程圖和受力圖的重要性。因為有些學(xué)生對此不夠重視而導(dǎo)致錯誤，尤其是以后遇到復(fù)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(jìn)行運算，得出錯誤結(jié)果。但教材中節(jié)練習(xí)題和章習(xí)題中沒有這類題目，所以可根據(jù)學(xué)生情況加以取舍。
2、解題過程反復(fù)強(qiáng)調(diào)分析方法、解題步驟，意在培養(yǎng)學(xué)生的良好解題習(xí)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(xué)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(xué)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(rèn)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(fù)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(biāo)和正交分解，這一部分亦可據(jù)學(xué)生情況取舍。
牛頓第二定律的應(yīng)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(yīng)用”，為II等級要求。牛頓第二定律的應(yīng)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(xué)習(xí)既是后繼“動能”和“動量”等復(fù)雜物理過程分析的基礎(chǔ)，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(xué)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(xué)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(yīng)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(xué)生缺乏針對性訓(xùn)練，更缺少理性的思考和總結(jié)。
【教學(xué)目標(biāo)】
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(yīng)用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法，學(xué)會用牛頓運動定律和運動學(xué)公式解決力學(xué)問題；
2、學(xué)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(yīng)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(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)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(xué)生的`愛國熱情。
【教學(xué)重點和難點】
教學(xué)重點：牛頓運動定律與運動學(xué)公式的綜合運用。
教學(xué)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(xué)方法和手段】
教學(xué)方法：分析法、討論法、圖示法
教學(xué)手段：計算機(jī)多媒體教學(xué)，PPT課件
【教學(xué)過程】
一、提出問題，導(dǎo)入課題
提問、討論、評價
�。ㄒ唬└呷锢恚◤�(fù)習(xí)）前三章的內(nèi)容及其邏輯關(guān)系是怎樣的？
（二）牛頓運動定律的核心內(nèi)容是什么？
（三）如何理解力和運動的關(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(xué)知識，解決有關(guān)物體運動狀態(tài)的問題。另一方面，當(dāng)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(xué)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(xué)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(xué)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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