牛顿运动定律经典习题

2024-11-14

牛顿运动定律经典习题(7篇)

1.牛顿运动定律经典习题 篇一

牛顿运动定律·牛顿第二定律·教案

一、教学目标

1.在学生实验的基础上得出牛顿第二定律,并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。

2.通过学生分组实验,锻炼学生的动手实验能力。3.渗透科学的发现、分析、研究等方法。

二、重点、难点分析

1.牛顿第二定律本身是力学的重点内容,所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。

2.由于采用新的教学方法,在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度,成为教学过程中的一个难点。

三、教具

1.学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等)。

2.计算机及自编软件,电视机(作显示)。3.投影仪,投影片。

四、教学过程(一)引入新课

1.复习提问:物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述,物体运动状态改变与何因素有关?关系是什么?(学生回答:物体运动状态改变快慢用加速度来描述;加速度与物体质量及物体受力有关,关系是:物体受力越大,物体加速度越大;物体质量越大,物体加速度越小。)2.引课提问:物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系?如果存在,其关系是什么?请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比,与物体的质量成反比时,教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢,需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。

(二)教学过程 1.实验介绍 投影:实验装置图

讲解:我们用小车作为研究对象,通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上挂一根细线,细线通过定滑轮拴一个小桶,小桶内可以放重物,这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力,我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时,可先保持M一定,研究a与F的关系;再保持F一定,研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法。

下面我们先保持小车质量不变,拉力F取几次不同的数值,测出每一次小车的加速度a,从而研究a与F的关系。

提问:如何测出小车的加速度?(学生回答:可用打点计时器。)再追问:测加速度的公式是什么?(学生回答公式,若学生回答不清时,可帮助其答出。)

讲解:怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢?我们可以借助图象:用横轴表示拉力,用纵轴表示加速度,若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线,就可以说明a与F成正比。我们改变几次拉力的大小,并测出每次拉力所对应的小车加速度,就可以得到几组数据,每组数据对应图象中的一个点,根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象,并根据图象作出是否成正比的判断。

板图:

讲解:在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用,这个摩擦力也会影响到小车的加速度,如何消除摩擦力的影响呢?我们可以把木板的一端垫高,使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动,就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡,这时再加拉力,小车的加速度就只由拉力而产生了。

由于一节课时间有限,所以我们共同完成这个实验:每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况,但不同的组取的拉力值不同,如第一组拉力为0.1N、第二组拉力为0.2N、第三组拉力为0.3N„„而我们所用的小车质量是相同的,这样我们把大家的数据综合起来,就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。

另外为了节约时间,我们采用计算机处理数据。

开机并讲解:这个数据处理软件功能是这样的:我们只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及记数点的时间间隔T输入,计算机就会自动算出小车的加速度a,并且根据输入的对应拉力F的数值,作出a随F变化的图线。

2.学生实验

实验:(约8至10分钟)教师巡视; 提问:学生实验数据报出并输入计算机; 操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与所受拉力成正比。板书:a∝F 3.实验介绍

讲解:下面再保持拉力不变,研究a与M的关系。刚才我们猜测a与M可能是反比关系,怎样才能从图象上反映a与M是否反比呢?我们可以以1/M为横轴,以a为纵轴,若所得图线为过原点的直线,则表明a与1/M成正比,也就是a与1/M成反比。

下面我们仍然分组来进行实验,我们都选拉力为0.1N,通过在小车上增加砝码来改变小车质量,第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg„„实验数据的处理也与刚才相似,只是此时不再输入拉力,而是输入小车的质量M并自动换算出质量的倒数1/M,并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/M变化的图线。4.学生实验

实验:(约7到8分钟)教师巡视; 提问:学生实验数据报出并输入计算机; 操作:由数据得出图线;

讲解:由实验可知,物体的加速度与物体质量成反比。板书:a∝1/M 5.结论分析

根据实验我们证实了我们的猜想:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。

板书:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体质量成反比。用公式表示为 a∝F/M F∝Ma 若改写为等式,应乘一系数k F=kMa 如果我们把1牛顿定义为:使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿,这时等式左侧为1,等式右侧为k。也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1,此时牛顿第二定律的表达式为

板书:F=Ma 讲解:下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论:首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力,实际是小车所受到的合外力,所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。

板书:(1)F为合外力

其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的,这就是牛顿第二定律的方向性。

板书:(2)a的方向与 F一致

另外,物体某一时刻的加速度,只由它此刻的受力决定,而与其他时刻的受力无关,这就是牛顿第二定律的即时性。

板书:(3)即时性(三)课堂小结:这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律,并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律,今后我们还要进一步学习和讨论。

五、说明

1.设计思路:本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与,使其动手动脑,以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理,提高了课堂密度,有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法,电脑辅助实验数据处理,烘托了科学研究气氛。2.本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材,电脑软件系自制软件:包括表格(输入s1至s6及T即可算出a,根据a和F或1/M的值即可在图象中描点连线)和图象,也可以用一些现成的软件如Excel等。

(北京市第156中学 王方毅)

2.牛顿运动定律经典习题 篇二

高中阶段有关牛顿运动定律的应用, 主要涉及以下几类问题:

一、物体运动状态的分析

应用牛顿运动定律分析物体的运动状态, 关键是要对物体进行正确的受力分析.合力的大小会影响到加速度的大小, 影响到速度变化的快慢;而速度是增大还是减小则要看合力方向与速度方向的关系.

【例1】 (2012年高考安徽理综卷第17题) 如图所示, 放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑, 若在物块上再施加一竖直向下的恒力F, 则 ()

A.物块可能匀速下滑

B.物块仍以加速度a匀加速下滑

C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑

D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑

解析:设物块质量为m, 斜面倾角为θ, 物块与斜面间的动摩擦因数为μ.由牛顿第二定律可得

施加恒力F后, 物块的加速度

可见, a′>a.正确选项为C.

二、物体瞬时加速度的求解

加速度与力存在瞬时对应关系.在应用牛顿运动定律求解物体的瞬时加速度时, 要注意区分弹性模型和刚性模型.轻弹簧与橡皮条之类是弹性模型, 其弹力变化需要时间;轻绳、轻杆或一般的物体是刚性模型, 其弹力变化是瞬时的, 两者不能混为一谈.

【例2】 (2010年高考全国理综Ⅰ卷第15题) 如右图, 轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连, 下端与另一质量为M的木块2相连, 整个系统置于水平放置的光滑木板上, 并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出, 设抽出后的瞬间, 木块1、2的加速度大小分别为a1、a2, 重力加速度大小为g, 则有 ()

解析:在抽出木板的瞬时, 弹簧对木块1的支持力和对木块2的压力并未改变.木块1受重力和支持力, mg=F, 故a1=0.木块2受重力和压力, 根据牛顿第二定律, 正确选项为C.

三、力和运动关系的两类基本问题

关于运动和力的关系, 有两类基本问题, 那就是:已知物体的受力情况, 确定物体的运动情况;已知物体的运动情况, 确定物体的受力情况.无论是哪类问题, 加速度始终是联系运动和力的桥梁.

【例3】 (2012年高考浙江理综卷第23题) 为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系, 小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”, 如图所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”, “A鱼”竖直下潜hA后速度减为零, “B鱼”竖直下潜hB后速度减为零.“鱼”在水中运动时, 除受重力外, 还受浮力和水的阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍, 重力加速度为g, “鱼”运动时所受水的阻力恒定, 空气阻力不计.求:

(1) “A鱼”入水瞬间的速度vA1;

(2) “A鱼”在水中运动时所受阻力fA;

(3) “A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA∶fB.

解析: (1) “A鱼”在水中做自由落体运动, 有v2A1-0=2gH, 得

(2) “A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用, 做匀减速运动, 设加速度为aA, 有

由题意, 解得

(3) 考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相似, 有

四、共点力的平衡

由牛顿第二定律F合=ma可知, 若F合=0, 则a=0, 物体即处于平衡状态.因此, 共点力的平衡问题是牛顿运动定律在特定条件下的应用.在解决共点力平衡问题时, 如果物体受三个力而平衡, 通常可以采用平行四边形合成法、平行四边形分解法;当物体受三个以上非平行的共点力作用处于平衡时, 通常采用正交分解法.

【例4】 (2012年高考全国理综课标卷第16题) 如图, 一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1, 球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴, 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦, 在此过程中 ()

A.N1始终减小, N2始终增大

B.N1始终减小, N2始终减小

C.N1先增大后减小, N2始终减小

D.N1先增大后减小, N2先减小后增大

解析:设小球质量为m, 木板对球的支持力大小为N2′, 木板与竖直墙面之间的夹角为θ.在木板缓慢转动时, 小球受重力mg、压力N1和支持力N2′三力作用处于平衡状态.由共点力平衡条件和牛顿第三定律, 有.θ增大时, N1与N2均减小.正确选项为B.

本题若用矢量三角形法分析更加形象直观, 鉴于本文主题是牛顿定律, 故在此不再例说.

五、超重与失重

超重、失重问题, 是牛顿运动定律应用中一类常见的实际问题.超重和失重与物体的速度方向无关, 而只与物体的加速度方向有关.物体具有向上的加速度 (加速向上运动或减速向下运动) 时超重;具有向下的加速度 (加速向下运动或减速向上运动) 时失重;具有重力加速度g时完全失重.

【例5】 (2010年高考海南物理卷第8题) 如右图, 木箱内有一竖直放置的弹簧, 弹簧上方有一物块:木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内, 物块对箱顶刚好无压力, 则在此段时间内, 木箱的运动状态可能为 ()

A.加速下降B.加速上升

C.减速上升D.减速下降

解析:木箱静止时物块对箱顶有压力, 则物块受到箱顶向下的压力, 当物块对箱顶刚好无压力时, 表明系统处于超重状态, 具有向上的加速度, 木箱的运动状态可能为加速上升或减速下降.正确选项为BD.

六、连接体问题

在处理连接体问题时, 可将组成连接体的几个物体“隔离”开来, 对它们分别进行受力分析, 根据其运动状态, 应用牛顿第二定律或平衡条件列式求解.当问题涉及物体间的相互作用时, 隔离法不失为一种有效的解题方法;当问题不涉及物体间的相互作用时, 也可采用整体法进行分析.整体法和隔离法是相辅相成的.

【例6】 (2012年高考江苏物理卷第5题) 如图所示, 一夹子夹住木块, 在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M, 夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动, 力F的最大值是 ()

解析:木块不滑动条件下提升作用力F达最大值时, 夹子与木块两侧间的静摩擦力应达最大值.设此时木块和夹子的加速度为a, 对木块、夹子分别应用牛顿运动定律, 有

联立求解, 可得力F的最大值.正确选项为A.

本题也可对木块 (或夹子) 及整体分别应用牛顿运动定律联立求解.

七、图象类问题

牛顿第二定律揭示了加速度与力及质量的关系, 而v-t图线的斜率表示加速度, a-t图线、F-t图线则分别反映了加速度、力随时间变化的规律.因此, 在牛顿运动定律的应用中, 常会出现一些图象类问题.结合牛顿运动定律, 正确分析相关图象所反映的物理内涵, 是求解此类问题的突破口.

【例7】 (2012年高考江苏物理卷第4题) 将一只皮球竖直向上抛出, 皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象, 可能正确的是 ()

八、临界值、极值问题

应用牛顿运动定律求解相关的临界值、极值问题, 需有较强的分析能力.利用临界状态的分析作为解题思路的起点, 是一条有效的思考途径.处理此类问题的关键是把握“恰好发生”或“恰好不发生”的条件, 或把某个物理量推向极端, 作出科学的推理.

【例8】 (2012年高考全国理综课标卷第24题) 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具 (如图) .设拖把头的质量为m, 拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ, 重力加速度为g, 某同学用该拖把在水平地板上拖地时, 沿拖杆方向推拖把, 拖杆与竖直方向的夹角为θ.

(1) 若拖把头在地板上匀速移动, 求推拖把的力的大小.

(2) 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0, 若θ≤θ0, 则不管沿拖杆方向的推力多大, 都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tanθ0.

解析: (1) 拖把头在地板上匀速移动时, 受推力F、重力mg、地板的正压力N及摩擦力f而平衡.由平衡条件有

又f=μN, 解得

(2) 若不管沿拖杆方向用多大的推力都不能使拖把从静止开始运动, 应有

又Fcosθ+mg=N, 可得

上式右边总是大于零, 且当F无限大时极限为零, 故sinθ-λcosθ≤0.

当θ≤θ0时, 不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把, 故tanθ0=λ.

九、动力学、功和能综合问题

力的观点、能的观点, 是分析力学问题的两条基本途径.牛顿运动定律的应用, 常常与功和能联系在一起, 成为一类动力学、功和能的综合性问题.此类问题的求解, 除牛顿运动定律结合运动学公式外, 还需应用机械能守恒定律或动能定理、功能关系等规律.

【例9】 (2012年高考海南物理卷第15题) 如图, 在竖直平面内有一固定光滑轨道, 其中AB是长为R的水平轨道, BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道, 两轨道相切于B点.在外力作用下, 一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动, 到达B点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆弧轨道经过最高点C, 重力加速度大小为g.求:

(1) 小球在AB段运动的加速度的大小;

(2) 小球从D点运动到A点所用的时间.

解析: (1) 小球刚好能沿圆弧轨道经过最高点C时, 轨道压力为零.由牛顿第二定律有

小球从点B到点C沿光滑圆弧轨道运动的过程中, 机械能守恒, 有

小球在AB段由静止开始做匀加速运动, 由运动学公式有

故小球在AB段运动的加速度大小

(2) 小球从点B到点D机械能守恒, 有

小球从点D到点A, 做匀加速直线运动, 由运动学公式有

故所用时间

十、力、电综合问题

牛顿运动定律不仅在力学问题中, 甚至在电学问题中, 都有其广泛应用.如通电导线 (金属杆) 在磁场中的平衡或加速, 带电粒子 (物体) 在电场或磁场中的运动等力、电综合问题的求解, 都会在应用相关电学规律的同时, 涉及牛顿运动定律与其他力学规律.将牛顿运动定律应用于此类力、电综合问题时, 合外力中除通常的机械力外, 还可能包括静电力、安培力、洛伦兹力等.

【例10】 (2012年高考四川理综卷第24题) 如图所示, ABCD为固定在竖直平面内的轨道, AB段光滑水平, BC段为光滑圆弧, 对应的圆心角θ=37°, 半径r=2.5m, CD段平直倾斜且粗糙, 各段轨道均平滑连接, 倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×105 N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m=5×10-2kg、电荷量q=+1×10-6 C的小物体 (视为质点) 被弹簧枪发射后, 沿水平轨道向左滑行, 在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨.以小物体通过C点时为计时起点, 0.1s以后, 场强大小不变, 方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.设小物体的电荷量保持不变, 取g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8.

(1) 求弹簧枪对小物体所做的功;

(2) 在斜轨上小物体能到达的最高点为P, 求CP的长度.

解析: (1) 设弹簧枪对小物体做功为Wf, 由动能定理得

解得Wf=0.475J.

(2) 取沿平直斜轨向上为正方向.设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1, 由牛顿第二定律得

小物体向上做匀减速运动, 经t1=0.1s后, 速度达到v1, 有

由以上两式可知

设运动的位移为s1, 有

设CP的长度为s, 有

3.牛顿运动定律 篇三

解力学类综合题有两大类方法:一是力和运动的方法,即用牛顿运动定律与运动学公式联立求解;二是动量和能量的方法,即用动量守恒定律(如果是系统的合外力为0,优先使用)和动量定理;往往仅用动量来处理是不够的,还必须加入动能定理或能量守恒定律等联立求解,相反亦然.动力学的方法基本只能处理某个时刻或某个位置的情况而不是整体运动情况,用动量和能量的方法就要简便得多,特别是处理变力的问题,因不需要求解中间物理量——加速度.一般的力学综合题可以同时运用这两种方法解答.不管用什么方法,先应该分析清楚物理情景(物体的运动和受力情况),学会使用图象法(受力示意图或运动情景图等)辅助处理问题.

一、重力与弹力

重力:分析物体受力,首先要考虑重力.重力是由于地球吸引而产生的力,方向竖直向下.物体所受的重力与物体的质量及在地球上的位置和纬度有关,与它所处的运动状态、速度的大小无关.在地球上,随地球自转的物体,重力只是地球对物体的万有引力的一个分力.除了在电磁场中可能由于重力与其他力相比很小而不考虑或其他特别说明之外,别的地方必须考虑重力,而且要首先分析.

弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的作用力.产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变.只有发生了弹性形变的物体才能产生弹力(初学者往往误认为放在水平面上的物体对水平面有压力是因为重力).但大部分弹性形变由于太小而不能直接观察,这时如何判断弹力是否存在呢?

例1 如图1所示,一根弹性杆的一端固定一质量为[m]的小球,另一端固定在质量为[M]的物体上,物体[M]又放在倾角为[θ]的斜面上,则( )

A. 若斜面光滑,物体[M]沿斜面自由下滑时,弹性杆对小球[m]的弹力方向竖直向上

B. 若斜面光滑,物体[M]沿斜面自由下滑时,弹性杆对小球[m]的弹力方向垂直于斜面向上

C. 若斜面不光滑,且物体与斜面间的动摩擦因数满足[μ]>[tanθ],则弹性杆对小球[m]的弹力方向竖直向上

D. 若斜面不光滑,且物体与斜面间的动摩擦因数满足[μ]<[tanθ],则弹性杆对小球[m]的弹力方向可能沿斜面向上

解析 若斜面光滑,对小球[m]和物体[M]组成的整体,沿斜面下滑的加速度[a=gsinθ],如图2-甲所示,此时小球受杆的弹力一定垂直于斜面向上,否则,弹力与重力的合力使小球产生的加速度将会大于或小于[gsinθ],选项A错误、选项B正确.

若斜面不光滑,且[μ>tanθ],则小球[m]和物体[M]组成的整体将静止在斜面上,此时小球所受的弹力一定与重力平衡,选项C正确.

若斜面不光滑,且[μ

点拨 杆对物体的弹力方向不一定沿杆的方向,而要由物体所处的状态来决定,这就是状态法. 判断力是否存在的常用方法有,①物质法:即找施力物体.②假设法:将该力撤去,看研究对象能否保持原状态,若能,则说明此处力不存在,若不能,则说明力存在.③反证法:由已知运动状态和其他条件,利用平衡条件或牛顿运动定律分析推理.④状态法:假设接触处存在弹力,作出物体的受力图,再根据力和运动的关系判断是否存在弹力:若满足给定的运动状态,则存在弹力,若不满足,则不存在弹力.

二、摩擦力

静摩擦力中的“静”和滑动摩擦力中的“动”都是相对的,指的是与之接触、挤压的物体的相对静止或相对运动,而不一定是物体对地的运行情况.通常所说的运动是以地面为参考系的,而相对运动是以相互接触的另一个物体为参考系,所以摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势,而不一定阻碍物体对地运动,因此它可以是阻力,也可以是动力.

摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反,但可能与物体的运动方向同向、反向或有一定夹角.对于运动趋势,一般解释为要动还未动的状态.没动是因为有静摩擦力存在,阻碍相对运动的产生,使物体间的相对运动表现为一种趋势.

例2 如图3所示,质量分别为[m]和[M]的两物体[P]和[Q]叠放在倾角为[θ]的斜面上,[P]、[Q]之间的动摩擦因数为[μ1],[Q]与斜面之间的动摩擦因数为[μ2].当两物体从静止开始沿斜面下滑时,它们保持相对静止,则物体[P]所受的摩擦力大小为( )

[A].[0] [B].[μ1mgcosθ]

[C].[μ2mgcosθ][D].[(μ1+μ2)mgcosθ]

解析 当两物体[P]和[Q]一起加速下滑时,加速度[a=g(sinθ-μ2cosθ)],因[P]和[Q]相对静止,它们之间的摩擦力为静摩擦力,不能用[Ff=μFN]求解.对物体[P],由牛顿第二定律,有 [mgsinθ-Ff=ma]

故 [Ff=μ2mgcosθ]

答案 C

点拨 静摩擦力出现在相对静止的物体间.一般相对运动能看出来,但相对静止又有运动趋势却不容易看出来.判断静摩擦力是否存在的方法有,①定义法:根据静摩擦力存在的条件判定,看物体间有没有相对运动趋势,这种情况适用于运动状态很清楚时.②假设法:假设静摩擦力不存在,判断物体将沿哪个方向产生相对运动,则该相对运动的方向就是运动趋势的方向;如果无相对运动,也就无相对运动趋势,静摩擦力就不存在.还可以假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动,若物体仍保持相对静止,则不受静摩擦力,反之则受静摩擦力.③状态法:假设摩擦力存在,根据力和运动的关系看是否满足给定的运动状态,若满足,则存在摩擦力;若不满足,则不存在摩擦力.

三、平行四边形定则

平行四边形定则是力、运动、加速度等所有矢量的合成与分解都遵循的矢量运算的最基本定则.在矢量的合成或分解中,合力与分力,合速度与分速度,既可以用平行四边形表示,也可以用三角形表示,这种方法称为三角形定则.所以说解合成与分解问题,实际上是解三角形问题,利用正弦、余弦定理或相似三角形的知识求解.

在三力的平衡问题中,常根据平衡条件和平行四边形定则,把物体所受的三个力集中到三角形中,求解三角形中的边角关系即得到力之间的关系. 在二力作用下的匀变速直线运动中,也可以把物体受到的两个力与合外力[ma]放到三角形中求解.

例3 如图4所示,把球夹在竖直墙[AC]和木板[BC]之间,不计摩擦. 设球对墙的压力为[FN1],球对板的压力为[FN2],则在将板[BC]逐渐放至水平的过程中( )

A. [FN1]和[FN2]都增大

B. [FN1]和[FN2]都减小

C. [FN1]增大,[FN2]减小

D. [FN1]减小,[FN2]增大

解析 虽然题目中的[FN1]和[FN2]涉及的是墙和木板的受力情况,但研究对象还是只能取球.在将板[BC]逐渐放至水平的过程中,球时刻处于动态平衡状态,[FN1]和[FN2]都是变力,可以先画开始时刻的受力图,然后再根据力的关系讨论力的变化规律.

方法一:分解法.球所受的重力[G]产生的效果有两个,一是球对墙的压力[FN1],二是球对板的压力[FN2.]根据这两个效果将其分解,则[F1=FN1],[F2=FN2],如图5所示,从动态变化图中不难看出,在板[BC]逐渐放平的过程中,[FN1]的方向保持不变而大小逐渐减小,[FN2]与[G]的夹角逐渐变小,其大小也逐渐减小.

方法二:合成法.由于球处于平衡状态,弹力[FN1]、[FN2]的合力[F]跟重力是一对平衡力,其大小、方向均不变,如图6甲所示,画出力的矢量三角形如图6乙所示,在板[BC]逐渐放平的过程中,除合力[F]恒定外,墙对球的弹力[FN1]的方向也不改变,而[FN2]绕O点为轴顺时针转动,α角逐渐减小到0,可以看出,[FN1]、[FN2]都逐渐减小,当木板水平时,有[FN1=0],[FN2=G].

方法三:三角形法.由图6乙,有

[FN1=Ftanα=Gtanα],[FN2=Fcosα=Gcosα]

由此推出,在[BC]板逐渐放平的过程中,α角减小,[FN1]、[FN2]都逐渐减小.

答案 B

点拨 动态平衡问题的处理,往往有多种方法,比如列公式或画图.公式法的局限性比较大,但是在特殊的时候可以起到突出的作用,是必须掌握的.图象法可分为合成法和分解法.如果是三个力使物体平衡,常常使用合成法,即合成其中的两个变力,它们的合力与第三个力等大反向,通过构成的平行四边形或三角形边长(表示力的大小和方向)的变化,得出力的变化.注意有的力并不是单调变化的,可从受力分析入手,抓住变量与不变量的关系,列平衡方程式,或利用矢量三角形法则求解.

四、正交分解法

正交分解法是把一个力分解成两个互相垂直的分力的分解方法,是最常见的分解方法.若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则或三角形定则求解;若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题.

应用正交分解法的程序:①明确研究对象;②了解运动状态;③进行受力分析;④建立坐标系,将矢量正交分解,建立坐标系仍以方便为原则,分解的矢量越少越好,让尽可能多的矢量落到坐标轴上;⑤列方程.

按照建立坐标系的原则,如果物体受力平衡,有[∑Fx=0∑Fy=0],如果物体有加速度,有[∑Fx=max∑Fy=may].

例4 如图7所示,将质量为[m]的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为[μ],先用平行于斜面的推力[F1]作用于物体,使其沿斜面匀速上滑.若改用水平推力[F2]作用于物体,也能使物体沿斜面匀速上滑,求两次推力之比[F1F2].

解析 第一种情况下,有[F1=mgsinθ+μmgcosθ]

第二种情况如图8所示,采用正交分解法列出方程,有

[∑Fx=F2cosθ-Ff-mgsinθ=0∑Fy=FN-F2sinθ-mgcosθ=0Ff=μFN]

联立解得

[F2=sinθ+μcosθcosθ-μcosθmg]

则[F1F2=cosθ-μsinθ]

点拨 正交分解法多运用在力与运动的问题中,但在处理合力时也可以应用,即先分解再合成的方法.正交分解时,除了分解力,也可以分解加速度.有时为了处理方便,在连接体问题中,可以在一个题目中对不同的研究对象分别沿不同的方向建立坐标系.

五、整体法与隔离法

隔离法一般以系统(相互关联的物体的总和)里每个物体为研究对象,单独进行分析.整体法是以整体为研究对象,进行整体分析.整体法研究时,不必考虑物体之间的相互作用力,只需分析外界对系统的作用力,受力相对较少,但是要求较高;若求解物体之间的相互作用力,则必须将物体隔离出来,应用隔离法.

例5 如图9所示,用力[F]拉[A、B、C]三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的[B]物体上加一个小物体,它和中间的物体一起运动,且原拉力[F]不变.则加上物体以后,两端绳中的拉力[FTa]和[FTb]的变化情况是( )

A. [FTA]增大B. [FTB]增大

C. [FTA]变小D. [FTB]变小

解析 取整体为研究对象,设[A、B、C]三物体的质量分别为[m1、m2、m3],所加物体的质量为[m],由牛顿第二定律得最初系统的加速度[a=Fm1+m2+m3]. 加物体之后,系统的总质量变大,其加速度[a′=Fm1+m2+m3+m],变小.

对[A],质量不变,[F]不变,加速度变小,故[FTA]变大;

对[C],质量不变,加速度变小,故[FTB]变小.

答案 AD

点拨 整体法与隔离法并不是完全绝对的,可以分别使用,也可以交替运用.

4.11牛顿运动定律的应用 篇四

教学目标:

1、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。

2、学会如何已知受力情况求解运动情况

3、学会如何已知运动情况求受力情况 教学重点

用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法 教学难点

正确分析受力并恰当地运用正交分解法 探究模式

帮助学生学会运用实例总结归纳一般解题规律的能力 教学模式

创设情景——导入目标一一分析推理——归纳总结 教学方式

“实验——探究” 教学工具:

制作投影片

(一)复习

牛顿运动定律的两类应用问题: 1.已知受力情况求运动情况 2.已知运动情况求受力情况

(二)新课引入

关于斜面上物体的加速运动

例3一木块在倾角为37°的斜面上,=10m/s2.

(1)若斜面光滑,求木块下滑时加速度大小;

(2)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度下滑时,其加速度的大小;

(3)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度上滑时,其加速度的大小;

(4)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,木块质量为3Kg,木块受到沿斜面向上的大小为25.8N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少;

(5)其它条件同上问,若木块受到沿斜面向上的大小为4.2N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少? 分析与解答:

(1)对木块的受力分析如(图1)所示.

进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:

m/s2

(2)对木块的受力分析如图示2所示.

进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:

(3)对木块的受力分析如图示3所示.

进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:

(4)对木块的受力分析如图示4所示.进行正交分解后,首先判断摩擦力和加速度的方向:

(N)<

∴摩擦力的方向沿斜面向下,加速度的方向沿斜面向上.

m/s2

(5)对木块的受力分析如图示5所示.进行正交分解后,首先判断摩擦力和加速度的方向:

(N)>

∴摩擦力的方向沿斜面向上,加速度的方向沿斜面向下.

m/s2

说明:(1)这是一道关于斜面上物体运动的问题.在这类问题中要特别注意摩擦力方向的问题,必要时必须通过一定的运算才能确定(如本题).(2)在做第二问时可以进行讨论:设斜面倾角为,当 时,物体沿斜面匀速下滑;当

时,物体沿斜面加速下滑.

时,物体沿斜面减速下滑;当 关于连接体问题的求解

例4 如图1所示,物体A和B靠在一起放在光滑水平面上,物体A受到水平向右的推力,大小为10N,已知物体A的质量为2kg,物体B的质量为3kg,求物体A运动的加速度及物体A、B间的相互作用力.

分析与解答:

(1)由题意可知物体A、B将以共同的加速度运动,因此求解加速度的问题可以选用隔离法和整体法两种.

法一:用隔离法,分别以物体A和B为研究对象进行受力分析,如图9所示.依据牛顿第二定律可知:

对A:

对B:

联立解得:

(m/s2)方向:水平向右

法二:用整体法,以物A和B整体为研究对象进行受力分析,如图10所示.依据牛顿第二定律可知:

对整体:

(m/s2)方向:水平向右

(2)求解物体间相互作用力,即求解图示中的 时,必须用隔离法.以物体A为研究对象,依据牛顿第二定律可知:

(m/s2)

∴物体间的相互作用力大小为6N.或以物体A为研究对象,依据牛顿第二定律可知:

(m/s2)

∴物体间的相互作用力大小为6N. 说明:

(1)这是一道关于连接体运动的基本问题,学生应该掌握关于这类问题的解题思路和方法.在处理这类问题时,要学会灵活地选取研究对象.

(2)在对这类题进行受力分析时,学生常会犯两类错误,一类是把力 画到物体 上,要让学生清除力是不可以传递的;

(3)在分析物体 受力时丢掉物体 给它的作用力,要强调力是物体间的相互作用.

(4)此题可以扩展为地面有摩擦的情况;或把、两物体摞在一起,用一个力推其中一个物体,并设计相关问题.

(5)如果学生情况允许,可以涉及整体加速度不同的问题,交给学生如何快速、简单地处理问题的方法.

(三)小结

(四)布置作业

(五)教后札记

5.牛顿运动定律解决问题说课稿 篇五

(二)说课稿

主要内容包括

1.通过分析教材和学生说三维教学目标的确定

2.说教学的组织方式、教学程序及体现的教育科学理论依据 3.说板书、教学评价及教学效果

一.说结合教材和课程标准,针对学生的心理特点和认知水平,确定三维教学目标

1.说教材:《牛顿运动定律解决问题

(二)》是必修一第四章牛顿运动定律第7节内容,是本章的重点内容。本节内容有五个特点:一是物体的平衡和超重、失重问题具有一定的代表性,课本以例题的形式呈现,反映出教科书新的基本知识观,因此本节内容知识性与分析问题的过程与方法并重;二是自由落体运动是从受力确定运动情况,超重和失重是从运动情况确定受力,所以说本节内容即是《牛顿运动定律解决问题

(一)》的延续又是牛顿运动定律的进一步应用;三是共点力作用下物体的平衡是牛顿第二定律中加速度为0,合外力为0时的特例,要通过列平衡方程进行求解;四是本节内容涉及牛顿三条定律,尤其是牛顿第二定律和牛顿第三定律的内容。还涉及到物体的受力分析尤其是共点力物体平衡的受力分析;五是本节内容涉及运用数学知识(建立坐标系)分析和处理物理问题。

2.说学生:高一学生刚刚接触动力学知识,思维具有单一性和不确定性;受力分析还不熟练甚至出错;对超重和失重尽管在电视上见过,或日常生活中听说过,但基本没有亲身感悟,还存在着某些错误的认识;利用运动学公式解决竖直上抛运动因存在往复现象,有一定的难度,空间想象能力较差。

3.重点:共点力物体的平衡;超重和失重现象. 4.难点:物体的受力分析;竖直上抛运动的理解.

5.教学目标:知识与技能―――知道共点力作用下物体的平衡及平衡条件;知道物理学中超重和失重现象的含义,能利用牛顿运动定律进行定性分析和定量计算;能解答以自由落体运动为基础的竖直方向的运动学问题;能运用牛顿运动定律解答较复杂的问题。过程与方法―――让学生领会如何从受力分析入手,学会分析复杂问题的过程与方法;让学生合作探究、研讨交流解决问题。情感态度与价值观―――让学生亲身感悟超失重现象,激发学生学习物理的兴趣;让学生观察力传感器实验,培养学生科学意识。

二.说教学程序、教法、学法及教育科学理论依据

设计思想:运动学是描述物体做什么运动,而动力学是研究物体为什么这样运动的问题,从动力学角度研究物体的平衡,超失重现象和自由落体运动,既有知识性,又有分析问题、探究过程的方法性。结合本节内容的三个“独立知识点”,结合高一学生的认知水平,结合与前一节内容的连续性,结合市要求的“三课型五环节”和“三案教学”。确定主要采用教师演示观察,学生体验感悟,问题驱动,以学生为主体合作研讨、教师引领下点评矫正的评研法,多媒体辅助教学,使知识主动构建,使能力得到提升。

教学方法:整个教学过程中,以教师引领,学生自主探究合作学习为主线的评研法;以实验为基础,逐步深入的诱思法;体现新课程改革所倡导的新的学习理念。

教学程序、教法、学法及教育科学理论依据: 1.任务一:研究超重和失重――从运动情况确定受力(12分钟)教师活动:(1)演示两种超失重现象,引导学生观察现象;(2)利用力的传感器演示超失重中拉力的大小,引导学生思考;(3)引领评研“课前预习案”上系列问题(超失重中速度方向、加速度方向、两同学黑板展示两道计算题)让学生展示自己的预习成果,给予鼓励性评价;(4)归纳超失重特点,给出超失重和完全失重定义。

学生活动:(1)观察教师的演示实验并认真思考;(2)亲身感悟超失重现象;(3)回扣研讨预习案上系列问题;(4)完成“课中导学案”任务(5)理解超失重定义及其内涵知识。

教学设计说明:通过演示实验创设物理情景,变抽象为亲身感悟,在实验研究的基础上解决物理问题,即帮助学生掌握基本知识,又培养学生观察、分析和探究的能力。

教育科学理论依据:教师的职责现在已经越来越少的传递知识,而越来越多的激励思考(《新课程与教学改革》)

2.任务二:从动力学看自由落体运动――从受力确定运动情况(12分钟)

教师活动:(1)描述自由落体运动的条件,引导学生受力分析;(2)演示竖直上抛运动,学生仔细观察;(3)引领评研“课前预习案”上系列问题(竖直上抛运动上升过程的加速度、下落过程的加速度、到达最高点的时间等问题)。

学生活动:(1)积极思考,明确自由落体运动的性质及其原因;(2)观察演示实验现象;(3)结合“课中导学案”明确竖直上抛运动过程的特点及其运动性质。

教学设计说明:“课前预习案”上系列问题,目的是一步步的引导学生明确比较复杂的竖直上抛运动过程。

教育科学理论依据:突出独立获取物理知识,探究物理规律,体现以揭示规律为重点的原则。(《高中物理课程标准教师读本》)

3.任务三:共点力的平衡条件(11分钟)

教师活动:(1)演示三种平衡现象,学生观察平衡的特点;(2)回扣“课前预习案”从牛顿运动定律得出平衡条件;(3)展示三角支架,分析结点“O ”的受力情况;(4)引领学生列出平衡方程,求出弹力大小。

学生活动:(1)观察平衡现象,积极寻找平衡状态;(2)理解三角支架上“O”点的受力情况;(3)在教师引导下列出平衡方程,求出弹力大小,完成“课中导学案”任务。

教学设计说明:平衡态是具体的一种状态,从观察到得出结论顺理成章。三角支架的受力和施力情况易于混淆,出示模型化难为易。

教育科学理论依据:教学应以人的全面发展为本。因此:师者,所以引路、开窍、促进也。(《诱思探究学科教学论》)

4.任务四:总结本节课学习的主要知识内容和物理方法,布置“课后提升案”任务(5分钟)

三.说板书:多媒体及导学案辅助下,主要板书课题,任务环节,共点力平衡的条件,超失重概念等内容。

6.牛顿第一运动定律高中的教学 篇六

因而,我们在讲述惯性定律时,必须思考这样一个问题:我们应当怎样来把握惯性定律的度?作者认为,爱因斯坦的相对论意义下的惯性观,已远超出了中学物理学的范围,但诺特尔关于时间均匀性与空间对称性的观点却是必须向学生讲授的。因为从时空的性质来论述、讲解惯性,使学生接触到了关于惯性的更本质的东西。同时根据作者的实践,学生也是可以接受的。

二、关于自然观与方法论

课本上对牛顿第一定律及其它内容的陈述主要是结论性的。其次,是对伽利略的方法论作了简要介绍,而对于与方法论有重大关系的自然观却只字未提。可是,无论是在欧洲的思想史上还是在欧洲的科学史上,自然的观念始终是一个焦点,也始终是一个热烈和持久的被反思的课题。而以自然的观念为基础的自然科学也随之被赋予了新的面貌(11):牛顿第一定律的历史,正首先是一个对自然观念变更与进化的佐证。也正是人类首先在自然的观念上起了变化,才导致了对自然研究方法的不同,从而也得到了不同形式的结论。爱因斯坦在谈到广义相对论的创立过程时就非常明白地表明了这一点。(12)从另外一层意义上来说,自然观无论是对科学定律的建立还是对学生科学素养的提高都起着十分重要的作用。因而,作者认为很有必要在讲述牛顿第一定律的历史时加入非常具有代表性的三位思想者的自然观,从而使学生的思维也越靠近历史的真面目。

素质教育的目标是找寻人类智慧之根,是使人的认识返朴归真。可是对于牛顿以前的科学家却由于我们知之堪少,只能记得他们的个别结论了,对于他们的方法论只是一知半解,而对于他们的自然观则几乎毫无感觉了。但是,在科学创造中,自然观念总是起着先导的作用,他决定着科学创造的方向与内容。

由上述所论述的观点,作者对现行课本中牛顿第一定律的教学内容进行了适当的调整。现将作者的具体讲课提纲列于下面:

1、 亚里士多德(Aristotle前384-322古希腊自然哲学家和思想家)

(1)自然观:自然界是一个自我运动着的事物的世界,展现在自然界中的变化和结构是按逻辑关系相互联系的,变化的最后结局是循环。a、提出了关于自然变化原因的“四因说”:形式因、质料因、动力因、目的因 b、在运动的形式方面将天和地区分开来

(2)方法论:观察现象、归纳得出解释性原理、演绎出关于现象的陈述

(3)结论:天体的运动是“天然运动”;地面上的物体有个“天然处所”

(4)贡献:开辟了探索自然界奥秘的一条新路――观察

2、 伽利略(Galilao Galilei 1564-1642意大利物理学家)

(1)自然观:大自然是和谐的,自然的真理存在于数学的事实中,自然中真实的和可理解的是那些可测量并且是定量的东西

(2)方法论:观察提问、合理假设、数学变换、实验验证

(3)结论:当一个物体在一个无限延伸的水平面上运动时,假如它没有遇到任何阻碍的话,……它的运动将永远以不变的速度继续下去

(4)贡献:提出了新的研究方法――数学变换和科学实验

3、 牛顿(Newton 1642-1727英国科学家)

(1)自然观:自然界是真实的、客观的、是由各种实在的粒子所组成;自然界的结构是简单的、和谐的、各种运动是有规律的,并且这些规律应该建立在观察和实验之上;物理世界是一个因果性的完整体系

(2)方法论:分析与综合,强调论证要用实验验证

7.《牛顿运动定律》说课设计 篇七

[关键词] 说课设计 思考 效果

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674 6058(2016)11 0073

《牛顿运动定律》教学案例是典型的规律教学案例,教学主旨在于引事实、讲规律。为了突破传统的“满堂灌”模式,提高学生的参与度,结合南通市高效课堂评价表,对本次课进行了大胆的资源整合和模式创新。本设计旨在向读者展示笔者整个设计理念和说课思路。

具体将从以下三个流程进行说课。分别是“为什么这么教?”“怎么教的?”“这么教有效果吗?”。

一、为什么这么教?

1.基于三个方面的思考

(1)基于理念的思考。

坚持以学生为中心、实践为导向、教师为主导的职业教育思想;以活动为主线,以实验为载体,采用形象列举、理实一体等多种教学方法,让学生在活动中体验、在活动中交流和感悟、在活动中锻炼和培养,真正做到“做中学”;使课堂教学成为充满情趣的活动,培养学生积极的情感和意志。

(2)基于教材的思考。

选用教材为张明明主编的高教版《物理》(通用类),本课题是第一章第五节的内容。本着“用教材,而非教教材”的态度,大胆重构教材,整合资源,删除单位制,主讲牛顿三大定律。本课题着重规律教学,为了增强感官认识,我引入大量的生活实例,还原课堂演示;同时为了增加实验的说服力,将部分演示实验优化为学生实验,同时还引进了DIS传感器加以验证。

(3)基于学情的思考。

我所任教班级学生正处于学习能力强,求知欲旺盛阶段,实验兴趣高涨,但因初中时,学生动手实验机会较少,能力较弱,需要培养、提高“做中学”的能力;前期物理课程中,学生已经学习了机械运动和力学的基础知识,已经初步掌握力作用的相互性、受力分析和简单的合成、分解方法,对加速度也有了一定理解;多数学生没有养成良好的学习习惯,分析问题、解决问题的能力较弱,重点训练“学中用”的能力。

2.教学目标的确定

(1)知识与技能。

理解牛顿第一、三定律,并能用它解释生活中的有关问题;掌握牛顿第二定律文字内容和数学公式,会用牛顿第二定律的公式进行相关计算。

(2)过程与方法。

经历一系列的自设方案、选择器材、亲手操

作、实验观察、猜想、验证等过程,感受科学探究的一般方法。

(3)情感态度价值观。

引入大量的生活实例演示,培养学生独立思考、实事求是、勇于创新的科学态度;通过一系列实验探究活动过程,让学生享受成功的喜悦,强化了“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。

3.重点与难点

(1)重点是理解力是改变物体运动状态的原因,领悟作用力、反作用力关系;

(2)难点是加速度与外力、质量关系的定量探究;

(3)关键点是做好演示实验和学生探究实验。

4.教法与学法

俗话说:“听来的容易忘,看到的记不住,只有动手做才能学得会。”因此根据学情和所需达成的目标,我将教法和学法相联系,不同环节采用了不同的方法,主要有理实一体、后教材教法、形象列举法;让学生在轻松而又紧张的气氛中自我感知、实验探究、合作交流,以此发散思维,挖掘潜能。

二、我是怎么教的?

概括起来说就是(见图1)

首先是活。良好的开端是成功的一半。我通

过“行为模仿秀”创设情境,意在激发好奇心。之后通过“手抛篮球”,抛出“有力即运动”激发质疑动机,为课题的引入和探究扫清障碍。

接着是触。以活动为主线,实验为载体,回顾历史、初识“牛一”,主要完成理想实验和对定律的理解。为了渗透人文思想、培养学生思维表达能力,我设置了这四个小环节。

先是遵循认知规律,追寻前人足迹,架构定律。其中伽利略的理想斜面实验是本节的重点,他为推翻“力是维持物体运动的原因”一说做出了历史性的贡献。这里我还原他的设计思路,自制斜面,根据“提出问题-科学猜想…”的步骤,一路引导学生积极参与。让学生初次体会科学探究的基本过程。

接着是探。主要完成加速度与质量、外力关系的实验探究和应用,是本节的难点。为了有效突破这个难点,采用了控制变量法。设计实验、探究定律部分我抛弃了传统的打点计时器,因为用打点计时器进行实验耗时、繁琐、误差大;改用传统器材定性分析,并引进DIS传感器定量验证,这样方便、快捷、准确、实时,直观形象。

其中,传统实验部分我引导学生对其装置进行了改进:将原先的并行轨道改成了垂直轨道,便于比较,一目了然。为了增强学生的逻辑思维能力和动手操作能力,我仍遵循“提出问题-科学猜想……”的步骤,分解问题,突破难点的同时,让学生再次体会科学探究的基本过程。

整个探究过程中,我退到幕后扮演引导者,巡视指导,对发现的问题及时纠偏。学生在我的指导下,自觉、主动地与教师、同学相互交流,形成了和谐亲密、积极参与的良好氛围,既培养了协同操作能力,又提高了分析问题、解决问题的能力。

接着通过设置热身题,帮助学生巩固提高、形成技能。牛顿第二定律阐析的是动力学问题,其类型及解题步骤虽然不是我们中职教学的重点,但适当的巩固提高还是必要的。此环节仍注重启发引导,充分发挥小组作用,组内思考交流,代表上台分析全过程,互批互评,总结提高。既培养了逻辑分析能力,又规范了解题思路。

然后是析。此过程仍以活动为主线,以实验为主体,探究作用力、反作用力的关系。力的作用是相互的,这在力的概念中就已提及,可是学生对它的理解还停留在被动的接受。为了增强学生的感性认识,从学生的认知心理出发,可设置这四个小环节。

先是通过举行一场特殊的拔河比赛创设情境以旧迎新,通过问题的抛出,引入课题,激发学生内在的学习动机和兴趣。

接着广摄生活实例,并将其还原到课堂进行演示,增强学生的感官认识,激起学生好奇心和求知欲望。借着实验演示一路设疑解疑,得出作用力、反作用力的概念。

传统实验就是给学生提供常用的弹簧测力计,遵循“提出问题-科学猜想-实验探究-得出结论-验证结论”这一实验探究的一般过程,一路设疑解疑,一路引导学生开展活动,充分发挥小组作用,积极合作交流展示,发散学生的思维、协调、合作能力。DIS传感器验证环节,则采取实验室录屏形式,放大展示实验过程,根据电脑拟合图线不难总结得出作用力、反作用力关系及特点。这是一个从实到理的过程。

教学需要反思,学生的学习也需要反思。学生应当学会正确评价自己。这里我设置了2道热身体验题,帮助学生及时反思诊断,及时评价自己对重、难点知识的掌握情况。这是一个从理到实的过程。

俗语道:近水知鱼性,靠山识鸟音。有效的教学少不了评价。最后师生共同总结,提高学生对知识的理解。在此基础上为了能综合评价学生从课前到课后的整体情况,我设计了主题活动记录卡,构建了小组、个人、教师、家长四方评价平台,着重从知识、态度、能力各方面,对学生作全面的表现性评价。

最后是延。后教材教法强调的是课前、课内、课外三途径的融合。所以课后为了更好地巩固学生所学内容,提升应用能力,布置了一道实验探究题,真切体验。

板书设计:

三、这么教有效果吗?

这节课始终坚持做中学,做中教,教学做一体化的原则,是一堂有收获、有价值、有生机的课。

其中亮点是:

1.采用理实一体的探究式教学,将实验、讨论、理论多个环节相互贯穿,既有做中学,又有学中用,不但提高了学生的动手能力,又发散了学生的思维能力。

2.实验设置由易到难,形式多样。

3.整个教学中引入大量的生活实例,鲜活直观,激发了学生学习的热情,更具实质感。

4.课题向课前、课后拓展延伸,充分发挥小组作用,分工明确、合作交流、自主学习,让学生在潜移默化中开放思维、发掘潜能。

不足之处在于:

1.学生实验时间预设不足

在实际授课过程中,学生在探究设计实验和对生活实例进行分析时,耗时比预计的略多,课堂时间紧凑。

2.习题略少

通过习题可以加深理解,巩固概念,本次课侧重探究,习题设置略少了些,对知识的巩固可能不利。课后及时针对不足进行了相应的改进。

陶行知先生曾强调说:先生拿“做”来教,乃是真教,学生拿“做”来学,方是实学。不在“做”上用工夫,教亦不成为教,学也不成为学。我想本次课应该是体现了陶老先生的这一教育思想吧。

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