牛頓第二定律的應用

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牛頓第二定律的應用范文第1篇

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004―0463（2016）04―0107―01

牛頓第二定律在經典物理學中占有十分重要的地位，該定律的探究過程一直視運用控制變量思想獲得物理規律的典范，它定量地表述了物體的加速度與所受的外力之間的瞬時關系.物體受到外力作用時，它所獲得的加速度的大小與外力的大小成正比，與物體的質量成反比，加速度的方向與外力的方向相同.以下對牛頓第二定律進行幾點說明：

首先，牛頓第二定律可以寫為分量形式，如果在直角坐標系中O-xyz中，將合外力F分解為三個正交分量F在x方向受到的力，F在y有方向受到的力，F在z方向受到的力，相應的加速度分別為ax、ay、az，分量可為F在x方向受到的力等于物體的質量乘以速度在x方向對時間的導數，也可寫為質量乘以物體在x方向的位移對時間的二次導數；F在y方向受到的力等于物體的質量乘以速度在y方向對時間的導數，也可寫為質量乘以物體在y方向的位移對時間的二次導數；F在z方向受到的力等于物體的質量乘以速度在z方向對時間的導數，也可寫為質量乘以物體在z方向的位移對時間的二次導數.物體在x方向受到的合外力Fx=max，物體在y方向受到的合外力Fy=may，物體在x方向受到的合外力Fz=maz.

其次，若僅有作用力F1作用于質量為m的物體時，物體所產生的加速度為a1；僅有作用力F2作用于質量為m的物體時，物體所產生的加速度為a2……同樣，若僅有作用于Fn作用于質量為m的物體時，物體所產生的加速度為an.當此物體同時受力F1， F2……Fn作用時，物體產生的加速度等于每個力單獨作用時，物體產生的加速度的疊加，也等于這幾個力的合力所產生的加速度，即物體所受的合外力F外= F1+F2+……Fn=m（a1+ a2+……+an）=ma，合外力的方向則為幾個分力方向的矢量和，其中，F1=ma1 ，F2=ma2……，Fn=man.

應用牛頓第二定律時，往往要用到整體法和隔離法、正交分解法、假設法等，其解題步驟可歸結為：

1. 確定研究對象：可以以某一個物體為對象，也可以以幾個物體組成的質點組為對象.設每個質點的質量為mi，對應的加速度為ai，則有：F合=mia1+ mna2+……+mnan.對這個結論可以這樣理解：先分別以質點組中的每個物體為研究對象用牛頓第二定律：F合=mia1， F2=m2a2，……，Fn=mnan，將以上各式等號左、右分別相加，其中左邊所有力中，凡屬于系統內力的，總是成對出現的，其矢量和必為零，所以最后實際得到的是該質點組所受的所有外力之和，即合外力F.

2. 將各對象分離后分析它們的受力情況.

3. 選定參考系和坐標系：若研究對象在不共線的兩個力作用下進行加速運動，一般用平行四邊形定則（或三角形定則）解題.若研究對象在不共線的三個以上的力作用下進行加速運動，一般用正交分解法解題（注意靈活選取坐標軸的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）.

4. 列出牛頓運動方程的各分量式.如果獨立方程數小于未知數的個數時，需要列出補充方程.當研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時，那就必須分階段進行受力分析，分階段列方程求解.

5. 解方程.

6. 討論.

應用舉例：

如圖所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B間靜摩擦力的最大值是5N，水平面光滑.用水平力F拉B，當拉力大小分別是F=10N和F=20N時，A、B的加速度各多大？

解：先確定臨界值，即剛好使A、B發生相對滑動的F值.當A、B間的靜摩擦力達到5N時，既可以認為它們仍然保持相對靜止，有共同的加速度，又可以認為它們間已經發生了相對滑動，A在滑動摩擦力作用下加速運動.這時以A為對象得到aA=f/mA=5m/s2，再以A、B系統為對象得到F =（mA+mB）a=15N.

牛頓第二定律的應用范文第2篇

在講解《牛頓第二定律》這一課中，從理論知識方面來說，首先要求學生能夠掌握牛頓第二定律的概念，通過控制變量法來研究加速度、質量和力三者之間的關系，并學會用圖像來進行數據分析和處理。除此之外，還要了解力學中基本的國際單位以及導出單位。

從實踐過程方面來說，采用實驗教學法，讓學生仔細觀察實驗過程，動手進行測量，根據實驗結果來歸納物體加速度、質量與外力之間的關系，然后由教師引導學生更深入地理解牛頓第二定律，以發散學生的思維能力，鍛煉學生的邏輯推理能力，培養學生的動手實踐能力，從而發現物理規律。

從情感態度和價值觀方面來說，要培養學生的合作能力，使學生自主投入到教學過程中，培養學生實事求是、追尋真理的精神。

二、教材分析

牛頓第二定律是高中物理課程中的重點教學內容，是整個動力學的核心規律，而經典力學的學習也要以動力學為基礎，因而牛頓第二定律的教學具有重要的意義。而且牛頓第二定律的學習可為學生日后對熱學和電學等內容的學習奠定基礎。

三、教法建議

可采用實驗法、歸納法等方法實施教學，通過多媒體技術制作課件和表格來幫助學生理解牛頓第二定律的知識點。

四、教學重點

《牛頓第二定律》的教學重點在于如何通過實驗來得出相應的結論，推導出牛頓第二定律。

五、教學難點

《牛頓第二定律》的難點在于如何引導學生真正掌握牛頓第二定律的含義和其延伸意義。

六、教學過程

1.復習導入

教師在開講之前，要先幫助學生回復之前所學的牛頓第一定律，讓學生回憶起牛頓第一定律的概念：一切物體，在沒有收到力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態。另外，還要幫助學生鞏固力和質量的關系，不同質量的物體在同樣大小的力的作用下，會有不同的反應，質量越大的物體，其運動的速度則越慢，慣性越大。

2.新課引入

在復習導入之后，教師則要引入新課內容。教師可以向學生提出問題，當一個物體受三個變量的影響，如何發現這三個變量之間的關系和規律。采用控制變量法，來固定其中一個變量，從而研究其他兩個變量。讓學生自行設計小實驗，舉出生活中的實例來證明加速度與物體質量及所受外力總和之間的關系。

3.實驗設計

第一個實驗：改變小車運行的軌道，讓小車在無外力的情況下受到平衡力的影響。在這個實驗過程中，教師可做相應的講解。當小車在運行的時候會受到摩擦力的影響，致使小車產生加速度。為了使小車不受摩擦力的影響，則可以將小車行駛的木板墊高，使小車不受拉力的影響而做勻速運動，讓小車行駛的重力和摩擦力相平衡，然后再使其受拉力的影響，便能使其只受拉力一個力的影響。

第二個實驗：使M保持不變，讓小車受不同的外力影響做勻速直線運動。讓小車拉動紙帶并通過所設定的打點計時器，利用相應的公式來求得拉力不同情況下的小車加速度值，并以表格的形式呈現出來。

第三個實驗：重復第二個實驗，保持F值固定不變，登記不同質量小車的加速度值，并同樣將其以表格的形式呈現。

完成實驗之后，則可以將第二個實驗和第三個實驗的表格數據進行比較，然后畫出相應的圖像，并對兩個圖形進行分析，以聯想二者間的關系。最后在分析之后則要進行總結和歸納，可得出：當物體的質量相同的時候，物體的質量則與加速度成反比。

七、例題

某省的高速列車在運行的時候最快的速度可以達到270 km/h，機車持續牽引力為150 N。假設此高速列車的總質量是100噸，而高速列車所受到的重力則為0.1×103N。問：列車受牽引力的影響進行勻速直線運動，那么需要多長時間其將會達到最大運行速度？

解：根據列車的總質量為100噸，其最快運行速度為75 m/s，而牽引力為150 KN，列車阻力則為f=0.1×103N

可依據牛頓第二定律得到一下式子：

a=（F-f）/m=（1.57×103-1.0×103）/1.0×105=0.57（m/s）

t=（V1-V2）/a=（75-0）/0.57≈131.6（s）

八、板書設計

1.實驗探究：討論三個變量之間的關系和規律

（1）當質量一定的時候，加速度和物體所受合外力成正比。

（2）當合外力一定的時候，加速度與物體質量成反比。

2.牛頓第二定律

（1）概念。

（2）公式：a=F/m。

（3）特性：矢量性；瞬時性。

3.力學單位

（1）力學國際單位包含基本單位和導出單位兩個部分。

（2）基本單位有三個分別是：長度單位m，質量單位kg，時間單位s。

牛頓第二定律的應用范文第3篇

    一、物理規律的類型

    1.實驗規律物理學中的絕大多數規律,都是在觀察和實驗的基礎上,通過分析歸納總結出來的,我們把它們叫做實驗規律.如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應定律、氣體實驗三定律等.

    2.理想規律有些物理規律不能直接用實驗來證明,但是具有足夠數量的經驗事實.如果把這些經驗事實進行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情況下,總結出來的規律,我們把它叫做理想規律.如牛頓第一定律.

    3.理論規律有些物理規律是以已知的事實為根據,通過推理總結出來的,我們把它叫做理論規律.如動能定理是根據牛頓第二定律和運動學公式推導出來的.又如萬有引力定律是牛頓經過科學推理而發現的.

    二、物理規律教學的基本方法

    在物理規律的教學過程中,不僅要讓學生掌握規律本身,還要對規律的建立過程、研究問題的科學方法進行深入了解,更重要的是如何應用規律來解決具體問題.為此,對不同的物理規律應采用不同的教學方法.

    1.實驗規律的教學方法

    (1)探索實驗法

    探索實驗法就是根據某些物理規律的特點,設計實驗,讓學生通過自己做實驗,總結出有關的物理規律.

    例如在牛頓第二定律的教學中,讓學生通過實驗探索加速度與力的關系以及加速度與質量的關系.使學生得出:在質量一定的條件下,加速度與外力成正比;在外力一定的條件下,加速度與質量成反比的結論.在此基礎上,教師指導學生總結加速度、外力和質量間的關系,得出牛頓第二定律.

    采用探索實驗法,不但能使學生將實驗總結出來的規律,深刻理解、牢固記憶,而且還能充分調動學生學習的主動性,增強學習興趣,更重要是通過這種方法使學生掌握了研究物理問題的基本方法.

    (2)驗證實驗法

    驗證實驗法是采用證明規律的方法進行教學,從而使學生理解和掌握物理規律.具體實施時先由教師和學生一起提出問題,將物理規律直接告訴學生,然后教師指導學生并和學生一起通過觀察分析有關現象、實驗結論,驗證物理規律.

    在“力的合成方法”的教學中,采用如下的方法和步驟:

    ①復習舊知識引入新課題,提出問題.以天花板上的吊燈受力分析為例,可用一根繩子吊住燈,使它不向下掉;也可用兩根繩子吊住它.用一根繩子吊燈時,燈受一個拉力作用;用兩根繩子吊時,燈受兩個拉力作用.可以看出兩個拉力作用的總效果跟一個拉力產生的效果相同.

    提出問題:“合力與分力二者間有何關系?”

    ②將平行四邊形定則明確告訴學生.

    ③讓學生通過實驗驗證平行四邊形定則,再在此基礎上,進行理論探討,得出合力大小與方向的表達式.驗證實驗法的最大特點是學生學習十分主動.這是因為在驗證規律時,學生已知問題的答案,對于下一步的學習目的及方法已經清楚,所以更加有的放矢.

    (3)演示實驗法

    演示實驗法就是教師通過精心設計的演示實驗,引導學生觀察,根據實驗現象,師生共同分析、歸納,總結出有關的物理規律.

    如在“焦耳定律”的教學中,可采用如下的方法:

    ①根據日常生活和生產實際經驗,分析出電熱I與電流強度Q、電阻R和通電時間t有關.

    ②研究方法:控制變量法.當電流I、時間t相同時,研究電熱Q與電阻R的關系.當電阻R、時間t相同時,研究電熱Q與通電時間t的關系.

    ③通過演示實驗找出Q與I、R和t的關系.這個演示實驗的關鍵是如何提高實驗的可見度.我們采用先進的教學設備——實物投影儀將溫度計液柱的升降情況直接投影到大屏幕上.讓全體學生都能看到溫度計液柱的變化.由實驗得出結論:當I與t一定時,R越大,Q越大;當R與t一定時,I越大,Q越大;當I與R一定時,t越大,Q越大.

    ④根據演示實驗結論,分析得出焦耳定律.這種方法要充分發揮演示實驗的作用,增強演示實驗的效果.

    2.理想規律的教學方法

    理想規律是在物理事實的基礎上,通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律.因此在教學中應用“合理推理法”.如在牛頓第一定律的教學中,要引導學生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實驗,發現平面越光滑,摩擦阻力越小,小車滑得越遠.如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下,小車則將永遠運動下去,且速度不變,做勻速直線運動,從而總結出牛頓第一定律.又如理想氣體狀態方程也是在理想條件下得出的.

    3.理論規律的教學方法

    理論規律是由已知的物理規律經過推導,得出的新的物理規律.因此,在理論規律教學中應采用“理論推導法”.

    如在“動能定理”的教學中,教師提出問題:質量為m的物體在外力f的作用下,由速度v1,經過位移s,達到速度v2.請學生運用所學的知識,找出外力所做的功跟物體動能變化的關系.學生在老師的指導下,根據牛頓第二定律和運動學規律,都能運用“理論推導法”推導出動能定理的數學表達式.

    三、物理規律教學中應注意的問題

    1.弄清物理規律的發現過程

    物理規律的發現,大致分為3種情況:

    (1)實驗規律都是經過多次觀察和實驗,進行歸納推理得到的.如牛頓第二定律、氣體實驗三定律等.

    (2)理想規律都是由物理事實,經過合理推理而發現的.如牛頓第一定律,理想氣體狀態方程.

    (3)理論規律是由已知規律經過理論推導而得到的新規律.如萬有引力定律是由牛頓第二定律推導出來的.

    2.注意物理規律之間的聯系

    有些物理規律之間是存在著相互關系的.以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例,兩個定律是從不同的角度回答了力與運動的關系.第一定律是說物體不受外力時做什么運動,第二定律是說物體受力作用時做什么運動.第一定律是第二定律的基礎,沒有第一定律,就不會有第二定律.雖然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能去掉第一定律.

    3.要深刻理解規律的物理意義

    在規律教學過程中,要引導學生深刻理解規律的物理意義,防止死記硬套.為此應做好以下幾點:

    (1)從理論上解釋實驗規律,做到從理論和實驗兩個方面來充分認識物理規律.如玻意爾定律是實驗定律,也可以從分子動理論來解釋它,做到理論與實驗相統一.

    (2)要從物理意義上去理解物理規律的數學表達式.如ρ=m/v.對同一物質而言,不能說密度跟質量成正比,跟體積成反比.因為同一物質的密度是不變的.

    (3)要引導學生總結物理規律間的相互聯系,以便更深入的理解物理規律.如動量守恒定律與牛頓第三定律的關系;動能定理、動量定理跟牛頓第二定律的關系等.

    (4)要充分認識物理規律中各個物理量的物理意義.如F=ma中的F指的是物體所受的合外力;在E=ΔΦ/Δt中,要區別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義;又如在a=Δv/Δt中,要區別v、Δv、Δv/Δt的物理意義.

    4.注意物理規律的適用范圍

    物理規律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的,只能在一定的范圍內使用.超越這個范圍,物理規律則不成立,有時甚至會得出錯誤結論.這一點往往易被學生忽視,他們一遇到具體問題,就亂套亂用物理規律,或者盲目外推,得出錯誤結論.因此,在物理規律教學中,要引導學生注意物理規律的適用范圍,使他們能夠正確使用物理規律解決實際問題.

    四、運用物理規律解決實際問題

    在規律教學中,要指導學生運用物理規律去分析和解決具體的物理問題,在使用中進一步加深對物理規律及其物理意義的理解.

    1.培養學生運用物理規律解決實際問題的能力

    例題的作用就是示范性,通過對例題的分析,總結出解決問題的思路、方法與步驟,引導學生應用物理規律解決實際問題.如牛頓第二定律的應用可分為3個方面:

    (1)由力F求加速度a.

    (2)由加速度F求力a.

    (3)由m=F/a來解釋慣性與質量的關系.

牛頓第二定律的應用范文第4篇

物理規律（包括定律、定理、原理和定則等）是物理現象、過程在一定條件下發生、發展和變化的必然趨勢及其本質聯系的反映。它是中專物理基礎知識最重要的內容，是物理知識結構體系的樞紐。因此，規律教學是中專物理教學的中心任務。怎樣才能搞好規律教學呢？本人經過多年的物理教學，總結出了有關規律教學的一些見解。

1物理規律的類型

中專物理規律主要分為以下三種類型

1.1實驗規律物理學中的絕大多數規律，都是在觀察和實驗的基礎上，通過分析歸納總結出來的，我們把它們叫做實驗規律。如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應定律、氣體實驗三定律等。

1.2理想規律有些物理規律不能直接用實驗來證明，但是具有足夠數量的經驗事實。如果把這些經驗事實進行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情況下，總結出來的規律，我們把它叫做理想規律。如牛頓第一定律。

1.3理論規律有些物理規律是以已知的事實為根據，通過推理總結出來的，我們把它叫做理論規律。如動能定理是根據牛頓第二定律和運動學公式推導出來的。又如萬有引力定律是牛頓經過科學推理而發現的。

2物理規律教學的基本方法

在中專物理規律的教學過程中，不僅要讓學生理解掌握規律本身，更重要的是如何應用規律來解決具體問題。為此，對不同的物理規律應采用不同的教學方法。

2.1實驗規律的教學方法

2.1.1探索實驗法。探索實驗法就是根據某些物理規律的特點，設計實驗，讓學生通過自己做實驗，總結出有關的物理規律。

例如在牛頓第二定律的教學中，讓學生通過實驗探索加速度與力的關系以及加速度與質量的關系使學生得出：在質量一定的條件下，加速度與外力成正比；在外力一定的條件下，加速度與質量成反比的結論。在此基礎上，教師指導學生總結加速度、外力和質量間的關系，得出牛頓第二定律。

采用探索實驗法，不但能使學生將實驗總結出來的規律，深刻理解、牢固記憶，而且還能充分調動學生學習的主動性，增強學習興趣，更重要是通過這種方法使學生掌握了研究物理問題的基本方法。

2.1.2驗證實驗法。驗證實驗法是采用證明規律的方法進行教學，從而使學生理解和掌握物理規律。具體實施時先由教師和學生一起提出問題，將物理規律直接告訴學生，然后教師指導學生并和學生一起通過觀察分析有關現象、實驗結論，驗證物理規律。

在“力的合成方法”的教學中，采用如下的方法和步驟：①復習舊知識引入新課題，提出問題．以天花板上的吊燈受力分析為例，可用一根繩子吊住燈，使它不向下掉；也可用兩根繩子吊住它。用一根繩子吊燈時，燈受一個拉力作用；用兩根繩子吊時，燈受兩個拉力作用。可以看出兩個拉力作用的總效果跟一個拉力產生的效果相同。

提出問題：“合力與分力二者間有何關系？”

②將平行四邊形定則明確告訴學生。

③讓學生通過實驗驗證平行四邊形定則，再在此基礎上，進行理論探討，得出合力大小與方向的表達式。驗證實驗法的最大特點是學生學習十分主動。這是因為在驗證規律時，學生已知問題的答案，對于下一步的學習目的及方法已經清楚，所以更加有的放矢。

2.1.3演示實驗法。演示實驗法就是教師通過精心設計的演示實驗，引導學生觀察，根據實驗現象，師生共同分析、歸納，總結出有關的物理規律。

如在“焦耳定律”的教學中，可采用如下的方法：

①根據日常生活和生產實際經驗，分析出電熱I與電流強度Q、電阻R和通電時間t有關。

②研究方法：控制變量法。當電流I、時間t相同時，研究電熱Q與電阻R的關系。當電阻R、時間t相同時，研究電熱Q與通電時間t的關系。

③通過演示實驗找出Q與I、R和t的關系。這個演示實驗的關鍵是如何提高實驗的可見度。我們采用先進的教學設備——實物投影儀將溫度計液柱的升降情況直接投影到大屏幕上，讓全體學生都能看到溫度計液柱的變化。由實驗得出結論：當I與t一定時，R越大，Q越大；當R與t一定時，I越大，Q越大；當I與R一定時，t越大，Q越大。

④根據演示實驗結論，分析得出焦耳定律。這種方法要充分發揮演示實驗的作用，增強演示實驗的效果。

2.2理想規律的教學方法理想規律是在物理事實的基礎上，通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律。因此在教學中應用“合理推理法”。如在牛頓第一定律的教學中，要引導學生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實驗，發現平面越光滑，摩擦阻力越小，小車滑得越遠。如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下，小車則將永遠運動下去，且速度不變，做勻速直線運動，從而總結出牛頓第一定律。又如理想氣體狀態方程也是在理想條件下得出的。

2.3理論規律的教學方法理論規律是由已知的物理規律經過推導，得出的新的物理規律。因此，在理論規律教學中應采用“理論推導法”。如在“動能定理”的教學中，教師提出問題：質量為m的物體在外力f的作用下，由速度v1，經過位移s，達到速度v2。請學生運用所學的知識，找出外力所做的功跟物體動能變化的關系。學生在老師的指導下，根據牛頓第二定律和運動學規律，都能運用“理論推導法”推導出動能定理的數學表達式。

3物理規律教學中應注意的問題

3.1要深刻理解規律的物理意義

3.1.1從理論上解釋實驗規律，做到從理論和實驗兩個方面來充分認識物理規律。如玻意爾定律是實驗定律，也可以從分子動理論來解釋它，做到理論與實驗相統一。

3.1.2要從物理意義上去理解物理規律的數學表達式。如ρ＝m/v，對同一物質而言，不能說密度跟質量成正比，跟體積成反比。因為同一物質的密度是不變的。

3.1.3要引導學生總結物理規律間的相互聯系，以便更深入的理解物理規律。如動量守恒定律與牛頓第三定律的關系；動能定理、動量定理跟牛頓第二定律的關系等。

3.1.4要充分認識物理規律中各個物理量的物理意義。如F=ma中的F指的是物體所受的合外力；在E=ΔΦ/Δt中，要區別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義；又如在a=Δv/Δt中，要區別v、Δv、Δv/Δt的物理意義。

3.2注意物理規律的適用范圍物理規律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的，只能在一定的范圍內使用。超越這個范圍，物理規律則不成立，有時甚至會得出錯誤結論。這一點往往易被學生忽視，他們一遇到具體問題，就亂套亂用物理規律，或者盲目外推，得出錯誤結論。因此，在物理規律教學中，要引導學生注意物理規律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規律解決實際問題。

3.3注意物理規律之間的聯系有些物理規律之間是存在著相互關系的。以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例，兩個定律是從不同的角度回答了力與運動的關系。第一定律是說物體不受外力時做什么運動，第二定律是說物體受力作用時做什么運動。第一定律是第二定律的基礎，沒有第一定律，就不會有第二定律。雖然第一定律可以看成是第二定律的特例，但不能去掉第一定律。

4運用物理規律解決實際問題

在規律教學中，要指導學生運用物理規律去分析和解決具體的物理問題，在使用中進一步加深對物理規律及其物理意義的理解。

4.1培養學生運用物理規律解決實際問題的能力

例題的作用就是示范性，通過對例題的分析，總結出解決問題的思路、方法與步驟，引導學生應用物理規律解決實際問題。如牛頓第二定律的應用可分為3個方面：

（1）由力F求加速度a；

（2）由加速度F求力a；

（3）由m=F/a來解釋慣性與質量的關系。

針對上述3種情況，可以各設計一個典型例題，指導學生運用牛頓第二定律解決實際問題，從而達到培養學生運用物理規律解決實際問題的能力。

4.2強化訓練學生運用物理規律解決具體問題的能力

牛頓第二定律的應用范文第5篇

物理規律(包括定律、定理、原理和定則等)是物理現象、過程在一定條件下發生、發展和變化的必然趨勢及其本質聯系的反映。它是中專物理基礎知識最重要的內容,是物理知識結構體系的樞紐。因此,規律教學是中專物理教學的中心任務。怎樣才能搞好規律教學呢?本人經過多年的物理教學,總結出了有關實驗規律教學的一些嘗試。

一、實驗規律的物理學的含義

實驗規律物理學中的絕大多數規律,都是在觀察和實驗的基礎上,通過分析歸納總結出來的,我們把它們叫做實驗規律。如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應定律、氣體實驗三定律等。

對于物理規律而言,還有理想規律、理論規律,這里就不再細述。

二、實驗規律的教學方法實施

在中專物理規律的教學過程中,不僅要讓學生理解掌握規律本身,更重要的是如何應用規律來解決具體問題。

1.探索實驗法。探索實驗法就是根據某些物理規律的特點,設計實驗,讓學生通過自己做實驗,總結出有關的物理規律。

例如在牛頓第二定律的教學中,讓學生通過實驗探索加速度與力的關系以及加速度與質量的關系使學生得出:在質量一定的條件下,加速度與外力成正比;在外力一定的條件下,加速度與質量成反比的結論。在此基礎上,教師指導學生總結加速度、外力和質量間的關系,得出牛頓第二定律。

采用探索實驗法,不但能使學生將實驗總結出來的規律,深刻理解、牢固記憶,而且還能充分調動學生學習的主動性,增強學習興趣,更重要是通過這種方法使學生掌握了研究物理問題的基本方法。

2.驗證實驗法。驗證實驗法是采用證明規律的方法進行教學,從而使學生理解和掌握物理規律。具體實施時先由教師和學生一起提出問題,將物理規律直接告訴學生,然后教師指導學生并和學生一起通過觀察分析有關現象、實驗結論,驗證物理規律。

在“力的合成方法”的教學中,采用如下的方法和步驟:

①復習舊知識引入新課題,提出問題.以天花板上的吊燈受力分析為例,可用一根繩子吊住燈,使它不向下掉;也可用兩根繩子吊住它。用一根繩子吊燈時,燈受一個拉力作用;用兩根繩子吊時,燈受兩個拉力作用?？梢钥闯鰞蓚€拉力作用的總效果跟一個拉力產生的效果相同。

提出問題:“合力與分力二者間有何關系?”

②將平行四邊形定則明確告訴學生。

③讓學生通過實驗驗證平行四邊形定則,再在此基礎上,進行理論探討,得出合力大小與方向的表達式。驗證實驗法的最大特點是學生學習十分主動。這是因為在驗證規律時,學生已知問題的答案,對于下一步的學習目的及方法已經清楚,所以更加有的放矢。

3.演示實驗法。演示實驗法就是教師通過精心設計的演示實驗,引導學生觀察,根據實驗現象,師生共同分析、歸納,總結出有關的物理規律。

如在“焦耳定律”的教學中,可采用如下的方法:

①根據日常生活和生產實際經驗,分析出電熱I與電流強度Q、電阻R和通電時間t有關。

②研究方法:控制變量法。當電流I、時間t相同時,研究電熱Q與電阻R的關系。當電阻R、時間t相同時,研究電熱Q與通電時間t的關系。

③通過演示實驗找出Q與I、R和t的關系。這個演示實驗的關鍵是如何提高實驗的可見度。我們采用先進的教學設備――實物投影儀將溫度計液柱的升降情況直接投影到大屏幕上,讓全體學生都能看到溫度計液柱的變化。由實驗得出結論:當I與t一定時,R越大,Q越大;當R與t一定時,I越大,Q越大;當I與R一定時,t越大,Q越大。

④根據演示實驗結論,分析得出焦耳定律。這種方法要充分發揮演示實驗的作用,增強演示實驗的效果。

除此之外,還有理想規律的教學方法和理論規律的教學方法

理想規律是在物理事實的基礎上,通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律。因此在教學中應用“合理推理法”;理論規律的教學方法理論規律是由已知的物理規律經過推導,得出的新的物理規律。因此,在理論規律教學中應采用“理論推導法”。

三、實驗規律的教學中應注意的問題

1.要深刻理解規律的物理意義,從理論上解釋實驗規律,做到從理論和實驗兩個方面來充分認識物理規律;要從物理意義上去理解物理規律的數學表達式;要引導學生總結物理規律間的相互聯系,以便更深入的理解物理規律。如動量守恒定律與牛頓第三定律的關系;動能定理、動量定理跟牛頓第二定律的關系等。

2.注意物理規律的適用范圍物理規律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的,只能在一定的范圍內使用。超越這個范圍,物理規律則不成立,有時甚至會得出錯誤結論。這一點往往易被學生忽視,他們一遇到具體問題,就亂套亂用物理規律,或者盲目外推,得出錯誤結論。因此,在物理規律教學中,要引導學生注意物理規律的適用范圍,使他們能夠正確使用物理規律解決實際問題。

3.注意物理規律之間的聯系有些物理規律之間是存在著相互關系的。以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例,兩個定律是從不同的角度回答了力與運動的關系。第一定律是說物體不受外力時做什么運動,第二定律是說物體受力作用時做什么運動。第一定律是第二定律的基礎,沒有第一定律,就不會有第二定律。雖然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能去掉第一定律。

四、實驗規律的教學中要學會運用物理規律解決實際問題

1.培養學生運用物理規律解決實際問題的能力

例題的作用就是示范性,通過對例題的分析,總結出解決問題的思路、方法與步驟,引導學生應用物理規律解決實際問題。

2.強化訓練學生運用物理規律解決具體問題的能力