《牛顿第二定律》教学设计.docx

《牛顿第二定律》教学设计 一、 新课标教材分析 教材的地位和作用 牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律，它是动力学的核心规律，也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理 1”中涉及本节的内容有：“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系，理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验，探究加速度、质量、力三者的关系，强调让学生经历实验探究过程。 学习的主要任务 在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；在技能上要求能设计和操作实验，会测定相关物理量；体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程，体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用。 教学重点和难点 重点：①知道决定物体加速度的因素。 ②加速度与力和质量的关系的探究过程。 教学难点：引导学生在猜想的基础上进行实验设计，提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。 二、学生学习情况分析 在学习这一节内容之前，所教的学生已经掌握了力、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，会用气垫导轨与光电测时系统或打点计时器研究匀变速直线运动；具备一定的计算机操作能力。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。 三、教学目标分析 知识与技能目标 ①让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关，并通过实验探究它们之间的定量关系； ②培养学生获取知识和设计实验的能力。 过程与方法目标 在探究过程中，渗透科学研究方法（控制变量法、实验归纳法、图象法等）； 情感、态度、价值观目标 ①通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神； ②让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学习物理的情感。 四、教材处理与教学策略 在教材处理上把牛顿第二定律分为两个学时。第一学时主要的任务 是：探究加速度与力、质量的关系；第二学时主要的任务是：建立牛顿第二定律并进行初步的应用。在课堂中采用多媒体课件作为辅助手 段，创设物理情景，启发引导学生，帮助学生建立形象直观的认识， 调动学生学习的积极性。 五、教学器材 教学设备：多媒体教室、课件。 实验器材：细线、砝码、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、毫米刻度尺、垫木、等。 六、教学过程设计 实验设计 （1）启发学生按如下思路得出实验方法：对于一个物体（使 m 不变），不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。 用同样的力（使 F 不变）作用于不同物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。 在研究三个变量的关系时，要使其中一个量不变，即控制变量的方法。 （2）启发学生按如下思路得出实验原理：测定物体加速度的方法有多种，如利用打点计时器、分析纸带等，这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法 →由运动公式s=at2/2 可知在相同时间内位移与加速度成正比。 我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系。 实验装置 在图 在图 1 中a、b、c 三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落； 另外通过环a 将两绳合并在一起可直接用手操作，以避免铁夹操作的 困难。这样虽然增大了阻力，但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。 木板侧面的的刻度用以读出位移大小。 3．实验过程（并演示多媒体课件） （1）加速度跟力的关系 使用两个相同的小车，满足在连小车的绳端分别挂一个钩码和两个钩 码，使 F =F 。将二小车拉至同一起点处，记下位置。放手后经一段 1 2 时间使二小车同时停止，满足时间t 相同。读出二小车的位移填入表 1： 第一次 第二次 小车 1 m/kg 0.2 F /N s/m 1 0.2 0.32 F /N 2 0.3 s//m 0.31 小车 2 0.2 0.1 0.15 0.10 0.10 改变F 重复实验。 比较可得，在误差允许的范围内， F （2）加速度跟质量的关系 将小车 1 加上 0.2kg 砝码，小车 2 不加砝码使 m 1 =2m 2 ；二小车前面 绳端都挂一个钩码，使 F =F 。将二小车拉至同一起点放开经一段时 1 2 间使其同时停止，读出各小车位移记入表 2： 第一次 第二次 F/N m/kg s/m m/kg s/m 小车 1 0.1 0.4 0.15 0.2 0.30 小车 2 0.1 0.2 0.31 0.1 0.61 改变m 重复实验。 比较可得：在误差允许的范围内， 1/m 结论： 与 成正比、 与 成反比。 4、课堂小结（可引导学生总结） 这节课以实验为依据，采用控制变量的方法进行研究。这一方法在今后的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计