牛顿第二定律教学设计--比赛专用.doc

《牛顿第二定律》

教

学

设

计

凌晨

物电学院2012级物理学

教材内容分析

教材的地位和作用

牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，它是高中动力学的核心规律，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。”同时可以与第三章第二节“实验：探究加速度与力，质量的关系”相互呼应。

重点与难点

了解加速度、力、质量之间的关系

成功完成实验，让学生了解牛顿第二定律，初步掌握牛顿第二定律的应用。

让学生知道国际单位制中力的定义。

教材内容分析

人教版高一物理必修一教材，将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成了两节内容，目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。本节内容是在上节实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体表述，得到了牛顿第二定律的数学表达式。教科书突出了力的单位“1牛顿”的物理意义，并在最后通过两个例题的应用体现了牛顿第二定律解题的基本思路。

学习任务分析

本节的学习任务类型是综合启发型。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。

学生特征分析

在学习这一内容之前，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。已具备一定的分析实验结果，定性总结实验规律的能力。

教学目标

知识与技能目标

要求学生初步掌握运用牛顿第二定律求解问题的方法与步骤。并且能根据实验结果推出加速度和力、质量的关系，理解并且掌握第二定律。

过程与方法

在讲课过程中渗透科学探究方法（控制变量法，图像法，科学归纳法）

情感态度与价值观

通过学生之间的交流谈论探究，培养学生的团队合作精神。同时让学生在观看老师演示实验中体验物理实验的乐趣，培养对物理学习的兴趣。

教学策略制定

教师演示实验与学生相互讨论相结合的实验探究，让学生在观察，分析，讨论，思考中体验科学探究的过程与方法，从而掌握牛顿第二定律的基本知识，培养学生严谨的科学态度与拼搏的科学精神。

在人教版高一物理必修一参考实验案例

两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码。小盘和砝码所受的重力，等于使小车做匀加速运动的力。因此，增减小盘中的砝码就可以改变小车受到的合力。

两个小车后端各系一条细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上，使小车静止。抬起黑板擦，两个小车同时开始运动，按下黑板擦，两个小车同时停下来。用刻度尺测出两个小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比。

为了改变小车的质量，可在小车中增减砝码。

黑板

黑

板

擦

小车

小车

小车

教学媒体的选择与应用

教学设备：多媒体教室，课件

演示实验器材：小车两个，带滑轮的木板一块，细线，砝码盘，砝码

教学过程设计

整体思路：分为四个环节

创设情景，引入新知

自主学习，获得新知

分析讨论，理解新知

解决问题，运用新知

演示实验

学生通过对第二节“实验：探究加速度与力、质量的关系”的学习，已经知道了力是使物体运动状态改变的原因即产生加速度的原因，同时质量是影响物体运动状态变化（产生加速度）的另一因素，通过提出问题：力，加速度，质量之间有无某种定量的关系呢？来引出新课。

由于牛顿第二定律的实验要求比较高，而学生实验由于仪器等各方面的限制会出现较大的误差，如果让学生通过精确的定量分析来得出结论，会有一定的难度，以至整堂课的教学效果会受到影响。为了得到更好的教学效果和更高的课堂效率，在此教师改变实验方法，以演示实验的方法向学生展示实验过程。只要求学生对加速度与质量和外力之间的关系作定性的分析。实验过程允许学生各组讨论，这样可以提高学生的解决问题的能力。在开始学生分组讨论前，为了使学生实验能够有明确的目的性，在开始实验前先可以通过引导提问，总结出物理学中一种重要的研究方法―――控制变量法，即我们在研究三个物理量（a、F、m）之间关系时，可以先保持其中的一个量（m）不变，研究另两个量（a，F）之间的关系，然后再保持另一个量（F）不变，研究另两个物理量（a、m）之间的关系，最后，把两者综合起来，得到三个量之间的关系。

实验：在研究加速度和力的关系时，要先排除质量对加速度的影响，为控制变量，同学们必须选择两辆质量相等的小车以及其它必要的实验器材，并按图一所示将各实验器材装配好。抬起黑板擦，让两辆小车同时同地从静止开始在不同的水