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1、牛顿第二定律教学设计牛顿第二定律教学设计俞娜俞娜宁夏六盘山高级中学宁夏六盘山高级中学20192019 年年 6 6 月月 2525 日日第 1 页共 7 页牛顿第二定律教学设计牛顿第二定律教学设计宁夏六盘山高级中学俞娜2011.6.25教学牛顿第二定律牛顿第二定律 必修必修 1 1 人教版人教版课题普通高中物理课程标准选修 1 模块的内容标准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。理解牛顿运动定律，用牛顿定律解释生活中的有关的问题。认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。”学习本节课学习任务主要有通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与
2、力、加任务速度与质量的关系的图象，根据图象写出加速度与力、质量的关系式。体会探究过程中所用分析的科学方法。通过定律的探究过程，渗透物理学研究方法（运用控制变量法、实验归纳法研究三个变量的关系），是整个物理教学的重要内容和任务。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解个物理量和公式的内涵和外延。1、同时讲清实验装置、原理，让学生体会到物理的研究的方法。做好实验，让学生观察并重点读取数据，从而有说服力的归纳出牛顿第二定律，因此，熟练且准确的操作实验就是本课的难点重点。分析2、深入理解牛顿第二定律是本节课的教学难点学生在初中物理中和高中物理前面的章节中已学习了牛顿第一定律（惯性）的知
3、识，这些都为本节学习准备了知识基础；本章导入“跨越失控的对话”，通过比较三个代表人物对力与运动问题的观点，激发了学生进一步探索的求知欲。牛顿第二定理通过加速度把物体的运学情动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，是解决力学问题的重要工具。应使学分析生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解个物理量和公式的内涵和外延。因此在课堂上要通过多种方法和包括计算机模拟、视频录像等多媒体教学手段，为学生学习创设情景。1学会用控制变量法探究加速度与力和质量的关系；2能熟练地应用图象法分析处理数据；知识3理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义；与技能4会应用牛顿第二定律解释生活中的相关现象
4、，并能运用牛顿第二定律进行定量计算。5了解国际单位制的组成并知道力学单位制中的基本单位及导出教学目标1通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力过程2渗透物理学研究方法的教育。实验采用的控制变量法对物体的a、F、m 三个物与方法理量的关系；运用列表、画图法处理数据，使学生知道结论是如何得出；认识到实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。1培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯。情感态度2在整个教学过程中，让学生学会科学的发现、分析、研究等方法，培养学生的与价值观科学探究能力。教学媒体运用课时1实验：木板、小车、打点计时器、电源、
5、细线、钩码、刻度尺、纸带。2图片展示：安全气囊3视频录像片段：刘翔在比赛中PPT 教学演示课件1 节课第 2 页共 7 页安排教 学 程 序 设 计教学程序教 师 活 动学生活动教学资源提出问题：在比赛时，刘翔将自己身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来，穿只这样做的科学道理创有一双丝袜重量的跑鞋。观看、讨论回答设在哪里？情境播放视频：刘翔在比赛中引师进一步引导，抛出问题：入影响加速度大小的因素有哪些？新从生活经验出发：课A、用不同的力推同一辆车，B、用相同的力推不同的空车和满载的车。学生讨论提出假设：物体所获得的加速度，由它的质量和它所受到合外力共同决定。播放视频如何设计一个实验来检验这一
6、假设是否正各确？思考、讨论设计实验验证设计实验验证1、保持质量不变，探究加速度与外控制变量法教学力的关系新假设加速度 a 与质量 m 及合外力 F 都有关，2、保持外力不变，探究加速度与质量的关系课要确定它们的关系，就必须运用控制变量法，保持其中一个量不变，研究另两个量的教关系。学第 3 页共 7 页其中，m 与 F 都有直接测量的工具；a虽不能直接测量，但可以利用打点计时器在纸带上打出的点，通过计算得出物体运动的加速度学生思考设计实验以小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、钩码、砝码、刻度尺，研究小车的运动。用弹簧秤测出小车的质量 M，算出砝码的总重力当作小车受到的拉力 F，从打点计时器打2
7、出的纸带上测出S，由S=T 计算出小车的加速度。木板、小车、打 点 计 时器、电源、细线、钩码、刻度尺、纸带新课教学新课讨论该方案分析有摩擦力存在，为了使小车所受的拉力约等于钩码重力，以及如何消除摩擦力的影响？进一步讨论：钩码的重力大小一定等于小车所受合外力的大小？将木板无滑轮的一端垫高，用重力的分力来抵消摩擦力，以使小车不挂重物时恰能匀速运动。教师引导思考发现：小车和钩码都在运动，钩码的重力应该是两个物体的合外力。让学生认清让学生认清实实 验验 误误 差差（系系 统统 误误差）差）小车受力F（N）0.20.20.40.40.60.6表二：表二：实验次数加速度 a（m/s2）123图一：图一：
8、aF 图象图象a小 车 质量 m/g170220270师生共同完师生共同完成成师生共同完师生共同完成成必要说明：只要重物的质量远小于小车的质量，那么可近似认为重物所受的重力大小等确定方案，准备实验于小车所受合外力的大小。1、加速度与物体受力的关系（保持质量不变）表一表一实验次数1 12 23 32、加速度与物体质量的关系（保持外力不变）加速度 a（m/s2）根据所的数据，描点作图。利用图象处理数据是一种常用的重要方法。将实验中得到的数据通过描点作图，可以非常直观地看出两个物理量的关系，也可以有效地减少实验误差，确定并排除实验中测得的一些错误数据。o图二：图二：am 图象图象FF第 4 页共 7
9、 页教学新课（老师指定的或学生自愿，具有代表性的小组发言。每个小组发言后进行师生共同评价，特别是对图象画的情况进行评价，引导学生今后应注意些什么）教师：牛顿在进行大量的实验后，发现上述两个结论都是正确的，并综合得出ao图三：图三：a-m1 1图象图象mao1/m学生总结得出如下结论。学生总结得出如下结论。1 1、当保持、当保持m m 不变时，不变时，a a 与与 F F 成正比。成正比。2 2、当保持、当保持F F 不变时，不变时，a a 与与 m m 成反比。成反比。（学学 生生 回回答，教师板答，教师板书）书）Fa 或F mam这就是著名的牛顿第二定律牛顿第二定律。用文字可表教述为：物体的
10、加速度跟它所受的合外力成正物体的加速度跟它所受的合外力成正比，跟它的质量成反比。比，跟它的质量成反比。学教师：如果把上述的综合结论写成等式，应是F kma。那么这里的比例系数k应取何值呢？这就跟各物理量所使用的单位有关了。还记得初中就学过的力的单位吗？学生：是牛顿，用 N 表示。第 5 页共 7 页教师：实际上，这个单位就是根据牛顿第二定律规定的，即把可以使质量为 1kg 的物体产生 1m/s2加速度的力规定为 1N。所以 1N=1 kgm/s2因此，当 F、m、a 三个物理量都采用国际单位制时，k=1，公式可简化为（板书）（板书）Fma学有所用学有所用运用公式解释：钛合金具有密度小，硬度大，
11、同样的体积，新相对其他材料，质量小的特点，用在制造飞机上，同样的牵引力，产生较大的加速度。课例题：1 如图所示，位于水平面上的质量为教M 的小木块，在大小为 F、方向水平的拉力作用下沿地面做加速运动，若木块与地面之学间的动摩擦因素为,则木块的加速度为多少？介绍：安全气囊系统称为SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个加速度传感器激活，该传感器用于监视碰撞中在 碰撞发生的早期，汽车速度减小的程度。安全气囊开始充气，安全充气大约需要0.03秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重这能确保当乘客的身体被安全带束缚不要，动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通气体的排出有新过气囊表面的气孔开始排气。一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减课速。教学作77 页 3、4、5业F第 6 页共 7 页第 7 页共 7 页