“牛顿第二定律”教学设计

1、一、教材分析1、  教材的地位牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，是动力学中的核心内容，而且是许多电学分析的基础，因此深刻地认识和掌握这一定律具有十分重要的意义。2、  教学目的理解加速度和力的关系以及加速度和质量的关系知道国际单位中力的单位是怎样定义的理解牛顿第二定律的内容及确切含义掌握物理学中一种重要的研究方法控制变量法3、  重点、难点成功地完成学生分组实验，总结出牛顿第二定律，并掌握牛顿第二定律的初步应用。理解物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系。 二、教学设想本课题按照“实验演示   

2、;     分析总结          整理扩展        巩固应用”的模式展开教学。通过教学程序的设计，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，利用学生分组实验以及多媒体等现代化教育手段，激发学生的学习兴趣，通过牛顿第二定律概念的建立和应用，发展学生提出问题，分析问题，解决问题的能力，并让学生逐步掌握物理的研究方法。 三、教学程序1、分组实验学生通过对第二节“物体运动状态的改变”的

3、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。物理学是一门以实验为基础的科学，一切规律、定律的得出都是在实验的基础上完成的。同样我们在学习牛顿第二定律的时候也应该从实验着手，得出规律。为了激发学生学习兴趣，体现学生的主体作用，将教师演示实验改成学生分组实验。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

4、的课堂效率在此学生分组实验中，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。实验过程由学生各组讨论得出，这样可以提高学生的动手能力和解决问题的能力。在开始学生分组实验前，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。2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

5、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：（略）打开夹子，让两辆小车同时同地从静止开始在不同的水平拉力作用下做匀加速直线运动，小车所受的水平拉力F的大小可以近似认为等于砝码（包括法码盘）所受重力的大小。小车走过一段距离关上夹子，让两车停下，发现受水平拉力大的物体运动的位移大。在研究加速度和质量的关系时，要先排除外力的影响，所以还用前面的装置，在砝码盘上放上相同的砝码，选择不同质量的小车，重做上述的实验，发现质量大的小车运动的位移小。学生分组实验后，让学生还是以组为单位分析实验结果，总结归纳出由定性分析可得出的结论。由Sat2/2公式，可推导出以下结论：对质量

6、相同的物体来说作用在物体上的力越大，则物体的加速度越大。受相同的力的物体，质量越大，加速度越小。2、归纳总结通过学生分组实验，学生对加速度与质量以及外力的关系有了定性的了解，为了提高课堂的效率，对加速度、质量以及外力之间的定量分析可以通过多媒体课件完成。请学生总结得出加速度、质量以及外力之间的定量关系：对质量相同的物体来说物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量反比。将以上结论可得出牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。通过引导加速度和力都是矢量，可让学生得出加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。同时可得出牛顿第二定律的数字

7、表达式：Fma也可改写成Fkma.说明“牛顿”定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力。即1N=1kg1 m/s2当上述表达式中的物理量都选择国际单位即质量单位取kg，加速度单位取m/s2，力的单位取牛时，表达式中的k1，此时表达式简化为Fma。可见，物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系。通过提示在一般情况下一个物体不至受一个力的作用，请学生得出牛顿第二定律的进一步表达：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。我在设计这部分内容的教学时注意体现了以下几条原则：明理性原则：不仅使学生知其然，而且使学生知其所以然，让学

8、生在明白道理的基础上去做实验；主体性原则：在实验教学过程中充分重视学生的主体地位，充分发挥学生非智力因素的动力作用和智力因素的操作功能，使学生的心理结构系统功能充分得到发挥和发展；全面发展性原则：着眼于学生的非智力因素、智力因素、生理结构和功能的发展，注意让学生在提高技能的同时，促进学生形成正确的世界观，要求学生既要严格按照单调、枯燥的程序，又要在可能遇到的种种问题时能深入思考、发挥主观能动作用和创造思维，解决问题，完成任务；情感性原则：在巡回指导的过程中，注意情感的充分运用，注意对学生心灵的激励。在设计的过程中突出实事求是的思想，力争踏踏实实地从实验中寻找结论；突出科学的思维方式，解决好每一

9、个重点问题，选好器材，将每一个操作都科学地安排好，并使它的进行顺利、有效、切中实验目的；突出现代的气息，充分运用现代教学工具和媒体，充分展示其原理和过程，缩短学生的思维路径，深化概念理解，培养良好的学科素养。 3深入理解、应用巩固为了使学生深入理解牛顿第二定律的性质，将和学生一起对牛顿第二定律作进一步的讨论：项目内容说明或提示牛顿第二定律的性质瞬时性：加速度和力的关系是瞬时对应的关系，a与F同时产生，同时变化，同时消失矢量性：加速度的方向总与合外力方向相同独立性（或相对性）：当物体受到几个力作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时所产生的分加速度的合成。只有受到力作用时，才有加

10、速度，但不一定就有速度任何情况下，a与F同向，但与速度V不一定同向力的独立性原理是力的合成与分解的基础为了使学生能够熟练应用牛顿第二定律及其性质，以下将对此利用针对性的例题作为巩固：例1：若不计阻力，有的同学说：“物体上抛到最高点时，它的加速度是0”这种说法对吗？若不对请说明在整个过程中物体的加速度是如何变化的？例2：行驶在水平公路上的汽车关闭发动机后，加速度方向与所受的阻力有何关系？例3：一个物体，质量是2千克，受到互成1200角的两个力F1和F2的作用，它们的大小都是10N，则这个物体的加速度是多大？（此题是教材上的例题，可有多种解法，在此着重介绍力学中的一种重要物理方法，就是正交分解法）上述各例，从牛顿第二定律的单一应用，到牛顿第二定律的综合应用，从简单到复杂，层层深入，步步提高。在分析讲解中，引导学生掌握