高中物理 《牛顿第二定律》教学设计170128.pdf

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！第 1 页 共 7 页 牛顿第二定律教学设计 俞娜 宁夏六盘山高级中学 2019 年 6 月 25 日 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！第 2 页 共 7 页 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 课题 牛顿第二定律 必修 1 人教版 学习任务分析 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。”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力、加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。重点难点分析 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重点。2、深入理解牛顿第二定律是本节课的教学难点 学情分析 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。教学 目标 知 识 与技能 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；3 理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义；4 会应用牛顿第二定律解释生活中的相关现象，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 过 程 与方法 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 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。情感态度与价值观 1 培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯。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，培养学生的科学探究能力。教学媒体运用 1实验：木板、小车、打点计时器、电源、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 课时1 节课 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！第 3 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 创 设 情 境 引 入 新 课 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，穿只有一双丝袜重量的跑鞋。这样做的科学道理在哪里？观看、讨论回答 播放视频 播放视频：刘翔在比赛中 师进一步引导，抛出问题：影响加速度大小的因素有哪些？从生活经验出发：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。各 新 课 教 学 如何设计一个实验来检验这一假设是否正确？思考、讨论 设计实验验证 控制变量法教学 假设加速度 a 与质量 m 及合外力 F 都有关，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，研究另两个量的关系。1、保持质量不变，探究加速度与外力的关系 2、保持外力不变，探究加速度与质量的关系 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，从打点计时器打出的纸带上测出S，由S=T2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 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！第 4 页 共 7 页 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？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 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？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。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于小车所受合外力的大小。确定方案，准备实验 让学生认清实 验 误 差（系 统 误差）1、加速度与物体受力的关系（保持质量不变）表一 师生共同完成 实验次数 加速度 a（m/s2）小车受力F（N）1 0.2 2 0.4 3 0.6 2、加速度与物体质量的关系（保持外力不变）表二：实验次数 加速度 a（m/s2）小 车 质量 m/g 1 170 2 220 3 270 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。图一：aF 图象 师生共同完成 图二：am 图象 o a FF欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！第 5 页 共 7 页 教 学 新 课 教 学 图三：a-m1图象 学生总结得出如下结论。1、当保持 m 不变时，a 与 F 成正比。2、当保持 F 不变时，a 与 m 成反比。（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 mFa 或 maF 这就是著名的牛顿第二定律。用文字可表述为：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。（学 生 回答，教师板书）教师：如果把上述的综合结论写成等式，应是 kmaF。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。o a m o a 1/m 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！第 6 页 共 7 页 F 新 课 教 学 新 课 教 学 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 1 kg 的物体产生 1 m/s2加速度的力规定为 1 N。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 maF （板书）运用公式解释：钛合金具有密度小，硬度大，同样的体积，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。学有所用 例题：1 如图所示，位于水平面上的质量为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汽车速度减小的程度。在 碰撞发生的早期，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要，这能确保当乘客的身体被安全带束缚不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，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。作业 77 页 3、4、5 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！第 7 页 共 7 页