高中物理牛顿第二定律教学设计.pdf

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1、高中物理牛顿第二定律教学设计 一、教学内容 力产生瞬时效果，一是形变，一是产生运动状态的改变，即产生加速度。必修本第一册第一章第三节已经定性地介绍了力的形变效果，并定量地给出了弹簧的弹力与形变的关系。本节“牛顿第二定律”则是定量地研究力和加速度的关系。由于高中力学部分是由牛顿定律为基础所构建的体系，在牛顿三定律中，牛顿第二定律为核心内容。教材第二节“物体运动状态的改变”起到了承上启下的作用，承上，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，启下，通过实例定性地了解了牛顿第二定律。本节通过实验定量分析，得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量，通过控制变量法，来研究物理规律，即先保持一个量不变去研究另两个物

2、理量间的变化关系，然后再保持另外一个量不变，研究另两个量间的变化关系。然后把前面综合起来就可以得到三者之间的关系，这是一种非常重要的研究方法，在以后的知识如电容、电阻等内容都会用到此法。是培养学生能力的好材料。教材在用实验研究 a、f、三者变化关系时，为精简研究，首先只研究受到单个力促进作用的情况，然后运用了前面力的制备的科学知识去化解受到多个力的情况，并把初中及高中前面所学的物体处在平衡状态归入牛顿第二定律的特定情况，这样搞使学生进一步增进对力的制备的耦合性的认知，科学知识更加系统化，有助于学生系统地把握住牛顿第二定律。本节内容是本章的重点内容，也是整个力学部分的重点内容，乃至整个高中物理的

3、重点，它所解决问题方法及思路常用于热学、电学等的问题的研究中。本节的重点就是认知并运用牛顿第二定律，难点就是定律的物理内涵。应当指出的是，本节实验是小车放在光滑的水平面上做这个实验。大家知道光滑的水平面是不可能找到的，故在实际的实验中，需要采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力或气垫导轨来做实验，这样的操作既增加了操作演示实验的难度，又增加了学生理解实验的难度。为了更好地解决好这个问题，在本课时中，可以采用计算机来模拟这个实验，如利用金科龙公司的仿真物理实验室软件制作小车受力的运动动画来模拟小车的运动来研究 a、f、三者间的关系。实践证明这样做的效果很好，有效地降低了本节的难度，待学生有了一定

4、的基础后，然后再回过头来理解为什么此处第一次不用实物来做，用实物又该怎么来做，进一步巩固了对牛顿第二定律得出的科学思想和科学研究方法。二、教学目标 根据教学大纲的要求、教材的具体内容和高中一年级学生的认知特点，拟制定以下教学目标：1、科学知识目标：能够根据实验结果，面世 a、f、三者间关系，认知并掌控牛顿第二定律的内容及数学表达式，力的单位 n 的定义。2、能力目标：能理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式，初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤，在具体运用中能注意牛顿第二定律的瞬时性、矢量性。3、思维品质目标：并使学生学会并掌控运用控制变量法研究多个物理量间关系，以及通过耦合观点去解问题的

5、方法。三、教学方法：1、实验鼓励积极探索式：物理考试大纲明确要求学生的五种能力：即为认知、推理小说、综合分析能力、运用数学知识化解物理问题的能力及课堂教学能力。而本节刚好就是培育这些能力的不好教材，故使用实验鼓励积极探索式，在实验中，教师在关键步骤上做出恰当的鼓励，得出结论在一定时，a 与 f 成正比，f 一定时，a 与成反比，进而鼓励学生得出结论牛顿第二定律，然后推广应用至多个力促进作用之下 a、f、三者的关系和物体处在平衡状态的情况。2、讲练结合式：在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时，让学生分析问题，教师注意随时发现学生中出现的问题，或有意给出错误答案，及时组织学生分析产生错

6、误的原因，注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来，及时强化有关知识，提高掌握知识的准确性。四、教学程序：1、新课的引入 （1）总结上节内容，上节定性获得 a 既与 f 有关，也与有关。进而明确提出三者间到底存有什么定量关系？鼓励学生大胆猜测，提升学生的参予意识与自学兴趣。（2）介绍研究三个变量问题的研究方法控制变量法。（3）研究方案：利用实验。（本厚边计算机模拟实验去获得有关数据，并得出结论。2、一定时，a 与 f 的关系。（1）、实验装置：交代确切实验装置，研究对象及外力的施予。（2）、如何保持质量一定：利用两个质量相同的小车来做实验。（3）、如何测量加速度？根据初速为 0 的物体运

7、动规律，在 t 相同的情况下，as，通过测 s 去达至测 a 的建议。模拟实验一：小车质量均为 0.1g，小车 1 受 0.1n 的拉力，小车 2 受 0.2n 的拉力，同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：af。例题 1、p89-ex2（1）3、f 一定时，a 与的关系。模拟实验二：两小车均受 0.1n 的拉力，小车 1 质量为 0.1g，小车 2 质量为 0.2g，同时已经开始运动，观测任一段时间内的两小球的加速度关系，并根据实验得出结论：a1/。例题 1、p89-ex2（3）综合上述两个实验结果，得出结论 a、f、三者间的关系，进而了解牛顿第二定律。（1）

8、内容：a、文字表述：b、数学公式 c、力的单位 n 的定义 （2）认知：a、矢量性 b、瞬时性 （3）、应用 a、多个力促进作用下的牛顿第二定律 b、平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况 5、小结本节内容 本节在前一节定性研究 a、f、三者关系的基础之上，运用实验结果得出了三者的定量关系，即牛顿第二定律，在理解的基础之上进行了简单的运用，本节重点应放在对定律的理解上，而定律的运用则在以后的练习中逐步深化。6、布置作业 p89-ex2(2)、(4)五、板书 1、研究方案：利用实验。2、一定时，a 与 f 的关系。af。3、f 一定时，a 与的关系。a1/。（1）内容：a、文字表述：b、数学公式：af/。f=a c、力的单位 n 的定义:1n=1g./s2 （2）理解：矢量性 瞬时性 （3）应用领域：多个力促进作用下的牛顿第二定律 平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况 5、作业 p89-ex2(2)、(4)