牛頓第二定律_教學設計PPT.ppt

1、牛頓第二定律教學設計,牛頓第二定律教學設計,一、教材分析,二、學生分析,五、教法與學法,四、重點與難點,六、教學媒體,七、教學過程,三、教學目標,八、板書設計,一、教材分析,使用的教材為；人民教育出版社出版的全日制普通高級中學教科書（必修）物理第一冊，第三章，第3節(jié)牛頓第二定律。 本節(jié)“牛頓第二定律”定量研究力和加速度的關系。由于高中力學部分是由牛頓定律為基礎所構建的體系，在牛頓三定律中，牛頓第二定律為核心內(nèi)容。 本節(jié)通過實驗定量分析，得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量，通過控制變量法來研究物理規(guī)律，在以后的知識如電容、電阻等內(nèi)容都會用到此法 。,二、學生分析,1、基礎知識儲備 （1）運動

2、學知識。 （2）以受力分析為核心的基本力學知識。 （3）牛頓第一定律。 2、實驗操作技能 學生具有比較熟練的實驗操作技能。 3、思維能力 形象思維能力比較好，但抽象思維能力不強。,三、教學目標,（一） 知識與技能 1、使學生理解并掌握牛頓第二定律的內(nèi)容并知道其確 切含義。 2、讓學生對加速度這一物理量有更進一步的認識，認 識加速度的矢量性，認識加速度與合外力間的瞬時 對應關系。 3、通過實驗，提高學生的實驗設計、實驗操作技能， 培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納、總結的能力。 4、利用“牛頓第二定律”解釋實際生活中的相關物理現(xiàn) 象。,（二） 過程與方法,1、利用“控制變量法”來研究牛頓第二定律。 2、引

3、導學生通過“自主探究實驗”和電子表格處理實驗數(shù)據(jù)并作圖，分析總結出“牛頓第二定律”。,（三） 情感態(tài)度與價值觀,1、通過實驗培養(yǎng)學生的團結合作精神和協(xié)作意識，自主探究，敢于提出與別人不同的見解，勇于改正錯誤。從學習的過程中體驗探索真理的自信心和成就感。 2、培養(yǎng)學生認真的科學態(tài)度，嚴謹、有序的思維習慣。,四、重點與難點,利用控制變量法，通過實驗探究，建立“牛頓第二定律”。,五、教法與學法,教師引導，學生探究，以實驗為主的探究式教學方法。 學生分組進行實驗，并各自對實驗記錄分析討論得出各個小組的結論，最后全班同學進行比較性的探討性的總結。,六、教學媒體,多媒體、CAI軟件、實驗器材（細線、天平、

4、砝碼、彈簧秤、小車、夾子、鉤碼、刻度尺等）,七、教學過程,（一） 創(chuàng)設情景，引入新課 1、復習提問：物體運動狀態(tài)改變快慢用什么物理量來描述，物體運動狀態(tài)改變與何因素有關？關系是什么？ 2、引課提問： 觀看圖片,觀看下面兩張圖片,戰(zhàn)斗機,F1賽車,上圖中的戰(zhàn)斗機和賽車都是用比較輕質的材料做成而且體積比較小質量比較小，為什么要這樣設計？討論回答。（由此可推測加速度跟什么因素有關？）,戰(zhàn)斗機進入戰(zhàn)斗之前拋棄副油箱并加速引擎,通過列舉這種貼近現(xiàn)實生活，貼近學生興趣的實例，培養(yǎng)學生在生活中發(fā)現(xiàn)科學，學習科學的好習慣。 觀看后回答下面問題 “戰(zhàn)斗機為什么要拋棄副油箱，并且加速引擎？”,分析視頻得到答案：兩

5、種操作都是為了使機器更“靈活”，而“靈活”的物理表述就是更容易改變其運動狀態(tài)，即具有較大的加速度 “a”。 （繼續(xù)引導學生思考，通過以上內(nèi)容，能不能猜測加速度到底與什么因素有關系呢？）,當學生由以上內(nèi)容推測出加速度與物體的質量m有關，同時，與所受和外力F有關時，教師將給予肯定及相應的鼓勵表揚，激發(fā)他們前進的動力和對物理這一門自然科學的熱情。進而繼續(xù)引導學生思考,通過視頻和圖片的分析請同學們考慮以下問題：,物體的加速度與物體所受外力及物體F的質量m之間是存在一定的關系的。那么這種關系具體是什么？是不是成比例呢？ 猜想：物體加速度可能與物體受力成正 比，與物體的質量成反比 。 帶著猜想 進行實驗探

6、究。,（二）活動探究物體的加速度a與質量m和所受作用力F的關系,1、確定研究方法控制變量法. 一共涉及兩個因素與a有關系，固定其中一個物理量，然后改變另一個物理量，來探究此物理量與加速度a的關系 。,2、設計試驗方案 (1) 分組設計探究實驗的方案 ，包括（器材的選擇，實驗步驟的制定， 數(shù)據(jù)的記錄與處理等）（器材的合理巧妙的選擇 也是比較重要的一部分，通過對實驗中 夾子的利用 可以靈活控制兩個小車的運動，通過這個器材的選擇 告訴學生 合理選擇實驗器材 可以簡化實驗步驟，提高實驗的精確性。） (2) 選擇某一個代表小組上臺敘述本組的實驗設計方案，然后鼓勵其他組的學生對本組的實驗設計方案進行討論并

7、提出建議，并改進代表組的方案。最后得出最優(yōu)方案 （通過 優(yōu)化組合，去劣從優(yōu)，共同探討，在討論中碰撞出智慧的火花。 ）,實驗方案及實物圖,實驗注意事項,1、注意導軌、砝碼、鉤碼的使用。 2、注意夾子的利用，控制兩小車同時運動。 3、實驗中滑塊由靜止釋放，應防止砝碼盤擺 動且滑塊最好在同一位置處釋放，這樣便 于檢查數(shù)據(jù)的正確性。 4、注意測量的準確性。 5、整理儀器，注意夾子、砝碼等放回原處。,1、加速度和力的關系,兩小車質量m相同，作用在小車上的拉力F不同,上一頁,下一頁,退 出,目 錄,2、加速度和質量的關系,作用在小車上的力F相同，小車的質量m 不同,上一頁,下一頁,退 出,目 錄,(三)數(shù)

8、據(jù)處理（讓學生利用電子表格處理實驗數(shù)據(jù)，鍛煉學生處理數(shù)據(jù)的能力）,由實驗數(shù)據(jù)利用描點作圖方法得出圖像使所得數(shù)據(jù)直觀形象化，使學生更容易總結出探究結論。,a 1 / m,a與質量成反比,a F,m一定， 研究a與F的關系,F一定， 研究a與m的關系,結論得出后，教師會給予一定的表揚，讓學生體驗到得出正確結論后的成就感。在整個實驗過程中學生的實驗能力，合作意識，成就感，都得到相應的提高，對物理知識的學習興趣也會在結論的成功得出后得到更大的激發(fā)。,（四）得出結論,結論1：在質量m一定的情況下，加 速度與作用力F成正比， 即aF 結論2：在外力F一定的情況下，加 速度與質量m成反比， 即a1/m,由實

9、驗結論1和2得出：,物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，這就是牛頓第二定律。 公式表達： aF/m F=kma，（k比例系數(shù) ） 如果各量都用國際單位，則k=1 即,牛頓第二定律的進一步表述,物體的加速度跟物體所受合外力F成正比，跟物體的質量m成反比，加速度的方向跟物體所受合外力的方向相同。 公式表達： F合 =ma,對牛頓第二定律的幾點說明：,（1）F=ma 是矢量式，F(xiàn)與a都具有方向性，a的方向與物體所受合外力的方向相同。 （2）加速度具有瞬時性，與物體所受的合外力具有同時性，即力和加速度同時存在。 （3）力應該指的是合外力，牛頓第二定律說的是合外力與加速度的關系。,此后，我將

10、給學生提供并講解一道典型的利用牛頓第二定律的例題，幫助學生鞏固學習到的新內(nèi)容。并強調(diào)一下解題步驟，具體如下：,例1 質量為8000Kg的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為14500N，所受阻力為2500N 求：汽車前進時的加速度 解題步驟： 研究對象：汽車 受力分析、 建立坐標系 由F合ma列方程 解得：a.,解題步驟： 解:對汽車受力分析如圖. 建立如圖所示坐標系. 由圖的受力分析 根據(jù)牛頓第二定律有； F-f=ma 代入數(shù)據(jù)解得,a=1.5 m/s2,（五） 結論的應用,1、利用探究出來的牛頓第二定律分析戰(zhàn)斗機在進入戰(zhàn)斗狀態(tài)之前拋棄副郵箱并且加大引擎的問題。 2、生活中牛頓第二

11、定律的應用（兩個方面） 通過改變力F的大小改變加速度a 通過改變質量m的大小改變加速度a,（六） 回顧總結,1、學生回顧本節(jié)課的探究過程及過程中使用的物理思想和研究方法控制變量法。 2、歸納總結本節(jié)課的知識重點，牛頓第二定律的內(nèi)容。 3、回顧牛頓第二定律產(chǎn)生的過程： 觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)規(guī)律抽象出物理模型提出假設實驗探究實驗數(shù)據(jù)的處理與分析理論得出結論的驗證 。（在這里向學生強調(diào)，科學并不是神秘的高不可攀，鼓勵學生培養(yǎng)這種探索科學的精神。）,（利用一個思考題來加深學生對牛頓第二定律的理解） 課后思考,一小球從豎直在地面上輕彈簧正上方某處自由落下,試分析小球從剛接觸彈簧到被壓縮最短過程中小球的速度、加速

12、度怎樣變化?,（七） 作業(yè),課后題1 、3,八、板書設計3.3 牛頓第二定律,一. 探究加速度與質量和物體受力F的關系： 初步得出與F成正比，與m成反比。 二. 處理實驗數(shù)據(jù) 結論：a與F成正比，與m 成反比。 三. 得出探究結論 牛頓第二定律： 物體的加速度與物體所受作用力成正比，與物體的質量成反比。 公示表達為：F=ma。 牛頓第二定律的進一步描述： 物體的加速度跟物體所受合外力F成正比，跟物體的質量m成反比，加速度的方向跟物體所受合外力的方向相同。 公式表達；F合 =ma。,四對牛頓第二定律的說明 （1）F=ma 是矢量式，F(xiàn)與都具有方向性。的方向與物體所受合外力的方向相同。 （2）加速度具有瞬時性，與物體所受的合外力具有同時性，即力存在加速度存在。 （3）力應該指的是合外力，牛頓第二定律說的是合外