牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案
教案设计
牛顿第二定律
授课班级：高中一年级授课课时：2课时授课教师：xxx
教学时间：2022学年第二学期
二o一三年五月
牛顿第二定律教学计划
一、教材分析
本节是《高中课程标准实验教材》高一物理第三章第三节的内容。

它基于上一节中对
象运动状态的变化。

在上一节中，学生们已经能够通过反复的实验和观察，认识到物体运
动状态变化之间的物理关系。

与以往的教材相比，学生自己掌握的实验规则更具说服力。

这是本节最有效的重点。

教科书将牛顿第二定律的探究试验和公式表达分成了两部分内容，目的在于加强试验
探究和突出牛顿第二定律在力学的重要地位。

牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动
之间的直接关系，即因果关系。

本节内容是在上节的基础上，通过分析说明，提出了牛顿
第二定律的具体内容表述，得到了牛顿第二定律的数学表达式。

教科书突出了力的单位1
牛顿的物理意义，并在最后通过例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。

它们也是学习理
解牛顿第二定律的基本组成部分。

由于整合了物体的受力分析和运动状态分析，使得本节
成为考试的热点和必考内容。

受力分析和运动状态分析，是解决物理问题的两种基本方法。

并且，本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础，也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法，因而显得十分重要。

二、教学重点
1、知道决定物体加速度的因素。

2.探索加速度、力和质量之间关系的过程。

3.牛顿第二定律。

4、牛顿第二定律的应用。

三、教学困难
1、牛顿运动定律的意义，数学表达式的得出过程和引导学生在猜想的基础上进行实
验设计，提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

2.牛顿第二定律的应用。

四、学习者情况分析
在学习本课程之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度，力是改变物体运动状态的原因；可以分析物体上的力。

学生初步掌握了物体的运动规律。

学生们有潜在的问题：力、加速度和质量之间是否存在特定的定量关系？注：学生问题不仅是打破旧知识体系的必然要求，也是构建新知识体系的重要前提。

具有一定的实验操作技能，能用气垫导轨、光电测时系统或点定时器研究匀速直线运动。

学生对物理学的研究方法有了一定的了解，自主学习和合作探究能力有了一定程度的提高。

在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。

五、教学过程
在教材处理上把牛顿第二定律分为两个学时。

第一学时主要的任务是：探究加速度与力、质量的关系；第二学时主要的任务是：建立牛顿第二定律并进行初步的应用。

A部分
1．1教学目标
根据以上对学习者和学习者的分析，本课程的教学目标确定如下：
（1）知识与技能
1.掌握牛顿第二定律的课文内容和数学公式。

2.理解牛顿第二定律一般表达的含义v针对质点使用的、力为质点所受的合力，同时性、矢量性，w，能准确描述牛二定律，理解从实验的基础上得到其数学表达式。

知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

（2）过程与方法
1.在实验的基础上，总结了物体加速度、质量与外力的关系，进而总结出牛顿第二定律
2.掌握课程题解决的思维程序步骤→发现问题→形成→建立→检验→评价发展，能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决。

（3）情感态度与价值观
1.让学生在学习中形成与他人合作的意愿。

渴望与他人交流自己的观点。

2.培养学生的创造态度、实事求是的科学态度以及勇于修正错误的健康心理、具有团队精神。

1.2教学策略
本节课是第一学时，主要采用以下的教学策略：（1）自主学习与合作探究
将演示实验改为学生小组探究实验。

让学生在自主学习中自我监控自己的认知活动，
并及时做出相应的调整。

小组（一组4-6人）。

小组合作探究可以同时培养学生的合作精
神和竞争意识，使不同层次的学生有所作为，有所收获。

教师的策略是宏观调控整体教学进度，微观放活学生局部学习进程，让学生的学习有
组织、有步骤地进行。

（2）现代教学手段与启发式
在课堂上，利用多媒体课件作为辅助手段，创造物理场景，启发和引导学生，帮助学
生建立直观的视觉理解，调动学生的学习积极性；同时，利用CAI课件和校园网对实验数
据进行处理，可以有效提高学习效率。

1.3课前准备
1.学生的学习准备：预览教科书，找出输出、加速和质量之间是否存在特定的数量关系？
2.教师教学准备：多媒体课件制作、课前预习、课内探索、课后延伸。

3．教学环境的设计和布置。

1.4教学设备
教学设备：多媒体教室、课件。

学生分组实验器材（探究包）：气垫导轨、气源、两
个光电门和与之配套的数字计时器，滑块、滑片、细线、小桶、天平、砝码、细沙、弹簧秤、小车、木块、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、秒表、毫米刻度尺、垫木、橡皮筋等。

1.5教学过程设计
（1）预习检查、总结疑惑
检查并实施学生的预习，理解学生的疑问，使教学有针对性。

（2）创造场景和介绍
新课程
视频展示：刘翔在雅典奥运会夺金的情景。

教师：在决赛时，刘翔将自己身上一切戴
的东西像手表、项链等都摘了下来，穿最轻的跑鞋。

这样做的科学道理在哪里？
据预测，学生讨论后得出的结论可能是：。

质量越小，越容易改变运动状态，也就是说，在相同的情况下，物体的加速度越大。

说明通过视频展示创设物理情景，激发学生的学习兴趣，同时渗透德育教育。

（3）
提出猜想
老师：那么，什么因素与物体的加速度有关？请根据自己的生活经历提出自己的观点，并举例说明。

（同时，教师利用课件提供一些图片来启发学生。

）
附图片内容如下：
★ 为什么体操运动员和跳水运动员又瘦又瘦？
★从防止发生交通事故的角度考虑，说一说反超载的道理？
★ F1方程式赛车的质量只有普通赛车的三分之一。

这样做的好处是什么？★ 神舟五号返回仓库时，为什么要打开降落伞？
预测学生有代表性的回答可能有以下几方面：（教师在学生分析的过程中板书归纳。

）
1.与物体上外力的关系：
①与物体受到的外力有关；例如：骑自行车刹车：用力刹车时，用的力越大、车越容
易停下来，即：阻力越大，自行车减速的加速度越大。

② 它与物体上的外力无关；例如：用不同大小的力推一块大石头，它不能移动，运
动状态不变，加速度为零。

③应该是与物体受到的合外力有关；分析如下：用大小不一样的力推大石头，推不动，是因为大石头同时受到摩擦力的作用，受到合外力为零，因此、加速度也为零。

2.与物体质量的关系：
与物体的质量有关；例如：人分别用相同的力推自行车和摩托车时，自行车比较容易
加速启动，而摩托车则较难。

也就是说在相同的情况下，质量较小的自行车获得的加速度
就较大。

3.与物体运动速度的关系：
①与物体的速度有关；例如：速度大的物体较不容易停止运动，而速度小的物体较容
易天下来。

② 与物体的速度无关；例如，在均匀直线上移动的物体的加速度为零，与其速度无关。

③与物体的速度无关；分析如下：加速度是描述速度变化快慢的物理量，从公式
引导学生总结和猜测：物体的加速度只与它所受的外力有关
和物体本身的
可以看出，加速度与速度无关。

质量有关。

这表明学生对生活中“影响物体加速的因素”有一定的理解，但这些理解往往是片面和不准确的。

因此，学生应该充分表达他们已有的理解。

在这个过程中，教师通过课件提供一些图片来启发学生，引导他们不断修正自己的观点，从而形成对科学的理解。

引导学生结合前面学习的知识（牛顿第一定律等），讨论猜想的科学依据所在，从而确定：物体的加速度只与它所受合外力
以及物体本身的质量
有关。

注：允许学生从理论角度进行分析，有利于培养学生理论联系实际的能力和逻辑思维能力。

引导学生深入探究：与
和
的定量关系。

（4）探索a、F和M之间的定量关系
1．确定研究方法
老师：我们应该用什么样的物理方法来研究和预测？对学生的分析如下：分两步进行研究：① 保持研究对象的质量
一定时，研究加速度和合外力
二者之间的关系；
的关系。

三者之
和之间的数量关系如何？
②保持研究对象受到的合外力一定时，研究加速度和质量
、
然后综合两次的研究结果，进行推理和归纳，便可找出与
两者之间的关系。

教师在确定研究方法后，简单地介绍“控制变量法”。

说明初中阶段学生曾多次应用过控制变量法。

如果学生回答有误，教师启发学生回忆：研究电流与电压和电阻这三者关系所采用的方法。

2.设计实验方案
教师进一步引导学生设计实验方案。

让学生分组设计探究计划：包括使用哪些实验设备以及如何练习。