高中物理_3 牛顿第二定律教学设计学情分析教材分析课后反思

牛顿第二定律---------教学设计
复习提问，引入新课。

（2min）
提问牛顿第一定律内容，强调力的作用是什么？
学生共同回答，改变物体运动状态。

进一步提问，什么物理量来描述物体运动状态改变的难易程度？
回顾前面加速度的定义式，师生共同总结出力是产生加速度的原因。

1.创设情境，提出问题。

（3min）
演示实验：定性探究加速度的大小与什么因素有关。

教师展开课本，手拿着封面页，其它页自然下垂，用一定的力度吹下垂页。

然后手拿着其它页，用相同的力度吹封面页，提示学生观察那种情况加速度大，加速度同什么因素有关？
这个问题，学生容易联想到质量越小，运动状态越容易改变，所以加速度和物体质量有关。

教师再演示，用不同的力度吹相同的下垂页，提示学生观察哪种情况加速度大，加速度同什么因素有关？
这个例子使学生认识到改变物体原有状态是和作用在物体上的力的大小有关的。

提出疑问：加速度和力、质量到底有什么关系呢？
2.实验设计和进行试验（7min）
我将先介绍研究三个变量问题的研究方法控制变量法：保持m不变，研究a与F的关系；保持F不变，研究a与m的关系。

探究一：a与F的关系
问题一：
让小车做匀加速
在所挂的钩码质量远远小于小车质量的前提下，绳的拉力近似等于所挂钩码的重力，m<<M车通过改变所挂钩码的重力来改变小车所受的拉力
轨道存在摩擦，怎么克服小车受到的摩擦力？
教师启发学生：如果将轨道略微倾斜，会怎么样？
教师板画，平衡摩擦力受力图，引导学生得出重力下滑分力平衡摩擦力。

教师讲解：控制两辆小车同时启动和停止，加速度的比较是依据位移公式：22
1at S =，当t 相同时有：
21
21S S a a =
师生一起共同设计实验步骤： 研究a 与F 的关系，
第一步：让两车有相同的质量，两车挂不同的钩码，分别放在各自的轨道上 。

记录两钩码的重G 。

第二步：控制拴住小车的两根细线，让两小车同时启动和迅速停止。

记录两小车的位移S 。

第三步：只改变两车挂的钩码的重，再重复第二步。

请设计记录实验数据的表格。

学生参与实验步骤的设计，并设计出记录实验数据的表格
表一：小车质量相同
问题五：如何改变小车的质量？
教师说明，可以在小车上添加钩码。

探究二：a与m的关系
研究a与m的关系。

第一步：让两车挂相同的钩码，两车的质量不同，分别放在各自的轨道上。

记录小车的质量。

第二步：控制拴住小车的两根细线，让两小车同时启动和迅速停止。

记录两小车的位移S。

第三步：只改变两车的质量，再重复第二步。

请设计记录实验数据的表格。

表二：小车受的拉力相同
3.学生进行分组实验（18min）
学生互相协作，讨论，参与实验操作，记录并处理实验数据。

4.学生代表总结实验过程，数据的处理，并得出实验结论（2min）。

结论1：在质量m 一定的情况下，加速度与作用力F 成正比，即a ∝F 结论2：在外力F 一定的情况下，加速度与质量m 成反比，即a ∝1/m 5.师生共同总结牛顿第二定律（5min ）
换成等式：F ＝kma ，式中k 为比
例常数。

通过对1N 的定义
得出k = 1，如果F 、m 、a 三个物理量都用国际制单位，则上式可简化为ma F =
如果物体同时受几个力作用呢？ 师生一起总结牛顿第二定律的表述及公式
（1）表述：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。

（2）公式：F 合＝ma （3）教师归纳对公式的理解
F 、m 、a 是对于同一个物体而言的------同体性
F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化----------瞬时性
a 的方向与F 的方向一定相同-----------矢量性
每个力各自独立地使物体产生一个加速度----------独立性 【当堂检测】（7min ）
1、在牛顿第二定律公式F ＝kma 中，有关比例常数k 的说法正确的是（ ） A 、在任何情况下都等于1
B 、k 值是由质量、加速度和力的大小决定的
m
F a ∝
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中，k的数值一定等于1
2、静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是 ( )
A.物体同时获得速度和加速度
B.物体立即获得加速度，但速度仍为零
C.物体立即获得速度，但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度都仍为零
3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。

若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
课堂小结（1min）
1、运用控制变量法研究a与F、m的关系
2、牛顿第二定律（1）内容
（2）数学表达式
（3）同体性、瞬时性、矢量性、独立性
3、牛顿运动定律的适用范围：只适用于宏观、低速物体
作业：导学案课后巩固部分
板书设计如下:
以上就是我对牛顿第二定律的教学设计，有不妥的地方恳请各位老师指正。

谢谢大家。

牛顿第二定律——————学情分析
在学习这一节内容之前，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；会分析物体的受力；这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律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。

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。

我采用了一个创新实验，具体方法是：一个带滑轮的双金属槽轨道，一侧有刻度尺。

让两小车同时运动，同时停止根据s=1/2at2公式，时间t 相同，找出位移之比，可得加速度a之比。

进而可得拉力之比，这就非常直观地探究出加速度与力的关系。

要探究加速与质量的关系只要在小车上加不同砝码，使两个小桶拉力相同就行。

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。

学生很容易从公式表面上理解加速度与合外力、质量的数量关系，但是对于牛顿第二定律的物理意义及地位认识不足，尤其对加速度与合外力的矢量关系及瞬时对应关系易受到直观、感性的误导，我可以巧妙利用学生这一特点，设置认知冲突，在感性认识与理性判断的矛盾中，加深对牛顿第二定律的理解。

在这个环节的教学中我充分尊重学生个体，鼓励他们利用自己熟知的方法进行学习，充分体现以学生为主体，以教师为主导的教学模式，有效突破本节的教学难点。

牛顿第二定律----效果分析
本节课在牛顿第一定律的基础上通过运动状态的改变，是受到力的作用，结合加速度的定义总结出力是产生加速度的原因，层层递进，顺理成章，学生容易接受，达到了预期效果。

通过演示实验，“吹书本”，相同的纸张用不同的力吹，质量小的加速度大，不同的纸张用相同的力吹，质量小的加速度大。

学生定性的认识到加速度与质量和力有关，从而为控制变量法的引出做好了铺垫。

学生也根据老师的提问，自然的总结出了这节课要研究的方向，
达到了预期效果。

定量研究牛顿第二定律，我设计了一个创新实验，采用双轨，实际也是控制了时间相等，效果好于预期，学生找出了加速度、力、质量三者的关系。

教师乘胜追击，根据1牛顿的定义，得出K等于1，整节课顺利、流畅、一气呵成，效果很好。

当堂检测部分，基础题目学生能根据第二定律得出答案，说明学生学的不错。

但是对牛顿第二定律的几个性质，矢量性、同时性、瞬时性学生理解的还不是很好。

学生容易受到直观、感性的干扰，教师需要通过典型情景，让学生的感性认识与理性判断相冲突，在冲突中深化对牛顿第二定律的理解。

学生第一次接触动力学问题，缺乏清晰的解题思想和明确的解题思路，教师通过细致、小步式引导，让学生发现并总结出牛顿第二定律解题步骤，加深学生对牛顿第二定律的理解。

牛顿第二定律----------教材分析
本节教材是人教版物理第四章第3节的内容。

本节在分析上节课实验的基础上，提出了牛顿第二定律的具体内容，定量的回答了物体运动状态的变化率——加速度与它所受的外力的关系，以及加速度与它本身质量的关系，得出了牛顿第二定律的数学表达式。

同时本节教材突出了力的单位1N的物理意义，为下一节力学单位制的内容做准备，本节内容在本章中起到承上启下的作用；因而成为了运动学的核。