2019-2020年高一物理牛顿第二定律教学设计2 新课标 豫教版 必修1

2019-2020年高一物理牛顿第二定律教学设计2 新课标豫教版必修1

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：火车与马车赛跑，谁比较快？答案可能多种：

由生活经验出发，大部分学生想当然

认为是火车快

展示图片或

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1814年，英国人斯大林蒂芬逊制造出世界

上第一辆蒸气机车，当时有人驾着一国辆马

车和它赛跑。新生的火车丑陋笨重。走得很

慢，漂亮的马车骄傲地跑在彰面。而且火车

由于没装弹簧，把路基都震坏了。然而斯蒂

芬逊并没因比赛失败而灰心，他不断改进机

车，坚信火车具有马车所无法媲美的前途。

与生活经验冲突引发思考

为什么呢？

师分析：

在相同的位移内，初速度都为零，根据，只

要加速度大，时间就小，比较快。

说明：马车的加速度比火车的加速度大

为什么呢？

师进一步引导，抛出问题：

影响加速度大小的因素有哪些？

陷入思考，重新分析发现：

马车尽管拉力小，但是质量也小；

火车拉力大，但是质量也大。

再从生活经验出发：

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

如何设计一个实验来检验这一假设是否正

确？

思考、讨论

新课教学

新课教学设计实验验证

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

（方案一）以小车、打点计时器、纸

带、长木板、细线、小桶、钩码、砝

码、刻度尺、天平为器材，研究小车

的运动。用天平测出小车的质量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=αT2计算出小车的加

速度α。

木板、小车、

打点计时

器、电源、

细线、钩码、

天平、刻度

尺、纸带

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。

可阅读课本

106-107第

5自然段的

内容。

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与小车的质

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）

表一师巡视指导

实验次数加速度a

（m/s2）

小车受力F

（N）

1

2

3

2、加速度与物体质量的关系（保持外力不

变）

表二：师巡视指导

实验次数加速度a

（m/s2）

小车质

量m/kg

1

2

3

新课教学（示范解题）注意规范

介绍：根据《自然》杂志报道：最新研究显示，身体仅6mm长的昆虫沫蝉，最高跳跃高度可达70cm，这相当于标准身高男性跳过210m高的摩天大楼，其跳跃能力远远超过了人们以前所认为的自然界跳高冠军—跳蚤。当沫蝉起跳时，加速度可达到4000m/s2。求它起跳时所承受的地面对它的支持力是其体重的多少倍？

作

业

布置作业：（1）P113第3～6题

教学设计点评

本节课教学设计的思路是：首先从生活实际出发，展示不同车子的启动视频，提出物体的加速度是由哪些因素决定的这个问题，激发学生的求知欲望，引导学生根据自己已有的经验进行定性探究，在此基础上，进一步引导学生应用控制变量法进行定量探究，让学生经历自己设计实验方案、观察实验现象与记录实验数据、全班合作处理实验数据、分析实验数据得出结论的过程，最后总结出牛顿第二定律的数学表达式。体现新课程以学生为主体的理念。

在探究过程中重视以下因素：1猜想假设、2制定计划与设计实验、3进行实验与收集数据、4分析与论证、5交流与合作。

本实验的误差来源：因原理不完善引起的误差，本实验用砂和砂桶的总重力mg代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力，这个砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，反之砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小．因此满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M的目的就是为了减小因实验原理不完善而引起的误差．此误差可因为m<

探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验方案很多，本文仅从实际出发出发，所用的器材比较简单方便，基本上可以符合大部分学校的实际情况，当然可以根据实验的条件和学生的实际水平加以适当选择可使用气垫导轨，光电门进行精确测量验证以求得好的效果。如果条件许可，还可以让学生同时用不同的方法进行探究，并对这些方法进行比较和分析。