（高一物理）第03章第03節(jié)牛頓第二定律教案12 人教版

1、第03章第03節(jié)牛頓第二定律教案12 人教版 一、教學(xué)目標(biāo)1在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出牛頓第二定律，并使學(xué)生對(duì)牛頓第二定律有初步的理解。2通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?滲透科學(xué)的發(fā)現(xiàn)、分析、研究等方法。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1牛頓第二定律本身是力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，所以在學(xué)生最初接觸這個(gè)規(guī)律時(shí)就應(yīng)打好基礎(chǔ)。2由于采用新的教學(xué)方法，在課堂密度加大的情況下如何完成教學(xué)進(jìn)度，成為教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)。三、教具1學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)牛頓第定律器材（木板、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、小筒、細(xì)線、破碼、天平、刻度尺、紙帶等）。2計(jì)算機(jī)及自編軟件，電視機(jī)（作顯示）。3投影儀，投影片。四、教學(xué)過(guò)程（一）引入新課1復(fù)習(xí)提問(wèn)

2、：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢用什么物理量來(lái)描述，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變與何因素有關(guān)？關(guān)系是什么？（學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢用加速度來(lái)描述；加速度與物體質(zhì)量及物體受力有關(guān)，關(guān)系是：物體受力越大，物體加速度越大；物體質(zhì)量越大，物體加速度越?。?引課提問(wèn)：物體的加速度與物體所受外力及物體的質(zhì)量之間是否存在一定的比例關(guān)系？如果存在，其關(guān)系是什么？請(qǐng)同學(xué)清一猜。（當(dāng)學(xué)生提出物體加速度可能與物體受力成正比，與物體的質(zhì)量成反比時(shí)，教師予以表?yè)P(yáng)。）我們的猜想是否正確呢，需要用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。這就是我們這節(jié)課所要研究的牛頓第二定律。（二）教學(xué)過(guò)程1實(shí)驗(yàn)介紹投影：實(shí)驗(yàn)裝置圖講解：我們用小車作為研究對(duì)象，通過(guò)在小車上增減破碼

3、可以改變小車質(zhì)量。在小車上拴一根細(xì)線，細(xì)線通過(guò)定滑輪掛一個(gè)小桶，小桶內(nèi)可以放重物，這時(shí)小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我們可以通過(guò)改變小桶內(nèi)的重物來(lái)改變小車受到的拉力。我們研究小車的加速度a與拉力F及小車質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，可先保持M一定，研究a與F的關(guān)系；再保持F一定，研究a與M的關(guān)系。這是物理學(xué)中常用的研究方法。下面我們先保持小車質(zhì)量不變，拉力F取幾次不同的數(shù)值，測(cè)出每一次小車的加速度a，從而研究a與F的關(guān)系。提問(wèn)：如何測(cè)出小車的加速度？（學(xué)生回答：可用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。）再追問(wèn)：測(cè)加速度的公式是什么？（學(xué)生回答公式，若學(xué)生回答不清時(shí)，可幫助其答出。）板書：講解：怎樣才能直觀地反映出a與F是否

4、成正比呢？我們可以借助圖象：用橫軸表示拉力，用縱軸表示加速度，若加速度隨拉力的變化圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，就可以說(shuō)明a與F成正比。我們改變幾次拉力的大小，并測(cè)出每次拉力所對(duì)應(yīng)的小車加速度，就可以得到幾組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)圖象中的一個(gè)點(diǎn)，根據(jù)這幾個(gè)點(diǎn)就可以連出加速度隨拉力變化的圖象，并根據(jù)圖象作出是否成正比的判斷。板圖：講解：在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不可避免的要受到摩擦力的作用，這個(gè)摩擦力也會(huì)影響到小車的加速度，如何消除摩擦力的影響呢？我們可以把木板的一端墊高，使小車在沒(méi)有受到拉力時(shí)恰能夠在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，就是用重力的下滑分力與摩擦力平衡，這時(shí)再加拉力，小車的加速度就只由拉力而產(chǎn)生了。由于一節(jié)課時(shí)間有

5、限，所以我們共同完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)：每組只做一個(gè)拉力作用下小車產(chǎn)生加速度的情況，但不同的組取的拉力值不同，如第一組拉力為0.1N、第二組拉力為0.2N、第三組拉力為0.3N而我們所用的小車質(zhì)量是相同的，這樣我們把大家的數(shù)據(jù)綜合起來(lái)，就得到質(zhì)量相同的小車在若干個(gè)不同拉力作用下的加速度了。另外為了節(jié)約時(shí)間，我們采用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)。開(kāi)機(jī)并講解：這個(gè)數(shù)據(jù)處理軟件功能是這樣的：我們只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6、及記數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T輸入，計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)算出小車的加速度a，并且根據(jù)輸入的對(duì)應(yīng)拉力F的數(shù)值，作出a隨F變化的圖線。2學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：（約8至10分鐘）教師巡視；提問(wèn)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)出并輸入計(jì)算

6、機(jī)；操作：由數(shù)據(jù)得出圖線；講解：由實(shí)驗(yàn)可知，物體的加速度與所受拉力成正比。板書：3實(shí)驗(yàn)介紹講解：下面再保持拉力不變，研究a與M的關(guān)系。剛才我們猜測(cè)a與M可能是反比關(guān)系，怎樣才能從圖象上反映a與M是否反比呢？我們可以以1/M為橫軸，以a為縱軸，若所得圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線，則表明a與1/M成正比，也就是a與1/M成反比。下面我們?nèi)匀环纸M來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，我們都選拉力為0.1N，通過(guò)在小車上增加破碼來(lái)改變小車質(zhì)量，第一組取小車的質(zhì)量為0.2kg、第二組取小車的質(zhì)量為0.3kg、第三組取小車的質(zhì)量為0.4kg實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也與剛才相似，只是此時(shí)不再輸入拉力，而是輸入小車的質(zhì)量M并自動(dòng)換算出質(zhì)量的倒數(shù)1/M，并

7、根據(jù)幾組質(zhì)量值及對(duì)應(yīng)的加速度作出a隨1/M變化的圖線。學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：（約7到8分鐘）教師巡視；提問(wèn)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)出并輸入計(jì)算機(jī)；操作：由數(shù)據(jù)得出圖線；講解：由實(shí)驗(yàn)可知，物體的加速度與物體質(zhì)量成反比。板書：1/M5結(jié)論分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)我們證實(shí)了我們的猜想：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體質(zhì)量成反比。這就是著名的牛頓第二定律。板書：物體的加速度踉作用力成正比，跟物體質(zhì)量成反比。用公式表示為 /M FMa若改寫為等式，應(yīng)乘一系數(shù)如果我們把1牛頓定義為：使質(zhì)量1千克的物體產(chǎn)生1米/秒加速度的力為1牛頓，這時(shí)等式左側(cè)為1，等式右側(cè)為人。也就是說(shuō)我們采用這種定義方式可以使K1，此時(shí)牛頓第二定律的表達(dá)式為板

8、書：F=Ma講解：下面我們對(duì)牛頓第二定律進(jìn)行進(jìn)一步的討論：首先我們可以注意剛才小車所受到的拉力，實(shí)際是小車所受到的合外力，所以牛頓第二定律中的F應(yīng)為物體受到的合外力。板書：（1）F為合外力其次我們可以注意到小車的加速度方向與拉力方向是一致的，這就是牛頓第二定律的方向性。板書：（2）a的方向與F一致另外，物體某一時(shí)刻的加速度，只由它此刻的受力決定，而與其他時(shí)刻的受力無(wú)關(guān)，這就是牛頓第二定律的即時(shí)性。板書：（3）即時(shí)性（三）課堂小結(jié)：這節(jié)課我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了牛頓第二定律，并且對(duì)這個(gè)規(guī)律有了初步的了解。牛頓第二定律是力學(xué)中的一個(gè)很重要的規(guī)律，今后我們還要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和討論。五、說(shuō)明1設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)在于更多地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與，使其動(dòng)手動(dòng)腦，以提高其能力。本節(jié)課的關(guān)鍵在于電腦輔助實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，提高了課堂密度，有可能在一節(jié)課內(nèi)完成講授與實(shí)驗(yàn)。本節(jié)課設(shè)計(jì)時(shí)隱含了“假說(shuō)”“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)研究方法，電腦輔助實(shí)