大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)牛頓定律

1、教學(xué)設(shè)計(jì)3：牛頓定律【授課內(nèi)容】：牛頓定律【所在章節(jié)】：第二章：牛頓定律第 i i 節(jié)：牛頓定律【授課對(duì)象】：學(xué)校理工科專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生（一年級(jí)下學(xué)期）【教學(xué)學(xué)時(shí)】：1 1 學(xué)時(shí)（50min50min）（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)段內(nèi)容是大學(xué)物理教材第二章牛頓定律中的內(nèi)容，屬于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的開(kāi)篇內(nèi)容，主要是介紹牛頓三大定律的內(nèi)容及物理實(shí)質(zhì)。該部分知識(shí)主要以定律內(nèi)容和典型例題分析為主，屬于對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的遞進(jìn)學(xué)習(xí)，即在明白了質(zhì)點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)以后，重點(diǎn)分析質(zhì)點(diǎn)為何運(yùn)動(dòng)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律內(nèi)容在整個(gè)教材中占據(jù)著重要的地位， 是學(xué)生全面系統(tǒng)學(xué)習(xí)力學(xué)的基礎(chǔ)， 對(duì)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的分析及后續(xù)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量、能量的學(xué)習(xí)都具有重要的意義。（二）

2、學(xué)生特征分析本節(jié)課授課對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生，開(kāi)設(shè)時(shí)間為大一下學(xué)期，前節(jié)內(nèi)容已學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，掌握了描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度、加速度等。牛頓運(yùn)動(dòng)定律是高中所學(xué)的內(nèi)容，所以關(guān)于定律的表達(dá)高中都已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)。大學(xué)物理中對(duì)于牛頓定律更偏重于數(shù)學(xué)思維，不僅講述定律的語(yǔ)言描述，而且用數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)力和物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，三大定律全部以物理公式表達(dá)，并且重點(diǎn)詮釋定律的物理實(shí)質(zhì)。學(xué)生學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)，由于具有前述知識(shí)的基礎(chǔ),故而理解相對(duì)容易；但是由于過(guò)去知識(shí)體系的根深蒂固，也使得學(xué)生容易思維定式，不易掌握牛頓定律的數(shù)學(xué)表達(dá)、定性和定量分析，在教學(xué)中以原有知識(shí)為基礎(chǔ)，以牛頓定律物理實(shí)質(zhì)為突破，以微積分為手段，全方位進(jìn)行授課

3、教育。、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)（一）知識(shí)與技能1 1、了解牛頓三大定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)形式及物理實(shí)質(zhì)，能夠正確分析物體受力情況2 2、培養(yǎng)學(xué)生了解新定義、串聯(lián)舊知識(shí)、綜合理解運(yùn)用及數(shù)學(xué)思維解決物理問(wèn)題的能力。3 3、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)物體進(jìn)行受力分析的能力，并能夠根據(jù)受力情況和定律內(nèi)容，列出物體受力分析方程。（二）過(guò)程與方法通過(guò)現(xiàn)象觀察、知識(shí)回顧、課件演示等形式，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)理解運(yùn)用和創(chuàng)新提高的能力。（三）情感與價(jià)值觀1 1、將生活中問(wèn)題物理化，培養(yǎng)學(xué)生綜合聯(lián)想和思維發(fā)散能力，將所學(xué)知識(shí)生活化，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2 2、通過(guò)牛頓三大定律的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，了解偉人探索世界

4、的方式方法，學(xué)習(xí)牛頓鍥而不舍、開(kāi)拓創(chuàng)新的鉆研精神。在學(xué)習(xí)中逐步培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的交叉融合，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)1（一）內(nèi)容綱要1 1、牛頓第一定律，質(zhì)點(diǎn)的受力于運(yùn)動(dòng)的變化;2 2、牛頓第二定律，質(zhì)點(diǎn)受力和加速度的對(duì)應(yīng);3 3、牛頓第三定律，質(zhì)點(diǎn)作用力與反作用力。（二）教學(xué)重點(diǎn)1 1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容及物理實(shí)質(zhì)；2 2、牛頓第二定律的理解及應(yīng)用。（三）教學(xué)難點(diǎn)速度、加速度的理解。四、教學(xué)策略分析（一）教學(xué)策略方法1 1、演示法授課開(kāi)端，采用動(dòng)畫(huà)的形式向?qū)W生演示物體運(yùn)動(dòng)中急停的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生思考相關(guān)原因，進(jìn)而對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的慣性、物體運(yùn)動(dòng)的成因進(jìn)行分析，講述牛頓運(yùn)動(dòng)定律。在演示法

5、的過(guò)程中，重點(diǎn)是通過(guò)演示引發(fā)學(xué)生思考，由現(xiàn)象入手深入去探索現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)。2 2、板書(shū)標(biāo)示教學(xué)法本節(jié)段內(nèi)容主要講授牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容和物理實(shí)質(zhì)， 因此關(guān)鍵公式如牛頓第二定律的表達(dá)式需要推導(dǎo)強(qiáng)調(diào)，此時(shí)應(yīng)選用板書(shū)推導(dǎo)教學(xué)。在板書(shū)推導(dǎo)的過(guò)程中，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。3 3、遷移教學(xué)法由于牛頓運(yùn)動(dòng)定律在高中物理中已學(xué)，所以對(duì)于定律的基本表述和理解學(xué)生都有一定的知識(shí)構(gòu)架和基礎(chǔ)。在授課的過(guò)程中，要重點(diǎn)做好學(xué)生知識(shí)的遷移，在高中知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸。通過(guò)基本的概念理解深入到對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律所詮釋的物理實(shí)質(zhì)的掌握，在知識(shí)的對(duì)比中學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律。（二）教學(xué)手段1 1、課堂講授對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題通過(guò)公式推導(dǎo)

6、分析、物理意義對(duì)比來(lái)說(shuō)明問(wèn)題，注重課堂氣氛的調(diào)節(jié)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。2 2、多媒體輔助利用多媒體課件（PPTPPT 進(jìn)行視頻、動(dòng)畫(huà)的展示，將復(fù)雜問(wèn)題現(xiàn)象更形象的展示給學(xué)生。3 3、板書(shū)本節(jié)課有重要概念和公式的講授和理解，結(jié)合授課過(guò)程中重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)行板書(shū)公式的推導(dǎo)和講解，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（一）教學(xué)過(guò)程索引師生活動(dòng)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖一、動(dòng)畫(huà)展示導(dǎo)入新觀看小車(chē)運(yùn)動(dòng)受阻小動(dòng)畫(huà)， 詢(xún)問(wèn)學(xué)生物塊從小車(chē)上滑落的原因演示小車(chē)斜面下落在不同材質(zhì)斜面時(shí)滑落距離的區(qū)別。 學(xué)生分析物塊滑落時(shí)由于慣性、 棉布板面滑落近， 木塊板面滑落遠(yuǎn)阻力時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的影響到達(dá)斜的底端一電相同棉布表面在

7、同斜面的比較小軍滑行的距離木板表面動(dòng)畫(huà)演示和小實(shí)驗(yàn)思考，引入教學(xué)內(nèi)容通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示和一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵l(fā)學(xué)生思考，并通過(guò)現(xiàn)象去總結(jié)問(wèn)題，進(jìn)而構(gòu)建物理模型導(dǎo)入新課內(nèi)容，此舉有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察，提高對(duì)課程的興趣0二、內(nèi)容推演概括知由剛才的事例，啟發(fā)學(xué)生去思考是什么促進(jìn)和阻礙進(jìn)物體運(yùn)動(dòng)物體具有慣性， 從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象， 最早是牛頓提出來(lái)的木塊從車(chē)上滑落小車(chē)滑行距離不同什么促使了它們的運(yùn)動(dòng)？什么促使了它們的停止？牛頓運(yùn)動(dòng)定律1 1、牛頓第一定律,質(zhì)點(diǎn)的受力于運(yùn)動(dòng)的變化；2 2、牛頓第二定律,質(zhì)點(diǎn)受力和加速度的對(duì)應(yīng)；3 3、牛頓第三定律,質(zhì)點(diǎn)作用力與反作用力。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體， 引入課堂內(nèi)容后

8、， 引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題， 促使學(xué)生對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行思考。 講解相關(guān)知識(shí)。v vv首先簡(jiǎn)要介紹 1 1、牛頓第一定律：F F0 0 時(shí)，v包矢量,三、內(nèi)容精講對(duì)比分牛頓生平， 鼓勵(lì)學(xué)生要有刻苦鉆研精神。 詳細(xì)闡述三大定律內(nèi)容、 表達(dá)式、 反映物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。應(yīng)用三對(duì)質(zhì)點(diǎn)慣性的解讀以及物體運(yùn)動(dòng)本質(zhì)的理解；vvdvv2 2、牛頓第二止律：F(t)m一madt定律實(shí)質(zhì)揭示：改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。說(shuō)明：因果性、瞬時(shí)性、獨(dú)立性、矢量性、相對(duì)性；、八vv3 3、牛頓第三定律：F12F21大定律對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析。授課過(guò)程中，通過(guò)互動(dòng)的方式不停的引導(dǎo)學(xué)生思考和討論。物體間相互作用規(guī)律。4 4、牛頓

9、定律適用范圍：慣性系、運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速、宏觀物體運(yùn)動(dòng)、系統(tǒng)內(nèi)且物體距離較近。5 5、牛頓定律求解問(wèn)題步驟：隔離物體隔離物體. .受受力分析力分析建建立坐標(biāo)立坐標(biāo)一一列列方程一方程一解方程解方程. .結(jié)結(jié)果討論果討論講授重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容， 促進(jìn)學(xué)生的理解和吸收。通過(guò)公式推導(dǎo)、定理再現(xiàn)， 加深學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的掌握。四、例題精析知識(shí)應(yīng)給出常見(jiàn)的阿特伍德機(jī)的模型， 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其中物體進(jìn)行受力分析，思考和求解相關(guān)的力例阿特伍德機(jī)如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)埴均不計(jì)，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸向的摩擦力均不計(jì).且加掰求重物釋放后，物體的加速度而繩的張力.在理解講解的過(guò)程中，明確例題中已知物理量，通過(guò)學(xué)生提問(wèn)

10、的方式，引發(fā)學(xué)生對(duì)物體受力分析的思考，自覺(jué)地利用牛頓第二定律列出物體受力方程，從而求解。消化所學(xué)新知識(shí)， 并做到學(xué)以致用。 通過(guò)所學(xué)知識(shí)對(duì)該例題進(jìn)行分析求解，掌握利用知識(shí)解決物體受力問(wèn)題。五、知識(shí)拓展創(chuàng)新提結(jié)合當(dāng)下科技發(fā)展， 介紹牛頓定律在宇宙飛船對(duì)接、設(shè)計(jì)瞄準(zhǔn)等方面的應(yīng)用。激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣， 課堂中請(qǐng)學(xué)生發(fā)言舉出類(lèi)似的應(yīng)用實(shí)例。學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解當(dāng)下科技發(fā)展進(jìn)步中，對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。在神舟系列飛船對(duì)接及射擊瞄準(zhǔn)系統(tǒng)中，對(duì)物體受力分析及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)祥舟十一號(hào)與天官二玲對(duì)摟射擊麻桂總結(jié)牛頓定律解決的兩大基本問(wèn)題:已知力求運(yùn)動(dòng)方程已知運(yùn)動(dòng)方程求力六、課后思考夯實(shí)知識(shí)將課堂例題進(jìn)一步改變模型， 供

11、學(xué)生課下思考討論。給學(xué)生布置一定的練習(xí)題和思考題， 對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)總結(jié)， 及時(shí)解答學(xué)生遇到的問(wèn)題。若將此裝置置F電梯頂部，當(dāng)電梯以加速度值相對(duì)地面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求兩物體相對(duì)電梯的加速度和繩的張力.思考 1 1：課堂例題中的模型如果至于電梯中呢思考 2:2:空間站中的宇航員“沒(méi)有質(zhì)量”，如何分析他們的受力情況作業(yè)：布置作業(yè)本與本節(jié)知識(shí)對(duì)應(yīng)的習(xí)題作業(yè)。（二）教學(xué)板書(shū)設(shè)計(jì)通過(guò)將課堂知識(shí)和科技前沿應(yīng)用相結(jié)合， 提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。在知識(shí)總結(jié)過(guò)程中， 進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解應(yīng)用。課堂講解內(nèi)容爭(zhēng)取當(dāng)堂讓學(xué)生吸收消化，但是仍需要課后的練習(xí)加深對(duì)知識(shí)的鞏周，思考題有利于學(xué)生查閱資料，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的

12、興趣。S11牛頓定律第一定律三、第三定律戶(hù)二o時(shí)，羽恒矢量物體的慣性二、第二定律-.-.drdr一rt-Tn=ma國(guó)果性、瞬時(shí)性獨(dú)立性、失叁性相對(duì)性1=-F工作用力、反作用力四、定律使用受力分析受力方程六、教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)等級(jí)（權(quán)重）分教項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀良好較差自評(píng)師評(píng)知識(shí)1、理解牛頓三大定律的內(nèi)容、表達(dá)式、物理本質(zhì)。10853理解2、能夠根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析物體的受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，求解相關(guān)問(wèn)題。10853掌握3、理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件，知曉慣性系的范疇。10853思4、通過(guò)對(duì)生活現(xiàn)象的分析提出問(wèn)題、解決問(wèn)題。10853維鍛5、能夠利用所學(xué)知識(shí)求題目中物體不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)卜力和加速度、速度的對(duì)應(yīng)關(guān)

13、系。10853煉提升6、學(xué)會(huì)微積分思想（數(shù)學(xué)思維）解決物理問(wèn)題。10853情感7、課堂上積極參與，積極思維，積極動(dòng)手、動(dòng)腦，發(fā)言次數(shù)多10853態(tài)度8、學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠緊跟教學(xué)思路，拓展思維，愉悅的接受新知識(shí)108539、對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律興趣濃厚，提出了有深度的問(wèn)題。1085310、課堂調(diào)查：書(shū)面寫(xiě)出你在學(xué)習(xí)本節(jié)課時(shí)所遇到的困難，教師提出較合理的教學(xué)建議。10853七、教學(xué)反思本節(jié)段重點(diǎn)講述牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容和應(yīng)用。由于該部分知識(shí)在高中物理中已有所接觸，所以在對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課講解的時(shí)候一定要在原來(lái)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生做好知識(shí)的遷移轉(zhuǎn)化，將語(yǔ)言描述物理化、公式化，深入理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的物理實(shí)質(zhì)。在利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)物體進(jìn)行受力分析的過(guò)程中，要多注重推導(dǎo)，給予學(xué)生時(shí)間思考。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)主要有 2 2 個(gè)特點(diǎn)：（一）教學(xué)流程設(shè)計(jì)上符合認(rèn)知規(guī)律通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示和生活事例出發(fā)，引發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的思考，并且由此提出問(wèn)題，從而開(kāi)始本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，利于學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，對(duì)于促進(jìn)教學(xué)效果提升大有裨益。（二）引入新知識(shí)時(shí)注重知識(shí)遷移同樣是學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律