牛頓第二定律_教學(xué)設(shè)計(jì)PPT.ppt

1、牛頓第二定律教學(xué)設(shè)計(jì),牛頓第二定律教學(xué)設(shè)計(jì),一、教材分析,二、學(xué)生分析,五、教法與學(xué)法,四、重點(diǎn)與難點(diǎn),六、教學(xué)媒體,七、教學(xué)過(guò)程,三、教學(xué)目標(biāo),八、板書(shū)設(shè)計(jì),一、教材分析,使用的教材為；人民教育出版社出版的全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)（必修）物理第一冊(cè)，第三章，第3節(jié)牛頓第二定律。 本節(jié)“牛頓第二定律”定量研究力和加速度的關(guān)系。由于高中力學(xué)部分是由牛頓定律為基礎(chǔ)所構(gòu)建的體系，在牛頓三定律中，牛頓第二定律為核心內(nèi)容。 本節(jié)通過(guò)實(shí)驗(yàn)定量分析，得出牛頓第二定律。教材中使用了三個(gè)變量，通過(guò)控制變量法來(lái)研究物理規(guī)律，在以后的知識(shí)如電容、電阻等內(nèi)容都會(huì)用到此法 。,二、學(xué)生分析,1、基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備 （1）運(yùn)動(dòng)

2、學(xué)知識(shí)。 （2）以受力分析為核心的基本力學(xué)知識(shí)。 （3）牛頓第一定律。 2、實(shí)驗(yàn)操作技能 學(xué)生具有比較熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能。 3、思維能力 形象思維能力比較好，但抽象思維能力不強(qiáng)。,三、教學(xué)目標(biāo),（一） 知識(shí)與技能 1、使學(xué)生理解并掌握牛頓第二定律的內(nèi)容并知道其確 切含義。 2、讓學(xué)生對(duì)加速度這一物理量有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，認(rèn) 識(shí)加速度的矢量性，認(rèn)識(shí)加速度與合外力間的瞬時(shí) 對(duì)應(yīng)關(guān)系。 3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作技能， 培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納、總結(jié)的能力。 4、利用“牛頓第二定律”解釋實(shí)際生活中的相關(guān)物理現(xiàn) 象。,（二） 過(guò)程與方法,1、利用“控制變量法”來(lái)研究牛頓第二定律。 2、引

3、導(dǎo)學(xué)生通過(guò)“自主探究實(shí)驗(yàn)”和電子表格處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并作圖，分析總結(jié)出“牛頓第二定律”。,（三） 情感態(tài)度與價(jià)值觀,1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)，自主探究，敢于提出與別人不同的見(jiàn)解，勇于改正錯(cuò)誤。從學(xué)習(xí)的過(guò)程中體驗(yàn)探索真理的自信心和成就感。 2、培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣。,四、重點(diǎn)與難點(diǎn),利用控制變量法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，建立“牛頓第二定律”。,五、教法與學(xué)法,教師引導(dǎo)，學(xué)生探究，以實(shí)驗(yàn)為主的探究式教學(xué)方法。 學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并各自對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄分析討論得出各個(gè)小組的結(jié)論，最后全班同學(xué)進(jìn)行比較性的探討性的總結(jié)。,六、教學(xué)媒體,多媒體、CAI軟件、實(shí)驗(yàn)器材（細(xì)線、天平、

4、砝碼、彈簧秤、小車、夾子、鉤碼、刻度尺等）,七、教學(xué)過(guò)程,（一） 創(chuàng)設(shè)情景，引入新課 1、復(fù)習(xí)提問(wèn)：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？ 2、引課提問(wèn)： 觀看圖片,觀看下面兩張圖片,戰(zhàn)斗機(jī),F1賽車,上圖中的戰(zhàn)斗機(jī)和賽車都是用比較輕質(zhì)的材料做成而且體積比較小質(zhì)量比較小，為什么要這樣設(shè)計(jì)？討論回答。（由此可推測(cè)加速度跟什么因素有關(guān)？）,戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)入戰(zhàn)斗之前拋棄副油箱并加速引擎,通過(guò)列舉這種貼近現(xiàn)實(shí)生活，貼近學(xué)生興趣的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)，學(xué)習(xí)科學(xué)的好習(xí)慣。 觀看后回答下面問(wèn)題 “戰(zhàn)斗機(jī)為什么要拋棄副油箱，并且加速引擎？”,分析視頻得到答案：兩

5、種操作都是為了使機(jī)器更“靈活”，而“靈活”的物理表述就是更容易改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即具有較大的加速度 “a”。 （繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考，通過(guò)以上內(nèi)容，能不能猜測(cè)加速度到底與什么因素有關(guān)系呢？）,當(dāng)學(xué)生由以上內(nèi)容推測(cè)出加速度與物體的質(zhì)量m有關(guān)，同時(shí)，與所受和外力F有關(guān)時(shí)，教師將給予肯定及相應(yīng)的鼓勵(lì)表?yè)P(yáng)，激發(fā)他們前進(jìn)的動(dòng)力和對(duì)物理這一門(mén)自然科學(xué)的熱情。進(jìn)而繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考,通過(guò)視頻和圖片的分析請(qǐng)同學(xué)們考慮以下問(wèn)題：,物體的加速度與物體所受外力及物體F的質(zhì)量m之間是存在一定的關(guān)系的。那么這種關(guān)系具體是什么？是不是成比例呢？ 猜想：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 。 帶著猜想 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探

6、究。,（二）活動(dòng)探究物體的加速度a與質(zhì)量m和所受作用力F的關(guān)系,1、確定研究方法控制變量法. 一共涉及兩個(gè)因素與a有關(guān)系，固定其中一個(gè)物理量，然后改變另一個(gè)物理量，來(lái)探究此物理量與加速度a的關(guān)系 。,2、設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案 (1) 分組設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的方案 ，包括（器材的選擇，實(shí)驗(yàn)步驟的制定， 數(shù)據(jù)的記錄與處理等）（器材的合理巧妙的選擇 也是比較重要的一部分，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中 夾子的利用 可以靈活控制兩個(gè)小車的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)這個(gè)器材的選擇 告訴學(xué)生 合理選擇實(shí)驗(yàn)器材 可以簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，提高實(shí)驗(yàn)的精確性。） (2) 選擇某一個(gè)代表小組上臺(tái)敘述本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，然后鼓勵(lì)其他組的學(xué)生對(duì)本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論并

7、提出建議，并改進(jìn)代表組的方案。最后得出最優(yōu)方案 （通過(guò) 優(yōu)化組合，去劣從優(yōu)，共同探討，在討論中碰撞出智慧的火花。 ）,實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)物圖,實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),1、注意導(dǎo)軌、砝碼、鉤碼的使用。 2、注意夾子的利用，控制兩小車同時(shí)運(yùn)動(dòng)。 3、實(shí)驗(yàn)中滑塊由靜止釋放，應(yīng)防止砝碼盤(pán)擺 動(dòng)且滑塊最好在同一位置處釋放，這樣便 于檢查數(shù)據(jù)的正確性。 4、注意測(cè)量的準(zhǔn)確性。 5、整理儀器，注意夾子、砝碼等放回原處。,1、加速度和力的關(guān)系,兩小車質(zhì)量m相同，作用在小車上的拉力F不同,上一頁(yè),下一頁(yè),退 出,目 錄,2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系,作用在小車上的力F相同，小車的質(zhì)量m 不同,上一頁(yè),下一頁(yè),退 出,目 錄,(三)數(shù)

8、據(jù)處理（讓學(xué)生利用電子表格處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鍛煉學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力）,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)作圖方法得出圖像使所得數(shù)據(jù)直觀形象化，使學(xué)生更容易總結(jié)出探究結(jié)論。,a 1 / m,a與質(zhì)量成反比,a F,m一定， 研究a與F的關(guān)系,F一定， 研究a與m的關(guān)系,結(jié)論得出后，教師會(huì)給予一定的表?yè)P(yáng)，讓學(xué)生體驗(yàn)到得出正確結(jié)論后的成就感。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，合作意識(shí)，成就感，都得到相應(yīng)的提高，對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣也會(huì)在結(jié)論的成功得出后得到更大的激發(fā)。,（四）得出結(jié)論,結(jié)論1：在質(zhì)量m一定的情況下，加 速度與作用力F成正比， 即aF 結(jié)論2：在外力F一定的情況下，加 速度與質(zhì)量m成反比， 即a1/m,由實(shí)

9、驗(yàn)結(jié)論1和2得出：,物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，這就是牛頓第二定律。 公式表達(dá)： aF/m F=kma，（k比例系數(shù) ） 如果各量都用國(guó)際單位，則k=1 即,牛頓第二定律的進(jìn)一步表述,物體的加速度跟物體所受合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比，加速度的方向跟物體所受合外力的方向相同。 公式表達(dá)： F合 =ma,對(duì)牛頓第二定律的幾點(diǎn)說(shuō)明：,（1）F=ma 是矢量式，F(xiàn)與a都具有方向性，a的方向與物體所受合外力的方向相同。 （2）加速度具有瞬時(shí)性，與物體所受的合外力具有同時(shí)性，即力和加速度同時(shí)存在。 （3）力應(yīng)該指的是合外力，牛頓第二定律說(shuō)的是合外力與加速度的關(guān)系。,此后，我將

10、給學(xué)生提供并講解一道典型的利用牛頓第二定律的例題，幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)到的新內(nèi)容。并強(qiáng)調(diào)一下解題步驟，具體如下：,例1 質(zhì)量為8000Kg的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為14500N，所受阻力為2500N 求：汽車前進(jìn)時(shí)的加速度 解題步驟： 研究對(duì)象：汽車 受力分析、 建立坐標(biāo)系 由F合ma列方程 解得：a.,解題步驟： 解:對(duì)汽車受力分析如圖. 建立如圖所示坐標(biāo)系. 由圖的受力分析 根據(jù)牛頓第二定律有； F-f=ma 代入數(shù)據(jù)解得,a=1.5 m/s2,（五） 結(jié)論的應(yīng)用,1、利用探究出來(lái)的牛頓第二定律分析戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)之前拋棄副郵箱并且加大引擎的問(wèn)題。 2、生活中牛頓第二

11、定律的應(yīng)用（兩個(gè)方面） 通過(guò)改變力F的大小改變加速度a 通過(guò)改變質(zhì)量m的大小改變加速度a,（六） 回顧總結(jié),1、學(xué)生回顧本節(jié)課的探究過(guò)程及過(guò)程中使用的物理思想和研究方法控制變量法。 2、歸納總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)重點(diǎn)，牛頓第二定律的內(nèi)容。 3、回顧牛頓第二定律產(chǎn)生的過(guò)程： 觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)規(guī)律抽象出物理模型提出假設(shè)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析理論得出結(jié)論的驗(yàn)證 。（在這里向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，科學(xué)并不是神秘的高不可攀，鼓勵(lì)學(xué)生培養(yǎng)這種探索科學(xué)的精神。）,（利用一個(gè)思考題來(lái)加深學(xué)生對(duì)牛頓第二定律的理解） 課后思考,一小球從豎直在地面上輕彈簧正上方某處自由落下,試分析小球從剛接觸彈簧到被壓縮最短過(guò)程中小球的速度、加速

12、度怎樣變化?,（七） 作業(yè),課后題1 、3,八、板書(shū)設(shè)計(jì)3.3 牛頓第二定律,一. 探究加速度與質(zhì)量和物體受力F的關(guān)系： 初步得出與F成正比，與m成反比。 二. 處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 結(jié)論：a與F成正比，與m 成反比。 三. 得出探究結(jié)論 牛頓第二定律： 物體的加速度與物體所受作用力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。 公示表達(dá)為：F=ma。 牛頓第二定律的進(jìn)一步描述： 物體的加速度跟物體所受合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比，加速度的方向跟物體所受合外力的方向相同。 公式表達(dá)；F合 =ma。,四對(duì)牛頓第二定律的說(shuō)明 （1）F=ma 是矢量式，F(xiàn)與都具有方向性。的方向與物體所受合外力的方向相同。 （2）加速度具有瞬時(shí)性，與物體所受的合外力具有同時(shí)性，即力存在加速度存在。 （3）力應(yīng)該指的是合外力，牛頓第二定律說(shuō)的是合外