牛頓第二定律教學(xué)策略

1、牛頓第二定律教學(xué)策略一、教學(xué)任務(wù)分析1教材的地位和作用： 牛頓第二定律是2003年人教版高一物理教材第一冊(cè)第三章的第二節(jié)內(nèi)容。牛頓第二定律具體的、定量的回答了加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系，是學(xué)習(xí)動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)的基礎(chǔ)，將深刻的影響著學(xué)生對(duì)整個(gè)高中物理的學(xué)習(xí)，是本章的重點(diǎn)和中心內(nèi)容，也是整個(gè)力學(xué)部分的核心內(nèi)容。二、學(xué)生分析知識(shí)方面:掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因會(huì)分析物體的受力已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能學(xué)生對(duì)物理學(xué)的研究方法已有一定的了解情感方面:學(xué)生通過(guò)對(duì)前面物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣有較強(qiáng)的好奇心和求知欲。三、教學(xué)目標(biāo):本節(jié)課不僅要使

2、學(xué)生理解掌握牛頓第二定律，更要注重如何通過(guò)運(yùn)用控制變量法，引導(dǎo)學(xué)生思考，得出牛頓第二定律。1、知識(shí)與技能目標(biāo)（1）探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系，理解掌握牛頓第二定律。（2）初步掌握運(yùn)用牛頓第二定律求解問(wèn)題方法及步驟。2、過(guò)程與方法目標(biāo)（1）學(xué)生經(jīng)歷探究加速度、力、質(zhì)量的關(guān)系的過(guò)程。（2）學(xué)生感悟控制變量法，實(shí)驗(yàn)歸納法等科學(xué)研究方法的應(yīng)用。3、感情態(tài)度與價(jià)值觀（1）實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神；（2）讓學(xué)生在探究過(guò)程中體驗(yàn)解決問(wèn)題的成功喜悅，增加學(xué)習(xí)物理的興趣。四、教材重點(diǎn)和難點(diǎn)學(xué)習(xí)本節(jié)課不僅要讓學(xué)生正確理解牛頓第二定律，更要重視如何通過(guò)控制變量實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生思考，得出牛頓第二定律。 重點(diǎn)：

3、引導(dǎo)學(xué)生探究加速度和力、質(zhì)量間的關(guān)系的過(guò)程并總結(jié)牛頓第二定律是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。由于本節(jié)課運(yùn)用的是實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)。因此難點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提出可行的實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。五、教法和學(xué)法1.教法選擇：實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué) 為了教學(xué)目標(biāo)的更好實(shí)現(xiàn)，采取提出問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)探索、觀察歸納、分析討論、建立規(guī)律的教學(xué)方式，把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，使學(xué)生主動(dòng)參與到課堂中來(lái)。并鼓勵(lì)學(xué)生從各個(gè)不同的角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。2學(xué)法指導(dǎo)： -協(xié)作學(xué)習(xí)，分組探究。 突出學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，開(kāi)展合作探究，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，引導(dǎo)分析總結(jié)等以學(xué)生為主體的特點(diǎn)。六、教學(xué)程序的設(shè)計(jì)由于本節(jié)課使用實(shí)

4、驗(yàn)探究式教學(xué)，所以本節(jié)課將在實(shí)驗(yàn)室中展開(kāi)。1. 創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題。（7min）下面問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生思考(1)神舟六號(hào)飛船返回艙返回時(shí)為何要打開(kāi)降落傘？(2)賽車在開(kāi)出起跑線的瞬間發(fā)生了怎樣的變化？這兩個(gè)例子使學(xué)生認(rèn)識(shí)到改變物體原有狀態(tài)是和作用在物體上的力的大小有關(guān)的。進(jìn)一步思考：賽車比起一般的家用汽車質(zhì)量上有什么不一樣?這一設(shè)計(jì)是為什么？通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生容易聯(lián)想到質(zhì)量越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，所以加速度和物體質(zhì)量有關(guān)。提出疑問(wèn)：加速度和力、質(zhì)量到底有什么關(guān)系呢？2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和進(jìn)行試驗(yàn)我將先介紹研究三個(gè)變量問(wèn)題的研究方法 控制變量法然后給出實(shí)驗(yàn)器材：小車、長(zhǎng)木版、粗細(xì)線、小桶、砝碼、鉤碼、刻

5、度尺、天平、寬口文件夾、滑塊等。引導(dǎo)學(xué)生：把小車作為研究對(duì)象，小桶和砝碼作為施力物體。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材并思考以下問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)方案可以怎么設(shè)計(jì)？實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)應(yīng)該怎么處理？（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量什么物理量？怎樣進(jìn)行測(cè)量？需要那些實(shí)驗(yàn)器材？學(xué)生： 通過(guò)小組討論，以及我提供的系列實(shí)驗(yàn)器材，提出一些可操作性的實(shí)驗(yàn)方案，并把這些的實(shí)驗(yàn)方案在小組內(nèi)討論和交流。得出實(shí)驗(yàn)方案：利用兩小車位移之比就是加速度之比研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。aS首先交代清楚實(shí)驗(yàn)裝置，研究對(duì)象及外力的施加等問(wèn)題。怎樣克服實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的摩擦阻力呢？引導(dǎo)學(xué)生使用重力的分力來(lái)平衡阻力。所以墊高木板一端以傾斜木板達(dá)到目的。引導(dǎo)學(xué)生自主探究，進(jìn)行

6、試驗(yàn)。(1)質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系。接著考慮如何保持質(zhì)量一定？利用兩個(gè)質(zhì)量相同的小車來(lái)做實(shí)驗(yàn)。如何測(cè)定加速度？根據(jù)初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在時(shí)間相同的情況下，通過(guò)測(cè)位移來(lái)達(dá)到測(cè)加速度的目的。實(shí)驗(yàn)一：小車質(zhì)量均為0.2kg，小車1受0.1N的拉力，小車2受0.2N的拉力，同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，觀察任一段時(shí)間內(nèi)的兩小車的位移關(guān)系。質(zhì)量M(kg)0.20.22車0.10.21車位移S (cm)力F(N)a SF1/F2 S1/S2a F (2)力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。如何保持外力一定？給兩個(gè)小車勾上相同質(zhì)量的砝碼。質(zhì)量M(kg)模擬實(shí)驗(yàn)二：兩小車均受0.1N的拉力，小車1質(zhì)量為0.1kg，

7、小車2質(zhì)量為0.2kg，同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，觀察任一段時(shí)間內(nèi)的兩小車的位移關(guān)系。aS0.10.22車0.10.11車位移S (cm)力F(N)S1/S2M2/M1a1/M3、數(shù)據(jù)處理，得出結(jié)論：本節(jié)課鼓勵(lì)學(xué)生直接在圖表中觀察，尋找規(guī)律。最后我將展示部分學(xué)生分析結(jié)果，全班同學(xué)參與討論，比較，分析誤差原因并初步得出結(jié)論。 物體的加速度與所受拉力成正比。aF物體的加速度與物體質(zhì)量成反比。a1/M另外很重要的一點(diǎn)是：必須向?qū)W生說(shuō)明我們今天所謂的從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論，實(shí)際上是非?；\統(tǒng)的說(shuō)法。當(dāng)初真正的牛頓第二定律得出是科學(xué)家經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，在大量事實(shí)的基礎(chǔ)上才得出的結(jié)論。4、課堂練習(xí)，鞏固小結(jié)。首先引導(dǎo)學(xué)生明確

8、牛頓第二定律的適用條件：即宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。公式中的力為物體所受外力的合力。讓學(xué)生利用牛頓第二定律解釋說(shuō)明引入課程時(shí)提出的問(wèn)題，考察學(xué)生利用規(guī)律解釋問(wèn)題的能力。課堂練習(xí)（1）根據(jù)牛頓第二定律，即使再小的力也可以產(chǎn)生加速度，那么我們用一個(gè)較小的力來(lái)水平推桌子，為什么沒(méi)有推動(dòng)呢?這和牛頓第二定律是不是矛盾?（）下列說(shuō)法中正確的是（ ）、物體所受合力為零，物體的速度必為零、物體所受合力越大，物體的加速度越大，速度也越大、物體的速度方向一定與物體受到的合力的方向一致、物體的加速度方向一定與物體所受到的合力方向相同研究本例題的目的有兩個(gè)：一是強(qiáng)化公式中的力是合力。二是理解牛頓第二定律最重要的兩個(gè)性

9、質(zhì)：矢量性和瞬時(shí)性。這部分我準(zhǔn)備了以下例題：例題 1：地面上放一木箱，質(zhì)量為40kg，用100N的力與水平方向成37°角推木箱，如圖所示，恰好使木箱勻速前進(jìn)。若用此力與水平方向成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）目的是培養(yǎng)學(xué)生使用牛頓第二定律解決實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)練習(xí)促使學(xué)生把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。課堂小結(jié)內(nèi)容：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。F=ma矢量性：加速度與合外力都是矢量，它們的方向始終相同，加速度的方向唯一由合外力的方向決定。瞬時(shí)性：物體的加速度跟它所受到的合外力之間存在著瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，加速度隨合外力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。學(xué)習(xí)本節(jié)所用到的方法：控制變量法。四、板書設(shè)計(jì)板書設(shè)計(jì)如下: 牛頓第二定律一、研究方案：利用實(shí)驗(yàn)