一、教材分析
使用的教材是人民教育出版社物理室編著的《普通高中教科書物理(必修)》第一冊。
本節牛頓第二定律定量研究力和加速度的關係。由於高中力學部分是以牛頓定律為基礎所構建的體系,在牛頓三定律中,以牛頓第二定律為核心。因此由以上分析可以知道,這節內容占有相當重要的地位。
牛頓第二定律涉及到三個變數。本節通過控制變數法來進行實驗**,在實驗的基礎上得出牛頓第二定律。控制變數法是一種非常重要的物理學研究方法,在後續知識的學習,如電容、電阻等部分都會用到這種方法。
本節內容就培養學生掌握「物理研究方法」這一方面來說也相當重要。
二、學生分析
學生已經掌握了運動學知識、以受力分析為核心的基本力學知識和牛頓運動第一定律,這是本節課展開的知識基礎;而在技能上要求學生具備熟練的實驗操作技能。考慮到高一學生的抽象思維能力不強,因此,在教學過程中要為學生提供足夠的感性材料,以豐富學生的物理表象。以學生的興趣為平台,多讓學生自行探索,親自動手設計實驗,激發學生的物理學習興趣。
三、教學目標
1. 知識與技能
①理解並掌握牛頓第二定律的內容。
②認識加速度方向與合外力方向間的瞬時對應關係。
③通過實驗,提高學生的實驗操作技能,培養學生觀察分析歸納總結的能力以及應用牛頓第二定律解釋實際生活中的相關動力學現象。
2. 過程與方法
①使學生初步掌握利用控制變數法來研究物理問題的方法。
②由學生自主進行實驗**,使學生會運用excel電子**處理實驗資料,從而建立牛頓第二定律。
3. 情感態度與價值觀
①通過學生實驗培養學生的團結合作精神和協作意識,敢於提出與別人不同的見解、勇於修正錯誤。
②培養學生認真的科學態度,嚴謹、有序的思維習慣。
四、教學重點和難點
利用控制變數法,通過實驗**,建立牛頓第二定律是本節的重點同時也是本節的難點。
五、教法與學法
教法:本節使用教師引導,學生**,以實驗為主的**式教學方法。
學法:將全班同學分組進行實驗,並各自對實驗資料分析、討論,得出各個小組的結論,最後全班同學進行**性的總結。
六、教學**
多**,cai軟體,實驗器材(細線、天平、砝碼、彈簧秤、小車、鉤碼、刻度尺、夾子等)。
七、教學過程
(一) 創設情景,引入新課
1.複習提問:物體運動狀態改變快慢用什麼物理量來描述?
(學生回答:物體運動狀態改變快慢用加速度來描述。)
2.引課提問:
(1)給學生提供兩張現實生活中學生比較感興趣的**(戰鬥機、f1賽車),通過戰鬥機與普通客機,f1賽車與普通汽車,無論是在製作材料,還是在體積上作比較,提出問題:為什麼會有這種區別?其目的是什麼?
(學生回答:目的是為了讓戰鬥機、f1賽車質量更小,運動更「靈活」 。)
(2)給學生**一段「戰鬥機在進入戰鬥狀態之前拋棄副油箱、加大引擎的**,提出問題:戰鬥機駕駛員這兩種操作的目的是什麼?
(學生回答:這兩種操作的目的都是為了讓戰鬥機在進入戰鬥狀態時,更加「靈活」,能夠比較容易地躲避敵機的襲擊。)
通過對(1)、(2)兩個問題答案的思考,總結出「靈活」這一詞語的物理語言表述就是更容易改變機器的運動狀態,即「使機器有較大的加速度」引導學生重新思考,由以上內容能不能推測出物體的加速度與什麼因素有關?【通過列舉這些貼近現實生活、貼近學生興趣的例項,培養學生在生活中發現物理問題、學習物理科學的好習慣。】
(學生由「戰鬥拋棄副油箱」猜測出加速度a可能跟物體本身質量m有關;由「戰鬥機加大引擎」猜測出加速度a可能跟物體受到的力f有關)
此時對於他們猜想的答案,教師將給予肯定,同時給予他們鼓勵與表揚,激發他們前進的動力,繼續進行思考。
教師:既然我們能夠初步肯定「物體的加速度a與物體本身的質量m和受到的力f有關係」那麼這種關係具體是什麼呢?是不是成一定的比例呢?
讓學生帶著這些問題順利的進入下一環節——活動**。
(二)活動**——物體的加速度a與質量m和所受作用力f的關係
1. 確定研究方法——控制變數法
教師:提出一共有兩個因素與a有關係,我們能不能固定其中乙個物理量,然後改變另乙個物理量來**這一變化量與加速度a的關係,這就是物理學中經常用到的研究方法——控制變數法。【引導學生大膽猜測,激發學生的學習興趣,培養學生的參與意識。
】2. 設計實驗方案
a、分組設計**實驗的方案:包括(器材的選擇、實驗操作、記錄處理資料)。
b、教師選擇某乙個小組代表上台敘述設計方案,並給予一定的建議,讓其它組學生交流討論並改進代表組的方案,最後得出乙個最優方案。【鼓勵學生積極思考,優化組合,設計科學合理的實驗方案。】
3. 進行實驗**
(1) 用投影儀顯示最優方案及試驗注意事項、其具體的步驟。
(2) 具體步驟(實驗過程及演示實驗見課件)。
(3) 對個別遇到困難的小組給予一定指導幫助。
(4) 強調應多次實驗、記錄多組資料,為資料處理做準備。
【合理選擇實驗器材,使實驗簡潔,利用夾子來同時控制兩個小車的運動狀態 ,體現了實驗的同時性的重要。】
4. 實驗資料及其處理
表1 :物體的質量固定,改變對物體施加的作用力
兩車質量均為200g+100g)
表2 :對錶1的資料進行的實驗資料的處理
(兩車質量均為200g+100g)
表3 :對物體施加的作用力不變,改變物體的質量
(兩車繩上掛的鉤碼均為40g)
表4:對錶3進行的實驗資料處理
(兩車繩上掛的鉤碼均為40g)
(2)教師後來用此組資料作出的圖象如下:
由影象共同得出結論:物體的加速度與受到的力成正比,與物體本身的質量成反比。
【在此實驗過程中,在發展學生實驗能力的同時,培養學生的合作意識和能力,使學生學會運用excel電子**處理實驗資料。】
(四) 得出**結論
牛頓第二定律:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比。
f=kma , k為係數。習慣上所有的物理量都取國際單位,即m的單位是kg, f的單位是n,加速度a的單位是m/s,此時k=1,關係式變成f=ma,意義即為質量為1kg的物體獲得m/s的加速度所需要的力的大小為1n。
牛頓第二定律的進一步表述:
物體的加速度跟物體所受合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟物體所受合外力的方向相同。
說明:(1)f=ma 是向量式,f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)加速度具有瞬時性,與物體所受的合外力具有同時性。
(3)力指的是合外力,牛頓第二定律強調的是合外力與加速度的關係。
【通過實驗**,使學生體驗科學**的基本過程,掌握物理學中常用的研究方法——控制變數法。】
(五) 結論的應用
1.讓學生利用**出來的結論來分析**、**後提出的問題。
2.讓學生討論實際生活中,在以下兩個方面利用牛頓第二定律的例項:
①通過改變質量m ②通過改變合外力f。
(六) 回顧總結
1.學生回顧本節課的**過程及過程中使用的物理思想和研究方法——控制變數法。2.歸納總結本節課的知識重點,牛頓第二定律的內容:f=ma。
3.回顧**牛頓第二定律的整個過程:觀察現象——發現規律——抽象出物理模型——提出假設——實驗**——實驗資料處理與分析——結論得出——試驗驗證。
【強調,科學並不是神秘的高不可攀,提倡並培養這種勇於探索科學的精神。】
(七) 作業
課後題1、3.
八、板書設計
一、**加速度a與質量m和物體受力f的關係
初步得出a與f成正比,與m成反比。
二、處理實驗資料
結論:a與f成正比,與m 成反比。
三、得出**結論
牛頓第二定律:
物體的加速度與物體所受作用力成正比,與物體的質量成反比。表達公式為:f=ma。
四、回顧總結
(1) **過程及過程中使用的物理思想和研究方法——控制變數法。
(2) 牛頓第二定律的內容: 物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比。
牛頓第二定律的進一步表述:物體的加速度跟物體所受合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟物體所受合外力的方向相同。
公式:f合=ma
牛頓第二定律教學反思
課上完了,回過頭來看看自己上的課,其實還是有很多可以發揮的地方,也有很多需要改進的地方。第一 這節課沒有充分地讓學生參與其中,讓學生成為課堂學習的主體。讓學生自己的動手,自己得結論,然後用自己的結論去推出謬誤,以加深對問題的認識。這樣做的好處,就可以避免讓學生感覺自己多接受的東西都是老師強加的,反正...
牛頓第二定律教學反思
肇州三中黃國慶 任何一節課在課前的準備都會與實際的教學有所出入,這裡面不但有臨場的發揮,同時也有在課堂上突發的事件,就比如 牛頓第二定律 這節課,課下回顧既有高興之處也有遺憾之處,下面就具體問題對這節課進行一下反思。這節課的大部分環節都與課前預設完美的吻合,特別是在某些環節的時間的掌控上都達到了預期...
牛頓第二定律練習
1 如圖所示剪斷細繩的瞬間求a b兩球的加速度的大小和方向 2 地面上放一木箱,質量為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。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 3 質量為...