牛顿第二定律教学设计2
一、学习任务分析
1．教材的地位和作用
牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律，它是动力学的核心规
律，也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有：“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系，理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验，探究加速度、质量、力三者的关系，强调让学生经历实验探究过程。
2．学习的主要任务
本节的学习任务类型是综合型。在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；在技能上要求能设计和操作实验，会测定相关物理量；体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程，体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用。
3．教学重点和难点
重点：1 熟练且准确地操作实验； 2 认识并理解牛顿第二定律。
教学难点：1 实验数据的分析与处理；
2理解并掌握牛顿第二定律的物理意义及性质。
二、教学目标分析
根据上述对学习任务和学习者情况的分析，确定本节课教学目标如下：
1．知识与技能目标
1．理解力是使物体产生加速度的原因； 2. 知道研究加速度和力的关系的实验过程； 3．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。
2．过程与方法目标
1.师生共同实验并总结出牛顿第二定律，对真理进行再探究，培养学生的
实验能力、分析能力和解决问题的能力；
2.初步掌握实验研究中的控制变量法；
3.通过模型“变换”，培养学生透过现象看本质的能力。
3．情感、态度、价值观目标
让学生在自己探索并操作实验的过程中逐步学会运用理论知识合理解决实际问题，在实验后分析问题时培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。
三、教学器材
教学设备：多媒体教室、课件。
学生分组实验器材（探究包）：气垫导轨、气源、两个光电门和与之配套的数字计时器，滑块、滑片、细线、小桶、天平、砝码、细沙、弹簧秤、小车、木块、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、秒表、毫米刻度尺、垫木、橡皮筋等。
四、教学过程设计
（一）创设情景、引入新课
视频展示：刘翔在雅典奥运会夺金的情景。
教师：在决赛时，刘翔将自己身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来，穿最轻的跑鞋。这样做的科学道理在哪里？
预测学生讨论后得出的结论可能是：___________________________。 质量越小，运动状态越容易改变，也就是说在相同的情况下，物体获得的加速度就越大。
说明通过视频展示创设物理情景，激发学生的学习兴趣，同时渗透德育教育。
（二）新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1．理解加速度与力的关系； 2．理解加速度与质量的关系； 3．理解牛顿第二定律的内容。 （二）学习目标完成过程：
1、加速度和力的关系：
（1）展示本节课所用的实验装置，教师进行讲解：一个滑块放在气垫导轨
上，导轨上固定有两个相距一定距离的光电门，两个光电门与一台计时计数测速仪相连，滑块的前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一个小托盘，小托盘上放有铁片。
（2）对本次实验中说明的问题：
铁片及托盘跟滑块相比质量较小，细绳对滑块的拉力近似地等于托盘及铁片所受的重力。导轨充气后滑块所受阻力可忽略不计，绳对滑块的拉力即为滑块所受的合外力，滑块在水平导轨上做匀加速直线运动。 （3）实验的做法：
a) 打开气泵给气垫导轨充气并用小纸条检查是否有气孔被阻塞； b) 放上滑块调节气垫导轨使之水平；
c) 在滑块的一端挂上托盘，卡好光电门，打开计时计数测速仪调到加速度档位；
d) 放开滑块，让滑块从静止开始运动，待滑块通过两个光电门以后让滑块停下来。
（4）观察并记录计时计数测速仪上显示的滑块的加速度的值。 （5）继续增加铁片的数量，改变滑块所受拉力的大小，多测几组数据。 （6）分析推理，得出结论：
a) 在天平上秤出滑块所挂托盘及铁片的质量进而算出滑块所受的拉力；
b) 由实验数据可绘制出a—F图，即可得到结论：物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即：
aO a?F(m一定)
（6）巩固练习：
F
我们现在可以解决“跳伞队员降落时为什么要打开降落伞？”这个问题了。 2.加速度和质量的关系：
（1）实验装置同上； （2）说明与前次实验的不同。
前一次实验中，我们是保持滑块质量不变，而改变滑块所受力的大小，来研究加速度和力之间的关系的。
本次实验是使滑块所受拉力相同，而在一滑块上加放配重片，以增大滑块
的质量，研究加速度和质量之间关系。
（3）观察并记录计时计数测速仪上滑块的加速度的数值。
（4）多次改变滑块的质量，多测几组数据。 （5）分析推理，得到结论：
a) 在天平上称出滑块及所加配重片的质量； b) 由实验数据可绘制出在相同的力作用下滑块的a—论：物体的加速度跟物体的质量成反比，即
1图，即可得出结m
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