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“牛顿第二定律”的教学设计

一、教材分析：

“牛顿第二定律”是力学知识的核心内容，是经典力学生科学研究和生产技术低速宏观领域有广泛的应用，而牛顿第二运动定律在中学物理教学中的地位和作用是不言而喻，人所共知的。况且此定律是运动学与力学的桥梁，所以这节课成败对于力学教学是至关重要的。本节课是在教师指导下，让学生亲自通过探索物理规律，从中获得新的原来并不知道的物理规律、这种以实验探究为手段让学生自己解开科学之谜的方法，可以大大激发学生求知欲，调动学生的学习主动性，有利于培养学生的独立工作能力和创造能力。当然，学生的这种探索是在教师不断地“启发”、“诱导”中进行的。

二、教材目标：

１、知识目标：通过探究使学生理解牛顿第二定律，会用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题，知道国际单位“牛顿”的定义。

２、能力目标：培养学生观察，分析、解决问题的能力；在探究性实验的设计，收集和处理数据过程中培养学生的实验能力。

３、情感目标：学生通过在学习过程中探索成功的积极情感的体验，激发积极参与探索研究的情感。

三、设计思路：

１、本节课中教学过程的构想上，按定律本身的形成过程划分三层次：（一）、通过实例和演示实验引出研究课题；（二）、通过实验探索规律；（三）、实际运用。

2、本节课的流程：创设问题情境——启发猜想——实验探索——获取信息——寻求规律——迁移应用。

四、教学准备：

１、研究牛顿第二定律的实验装置，每四人一组，每组包括（一端固定一个定滑轮长约1.5米～２米的光滑长木板两块，质量相同，性能一样的小车２辆，长约２米的细绳两条，大夹子一个，米尺，砝码，质量已知的砝码盘两个，起点标记。）　

２、自制的多媒体软件，投影仪等。

五、教学过程

１、创设情境、提出问题——引入新课

上节课我们学习了物件运动状态改变时就具有加速度，并研究了物件运动状态改变的原因。借助多媒件演示火箭发射，问：火箭发射时运动状态有没有改变，即有无加速度？加速度大小怎样变化？那么，请大家猜想一下：加速度大小与什么因素有关？（教师启发引导下得出加速度a与外力Ｆ、质量m有关，引入本节课题）

第三节 牛顿第二定律

本节课要解决的问题：物件加速度a跟物体所受外力Ｆ和质量m之间的关系。

２、实验探究牛顿第二定律

a、接下去让学生自己通过实验来研究加速度a与外力Ｆ，质量m的关系，教师启发和引导学生设计研究解决问题的方案，先应用控制变量法设计总体方案：

控制m不变，研究加速度a与外力Ｆ的关系

控制Ｆ不变，研究加速度a与质量m的关系

b、如何研究呢？再进行局部设计：由学生小组讨论，设计操作方案，让学生交流自己的设计，并评价他人的设计，对器材的作用和选择加以讨论，展示学生提出可行实验方案，筛选确定选用和老师提供实验器材相符的实验方案。

学生提问：在实验中必顺知道小车所受到的合外力Ｆ，然而小车所受到木板对它的滑动摩擦力f随小车质量的变化而变化，由于摩擦力f的变化，引起合外力Ｆ变，应怎样处理？

师：学生提的很好，这也是这节课我将要介绍的实验环境等效法——平衡摩擦法，多媒体课件展示：在实验中，小车所受到木板对它的滑动摩擦力f随小车质量的变化而变化。而在实验在又必顺知道小车所受到的合外力Ｆ，这样由于摩擦力Ｆ的变化，给实验过程带来了不必要的麻烦，一方面需要测定动摩擦因素，另一方面还要测量，计算每次改变小车的质量后的摩擦力，大大增加了实验的难度，而该实验应采用平衡摩擦力的方法，将重力沿斜面的分力与摩擦阻力平衡，等效于小车不受摩擦阻力的作用，从而简化了实验。怎样才能把摩擦力平衡掉，先让学生共同讨论，教师启发引导，最后展示平衡摩 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 解题，在这节课教学过程的巩固新课阶段，教师提出蚂蚁推砖问题，引起学生极大的兴趣。他们纷纷发表自己的看法，分析在什么情况下推不动，在什么情况下能推动。有学生认为，如果砖放在光滑水平面上，蚂蚁就能推动砖。但是，这个学生没有想到，蚂蚁站在什么地方去推？当然教师对这个问题的思考应该比学生深一个层次。蚂蚁必须站在粗糙的地方去推放在光滑平面上的砖才行。如果两者都有外在光滑的平面上，那么，运动状态有明显变化的将是蚂蚁，而不是砖！根据这节课所学的知识，在相等的力的作用下，物体的加速度跟质量成反比。那么，质量小的蚂蚁得到的加速度要大得多。如果学生对这个问题能理解到这个深度，这节课的教学目的就很好地达到了。

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