牛顿第二定律教学设计

个人教案设计高中物理必修一（人教版）第四章牛顿运动定律第三节：牛顿第二定律（2课时）一、教材地位与作用：本节内容是在上节实验课程“探究加速度、质量与力的关系”的基础上进行知识的探究和总结，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、图象法的应用牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容二、学生学情分析：学生学习了第二节实验课：探究加速度与力/质量的关系，对amF三者关系都有了初步了解，并且总结出了相关规律，所以对本节理论课内容做好了铺垫，对掌握本节内容具有重要作用，三、教学目标：1.知识与技能；①理解加速度和力的关系以及加速度和质量的关系；②理解牛顿第二定律的内涵和外延；③在学生实验的基础上得出牛顿第二定律F=kma，使学生对牛顿第二定律有初步的理解并且能准确表述牛顿第二定律；④能应用牛顿第二定律解决简单问题。2、过程与方法:①引导学生学会应用控制变量法，探究牛顿第二定律各变量间的关系②通过对牛顿第二定律表达式的推导，培养学生的概括能力和分析推理能力③通过对多媒体演示实验现象，培养学生的逻辑思维能力。3、情感态度与价值观：通过实验，激发学生的学习兴趣，引导学生思维走向，通过实验现象看本质，体验实验的乐趣，总结并得出相关规律，让学生体验成功的喜悦四、教学内容的重难点：①重点是把握牛顿第二定律a、m、F三者关系，要求实验数据较为精确，得出关系F=kma才具有说服力。②难点是对F=kma中系数k=1理解和深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联,牢固掌握定律的物理意义等。五、教法和策略：归纳探究法、讲解法和实验法等。具体步骤是：创设物理情景→回顾与思考→分组讨论→多媒体演示实验→总结规律。六、教学过程：教学事件顺序教学任务及实现途径教师活动预测学生活动事件1复习上节内容的基础上，建立本节内容相关的知识结构体系创设情景、引入新课向学生提问：回忆上节实验探究课内容，我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系吗？回忆、同学间展开讨论、最后举手踊跃回答老师提出的问题通过学生的回答，积极引导学生的思维方向，使进入本节有关的内容边回忆边总结上节课所学的内容，再次向学生展示多媒体演示实验，加深对实验的过程以及结果的理解回答学生提出相关的疑问认真听讲并且在此过程中提出相关疑问在教师的引导下，初步讨论其规律设计意图：通过播放多媒体演示实验，根据图像关系，引导学生再次总结a.m与F的可能存在的关系，引导学生得出a∝F/m的结论，通过正比例关系式y=kx，则可得出F=kma的关系。回忆旧知识，运用实验数据总结规律，培养学生独立思考的能力和尊重物理事实的精神，事件2通过上面的总结归纳，已经得出了牛顿第二定律F=kma的关系，对系数K对牛顿丁二定律F=kma进行讲解（强调F为物体所受的合外力、a为研究对象因F作用产生的加速度，m为研究系统的总质量）通过谈论对比可以知道，k是一个比例系数，国际上k=1,那么为什么呢？接下来向学生讲解k=1的原因。对于k=1，学生存在很大的疑惑，有人会提出问题，在讲解完k=1后，学生仍然对国际规定系数存在疑问进行讲解趁热打铁，在学生仍然存在些许疑问的基础上举例子说明其他物理公式系数最后向学生说明：①事实上所有的物理学常数，都是为了平衡自然规律与计量单位之间的差异而设置的，比如引力系数G，库伦常量K等；②这种规定不仅是通过实验可以实现，也具有理论意义。通过进一步的举例说明，学生相对比较理解牛顿第二定律F=kma中k=1设计意图：让学生知道公式中k=1，心生疑问，带着疑问才能激发学生学习动机去主动热情学习新知识，对系数k的讲解使学生对国际规定系数有初步的了解。通过对学生疑难的讲解，加深对牛顿第二定律的认识，以便以后的理解和运用。事件3得出牛顿第二定律F=ma后，有必要对该定律的特性进行说明，这样学生对牛顿第二定律才会有进一步认识对牛顿第二定律以及其表达式F=ma进一步理解：①通过多媒体演示实验（采用变量控制法）进一步加深对各变量间关系的理解和巩固；提问：牛顿第二定律有哪些特性？②在相对理解牛顿第二定律的基础上，对表达式F=ma的六大性质结合形象例子进行探讨（包括因果性（力是产生加速度的原因）;矢量性（a、F都是矢量，a的方向由F决定，力的分解和合成遵循平行四边形法则）;瞬时性（合外力消失，即a消失）;相对性（牛顿第二定律只适用于惯性系）、独立性（物体的各个力都能产生独立的a即∑Fi/mi=F合/m总）、同一性（a与F与同一物体某一状态相对立））（并且根据学生的提出的相关特性的疑问举例说明）学生讨论，尝试并且回答老师提出的特性学生在学习过程中会提出相关特性的疑问，设计意图：对牛顿第二定律的特性进行探究，能够加深学生对牛顿第二定律本质上的理解，使前面所学知识连贯起来，这对牛顿定律的解题或是实际运用过程中有很大的帮助。事件4学习了牛顿第二定律后，要学会对公式的运用，小试牛刀，对课本习题试做再进行讲解对力和运动关系进行小结：物体所受的合外力决定物体产生的加速度：(1)、F合＝0，a＝0：匀速直线运动(2)、F合恒定，与v同向：匀加速直线运动(3)、F合恒定，与v反向：匀减速直线运动。接着让学生合上课本，对着PPT上的例题1（课本P75）进行试做。在学生做题过程中，对部分学生进行思路的点拨，引导其思维方向在总结了本节课内容后，学生试做例题1，有学生对该题迎刃而解，有些还没有思路，不知道如何下手。做题需要方法，按照一般的做题思路，授予学生做题步骤待大部分学生完成后，对该提进行讲解，做题注意方法，根据解题步骤（①确定研究对象，对研究对象进行模型化；②对研究对象进行正确的受力分析或是运动情况进行分析；运用牛顿第二定律或是结合以前所学的运动学公式列出方程；③根据公式并结合题给条件（注意发现挖掘隐含条件）解出所求的物理量。）解例题1运用解题该步骤再次试做例题2，不在此讲解回答学生提出关于解题的问题学生根据自己的解题思路与老师教给的解题步骤进行对比，找出适合自己的方法学生会提出其他做题方法或是做题过程中遇到的问题设计意图：做题不在于多在于精，不提倡题海战术，要学会做题方法，真正体现“授人与鱼不如授人与渔”学于致用，用接近学生生活中例子运用牛顿定律，体现了该定律的实用性，体现了新课标的要求，事件5对本节内容进行总结，并布置课后作业帮学生梳理知识，巩固学生知识结构框架。布置作业：p772、3、4畅谈感想与体会设计说明：选取的作业题要有代表性，要具有梯度性，这样根据作业结果才能反馈出学习效果，根据作业的梯度才能判断学生在学习过程遇到的疑难问题所在处，以便下次补上。七、板书设计一、回顾与思考:a∝F/MkxyF=kMa?::kFaMF作用下产生的加速度系统：系统总的质物体所受的和外二、F=kMa中k是什么？等于什么？k=MaF(F单位为N，M的单位为kg，a的单位为m/s2=2^/ksmgN,如果N的组成单位取kg.m/s^2，则k取1，所以得F=Ma三、牛顿第二定律（表达式）：F=Ma概念：物体的加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式的特性同一性相对性独立性瞬时性矢量性因果性例题1讲解：一般的解题步骤物理量运动学公式求所要求的第二定律或相关③结合受力情况用牛顿分析②对研究对象进行受力①确定研究对象使用该方法试解习题2作业：2、4、5（p77)八、教学反思1、本节内容是运动和力相结合的规律，牛顿第二定律是以后物理研究的基础，所以该节内容重中之重，所以学习了本节内容之后的联系巩固尤为重要，2、这节课以实验为依据，采用控制变量的方法进行研究.这一方法是物理研究的重要方法.3、本节课教师起到了很重要的作用，教师要学生为主体，积极引导学生思维方向，使其正确把握知识要点，解决学生不疑惑等。