牛顿第二定律的教案示例(之一).docx

牛顿第二定律的教案示例(之一)一、教学目标1在学生实验的基础上得出牛顿第二定律，并使学生对牛顿第二定律有初步的理解2通过学生分组实验，锻炼学生的动手实验能力3渗透科学的发现、分析、研究等方法二、重点、难点分析1牛顿第二定律本身是力学的重点内容，所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础2由于采用新的教学方法，在堂密度加大的情况下如何完成教学进度，成为教学过程中的一个难点三、教具1学生分组实验牛顿第二定律器材2计算机及自编软，电视机3投影仪，投影片四、教学过程引入新1复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关？关系是什么？2引提问：物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系？如果存在，其关系是什么？请同学猜一猜我们的猜想是否正确呢，需要用实验来检验这就是我们这节所要研究的牛顿第二定律教学过程1实验介绍投影：实验装置图讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量在小车上拴一根细线，细线通过定滑轮挂一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量的关系时，可先保持一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与的关系这是物理学中常用的研究方法下面我们先保持小车质量不变，拉力F取几次不同的数值，测出每一次小车的加速度a，从而研究a与F的关系提问：如何测出小车的加速度？再追问：测加速度的公式是什么？讲解：怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢？我们可以借助图象：用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就可以说明a与F成正比我们改变几次拉力的大小，并测出每次拉力所对应的小车加速度，就可以得到几组数据，每组数据对应图象中的一个点，根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象，并根据图象作出是否成正比的判断板图：讲解：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢？我们可以把木板的一端垫高，使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动，就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡，这时再加拉力，小车的加速度就只由拉力而产生了由于一节时间有限，所以我们共同完成这个实验：每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况，但不同的组取的拉力值不同，如第一组拉力为01N、第二组拉力为02N、第三组拉力为03N而我们所用的小车质量是相同的，这样我们把大家的数据综合起来，就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了另外为了节约时间，我们采用计算机处理数据开机并讲解：这个数据处理软功能是这样的：我们只要把s1、s2、s3、s4、s、s6及记数点的时间间隔T输入，计算机就会自动算出小车的加速度a，并且根据输入的对应拉力F的数值，作出a随F变化的图线2学生实验实验：教师巡视；提问：学生实验数据报出并输入计算机；操作：由数据得出图线；讲解：由实验可知，物体的加速度与所受拉力成正比板书：aF3实验介绍讲解：下面再保持拉力不变，研究a与的关系刚才我们猜测a与可能是反比关系，怎样才能从图象上反映a与是否反比呢？我们可以以1/为横轴，以a为纵轴，若所得图线为过原点的直线，则表明a与1/成正比，也就是a与1/成反比下面我们仍然分组来进行实验，我们都选拉力为01N，通过在小车上增加砝码来改变小车质量，第一组取小车的质量为02g、第二组取小车的质量为03g、第三组取小车的质量为04g实验数据的处理也与刚才相似，只是此时不再输入拉力，而是输入小车的质量并自动换算出质量的倒数1/，并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/变化的图线4学生实验实验：教师巡视；提问：学生实验数据报出并输入计算机；操作：由数据得出图线；讲解：由实验可知，物体的加速度与物体质量成反比板书：a1/结论分析根据实验我们证实了我们的猜想：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比这就是著名的牛顿第二定律板书：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比用公式表示为aF/Fa若改写为等式，应乘一系数F=a如果我们把1牛顿定义为：使质量1千克的物体产生1/s2加速度的力为1牛顿，这时等式左侧为1，等式右侧为也就是说我们采用这种定义方式可以使=1，此时牛顿第二定律的表达式为板书：F=a讲解：下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论：首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力，实际是小车所受到的合外力，所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力板书：F为合外力其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的，这就是牛顿第二定律的方向性板书：a的方向与F一致另外，物体某一时刻的加速度，只由它此刻的受力决定，而与其他时刻的受力无关，这就是牛顿第二定律的即时性板书：即时性堂小结：这节我们通过实验得出了牛顿第二定律，并且对这个规律有了初步的了解牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律，今后我们还要进一步学习和讨论五、说明1设计思路：本节的设计出发点在于更多地调动学生参与，使其动手动脑，以提高其能力本节的关键在于电脑辅助实验数据处理，提高了堂密度，有可能在