全国“xx杯”物理类说课大赛优秀作品：牛顿运动定律教案设计

第一单元 运动与力教 案 设 计 2012年9月 18 日教 材高等教育出版社 物理（通用类）授课类型理论实践相结合授课班级一年级现代农艺技术专业33班学生人数29人教学目标知识目标：学生能够理解牛顿第一定律，掌握牛顿第二定律。能力目标：利用牛顿第一定律解释现象，运用牛顿第二定律进行简单计算。情感目标：培养学生创造性思维品质，拥有敢于质疑、坚持真理的精神。教学重点定性归纳出加速度与外力、质量之间的关系。教学难点转变学生“力是维持物体运动的原因”的前概念。教学关键点正确操作实验，对各参数间比例关系行成正确认识教 法讨论法、实验法、演示法学 法探究式学习法、自主学习法、小组合作学习法教学准备学生准备：1.要求学生课前通过网络了解牛顿定律的基本知识，网址是 /view/176196.htm?fromId=670352。 2.按照五人一小组进行分组，各组分别设组长一名。教师准备：纸带，书本，斜面小车，砝码，PPT课件，视频播放工具等。教学过程牛顿运动定律牛顿第一、二定律（一）【导】创设情境点拨指导（65分钟）教学内容：1. 指明方向：（10分钟）复习提问：重力、弹力、摩擦力的公式分别是什么，由上节课摩擦力实验如何引申出本节课的内容。演示本节课实验：（1）学生设计：在上节课摩擦力实验的基础上增加手对纸带的拉力至纸带被拉断的极限状态，观察课本此时是如何运动的，以此来解决质量恒定时拉力与加速度之间的关系。（2）教师设计：斜面小车实验，在拉力一定时，观察加速度和质量之间的关系，质量一定时加速度和拉力之间的关系。引课提问：(1)小车被拉动时钩码恒定，加速度大小与小车质量有何关系？(2)小车质量恒定，加速度与钩码带给小车的拉力大小之间有何关系？2.自主探究：（35分钟）学生在思考教师问题的同时以小组为单位进入自行实验阶段，教师参与其中进行指导对错误方向及时纠正，实验结束后各小组组长发言，教师首先要求各小组学生之间根据实验中表现互相打分，其次参照小组长对实验过程的描述及所得结论对各小组进行打分。3.教师点拨：（20分钟） 教师对实验中出现的问题进行讲解并做演示实验，目的是让学生在自行动手的基础上结合教师演示加深对实验的印象。投影：实验装置图点播要点：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。在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，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m的关系时，可先保持m一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与m的关系。这是物理学中常用的研究方法。点播要点：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。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。用公式表示为 aF/m Fma板书：加速度与合外力成正比 加速度与质量成反比我们把1牛顿定义为：使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿。点播要点：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。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：加速度的方向与合外力方向一致教学反馈：教学悬念及实验的设计引发了学生的学习兴趣，学生很快进入了预设的学习情境。（二）【思】定量分析拓展新知（15分钟） 师生活动： 我们通过上面的学习可以得知物体在受到外力的时候运动状态如何发生变化，那么物体在不受外力的时候或者说在所受合外力为0的时候，它的运动状态又是如何的呢？现实生活当中很难找到不受力的例子我们只能在近似环境下来进行研究。【观看视频】大家看完视频后可以看看生活当中一些例子，下面我做一个鸡蛋惯性试验，同学们下来也可以亲自动手来感受一下处于静止状态下鸡蛋的惯性。（实验完毕后）这说明有质量的物体就存在惯性，惯性是物体固有的属性。引导学生思考：早在两千多年前，古希腊有一位哲学家，亚里士多德就曾对力和运动之间的关系作了一系列的探究。引入亚里士多德的观点：力是维持物体运动状态的原因。同学们，为什么宇航员在空间站里推动物体后物体沿着宇航员施力的方向运动；当宇航员没有对物体施力的时候物体是悬浮在空中保持静止的。同学们根据目前的认识想想，亚里士多德的这个观点是对的吗？接下来我们用公式推导来解释这个问题，F=ma当F=0时a也为0，此时物体处于合外力为0的状态，加速度也为0运动状态不发生改变。物体所受合外力不为0的时候物体加速度不为0，运动状态发生改变。因此,力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。本节课难点得以解决。（三）【做】巩固知识得以应用（10分钟）师生活动：【观看视频】现代高级轿车中不但有安全带，还有安全气囊。轿车行驶过程中发生意外碰撞，首先驾驶员被车上安全带拉紧最大限度保证身体的稳定性，其原理是什么？其次驾驶员头部前倾，位于方向盘内的安全气囊迅速弹出，以延长驾驶员头部与方向盘的撞击时间起到缓冲作用，其原理又是什么？课堂练习：一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体的加速度是多少。fGNF先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。物体受力如图由牛顿第二定律：Ff= ma a= 课后作业：必做：搜集在生活遇到的与牛顿第一、二定律有关的内容（小组合作）。选做：有力就有加速度，那么，在生产生活中你能移动一根木头，却不能推动同等质量的一箱木材。这是否与牛顿第二定律相矛盾，为什么？板书设计：牛顿运动定律一、牛顿第二定律 与合外力成正比加速度 与质量成反比 方向与合外力方向一致 二、牛顿第一定律 保持静止状态 惯性牛顿第一定律 保持匀速直线运动状态 直到有外力迫使它改变（辅助板书）组别得分总分一二三四五六教学后记：成功之处：(一)教法改变：如果沿用传统教学思路，先讲牛顿第一定律后讲牛顿第二定律，会导致学生依然存在“力是维持物体运动状态的原因”的错误认知，不能彻底将其改变为“力是改变物体运动状态的原因”的正确理念。教师采取了先牛二后牛一的教学顺序后，学生的错误认知发生了明显改观，教师由牛顿第二定律数学表达式F=ma,当F=0时a=0作为切入点，来说明物体受合外力为0时物体运动状态不发生改变（即匀速直线运动状态或静止状态）。（二）分组实验：采用了分组实验法教学激发了学生的学习兴趣，大家在学中做，做中学