高一物理牛顿第二定律教学设计1 新课标 豫教版 必修1

1、高一物理牛顿的第二定律教育设施修订(如果上课时间为2小时，这是第1小时探测加速度和力、质量的关系)福建省石狮市石光海外华人联合中学1 .学习任务分析1 .教材的地位和作用牛顿的第二定律是在实验基础上建立的重要规律，它是动力学的核心规律，也是学习其他动力学规律的基础。 普通高中物理课程标准共同必修模块“物理1”中与本节有关的内容是“通过实验探索加速度与物体的质量、物体受力的关系，理解牛顿的第二定律”，本项目要求学生通过实验，探索加速度、质量、力三者的关系，强调学生体验实验的探索过程2 .学习的主要任务：本节的学习塔斯克类型为综合型。 知识上了解决定加速度的因素，理解加速度、质量、力三者的关系，要

2、求技能上能够设定和操作的实验，要求测定相关物理量的体验上体验探索活动，尝试解决问题的方法，体验发现规律过程，体验科学研究方法控制变量法、图像法的应用3 .教育重点和难点：要点：.知道决定物体加速度的因素。 .加速度、力和质量关系的探究过程。教育难点：对学生根据预期进行实验设施修订，提出可行的实验方案，完成实验，得到实验结果。2 .学习者的状况分析在学习这个内容之前，教的学生掌握了力、品质、加速度、惯性等概念的质量是惯性的尺度，知道力是改变物体运动状态的原因的物体受到的力进行分析。 具有一定的实验操作技能，具有使用气垫导轨和光电测量时系统或打点计时器来研究均匀变速直线运动的一定校正机操作能力，使

3、用CAI课件处理实验数据。 学生对物理学的研究方法有一定的了解，在自主学习、合作研究等方面的能力有了一定的提高。在非智力因素方面，学生学习积极，对物理学习有兴趣有强烈的好奇心和求知欲，乐于探索自然段的奥秘有勇气坚持正确的观点，喜欢和改正错误的同龄人一起学习，愿意将自己的见解和他人交流，有工作团队精神。3 .教育目标分析根据上述学习塔斯克和学习者状况的分析，本课程的教育目标如下1 .知识和技能目标：.使学生明确物体的加速度只有力量与品质有关，并通过实验探索它们之间的定量关系培养学生获得知识和设修实验的能力；2 .过程和方法目标：.使学生体会探究过程在探索过程中，渗透科学研究方法(控制变量法、实验

4、归纳法、图像法等)3 .情感、态度和价值观目标：通过学生之间的讨论、交流与合作进行探索，培养工作团队精神。在研究过程中让学生体验成功解决问题的喜悦，增进学习物理的感情。4 .教材处理和教学策略教材处理把牛顿的第二定律分成了两个学时。 第一学期的主要任务是探索加速度与力、质量的关系第二学期的主要任务是建立牛顿的第二定律，进行初步的应用。 本课程为第一学期，主要采用以下教学策略1 .与自主学习合作探索改变示范实验向学生小组探索实验。 让学生通过自主学习，自我监视认知活动，及时进行相应的调整。 小组(46人一组)、小组间的合作研究可以将学生的合作精神和竞争意识培养成云同步，使不同水平的学生能够做到，

5、取得成果。人民教师策略是宏命令地特罗尔整体教学进度，微观地激活学生的局部学习过程，有组织地、分阶段地进行学生的学习。2 .现代教学手段和休里文明棍课堂教学中采用多媒体课件作为辅助手段，创设物理情景，启发学生，确立学生形象的直观认识，帮助学生调动学习积极性，CAI课件结合校园网处理实验数据，提高学习效率5 .教育器材教育设备：多媒体教室、课件学生小组实验器材(探索包):气垫导轨、瓦斯气体源、2扇光电门和与其定径套的数码计时器、滑块、细线、小桶、天平、砝码、细砂、弹子秤、推车、木片、钩状体查询密码、一端带有滑轮的长条板6 .教育过程设定修订(1) .创设剧本，引进新课程展示网络视频：刘翔在雅典奥运

6、会上夺金的样子。人民教师：决赛中，刘翔把自己身上带的东西都摘下手表、项链等，穿上最轻的跑步鞋。 这样做的科学道理在哪里？预测学生讨论的结果可能会得出以下结论质量越小，运动状态越容易改变。 也就是说，在相同的情况下，物体得到的加速度变大。说明了在网络视频展示中创设物理剧本，在激发学生学习热情的同时，渗透德育教育。(2) .作出预料人民教师：那么，物体的加速度和什么因素有关呢？请学生们根据生活经验提出自己的意见，举例说明一下。 (人民教师利用教材为云同步提供一些摄影图片，为学生提供启发。 中所述)(附加图像的内容如下所示为什么体操、跳水运动员的身体又瘦又瘦？从防止交通事故的观点来讲，反过载的道理如

7、何？F1方程式的赛车质量只有普通轿车质量的三分之一，这有什么好处？神舟5号船回到仓库时，为什么要打开残奥滑道？ 中所述)为了预测学生的代表性回答，(人民教师在学生分析的过程中总结板书。 中所述)1 .与物体受到的外力的关系：.与物体受到的外力有关的比如，骑自行车上刹车器：用力踩刹车器，力越大，车就越容易停下来。 也就是说，阻力越大，自行车减速的加速度越大。与物体受到的外力无关，例如，如果用大小不同的力推一推大石头，就不能推一推，运动状态不变，加速度为零。物体受到的外力应该是有关系的。用大小不同的力推大石头不动，分析是因为大石头在云同步上受到摩擦力的作用，外力为零，所以加速度也为零。2 .与物体

8、的质量的关系：关系到物体的质量。例如，人用同样的力分别推一推定自行车和摩托车的话，自行车比较容易加速，摩托车很难。 也就是说，在同样的情况下，质量小的自行车加速度大。3 .与物体运动速度的关系关于物体的速度，例如，速度大的物体难以停止运动，速度小的物体容易来到天下。.与物体的速度无关，例如，进行匀速直线运动的物体，不管速度大小，加速度为零。与物体的速度无关，加速度是记述速度变化速度的物理量，可以根据公式进行加速度与速度的大小无关人民教师：让学生总结的话，可以推测物体的加速度只与它受到的外力f和物体自身的质量m有关。说明学生在生活中对“影响物体加速度大小的因素”的认识，但对这些个的认识往往是片面

9、和不正确的。 因此，为了让学生把现有的认识表达给一盏茶，在这个过程中人民教师利用教材提供一些摄影图片，给学生以启发，让他们不断地修改自己的观点，形成对科学的认识。人民教师：结合学生先学的知识(牛顿第一定律等)，讨论预期的科学依据，确定物体的加速度仅与其受到的外力f和物体本身的质量m有关。说明让学生从理论的观点分析，有助于培养学生理论联系实际的能力，也有助于培养学生的逻辑思维能力。让学生深入探索： f和m的定量关系。(3) .探讨和f、m的定量关系1 .确定研究方法人民教师：我们应该用什么样的物理方法研究与f，m的定量关系呢？对预测学生的分析如下：分两个步骤进行研究.在研究对象的质量m保持一定的

10、状态下，研究加速度和外力f的关系在保持对象受到的外力f一定的状态下，探讨加速度和质量m的关系。并且，通过综合2次研究结果进行推论和归纳，可以找出与m、f三者的关系。人民教师决定研究方法后，简单介绍控制变量法。说明中学阶段学生多次应用控制变量法。 如果学生回答错了，人民教师会提醒学生研究电流、电压和电阻三者关系的方法。2 .设订实验方案人民教师进一步指导学生修订实验方案。让学生以组为单位制定和修订研究方案：包括使用怎样的实验器材、如何操作、如何收集数据等(希望学生能简单地把设计方案写在纸上)。由人民教师巡回提供必要的指导。选出代表性方案的小组代表上台简要叙述本组的修订方案(用实物投影机心理投射整

11、学生在纸上写的方案)，让全班同学交流。 大家在相互启发、补充的过程中形成了较为完善的方案。预测学生设计的实验方案可能如下方案1 :使用推车、火花打点计时器、纸录音带、长木板、细线、小桶、钩状体查询密码、天平、砝码、标尺、垫木等器材，研究推车的运动。 用天平分别测定小车的质量m，测定小桶的质量和小桶的平衡锤m1，将小桶和小桶的平衡锤的总重力m1g作为小车受到的拉伸力f，从打点计时器输出的纸带测定s来计算，根据S=T2计算小车的加速度。情景2 :以气垫导轨、空气源、2扇光电门、数字计时器、滑块、滑块、标尺、细线、小桶、砝码、天平为器材，研究滑块的运动。 用天秤测量滑块和滑块的质量滑块m，测量小桶和

12、小桶的重物的质量m1，将小桶和小桶的重物的总重力m1g作为滑块受到的拉伸力f，用光电门和数码计时器自动测量滑块在2个光电门上移动的速度和其过程所花费的时间t，用式进行滑块说明.在学生交流讨论实验设施修订的方案中，要让他们对各种方案阐述自己的观点，让他们反省方案中的问题，启发云同步参与学生的讨论分析，使学生形成更完美的实验方案。 注意到在云同步，有些学生可能有别的方案，鼓励和认真对待，上课时间不足的情况下，可以在课外指导学生进行探索。 .在修改测量拉力的方法时，人民教师必须告诉学生，把小桶和小桶中的砝码的总重力m1g作为研究对象承受的拉力F1是有条件的，即m1M。 给云同步，这个条件可以作为学生

13、课外研究课题。 在实验中，通过测量小桶的质量，增减小桶中砝码的质量，只需改变对研究对象的拉力，就能够节省砝码测量所需的时间。(对于探索能力低的学生，可以采用以下导游方式人民教师：首先讨论加速度和外力f的定量关系。 (即，在研究对象的质量m保持一定的情况下，研究加速度和外力f的数量的关系。 中所述)在人民教师的进一步指导下，为了使学生在实验中了解研究、f的定量关系，需要在保持研究对象的质量一定的同时测量加速度和外力f的值。那么，应该怎么实施那个呢？ 你打算用什么样的实验器材？ 怎么操作？ 应该测量什么样的物理量，应该怎样测量？ 根据桌子上放置的实验器材和桌子上没有的实验器材，小组单位研究研究方案

14、。 大家再交流。为使学生对实验方案的设定更加明确，将印刷的研究塔斯克表格发给各组。学生小组讨论、设订研究方案(要求学生简单填写设订方案表格)。派代表到各组简要叙述本组设修正案(用实物投影仪心理投射学生在表上写的方案)，让全班同学交流。 在大家相互启发、补充的过程中形成比较完善的方案。可能的讨论如下学生可能提出的方案1 :以推车、打点计时器、纸录音带、长板、细线、弹簧名称、标尺为器材，研究推车的运动。人民教师使学生讨论这个方案的可行性，使学生飞跃性地发表自己的见解。学生：测量加速度要施加外力，使汽车均匀地加速直线运动。 用负荷传感器测量力，用打点计时器测量加速度。人民教师：其他同学对这个方案有什

15、么意见？学生：用手拉弹簧秤测量力量。 为了使车均匀地加速运动，力的大小发生变化，很难控制在一定程度，很难测量。人民教师：其他同学还有其他测量力的方法吗？学生：用钩状体查询密码用细线划汽车，拉力不变。 可以将钩状体查询密码的重力看作外力f，要改变外力f只需改变钩状体查询密码的重量(质量)。人民教师：你觉得可以吗？ 有问题请提出来学生：人民教师：根据更精确的修正，只有在重物的质量m远小于车的质量m时，重物受到的重力才能近似等于车的拉力，即拉力Fmg。学生：重物的质量m要求远远小于车的质量m，但与用钩状体查询密码拉车相比，钩状体查询密码的质量更大。 因此，要求使用质量比较小的小砂桶。人民教师：其他同

16、学对这个方案有意见吗？人民教师启发：当小沙桶的质量远小于车的质量时，车与木版之间的摩擦阻力不能忽视。 这个问题如何解决即如何消除摩擦力的影响？人民教师启发学生。学生：我把木板的没有皮带轮的一端稍微提高一点，用重力的分力抵消摩擦力，直到汽车不受重物作用时等速运动为止都采用。人民教师：你觉得可以吗？ 其他同学有什么不同的想法吗？学生：人民教师：小桶和沙子的质量m-1可以用天平测量，这样的测量需要时间，有没有更快知道物体的质量的方法？学生讨论后，回答：先测量小桶的质量，用砝码代替砂子，可以节省实验时间。人民教师和学生共同确定方案如下：使用推车、打点计时器、纸录音带、长木板、细线、小桶、钩状体查询密码

17、、天平、砝码、刻度、垫木等器材，研究推车的运动。 用天平测定小桶的质量m1，将小桶和小桶中的平衡锤的总重力m1g作为小车受到的拉伸力f，根据打点计时器打出的纸带测定s来计算，根据S=T2计算小车的加速度。 并且，通过改变小桶和砝码的质量m-1来改变拉力的大小，根据每次实验分别测定的物理量计算该拉力f和加速度，能够判断加速度和物体受到的力之间存在的定量关系。可能的方案2 :人民教师：其他同学有不同的设计方案吗？从人民教师如何更好地消除摩擦力的影响，有效地测量加速度的观点来看，指导学生应用气垫导轨可以更有效地消除摩擦力的影响。学生建议用气垫导轨和打点定时器组成的系统进行研究。 在人民教师的指导下，学生通过讨论否定方案的可行性(难以操作和备忘录受气垫导轨气流的影响很大)。人民教师向学生介绍了气垫导轨和光电门测量时系统的优点及其使用。指导学生应用气垫导轨和光电门系统作为实验器材进行研究。关于人民教师和学生的共同决定草案如下以气垫导轨、空气源、2扇光电门、数码计时器、滑板、滑板、标尺、细线、小桶、砝码、天平为器材，研究滑板摇滾乐的运动。 用天秤测量小桶的质量m1，将小桶和小桶中的砝码的总重力m1g作为滑块承受的拉伸力f，用光电门和数字计时器测量滑块在2个光电门上移动的速度和该过程花费的时间t，通过式计算滑块的加速度。 并且，通过改变小桶和砝码的质量m-1来改变拉力的大小，根据每次实验