牛頓第二定律教案2篇

一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析

1．教材的地位和作用

牛頓第二定律是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律，它是動(dòng)力學(xué)的核心規(guī)律，也是學(xué)習(xí)其它動(dòng)力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)。在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理1”中涉及本節(jié)的內(nèi)容有：“通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系，理解牛頓第二定律。”本條目要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度、質(zhì)量、力三者的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程。

2．學(xué)習(xí)的主要任務(wù)

本節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)類型是綜合型。在知識(shí)上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質(zhì)量、力三者關(guān)系；在技能上要求能設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn)，會(huì)測定相關(guān)物理量；體驗(yàn)性上要求經(jīng)歷探究活動(dòng)、嘗試解決問題方法、體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程，體會(huì)科學(xué)研究方法──控制變量法、圖象法的應(yīng)用。

3．教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：①知道決定物體加速度的因素。

②加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的探究過程。

教學(xué)難點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提出可行的實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

二、學(xué)習(xí)者情況分析

在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前，所教的學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念；知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；會(huì)分析物體的受力。已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)用氣墊導(dǎo)軌與光電測時(shí)系統(tǒng)或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)；具備一定的計(jì)算機(jī)操作能力，會(huì)應(yīng)用CAI課件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。學(xué)生對物理學(xué)的研究方法已有一定的了解，在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面，學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)，對學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣；有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，樂于探究自然界的奧秘；敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤；喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí)，有將自己的見解與他人交流的愿望，具有團(tuán)隊(duì)精神。

三、教學(xué)目標(biāo)分析

根據(jù)上述對學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)者情況的分析，確定本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)如下：

1．知識(shí)與技能目標(biāo)

①讓學(xué)生明確物體的加速度只與力與和質(zhì)量有關(guān)，并通過實(shí)驗(yàn)探究它們之間的定量關(guān)系；

②培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

2．過程與方法目標(biāo)

在探究過程中，滲透科學(xué)研究方法（控制變量法、實(shí)驗(yàn)歸納法、圖象法等）；

3．情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)

①通過學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神；

②讓學(xué)生在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅，增進(jìn)學(xué)習(xí)物理的情感。

四、教材處理與教學(xué)策略

在教材處理上把牛頓第二定律分為兩個(gè)學(xué)時(shí)。第一學(xué)時(shí)主要的任務(wù)是：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系；第二學(xué)時(shí)主要的任務(wù)是：建立牛頓第二定律并進(jìn)行初步的應(yīng)用。本節(jié)課是第一學(xué)時(shí)，主要采用以下的教學(xué)策略：

1．自主學(xué)習(xí)與合作探究

改演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中，通過對認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行自我監(jiān)控，并及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整。小組（4～6人一組），小組間的合作探究可以同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和競爭意識(shí)，讓不同層次的學(xué)生都能有所作為，有所收獲。

教師的策略是宏觀調(diào)控整體教學(xué)進(jìn)度，微觀放活學(xué)生局部學(xué)習(xí)進(jìn)程，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有組織、有步驟地進(jìn)行。

2．現(xiàn)代教學(xué)手段與啟發(fā)式

在課堂中采用多媒體課件作為輔助手段，創(chuàng)設(shè)物理情景，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；同時(shí)利用CAI課件和校園網(wǎng)絡(luò)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能有效地提高學(xué)習(xí)效率。

五、教學(xué)器材

教學(xué)設(shè)備：多媒體教室、課件。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材（探究包）：氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個(gè)光電門和與之配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器，滑塊、滑片、細(xì)線、小桶、天平、砝碼、細(xì)沙、彈簧秤、小車、木塊、鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、打點(diǎn)器、紙帶、秒表、毫米刻度尺、墊木、橡皮筋等。

六、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

（一）創(chuàng)設(shè)情景、引入新課

視頻展示：劉翔在雅典奧運(yùn)會(huì)奪金的情景。

教師：在決賽時(shí)，劉翔將自己身上一切戴的東西像手表、項(xiàng)鏈等都摘了下來，穿最輕的跑鞋。這樣做的科學(xué)道理在哪里？

預(yù)測學(xué)生討論后得出的結(jié)論可能是：___________________________。

質(zhì)量越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，也就是說在相同的情況下，物體獲得的加速度就越大。

說明通過視頻展示創(chuàng)設(shè)物理情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)滲透德育教育。

（二）提出猜想

教師：那么、物體的加速度與哪些因素有關(guān)呢？請同學(xué)們從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)提出自己的看法，并舉例說明。（同時(shí)教師利用課件提供一些圖片，對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)。）

附圖片內(nèi)容如下：

★為何體操，跳水運(yùn)動(dòng)員的身材都比較苗條、瘦??？

★從防止發(fā)生交通事故的角度考慮，說一說反超載的道理？

★F1方程式賽車的質(zhì)量只有一般小轎車質(zhì)量的三分之一，這樣做有什么好處？

★神舟五號(hào)飛船返回倉返回時(shí)為何要打開降落傘？

預(yù)測學(xué)生有代表性的回答可能有以下幾方面：（教師在學(xué)生分析的過程中板書歸納。）

1．與物體受到的外力的關(guān)系：

①與物體受到的外力有關(guān)；例如：騎自行車剎車：用力剎車時(shí)，用的力越大、車越容易停下來，即：阻力越大，自行車減速的加速度越大。

②與物體受到的外力無關(guān)；例如：用大小不一樣的力推大石頭，推不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，加速度為零。

③應(yīng)該是與物體受到的合外力有關(guān)；分析如下：用大小不一樣的力推大石頭，推不動(dòng)，是因?yàn)榇笫^同時(shí)受到摩擦力的作用，受到合外力為零，因此、加速度也為零。

2．與物體質(zhì)量的關(guān)系：

與物體的質(zhì)量有關(guān)；例如：人分別用相同的力推自行車和摩托車時(shí)，自行車比較容易加速啟動(dòng)，而摩托車則較難。也就是說在相同的情況下，質(zhì)量較小的自行車獲得的加速度就較大。

3．與物體運(yùn)動(dòng)的速度的關(guān)系：

①與物體的速度有關(guān)；例如：速度大的物體較不容易停止運(yùn)動(dòng)，而速度小的物體較容易天下來。

②與物體的速度無關(guān)；例如：做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體不論速度大小，加速度都為零。

③與物體的速度無關(guān)；分析如下：加速度是描述速度變化快慢的物理量，從公式可知，加速度與速度的大小無關(guān)。

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出猜想：物體的加速度只與它所受合外力和物體本身的質(zhì)量有關(guān)。

說明學(xué)生在生活中對“影響物體加速度大小的因素”有所認(rèn)識(shí)，但這些認(rèn)識(shí)往往是片面的、不準(zhǔn)確的。因此要讓學(xué)生充分地表達(dá)已有的認(rèn)識(shí)，在這過程中教師利用課件提供一些圖片，對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，引導(dǎo)他們不斷修正自己的觀點(diǎn)，從而形成對科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前面學(xué)習(xí)的知識(shí)（牛頓第一定律等），討論猜想的科學(xué)依據(jù)所在，從而確定：物體的加速度只與它所受合外力和物體本身的質(zhì)量有關(guān)。

說明：讓學(xué)生從理論的角度加以分析有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

引導(dǎo)學(xué)生深入探究：與和的定量關(guān)系。

（三）探究a與F、m的定量關(guān)系

1．確定研究方法

教師：我們應(yīng)該采用什么樣的物理方法來研究與、的定量關(guān)系呢？

預(yù)測學(xué)生的分析可能如下：

分兩步進(jìn)行研究：

①保持研究對象的質(zhì)量一定時(shí)，研究加速度和合外力的關(guān)系；

②保持研究對象受到的合外力一定時(shí)，研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系。

然后綜合兩次的研究結(jié)果，進(jìn)行推理和歸納，便可找出與、三者之間存在的關(guān)系。

教師在確定研究方法后，簡單地介紹“控制變量法”。

說明初中階段學(xué)生曾多次應(yīng)用過控制變量法。如果學(xué)生回答有誤，教師啟發(fā)學(xué)生回憶：研究電流與電壓和電阻這三者關(guān)系所采用的方法。

2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

讓學(xué)生以小組為單位設(shè)計(jì)探究方案：包括使用哪些實(shí)驗(yàn)器材，如何進(jìn)行操作，如何采集數(shù)據(jù)等？（要求學(xué)生把設(shè)計(jì)的方案簡要地寫在紙上）。

教師巡視給予必要的指導(dǎo)。

選擇較有代表性方案的小組派代表上臺(tái)簡要敘述本組設(shè)計(jì)的方案（用實(shí)物投影儀把學(xué)生寫在紙上的方案投影出來），讓全班同學(xué)進(jìn)行交流。大家在互相啟發(fā)、補(bǔ)充的過程中形成較為完善的方案。

預(yù)測學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案可能是：

方案一：用小車、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、長木板、細(xì)線、小桶、鉤碼、天平、砝碼、刻度尺、墊木等器材，研究小車的運(yùn)動(dòng)。用天平分別測出小車的質(zhì)量，測出小桶的質(zhì)量與小桶中砝碼，把小桶與小桶中砝碼的總重力當(dāng)作小車受到的拉力，從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上測量并算出，由計(jì)算出小車的加速度。

方案二：以氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個(gè)光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器、滑塊、滑片、刻度尺、細(xì)線、小桶、砝碼、天平為器材研究滑塊的運(yùn)動(dòng)。用天平測出滑塊和滑片的質(zhì)量滑塊M，測出小桶與小桶中砝碼的質(zhì)量，把小桶與小桶中砝碼的總重力當(dāng)作滑塊受到的拉力，用光電門和數(shù)字計(jì)時(shí)器自動(dòng)測出滑塊運(yùn)動(dòng)經(jīng)過兩個(gè)光電門時(shí)的速度，以及這一過程所用的時(shí)間t，再通過公式算出滑塊的加速度。

說明：①在學(xué)生交流討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案中，要有較充分的時(shí)間讓他們對各種方案闡述自己的觀點(diǎn)，反思方案中的問題，同時(shí)教師要參與學(xué)生的討論分析，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生形成較為完善的實(shí)驗(yàn)方案。

②同時(shí)應(yīng)注意有些學(xué)生可能有別的方案，要鼓勵(lì)和認(rèn)真對待，在課堂時(shí)間不足的情況下，可在課外指導(dǎo)學(xué)生去探究。

③在設(shè)計(jì)測拉力的方法時(shí)，教師要告訴學(xué)生：把小桶與小桶中砝碼的總重力當(dāng)作研究對象受到的拉力、這是有條件的，即<<。同時(shí)可以把這一條件作為學(xué)生的課外探究課題。

④在實(shí)驗(yàn)中，只需測出小桶的質(zhì)量，然后通過加減小桶中砝碼的質(zhì)量來改變對研究對象的拉力，這可以節(jié)約測量砝碼所需的時(shí)間。

3．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理

①引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)誤差、實(shí)驗(yàn)操作等方面來分析比較兩種方案的差別。

師生共同確定用“方案二”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，同時(shí)確定實(shí)驗(yàn)的具體步驟和注意事項(xiàng)。并用課件顯示實(shí)驗(yàn)的具體步驟和注意事項(xiàng)。

說明“方案二”便于操作，且實(shí)驗(yàn)誤差較小。用課件顯示具體的實(shí)驗(yàn)步驟，有助于學(xué)生較為規(guī)范地完成實(shí)驗(yàn)。

②介紹并演示CAI課件的功能

Ⅰ．?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算：將測出t等數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理表格后、計(jì)算機(jī)將自動(dòng)算出相應(yīng)的加速度，將輸入計(jì)算機(jī)后將自動(dòng)算出合外力；Ⅱ．自動(dòng)描點(diǎn)連線制圖的功能；Ⅲ．通過網(wǎng)絡(luò)可達(dá)到數(shù)據(jù)共享。

③學(xué)生以小組為單位，分工合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)（使用移動(dòng)PC并接入校園網(wǎng)）。

教師巡視，注意學(xué)生儀器使用是否得當(dāng)，必要時(shí)給予指導(dǎo)。

④調(diào)用多組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生分析與與的定量關(guān)系。

初步得出：與F成正比，與成反比（與1/成正比）。

⑤引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用CAI課件，采用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

師生共同得出結(jié)論：與成正比、與成反比。

說明：在CAI課件中定義坐標(biāo)軸的數(shù)值和單位，同時(shí)調(diào)用已存的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)將在坐標(biāo)系中自動(dòng)描點(diǎn)、連線得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)系圖象，由此判斷數(shù)據(jù)的關(guān)系。其中與的關(guān)系可轉(zhuǎn)變?yōu)?img src="xheditor_skin/blank.gif" class="wordImage" width="19" height="15" alt="課件教案" />與1/的關(guān)系來做圖。

（四）回顧總結(jié)深化認(rèn)識(shí)

學(xué)生回顧本節(jié)課的探究過程以及探究過程中使用的物理思想和方法，歸納總結(jié)這節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)，提出自己在學(xué)習(xí)中存在的疑問。

教師答疑，深化知識(shí)。

七、教學(xué)流程圖：

附：圖中符號(hào)說明

牛頓第二定律教案二

牛頓第二定律貫穿整個(gè)高中物理學(xué)，是學(xué)好高中物理的一塊基石。而它又是力學(xué)知識(shí)的核心內(nèi)容，在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)低速宏觀領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。因此牛頓第二定律在中學(xué)物理教學(xué)中的地位和作用是不言而喻，況且這個(gè)定律是運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)的橋梁，所以這節(jié)課成敗對于力學(xué)教學(xué)是至關(guān)重要的。

在教學(xué)中，首先要讓學(xué)生了解本節(jié)要研究的問題（a跟F、m之間的關(guān)系）和方法（控制變量法）。由于這是學(xué)生在高中階級第一次遇到用實(shí)驗(yàn)探究一個(gè)物理量同時(shí)跟另外兩個(gè)物理量有關(guān)的多元問題，所以應(yīng)向?qū)W生說明實(shí)驗(yàn)探究的方法仍然是從簡單入手。如先保持質(zhì)量不變，研究它的加速度跟外力的關(guān)系，再保持外力相同，研究它的加速度跟它的質(zhì)量關(guān)系，最后用數(shù)學(xué)的方法把實(shí)驗(yàn)探究得出的a和F的關(guān)系及a跟m的關(guān)系綜合起來，找出a跟F、m的關(guān)系。

本節(jié)課是在教師指導(dǎo)下，先提供感性材料，從定性角度分析a與F、m的關(guān)系，然后讓學(xué)生親自通過探索物理規(guī)律，從中獲得原來并不知道的物理規(guī)律，這種從實(shí)驗(yàn)探究為手段，讓學(xué)生自己解開科學(xué)之謎的方法，可以大大激發(fā)學(xué)生求知欲，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力。當(dāng)然，學(xué)生的這種探索是在教師不斷地“啟發(fā)”、“誘導(dǎo)”中進(jìn)行的。這過程也是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的關(guān)鍵所在，也是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

所以通過本節(jié)課的教學(xué)，一方面是對前面知識(shí)的復(fù)習(xí)鞏固，同時(shí)也加強(qiáng)課本與實(shí)際生活的聯(lián)系（如何控制物體的運(yùn)動(dòng)），另一方面可滲透研究物理問題的基本思路和科學(xué)研究方法，為以后學(xué)習(xí)比較復(fù)雜的問題奠定了基礎(chǔ)。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)思想和教學(xué)方法

這節(jié)課力求體現(xiàn)“以學(xué)生的發(fā)展為本，以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念和實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)和要求，讓學(xué)生具備可持續(xù)發(fā)展和學(xué)生終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。課堂教學(xué)中，從過去單純地學(xué)規(guī)律轉(zhuǎn)為讓學(xué)生去了解和體驗(yàn)形成規(guī)律的全過程，從過去一味的學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)為培養(yǎng)學(xué)生的一種學(xué)習(xí)的本領(lǐng)，一種綜合分析問題、解決問題的能力。

因此這節(jié)課不單是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和規(guī)律的內(nèi)容，更重要的是讓學(xué)生知道牛頓第二定律是如何形成的。因此我的教學(xué)重心從科學(xué)結(jié)論的學(xué)習(xí)上轉(zhuǎn)移到牛頓第二定律的形成過程，這也是本節(jié)的重、難點(diǎn)，因此這節(jié)課的課堂設(shè)計(jì)是成敗的關(guān)鍵，這節(jié)課采用了從定性到定量的“主體互動(dòng)自主探究式”教學(xué)方法。而對學(xué)生來說，重要的是讓他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，“教是為不教”，讓他們掌握獲取新知識(shí)的過程和方法，學(xué)會(huì)解決問題。所以采用“提取舊知識(shí)——積極思維——實(shí)驗(yàn)探究——構(gòu)建新知——鞏固深化”的學(xué)法，這樣也符合了學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。所以本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上按定律本身的形成過程劃分為三個(gè)層次：

①通過實(shí)例和感性材料引出研究課題

②通過實(shí)驗(yàn)從定量角度探索規(guī)律

③實(shí)際應(yīng)用

教學(xué)流程的設(shè)計(jì)：

教師創(chuàng)設(shè)情境，引出課題

教師提供儀器，新課探究，點(diǎn)撥指導(dǎo)

定性探究物體的

a與F、m的關(guān)系

定量的探究物體的a與F、m的關(guān)系（多媒體課件輔助）

觀察、實(shí)驗(yàn)、討論、分析、歸納、總結(jié)

應(yīng)用拓展、達(dá)成目標(biāo)

二、教學(xué)過程：

1．創(chuàng)設(shè)情境，提出問題——引入新課（5分鐘）

[教師]（談話引入）上節(jié)課學(xué)習(xí)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。什么是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變呢？物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變的難易程度與哪些因素有關(guān)？

[學(xué)生]物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就是指物體速度發(fā)生了改變，力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生加速度（請同學(xué)們舉例說明）。

借助多媒體演示神舟五號(hào)火箭發(fā)射。

[教師]火箭發(fā)射時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有沒有改變，即有無加速度？加速度大小怎樣變化?（由學(xué)生回答，學(xué)生點(diǎn)評）。教師在這過程中可適當(dāng)引導(dǎo)啟發(fā)。然后緊接著問又是如何控制物體的運(yùn)動(dòng)的呢？

[學(xué)生]展開討論。（略）教師可進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)。（控制物體的加速度）。

那么，請大家猜想一下：那么如何控制物體的加速度？即加速度大小與什么因素有關(guān)？然后提供給學(xué)生感性材料如圖(定性分析)：

F1 F

F2F

F1

2．從定性分析到定量探究，實(shí)驗(yàn)探究牛頓第二定律——新課教學(xué)(25分鐘)

①學(xué)生的理論分析過程

[教師]a與F有關(guān)，又與m有關(guān)，怎樣研究a與F的關(guān)系，a與m的關(guān)系？即怎樣進(jìn)行定量地研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系？要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。然后由學(xué)生和教師共同評定出一種最佳方案。（7分鐘）（在這個(gè)過程中可以極大地激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生積極參與，勤于思考）

實(shí)驗(yàn)前教師向?qū)W生提出本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該解決哪些問題（學(xué)生討論）.

[學(xué)生]1.實(shí)驗(yàn)原理是什么？采用何種科研方法？

2.實(shí)驗(yàn)中要觀察什么現(xiàn)象？記錄哪些數(shù)據(jù)？

3. 根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出什么樣的結(jié)論？

②分組實(shí)驗(yàn)探究牛頓第二定律

教師啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)研究解決問題的方案，先應(yīng)用控制變量法設(shè)計(jì)總體方案：（研究三個(gè)量之間的關(guān)系時(shí)，先要保持某個(gè)量不變，研究另外兩個(gè)量之間的關(guān)系，再保持另一個(gè)量不變，研究其余兩個(gè)量之間的關(guān)系，然后綜合起來得出結(jié)論。這種研究問題的方法叫控制變量法，是物理學(xué)中研究和處理問題時(shí)經(jīng)常用到的方法）。

a、控制m不變，研究加速度a與外力F的關(guān)系

b、控制F不變，研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過程？（13分鐘）

[引導(dǎo)學(xué)生提問]教師引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生此時(shí)物體的質(zhì)量以及合外力如何控制？在實(shí)驗(yàn)中必須知道小車所受到的合外力F，然而小車所受到木板對它的滑動(dòng)摩擦力隨小車質(zhì)量的變化而變化，由于摩擦力的變化，引起合力F變，應(yīng)怎樣處理？

[教師](多媒體展示)在實(shí)驗(yàn)中，小車所受到木板對它的滑動(dòng)摩擦力，摩擦力隨小車質(zhì)量的變化而變化。而在實(shí)驗(yàn)中又必須知道小車所受的合外力F合，這樣由于摩擦力的變化，給實(shí)驗(yàn)過程帶來了不必要的麻煩，該實(shí)驗(yàn)采用了平衡摩擦力的方法，將重力沿斜面的分力與摩擦阻力，從而簡化了實(shí)驗(yàn)。[怎樣才能把摩擦力平衡掉，可先讓學(xué)生共同討論，教師啟發(fā)引導(dǎo)，最后展示平衡摩擦力的方法]。

分組實(shí)驗(yàn)（借助多媒體可以在學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)的過程中邊播放牛頓第二定律演示實(shí)驗(yàn)）因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)相對學(xué)生而言難度值比較大：取兩個(gè)質(zhì)量相同的小車,放在水平板上,繩的另一端跨過定滑輪,各掛一個(gè)盤,盤里分別放著數(shù)目不等的砝碼,使兩個(gè)小車在拉力作用下做加速運(yùn)動(dòng)。拉力大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤）的重量[前提是已平衡摩擦力]。小車質(zhì)量和力的大小,可以通過增、減砝碼來改變,車的后端也分別系上繩,用一只夾子夾住兩根細(xì)繩,用以同時(shí)控制兩輛小車,使他們同時(shí)運(yùn)動(dòng)和停止。如圖所示：（本實(shí)驗(yàn)在操作過程中同時(shí)性較難控制，但易懂，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，所以實(shí)驗(yàn)方案采用了書本上的裝置）但在分組實(shí)驗(yàn)過程中，我請一組同學(xué)上來在網(wǎng)上操作（電腦模擬）本打算用氣墊做，做效果不好。

表A 控制小車質(zhì)量相同同，加速度和力的關(guān)系

適當(dāng)增減兩小車上的砝碼，使兩車的質(zhì)量相等，用彈簧秤測出砝碼盤包括砝碼的重量分別是F1,F2,它們在相同的時(shí)間里通過的位移分別為s1，s2將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。

分析總結(jié)：F1/F2=2/1s1=a1t2/2 s2=a2t2/2a1/a2=s1/s2=2/1 a1/a2=F1/F2,即a∝F

表B 控制小車?yán)ο嗤?，加度速與質(zhì)量的關(guān)系

分析總結(jié)：m1/m2=2/1s1=a1t2/2 s2=a2t2/2a1/a2=1/2 a1/a2=m2/m1

a∝1/m.

在學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)的過程中，教師起主持作用：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并扼要的解說。最終要求學(xué)生根據(jù)自己所做的實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析，概括總結(jié)出定律的內(nèi)容，這一點(diǎn)非常重要。對高一學(xué)生來說，這種能力還是比較薄弱。[教師]：盡管許多同學(xué)已對a與F的關(guān)系作了推測（根據(jù)引入新課時(shí)的猜想，能推測出（），但沒有把握確定?？梢宰寣W(xué)生進(jìn)行圖像處理。

用電腦在a-F坐標(biāo)系中，輸入數(shù)據(jù)，描點(diǎn)、連線、得到一條直線。從而得到結(jié)論。

[學(xué)生]：結(jié)論（板書）或者

[教師]：若a與m成反比，那么a與m的倒數(shù)是什么關(guān)系？

（經(jīng)前面的鋪墊，學(xué)生會(huì)想到用圖像驗(yàn)證，教師作圖像驗(yàn)證。）

[學(xué)生]板書：在F一定時(shí)，研究a與m的關(guān)系，結(jié)論或者。

[啟發(fā)提問]：同時(shí)考慮F和m對a的影響，a的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)怎樣？（學(xué)生一時(shí)無法回答）

[啟發(fā)提問]：歐姆定律怎么敘述，數(shù)學(xué)表達(dá)式怎樣？（學(xué)生對歐姆定律印象很深，自然類比出）分析（5分鐘）

[板書]：1、牛頓第二定律

語言表述：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體質(zhì)量成反比。其公式為：F=ma[介紹物理學(xué)家探索規(guī)律的一般方法，培養(yǎng)實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度]

[小結(jié)]現(xiàn)在為止，我們已通過實(shí)驗(yàn)測出數(shù)據(jù)，經(jīng)過推理，歸納出了a與F，m的定量關(guān)系——牛頓第二定律，并用簡潔的數(shù)學(xué)公式表示出了它。下面我們對它的意義進(jìn)行初步的探討。

[板書]：2、對牛頓第二定律的理解

牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的情形下導(dǎo)出的，但由力的獨(dú)立作用原理可推廣到幾個(gè)力作用的情況，以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時(shí)。還應(yīng)注意到定律表述的最后一句話，即加速度與合外力的方向關(guān)系，就是說，定律具有矢量性、瞬時(shí)性和獨(dú)立性，所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點(diǎn)：

(1)定律中各物理量的意義及關(guān)系

F合是物體(研究對象)所受的合外力，m是研究對象的質(zhì)量，如果研究對象是幾個(gè)物體，則m為幾個(gè)物體的質(zhì)量和。a為研究對象在合力F合作用下產(chǎn)生的加速度；a與F合的方向一致。

(2)定律的物理意義

從定律可看到：一物體所受合外力恒定時(shí)，加速度也恒定不變，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；合外力隨時(shí)間改變時(shí)，加速度也隨時(shí)間改變；合外力為零時(shí)，加速度也為零，物體就處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（3）牛頓第二定律以簡單的數(shù)學(xué)形式表明了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。

啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生分析：

牛頓第二定律只適用于研究宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)問題,同時(shí)所用參照系是慣性參照系,即只適用于對地面靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參照系,a是相對地面的加速度。

（4）引入1N的定義：使質(zhì)量為1Kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度所需要的力.即1N＝1Kg.m/s2.