牛頓第二律一【教學目標】1、知識與技能：（1物的加速度與到的外力F及物體的質量ｍ間的關系，理解力是產生加速的原因，知道物理定律的含義。（2）理解加速度大小、質量大小和外力大小間的關系。（3）能根據現(xiàn)有器材計實驗方案，通過實驗及數(shù)據處理，學會相關的實驗技能。2、過程與方法：（1通對Fma個物理量進行研究感實驗探究物理規(guī)律的基本過程，體會控變量的研究方法。（2）在對實驗數(shù)據處過程中，感受用圖像研究物理問題的科學方法，認識由實驗歸到總結物理規(guī)律是研究物理學的基本方法。3、情感、態(tài)度與價值觀：（1在究質加度三者關系的過程中樹認真的科學態(tài)度，實事求是的科素養(yǎng)，嚴謹、有序的思維習慣。（2）過驗設計過程養(yǎng)成合作意識和樂觀向上的品質。二【教學重點與難點】【教學重點】

加速度與作用力、質量三間定量關系。【教學難點】如何應用DIS進行實驗設。三【教學準備】實驗1：性研究加速與力、質量間關系：滑板車兩只實驗2：定量研究進實驗設計：小車、長木板、小桶、砝碼、細線、彈簧秤實驗3：DIS定研加度與力、質量間關系：小車、長木板、小桶、砝碼、細線、DIS驗器材（位移傳感器、電腦、數(shù)據采集器等四【教學過程】1、表格教學環(huán)節(jié)與內容

教學活教師活

學生活

設計意“網球頻”：新課引入

通過上海大師賽的一段視頻，觀察選手擊打網球的過程中如何改變其運動狀態(tài)。引導學生引出力是改變物體

觀看思考

利用時下的熱點賽事，激發(fā)學生的興趣，同時復習牛頓第一定律。運動狀態(tài)的原因設問1由牛頓第一定律知道：力是改情景創(chuàng)設

變物體運動狀態(tài)的原因，請問：運動狀態(tài)的改變指什么物理量的改

思考

通過設問將活動引向理性思維，同時引出課題。變？（速度）由運動學我們知道速度改變

122122111會產生加速度，那么影響加速度的因素有哪些呢？（外力F、物體的質量ｍ）加速度與F、間到底有什么關系？下面我們用實驗來研究它們間的關系。活動Ⅰ讓同學甲第一次用較小的力推墻壁，滑出一定距離；第二次用較大力推墻壁，甲同學滑出一定距離s，≠。

通過實驗使學生定性的認識到：加速度與物體所受的外力和物體的質量都有關，而且加速度只與力和質量兩個因素有關。說明：板車實驗中人受到墻壁的作用力實際上在人離開墻壁時就不再作用在人身上了，所以此實驗中滑板車后來的運動實際上是靠慣性前進滑板實

參與、觀的。墻對人的力越大，在△t驗

活動Ⅱ讓甲、乙兩個質量不等的同學分別站在同一型號的滑板車上互推，他們受到的推力相等，看它們分別滑出的距離和s，≠。

察、思考

時間（人與墻壁接觸的時間）內車產生的加速度也越大，得到的速度也就越大，所以車就滑的越遠，所以此實驗不是直接的續(xù)的力作用在車很難找到持續(xù)作用的力的情景，因此只能用瞬間力來代替的是替代法這樣可為下面的學生實驗用小桶及內部的物體的重力替代小車的拉力作鋪墊。設問2如何研究三個物理量間的關實驗思想

系？

先讓一個量不變，研究另二個

引發(fā)學生探索物理量間的關系，物理上把這種方法叫控制變量法，它是物理研究中經常采用的一種科學方法。

實驗設：1、先介紹子上的實驗器材，指出實驗的研究對象是小車（質量給定2、讓學思考如何給小車一個恒定的拉力？利用小桶重力，通過細繩、滑輪拉，從而代替恒定外力3、如何測物體的加速度？用實驗器材中的運動傳感器。、如何控制變量？1小車質量不變探究與的關系。

學生利用現(xiàn)有器材設計實驗步驟；實驗探究

2）拉力不變，探究小車質量與a關系。數(shù)據處：提問1當你有了一組數(shù)據用什么方法來驗證m一定與F成正比呢，

說明：是用DIS實驗處理數(shù)據的先不講平衡阻力，介紹完器材后讓學生直接控制變量開始實驗，得出圖像對學生分析問題能力的提高很有益。難道僅僅是粗略的觀察一下嗎？肯定不是。那么我們數(shù)學上是怎么來體現(xiàn)y和x成正比呢？提問2a－m圖是雙曲線，如何變曲為直？

運用數(shù)學圖象手段，嚴謹證明，培養(yǎng)學生習慣將a－圖轉換成討論。

1

圖活動Ⅲ：

學生實驗，控制變量物體質量利用m一定，定量研究加速度a力實驗系統(tǒng)間關系。

動手實驗，

活動Ⅳ：實驗變量力F一定，定量研究加速度a與物體質間關系。1、質量定的情況下，加速度與作用力F成正比，寫作：

采集數(shù)據，并進行數(shù)據處理牛實驗結論

FF即F22、在作用F一定的情況下，加速度a與物體質量ｍ成反比：m即mam21

思考

律：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，F(xiàn)用表示：ama改寫為等式＝kma其中為比例常數(shù)，由公式中各物理量的單位選取有關。3、得出牛單位的意義，2、語言設計：引出：上一節(jié)課，我們學習了牛第一定律，它又被稱之為慣性定律，那么首先我們來復習一下，么是牛頓第一定律？學生回答任物體在受外力的情況下保靜狀或速線運動狀態(tài)。那么如物體受到外它運動狀態(tài)會怎樣呢？我們先來看一段視頻。（視頻播放中）這是一位網球運動員擊打球的慢動作們可以直觀的看到當他通過球拍擊打的時候，網的什么發(fā)生改變了？

、、、、、、、、學生回答：可能以下情況形狀發(fā)生改變——我們知力的作用效果之一是形變另個作用效果呢？引出運動態(tài)發(fā)生變化。運動方向發(fā)生變化——那運動方向指的是哪個物理量的瞬時方向，引出速度發(fā)生變化那么運動狀態(tài)的改變我們般指的是速度發(fā)生改變們現(xiàn)是改變物體運動狀態(tài)的原因運動學我們知道速度改變會有什么產生啊？學生回答：加速度我們知道擊打網球的加速大小可以通過飛行的遠近來判斷的遠自然擊打網球的加速就大那么你們猜猜看影響網球加速度的因素有哪些呢？或者說樣可以使網球飛得遠些？學生回答：可能以下情況打的重些——力大網球輕些——物體質量小球拍質量好壞——目的是輕松的產生更大的力天氣（空氣）情況——與球獲得的加速度無關定性判斷：我們知道了物體運動狀態(tài)變的快慢就是加速度與外力以及物體質量有關，今天我們這課就來研究一下加速度與F、ｍ間到底有什么關系？下面我們通一個簡單的實驗來研究它們間的關系。（滑板實驗一）

我們看到這位同學站在滑上第次用較小的力推講臺滑一定距離；第二次用較大力講臺，又滑出一段距離，你們發(fā)現(xiàn)了什么？學生回答：力越大，滑行離遠，產生加速度大那么你覺得剛才的這個實我們在研究a與的系另個因素——物體的質量怎么理了？學生回答：人的質量兩次都不變，控制變量法。當我們要研究兩個物理量間的關系時其他物理量保持不變的這種方法稱之為控制變量么們覺得如果要研究a與m的關系時要把哪個物理量給固啊？（集體回答外力。好，接下來我們來看這樣一個實驗，兩位同學上來。（滑板實驗二）這個實驗是通過什么方式外力不變？學生回答：作用力與反作力我們發(fā)現(xiàn)當外力一定時，量越大，獲得的加速度反而小。當然前面的兩個實驗只是粗略定的判斷一下a怎隨變而變化、怎樣隨變而變化么們猜想一下它們在數(shù)學上到底成什么關系呢？學生回答：一，與成比；一，a與m成反比。那么我們如何嚴謹?shù)亩縼硌芯克鼈兊年P系呢？下面請同學利用桌上的器材來自己設計個實驗方法。實驗設計：

每一位同學桌子上有4實驗器材，分別是木板、小車、帶細線的塑料桶還有許多砝碼大想一下首先我們研究的運動對象是什么？（集體回答車恩，很好，那么我們如何使小車運動起來，獲得加速度呢？大家想一下。（讓學生動手思考一段時）可以通過手，或者彈簧稱拉嗎？學生回答：不可以，因為法獲得持續(xù)恒定不變的外力。那么我們怎么辦呢？想想，小桶、木板的定滑輪有什么作用？學生回答：可以把砝碼放小桶里，利用小桶重力，通過細繩、定滑輪拉小車，從而代替恒外力。好我們首先想一下何設計一個步驟夠通過控制變量法，來研究質量一定a與F的關系，把你的設計寫在紙上。小車質量已知，加速度可以通過其儀器測量（讓學生寫一段時間）拿其中的一份投影出來讓講一下自己的設計然后給出合理流程。讓小車質量一定，用小桶動小車，測地小車加速度，改變小桶重力，再次測得小車加速度以次類推，得到一組數(shù)據研a與F的關系。好接下來我們再設計一流程來研究a與的關系一下如何

改變小車質量，如何控制力不變，把流程寫下來。讓小桶重力一定，用小桶動小車，測地小車加速度，改變小車質量，再次測得小車加速度以次類推，得到一組數(shù)據研a與m

的關系。那么我們如何來記錄數(shù)據？要清晰、直觀。學生回答：列表格接下來根據你們的紙上的白表格下何記錄每次實驗的a、F、m三個數(shù)值拿其中的一份投影出來，他講一下自己的設計。注意單位問題當你有了一組數(shù)據用什么法來驗證m一a與成比，道僅僅是粗略的觀察一下？肯定不是么我們數(shù)學上是怎么來體現(xiàn)y和x成正呢學生回答：函數(shù)圖象如果y和x成正么它的函數(shù)圖象應該是一條通過原點的傾斜的直線，比如勻速直線運的s-t圖勻變速直線運動的v-t圖，那么a與F成正，a-F圖應該是一條通過原點的傾斜的直線。好，那么當我們驗證F定，a與m成反，怎么辦呢？學生回答：畫函數(shù)圖象反比的函數(shù)圖象是什么？學生回答：雙曲線但是雙曲線是一條曲線，個人根據幾個點畫出來的曲線都不一樣且便一條曲線們不能判斷它是雙曲線定反，

那么我們怎么辦呢？首先曲線難畫，直線好畫我們需要化曲為直，把反比關系變成正比關系。數(shù)學上的反比例數(shù)表達式是什么？學生回答：y=k/x如果y和x成反，么y與么成正比？學生回答：好，因此我們可以畫一個么圖來得到一條直線來驗證一，與m成比學生回答：a-1/m圖好，我們把剛才設計的兩圖，用直角坐標的方法畫在紙上，標好橫坐標和縱坐標DIS驗證：剛才們計了一整套驟來定量的驗證m一定與F成比；F一，與成比接下來我們請兩位同學上來用桌上的DIS器材來實際操作一下，小質量0.266kg，個鉤碼0.05N，一塊墊片0.05kg。同學做實驗，得到圖象。總結：我們知道一，與F成比；一，a與m成反比。那么總的來說，與么正？學生回答：那么a與F/m成比a=kF/m

F=kma當F、m都取國際單制，比例系數(shù)那么我們就把使1kg物體產生1m/s紀念牛頓在物理學上的貢。Ⅱ：教案設計說明1、教學內容分析

加速度的力稱之為并此牛頓第二定律是定量研究體的加速度與受到的外力及物體的質量間的關系頓二定律內容是本章的重點它力學和運動學有機的結合在一起是個經典力學的基礎和核心之一同也為之后學習機械能、周運動等知識奠定基礎。本節(jié)課主要是高一物理教第三《頓運動定律第節(jié)的教學內容是牛頓第定律后對改變物體運動狀態(tài)的定量研究，主要通過實驗設計DIS實的探究，定量的研究F、m、a三者的關系是決動力問題的一個重要方法為一的頓二定律的實際運用的學習下基礎和知識鋪墊。2、學生情況分析在知識技能方面學生剛剛學過牛頓第一定律能夠理解不受外力的情況下體動狀態(tài)保持不變同已經在運動學中初步了解DIS實的器材用。但是在實驗設計中，略顯被動，始終無法獨立的對于一個定性想做出正確規(guī)嚴的驗程計，因此，在教學過程中學生可能在研究方法上存在著認知和理解的生疏。

在思想方法方面學生能認知推歸控變量等研究方法但缺乏自覺主動的應部學生還不習慣于用科學探究的方法分析問題，因此要求學在DIS驗設計過程中，體驗“科學猜想變量數(shù)處理過程中，感受“變曲為直推理”等多種物理學研究法，培養(yǎng)學生觀察分析、比較判斷、歸納總結的能力。3、教學設計思路本教學設計的主要思路是球比賽的視頻引出力是改變物體運動狀態(tài)的原因入手從板實驗引導學生定性歸納出加速度與作用力、質量的關系，后以“小車”為研究對象，通過實驗設計DIS實驗證來探究者間定量關系，引導學生總結出牛頓第二定律的一般表達式。本設計通過問題的討論DIS實研究、教師指導等多種教學策略的應用，使學生通過測、實驗探究等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生實驗設計、歸納概括的能力，使生學會通過電腦分析和處理數(shù)據，掌握用函數(shù)圖像研究物理問題一些基本思路和方法調生自主探究和親身感受物理規(guī)律的成過程以及伴隨這一過程的科學方法，提高探究學習的興趣。本節(jié)課的重點設置速度與作用力量三者間定量關系”上。通過DIS實驗，采用控制變量”法，分別研究加速度與作用力度與質量間關系物理圖像對實驗數(shù)據進行分析討論。學生的實驗設計一向是教的難點在過實驗了解加速度

與作用力質之間定關系的基礎上通對DIS實驗關鍵步驟的討論來突破難點。實的關鍵步驟包括：以“小車”為研究對象，有哪些“變量何控制“變量”進行實驗，以及如何通過對物理圖像的分析研究出實驗的結論等。本節(jié)課著重實驗設計，擱平衡摩擦力、水平拉動、圖象誤差分析等問題，留待下節(jié)課續(xù)分析Ⅲ：教學反思一、設計課程背景：1、現(xiàn)生高做驗設計題型時往往無處下手，缺乏解決實際問題能力2、新教材對學生探究能的要求，不再是簡單的按部就班二、備課時的困難：1、在實際生活中，很難到一恒定力（除重力、浮力只能用變力來代替，簡單定性析2、這是一節(jié)本來2課的內容，因此不可能在一節(jié)課中完全解決問題，本節(jié)課著重實驗設，因此擱置平衡摩擦力、水平拉動、圖象誤差分析等問題，留待節(jié)課繼續(xù)分析3、節(jié)主是學一個完整的設計實驗過程，一開始試講時發(fā)現(xiàn)不可能讓一個高一學就有一