3牛顿第二定律优秀说课稿

3　牛顿第二定律　 高中物理       人教2003课标版

一、三维目标

知识目标

1、理解加速度与力和质量的关系

2、知道得到牛顿第二定律的实验过程

3、 理解牛顿第二定律的内容、表达式和定律的确切涵义

4、运用牛顿第二定律解决有关问题

能力目标

   通过观察、设计、探究过程，培养学生科学探究能力，分析推理能力和概括能力

德育目标

   培养学生的科学作风，科学态度和创新精神并学会在实验过程中控制实验条件和物理变量探索规律等基本方法。

  变演示实验为探究型、设计型实验， 我们巧设情景启示引导学生设计实验 方案、进行探究。选用精确的实验仪器，配合计算机实时测量技术进行数据采集、处理和分析

我认为教材上的这组实验存在以下四个较大的缺陷：

一是由于两辆演示小车在同一平面上运动，造成学生观察时可见度不大，影响实验效果。

二是用夹子控制小车的运动和停止，不够灵活，误差较大。

三是只从定性方面就得出结论，不够严谨。学生很容易产生疑问。如质量一定时，得出a∝F,为什么不得得出a∝F2或其它形成等等。

四是这种演示实验融合的创造性学习、合作学习、探究学习的过程不够充分，学生创造性思维难以形成。

重点：牛顿第二定律及定律形成的过程。

难点：实验数据采集的处理 

 1. 创设情景 孕育新知

学生观察现象：越跑越快、并驾齐驱

教师点拨：越跑越快，并驾齐驱，说明了什么？

学生分析：越来越快说明小车做加速运动，并驾齐驱说明小车在相等的时间里通过的位移相等，从而得出加速度相等。 教师启发：若要使两车加速度不相同，可采用什么方法？

学生讨论、猜想。

教师点拨：物体的加速度和物体的质量及所受的力有关，那么究尽有什么关系呢？我们应该用什么样的方法去研究这类有多元变量的问题呢？

学生回答：控制变量法

教师点拨：初中阶段，我们在哪里用到了这种科学思想方法。

学生回答：欧姆定律

教师追问：控制变量法的主要思想是什么？

学生分析：先假定某一个量不变，讨论另两个量之间的关系，再假定另一个量不变，讨论另两个量之间的关系，然后把这两类关系写在一起得出结论。

教师点评：回答的非常好，下面我们就用控制变量法来探究加速度、质量与力三者的关系。

教师点拨：第一，先假定物体的质量不变，探究加速度与力的关系。 我这里给出的实验仪器有：滑块，气垫导轨（上一章我们已经用过了），各种砝码若干。光电门、细绳、PHCI-1辅助教学系统（用来采集、分析、处理实验数据）、铁架台、刻度尺以及与校园网相连的计算机，下面请同学们选择适当的器材讨论先设计改变 物体受力变化的方案

学生设计活动： 展示两种有代表性的方案 教师点评：并确定用第二种方案作实验（不选第一种的原因暂时不讲）

教师点拨：通过上章实验四我们知道，物体在恒力作用下做匀加速直线运动。那么：滑块从气轨上滑下的加速度怎样计算呢？在运动学中，我们有哪些求物体加速的方法呢？

学生分析：

教师点拨：既然这些公式都可以求得加速度，而现在我们这里是用光电门作为计时仪器，而挡光片长为10mm，我们该用哪个式子呢？请同学们讨论。

学生讨论：

学生分析（如有问题教师点拨） 只要用光电门纪录A到B的时间t,以及挡光片L过A和过B的时间，就可以认为在L这段位移的平均速度等于这一段时间中间时刻的瞬时速度VA和VB,即VA≈V=L/tA, VB≈V=L/tB,这样求得的加速度是否有误差？

学生分析：

教师追问：改进的方法。 现在采用三个光电门，我们只要计录从A到B的时间t1和从B到C的时间t2，以及测出AB、BC的距离L1和L2,则有 L1=VAt1+ a t2 L1+L2=VA(t1+t2)+ a(t1+t2)2 通过计算机实时测量，自动计算得出a的值

设计优点： 采用三个光电门就消除了由挡光片的长度而引入的误差，从而使实验更加精确 教师点拨：通过我们改变作用在物体上的力，就会得到一系列关于力与加速度的数字。对于这些数字我们怎么处理呢？

学生讨论：

教师小结：由于公式法的局限性，所以通常采用数学中的描点作图的方法。根据图象来研究物体的加速度与力的关系，下面就请三位同学上台来做实验。一个同学负责计算机操作，一个负责气垫导轨的升降，一个负责操作滑块。其余同学根据大屏幕上所显示的实验得出数据，在白纸上绘图研究a与F的关系

学生探究实验：

设计优点： ①教师启发提问引导学生创造性的逐步设计实验，充分挖掘 了学生的创新能力与创新精神。 ②三位同学上台实验时，其余学生根据他们实验的数据动手研究。这样不仅消除了通常教师在上面“空忙”，学生在下面“空等”的现象，而且全体学生都参与到了探究的过程中。所得结论都是由学生自己得出的，充分体现了新课程理念下自主学习、合作学习的学习方式。

学生得出结论：a∝F

教师点拨：第二步，假定研究对象滑块所受的力不变时，研究滑块的加速度与质量有什么样的关系？

学生设计实验：

学生实验： 学生根据作出的a与m的图象猜测结论。

教师点拨：如果a与m成反比，那么a与 的一定成什么比？ 学生回答：成正比。

教师点拨：运行计算机，自动算出a的结果。

学生探究，得出结论 a∝ 1/m

设计优点：

①在实验上采用抬高气轨一端的方法，消除了书中实验原理设计不理想带来的误差。

②采用带刻度尺的铁架台，克服了用木块垫高方法时需要每次测量木块高和导轨长的麻烦，并且增加了实验的可见度和实验的精确度。

教师点拨：同时考虑F和m对a的影响，其结果怎样？

学生推理：（如有问题教师点拨：欧姆定律是怎样描述的，数学式怎样？通过类此，学生自然会得出） F=kma 教师点拨：为了使上式变为简单，必须去掉k，怎样才能去掉k，请学生阅读课本。 学生得出结论 F=ma。

问题1：对于加速运动的物体而言，是因为有了力而产生加速度还是因为有了加速度而产生力？

问题2：若我们实验时滑块是放在粗糙平面上的，其加速度怎样计算？

问题3：力是矢量还是标量，加速度是否有方向？

问题4：如果物体受到的合力突然变为零，则加速度为多少？

问题5：甲乙两物体质量分别为m1和m2，受到的合力为F1和F2,则加速度各为多少？ 教师提问后，学生讨论再回答，教师总结为:因果关系，F是指合外力，矢量性，瞬时性，对应性

我设计这五个问题的目的： 1.培养学生分析、推理和概括能力. 2.对所学新知识进行较为全面的理解.

1.有力就有加速度，那么，蚂蚁能推动一只小虫子，却不能推动一张大桌子。这是否与牛顿第二定律相矛盾，为什么？

2.1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2，接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。推进器的平均推力F=895牛，推进器开动7秒钟，测出飞船和火箭组的速度改变0.91米/秒。 已知双子星宇宙飞船的质量m1=3400千克，求火箭组的质量m2。

采用学生自己说一说本节课获得那些知识和科学方法，教师点评。

作业是校园网上的在线作业，分为A、B两种。A为基本知识与基本能力训练，B为开放性试题和研究性学习试题（供学有余力的学生选作）。完成之后提交作业给老师。

3　牛顿第二定律　

3　牛顿第二定律　

 1. 创设情景 孕育新知

学生观察现象：越跑越快、并驾齐驱

教师点拨：越跑越快，并驾齐驱，说明了什么？

学生分析：越来越快说明小车做加速运动，并驾齐驱说明小车在相等的时间里通过的位移相等，从而得出加速度相等。 教师启发：若要使两车加速度不相同，可采用什么方法？

学生讨论、猜想。

教师点拨：物体的加速度和物体的质量及所受的力有关，那么究尽有什么关系呢？我们应该用什么样的方法去研究这类有多元变量的问题呢？

学生回答：控制变量法

教师点拨：初中阶段，我们在哪里用到了这种科学思想方法。

学生回答：欧姆定律

教师追问：控制变量法的主要思想是什么？

学生分析：先假定某一个量不变，讨论另两个量之间的关系，再假定另一个量不变，讨论另两个量之间的关系，然后把这两类关系写在一起得出结论。

教师点评：回答的非常好，下面我们就用控制变量法来探究加速度、质量与力三者的关系。

教师点拨：第一，先假定物体的质量不变，探究加速度与力的关系。 我这里给出的实验仪器有：滑块，气垫导轨（上一章我们已经用过了），各种砝码若干。光电门、细绳、PHCI-1辅助教学系统（用来采集、分析、处理实验数据）、铁架台、刻度尺以及与校园网相连的计算机，下面请同学们选择适当的器材讨论先设计改变 物体受力变化的方案

学生设计活动： 展示两种有代表性的方案 教师点评：并确定用第二种方案作实验（不选第一种的原因暂时不讲）

教师点拨：通过上章实验四我们知道，物体在恒力作用下做匀加速直线运动。那么：滑块从气轨上滑下的加速度怎样计算呢？在运动学中，我们有哪些求物体加速的方法呢？

学生分析：

教师点拨：既然这些公式都可以求得加速度，而现在我们这里是用光电门作为计时仪器，而挡光片长为10mm，我们该用哪个式子呢？请同学们讨论。

学生讨论：

学生分析（如有问题教师点拨） 只要用光电门纪录A到B的时间t,以及挡光片L过A和过B的时间，就可以认为在L这段位移的平均速度等于这一段时间中间时刻的瞬时速度VA和VB,即VA≈V=L/tA, VB≈V=L/tB,这样求得的加速度是否有误差？

学生分析：

教师追问：改进的方法。 现在采用三个光电门，我们只要计录从A到B的时间t1和从B到C的时间t2，以及测出AB、BC的距离L1和L2,则有 L1=VAt1+ a t2 L1+L2=VA(t1+t2)+ a(t1+t2)2 通过计算机实时测量，自动计算得出a的值

设计优点： 采用三个光电门就消除了由挡光片的长度而引入的误差，从而使实验更加精确 教师点拨：通过我们改变作用在物体上的力，就会得到一系列关于力与加速度的数字。对于这些数字我们怎么处理呢？

学生讨论：

教师小结：由于公式法的局限性，所以通常采用数学中的描点作图的方法。根据图象来研究物体的加速度与力的关系，下面就请三位同学上台来做实验。一个同学负责计算机操作，一个负责气垫导轨的升降，一个负责操作滑块。其余同学根据大屏幕上所显示的实验得出数据，在白纸上绘图研究a与F的关系

学生探究实验：

设计优点： ①教师启发提问引导学生创造性的逐步设计实验，充分挖掘 了学生的创新能力与创新精神。 ②三位同学上台实验时，其余学生根据他们实验的数据动手研究。这样不仅消除了通常教师在上面“空忙”，学生在下面“空等”的现象，而且全体学生都参与到了探究的过程中。所得结论都是由学生自己得出的，充分体现了新课程理念下自主学习、合作学习的学习方式。

学生得出结论：a∝F

教师点拨：第二步，假定研究对象滑块所受的力不变时，研究滑块的加速度与质量有什么样的关系？

学生设计实验：

学生实验： 学生根据作出的a与m的图象猜测结论。

教师点拨：如果a与m成反比，那么a与 的一定成什么比？ 学生回答：成正比。

教师点拨：运行计算机，自动算出a的结果。

学生探究，得出结论 a∝ 1/m

设计优点：

①在实验上采用抬高气轨一端的方法，消除了书中实验原理设计不理想带来的误差。

②采用带刻度尺的铁架台，克服了用木块垫高方法时需要每次测量木块高和导轨长的麻烦，并且增加了实验的可见度和实验的精确度。

教师点拨：同时考虑F和m对a的影响，其结果怎样？

学生推理：（如有问题教师点拨：欧姆定律是怎样描述的，数学式怎样？通过类此，学生自然会得出） F=kma 教师点拨：为了使上式变为简单，必须去掉k，怎样才能去掉k，请学生阅读课本。 学生得出结论 F=ma。

问题1：对于加速运动的物体而言，是因为有了力而产生加速度还是因为有了加速度而产生力？

问题2：若我们实验时滑块是放在粗糙平面上的，其加速度怎样计算？

问题3：力是矢量还是标量，加速度是否有方向？

问题4：如果物体受到的合力突然变为零，则加速度为多少？

问题5：甲乙两物体质量分别为m1和m2，受到的合力为F1和F2,则加速度各为多少？ 教师提问后，学生讨论再回答，教师总结为:因果关系，F是指合外力，矢量性，瞬时性，对应性

我设计这五个问题的目的： 1.培养学生分析、推理和概括能力. 2.对所学新知识进行较为全面的理解.

1.有力就有加速度，那么，蚂蚁能推动一只小虫子，却不能推动一张大桌子。这是否与牛顿第二定律相矛盾，为什么？

2.1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2，接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。推进器的平均推力F=895牛，推进器开动7秒钟，测出飞船和火箭组的速度改变0.91米/秒。 已知双子星宇宙飞船的质量m1=3400千克，求火箭组的质量m2。

采用学生自己说一说本节课获得那些知识和科学方法，教师点评。

作业是校园网上的在线作业，分为A、B两种。A为基本知识与基本能力训练，B为开放性试题和研究性学习试题（供学有余力的学生选作）。完成之后提交作业给老师。