3. 牛顿第二定律优质课教案

《牛顿第二定律》教学设计

教材分析

教材在用实验研究a、F、m三者变化关系时，为简化研究，首先只研究受单个力作用的情况，然后运用了前面力的合成的知识来解决受多个力的情况，并把初中及高中前面所学的物体处于平衡状态归为牛顿第二定律的特殊情况，这样做让学生进一步加深对力的合成的等效性的理解，知识更加系统化，有利于学生系统地把握牛顿第二定律。

教学目标

1、知识与技能

（1）学会用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系

（2）能熟练的应用图像法分析处理数据

（3）理解牛顿第二定律的内涵和外延

（4）会应用牛顿第二定律解释生活中的相关现象，并能运用牛顿第二定律进行定量计算

（5）了解国际单位制的组成并知道力学单位制中的基本单位及导出单位

2、过程与方法

（1）能够设计通过控制变量的方法完成对加速度、力和质量三者关系的实验探究。 （2）能够根据实验数据正确作出表示加速度与力，加速度与质量的关系的图像。

（3）能够根据图像写出加速度与力、加速度与质量的关系式。

3、情感态度与价值观

（1）使学生能够通过本节的教学把运动和力的关系理解清楚，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

（2）通过探究活动掌握物理规律，激发学生参与科技活动的热情。

（3）培养与他人合作的精神，增强团队合作的意识。

重点难点

本节的重点是理解并运用牛顿第二定律，难点是定律的物理内涵。

教学方法

为了教学目标的更好实现，设计采取观察归纳、实验探索、提出问题、讨论问题、解决问题的方式，把主动权交给学生，使学生主动参与到课堂中来。并鼓励学生从各个不同的角度发现问题、提出问题，培养学生的创新精神。

［教学过程］

一、引入新课

通过上节课的学习，我们已知道：物体加速度的大小和物体的质量及所受力的大小有关，那么：加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么定量的关系呢？本节课的内容——牛顿第二定律就能为我们揭示它们三着的关系。

给出教学课题：

牛顿第二定律。

二、新课教学

（一）实验探究

1.实验方法

控制变量法

2.实验原理

（1）介绍实验仪器

光电门传感器、数据采集器、数字化实验室。

（2）介绍实验原理

质量：用天平测量

加速度：用光电门传感器测量时间，再根据加速度公式

进行计算。

F=mg (m为所挂钩码的质量) 3.实验过程

（1）控制物体质量不变，改变力，测量物体加速度，探究加速度和力的关系；

结论：a∝F （2）控制力不变，改变物体质量，测量物体加速度，探究加速度和质量的关系。

结论：加速度正比于力反比于质量

学生总结得出：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

实验总结

应当指出的是，本节实验是小车放在光滑的木板上做这个实验，大家知道光滑的水平面是不可能找到的，故在实际的实验中，我们采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力来做实验，而在实验过程中老师没有让学生分析如何去平衡摩擦力，只是做适当的说明，有效地降低了本节的难度，待学生有了一定的基础后，然后再回过头来理解为什么此处要用倾斜的平面，进一步巩固了对牛顿第二定律得出的科学思想和科学研究方法。

（二）

规律总结

1.牛顿第二定律内容

物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

（1） 比例式： F∝ma （2） 等式：F=kma 注意：k值的确定。

力的单位牛顿就是根据牛顿第二定律来定义的，即1千克的物体产出1米每二次方秒加速度的力为1牛。在这种约定下，k的值就为1了。

（3） 公式：F=ma （4） 推广：当物体受多个力时，就有了牛顿第二定律的一般表述

物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。

即：

F合＝ma 或 a= F合 /m