1、高考資源網(wǎng)第三章b牛頓第二定律一、教育挑戰(zhàn)分析牛頓第二定律是繼牛頓第一定律后，定量研究物體的加速度與受外力及物體質量之間的關系。牛頓第二定律內容是牙齒章節(jié)的重點，也是整個經(jīng)典力學的基礎和核心之一，為以后學習機械能、周期運動等知識奠定了基礎。要學習牛頓第二定律，必須以高考資源網(wǎng)靜態(tài)力學和運動學等知識為基礎。從滑板車實驗開始，讓學生們質的理解。物體的加速度與作用力有關，與物體本身的質量有關。在DIS實驗設計過程中，以“小車”為研究對象，討論應該控制哪些變量、如何調節(jié)、如何測量小車的牽引力、如何測量小車的加速度等問題。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)使用物理圖像的方法，分析研究實驗結論的方法。然后，DIS通過實驗總結了

2、物體的加速度和受力以及物體質量之間的定量關系，得出牛頓第二定律的一般表達式。定義力的單位“牛頓”以獲得牛頓第二定律的表達式。通過簡單的案例訓練鞏固學過的知識。在DIS實驗過程中，讓學生體驗“科學推測”、“控制變量”方法，在數(shù)據(jù)處理過程中感受“歸納推理”等多種物理研究方法，培養(yǎng)學生的觀察分析、比較判斷、歸納總結和實際問題處理能力。二、教育目標1.知識和技能(1)知道物體的加速度與受外力F及物體質量M的關系，理解力是加速度的原因，知道物理定律的意義。(2)了解加速度方向和外力方向之間的關系，了解加速度大小、質量大小和外力大小之間的關系。(3)知道國際單位制中力的單位牛頓是如何定義的。(4)根據(jù)現(xiàn)有

3、器材設計實驗方案，通過實驗和數(shù)據(jù)處理，可以學習相關實驗技術。2.流程和方法(1)通過DIS實驗研究F，M，A的三個茄子物理量，通過實驗感受探索物理規(guī)律的基本過程，體會控制變量的研究方法。(2)在實驗數(shù)據(jù)處理過程中，感受到用圖像研究物理問題的科學方法，認識到在實驗中總結物理規(guī)律是研究物理的基本方法。感情、態(tài)度和價值(1)在探索力、質、加速度關系的過程中，確立嚴肅的科學態(tài)度、實事求是的道德素質、嚴謹、有序的思維方式。(2)通過DIS實驗操作過程，培養(yǎng)合作意識和樂觀品質。三、教育的重點和難點焦點：探索和理解牛頓第二定律。困難：如何在實驗設計中應用DIS。四、教育資源1、物理實驗：(1)演示實驗：定性

4、研究加速度與力、質量之間的關系：滑板車(兩個)、DIS實驗儀器(包括力傳感器、電腦、數(shù)據(jù)收集器等)。(2)學生實驗：定量研究加速度、力和質量之間的關系：小車、長木板、小桶、重量、細線、DIS實驗儀器(包括運動傳感器、電腦、數(shù)據(jù)收集器等)。2.信息化平臺：多人一臺網(wǎng)絡教室，文件管理展示平臺。說明：如果有其他劇本，實驗器材可以根據(jù)需要增減。為了說明加速度和力、質量之間的關系，還可以利用教育圖片或生動的事例。例如：“神舟六號”發(fā)射過程需要很大的推動力，為什么蘋果成熟了，地球墜落在地球上而不是蘋果上？等等。五、教學設計思想牙齒設計包括三個部分：加速度與力的關系、加速度與質量的關系以及力的單位牛頓的定義

5、。本設計的基本思路是從滑板車實驗開始，以引導學生對加速度、作用力、質量相關事項進行定性總結為基礎，以“小車”為研究對象，通過DIS實驗探索三個茄子之間的定量關系，規(guī)定力的單位，然后引導學生對牛頓第二定律的正則表達式進行歸納。牙齒設計突破的重點是加速和作用力、質量三茄子之間的數(shù)量關系。方法是通過DIS實驗，使用“控制變量”方法分別研究加速度與力、加速度和質量之間的關系，應用物理圖像分析和討論實驗數(shù)據(jù)。在牙齒設計中需要突破的困難是如何應用DIS進行實驗設計。方法是通過實驗了解加速度、作用力、質量之間的定性關系，通過對DIS實驗關鍵階段的討論突破難點。DIS實驗的核心階段包括以“小車”為研究對象、如

6、何調節(jié)“變量”、如何通過物理圖像分析得出實驗結論等。牙齒設計強調問題討論、DIS實驗研究、教師地圖等多種教授戰(zhàn)略的應用，強調通過學生的積極參與，培養(yǎng)學生實驗、比較判斷、摘要的能力，使學生掌握電腦分析和數(shù)據(jù)處理、物理影像研究物理問題的幾個茄子基本思想和方法，感受“實驗探索”、“歸納總結”完成牙齒設計的內容大約需要2節(jié)課。六、培訓班：1、培訓流程圖活動III學生探索實驗1活動四學生探索實驗2控制變量牛頓迪二律活動v簡單的應用程序節(jié)目活動I滑冰板實驗1滑冰板實驗2a和物體的m相關a和f的大小相關問題問題2活動II滑冰板實驗3正典滑板車問題12.流程圖說明情景滑板車，問題1活動滑冰板實驗1一名學生站在

7、車上，徐璐用另一種力量推墻(力的大小通過DIS力傳感器讀取)，看到滑板車(和學生一起)徐璐被不同大小的外力作用時，離開了街道之間的關系。活動滑冰板實驗2兩個品質不同的學生分別站在兩個滑板車上徐璐推，看到滑板車(和學生一起)在相同大小的外力作用下逃離了街道之間的關系。學生觀察滑板車實驗，分析加速度與力及質量之間的定性關系。說明：在滑板車實驗中，人們作用于墻壁的力實際上在人離開墻的時候不再作用于人，所以在牙齒實驗中，滑板車的后續(xù)運動實際上是慣性前進的。對墻的力越大t時間內(人與墻接觸的時間)，車產生的加速度越大，得到的速度也越大，車滑得越遠，所以牙齒實驗不是直接而持續(xù)的力作用于車，這樣就能為下面的

8、學生實驗鋪上一條以小桶及內部物體的重力代替小車牽引力的路。活動學生探究實驗1DIS實驗，控制變量物體質量M時間表，定量研究加速A和力F之間的關系?；顒訉W生探究實驗2DIS實驗，控制變量力F時間表，定量研究加速A和物體質量M之間的關系。然后應用DIS探討從實驗1，2中獲得的實驗數(shù)據(jù)，處理圖像，分析和總結圖像，總結牛頓第二定律。說明：如果用DIS實驗處理數(shù)據(jù)，可以先不進行平衡抵抗，介紹器材，然后讓學生直接調節(jié)變量開始實驗，得到圖像后，引導學生分析圖像的傾斜、截距、導線的彎曲問題等。這樣處理有助于提高學生的問題分析能力。如果使用傳統(tǒng)的實驗儀器，首先要引導學生分析如何處理阻力問題。如何判斷阻力是否平衡

9、？每次更改f或M時，是否需要重新平衡阻力？活動簡單應用節(jié)目通過簡單的例子鞏固學過的知識。3.教育的主要部分本設計采用情景活動問題3354摘要3應用的模型組織培訓，整個課程可分為三個茄子主要課程。在第一部分中，通過情景和學生參與的演示實驗，可以定性地獲得影響加速度大小的因素。其次，通過DIS實驗定量獲得A和M，F(xiàn)之間的關系，通過歸納推導出牛頓第二定律。第三部分通過簡單的例子鞏固學過的知識。七、教案是1.案例簡介正如牛頓第一定律所說，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。運動狀態(tài)的變化意味著什么物理量的變化？生：速度)運動知道速度的變化會引起加速度，但影響加速度的因素是什么呢？讓學生概括影響加速度的因素是外

10、力F，物體的質量M。加速度和f，m之間的關系是什么？首先，讓我們提高學生的興趣，做實驗?，F(xiàn)在可以通過實驗研究它們之間的關系了。學生們開始了滑板車實驗。(1)在DIS實驗中，提前手里拿著力傳感器，讓同學甲第一次用小力推墻，在電腦屏幕上顯示力的數(shù)值，讓甲同學從一定距離S1滑出來。第二大力量推墻，甲同學在一定距離S2，s2s1滑了出來。(2)甲和乙質量不同的兩個同學分別站在同一型號滑板車上(車和地面之間的動摩擦因素相同)，徐璐推，讓他們看到受到的推力等分別滑動的距離S1和S2，s2s1。通過實驗，學生們意識到加速度與物體受到的外力和物體的質量有關，加速度僅與力和質量兩個茄子因素有關。2、導入新班級老

11、師利用牙齒滑板車實驗指導學生思考如何研究三個茄子物理量之間的關系。會有學生知道這是控制變量法。不知道的話，教師只能做啟發(fā)，舉例等。也可能有學生說，一個楊怡不變，研究其他物理量之間的關系。這樣說，老師可以直接說明。物理上這種方法稱為控制變量法，這是物理研究中常用的科學方法。激勵學生。如何測量物體的加速度？學生會把學過的方法說如下。(1)使用新教材的同學會說使用DIS實驗器材上的運動傳感器。(2)據(jù)說在使用舊教材的同學會上使用打點計時器。使用(3) s=比較位移。(可能還有其他方法。行就行了。)，以獲取詳細信息3、實驗探索(1)首先介紹了書桌上的實驗器材，指出了今天實驗的研究對象是小車。(2)讓學

12、生思考如何給小車一定的牽引力？(？(3)使用現(xiàn)有設備設計實驗階段。(4)學生使用DIS實驗系統(tǒng)進行實驗，收集數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理(根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算機中相關物理量的導線：A和F的關系，A和M的關系)。分析圖像時，可以捕捉以下內容：歌曲是直線：將a-m圖轉換成圖表討論。像坐標原點，分析截取的意義，說明發(fā)生了什么原因。實驗時不考慮小車的質量和小桶的質量之間的關系而得到的視頻在上部彎曲，教師可以先認真指導學生分析，等到牛頓第二定律公式出來后再討論。(大衛(wèi)亞設，美國電視電視劇)(5)實驗結論在質量一定的情況下，加速度A與作用力F成正比寫。在作用力F一定的情況下，加速度A與物體的質量M成反比。由此總結牛頓

13、第二定律。物體的加速度與作用力成正比，與物體的質量成反比，用公式表示：等式：f=k ma重寫。其中k是比例常數(shù)，與公式中每個物理量的單位選擇相關。K=1的含義說明：如果質量為1kg的物體產生1m/s2加速度的力為1N，則k=1。所以牛頓第二定律的表達式是f=ma(6)公式的物理意義教師可以從公式的向量性、瞬時性、F和外力結合等多個方面進行說明，加深學生對公式的理解。力是加速物體的原因。加速度和力產生加速度，恒定力產生恒定加速度，力發(fā)生變化，加速度相應變化，力停止，加速度立即為零，在任何情況下，加速度及其產生力的方向總是相同的。物體運動的加速度不僅與外力有關，還與物體的質量有關。在這里，質量的大小對運動狀態(tài)改變的速度起著制約作用。鞏固練習問題1牛頓第二定律表明，無論多大的力都能使物體加速。但是當我們用力舉起重物的時候，可能抬不動它，這與牛頓第二定律相矛盾嗎？為什么？回答：沒有矛盾。如公式F=MA所示，F(xiàn)是外力。牙齒力不管多么小，都能加速物體。現(xiàn)在沒有用力舉起牙齒重物，物體仍然靜止，物體受到的合力為零，因此物體的加速度也為零。問題2關于牛頓第二定律的以下陳述中的錯誤是(a)在a，中，可以看出運動物體的質量與外力成正比，與加速度