资源简介

牛顿第二定律
一、教学目标
1.物理观念
(1)掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;
(2)理解公式中各物理量的意义及相互关系;
(3)知道在国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：牛顿第二定律的实验过程。
教学难点：理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。
三、教学分析
1.这节课以实验为依据,采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。
2.定义力的单位"牛顿"使得k=1,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一,但应知道它所对应的文字内容和意义。
3.牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力为零,加速度为零。即合外力决定了加速度,而加速度影响着物体的运动情况。因此,牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体,其中的纽带就是加速度。
四、教学过程
活动1【导入】《牛顿第二定律的瞬时性》
为了明确本微课要解决的问题,符合学生自学的需求,本微课在课题《牛顿第二定律的瞬时性》呈现的同时,以副标题“以轻弹簧、轻绳相连的物体的瞬时问题为例”突出本微课的教学内容,使选题具有针对性。
活动2【讲授】研究轻弹簧、轻绳相连的物体的瞬时问题
1、通过实验观察物体的瞬时加速度
(1)先观察轻弹簧相连的物体的瞬时加速度
教师:如图1所示,两个相同的物体A、B用轻弹簧相连后,再用细线悬挂于天花板上,系统处于平衡状态。现将细线剪断,试分析剪断瞬间,A、B两物体的加速度各是多少
实验视频:利用技术手段将物体的下落过程以慢动作的方式呈现,观察到细线烧断瞬间,B物体几乎不动,而A物体以一定的加速度运动。
活动3【活动】小试身手：相同类型问题解决
1、问题:如图7所示,图中轻绳不可伸长,小球均处于平衡状态,如果将水平细线剪断,求剪断瞬间A、B两小球的加速度各是多少(图中q已知)
2、提示:
(1)根据牛顿第二定律的瞬时性进行分析;
(2)考虑弹簧弹力与轻绳弹力的区别。
3、实验视频:如图8所示,通过一组实验感知A、B两物体加速度的差异。
活动4【活动】生活中的物理
欣赏一段视频:如图9所示,慢动作呈现弹簧圈的下落,实验中可观察到弹簧圈在下落过程中下端几乎不动,这也说明了弹簧弹力瞬间保持不变的特征。
活动5【活动】微课研讨
本微课以轻弹簧、轻绳相连的物体的瞬时问题为例来研究牛顿第二定律的瞬时性,从两个层次引导学生理解瞬时性,先通过慢动作视频让学生切实感受到各物体在细线剪断瞬间的加速度大小,再从物体受力的角度分析物体的加速度,使学生的认知从感性层面上升到理性认知,并能用牛顿第二定律的瞬时性解决实际问题。
本微课的亮点有以下几点:
1、对于细线剪断后物体的下落,几乎是瞬间着地的,人眼直接观察是无法看到物体下落过程的加速度差异,本微课采用技术手段用慢动作的方式呈现,使学生通过观察实验便有强烈的视觉冲击,对物体下落瞬间的加速度大小有感性认识;
2、对瞬时问题的研究,本微课设计了对比实验的方式,使学生能区分轻弹簧、轻绳相连的物体在细线剪断瞬间的加速度的差异;
3、对牛顿第二定律的瞬时性的理解,本微课设计了从实验观察到理论分析,使学生对规律的理解呈递进式的,培养学生理性思考问题的习惯。
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