资源简介

《牛顿第二定律》教学设计
内容来源
本节内容选自人民教育出版社出版的普通高中物理教科书必修一的第四章第三节内容。
内容分析
本节内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力，质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步提出牛顿第二定律。在"力的单位"中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F= kma变成F=ma的。通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。
牛顿第二定律是确立运动与力之间关系的桥梁，让学生体会定律中的因果性，瞬时性等特征。由于牛顿第二定律在力学中的基础地位，以及后续学习中会经常用到牛顿第二定律解决问题，因此对该定律的理解和运用就显得至关重要，而对定律的理解需要教师不断引导，才能引发学生的思考。
学情分析
在本节内容之前，学生已经做了"探究加速度与力，质量的关系"这一实验，已定性地了解加速度与力，质量的关系，自然想知道它们之间的数量关系。但同学们对于利用已有知识创造出新的概念，理论的能力很弱；在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学推理能力较弱。教学中应该按照认知规律，循序渐进，让学生感受物理学在认识自然上的本质性，深刻性，有效性。
教学目标
物理观念：通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，并准确表述牛顿第二定律的内容，培养学生分析数据，从数据获取规律的能力。
科学探究：能够根据单位N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。
(3)科学态度：能够从合力与加速度的同时性，矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。
(4)科学责任：会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活，关注实际的态度。
五、教学方法
发现教学法、情境创设教学法、问题引导教学法等。
六、教学重难点
重点：
对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律的简单应用
难点：
牛顿第二定律的瞬时性
应用牛顿第二定律解决问题
教学过程
（一）导入
让学生回顾上节课的实验探究结果。
【问题】对于任何物体都这样吗？
（设计意图：通过回顾、复习旧知识，引导学生进一步探讨物理量之间的定量关系，提出质疑，从而引入新课。）
新课
任务一：牛顿第二定律的表达式
【问题】1.上节课的实验数据能得到普遍结论吗？
2.牛顿第二定律的内容如何表述？
3.怎么用式子表达牛顿第二定律？
（设计意图：教师引导学生分析实验数据，归纳得到物体的加速度跟它的质量及物体所受外力的关系，运用数学知识推出牛顿第二定律的表达式，培养学生的概括能力和分析推理能力。）
任务二：力的单位
【问题】1.取质量的单位什千克，加速度的单位是米每二次方秒，根据上述牛顿第二定律加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？
在初中已经学过力的单位是牛顿，用手托住两颗鸡蛋的力大约是1牛，那
么 1N 在物理学中是如何规定的呢？
（设计意图：通过学生自学了解力的单位及物理意义，提高学生独立分析问题的能力。通过教师指导共同分析引发学生思考，加深对力的单位的理解，为后面学习力的单位制做铺垫。）
任务三：对牛顿第二定律的理解
【问题】1.结合牛顿第一定律，分析加速度与力、质量关系中的因果关系？
2.静止在光滑水平面上的物体，只受到向右大小不变的力的作用，那么，物体产生的加速度的方向如何？如果突然撤去力，物体会处于什么状态？
3.从牛顿第二定律可知，无论怎样大小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎样解释这个现象？
（设计意图：通过设置具体情境与问题，学生思考讨论进一步明确合力与加速度的关系一对物体运动产生的影响，加深对牛顿第二定律的理解。）
任务四：牛顿第二定律的应用
学生阅读课本“例题1”，回答下列问题
【问题】1.取消动力后汽车做什么运动？运动的加速度怎样求解？
2.怎样求汽车受到的阻力？
3.重新起步，汽车受到哪几个力的作用？水平方向的合力是多少？
4.汽车重新起步，产生的加速度是多少？
（设计意图：通过问题引导帮助学生提高建构模型的能力，通过规范解题过程，了解运用牛顿第二定律解决实际问题的方法，掌握解题思路和解题规范步骤。）
学生阅读课本“例题2”回答下列问题
【问题】1.你认为该题目中的关键词是什么？它所隐含的意思是什么？
2.应该选择谁为研究对象？
3.运用牛顿第二定律求加速度的方法有几种？
（设计意图：通过联系实际生活的例题引导学生利用牛顿第二定律解决问题，让学生熟练掌握牛顿第二定律的解题思路和步骤。）
教学评价及反思
通过充满认知冲突的典型情境，让学生的感性认识与理性判断相冲突，在冲突中深化对牛顿第二定律的理解。通过逐步引导，让学生发现并总结出应用牛顿第二定律解题的一般步骤，同时加深了学生对牛顿第二定律联系运动和力的桥梁作用的理解。
本节课知识容量大，环节齐全，重难点突出。在知识的理解上，通过具体的情境分析和问题解答设置，对学生客观全面地分析物理现象，正确地认识物理规律都达到了很好的教学效果。在知识的应用上，通过具体例题的解答，让学生发现问题，解决问题，极大地提高了学生学习的积极性。

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