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有关牛顿第二定律说课稿四篇
作为一名教职工,通常需要用到说课稿来辅助教学,认真拟定说课稿,我们应该怎么写说课稿呢?以下是小编为大家收集的牛顿第二定律说课稿4篇,欢迎阅读与收藏。
牛顿第二定律说课稿 篇1
一、教学内容
力产生瞬时效果,一是形变,一是产生运动状态的改变,即产生加速度。必修本第一册第一章第三节已经定性地介绍了力的形变效果,并定量地给出了弹簧的弹力与形变的关系。本节"牛顿第二定律"则是定量地研究力和加速度的关系。由于高中力学部分是由牛顿定律为基础所构建的体系,在牛顿三定律中,牛顿第二定律为核心内容。教材第二节"物体运动状态的改变"起到了承上启下的作用,承上,使学生加深了对牛顿第一定律的理解,启下,通过实例定性地了解了牛顿第二定律。本节通过实验定量分析,得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量,通过控制变量法,来研究物理规律,即先保持一个量不变去研究另两个物理量间的变化关系,然后再保持另外一个量不变,研究另两个量间的变化关系。然后把前面综合起来就可以得到三者之间的关系,这是一种非常重要的研究方法,在以后的知识如电容、电阻等内容都会用到此法。是培养学生能力的好材料。
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。
本节内容是本章的重点内容,也是整个力学部分的重点内容,乃至整个高中物理的重点,它所解决问题方法及思路常用于热学、电学等的问题的研究中。
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。
应当指出的是,本节实验是小车放在光滑的水平面上做这个实验。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,需要采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力或气垫导轨来做实验,这样的操作既增加了操作演示实验的难度,又增加了学生理解实验的难度。为了更好地解决好这个问题,在本课时中,可以采用计算机来模拟这个实验,如利用金科龙公司的《仿真物理实验室》软件制作小车受力的运动动画课件来模拟小车的运动来研究a、F、m三者间的关系。实践证明这样做的效果很好,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第一次不用实物来做,用实物又该怎么来做,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、 教学目标
根据教学大纲的要求、教材的具体内容和高中一年级学生的认知特点,拟制定以下教学目标:
1、知识目标:能根据实验结果,推出a、F、m三者间关系,理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式,力的单位N的定义。
2、能力目标:能理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式,初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤,在具体运用中能注意牛顿第二定律的瞬时性、矢量性。
3、思维品质目标:使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系,以及通过等效观点来求解问题的方法。
三、教学方法:
1、实验引导探索式:物理考试大纲明确要求学生的五种能力:即理解、推理、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及实践能力。而本节正好是培养这些能力的好教材,故采用实验引导探索式,在实验中,教师在关键步骤上作出恰当的引导,得出在m一定时,a与F成正比,F一定时,a与m成反比,进而引导学生得出牛顿第二定律,然后推广应用到多个力作用下a、F、m三者的关系和物体处于平衡状态的情况。
2、讲练结合式:在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时,让学生分析问题,教师注意随时发现学生中出现的问题,或有意给出错误答案,及时组织学生分析产生错误的原因,注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来,及时强化有关知识,提高掌握知识的准确性。
四、教学程序:
1、新课的引入
(1)回顾上节内容,上节定性得到a既与F有关,也与m有关。进而提出三者间到底有什么定量关系?引导学生大胆猜测,提高学生的参与意识与学习兴趣。
(2)介绍研究三个变量问题的研究方法——控制变量法。
(3)研究方案:利用实验。(本处用计算机模拟实验来得到有关数据,并得出结论。
2、 m一定时,a与F的关系。
(1)、实验装置:交代清楚实验装置,研究对象及外力的施加。
(2)、如何保持质量一定:利用两个质量相同的小车来做实验。
(3)、如何测定加速度?根据初速为0的物体运动规律,在t相同的情况下,a∝s,通过测s来达到测a的要求。
模拟实验一:小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力,小车2受0.2N的拉力,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝F.
{例题1}、P89-ex2(1)
3、 F一定时,a与m的关系。
模拟实验二:两小车均受0.1N的`拉力,小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动,观察任一段时间内的两小球的位移关系,并根据实验得出结论:a∝1/m.
{例题1}、P89-ex2(3)
4、牛顿第二定律
综合上述两个实验结果,得出a、F、m三者间的关系,进而介绍牛顿第二定律。
(1)内容:A、文字表述: B、 数学公式 C、力的单位N的定义(2)理解:
A、矢量性
B、瞬时性
(3)、应用
A、多个力作用下的牛顿第二定律
B、平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况
{例题3}、p89-ex2-5
5、小结本节内容
本节在前一节定性研究a、F、m三者关系的基础之上,运用实验结果得出了三者的定量关系,即牛顿第二定律,在理解的基础之上进行了简单的运用,本节重点应放在对定律的理解上,而定律的运用则在以后的练习中逐步深化。
6、 布置作业 p89-ex2(2)、(4)
五、 板书
1、研究方案:利用实验。
2、m一定时,a与F的关系。 a∝F.
3、 F一定时,a与m的关系。 a∝1/m.
4、牛顿第二定律
(1)内容:A、 文字表述: B、 数学公式: a∝F/m. F=maC、 力的单位N的定义:1N=1kg.m/s2
(2)理解:矢量性 瞬时性
(3)应用:多个力作用下的牛顿第二定律
平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况
5、作业 p89-ex2(2)、(4)
牛顿第二定律说课稿 篇2
我说课的题目是《用动量概念表示牛顿第二定律》,我按下列程序展开。首先是本章本节教材的分析。
一、教材分析:
《用动量概念表示牛顿第二定律》属于新课标3-5模块第十六章《动量守恒定律》。动量知识在旧版教材中是紧接机械能之后,而在新课程教材中则是大幅后移。但我认为动量知识在新教材中的地位不仅没有削弱反而有所拓展。3-5模块之前,学生接触的内容基本上都是属于经典物理,而3-5模块中其余知识则属于微观粒子内容,“碰撞”是粒子性的一个典型特征;比如,原子核结构就是利用粒子碰撞的方法研究得到的,动量知识则是研究微观粒子的碰撞所必须的。因此,“动量”知识被放在波粒二象性、原子结构和原子核等内容之前学习。
可见,新教材中“动量”知识除了巩固了传统意义上在物理学科体系中的地位之外,还强化了在从经典过渡到量子过程中的“承上启下”的作用。
本节内容动量定理是力学中的重要规律,它比牛顿运动定律具有更大的普遍性,牛顿运动定律不适用的领域,例如微观粒子方面,动量定理仍然适用。此外,在研究碰撞和反冲问题时,利用动量定理要比运用牛顿运动定律方便得多,不必详细研究整个运动过程,只需要比较运动过程的初末状态即可,给解决问题带来了很大的方便。
在生活生产中,动量定理有着重要的作用。
二、说教学目标:
教学目标的设定是教师进行课堂授课的一个重要依据,是教师完成教学任务的鉴定标准。二期课改的核心理念是以学生发展为本,优化学生的学习方式。学生的可持续发展不仅需要具备一定的知识技能,还需要具备一定的学习能力,包括阅读能力、交流表达能力、运用信息技术能力、应用数学的能力、解决实际问题和科学探究能力。以学生发展为本的课程理念的具体表现之一就是要求在课堂教学中完成课程目标的三个领域,即(1)知识与技能;(2)过程与方法;(3)情感态度与价值观。根据新课标要求和学生特点我对本节制定以下
教学目标:
1.知识与技能:
(1)从动量的角度理解力与运动的关系,即用动量概念表示牛顿第二定律。
(2)理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理也适用于变力,并能解释现象和处理有关问题。
2.过程与方法:
(1)通过从牛顿第二定律到动量定理的推导及例题的求解,培养学生运用数学处理问题的能力,培养学生的探究能力、推理能力。
(2)通过用动量定理解释现象和处理有关问题,培养学生分析和解决实际问题的能力,以及科学思维能力、科学的语言文字表达能力。
3.情感、态度与价值观:
(1)通过实验,渗透物理方法的教育,激发学生学习科学的兴趣和培养学生实事求是的科学态度,同时培养学生的创新意识,并使学生获得成功的体验。
(2)通过课本“科学漫步”阅读,对汽车安全带、安全气囊、交通规则介绍,加强学生安全意识,提高科学素质。
整个教学过程应该是认知流程和情感、态度与价值观流程,二条线相融并进,共同实现学生的发展。
三、说重难点:
重难点的突破意味着这一节课的成功与否,所以一节课中教学重点与难点确定得是否准确,关系到教学效果的优劣。根据教材定重点,根据学生定难点。
本节的重难点确定如下:新课改精神强调突出知识的探究过程以及培养学生应用知识的能力。所以在本节教学中,我把动量定理的导出和动量定理的'应用定为本节教学重点。
中学生的思维具有单一性,定势性,他们以前学习过动能定理,因为动能定理不涉及方向。受动能定理的影响,他们一般会感到动量定理的矢量性有些困难。另外动量定理是在恒力条件下推出的,推广至变力可能学生不能马上接受,所以我把本节课难点定为动量定理的矢量性和动量定理适用于变力情况。
四、说教法:
虽教无定法,但教学有规定对于确定的教材和学生,选择不同的教学方法,会产生不同的教学效果。本节我准备多种教学方式,主要采取“双主互动”探究式课堂教学方式,即:突出学生主体地位和教师主导作用,在“提出问题──解决问题”的学生自主探究过程中,通过师生之间的合作与互动完成教学目标。
1.从教师主导看:其主导作用主要体现在“设境、启发、导拨、调控”四个过程之中。要求教师善于把握“启导”环节,通过问题情境的创设,让学生引起认知冲突,激发探求渴望,促使他们主动地去寻求解决问题的方法和途径,并在尝试与探索之中取得成功。
2.从学生主体看:学生的主体地位主要体现在“质疑、思考、探索、评价”四个学习过程之中。即要求学生以最优化解决问题和提高能力为终极目标,在教师的指导下,经过自己不断地思考、尝试、探索与评价,挖掘创造潜能,培养科学素质,提高创造能力。
除此之外,我还根据不同的知识点采用讲授法和尝试教学法。
在具体教学实施过程中我准备采取以下手段:学生分组实验、包括DISlab学生分组实验、多媒体电子白板、演示实验、实物展台。由于采取了学生实验的方式来进行探究,本节采取两节课连堂教学。
五、说教学过程:
教学过程可分为教学设计与教学实施两个阶段,只有两者均优,方能真正达到优化教学过程,提高教学质量之目的。下面来谈谈本节教学如何具体实施。
首先是教学引入。
本节我以电影视频引入(PPT播放《太极张三丰》和《新版守株待兔》两则视频并自配解说)解说词:此为电影《太极张三丰》片段:大反派飞起一脚,应该有千钧之力,只见大师三丰顺势缩肚子,将其化解于无形!太极功夫很神奇吧,其实是大师物理学得好!再看《新版守株待兔》,狮子是语文学的好,活学活用,守株待鹿!言归正传,两个例子都是两物相撞,为何结果大相径庭?
接着学生带着兴趣与疑问进入新课学习。
对于本节第一个知识点──牛顿第二定律的动量表达式,我准备根据不同的实际情况比较了三种不同的方式进行教学。第一种是由复习旧知识推出新结论的传统方式,第二种是利用打点计时器作定量研究,第三种是利用传感器作定量研究。这三种方式中我认为第二种是较好的探究方式。因为有直观的数据做支撑,比较具有说服力,并且学生对打点计时器的使用更为熟悉。当然通过这个实验还可以掌握一些实验技巧,如:平衡法找合力。而传感器在验证恒力情况时则没能显示出特别优势。
在前面探究出F=△P/△t的前提下学生应该很容易得到动量定理的表达式,再由教师使用讲授法强调新概念──冲量和对动量定理的理解。在这里我采用了讲授法加强对新概念的理解,我认为讲授法并不是落后方法的代名词,《普通高中物理课程标准》中强调科学探究法是今后高中物理教学中很重要的方法,但这并不意味着要摒弃讲授法。一堂成功的课,它不可能仅采用单一的教学方法,肯定要穿插采用不同的教学方法,从中利用一种方法的长处弥补另一方法的短处,以达到最佳的教学效果。就目前我国的教育现状而言,讲授法非但不能摒弃,而且在适当的情况下还应加强,不能从一个极端走向另一个极端,而应该让让讲授法在新课程理念下富有新的内涵。高中物理课标组组长廖伯琴教授也这么说嘛:“今后高中物理教学中该讲授的,还是要讲授。”
书本上对动量定理适用于变力只是一带而过,缺乏说服力。我采用数字化实验室增进学生对动量定理适用于变力的理解。借助于传感器,实验的操作难度降低了,使学生更容易掌握。究其深层次的意义,其实是要求学生转而关注数据之间的物理关系和数据背后更深入层次上的物理分析,就是说可以引导学生把精力从简单层面上转移到较深入的地方。
学以致用,动量定理学来是要用的,用来解决定量计算以及定性分析生活中的实例。先看定量计算:在定量计算的教学中我采取尝试教学法,即“先试后导、先练后讲”。尝试教学法充分发挥学生在课堂教学活动中的主体作用,一开始就要求学生进行尝试练习,把学生推到主动的地位;尝试练习中遇到困难,学生便会主动地自学课本或寻求教师的帮助,学习成为学生自身的需要。当然,这种尝试不是盲目的,是建立在学生通过探究和教师讲解,对动量定理有了一定的认识的基础之上。
在定性解释生活现象的教学中,我先给出简单器材,由学生自己根据这些器材设计实验,且口头解释现象。这样可以培养学生的动手能力和口头表达能力。然后再由学生举出生活生产中应用动量定理的其它例子。
到这里,这节课基本上大功告成了。俗话说:编筐编篓,重在收口。课堂小结也很重要,同样可以培养体现学生的自主意识。我们可以这样问:你在本节中学到了什么?答案可以多样,可以说学到的知识点,也同样可以说学到的思想方法等。没有标答!
该布置作业了。作业在课堂教学的过程中,是巩固知识、培养能力的重要环节。针对不同层次的学生,我把作业分为基本作业,提高作业和超额作业,其中后两项可以小组合作完成,学生可以根据自己的能力和需要去选择。
最后是板书设计。虽然使用了电子白板,但是重点知识还是摆在黑板上,使学生对整个脉络清晰可见。黑板板书应该是精华,展示整个课堂教学的结构和线索。多媒体和黑板是相互补充的。
以上是我对这一节的理解及教学设计。本节是高中物理相对重点和较难的一节内容。本设计主要特点有:
(1)根据实际情况,我采取两节课连堂教学,使整个过程显得从容不迫且相对完整。
(2)F=△P/△t 的得出和动量定理适用于变力我采取了实验定量研究,加深了学生对知识的理解,培养了学生的科学探究能力,突破了难点。
(3)例题教学我采取了尝试教学法,充分发挥了学生的主体作用。培养了学生的自学能力。
(4)学生自行设计实验和口头解释既锻炼了学生能力又活化了对定理的理解。
我认为教材只是多种教学资源的一种,从教材演变为实际的教学行为,必须赋予教师创造性的劳动。 教师永远是教学的创造者,这是教师职业的光荣!
牛顿第二定律说课稿 篇3
各位评委,老师们大家好:
今天我说课的题目是“动量概念表示牛顿第二定律”,下面我对这节课从以下几个方面进行说明,具体内容如:
一、教材分析
本节课是普通高中物理(人教版)选修3-5第一章第6节的内容,它是在学习过动量守恒定律之后,为进一步深入的探究动量和牛顿第二定律的关系而编写的。它侧重于力在时间上的积累,为解决力学问题开辟了新的途径,并且本节内容与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的联系,因此学习这部分内容有着广泛的现实意义。
二、教学目标
1、知识与技能
①能从牛顿运动定律和运动学公式,推导出动量定理的表达式;
②理解动量定理的确切含义,知道动量定理可以使用于变力;
③会用动量定理解释有关现象,并能掌握一维情况下的计算。
2、过程与方法
①通过对动量定理的探究过程,是学生认识物理模型工具在物理学中的应用;
②通过一维形式动量定理的定量讨论,增强学生应用数学方法处理物理问题的能力;
3、情感态度与价值观
通过运用所学的知识推导新的规律,培养学生的学习兴趣,激发学生探索新知识的。
三、教学重点与难点
重点: 动量定理的确切含义和表达式
难点:会用动量定理解释有关物理现象
四、说方法
教法:本节课我采用演示实验,分小组讨论,进行推理验证并辅以现代化教学手段等多种形式的综合启发式教学。充分调动学生学习积极性与自主性,培养学生自主学习能力和创新意识。
学法:对学生而言,重要的是学会学习,掌握获取知识的过程与方法。因此在学习过程中,要让学生主动参与、积极思考,培养学生的学习兴趣,让学生自己动起来。从而是学生变被动学习为主动学习。
五、教学程序
通过以上分析,教学中以了解、学习研究物理问题的方法为基础,掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点,突破难点,设计如下教学程序:
(一)引入新课
小实验引入新课:
演示实验1:鸡蛋落地 让鸡蛋落入垫有海绵桶中(海绵不让学生知道),让学生推测鸡蛋的“命运”,最后展示结果。
演示实验2:缓冲装置的模拟 用细线悬和橡皮筋分别挂一个重物,把重物拿到一定高度,释放后重物下落,结果细线断而橡皮筋没断。
【让学生在惊叹中开始新课内容】
在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲,这样做的目的是为了什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子。这些现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究其中的奥秘。
(二)进行新课
1.用动量概念表示牛顿第二定律 首先利用多媒体展示出问题
v′
v
F
假设一个物体在恒定的合外力作用下,做匀变速直线运动,在t时刻初速度为v,在t′时刻的末速度为v′,
试推导合外力的表达式。
让学生:用牛顿第二定律F=ma以及匀变速直线运动的公式自己推导。(同时找一名学生演板) (教师巡回指导,及时点拨、提示)
推导过程:合力F=ma 由于 , 所以,
结论:上式表示,物体所受合外力等于物体动量的变化率。这就是牛顿第二定律的另一种表达式。
2.动量定理
教师:将上面的`式子进行变形可写成
让学生分组讨论该式的物理意义,并进行总结:表达式左边是物体从t时刻到t′时刻动量的变化量,右边是物体所受合外力与这段时间的乘积。说明物体动量的变化量,不仅与力的大小和方向有关,还与时间的长短有关。 这个量反映了力对时间的积累效应。就此引出冲量的定义。
物理学中把力F与作用时间的乘积,称为力的冲量,记为I,即 ,单位: “牛顿秒”。
这样公式将 可写成
该公式表明:物体动量的变化量等于物体所受合外力的冲量,这个结论叫做动量定理。
这样就自然而然的引出了动量定理。
讨论:如果物体所受的力不是恒力,对动量定理的表达式应该怎样理解呢?
教师:引导学生阅读教材,理解动量定理的过程性。
让学生讨论总结:尽管动量定理是根据牛顿第二定律和运动学的有关公式在恒定合外力的情况下推导出来的。可以证明:动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力。对于变力情况,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。并举例分析:铁锤钉钉子,球拍击乒乓球等
利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难计算的问题转化为较易计算的问题。
3.动量定理的方向性,根据实例和课堂练习研究动量的方向性,总结动量定理的公式是矢量式,运用时注意正方向的选取,并提醒学生中学阶段我们仅研究一维情况。
4.应用举例
再次展示演示实验课件,让学生讨论并应用动量定理来解释有关问题。
(三)课堂小结及作业布置
六、板书版画设计
教学中将整块黑板分为两部分,一部分主板书写概念、规律、图、以及公式的推倒过程等。一部分为副板书,用来画草图,解答例题等。同时用彩色粉笔显示重点内容。
我的说课到此结束,请大家批评指正。谢谢!
牛顿第二定律说课稿 篇4
(一)教材分析
牛顿运动定律以力和运动的知识为基础,进一步研究了力和运动的关系。牛顿运动定律是经典力学的基础,从牛顿运动定律出发可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理规律。牛顿运动定律还是学习热学、电磁学的重要基础。因此,这一章内容在力学和整个物理学中占有很重要的地位,是中学物理教学的重点。牛顿第二定律是动力学的核心规律,是本章的重点和中心内容。
(二)教学内容、教材体系与教学目标
本章教材在牛顿第一定律之后,安排了一节“ 运动状态的改变”,起到了承上启下的作用。它既是对牛顿第一定律的深化,使学生进一步认识到力是产生加速度的原因,质量是惯性大小的量度,也是为学习牛顿第二定律做的铺垫,使学生认识到物体的加速度由力和质量两个因素决定,并且对它们的关系有了定性的认识。
本节教材利用控制变量的实验方法,分别研究了加速度跟力、加速度跟质量的关系,再把这两个关系综合起来,总结出牛顿第二定律。然后把牛顿第二定律从物体受一个力的特殊情况,推广到受多个力的一般情况,从物体受恒力的情况推广到物体受变力的情况,并且进一步强调了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。
根据以上分析和大纲对本节内容的要求,结合学生的实际情况,确定的知识教学目标为:
1.知道牛顿第二定律内容及表达式,理解牛顿第二定律的.含义,能应用牛顿第二定律分析和解决有关问题。
2.理解牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。
3.知道力的单位“牛顿”的定义。
在本节课的教学中,还应渗透科学方法教育。让学生通过研究加速度跟力和质量的关系的实验,掌握控制变量法。在总结牛顿第二定律的过程中,让学生体会实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法,并在这一过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。
(三)教学方法
根据本节课的教学内容和学生的实际情况,采用的教学方法是:以演示实验为基础,以引导学生探索规律的活动为主线,在整个教学活动中贯穿教为主导,学为主体的教学思想。
本节课将教材的定性实验,改为利用气垫导轨所做的定量实验,并且利用图象分析实验数据,这样可以把加速度跟力的关系及加速度跟质量的关系,更直观地表示出来,使学生更信服从实验中得出的结论,有利于学生掌握好牛顿第二定律。本实验虽为演示实验(限于实验条件),但从实验的设计到实验条件的控制和实验数据的测量与分析,以及规律的概括和总结,都注意调动学生的积极性,引导学生主动参与,充分体现学生的主体地位。
(四)教学程序
1.引入新课
通过复习加速度跟力和质量的定性关系,使学生明确物体的加速度与物体所受的力和它的质量两个因素有关。进一步提出问题:加速度跟力和质量存在什么定量关系?由此引入课题。
这样引入新课简捷明快,直接切题。
2.新课教学
(1)设计实验
①设计实验装置。
引导学生根据实验目的,从实验对象(沿气垫导轨运动的滑块),实验源(提供拉力的重物),实验效果显示器(光电门及电脑计时器)三个方面设计实验装置。
②设计测量方法
在实验中需要测量滑块的质量、它所受的拉力及它的加速度。
滑块及配重片的质量用天平测量(课前测好)。
滑块所受拉力可看作等于所悬挂重物(小桶及砝码)的重力(悬挂的重物的质量远小于滑块的质量)。
滑块的加速度是测量的关键和难点,也是在教学中引导学生设计实验的重点。首先,使学生明确,我们不能直接测出加速度,而应测出相关的物理量求出加速度。在实验中,滑块运动的位移S和时间t容易测量,再由公式求出加速度。这就要求在实验中应测量滑块从静开始做匀加速运动的位移S和相应的时间t。
③设计研究方法
引导学生回顾初中学习欧姆定律时研究电流跟电压和电阻的关系时采用的方法,明确研究多个物理量间的关系时,需采用控制变量法。在本实验中,采用控制变量法,分别研究加速度跟力的关系和加速度跟质量的关系。
把向学生介绍实验装置和实验方法,改为在教师的引导下,由师生共同根据实验目的设计实验装置和实验方法,使学生变被动接受为主动设计,变旁观者为主人,学生对实验装置更清楚了,对实验方法更理解了,对实验过程更明确了。这种设计充分调动了学生的积极性,发挥了学生的主体作用,培养了学生的创新能力。
(2)实验探索
保持滑块质量不变,通过改变悬挂重物的重力来改变滑块所受的拉力,测出在不同拉力作用下滑块的加速度,利用多媒体投影演示建立a—F坐标系,根据测量的数据描点连线的作图方法,由图像得出:m一定时,a∝F。
保持拉力不变,改变滑块的质量,测出相应的加速度。利用多媒体投影建立a—m坐标系,根据测量数据描点连线,得到一条曲线,由该曲线引导学生提出猜想:加速度跟质量可能是反比关系。进一步启发学生,为验证猜想,需画出a—1/m图象,再让学生根据上述方法建立a—1/m坐标系,描点、连线,得出一条过原点的直线,从而证明了猜想a∝1/m是正确的,找到了加速度跟质量的定量关系。
利用图象分析实验数据总结物理规律的方法,学生才刚刚接触,是本节课教学的难点之一。所以,教学中教师应通过多媒体投影,结合画a—F图象,给学生讲清如何建立坐标系、选标度、描点、连线,那么,学生根据这种方法,就可画出a—1/m图象,找出加速度跟质量的关系。
(3)概括规律
引导学生综合上述两个实验结论,总结出牛顿第二定律的内容及表达式,并通过讨论比例系数k的取值,定义力的单位“牛顿”。进一步结合实验说明加速度跟力的方向关系,强调牛顿第二定律的矢量性。
3.巩固提高
通过例题和练习,巩固牛顿第二定律,通过思考与讨论使学生认识到牛顿第二定律的瞬时性。
4.课堂小结
知识总结:回顾牛顿第二定律的内容,强调其矢量性和瞬时性。说明牛顿第二定律是动力学的核心,它确定了力和运动的关系,它能解释物体为什么做这种运动或那种运动,强调牛顿第二定律的重要性。
科学方法总结:总结控制变量法,根据实验目的的设计实验的方法,利用图象分析实验数据总结物理规律的方法。