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1、“牛顿第二定律”教学案例教学目的：1 通过本课的学习，让学生记住牛顿第二定律的表达式： 理解各物理量及 公式的意义。2. 了解以实验为基础，经测量、推理、归纳出结论并用数学公式表达物 理规律的研究方法。3. 巧设情景，激发学生探索规律的欲望，培养学生探索物理规律的兴趣。教学重点：成功的完成实验及对数据的分析 。教学难点：实验数据采集的处理。课型：探索型新授课。课 时：1课时。教学仪器：气垫导轨一台，实验小车一个，砝码一套，片码若干，电脑一台（尺 寸较大的彩显，投影仪一台，灯片若干。教学过程：1.引入复习提问:通过上节课的学习，我们知道物体受外力作用要产生加速度， 物体的加速度与什么有关？有什么
2、关系？（学生回答：F越大，a越大，m越大,a越小）启发提冋:F越大，a越大是什么意思？是*-，还是或其它关系（学生无法回答）引入课题:a与m的关系也有类似的问题。也就是说，上节课我们只解决 了 a与F，a与m的定性关系，其实，以我们现在的知识和能力，是完全可以研 究出a与F，a与m的定量关系的，这就是我们本节要学习的内容一一牛顿第二 定律。板书:牛顿第二定律2 牛顿第二定律的导出:启发提问:a与F有关，又与m有关，怎样研究a与F的关系，a与m的 关系？板书:（1）在m定的情况下，研究a与F的关系。介绍实验装置，简介实验原理:让滑块作初速为零的匀加速运动，测出 S 和t，就可算出a。实验1:将演
3、示实验改为学生实验，抽三名学生上台演示，让学生自己选 择做什么，其分工如下：甲：保证滑块在第一光电门由静止开始运动，并控制气源开关。乙：根据实 验需要，调整托盘中的砝码质量，并保证细线通过定滑轮。丙：对计时器复零， 读数数据，并在投影底片上记录数据（附表 1略）其余同学中对操作特别有兴趣的可观察他们实验进行的情况，争取操作实验2的机会，也可根据他们测出的t值和给出的S值计算出a，（可发空白灯片， 学生将计算值填入灯片）并推测a与F的关系。教师起主持作用：指导学生进行实验，并扼要的解说：同时督促其它同学观 察、计算、推测；并采集、挑选典型灯片投影在屏幕上。实验过程：（略）讲述:尽管许多同学已对a
4、与F的关系作了推测（根据引入新课时的猜想， 能推测出（），但没有把握确定，因为计算法太繁。现在我们用图像法处理。用电脑在a-F坐标系中，输入数据，描点、连线、得到一条直线。从而得到 结论。（CAI课件略）。板书:结论：J HP或者实验2:另选三人作F 定时，研究a与m的关系实验，教师与其它学生 的活动同上。（附表2略）启发提问:若a与m成反比，那么a与m的倒数是什么关系？（经前面的铺垫，学生会想到用- 图像验证，教师作图像验证。）m板书:在F 一定时，研究a与m的关系，结论严者启发提问:同时考虑F和m对a的影响，a的数学表达式应怎样？（学生 一时无法回答）启发提问:欧姆定律怎么叙述，数学表达式
5、怎样？（学生对欧姆定律印象 很深，自然类比出- ）m板书：（3）牛顿第二定律语言表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成批比。其公式为：F=ma小结现在为止，我们已通过实验测出数据，经过推理，归纳出了a与F，m的定量关系一一牛顿第二定律，并用简洁的数学公式表示出了它。下面我们对 它的意义进行初步的探讨。板书:2.对牛顿第二定律的理解启发提问:若将刚才的实验放在粗糙的水平面上作，小车加速度怎么计 算？（学生会将拉力和摩擦力等效为一个力计算 a，教师再进一步引出物体受多 个不在同一直线上的力作用的问题）。板书:（1）F=ma中，F应理解成合外力。启发提问:F的矢量，a也是矢量，它们方向有什么
6、关系？（若学生不能 明确回答，则提示在刚才的实验中，a的方向怎样？小车受的合外力方向怎样？）板书:（2）F=ma是矢量式，a与F同向。启发提问:在实验1中，若在小车运动过程中突然改变拉力大小，a会怎 样？（学生猜测a会变化，抽一同学上台配合老师演示：小车运动中突然加一砝 码，小车运动时间变短，说明a变大。）3巩固新课（1）（注意点：（1）先求F;（ 2）运用F=msB寸，各物理量的单位。）（2） 一个小孩用力去推一辆大车，未推动，这与牛顿第二定律矛盾吗？若 车放光滑平面上呢？（引导学生对小孩在粗糙平面和光滑平面情况分析讨论。）4.布置作业（略）板书设计3-3 牛顿第二定律实验探索1. M 一定：ax F2. F 一定：ax 1/m3.分析 、牛顿第二定律1 内容：物体的加速度跟作用力成正比， 跟物体的质量成 反比2 公式： a F/m 改为： F=kma 简化公式： F=ma
