牛顿运动定律教案设计.doc

教 案 设 计 9月 18 日
教 材
高等教育出版社 物理（通用类）
讲课类型
理论实践相结合
讲课班级
一年级现代农艺技术专业33班
学生人数
29人
教学目的
知识目的：学生可以理解牛顿第一定律，掌握牛顿第二定律。
能力目的：运用牛顿第一定律解释现象，运用牛顿第二定律进行简朴计算。
情感目的：培养学生发明性思维品质，拥有勇于质疑、坚持真理的精神。

教学重点
定性归纳出加速度与外力、质量之间的关系。
教学难点
转变学生“力是维持物体运动的原因”的前概念。
教学要点
对的操作试验，对各参数间比例关系行成对的认识
教 法
讨论法、试验法、演示法
学 法
探究式学习法、自主学
习法、小组合作学习法
教学准备
学生准备：1.规定学生课前通过网络理解牛顿定律的基本知识，网址是
http://baike.百度.com/view/176196.htm?fromId=670352。
2.按照五人一小组进行分组，各组分别设组长一名。
教师准备：纸带，书本，斜面小车，砝码，PPT课件，视频播放工具等。
教学过程
牛顿运动定律——牛顿第一、二定律
（一）【导】创设情境点拨指导（65分钟）
教学内容：
1. 指明方向：（10分钟）
复习提问：重力、弹力、摩擦力的公式分别是什么，由上节课摩擦力试验怎样引申出本节课的内容。
演示本节课试验：
（1）学生设计：在上节课摩擦力试验的基础上增长手对纸带的拉力至纸带被拉断的极限状态，观测书本此时是怎样运动的，以此来处理质量恒定期拉力与加速度之间的关系。
（2）教师设计：斜面小车试验，在拉力一定期，观测加速度和质量之间的关系，质量一定期加速度和拉力之间的关系。
引课提问：
(1)小车被拉动时钩码恒定，加速度大小与小车质量有何关系？
(2)小车质量恒定，加速度与钩码带给小车的拉力大小之间有何关系？
2.自主探究：（35分钟）
学生在思索教师问题的同步以小组为单位进入自行试验阶段，教师参与其中进行指导对错误方向及时纠正，试验结束后各小组组长发言，教师首先规定各小组学生之间根据试验中体现互相打分，另一方面参照小组长对试验过程的描述及所得结论对各小组进行打分。

3.教师点拨：（20分钟）
教师对试验中出现的问题进行讲解并做演示试验，目的是让学生在自行动手的基础上结合教师演示加深对试验的印象。
投影：试验装置图

点播要点：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以变化小车质量。在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一种小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大体是小桶及重物的重力，我们可以通过变化小桶内的重物来变化小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量m的关系时，可先保持m一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与m的关系。这是物理学中常用的研究措施。
点播要点：怎样才能直观地反应出a与F与否成正比呢？我们可以借助图象：用横轴表达拉力，用纵轴表达加速度，若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就可以阐明a与F成正比。我们变化几次拉力的大小，并测出每次拉力所对应的小车加速度，就可以得到几组数据，每组数据对应图象中的一种点，根据这几种点就可以连出加速度随拉力变化的图象，并根据图象作出与否成正比的判断。

根据试验我们证明了我们的猜测：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。
用公式表达为 a∝F/m F∝ma
板书：加速度与合外力成正比
加速度与质量成反比
我们把1牛顿定义为：使质量1公斤的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿。
点播要点：下面我们对牛顿第二定律进行深入的讨论，首先我们可以注意刚刚小车所受到的拉力，实际是小车所受到的合外力，因此牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。
另一方面我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的，这就是牛顿第二定律的方向性。
板书：加速度的方向与合外力方向一致
教学反馈：教学悬念及试验的设计引起了学生的学习爱好，学生很快进入了预设的学习情境。
（二）【思】定量分析拓展新知（15分钟）
师生活动：
我们通过上面的学习可以得知物体在受到外力的时候运动状态怎样发生变化，那么物体在不受外力的时候或者说在所受合外力为0的时候，它的运动状态又是怎样的呢？现实生活当中很难找到不受力的例子我们只能在近似环境下来进行研究。
【观看视频】大家看完视频后可以看看生活当中某些例子，下面我做一种鸡蛋惯性试验，同学们下来也可以亲自动手来感受一下处在静止状态下鸡蛋的惯性。（试验完毕后）这阐明有质量的物体就存在惯性，惯性是物体固有的属性。
引导学生思索：
早在两千数年前，古希腊有一位哲学家，亚里士多德就曾对力和运动之间的关系作了一系列的探究。引入亚里士多德的观点：力是维持物体运动状态的原因。
同学们，为何宇航员在空间站里推进物体后物体沿着宇航员施力的方向运动；当宇航员没有对物体施力的时候物体是悬浮在空中保持静止的。
同学们根据目前的认识想想，亚里士多德的这个观点是对的吗？
接下来我们用公式推导来解释这个问题，F=ma当F=0时a也为0，此时物体处在合外力为0的状态，加速度也为0运动状态不发生变化。物体所受合外力不为0的时候物体加速度不为0，运动状态发生变化。因此,力是变化物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。本节课难点得以处理。
（三）【做】巩固知识得以应用（10分钟）
师生活动：
【观看视频】现代高级轿车中不仅有安全带，尚有安全气囊。轿车行驶过程中发生意外碰撞，首先驾驶员被车上安全带拉紧最大程度保证身体的稳定性，其原理是什么？另一方面驾驶员头部前倾，位于方向盘内的安全气囊迅速弹出，以延长驾驶员头部与方向盘的撞击时间起到缓冲作用，其原理又是什么？
课堂练习：
一种静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体的加速度是多少。
f
G
N
F

先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最终用运动学公式求解。
物体受力如图
由牛顿第二定律：F－f= ma
a=
课后作业：
必做：搜集在生活碰到的与牛顿第一、二定律有关的内容（小组合作）。
选做：有力就有加速度，那么，在生产生活中你能移动一根木头，却不能推进同等质量的一箱木材。这与否与牛顿第二定律相矛盾，为何？
板书设计：
牛顿运动定律
一、牛顿第二定律

与合外力成正比
加速度 与质量成反比
方向与合外力方向一致
二、牛顿第一定律
保持静止状态
惯性
牛顿第一定律 保持匀速直线运动状态
直到有外力迫使它变化

（辅助板书）

组别
得分
总分
一

二

三

四

五

六

教学后记：
成功之处：
(一)教法变化：假如沿用老式教学思绪，先讲牛顿第一定律后讲牛顿第二定律，会导致学生仍然存在“力是维持物体运动状态的原因”的错误认知，不能彻底将其变化为“力是变化物体运动状态的原因”的对的理念。教师采用了先牛二后牛一的教学次序后，学生的错误认知发生了明显改观，教师由牛顿第二定律数学体现式F=ma,当F=0时a=0作为切入点，来阐明物体受合外力为0时物体运动状态不发生变化（即匀速直线运动状态或静止状态）。
（二）分组试验：采用了分组试验法教学激发了学生的学习爱好，大家在学中做，做中学，在积极思索教师提出问题的同步，又动手操作，活跃了课堂气氛。
（三）教师点拨：在以学生试验和讨论为主的大环境下教师合适点拨，既不会导致知识点的遗漏又突显了学生的主体地位。
局限性之处：个别学生体现不够活跃，小组讨论发言不积极。
改善之处：此后应将不活跃学生和活跃的学生在安排组别时分在一起，互相影响，互相学习。