高中物理必修1教案-《牛顿第二定律》案例

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1、教学案例：司南版——普通高中课程标准实验教科书《物理1》（必修）第六章力与运动第2节牛顿第二定律（用2课时）一、课标要求通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。二、内容分析牛顿运动定律是高中力学知识的基础，而牛顿第二定律是牛顿运动定律的核心。因此本节内容是本章中的重点，学好本节内容至关重要。在高中物理课程标准中，特别强调要让学生经历探究加速度与物体质量、物体受力的关系的过程。其目的就是要让学生在这一过程中

2、，巩固对加速度、力和质量的测量，学会科学研究的常用方法——控制变量法、图象法等，培养探究的能力，体验探究的乐趣，增强合作交流的意识。三、教学目标经历探究加速度与物体质量、物体受力的关系的过程，学会用图象法表示加速度与力、加速度与质量的关系，并根据图像分析得出加速度与力、质量的关系式。体会探究过程中所用到的控制变量法、图象法等科学方法。培养设计实验、动手操作、分析问题和交流合作等能力。通过等式F＝kma中给定k=1来定义力的单位，明白国际单位制的意义。教学重点：经历探究加速度与物体质量、物体受力的关系的过程。理解牛顿第二定律。

3、教学难点：分析实验数据得出加速度与力、质量的关系式。四、设计思想本节内容安排两个课时完成。第一课时：是在复习第一节牛顿第一定律，理清力与质量在改变物体运动状态中所起作用的基础上，分析得出F、m、a三个物理量的定性关系。进而设计能够探究这三者定量关系的实验，并分小组进行实验。这里要求学生认真设计实验方案，并对具有代表性的几个方案进行逐一分析评价，最后确定其中的一个方案。对这一方案进行补充完善后再进行实验。实验得到数据后，让学生在课后对实验数据进行分析处理，要求他们分别使用表格法和图象法进行处理，找出三个物理量的定量关系。在这一

4、课时中，主要是感悟理性分析与推理、体验设计实验的思想与方法，亲历探究实验的操作过程。5第二课时：首先安排各实验小组汇报其实验数据处理的结果，展示各小组所画的关系图象，并发动全班同学进行评价，从中总结出和的关系，写出的表达式。然后在介绍单位制问题，并得出牛顿第二定律。最后让学生做课本上的两道例题。有条件的学校可以在课外安排一个小组运用气垫导轨进行再实验，然后在课堂上将实验数据与结果展示给全班同学。与小车在木板上运动的实验数据对比之后，学生将体会到技术的发展给实验带来的进步。五、案例设计（第一课时）（一）导入新课教师：通过牛顿第

5、一定律的学习，是否知道物体运动状态发生改变的原因是什么？（边提问，边板书：运动状态变化）学生：是力，力是改变物体运动状态的原因。（边评价，边板书：力F，原因。画箭头指向“运动状态变化”）教师：同一个力作用在不同物体上，使物体运动状态改变的效果相同吗？学生：不同。教师：那么，还跟什么因素有关呢？学生：还跟物体的质量有关。（边评价，边板书：质量m。画箭头指向“运动状态变化”）教师：很好，上一节学过，质量是物体惯性大小的量度。惯性即表现为对物体运动状态改变的阻碍作用，质量越大，惯性越大，状态就越难改变。（板书：惯性，阻碍）教师：前

6、面的学习我们知道，运动状态是用速度来描述的，运动状态的改变就是速度的改变。那么运动状态改变的快慢用什么物理量来描述？学生：用加速度a来描述。教师：那么状态改变的难易程度，如何从加速度a的值中体现出来？学生：a越小说明状态改变越难，a越大说明状态改变越容易。（板书：加速度a，最后形成如下的板书效果）运动状态改变（v的变化）力F（原因）质量m惯性（阻碍）加速度a（描述）教师：因此，力是改变物体运动状态的原因，也可以理解为力是使物体产生加速度的原因。上述的关系表明，围绕物体运动状态的改变有F、m、a三个物理量，5你能定性地说一说这

7、三个物理量之间的关系吗？学生：力越大，质量越小，物体产生加速度就越大。教师：很好，但研究物体的运动，仅作定性的分析往往是不够的，需要找出它们之间的定量关系。下面，我们就一起来探究a与F、m的定量关系。（二）实验探究教师：首先应该解决两个问题：一是F和m同时决定a，三个量同时发生关系该如何进行研究？学生：（引导）可以采用控制变量法，即在保持m一定的情况下，探究a与F的关系；在保持F一定的情况下探究a与m的关系，然后再综合得出三者之间的关系。教师：第二个问题是选择什么样的物体来研究，并如何测量或比较这三个物理量？也就是如何设计一

8、个具体的实验来进行探究的问题，请大家展开讨论，并将初步的设想说出来，让大家一起来补充和完善。学生：实验设计方案。（必要时启发学生：考虑前面测定匀变速直线运动的加速度装置）教师：（组织学生对各方案进行可行性分析、评价，从中确定一种方案：木板—小车。如果气垫导轨数量够，就用气垫导轨做，但普通学