中学物理教学设计方案.pdf
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1、中学物理教学设计方案 牛顿第二定律高一物理XXXXX 中学 1、内容介绍: 牛顿第 二定律是高一物理必修一的内容,共分两个课时,本节 为第一课时,主要掌握定律的内容,公式,并根据实验导出 数学表达式为后面的应用打下基础2、重难点:本节的重点 内容是做好演示实验让学生观察并读取数据,从而有说服力 地归纳出 a 与 F 和 m的关系, 即可顺理成章地得出牛顿第二 定律的基本关系式因此,熟练且准确地操作实验就是本课的 关键点同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验 才能使学生体会到物理学研究的方法,才能达到掌握方法、 提高素质的目标牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住 并不难但要全面、深入理
2、解该定律中各物理量的意义和相互 关联;牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,对学生 来说是较困难的这一难点在本课中可通过定律的辨析和有 针对性的巩固练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课 程的学习和应用过程中去体会和理解二、教学目标分析1 物 理知识方面的要求:(1) 掌握牛顿第二定律的文字内容和数 学公式; (2) 理解公式中各物理量的意义及相互关系;(3) 知 道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的2以实 验为基础,通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的 质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律培养学生 的实验能力、概括能力和分析推理能力3渗透物理学研究 方法的教育实验采
3、用控制变量的方法对物体的a、F、m三个 物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生知道结论是 如何得出的; 认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究 的重要方法三、学习者特征分析部分学生基础较差,理解能 力,实践能力,思维能力等方面参差不齐,学习积极性不高 针对这种情况,在教学中,我注意面向全体,发挥学生的主 体性,引导学生积极地观察问题,分析问题,激发学生的求 知欲和学习积极性,指导学生积极思维、主动获取知识,养 成良好的学习方法并逐步学会独立提出问题、解决问题总 之,调动学生的非智力因素来促进智力因素的发展,引导学 生积极开动脑筋, 思考问题和解决问题,从而发扬钻研精神、 勇于探索创新四、
4、教学策略选择与设计、本节课采用的教 学方法:本课综合运用讲授式、启发式、自主学习、实验、 课堂讨论相结合的方法其中实验采用控制变量的研究方法 对物体的 a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数 据,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系, 进而总结出牛顿第二定律使学生知道结论是如何得出的;认 识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法培 养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力、采用这些 方法的理论根据:为了调动学生学习的积极性,使学生变被 动学习为主动愉快的学习教学中我们引导学生从牛顿第一 定律引出质量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有 关,然后提出物体运动的加速度
5、跟物体质量及受力之间存在 什么样的关系问题,让学生带上问题来学习提高他们的求知 心情,讨论用实验的方法来寻找他们的关系从而使学生直接 地接受并提高学生的学习兴趣和积极性,很好地突破难点和 提高教学效率, 从而增大教学的容量和直观性、准确性总之, 本堂课充分体现了“教师为主导,学生为主体、实验与思考 相结合”的教学原则五、教学资源与工具设计人教版新课标 教材高中物理必修相关实验器材,如滑块、滑片、细线、 小桶、天平、砝码、细沙、弹簧秤、小车、钩码、一端带有 滑轮的长轨道、打点器、纸带、秒表、毫米刻度尺、垫木等 多媒体教室六、教学过程( 一) 引入新课由牛顿第一定律可 知,力是改变物体运动状态的原
6、因而物体运动状态的改变是 物体运动速度发生变化,即加速度不为零因而力又是产生加 速度的原因,加速度与力有关由牛顿第一定律还可知:一切 物体总保持静止或匀速直线运动状态,这种性质叫惯性而质 量是物体惯性大小的量度,因而加速度跟质量有关那么物体 运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系? 我们通过实验来探求( 二) 教学过程设计1 实验设计 (1) 启发 学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体( 使 m不变 ) , 不受力时加速度为零受力后加速度不为零受力越大则 加速度越大用同样的力( 使 F不变 ) 作用于不同物体质量小 的易被拉动质量越小加速度越大就是说,在研究三个变量 的关系时,要
7、使其中一个量不变,即控制变量的方法(2) 启 发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有 多种,如利用打点计时器、分析纸带等,这些方法较精确但 费时寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法 由我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反 映加速度大小跟力和质量的关系(2) 实验装置实验采用必修 本所述装置稍加改进在图1 中 a、b、c 三个位置加装光滑金 属环以控制线绳位置不使脱落;另外通过环a 将两绳合并在 一起可直接用手操作,以避免铁夹操作的困难这样虽然增大 了阻力, 但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可木板侧面的刻 度用以读出位移大小3 实验过程 (1) 加速度跟力的关系使用
8、 两个相同的小车,满足m1=m2 ;在连小车前的绳端分别挂一 个钩码和两个钩码,使F1=F2将二小车拉至同一起点处,记 下位置放手后经一段时间使二小车同时停止,满足时间t 相 同读出二小车的位移填入表1:( 投影 )表 1(2) 加速度跟质量 的关系将小车1 上加砝码, 使 m1=2m2 ;二小车前面绳端都挂 一个钩码, 使 F1=F2 将二小车拉至同一起点处放开经一段时 间使其同时停止, 读出各小车位移记入表2: (投影 ) 表 24 定 律导出在国际单位制中,力的单位是牛顿牛顿这个单位就是 根据牛顿第二定律来定义的:使质量是 1kg 的物体产生1m/s 的加速度的力为1N,即 1N=1kg
9、m/s 可见, 如果都用国际单 位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为F=ma ,这 就是牛顿第二定律的数学公式(3) 当物体受到几个力的作用 时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时F 代表的是物体所 受外力的合力牛顿第二定律更一般的表述是:物体的加速度 跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度 的方向跟合外力的方向相同22 数学公式是: F 合=ma5 定律 的理解牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线 运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个 力作用的情况, 以及应用于变力作用的某一瞬时还应注意到 定律表述的最后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就 是
10、说,定律具有矢量性、瞬时性和独立性,所以掌握牛顿第 二定律还要注意以下几点:(1F 合是物体 ( 研究对象 ) 所受的 合外力, m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体, 则 m为几个物体的质量和a 为研究对象在合力F合作用下产 生的加速度; a 与 F 合的方向一致 (2) 定律的物理意义从定律 可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物 体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时 间改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或 匀速直线运动状态牛顿第二定律以简单的数学形式表明了 运动和力的关系6巩固练习 (1) 从牛顿第二定律知道,无论 怎样小的力都可以使物体
11、产生加速度可是我们用力提一个 很重的物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为 什么?答:没有矛盾,由公式F=ma看,F 合为合外力,无论 怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力现 用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零由受 力分析可知F+N-mg=0(2)对一个静止的物体施加一个力,物 体一定做加速运动,对吗?答:略理由同上作业:练习2, 3( 三) 课堂小结 ( 可引导学生总结)1 这节课以实验为依据, 采用控制变量的方法进行研究这一方法今后在电学、热学的 研究中还要用到我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律 是物体研究的重要方法2定义力的单位“牛顿”使得k=1,
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