牛顿第二定律讲稿
牛顿第二定律讲座草稿1一、教材分析
牛顿第二定律是动力学的核心定律，是经典力学的基础，也是进一步学习热学、电学等其他部分知识必须掌握的内容。所以牛顿第二定律是本章的中心内容，也是本章的教学重点。为了让学生自然和谐地理解牛顿第二定律，本节之前的“运动状态的变化”起着承上启下的作用。进行，使学生对第一定律的理解得到加强；启示是通过例题的分析，使学生定性理解牛顿第二定律的内容。本教材在前一节的基础上，通过实验分析，借助计算机归纳总结出定量描述加速度、力和质量之间关系的牛顿第二定律。从实验中总结物理规律，是我们认识客观规律的重要途径。因为这个实验涉及到A、M、F三个变量，所以我们用控制变量的方法来研究:首先确定物体的质量，研究加速度与力的关系；然后确定力，研究加速度和质量的关系。这种方法在今后研究气体的状态变化规律、平行板电容器的电容和金属导体的电阻等方面都有应用。控制变量法也是我们研究自然和社会问题的常用方法。通过教学，学生可以学习分析实验数据，得到实验结论的两种常用方法——列表法和图像法，了解图像法在数据处理中的优势:直观、减少误差(取平均值的概念)、图像变换，从A-M图(曲线)到A-1/M图(直线)，在验证玻姆定律中也使用图像变换。根据以上分析，我们知道这节课的教学目的不是让学生知道实验结论和规律的内容和意义，而是让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时使用了什么样的科学方法和手段；如何控制实验过程中的实验条件和物理变量，如何用数学公式表达物理规律。让学生沿着他们发现物理规律的历史足迹，体验科学家的思维方法。
通过这节课，学生要记住牛顿第二定律的表述；理解每个物理量和公式的物理意义；理解以实验为基础的研究方法，通过测量、演示、归纳、总结，用数学公式表达物理规律，让学生体会到物理规律的朴素之美。
这节课的重点是成功的演示实验和计算机对数据的分析。这是这门课的核心，也是这门课成功的关键。
第二，教学方法和学习方法
该班采用“同步调控”模式，以计算机辅助演示实验为基础，将知识教学与科学方法教育相结合。
根据系统论的整体功能原理，整体功能大于所有要素功能之和。物理知识、方法、能力、科学态度都是教学的要素。如果将这些要素有机联系起来，实现共同促进，物理教学的效果会更好，更有利于学生素质的提高。在“同步调控”模式中，不是简单地讲方法，而是把知识学习、方法掌握、能力培养、实事求是的科学态度培养有机地结合起来，这是基于系统整体功能的原则。
再者，根据教学论中以教为主导，以学为主体的原则，教师的任务是设定目标，组织教学活动，控制教学活动的过程，随机应变，排除障碍，承认和尊重学生的主体地位。“同步调节”模式既注重教学的作用，又将教师置于“调节”的地位。同时更加注重学生的主体作用，有意识地设置教学活动的环境，让学生参与实验的设计，边演示边提问，让学生观察思考，再从实验数据中得出结论，最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材的难点部分适当放慢语速，给学生足够的时间思考和讨论。比如从A-M图像中，猜测A与M成反比，然后画出A-1/M图，得出正确的结论。让学生在教学活动中学习知识，掌握科学方法，培养探索精神、创造力和实事求是的科学态度，从而达到规定的教学目标和最佳效果。
第三，教学程序
1.将问题引入新课程
光滑水平面上的物体受水平拉力加速，引导学生分析物体的质量、加速度和拉力之间的定性关系，鼓励学生猜测它们成正比、成反比、不成正比。然后指出，在这堂课上，我们所有人都将探究三者之间的数量关系，从而引出这门学科——牛顿第二定律。本介绍的目的是提高学生的学习兴趣和探索热情。
2.设计实验方案
引入题目后，启发学生思考:我们如何研究F、M、A之间的关系？引导学生通过实验确定M，研究A与F的关系；然后确定f，研究a和m的关系，最后得到它们之间的数量关系。由于教材(必修一，人教版)缺少牛顿第二定律实验(夹子很难同时夹住两条细线；由于线的弹性，汽车在反冲之前是停不下来的，所以我设计了一个实验，用计算机辅助探究A，F，M之间的关系，如附图所示。遮光片的宽度l，分别通过光电门t1和t2的时间，两个光电门之间的距离为s，当滑块通过光电门时，光电门产生一个脉冲，由定时器中的三极管放大，从计算机的LPT口输入，调用计算机中断计时计算时间，然后用公式。
牛顿第二定律讲稿2一、教学内容
力产生瞬时效应，一个是变形，一个是运动状态的改变，也就是加速度。必修书第一章第三节已经定性介绍了力的变形效应，定量给出了弹簧弹性与变形的关系。本节“牛顿第二定律”是定量研究力与加速度的关系。因为高中力学是以牛顿定律为基础的体系，牛顿第二定律是牛顿三定律的核心。教材第二节“物体运动状态的变化”起着承上启下的作用，使学生加深对牛顿第一定律的理解，通过举例定性地了解牛顿第二定律。本节通过实验定量分析得出牛顿第二定律。教材中使用三个变量，用控制变量的方法研究物理规律，即通过保持一个量不变来研究另外两个物理量之间的变化关系，再通过保持另一个量不变来研究另外两个量之间的变化关系。那么综合以上我们就可以得到三者之间的关系，这是一个非常重要的研究方法，在以后的电容、电阻等知识中都会用到。是培养学生能力的好材料。
在用实验研究A、F、M之间的变化关系时，为了简化研究，我们先研究单一力作用下的情况，再用前面力的合成的知识求解多力作用下的情况，把初中和高中所学的对象归为牛顿第二定律的特殊情况。这将有助于学生进一步理解力的合成的等价性，使他们的知识更加系统，有助于他们系统地掌握牛顿第二定律。
本节内容是本章的重点内容，是整个力学部分的重点内容，甚至是整个高中物理的重点内容。它所解决的方法和思想经常被用于热学、电学等问题的研究。
本节重点是理解和应用牛顿第二定律，难点是该定律的物理内涵。
需要指出的是，在这个实验中，汽车被放置在光滑的水平面上做这个实验。众所周知，找一个光滑的水平面是不可能的。所以在实际实验中，需要用一个斜面来平衡木板或气垫导轨的摩擦力来做实验。这种操作不仅增加了演示实验的操作难度，也增加了学生理解实验的难度。为了更好的解决这个问题，在这门课上，可以用计算机来模拟这个实验。比如可以用金科龙公司的“模拟物理实验室”的软件制作一个运动动画课件，模拟汽车的运动来研究A、F、m之间的关系，实践证明这样做的效果很好，有效降低了这一节的难度。学生有了一定的基础后，再回来理解为什么在这里第一次不用实物，用实物怎么做，进一步巩固了从牛顿第二定律得到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一学生的认知特点，提出以下教学目标:
1，知识目标:根据实验结果，推导出A，F，M之间的关系，理解和掌握牛顿第二定律的内容和数学表达，力的单位n的定义。
2.能力目标:能理解牛顿第二定律在多种力作用下的表达，初步掌握牛顿第二定律解题的方法和步骤，在具体应用中注意牛顿第二定律的瞬时性和矢量性。
3.思维品质目标:使学生学习和掌握利用受控变量研究多个物理量之间关系的方法，通过等价观点解决问题。
三、教学方法:
1，实验指导与探索:物理考试大纲明确要求学生具备五种能力:理解、推理、综合分析、用数学知识解决物理问题和实践能力。本节正好是培养这些能力的一个很好的教材，所以采用了实验引导探索的方法。在实验中，教师对关键步骤进行适当的引导，得出当M不变时，A与F成正比，当F不变时，A与M成反比，从而引导学生画出牛顿第二定律，然后推广到在多种力的作用下，A、F、M之间的关系处于平衡的情况。
2.讲座与实践相结合:在讨论应用牛顿第二定律解题时应注意的几个问题时，让学生分析问题。教师要注意随时发现学生中的问题或故意给出错误答案，及时组织学生分析错误原因，注意把学生的主体性和教师的主导性有机结合起来，及时强化相关知识，提高掌握知识的准确性。
四、教学程序:
1，新课程的引入
(1)回顾上一节的内容，定性地得出A与F和M都相关的结论..那么，三者之间的数量关系是怎样的呢？引导学生大胆猜测，提高参与意识和学习兴趣。
(2)介绍研究三个变量的研究方法——控制变量法。
(3)研究方案:采用实验。(我们用计算机模拟实验得出相关数据，得出结论。
2.m不变时a和f的关系。
(1)实验装置:讲清楚实验装置，研究对象，外力的施加。
(2)如何保持质量不变:用两辆质量相同的车做实验。
(3)如何测量加速度？根据初速度为0的物体的运动规律，在t，a∝s相同的条件下，通过测量s可以达到测量A的要求。
模拟实验一:汽车质量为0。1kg，小车1被拉动0.1N，小车2被拉动0.2N，同时开始移动。观察两个球在任意时间段的位移关系，根据实验得出结论:A ∝ F。
{示例1}，P89-EX2 (1)
3.f不变时a和m的关系。
模拟实验二:两车都是0。在1N的拉力下，小车1的质量为0.1kg，同时小车2的质量为0.2kg，观察任意时间段两个球的位移关系，根据实验得出结论:A ∝ 1/m。
{示例1}，P89—ex2(3)
4.牛顿第二定律
基于以上两个实验结果，得出a，f，m之间的关系，然后引入牛顿第二定律。
(1)内容:A、书面表达:B、数学公式C、力的单位n的定义(2)理解:
一、矢量
b，瞬间性
(3)应用
一、多重力作用下的牛顿第二定律
b、平衡态是牛顿第二定律的特例。
{例3}，P89-EX2-5
5.总结本节的内容。
本节基于上一节对A、F、M三者关系的定性研究，利用实验结果得出它们之间的定量关系，即牛顿第二定律，在理解的基础上简单应用。本节应着重于对法律的理解，法律的适用将在今后的实践中逐步深化。
6.任务p89—ex2(2)(4)
五、板书
1.研究方案:采用实验。
2.m不变时a和f的关系。a∝F .
3.f不变时a和m的关系。a∝1/米.
4.牛顿第二定律
(1)内容:a、书面表达式:b、数学公式:a ∝ f/m. F=maC，力单位的定义n: 1N=1kg.m/s2。
(2)理解:向量瞬时性
(3)应用:多重力作用下的牛顿第二定律。
平衡态是牛顿第二定律的特例。
5.作业P89-EX2 (2)和(4)
牛顿第二定律讲座草稿3一、教材分析
牛顿第二定律是动力学的核心定律，是第四章牛顿运动定律的中心内容，也是本章的教学重点。本节在第二节实验结果的基础上，分析牛顿第二定律，具体定量地回答了运动物体速度的变化率，即加速度与力和质量的关系。牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和力紧密联系起来，使得前三章形成一个整体，是解决力学问题的重要工具。这个定律是力和运动之间的桥梁，所以这节课的教学在整个教材中处于非常重要的地位。
二、重点和难点
在确定本节的重点和难点时，我认为学生不仅要掌握牛顿第二定律的内容，还要注意学生理解牛顿第二定律在实际生活中应用的重要性，以及如何运用它解决实际问题。所以，重点是理解和应用牛顿第二定律；难点在于通过简单的应用正确理解牛顿第二定律的内涵。
三，教学目标
根据课程的要求和学生的实际需要，确定本课的三维目标。
1，知识技能
掌握牛顿第二定律的字面内容和数学表达；理解公式中各物理量的含义和因果关系；知道牛顿的定义，国际单位制中力的单位；会用牛顿第二定律的公式做相关计算。
2.过程和方法
以实验为基础，总结出物体的加速度与其质量和外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。培养学生的概括能力和分析推理能力。
3.情感态度和价值观
通过规律的探索过程，渗透物理学的研究方法；体验物理方法的魅力；从认识到实验，总结应用物理规律，让学生体验成功的喜悦，树立学好物理的信心。
第四，教学方法和学习方法
“你教不了什么，但你得教好。”高一学生缺乏创造力，利用已有知识创造新理论的能力较弱，在学习过程中知识掌握不是很准确，数学推理能力较弱，根据实验数据总结规律的能力不强。牛顿第二定律的数学表达虽然简单完美，但也不难记。然而，对于偏远地区城步苗族乡的学生来说，很难全面深入地理解定律中物理量的含义和相互关系，牢牢把握定律的物理意义和广阔的应用前景。更何况，物理学是一门以实验为基础，与生活息息相关的科学。因此，我认为在教学过程中应采用讲解、讨论、分析相结合的教学方法，从学生的认知心理出发，采用引入问题、自主探究、分析讨论、交流合作、绘制规律、巩固练习、强化应用的教学程序。让学生将观察与提问、自主探究与交流合作相结合，培养学生的阅读思维能力，并根据学生的认知效果进行适当的解释、引导、纠正和分析，从而深化牛顿第二定律数学表达式的物理内涵。
动词 （verb的缩写）教学过程
(1)导读:先用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔110米跨栏起跑、奥运会女子100米起跑等视频资料，然后引导学生讨论决定其速度变化的因素是什么，即加速度？然后让学生回顾上一次实验的结论，讨论物体的加速度与其外力和质量的关系。目的:通过对现实生活现象的分析，激发学生的兴趣，培养学生发现问题的能力，通过讨论加速度与外力、物体质量的关系，完成牛顿第二定律探究任务的引入。
新课程:
首先，引导学生独立阅读教材，回答以下问题:
l、牛顿第二定律的内容应该如何表达？
2.它的比例公式怎么表达？
3.这些符号是什么意思？
4.每个物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”如何定义？
(让学生讨论分析相关问题，记忆相关知识)过渡:上面我们研究了一个物体受一个力作用的情况。当一个物体受到几个力的作用时，上述规律会如何表达？
经过学生讨论分析，老师得出结论:物体的加速度与外力的合力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同。
(目标:培养学生发现一般规律的能力)
示例探索和巩固练习
讨论A和F的关系，判断下列哪种说法是正确的？为什么？
a、只有当物体受力时，物体才有加速度。
b，力不变，加速度不变。
c，力随时间变化，加速度随时间变化。
当力停止时，加速度消失。
E.物体在外力作用下作匀加速直线运动。当合力逐渐减小时，物体的速度也逐渐减小。
物体的加速度是恒定的，必须受到一个恒力的作用。
老师总结:力是物体加速的原因，力和物体的加速度是矢量，是瞬时的，是独立的。牛顿第二定律是从物体在恒力作用下作匀加速直线运动的情况推导出来的，但力的独立作用原理可以推广到力作用的几种情况，应用到变力作用下的某一时刻。
对牛顿第二定律的理解
1、下列对牛顿第二定律表达式F=ma及其变形公式的理解正确的是:()a、由F=ma可知，作用在物体上的合力与其质量成正比，与其加速度成反比；b、由m=F/a可知，物体的质量与其受到的合力成正比，与其运动的加速度成反比；c、从a=F/m可以看出，物体的加速度与其受到的合力成正比，与其质量成反比；d、从m=F/a可以知道，物体的质量可以通过测量其加速度和所受的合力得到。
2.牛顿第二定律公式F=kma中，关于比例常数K的说法是正确的:()A，在任何情况下都等于1 B，K的值由质量、加速度和力的大小决定。c，K的值由质量、加速度和力的单位决定。d、在国际单位制中，K的值必须等于1。老师总结:定义力。用简单的数学语言表达物理规律是物理学的特点之一，但要知道其对应的文字内容和意义。
牛顿第二定律的应用
把一个质量为40kg的木箱放在地上，用100N的力推动木箱与水平方向成37°角，如图所示，就是为了让木箱匀速移动。如果用这个力把木箱与水平方向成37°角斜向上拉，木箱的加速度是多少？(取g=10m/s2，SIN 37 = 0.6，COS 37 = 0.8)(三)课堂小结与作业:略。
六、教学后记
突出重点和难点的突破方法:
我是通过规律分析和针对性练习做到的。当然，我也需要在后续课程的学习和应用过程中去体验和理解。明确学生要深刻理解和掌握牛顿第二定律，并应用其解决生活中的问题。避免学生把活的规则变成死的公式。
需要考虑的教学问题:
高中物理新课程标准要求学生对牛顿第二定律有更准确的理解和熟练的应用。但是，对于我们偏远的城步苗族乡来说，无论是教学资源还是学生素质，要想在教学上完全达到新课标的要求，都面临着很大的困难。
牛顿第二定律讲座草稿4 (1)教材分析
牛顿运动定律是以力和运动的知识为基础，进一步研究力和运动的关系。牛顿运动定律是经典力学的基础。从牛顿运动定律可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理定律。牛顿运动定律也是研究热学和电磁学的重要基础。因此，这一章在力学和整个物理学中占有非常重要的地位，是中学物理教学的重点。牛顿第二定律是动力学的核心定律，是本章的重点和中心内容。
(二)教学内容，教材体系和教学目标
在牛顿第一定律之后，本章教材安排了“运动状态的变化”一节，起到承上启下的作用。既深化了牛顿第一定律，又让学生认识到力是加速度的原因，质量是惯性的度量。也为学习牛顿第二定律做了铺垫，使学生认识到物体的加速度是由力和质量决定的，对二者的关系有了定性的认识。
本节用控制变量的实验方法研究加速度与力、加速度与质量的关系，然后将两者结合起来，总结出牛顿第二定律。然后将牛顿第二定律从物体受一个力的特例推广到多力的一般情况，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。
根据以上分析和本节教学大纲的要求，结合学生的实际情况，确定知识教学目标如下:
1.知道牛顿第二定律的内容和表达方式，理解牛顿第二定律的含义，应用牛顿第二定律分析和解决相关问题。
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。
在这门课的教学中，还应该渗透科学方法教育。通过研究加速度与力和质量的关系，让学生掌握控制变量法。在总结牛顿第二定律的过程中，让学生体验实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法，在这个过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。
(3)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，把以教为主、以学为主的教学思想贯穿于教学活动的始终。
本课将教材的定性实验改为利用气垫导轨做的定量实验，利用图像分析实验数据，使加速度与力的关系、加速度与质量的关系更直观地表达出来，使学生更有信心服从实验得出的结论，有利于学生掌握牛顿第二定律。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、实验数据的测量和分析，以及规律的概括和总结，都注重调动学生的积极性，引导学生主动参与，充分体现学生的主体地位。
(4)教学程序
1.引入新课程
通过复习加速度与力和质量的定性关系，学生可以明确物体的加速度与力及其质量有关。进一步问题:加速度与力和质量的定量关系是什么？这就引出了话题。
这样，新课的导入简单明了，切中要害。
2.新课程教学
(1)设计实验
①设计一个实验装置。
引导学生根据实验目的，从实验对象(沿气垫导轨移动的滑块)、实验源(提供张力的重物)、实验效果显示(光电门、电脑定时器)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、受到的拉力和加速度。
滑块和配重的质量用天平测量(上课前测量)。
滑块上的拉力可以看成等于被悬挂重物(水桶和砝码)的重力(被悬挂重物的质量比滑块小得多)。
滑块加速度是测量的重点和难点，也是教学中引导学生设计实验的重点。首先让学生明确，我们不能直接测量加速度，而应该测量相关的物理量来求加速度。实验中，滑块运动的位移s和时间t很容易测量，然后用公式计算加速度。这就要求在实验中要测量滑块的位移s和相应的时间t。
③设计研究方法。
引导学生在初中学习欧姆定律时，复习研究电流、电压、电阻之间关系时所用的方法，明确研究多个物理量之间的关系时需要控制变量法。本实验采用控制变量法分别研究加速度与力的关系和加速度与质量的关系。
不是向学生介绍实验装置和方法，而是在教师的指导下，师生根据实验目的共同设计实验装置和方法，让学生变被动接受为主动设计，成为旁观者，学生对实验装置、实验方法和实验过程有更清晰的认识。该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，通过改变挂重的重力来改变滑块的拉力，测量滑块在不同拉力下的加速度，利用多媒体投影演示建立A-F坐标系，根据测得的数据画出画线方法。从图像得出，当m为常数时，a ∝ F。
保持张力不变，改变滑块的质量，测量相应的加速度。利用多媒体投影建立A-M坐标系，根据测量数据追踪点得到曲线。曲线引导学生猜测加速度可能与质量成反比。进一步启发学生，为了验证猜想，需要画一幅A-1/m的图像，然后让学生按照上述方法建立A-1/m的坐标系，画点连线，得到一条通过原点的直线，从而证明A-1/m的猜想是正确的，找到加速度与质量的定量关系。
用图像分析实验数据总结物理规律的方法是这门课的难点之一，对学生来说刚刚入门。因此，在教学中，教师要通过多媒体投影结合绘制A-F图像，向学生讲解如何建立坐标系、选择比例尺、追踪点和连线。然后根据这种方法，学生可以画出A-1/m的图像，找出加速度与质量的关系。
(3)总结规律
引导学生综合以上两个实验结论，总结牛顿第二定律的内容和表达方式，通过讨论比例系数k的值来定义力的单位“牛顿”，进而通过实验说明加速度与力的方向的关系，强调牛顿第二定律的矢量性质。
3.巩固提高
通过例题和习题巩固牛顿第二定律，通过思考和讨论使学生认识到牛顿第二定律的瞬时性。
4.课程总结
知识总结:复习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，它决定了力与运动的关系，它可以解释物体为什么做这种运动或那种运动，强调了牛顿第二定律的重要性。
科学方法总结:总结控制变量法，根据实验目的设计实验方法，用图像分析实验数据，总结物理规律。