牛頓第二定律的教案示例(之一)

一、教學(xué)目標(biāo)

1.在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出牛頓第二定律，并使學(xué)生對牛頓第二定律有初步的理解.

2.通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

3.滲透科學(xué)的發(fā)現(xiàn)、分析、研究等方法.

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1.牛頓第二定律本身是力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，所以在學(xué)生最初接觸這個(gè)規(guī)律時(shí)就應(yīng)打好基礎(chǔ).

2.由于采用新的教學(xué)方法，在課堂密度加大的情況下如何完成教學(xué)進(jìn)度，成為教學(xué)過程中的一個(gè)難點(diǎn).

三、教具

1.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)牛頓第二定律器材(木板、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、小筒、細(xì)線、砝碼、天平、刻度尺、紙帶等).

2.計(jì)算機(jī)及自編軟件，電視機(jī)(作顯示).

3.投影儀，投影片.

四、教學(xué)過程

(一)引入新課

1.復(fù)習(xí)提問：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢用什么物理量來描述，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變與何因素有關(guān)？關(guān)系是什么？(學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢用加速度來描述；加速度與物體質(zhì)量及物體受力有關(guān)，關(guān)系是：物體受力越大，物體加速度越大；物體質(zhì)量越大，物體加速度越小.)

2.引課提問：物體的加速度與物體所受外力及物體的質(zhì)量之間是否存在一定的比例關(guān)系？如果存在，其關(guān)系是什么？請同學(xué)猜一猜.(當(dāng)學(xué)生提出物體加速度可能與物體受力成正比，與物體的質(zhì)量成反比時(shí)，教師予以表揚(yáng).)我們的猜想是否正確呢，需要用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn).這就是我們這節(jié)課所要研究的牛頓第二定律.

(二)教學(xué)過程

1.實(shí)驗(yàn)介紹

投影：實(shí)驗(yàn)裝置圖

講解：我們用小車作為研究對象，通過在小車上增減砝碼可以改變小車質(zhì)量.在小車上拴一根細(xì)線，細(xì)線通過定滑輪掛一個(gè)小桶，小桶內(nèi)可以放重物，這時(shí)小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我們可以通過改變小桶內(nèi)的重物來改變小車受到的拉力.我們研究小車的加速度a與拉力f及小車質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，可先保持m一定，研究a與f的關(guān)系；再保持f一定，研究a與m的關(guān)系.這是物理學(xué)中常用的研究方法.

下面我們先保持小車質(zhì)量不變，拉力f取幾次不同的數(shù)值，測出每一次小車的加速度a，從而研究a與f的關(guān)系.

提問：如何測出小車的加速度？(學(xué)生回答：可用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.)再追問：測加速度的公式是什么？(學(xué)生回答公式，若學(xué)生回答不清時(shí)，可幫助其答出.)

講解：怎樣才能直觀地反映出a與f是否成正比呢？我們可以借助圖象：用橫軸表示拉力，用縱軸表示加速度，若加速度隨拉力的變化圖線是一條過原點(diǎn)的直線，就可以說明a與f成正比.我們改變幾次拉力的大小，并測出每次拉力所對應(yīng)的小車加速度，就可以得到幾組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)對應(yīng)圖象中的一個(gè)點(diǎn)，根據(jù)這幾個(gè)點(diǎn)就可以連出加速度隨拉力變化的圖象，并根據(jù)圖象作出是否成正比的判斷.

板圖：

講解：在小車運(yùn)動(dòng)過程中不可避免的要受到摩擦力的作用，這個(gè)摩擦力也會(huì)影響到小車的加速度，如何消除摩擦力的影響呢？我們可以把木板的一端墊高，使小車在沒有受到拉力時(shí)恰能夠在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，就是用重力的下滑分力與摩擦力平衡，這時(shí)再加拉力，小車的加速度就只由拉力而產(chǎn)生了.

由于一節(jié)課時(shí)間有限，所以我們共同完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)：每組只做一個(gè)拉力作用下小車產(chǎn)生加速度的情況，但不同的組取的拉力值不同，如第一組拉力為0.1n、第二組拉力為0.2n、第三組拉力為0.3n……而我們所用的小車質(zhì)量是相同的，這樣我們把大家的數(shù)據(jù)綜合起來，就得到質(zhì)量相同的小車在若干個(gè)不同拉力作用下的加速度了.