《牛顿第二定律》说课

 　依据：人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书物理必修一第四章第三节。
　　一、开场白
　　学生已通过实验探究寻找加速度与力的关系、加速度与质量的关系，取得数据，并作出了a-F图象和a-■图象。通过对上述内容的回顾激发学生探讨力与加速度、质量的定量关系—牛顿第二定律的积极性。
　　二 、教材简介
　　牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律，反映了加速度与力、质量之间的定量关系，是牛顿第一定律的延续。它是一条适用于惯性系中的各种机械运动的基本定律，是牛顿运动定律一章的中心内容，更是本章的教学重点。牛顿第二定律的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
　　本节的特点之一是在上节实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体表述，从a∝■，到F∝ma，到F=kma，再到最后得出F=ma，其中蕴涵有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。特点之二是牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系，而对牛顿第二定律的深入理解让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。特点之三是教科书突出了力的单位“1N”的物理意义。
　　三、 教学的目的要求
　　牛顿第二定律是牛顿运动三定律的核心，它具体地、定量地解决了力与加速度、质量的关系。通过这节课的教学，学生能准确表述牛顿第二定律，理解公式中各物理量的意义及相互关系，理解定律的物理意义；知道牛顿第二定律是针对质点使用的，关系式中的F应是质点所受的合力；能从同时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律，会运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。通过引导学生对上节课实验结论的总结，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，体会大师的做法和勇气；通过对牛顿第二定律的理解应用深切感受科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣；通过讨论交流，营造良好的学习氛围，增强班级凝聚力，使学生对物理学科更加热爱。
　　四、教学的重点与难点
　　牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使学生深入理解定律中各物理量和公式的内涵与外延，并学会牛顿第二定律应用的基本思路作为教学的重点与难点。
　　五、教学方法
　　在学习这一内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念，知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因，会分析物体的受力。学生实验探究了加速度与力的关系、加速度与质量的关系，取得了数据，画出了图象。但是高一学生的抽象思维能力不强，所以在本节教学中我会采取启发式讲解与学生讨论相结合的教学方法并辅以多媒体教学工具，采用小循环多反馈、小问题多反思教学模式，把讲与练、学与思有机的结合起来，从而实现本节课的教学目标，完成教学任务。
　　六、 教学程序
　　从以上分析，教学中以了解、学习研究物理问题的方法为基础，掌握知识为中心，培养能力为方向，紧抓重点，突破难点，设计如下教学程序：
　　1 导入新课
　　以创设学习情境、激发学习兴趣为导入新课的指导思想。例如利用多媒体播放在太空中是如何测量物体的质量等视频资料，接着让学生回顾上节实验，要强调物理知识必须密切联系实际，研究物理离不开观察和实验，这既是研究物理的基础，又是学生认知的起点，启发学生探讨物体的加速度与其所受的外力、自身质量存在怎样的定量关系，让学生的思维进入新课教学的轨道。
　　2 新课教学
　　现代教学论认为，物理教学不仅具有“知识传承”的功能，还有培养能力和发展智力的“能力发展”功能。
　　教学环节一：牛顿第二定律的建立
　　通过展示上节课的实验结果a-F图像和a-1/m图像，让学生思考下列问题：牛顿第二定律是怎么推导出来的？牛顿第二定律的表述、物理意义？牛顿第二定律的使用范围？并让学生带着问题自学课本74页，小组讨论上述问题。通过小组代表发言，引导学生总结出“物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同”，并推导出表达式:F=ma。接着，复习力的国际单位牛顿，让学生探讨1N的物理意义。最后，学生通过小组合作讨论，结合牛顿第二定律，由k=F/ma,说明ｋ的数值跟Ｆ、ｍ和ａ选择的单位有关，如果物体的质量ｍ＝１ｋｇ，加速度ａ＝１ｍ／ｓ2，那么这时作用在物体上的力Ｆ的数值就等于ｋ的数值，若规定1N=1kg.m/s2,则牛顿第二定律可简化为F=ma，从而得出“1N”的物理意义。在这一过程中培养学生的自学能力和知识迁移能力，体会物理学研究中严谨的科学态度。
　　教学环节二：牛顿第二定律的理解
　　对定律的理解是本节课的重点内容，为此我舍弃了传统的系统讲授而设计了一系列问题情境来启发学生深入思考，在讨论，纠错，应用中，对定律的物理内涵加以深化。
　　问题（1）根据牛顿第二定律，无论用多么小的力都可以使物体产生一个加速度。我们用力向上提一个很重的箱子为什么提不动呢？这是否和牛顿第二定律矛盾呢？（让学生在充分讨论的基础上得出牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力，而不是某一个力。）
　　问题（2）如图所示：在光滑水平面上物体受一大小不变、方向向右的力F的作用。
　　（1） 物体做什么运动，物体的加速度a1的方向如何？

　　（2）一段时间后，保持力的大小不变，方向改为水平向左，物体做什么运动，这时物体的速度方向如何？加速度的方向如何？ （让学生认识到牛顿第二定律的意义首先在于它指明了物体的受力情况与物体的运动状态改变之间存在着直接的因果关系，物体的加速度与物体受到的合力总是方向一致、同时改变、瞬时对应的。）
　　问题3、某同学将一排球斜向上抛出，试画出排球离开手后的瞬间受力和加速度的示意图。（不计阻力）（主要目的是让学生理解加速度与合力的瞬时对应关系。）
　　问题4、力是物体产生加速度的原因，而加速度是用a=■来定义和量度的，那么物体运动的加速度到底取决于什么？（主要目的是让学生在讨论的基础上得出加速度取决于物体所受的合力与其质量的比值。）
　　教学环节三：牛顿第二定律的应用
　　对于教科书中的两道例题我是这样处理的：例题1选取的是从物体运动状态确定受力，以及从受力情况确定物体的运动状态的问题。这是将运动学与动力学相结合的典型例题。教学中要引导学生重视题目的分析过程，注意研究对象的选取，对研究对象进行正确的受力分析，同时理解运算过程中力和加速度正负号的意义。通过例题的教学引导学生总结利用牛顿第二定律的整体解题思路，让学生从题海中走出来，提高课堂效率。例题2让学生独立完成作为巩固练习。
　　3、巩固与练习
　　为使学生所学知识具有稳定性，并使知识顺利迁移，在本节课上安排8min左右的时间进行巩固和练习。具体做法：用2min左右的时间总结本节所学知识，剩余时间做检测题（精选基础性、典型性题目）。通过练习不仅加深了学生对定律的理解，同时也提高了学生分析问题与解决问题的能力。
　　4、布置作业
　　为使学生全面理解和掌握牛顿第二定律，要求学生课后还要仔细阅读本节教材，布置书后问题与练习的2、3、4、5题为课后作业。
　　七、板书设计
　　板书、板画的直观性、全面性和系统性较强，在黑板上保留的时间较长，对学生视觉的刺激作用明显。因此我将采用重点式板书方式，这种板书方式条理清晰，给人以清晰完整的印象，便于学生对教材内容的理解和记忆。