牛顿第二定律教案

　　牛顿第二定律教案（一）：

　　牛顿第二定律教案

　　 一、教学目标

　　 1。物理知识方面的要求:

　　 (1)掌握牛顿第二定律的文字资料和数学公式;

　　 (2)理解公式中各物理量的好处及相互关系;

　　 (3)明白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，透过观察、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。培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。

　　 3。渗透物理学研究方法的教育。实验采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，使学生明白结论是如何得出的;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。

　　 二、重点、难点分析

　　 1。本节的重点资料是做好演示实验。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，才能到达掌握方法、提高素质的目标。

　　 2。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、深入理解该定律中各物理量的好处和相互关联;牢固掌握定律的物理好处和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可透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。

　　 三、教具

　　 小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。

　　 四、主要教学过程

　　 (一)引入新课

　　 由牛顿第必须律可知，力是改变物体运动状态的原因。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。

　　 由牛顿第必须律还可知:一切物体总持续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?我们透过实验来探求。

　　 (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)作用于不一样物体→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光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善。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;另外透过环a将两绳合并在一齐可直接用手操作，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。将二小车拉至同一齐点处，记下位置。放手后经一段时光使二小车同时停止，满足时光t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)

　　 表1

　　 第一次 第二次

　　 m/kg F1/N s/m F′/N s′/m

　　 小车1 0。2 0。2 0。32 0。3 0。31

　　 小车2 0。2 0。1 0。15 0。1 0。10

　　 比较可得，在误差允许的范围内，a∝F。

　　 (2)加速度跟质量的关系

　　 将小车1上加0。2kg砝码，使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处放开经一段时光使其同时停止，读出各小车位移记入表2:(投影)

　　 表2

　　 第一次 第二次

　　 F/N m/kg s/m m/kg s/m

　　 小车1 0。1 0。4 0。15

　　 小车2 0。1 0。2 0。31

　　 4。定律导出

　　 成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。写成数学

　　 (2)上式可写为等式F=kma，式中k为比例常数。如果公式中的物理量选取适宜的单位，就能够使k=1，则公式更为简单。

　　 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/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg?m/s2。

　　 可见，如果都用国际单位制中的单位，就能够使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，但是这时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。

　　 数学公式是:F合=ma。

　　 5。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状况，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:

　　 (1)定律中各物理量的好处及关系

　　 F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)定律的物理好处

　　 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;合外力随时光改变时，加速度也随时光改变;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证明了运动和力的关系。

　　 6。巩固练习

　　 (1)从牛顿第二定律明白，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度。但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，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度，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，物体必须做加速运动，对吗?

　　 答:略。理由同上。

　　 (3)下方哪些说法不对?为什么?

　　 A。物体所受合外力越大，加速度越大。

　　 B。物体所受合外力越大，速度越大。

　　 C。物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。

　　 D。物体的加速度大小不变必须受恒力作用。

　　 答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C说法错误。

　　 加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。D说法错。

　　 (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，得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应明白它所对应的文字资料和好处。

　　 3。牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定;合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动状况。因此，牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。

　　 五、说明

　　 1。本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置，简单直观，易得出结论。缺点是不够精确，操作亦须谨慎，否则会出现误差较大的情形。重复实验时，也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移，然后放手由同时到达终点验证，操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。

　　 2。透过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要资料和任务。本节资料即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、V、T三量关系，在电学中U、d、E的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应明白定律是如何得出的。

　　 3。牛顿第二定律透过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、转文字的现象。数学语言能够简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的状况。否则就会将活的规律变为死的公式。

　　牛顿第二定律教案（二）：

　　一、教学目标

　　1。知识目标

　　（1）掌握牛顿第二定律的文字资料和数学公式;

　　（2）理解公式中各物理量的好处及相互关系;

　　（3）明白在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

　　2。潜力目标：

　　以实验为基础，透过观察、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。培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。

　　3。方法目标

　　渗透物理学研究方法的教育。实验采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，使学生明白结论是如何得出的;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。

　　二、学法引导

　　1。以分组实验的方法，让学生带着问题去研究。

　　2。“控制变量法”是我们经常用来分析问题、解决问题的有效途径。

　　3。归纳总结，构成规律性认识。

　　三、重点?难点?疑点及解决办法

　　1。重点

　　师生协作，在完成实验基础上，讨论得出牛顿第二定律。并掌握牛顿第二定律的初步应用。

　　2。难点

　　物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的因果及相互关系。

　　3。疑点

　　1）。从牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度，但是当用力推一个停在地面上的较大的物体时，却推不动，这是什么原因呢？

　　2）。运用牛顿第二定律应注意的关键问题是什么？

　　4。解决办法

　　对实验分析、剖析、讲解例题及师生互动等方式加以解决。

　　四、教具学具准备

　　1。展示平台、多媒体背投。

　　2。带滑轮的长木板两块、小车两辆、细线、砝码盘、砝码、铁夹、直尺等

　　五、主要教学过程

　　一）引入新课

　　由牛顿第必须律可知，力是改变物体运动状态的原因。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。

　　由牛顿第必须律还可知：一切物体总持续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？我们透过实验来探求。

　　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）作用于不一样物体→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→由运动学公式S=1/2st2可知，在相同的时光内位移与加速度成正比

　　我们的实验就是由两个小车在相同时光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

　　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;另外透过环a将两绳合并在一齐可直接用手操作，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。将二小车拉至同一齐点处，记下位置。放手后经一段时光使二小车同时停止，满足时光t相同。读出二小车的位移填入表1:（投影）

　　表1

　　M/㎏ 第一次 第二次

　　0。2㎏ F/N S/m F/N S/m

　　0。2㎏ 0。2 0。3

　　0。2㎏ 0。1 0。1

　　将挂一个钩码的小车不变，将挂两个钩码的小车前换为三个钩码，重复实验。

　　引导学生分析力的比值和位移的比值，透过比较可得，在误差允许的范围内， 。

　　（2）加速度跟质量的关系

　　将小车1上加0。2kg砝码，使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处放开经一段时光使其同时停止，读出各小车位移记入表2:（投影）

　　表2

　　MF/N 第一次 第二次

　　0。1㎏ M/㎏ S/m F/N S/m

　　0。1㎏ 0。4 0。6

　　0。1㎏ 0。2 0。2

　　引导学生分析质量的比值和位移的比值，透过比较可得，在误差允许的范围内，

　　a1/a2=m2/m1 或 a∝

　　4。定律导出

　　成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。写成数学

　　（2）上式可写为等式F=kma，式中k为比例常数。如果公式中的物理量选取适宜的单位，就能够使k=1，则公式更为简单。

　　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/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg?m/s2。

　　可见，如果都用国际单位制中的单位，就能够使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，但是这时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。

　　数学公式是：F合=ma。

　　5。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状况，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：

　　（1）定律中各物理量的好处及关系

　　F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）定律的物理好处

　　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;合外力随时光改变时，加速度也随时光改变;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证明了运动和力的关系。

　　6。例题

　　在光滑的水平桌面上，有一个质量为2㎏的物体，用两个互为1200的两个10N的水平方向上的力作用在物体上，求物体的加速度是多少？

　　（1）学生阅读例题

　　（2）解答：

　　如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解，F1的两个分力为：

　　F2的两个分力为：

　　F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同，所以：

　　已知合力F合和质量m，据F合=ma，即可求得：

　　透过上方的例题，引导学生总结出用牛顿第二定律解题的一般步骤

　　1）选对象

　　2）分析力（画受力图）

　　3）建坐标

　　4）分解力

　　5）列方程

　　6）解联立（联立方程，求解结果）

　　7。总结、扩展：

　　1。学习用控制变量法研究问题，解决问题。

　　2。掌握牛顿第二定律及公式。牛顿第必须律确定了力的涵义，指出力是改变物体运动状态的原因，牛顿第二定律则描述出力是怎样改变物体运动状态的即力与物体加速度成正比，物体加速度方向与力的方向相同。

　　3。掌握牛顿第二定律的矢量性、同时性和独立性原理。

　　4。掌握运用牛顿第二定律解题的一般步骤。

　　牛顿第二定律教案（三）：

　　一、学习任务分析

　　1．教材的地位和作用

　　牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律，它是动力学的核心规律，也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的资料有：“透过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系，理解牛顿第二定律。”本条目要求学生透过实验，探究加速度、质量、力三者的关系，强调让学生经历实验探究过程。

　　2．学习的主要任务

　　本节的学习任务类型是综合型。在知识上要求明白决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；在技能上要求能设计和操作实验，会测定相关物理量；体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程，体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用。

　　3．教学重点和难点

　　重点：①明白决定物体加速度的因素。

　　②加速度与力和质量的关系的探究过程。

　　教学难点：引导学生在猜想的基础上进行实验设计，提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

　　二、学习者状况分析

　　在学习这一资料之前，所教的学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；明白质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；会分析物体的受力。已具备必须的实验操作技能，会用气垫导轨与光电测时系统或打点计时器研究匀变速直线运动；具备必须的计算机操作潜力，会应用CAI课件处理实验数据。学生对物理学的研究方法已有必须的了解，在自主学习、合作探究等方面的潜力有了必须提高。

　　在非智力因素方面，学生学习用心主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一齐学习，有将自我的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。

　　三、教学目标分析

　　根据上述对学习任务和学习者状况的分析，确定本节课教学目标如下：

　　1．知识与技能目标

　　①让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关，并透过实验探究它们之间的定量关系；

　　②培养学生获取知识和设计实验的潜力。

　　2．过程与方法目标

　　在探究过程中，渗透科学研究方法（控制变量法、实验归纳法、图象法等）；

　　3．情感、态度、价值观目标

　　①透过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神；

　　②让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学习物理的情感。

　　四、教材处理与教学策略

　　在教材处理上把牛顿第二定律分为两个学时。第一学时主要的任务是：探究加速度与力、质量的关系；第二学时主要的任务是：建立牛顿第二定律并进行初步的应用。本节课是第一学时，主要采用以下的教学策略：

　　1．自主学习与合作探究

　　改演示实验为学生分组探究实验。让学生在自主学习中，透过对认知活动进行自我监控，并及时做出相应的调整。小组（4～6人一组），小组间的合作探究能够同时培养学生的合作精神和竞争意识，让不一样层次的学生都能有所作为，有所收获。

　　教师的策略是宏观调控整体教学进度，微观放活学生局部学习进程，让学生的学习有组织、有步骤地进行。

　　2．现代教学手段与启发式

　　在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段，创设物理情景，启发引导学生，帮忙学生建立形象直观的认识，调动学生学习的用心性；同时利用CAI课件和校园网络处理实验数据，能有效地提高学习效率。

　　五、教学器材

　　教学设备：多媒体教室、课件。

　　学生分组实验器材（探究包）：气垫导轨、气源、两个光电门和与之配套的数字计时器，滑块、滑片、细线、小桶、天平、砝码、细沙、弹簧秤、小车、木块、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、秒表、毫米刻度尺、垫木、橡皮筋等。

　　六、教学过程设计

　　（一）创设情景、引入新课

　　视频展示：刘翔在雅典奥运会夺金的情景。

　　教师：在决赛时，刘翔将自我身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来，穿最轻的跑鞋。这样做的科学道理在哪里？

　　预测学生讨论后得出的结论可能是：___________________________。

　　质量越小，运动状态越容易改变，也就是说在相同的状况下，物体获得的加速度就越大。

　　说明透过视频展示创设物理情景，激发学生的学习兴趣，同时渗透德育教育。

　　（二）提出猜想

　　教师：那么、物体的加速度与哪些因素有关呢？请同学们从生活经验出发提出自我的看法，并举例说明。（同时教师利用课件带给一些图片，对学生进行启发。）

　　附图片资料如下：

　　★为何体操，跳水运动员的身材都比较苗条、瘦小？

　　★从防止发生交通事故的角度思考，说一说反超载的道理？

　　★F1方程式赛车的质量只有一般小轿车质量的三分之一，这样做有什么好处？

　　★神舟五号飞船回到仓回到时为何要打开降落伞？

　　预测学生有代表性的回答可能有以下几方面：（教师在学生分析的过程中板书归纳。）

　　1．与物体受到的外力的关系：

　　①与物体受到的外力有关；例如：骑自行车刹车：用力刹车时，用的力越大、车越容易停下来，即：阻力越大，自行车减速的加速度越大。

　　②与物体受到的外力无关；例如：用大小不一样的力推大石头，推不动，运动状态不变，加速度为零。

　　③就应是与物体受到的合外力有关；分析如下：用大小不一样的力推大石头，推不动，是因为大石头同时受到摩擦力的作用，受到合外力为零，因此、加速度也为零。

　　……

　　2．与物体质量的关系：

　　与物体的质量有关；例如：人分别用相同的力推自行车和摩托车时，自行车比较容易加速启动，而摩托车则较难。也就是说在相同的状况下，质量较小的自行车获得的加速度就较大。

　　……

　　3．与物体运动的速度的关系：

　　①与物体的速度有关；例如：速度大的物体较不容易停止运动，而速度小的物体较容易天下来。

　　②与物体的速度无关；例如：做匀速直线运动的物体不论速度大小，加速度都为零。

　　③与物体的速度无关；分析如下：加速度是描述速度变化快慢的物理量，从公式可知，加速度与速度的大小无关。

　　……

　　引导学生总结得出猜想：物体的加速度*只与它所受合外力和物体本身的质量有关。

　　说明学生在生活中对“影响物体加速度大小的因素”有所认识，但这些认识往往是片面的、不准确的。因此要让学生充分地表达已有的认识，在这过程中教师利用课件带给一些图片，对学生进行启发，引导他们不断修正自我的观点，从而构成对科学的认识。

　　引导学生结合前面学习的知识（牛顿第必须律等），讨论猜想的科学依据所在，从而确定：物体的加速度*只与它所受合外力和物体本身的质量有关。

　　说明：让学生从理论的角度加以分析有利于培养学生理论联系实际的潜力，有利于培养学生的逻辑思维潜力。

　　引导学生深入探究：*与和的定量关系。

　　（三）探究a与F、m的定量关系

　　1．确定研究方法

　　教师：我们就应采用什么样的物理方法来研究*与、的定量关系呢？

　　预测学生的分析可能如下：

　　分两步进行研究：

　　①持续研究对象的质量必须时，研究加速度*和合外力的关系；

　　②持续研究对象受到的合外力必须时，研究加速度*和质量的关系。

　　然后综合两次的研究结果，进行推理和归纳，便可找出*与、三者之间存在的关系。

　　……

　　教师在确定研究方法后，简单地介绍“控制变量法”。

　　说明初中阶段学生曾多次应用过控制变量法。如果学生回答有误，教师启发学生回忆：研究电流与电压和电阻这三者关系所采用的方法。

　　2．设计实验方案

　　教师进一步引导学生设计实验方案。

　　让学生以小组为单位设计探究方案：包括使用哪些实验器材，如何进行操作，如何采集数据等？（要求学生把设计的方案简要地写在纸上）。

　　教师巡视给予必要的指导。

　　……

　　选取较有代表性方案的小组派代表上台简要叙述本组设计的方案（用实物投影仪把学生写在纸上的方案投影出来），让全班同学进行交流。大家在互相启发、补充的过程中构成较为完善的方案。

　　预测学生设计的实验方案可能是：

　　方案一：用小车、电火花打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、天平、砝码、刻度尺、垫木等器材，研究小车的运动。用天平分别测出小车的质量，测出小桶的质量与小桶中砝码，把小桶与小桶中砝码的总重力当作小车受到的拉力，从打点计时器打出的纸带上测量并算出，由计算出小车的加速度。

　　方案二：以气垫导轨、气源、两个光电门、数字计时器、滑块、滑片、刻度尺、细线、小桶、砝码、天平为器材研究滑块的运动。用天平测出滑块和滑片的质量滑块M，测出小桶与小桶中砝码的质量，把小桶与小桶中砝码的总重力当作滑块受到的拉力，用光电门和数字计时器自动测出滑块运动经过两个光电门时的速度、，以及这一过程所用的时光t，再透过公式算出滑块的加速度。

　　……

　　说明：①在学生交流讨论实验设计的方案中，要有较充分的时光让他们对各种方案阐述自我的观点，反思方案中的问题，同时教师要参与学生的讨论分析，启发引导学生构成较为完善的实验方案。

　　②同时应注意有些学生可能有别的方案，要鼓励和认真对待，在课堂时光不足的状况下，可在课外指导学生去探究。

　　③在设计测拉力的方法时，教师要告诉学生：把小桶与小桶中砝码的总重力当作研究对象受到的拉力、这是有条件的，即<<。同时能够把这一条件作为学生的课外探究课题。

　　④在实验中，只需测出小桶的质量，然后透过加减小桶中砝码的质量来改变对研究对象的拉力，这能够节约测量砝码所需的时光。

　　3．进行实验探究和数据处理

　　①引导学生从实验误差、实验操作等方面来分析比较两种方案的差别。

　　师生共同确定用“方案二”进行实验探究，同时确定实验的具体步骤和注意事项。并用课件显示实验的具体步骤和注意事项。

　　说明“方案二”便于操作，且实验误差较小。用课件显示具体的实验步骤，有助于学生较为规范地完成实验。

　　②介绍并演示CAI课件的功能

　　Ⅰ．数据计算：将测出、、t等数据输入计算机的数据处理表格后、计算机将自动算出相应的加速度，将输入计算机后将自动算出合外力；Ⅱ．自动描点连线制图的功能；Ⅲ．透过网络可到达数据共享。

　　③学生以小组为单位，分工合作进行实验探究，并把实验数据输入计算机（使用移动PC并接入校园网）。

　　教师巡视，注意学生仪器使用是否得当，必要时给予指导。

　　④调用多组学生的实验数据，让学生分析与、与的定量关系。

　　初步得出：与F成正比，与成反比（与1/成正比）。

　　⑤引导学生应用CAI课件，采用图象法处理实验数据。

　　师生共同得出结论：与成正比、与成反比。

　　说明：在CAI课件中定义坐标轴的数值和单位，同时调用已存的实验数据，计算机将在坐标系中自动描点、连线得到实验数据的关系图象，由此决定数据的关系。其中与的关系可转变为与1/的关系来做图。

　　（四）回顾总结深化认识

　　学生回顾本节课的探究过程以及探究过程中使用的物理思想和方法，归纳总结这节课的知识要点，提出自我在学习中存在的疑问。

　　教师答疑，深化知识。