《牛顿第二定律》教学设计
《牛顿第二定律》教学设计 一、教学内容分析 1．内容与地位 在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有：“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系．理解牛顿运动定律”．本条目要求学生通过实验，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． 牛顿第二定律是动力学的核心规律，是学习其他动力学规律的基础，是本章的重点内容，它阐明了物体的加速度跟力和质量间的定量关系，是在实验基础上建立起来的重要规律，在理论与实际问题中都有广泛的运用．在教学过程中要创设问题情境，让学生经历探究加速度、质量、力三者关系的过程，可以通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像，根据图像导出加速度与力、质量的关系式．学习过程中引导体会科学的研究方法——控制变量法、图像法的应用，培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力．在知识的形成中真正理解牛顿第二定律，同时体验到探究的乐趣． 2．教学目标 （1）经历探究加速度与力和质量的关系的过程． （2）感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用． （3）体验探究物理规律的乐趣． （4）培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力． 3．教学重点、难点 引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点，通过实验数据画出图像，根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点． 二、案例设计 （一）复习导入 教师：什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生变化的原因是什么? 学生：物体运动状态的改变就是指物体速度发生了改变，力是使物体运动状态发生变化的原因． 教师：物体运动状态的改变，也就是指物体产生了加速度．加速度大，物体运动状态变化快；加速度小，物体运动状态变化慢．弄清物体的加速度是由哪些因素决定的，具有十分重要的意义．那么物体的加速度大小是由哪些因素决定的呢?请同学们先根据自己的经验对这个问题展开讨论，让学生尝试从身边实例中提出自己的观点．讨论中体会到a跟力F、物体质量m有关． （二）探究加速度a跟力F、物体质量m的关系 1．定性讨论a、F、m的关系 学生：分小组讨论． 教师：在学生分组讨论的基础上，请各组派代表汇报讨论结果． 引导学生总结出定性的结论：a与F、m有关系，当m一定时F越大，a就越大；当F一定时，m越大，a就越小． 请思考： 在这里为什么要组织学生开展这样的讨论？ 2．定量研究a、F、m的关系 （1）设计实验方案 教师在肯定学生回答的基础上，提问：如何定量地研究a与F、m的关系呢?指出刚才大家在定性讨论a、F、m三者关系时，就已经采用了在研究a与F关系时保持m一定，在研究a与m的关系时保持F一定的方法，这种方法叫做控制变量法，它是研究多变量问题的一种重要方法．下面我们可应用这种方法，通过实验对a、F、m的关系进行定量研究． 教师进一步引导，使学生明确要在实验中研究a、F、m的关系必须有办法测出a、F、m． 教师在指出讲台上放有气垫导轨、气源、两个光电开关和与之配套的数字计时器、滑块、细线、砝码、小桶、弹簧秤、托盘天平、一端带有滑轮的长木板、小车、钩码、打点计时器、纸带、刻度尺，并说明每个光电开关与数字计时器一起能测出一定宽度的遮光板通过它的时间进而测出物体的瞬时速度后，让学生根据给定的器材设计实验方案，并在小组讨论基础上，全班交流．在大家互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案． 学生：设计出如下实验方案． 方案一 以小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、砝码、刻度尺、天平为器材，研究小车的运动．用天平测出小车的质量m1，测出小桶的质量m2，把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作小车受到的拉力F，从打点计时器打出的纸带上测出△s，由△s＝at2计算出小车的加速度a． 方案二 以气垫导轨、气源、两个光电开关、数字计时器、滑块、刻度尺、细线、小桶、砝码、钩码、天平为器材研究滑块的运动．用天平测出滑块的质量m1，测出小桶的质量m2，把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作滑块受到的拉力F，用导轨旁边的刻度尺测出两光电开关的距离s0，用刻度尺测出固定在滑块上的遮光片的宽度△s，根据数字计时器给出的遮光片分别通过前后两个光电开关所经历的时间△t1、△t2，由于△s≪s0，因此可以根据v1＝△s／△t1和v2＝△s／△t2计算出滑块在两光电开关间运动时的初、末速度，再由计算出滑块的加速度a． 教师引导学生讨论两种方案的可行性，让学生踊跃发表自己见解． 教师：上述两种方案都是可行的．但前一种方案中小车受到的摩擦力较大，实验误差较大，因此就得想办法消除摩擦力的影响，那么如何消除摩擦力呢?建议有兴趣的同学自己利用课余的时间去实验室用前一种方案或其他方案进行实验探索．本节课我们采用上述后一种方案进行实验探究． 教师：不论采用上述哪种方案，我们把小桶与小桶中砝码的总重力mg当作小车（包括上面的钩码）或滑块（包括上面的钩码）受到的拉力，这是有条件的，这条件就是m≪m′（m为小车与钩码或滑块与钩码的总质量）． （2）进行实验探究 教师：引导学生在气垫导轨上研究a、F、m三者关系，为了让学生能有条不紊地进行实验，用电子幻灯片打出研究内容、实验步骤和数据记录表格如下： 【研究内容】研究m一定时，a与F的关系 【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1＝__________g，小桶质量m2＝__________g，则滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△m1． ②在桶中放置质量为△m2的砝码，则m′＝m2＋△m2，当m≪m′时，认为F＝m′g（g取9.8m／s2）． ③用刻度尺测出遮光片的宽度△s＝__________m，用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s0＝__________m． ④实验时，保持s0不变，把各次滑块运动中遮光片经过前后光电开关的时间△t1、△t3代入公式计算出各次滑块运动的加速度，
并把实验数据填入表5-1． 表5-1 研究m一定时，滑块加速度a与其受力F的关系
单个滑块质量 m1＝_____g 滑块总质量 m＝_____g 小桶质量 m2＝_____g 遮光片宽度 △s＝_____m 两光电开关间距 s0＝_____m
实验次数 小桶上的砝码质量△m2/g 小桶与坛码总质量m′/g △t1/s △t2/s 滑块加速度a/（m﹒s -2） 滑块受的拉力F/N 1 2 3 4 【实验的结论】____________________________________________________ 【研究内容二】研究a与m的关系（F一定） 【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1＝__________g，小桶质量m2＝__________g，则各次实验中滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△m1． ②在小桶中放置质量为△m2的砝码，则m′＝m2＋△m2，当m≪m′时，认为F＝m′g（g取9.8m/s2），并保持m不变． ③用刻度尺测出遮光片的宽度△s＝__________m，用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s0＝__________m． ④实验时，保持s0不变，把各次滑块运动中遮光片经过光电开关的时间△t1、 △t2代入公式，计算出各次滑块运动的加速度，
把实验数据填入表5-2． 表5-2 研究滑块加速度a与滑块总质量m的关系（拉力F一定）
单个滑块质量 m2＝_____g 小桶质量 m2＝_____g 小桶与砝码的总质量 m′＝_____g 遮光片宽度 △s＝_____m 两光电开关间距 s0＝_____m
实验次数 滑块砝码质量△m1/g △t1/s △t2/s 滑块加速度a/（m﹒s -2） 滑块与砝码总质量m/g
1 2
3 4 【实验的结论】____________________________________________________ 说明 在简要说明数字计时器的使用方法，强调实验过程应使气垫导轨保持水平，两光电开关间距要尽可能大些，尽可能使m′远大于m（如果m′≥20m，则可认为m′≫m）等注意事项后，请两位学生上台操作并报告测量数据，其他学生边观察边在课前印发的实验数据记录表（表5-1、表5-2）上填上实验测量数据． 教师：把全班学生分成8个小组，第1组～第4组学生分别完成（表5-1）中从实验次数1～4各项目的计算与填写，第5组～第8组学生分别完成（表5-2）中从实验次数1～4各项目的计算与填写． 教师：让学生反馈计算结果，并填入电子幻灯片（表5-1）、（表5-2）的对应栏目中． 教师：引导学生对表5-1的数据①通过直接观察；②通过在坐标纸上画出a－F图像进行分析，得出a∝F（m一定时）的结论． 在描点画图时，让学生体会为什么要让描出的点尽可能多地分布在某一直线的两侧，尝试说出实验误差的原因． 教师：引导学生对表11-2的数据①通过直接观察②通过在坐标纸上画出a－m图像进行分析，只能得出当F一定时，m越大a就越小的结论． 教师：能不能就此马上断言a与m成反比?让学生展开讨论． 教师：在引导学生进行全班交流的基础上，问学生能不能猜想a与m成反比? 如何证明这种猜想是否正确?请思考讨论． 学生：可以画出a与图像，看它是否为过原点的直线． 学生：还可以通过计算a与m的比值来判断． 教师：让学生分组计算出对应各次实验的，并在全班反馈填人表11-2后，在坐标纸上作出a－图像． 学生：确实实验得到的直线是接近过原点的，实验误差允许范围内a与m是成反比（F一定时）的． 说明 这里开展一系列讨论的目的是为了让学生体会从a－m图像转化到a－图像的意义，认识图像法描述物理规律的作用． 教师：本实验只是让我们对于自然规律的探究有所体验，实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量实验就能得出，还需要通过大量的实验事实来论证． 3．牛顿第二定律 通过大量的实验探究得到加速度与力、质量的关系是： 当物体的质量一定时，物体的加速度跟所受的作用力成正比，跟物体的质量成反比，这就是牛顿第二定律． 加速度和力都是矢量，它们都有方向，牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系：加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同． 牛顿第二定律也可用数学公式来表示： a∝F/m或F∝ma
人教版高中物理必修1-4.3《牛顿第二定律》教案
第四章牛顿运动定律第四节牛顿第二定律一、教学目标1、知识与技能：1．理解牛顿第二定律的内容、知道表达式的确切含义．2．知道牛顿第二定律如何简化，如何确定K值。
3．初步学会应用牛顿第二定律进行计算。
2、过程与方法：1．通过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。
2．培养学生的概括能力、分析能力和判断推理能力．3、情感态度与价值观：1．渗透物理学研究方法的教育----实验、归纳、总结．2．通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣．二、教材分析1、本节课的地位和作用：（1）牛顿第二定律是动力学的核心规律，是高一教材的重点和中心内容，在高中物理力学部分占有很重要的地位，因而理解牛顿第二定律就显得特别关键。
本节内容是在前一节实验基础上得出加速度和力、质量三者间的关系，然后为解决比例系数而得出力的单位问题，而后再辅之于例题。
这样处理，知识点过渡自然。
一方面，为应用牛顿第二定律打下基础，另一方面体现了知识服务于生活的精神。
（2）与旧教材相比，把实验独立出来了，可以大大缓解本节课的压力；而例题中，加进了方法分析，突出体现了能力的培养。
2、本节课教学重点与难点：重点：牛顿第二定律的特点难点：（1）牛顿第二定律四性的理解及力、速度、速度变化、加速度间的关系（2）正交分解法的灵活应用。
三、教学思路与方法本节课教学思路：1、由学生回忆上节课的探究结论（F、m、a的关系）2、探究结论如何用数学表达式表示a ∝ F/m ,F = kma3、探究最简单的表达式F=ma4、通过各种探究、理解牛顿第二定律5、探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法。
本节课的教学方法有：探究、讲授、讨论、练习。
四、教学建议1．在理解牛顿第二定律的确切含义时，要正确处理好学生的一个难点---力、速度、速度的变化量、加速度几者之间的关系；总结归纳出牛顿第二定律的四性（矢量性、瞬时性、因果性、同体性）。
牛顿第二定律教学设计(市级一等奖)演示教学
牛顿第二定律教学设计教材分析牛顿第二定律是动力学部分的核心内容，它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化，即加速度与它所受外力的关系，以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系；况且此定律是联系运动学与力学的桥梁，它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻，所以本节课的教学对力学是至关重要的．本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容，关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解，全面掌握牛顿第二定律，会应用牛顿第二定律解决有关问题．学情分析学生学习了第二节实验课：探究加速度与力/质量的关系，对a m F三者关系都有了初步了解，并且总结出了相关规律，所以对本节理论课内容做好了铺垫，对掌握本节内容具有重要作用，教学目标：知识与技能1、能准确表述牛顿第二定律2、理解数学表达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4、能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题过程与方法通过对上节课实验结论的归纳，培养学生概括和分析推理能力情感与态度1、渗透物理学研究方法的教育——由实验归纳总结物理规律2、让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性教学重点：牛顿第二定律教学难点：1、牛顿第二定律公式的理解2、理解k=1时，F=ma教学方法和程序：探讨、归纳、数字化实验、讯飞多媒体辅助互动等。
具体步骤是：创设物理情景→回顾与思考→数字化演示实验→总结规律→讯飞多媒体辅助互动。
教学过程：教学事件顺序教学任务及实现途径教师活动预测学生活动事件1 复习上节内容的基础上，建立本节内容相关的知识结构体创设情景、引入新课向学生提问：回忆上节实验探究课内容，我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系回忆、同学间展开讨论、最后举手踊跃回答老师提出的问题板书设计：牛顿第二定律1．内容：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向跟合外力的方向相同2．表达式：a ＝F 合m 或F 合＝ma说明：①a ＝F m 是加速度的决定式②力是产生加速度的原因③m ＝F a 中m 与F 、a 无关1. 3．对牛顿第二定律的理解：①矢量性 ②因果性 ③瞬时性 ④同体性 ⑤独立性 ⑥局限性4．应用牛顿第二定律解题的一般步骤备用习题：1．如图所示，一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端．试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况．解析：在物体向上滑动的过程中，物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的，与物体运动的速度方向相反，物体做减速运动，直至速度减为零．在物体向下滑动的过程中，物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑时小，所以物体将平行斜面向下做加速运动，加速度的大小要比上滑时小．由此可以看出，物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的，而物体的运动速度不仅与受到的外力有关，而且还与物体开始运动时所处的状态有关．2．一辆小车在水平地面上沿直线行驶，在车厢上悬挂的摆球相对小车静止，其悬线与竖直方向成θ角，如图所示．问小车的加速度多大，方向怎样？解析：解法一：小球的受力情况如左下图所示．由图可知，F 合＝mg tan θ.所以加速度a ＝F 合m ＝g tan θ，水平向左．解法二：小球的受力情况如右上图所示，由牛顿第二定律得：F sin θ＝ma ①F c os θ－mg ＝0②由①②得a ＝g tan θ方向水平向左．答案：g tan θ 方向水平向左备课资料一、物理公式与数学公式的区别学好物理离不开数学，但不能把物理公式当作数学公式来理解，这是因为物理公式与数学公式之间有许多本质上的区别．1．数学公式只表示数量大小间的关系，很少涉及各量间单位；物理量不但有大小，还有单位，因而物理公式不仅表示各量的数量关系，而且还包含单位关系．例如由牛顿第二定律F ＝ma 就可知，1 N ＝1 kg·m/s 2.2．许多物理公式，不仅表示各量间的大小关系，而且表示它们间的方向关系，例如根据F ＝ma 可知，物体加速度的方向与其所受合外力的方向相同，忽视这一点，就会犯错误．3．数学中的函数关系是从具体的客观事物中抽象概括出的，像y ＝f （x ），它不与某个具体的物理过程相联系，所以在y与x之间没有确定的因果关系，写作y＝f（x）时，x是原因，y是结果，通过公式变形，可以找出上式的反函数x＝φ（y），在反函数中y是原因，x是结果．可见，由于公式形式的变化，因果关系也随之改变；物理公式是与某个物理过程相联系的，它反映了该过程中的物理量之间的必然的因果关系．例如牛顿第二定律的数学表达式F ＝ma中的F、m、a三个量之间的因果关系是由物理运动状态变化过程本身决定的，牛顿第二定律的数学表达式，无论以哪种形式出现（a＝Fm，F＝ma，m＝Fa），F、m都是原因，a 是结果，由此可见，物理公式中，各量之间的因果关系是不能随意颠倒的．在学习物理时，要注意搞清物理公式中各量之间的因果关系，而不能把物理公式单纯当成数学公式去理解．二、谈谈定律与定理、定则物理学中的重要规律，如牛顿第三定律、以后要学习的机械能守恒定律、动量守恒定律等等，都是通过实验得出或在实验的基础上通过科学推理得出的；而像力的平行四边形定则，及以后要学习的动能定理、动量定理，则是由理论推导得出的．知道了为什么有些规律叫某某定律，而另一些叫某某定理，对我们学习物理有很强的指导作用．因为物理定律都有实验事实背景，因此我们在掌握物理定律时，要特别注重定律得来的实验过程，注重过程，不但使我们掌握了物理知识，而且也感悟了探求知识的方法；而在学习物理定理时，则要注意该定理是在什么条件下由什么规律推出的，从而使所学知识融会贯通．希望同学们在以后的学习中，注重物理知识的特点，你的学习定会事半功倍！三、牛顿牛顿（1642—1727年），英国物理学家和数学家．在伽利略被隔离软禁死去那年的圣诞节——1642年12月25日，牛顿出生于英国离伦敦不远的林肯郡沃斯索普村一农户家中．他的父亲在他出生前就去世了，他是一个多病而又腼腆的孩子.1661年入剑桥三一学院学数学，当时并未显示出有过人之处．1665年疫病流行使剑桥大学关闭，牛顿回乡间住了18个月，直到开学．这18个月是牛顿一生最有收获的时期．在这段时间内孕育了他一生学术成就的基础思想．牛顿一生中对科学事业作出的贡献，遍及物理学、数学、天文学等领域．他在伽利略等人工作的基础上进一步深入研究，先后建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律；发展了开普勒等人的研究成果，建立了万有引力定律；初步考察了行星运动规律，解释了潮汐现象，预言了地球不是正球体；建立了经典力学的基本体系.1666年用三棱镜分析日光，发现日光是由不同颜色的光组成的，从而确定了光谱分析的基础.1675年，他观察到了著名的牛顿环现象，为光的干涉提供了实验事实.1704年，在《光学》一书中阐述了光现象和光的本性，提出了光的微粒说．牛顿因发明望远镜而被选为英国皇家学会会员．1687年牛顿出版了巨著《自然哲学的数学原理》，独立建立了微积分学的基础和牛顿二项式定理，开创了数学史上的新纪元．动力学的研究开始于伽利略，牛顿继承了伽利略的工作，使经典力学发展到一个成熟阶段，后来总结出了运动定律．1696年牛顿被任命为伦敦造纸厂监督，1705年被授予爵士称号．在最后25年里，一直未作出任何重要发现．1727年3月20日深夜，牛顿在伦敦逝世．后人为了表示对牛顿卓越功绩的尊敬，把经典力学叫做牛顿力学．。
牛顿第二定律教学设计(精品)
《牛顿第二定律》教学设计一、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”中涉及本节的内容有：“通过实验，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。
”本条目要求学生通过实验，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。
在知识上要求知道决定加速度的因素、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知道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、学习者情况分析在学习这一内容之前，所教的学生已经掌握了力、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。
已具备一定的实验操作技能，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；具备一定的计算机操作能力，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一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面，学生学习积极主动，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；喜欢和同龄人一起学习，有将自己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情况的分析，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，并通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能力。
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通过学生之间的讨论、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。
《牛顿第二定律》教学设计
由生活经验出发，绝大部分学生想当然认为是火车快
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1814年，英国人斯大林蒂芬逊制造出世界上第一辆蒸气机车，当时有人驾着一国辆马车和它赛跑。新生的火车丑陋笨重。走得很慢，漂亮的马车骄傲地跑在彰面。而且火车因为没装弹簧，把路基都震坏了。不过斯蒂芬逊并没因比赛失败而灰心，他持续改进机车，坚信火车具有马车所无法媲美的前途。
探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验方案很多，本文仅从实际出发出发，所用的器材比较简单方便，基本上可以符合大部分学校的实际情况，当然可以根据实验的条件和学生的实际水平加以适当选择可使用气垫导轨，光电门进行精确测量验证以求得好的效果。如果条件许可，还可以让学生同时用不同的方法进行探究，并对这些方法进行比较和分析。
《牛顿第二定律》教学设计
教学
课题
《牛顿第二定律》
学习任务分析
本节的内容“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿定律解释生活中的相关的问题。理解单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。”
本节课学习任务主要有通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象，根据图象写出加速度与力、质量的关系式。体会探究过程中所用的科学方法。通过定律的探究过程，渗透物理学研究方法（使用控制变量法、实验归纳法研究三个变量的关系），是整个物理教学的重要内容和任务。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解个物理量和公式的内涵和外延。
（示范解题）注意规范
介绍：根据《自然》杂志报道：最新研究显示，身体仅6mm长的昆虫沫蝉，最高跳跃高度可达70cm，这相当于标准身高男性跳过210m高的摩天大楼，其跳跃水平远远超过了人们以前所认为的自然界跳高冠军—跳蚤。当沫蝉起跳时，加速度可达到4000m/s2。求它起跳时所承受的地面对它的支持力是其体重的多少倍？
高中物理教学课例《牛顿第二定律》课程思政核心素养教学设计及总结反思
高中物理教学课例《牛顿第二定律》教学设计及总结反思
的理解，正确的是(CD)
A．由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比
B．由m=Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由a=Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比
D．由m=Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得
2．在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法正确的是(D)
Ａ．在任何情况下k都等于1Ｂ．因为k＝1，所以k可有可无
Ｃ．k的数值由质量、加速度和力的大小决定
Ｄ．k的数值由质量、加速度和力的单位决定
3．在水平面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速直线运动（阻力不计）。
甲、乙两同学在一起讨论，甲同学说：根据牛顿运动定律，大人的推力大，小孩的推力小，因此重车的加速度大；乙同学说：根据牛顿运动定律，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大，你认为他们的说法是否正确？请简述理由。
《牛顿第二定律》教学设计
《牛顿第二定律》教学设计作者：孙章留来源：《新课程·中旬》2015年第01期【教材分析】本节内容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内容表述，得到了牛顿第二定律的数学表达式，并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。
牛顿第二定律是动力学的核心内容，也是学生学习能量观点的基础。
牛顿第二定律将深刻影响着学生对整个高中物理的学习。
【教学目标】1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。
2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
3.理解公式中各物理量的意义及相互关系。
4.会用牛顿第二定律进行有关计算。
【教法与学法分析】利用预习案和预设问题，通过合理分析，再进行必要的说明，引导学生得出牛顿第二定律内容。
组织学生讨论交流，加强对F=ma的进一步理解。
让学生独立完成例题1，教师强调规范，学生总结答题步骤。
最后再让学生规范解答例题2，总结本节课内容。
逐步培养学生解决问题的能力和概括能力。
【教学重点】牛顿第二定律的理解及应用。
【教学难点】1.理解k=1时，F=ma。
2.通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。
【评价设计】1.预习案和问题1、问题2、问题3、检测目标1的达成情况。
2.问题4、检测目标2的达成情况。
3.谈论交流、检测目标3的达成情况。
4.例题1、例题2、检测目标4的达成情况。
通过本节课的学习培养学生的概括能力和解决问题的能力。
【教学过程】一、导入新课利用多媒体播放火箭启动、钻天猴升空的过程。
教师提出问题：它们的速度变化量的比较，速度变化快慢的比较，引入加速度的大小比较。
预习案【预习自测】通过上节课的实验，我们知道：设置目的：为本节课做铺垫。
学生活动：展示预习成果。
教师活动：教师点评，引入新课。
二、进行新课【合作探究】1.牛顿第二定律问题1.当物体所受的力和物体质量都发生变化时，物体的加速度与其所受作用力、质量之间的关系如何？用数学表达式如何表示呢？问题2.加速度是矢量，那么加速度的方向和什么物理量有关系呢？学生总结：牛顿第二定律内容。
1牛顿第二定律教学设计(1)
4.3《牛顿第二定律》教学设计课标要求：理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。
知道国际单位制中力的单位。
活动建议：根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
一、教材分析：教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步总结出牛顿第二定律。
在“力的单位”中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。
通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。
本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。
二、学情分析：学生已经学习了牛顿第一定律，对力和运动的相互作用观有了初步的认识，并通过第二节课的实验，得出了当质量一定时，加速度与力的关系，当力一定时，加速度与质量的关系，引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。
学生通过前段时间的学习，初步掌握了运动模型构建和受力分析方法，具备求合力的基本能力，对高中物理的建模有了一定的能力。
三、教学目标：物理观念：（1）能准确表述牛顿第二定律的内容；（2）理解牛顿第二定律表达式的意义；（3）知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
科学思维：(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题；(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma科学探究：（1）通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式；（2）设计一种能显示加速度大小的装置。
科学态度与责任：培养分析数据、从数据获取规律的能力，能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。
《牛顿第二定律》复习课教学设计
《牛顿第二定律》复习课教学设计教材版本：人教版学科：高中物理廖年明（江西省南康中学 341400）设计思路：牛顿第二定律是动力学的核心规律，动力学又是经典力学的基础，也是进一步学习热学、电学等其他部分知识所必须掌握的内容。
牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使高中物理力学前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具，是高中力学的基础和核心内容。
本节的设计采用理论推导和应用分析相结合。
教学目标：一、知识技能目标1.理解牛顿第二定律的内容2.能应用牛顿第二定律解答有关问题二、能力目标培养学生的理解能力，分析、解决问题的能力三、情感态度价值观使学生知道物理教学中的研究方法——控制变量法教学重点：牛顿第二定律教学难点：牛顿第二定律的内容及对其理解教学措施：1.在教法上,采用启发式教学法,不断引导学生分析、猜想得出结论2.在学法上,运用演绎推理学习法。
教学手段：多媒体教学教学过程：学生自主学习，填写识记1. 牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成，跟物体的质量成．(2)表达式：.(3)力的单位：当质量m的单位是、加速度a的单位是时，力F的单位就是N，即1 kg·m/s2＝1 N.(4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受的关系，且这种关系是瞬时的．(5)适用范围：①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面或运动的参考系)．②牛顿第二定律只适用于物体(相对于分子、原子)、运动(远小于光速)的情况．2. 单位制(1)单位制：由单位和单位一起组成了单位制．①基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本物理量有三个，它们是、、；它们的国际单位分别是、、．②导出单位：由量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．教师作出强调和解释教师：牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
这就是牛顿第二定律。
提醒学生对内容要反复推敲，推敲的过程就是理解过程（板书）公式：F=ma一、牛顿第二定律的理解牛顿第二定律明确了物体的受力和运动间的定量关系．联系两者的桥梁是加速度．可以从以下角度进一步理解牛顿第二定律.力是改变物体运动状态的原因三、力和运动关系的分析1. 物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F 合＝ma ，只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只有合力为零时，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系．2. 合力与速度同向时，物体加速，反之则减速．3. 物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度)，尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的，从而导致不能正确地分析物体的运动过程举出相应的例子作出解释。
《牛顿第二定律》教学设计
《牛顿第二定律》教学设计《牛顿第二定律》教学设计如下：一、教材地位与作用：本节内容是在上节实验课程“探究加速度、质量与力的关系”的基础上进行知识的探究和总结，在知识上要求知道决定加速度的因素、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、图象法的应用牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容学生学情分析：学生学习了第二节实验课：探究加速度与力/质量的关系，对amF三者关系都有了初步了解，并且总结出了相关规律，所以对本节理论课内容做好了铺垫，对掌握本节内容具有重要作用，三、教学目标：1.知识与技能;①理解加速度和力的关系以及加速度和质量的关系;②理解牛顿第二定律的内涵和外延;③在学生实验的基础上得出牛顿第二定律F=kma，使学生对牛顿第二定律有初步的理解并且能准确表述牛顿第二定律;④能应用牛顿第二定律解决简单问题。
过程与方法：①引导学生学会应用控制变量法，探究牛顿第二定律各变量间的关系②通过对牛顿第二定律表达式的推导，培养学生的概括能力和分析推理能力③通过对多媒体演示实验现象，培养学生的逻辑思维能力。
3、情感态度与价值观：通过实验，激发学生的学习兴趣，引导学生思维走向，通过实验现象看本质，体验实验的乐趣，总结并得出相关规律，让学生体验成功的喜悦四、教学内容的重难点：①重点是把握牛顿第二定律a、m、F三者关系，要求实验数据较为精确，得出关系F=kma才具有说服力。
②难点是对F=kma中系数k=1理解和深入理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等。
五、教法和策略：归纳探究法、讲解法和实验法等。
具体步骤是：创设物理情景→回顾与思考→分组讨论→多媒体演示实验→总结规律。
六、教学过程：教学事件顺序教学任务及实现途径教师活动预测学生活动事件1复习上节内容的基础上，建立本节内容相关的知识结构体系创设情景、引入新课向学生提问：回忆上节实验探究课内容，我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系吗?回忆、同学间展开讨论、最后举手踊跃回答老师提出的问题通过学生的回答，积极引导学生的思维方向，使进入本节有关的内容边回忆边总结上节课所学的内容，再次向学生展示多媒体演示实验，加深对实验的过程以及结果的理解回答学生提出相关的疑问认真听讲并且在此过程中提出相关疑问在教师的引导下，初步讨论其规律设计意图：通过播放多媒体演示实验，根据图像关系，引导学生再次总结a.m与F的可能存在的关系，引导学生得出a∝F/m的结论，通过正比例关系式y=kx，则可得出F=kma的关系。
高中三年级上学期物理《牛顿第二定律的应用 瞬时问题》教学设计
牛顿第二定律的应用—瞬时性问题一．教学目标1. 知道瞬时性的含义及产生瞬时性的原因；2.会用两类瞬时问题的处理方法。
二．教学重难点两类瞬时问题的处理方法的使用三．教学过程1.瞬时性的定义：所谓瞬时性，就是物体的加速度与其所受的作用力有瞬时对应的关系。
物体一旦受到不为零的力的作用，立即产生加速度；当力的方向、大小改变时，物体的加速度方向、大小也立即发生相应的改变。
2.瞬时性问题的两类模型（1）刚性绳代表物：轻绳、轻杆、接触面不同点：微小形变下产生弹力，形变形成或变化近似认为不需要时间，弹力的大小能发生突然变化。
（2）弹簧模型代表物：轻弹簧、橡皮条不同点：形变量大，形变恢复或发生变化需要较长时间，弹力的大小不能发生突然变化例题1：A 、B 两球质量均为m ，两根轻绳1和2，突然迅速剪断1，剪断瞬间A 、B 的加速度为多少？2A B T mg =解析：绳子剪短前对、两球进行受力分析可知：2A B T 绳子剪短后，1绳上的力立即消失；主要分析2绳上的力如何变化：假设法：若不变，对、两球进行受力分析知：A B 球比球快，绳软不可能有力，与假设矛盾2A A A 2B B B A B ,=2,0T m g m a T m g m a a g a +=-==解得：通过分析知：此题A 、B 两球运动一样快变式1：将轻绳2改变成轻质弹簧，则情况又如何？例题2：如图甲所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细绳上，L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ,L 2水平拉直，物体处于平衡状态，现将L 2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。
变式2：若将图甲中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，现将L 2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。
2B F mg=解析：绳子剪短前对球进行受力分析可知：2F 绳子剪短后，1绳上的力立即消失；弹簧的形变不能发生突变所以不发生变化。
2A A A 2B B B A B F m g m a F m g m a +=-=对、两球进行受力分析知：,；A B 2,0a g a ==可得A B A B A B ()()=mm g m m a a g =对、两球整体进行受力分析知：++；可得2A A 2A 0T m g m a T +==单独对球进行受力分析知：；可得A B 21cos 0,sin v T mg m R mg ma θθ-===2L 解析：通过分析可知剪断后，小球要做圆周运动，通过受力分析可列：sin a g θ=通过求解可得：=tan a g θ可得2L 解析：通过分析可知剪断后，弹簧的弹力不会突变，弹力和重力的合力水平向右，通过受力分析可列：11cos 0,sin F mg F ma θθ-==。