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高中物理牛顿第二定律教学案例分析与探究

更新时间:2024-09-26 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1/11 高中物理教学案例分析 1800字 20xx年高中物理教学案例分析 牛顿第二定律 教学目标: 一、知识目标 1、了解加速度力和质量之间的关系; 2、了解牛顿第二定律的内容,知道该定律的确切含义; 3、知道获得牛顿第二定律的实验过程。 二、能力目标 培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。 三、德育目标 让学生认识一种研究物理问题的方法——控制变量法 教学重点 1、牛顿第二定律的实验过程; 2、牛顿第二定律。 教学难点 牛顿第二定律的意义。 教学方法 实验法、讲授法、归纳法 教学辅助 2/11 两辆质量相同的小车,一块光滑的水平板(一端装有定滑轮);重物(盒子)、细绳、回形针 课时安排 2节课 教学过程 一、新课介绍 1、问题:物体运动状态有什么变化?物体运动状态改变的原因是什么? 二、新课介绍: 通过上课的学习,我们了解到物体运动状态改变时,会产生加速度,而产生的加速度与物体的质量和受到的力的大小有关。那么,加速度和力的大小以及物体的质量有什么样的关系呢?这节课,我们就来学习这个问题。 二、新课教学 (一) 用幻灯片展示本课的学习目标: 1、理解加速度和力的关系; 2、理解加速度和质量的关系 3、理解牛顿第二运动定律的内容。 (二)学习目标完成过程: 1、加速度与力的关系: (1)用幻灯片展示本课所用到的实验装置,教师讲解:图中所示为两辆质量相同的小汽车,放在一块光滑的水平板上,每辆车的前端都拴有一根细绳,绳子的另一端穿过定滑轮后挂上一个小盘子,盘子里放置不同数量的重物,这样,两辆车在不同拉力的作用下,做匀加速运动。cFf物理好资源网(原物理ok网)

(2)针对本实验3/11a中说明的两个问题:重物小于手推车,细绳对手推车的拉力约等于重物的重力。b:用一个夹具把两根细绳夹住,使两辆手推车同时运动。 (3)实验方法:a:在两个重物盘里放入不同数量的重物,使两辆手推车受到的拉力不同。b:打开夹具,让两辆手推车同时由静止开始运动,过一段时间后,关闭夹具,让它们同时停止。 (4)观察现象:在相等的时间内,观察两辆手推车位移的大小。(实验现象:拉力越大的手推车,位移越大) (5)分析推理: a:由公式可得,当时间t不变时,位移s与加速度a成正比; b:由实验现象可得小车所受的位移和拉力成正比。 c:推理得出对于相同质量的物体高中物理教学案例分析题,物体的加速度和作用于物体上的力成正比,即: (6)巩固练习: a.得出结论,要使物体的速度在较短的时间内发生较大的变化,即要有较大的加速度,就必须给物体提供。 b.赛车要求在启动后数秒内,从零达到60m/s以上的速度,为什么要配上强大的发动机呢? 2:加速度与质量的关系: (1)实验装置同上; (2)说明与上一次实验的不同之处。在上一次实验中,我们保持小车质量不变,改变小车所受力的大小,研究4/11加速度与力的关系。此实验使两辆车受到相同的拉力,并在其中一辆车上增加重物以增加其质量,从而研究加速度与质量之间的关系。cFf物理好资源网(原物理ok网)

(3)实验现象:在相同的时间内高中物理教学案例分析题,质量较小的汽车位移较大。 (4)分析推理,我们可以得出,在相同的力的作用下,物体的加速度和它的质量成反比,即a1/a2=m2/m1或a∝3: 牛顿第二运动定律 (1) 结合以上实验得到的两个关系,我们可以得出:物体的加速度和力成正比,和它的质量成反比,加速度的方向和引起加速度的力的方向相同。 (2)公式:a∝或F∝ma,即:F=kmaa: 各物理量若采用国际单位,则k=1; b: 力的单位(牛顿)的定义: 使质量为1公斤的物体产生1m/s2的加速度的力,称为1牛顿。 (3)扩展:上文我们研究了物体受到一个力的作用时的情形,当物体受到几个力的作用时,上述关系可以推广为:物体的加速度与合力成正比,与物体的质量成反比,加速度的大小与合力的方向相同,即=ma。 5/11 (4)介绍与a的瞬时对应关系。 a:物体只有受到力的作用时,才有加速度。 b:如果力不变,加速度也不变。 c:如果力随时间变化,加速度也随时间变化。 d:如果力停止作用,加速度就消失。 四:例题分析(课本例题) (1)学生读例题内容 (2)分析:求物体的加速度,已知质量m,先求F1与F2的合力。合力的大小可以用图解法或计算法求出。cFf物理好资源网(原物理ok网)

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1234 第二部分:高中物理网络环境下探究式课堂教学设计案例研究 2900字 高中物理网络环境下探究式课堂教学设计案例研究 与单摆周期有关的因素探究 马俊勇 温州第八中学 一、教学目标 1.知识目标 (1)观察演示实验,知道单摆的周期与振幅、摆球质量无关。 (2)能口述单摆周期与摆长、重力加速度的关系,记住单摆周期公式,并能利用公式进行有关计算。 2.能力目标 6/11 (1)培养通过实验探索未知知识的能力。 (2)学会用图解法分析实验数据,推导出各类量之间的关系。 3.情感目标 (1)感受到物理实验的严谨性和科学工作的艰辛性。 (2)感受到从未知到已知的喜悦和成功感。 (3)通过网络环境的互动和信息共享,体会沟通与合作的重要性,培养合作精神。 二、教学任务分析 本课知识点比较简单,单摆的周期公式也容易记忆,因此本课的重点是培养学生的实验探究能力。引导学生学会用“控制变量法”研究决定单摆周期的各种因素。课堂上学生必须亲自测量不同摆长的单摆的周期,这就要求学生学会测量单摆周期的方法。在测量了9组数据后,用图解法对数据进行分析,找出T与l的关系,即T∝。然后用同样的方法找出T与g的关系,即T∝1g。最后在老师的指导下,得出单摆的周期公式:T=2?l。cFf物理好资源网(原物理ok网)

g本课的教学难点是对教学课件的不熟悉,以及用图表法分析数据的能力较差,需要在课前做一些知识准备来克服困难。1.3教学设计思路网络环境与信息技术的普及为高中物理探究式课堂教学提供了新的教学方式,相比于多媒体辅助教学,网络环境具有更强的自主性、交互性和共享性,更能体现学生的主体作用。教材在本节的安排上直接给出了单摆的周期公式,学生只知道结果,却无法理解这个公式是如何推导出来的,这样不仅不能培养学生的探究能力,而且容易使学生滋生“探究惰性”,失去探索未知世界的信心。本课的知识点比较简单,学生容易理解、记忆,学生现有的知识水平已经能够探究决定单摆周期的各种因素。只是用实际实验去探索需要花费很多时间,也会受到实际情况的限制留学之路,分析数据时需要进行大量的计算,这在课堂上很难完成。计算机仿真技术和强大的计算能力可以轻松克服这些困难。我校信息技术教学起步较早,学生的计算机操作平均水平较高,因此本课就是针对这个结合点而设计的。本课由“教师引导探索”和“学生自主探索”两部分组成。教师引导探索的内容是单摆的周期与振幅的关系、摆球的质量与摆长的定性关系。这部分是通过教师演示实际实验,引导学生观察、思考、得出结论来实现的。cFf物理好资源网(原物理ok网)

这样做一是为了节省时间,二是为了突出“学生自主探索”这个重点。演示实际实验,一是为了遵循“能做实际实验就尽量做实际实验”的指导思想,也是为了提高后续模拟实验的可信度。 2V.教学过程设计(一)新课介绍 师:我们已经知道,当偏转角很小(如?5°)时,单摆作简谐运动。(演示单摆的摆动)。 【问题】:单摆的周期可能与哪些因素有关? 生:振幅、摆球质量、摆长等。 师:想知道它们之间有什么关系吗? 研究一个量与另一个量的关系时,必须排除其他量的影响,即在控制其他量不变的情况下,研究两个量之间的关系。这种方法叫控制变量法。我们在研究牛顿第二定律F=ma时就用过这种方法。今天我们也将用这种方法来研究单摆的周期与各种量的关系。 (二)教师引导探索 【教师演示实验】: ①周期与振幅的关系; ②周期与摆球质量的关系; ③周期与摆长的关系。 【学生观察、思考、得出结论】: ①周期与振幅无关(等时性); ②周期与摆球质量无关; ③摆长越长,周期越大;摆长越短,周期越小。 师:单摆的周期是随着摆长的增加而增大的。这只是周期与摆长之间的定性关系,我们需要知道它们之间的定量关系,比如周期是否与摆长成正比?还是与摆长的平方成正比?还是与摆长的平方根成正比?或者其他关系。cFf物理好资源网(原物理ok网)

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这就需要我们用实验的方法测量不同摆长对应的周期,然后分析数据,得出它们之间的关系。【学习任务简介及课件使用方法】:本课件中的摆是严格模拟的,本次模拟实验测得的数据与真实情况几乎一致。拖动滚动条可以改变摆长。当摆球经过平衡位置时,按“开始计时”按钮,计时器开始计时。当摆完成n次全振后,按“停止计时”按钮,计时器停止计时。此时计时器显示的是n次循环的总时间。这个时间除以循环次数n,就代表了摆的周期。请自行输入循环次数,按“记录数据”按钮,计算机会将摆长和周期记录在下表中。为了测量更准确,测量周期时,让摆完成30-50次全振。当用同样的方法得到10组数据后,你需要对数据进行处理并用图解法找出T与l的关系,并将你的实验结论上传到BBS上,在BBS上你可以看到别人的实验结论。39/ 11 (三)学生自主研究 学生利用模拟实验,测得十组不同摆长对应的周期,并根据这些数据用图解法找出T与l的关系,将结论上传到BBS。老师到学生中指导实验,并可根据BBS上的反馈信息了解学生的学习进度。在大多数学生都得出实验结论后,选一名学生向大家简单叙述他的研究过程(同步该学生的电脑)。cFf物理好资源网(原物理ok网)

单摆周期与重力加速度的关系比较隐蔽,这节课通过下面的对话介绍它们之间的关系。 A:你知道什么叫单摆的等时性吗? B:知道。就是说单摆的周期与振幅无关,这种性质就叫单摆的等时性。 A:知道。我家里的摆钟就是利用单摆的等时性来工作的。 B:早在17世纪,荷兰物理学家就利用单摆的等时性发明了带单摆的计时器。 A:但是我家的摆钟从广州搬到北京之后,就不准了,总是快一点。 B:那肯定是你搬的时候把它弄坏了,也可能是里面的机械装置坏了。 A:我们检查过了,机械装置是好的,可以排除这些原因。 B:可能是什么原因呢?我们去问电脑前的人吧?学生看完这段对话后,将自己的诊断结果上传到BBS。老师指导学生推导出T与g之间的定性关系。 4 老师:【启发性问题】1)从广州到上海,摆钟走得更快,这是否意味着钟摆的周期变大了还是变小了?(变小了)10/112)从广州到上海,g变大了还是变小了?(变大了)3)因此,我们可以得出T与g之间存在定性关系(g增大,T减小)。研究T与g的定量关系的方法与研究T与l的定量关系的方法相同,所以我们就不重复实验了,而是直接给出数据,让学生用作图法求T与g之间的关系:(T∝cFf物理好资源网(原物理ok网)

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