《牛顿第二定理》教学设计
1. 教材分析
所用教材是人民教育出版社数学室编着的《普通中学教材化学（选修）》第一卷。 本节中牛顿第一定律的内容初中，牛顿第二定理定量研究了力与加速度之间的关系。 因为小学的热量部分是建立在牛顿定理基础上建立的体系，所以牛顿三大定理中，牛顿第二定理是核心。 因此，从上面的分析可以知道，这一部分的内容占据着非常重要的地位。
牛顿第二定理涉及三个变量。 本节采用控制变量法进行实验探索，并在实验的基础上得到牛顿第二定理。 控制变量法是一种非常重要的数学研究方法，这些技术将用于后续知识的学习，例如电容和电阻。 本节内容对于培养中学生掌握“物理研究方法”也具有十分重要的意义。 2． 学生分析
中学生已经掌握了运动学知识、以受力分析为核心的基础热学知识、牛顿第一运动定理，这是本课的知识基础； 在技能方面，要求中学生具备熟练的实验操作技能。 考虑到高中生的具体思维能力不强，在教学过程中需要为中学生提供足够的感性材料，丰富中学生的数学幻想。 以中学生的兴趣为平台，让中学生自己探索，自己设计实验，激发中学生数学学习的兴趣。3． 教学目标
1. 知识与技能
①理解并掌握牛顿第二定理的内容。
② 认识加速度方向与合外力方向的瞬时对应关系。
③通过实验，提高中学生的实验操作技能，培养中学生观察、分析、归纳、总结的能力，应用牛顿第二定理解释现实生活中的相关动态现象。
2、流程与技巧
①使中学生初步掌握用控制变量法研究化学问题的方法。
②中学生独立进行实验，使中学生能够使用Excel电子表格处理实验数据，进而完善牛顿第二定理。
3、情感心态和价值观
①通过中学生的实验，培养中学生的团结合作精神和合作意识，勇于提出与他人不同的意见，勇于纠正错误。
②培养中学生严肃的科学态度、严谨有序的思维习惯。
四、教学重点和难点
借助控制变量法，通过实验探索，完善牛顿第二定理是本节的重点和难点。
5. 教学与学习
教学方法：本部分采用班主任指导、中学生探究、以实验为主的探究式教学方法。
学习方法：全班分组进行实验，对实验数据进行分析讨论，各组举一反三。 最后，全班同学作出说明性总结。 6． 教学媒体
多媒体、CAI软件、实验设备（细线、天平、砝码、弹簧秤、手推车、挂钩、秤、夹子等）7． 教学流程
（一）创设情境，引入新课
1.备考题：可以用哪些数学量来描述物体运动状态变化的速度？ （中学生回答：物体运动状态变化的快慢用加速度来描述。） 2、入门题：
（1）向中学生提供两张现实生活中学生比较感兴趣的图片（战斗机、F1赛车）。 通过战斗机与普通飞机、F1赛车与普通车辆的比较，无论是在材质还是体积上，提出问题：为什么会有这些差异？ 其目的是什么？
（中学生回答：目的是为了让战斗机和F1赛车变得更小，运动更“灵活”。） （2）播放一段“战斗机在进入跑道之前抛弃副油箱并加大发动机”的视频。向中学生介绍“战斗状态”，并提出问题：战斗机飞行员这两次操作的目的是什么？
（中学生回答：这两个操作的目的是为了让战斗机进入战斗状态时更加“灵活”，从而更容易躲避机枪的攻击。）
通过思考（1）和（2）两个问题的答案，得出结论：“灵活”这个成语的数学语言描述是更容易改变机器的运动状态，即“让机器有更大的加速度》引导中学生思考一下，我们是否可以从上面的内容推断出物体的加速度与什么原因有关呢？ 【通过列举贴近现实生活和中学生兴趣的例子，培养学生发现生活中数学问题、学习数学科学的好习惯。 】
（中学生从“战斗中放弃副油箱”猜测加速度a可能与物体本身的质量m有关；从“加强战斗机的发动机”）
这时，班主任会对他们猜到的答案给予肯定，同时给予他们鼓励和表扬，从而激励他们继续前进。
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持续思考的动力。
班主任：现在我们可以初步确认“物体的加速度a与物体本身的质量m和所受的力F有关”，那么这些关系是什么呢？ 有一定的比例吗？ 通过这种问题让中学生顺利进入下一个环节——活动探究。
（二）活动探索——物体的加速度a、质量m和斥力F之间的关系 1、确定研究方法——控制变量法
班主任：有两个激励措施是与a有关的。 我们是否可以固定其中一个数学量，然后改变另一个数学量，来探究其变化与加速度a之间的关系，这在数学中经常用到。 方法——控制变量法。 【引导中学生大胆思考，激发中学生学习兴趣，培养中学生参与意识。 】
2. 设计实验方案
A、分组设计探索实验方案：包括（设备选择、实验操作、数据记录与处理）。 B. 教师选出某一组的代表上台表达设计方案，并给出一些建议，并要求其他组的学生进行交流、讨论和改进代表组的方案，最终得出一个最优方案。 【鼓励中学生积极思考牛顿第一定律的内容初中，优化组合，设计科学合理的实验方案。 】
3. 进行实验研究
(1)用投影仪展示最优方案、测试注意事项及其具体步骤。 （二）具体步骤（实验流程和演示实验见教学计划）。 （三）对一些遇到困难的群体给予一定的指导和帮助。
(4)指出应记录多次实验、多组数据，制定数据处理计划。
【合理选用实验设备，使实验变得简单，借助夹子同时控制两辆卡车的运动状态，突出
认识到实验同时性的重要性。 】
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4 实验数据及其处理
表1：物体的质量固定，改变施加在物体上的斥力。 12345组指轿厢绳上钩代号/g（F1）。轿厢绳上位移测试钩代号/g（F2）位移x1/．5x2/（两车质量均为200g） +100克)
表2：对表1数据进行的实验数据处理组.52.02.53.03.5（两辆车质量均为200g+100g）
表3：施加在物体上的斥力保持不变，物体的质量根据小车的总质量和小车上的组重量而变化/g(m1) 12345
1.431.872.32.633.37 试验车辆及车上重量的总质量/g(m2) 位移位移x1/cm33./cm51.
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