葉紅梅廣東省成都市第一中學《牛頓第二定理》教學設計教材剖析牛頓第二定理是動力學核心規律，是本章的重點和中心內容，在熱學中占有很重要的地位。教材用兩組實驗分別探求了加速度與力，加速度與質量間的定量關系，之后總結出牛頓第二定理及其物理表達式，最后概述了牛頓第二定理的意義，并用一道例題反映了牛頓第二定理的使用方式。學習任務剖析中學生按照已有的知識和生活經驗，能較容易地判定a的定性關系。本節課的主要學習任務是在定性認識的基礎上運用控制變量的方式，探求a的定量關系，學習牛頓第二定理。了解實驗裝置，明晰如何測定三個化學量。這是引導中學生進行實驗設計的基礎。設計實驗方式，明晰實驗步驟，進行實驗，獲得實驗數據。這是學生感知相關的數學研究思想和技巧的重要過程。剖析實驗數據，得出a的定量關系，學習牛頓第二定理。這是中學生感知怎么剖析實驗數據，怎么得出實驗推論的重要過程。運用牛頓第二定理的知識解決簡單問題。有利于讓中學生進一步加深對牛頓第二定理的理解。探求過程蘊涵了較豐富的科學研究的思想和技巧（如：運用控制變量法、實驗歸納法等），中學生通過具體的研究過程，可以加深對這種思想和方法的理解，進而促使其思維的發展。
本節課首先采用教材所示實驗方式，建立了實驗探究的各個細節，獲得了a的定量關系。隨即又用視頻展示了更精確探究牛頓第二定理的實驗儀器和用該儀器做實驗的過程，以幫助中學生更好地理解牛頓第二定理的探究過程。重難點分重點：探究加速度與力和質量定量關系的實驗過程，理解牛頓第二定理。難點：設計實驗過程、分析實驗數據。教學方式實驗探求；班主任引導中學生剖析、設計、操作、歸納、總結等中學生在中學數學中和小學數學上面的章節中已學習了牛頓第一定理的知識，早已把握了力、質量、加速度、慣性等概念；會剖析物體的受力情況、能正確使用勻變速直線運動的基本公式；曉得控制變量法。在本節課的引入部份，中學生較容易理解a的定性關系，困難的是要研究它們的定量關系，該怎么設計實驗、如何剖析實驗數據得出實驗推論。假如對實驗過程和牛頓第二定理理解不透徹，中學生都會機械記憶牛頓第二定理的內容，達不到本節教學的要求。因而在教學過程中要通過多種方式和包括計算機模擬、視頻錄象等多媒體教學手段，為中學生學習創設情境。知識與技能1、學會用控制變量法探究加速度與力和質量的關系；2、理解牛頓第二定理的內容，曉得定理的準確含意，會用牛頓第二定理進行簡單估算；3、知道國際單位制中“牛頓”是如何定義的。
過程與技巧1、通過演示實驗及數據處理牛頓第一定律教學理念，培養中學生觀察、分析、歸納總結的能力；通過實際問題的處理，培養良好的書面抒發能力．2、滲透化學學研究方式的教育。實驗采用的控制變量法對物體的a、F、三個化學量的關系；運用列表處理數據，使中學生曉得推論是怎樣得出；認識到實驗歸納總結化學規律是化學學研究的重要方式。情感心態與價值觀1、培養認真的科學心態，嚴謹、有序的思維習慣。2、在整個教學過程中，讓中學生學會科學的發覺、分析、研究等方式，培養中學生的科學探究能力。2、視頻：賽車和普通車輛的啟動過程。介紹賽車的主要熱學特征：跟普通車輛相比它的動力大、質量小。精確探究牛頓第二定理的實驗儀器和用該儀器做實驗的主要過程。3、圖片展示：短跑亞軍——沫蟬（附資料介紹）PPT教學演示教案課時課時教學過程剖析和設計與教學策略擬定中學生活動設計意圖質量是物體慣性大小的量度。質量越大，物體的運動狀態是越難改變還是越容易改變？力是改變物體運動狀態的緣由。力越大，物體的運動狀態是越難改變還是越容易改變？用哪些數學量來描述物體運動狀態改變的難易程度？2、播放視頻賽車和普通車輛的啟動過程。
再播放介紹賽車跟普通車輛相比的主要的熱學特征：動力大、質量小問：力、質量和加速度，兩者之間究竟有何關系呢？中學生思索并回答老師的提問聽到賽車很快就獲得了很大的速率。即賽車的加速率大。備考鞏固上面知識，啟發引導朋友們提出本節課要探究的問題用真實的情境讓中學生思索：力、質量和加速度兩者之間究竟有何關一、猜想與假定請朋友們從已有的知識和生活經驗出發提出自己的見解，并舉例說明。師生交流、生生交流，引導中學生得出：當一定時，F越大，a就越大；當越小，a就越大。中學生互相討論與交流讓中學生感受本節課要研究的問題與生活實際的聯二、實驗探究定量關系1、實驗方式：要定量研究a之間的關系，應采用哪些研究方式？抽中學生回答：控制m，研究a要中學生明晰研究問題的方式2、設計實驗（1）班主任介紹如下的實驗裝置（2）如何檢測a、F三個化學量？怎么檢測貨車的質量怎么檢測貨車遭到的拉力F？怎樣改變班主任講解：只要鉤碼的質量遠小與貨車的質量，就可近似覺得貨車所受的拉力等于鉤碼所受的重力。班主任啟發中學生：假如將軌道略微傾斜，會如何樣？關于加速度a班主任講解：控制兩輛面包車同時啟動和停止，加速度的比較是根據位移公式：（3）師生一起共同設計實驗步驟：研究a的關系，第一步：讓兩車有相同的質量，兩車掛不同的鉤碼，分別置于各自的軌道上第二步：控制擄獲貨車的兩根細線，讓兩大車同時啟動和迅速停止。
記錄兩大車的位移S。第三步：只改變兩車掛的鉤碼的重，再重復第二步。請設計記錄實驗數據的表格。研究a的關系。第一步：讓兩車掛相同的鉤碼，兩車的質的關系中學生了解該裝置的功能，曉得本實驗的研究對象是兩個軌道上的兩輛小中學生思索后回答中學生了解后回答中學生交流討論后回答：靠重力的下降分力克服磨擦力讓中學生理解：通過檢測兩大車的位移之比反映兩大車的加速度之比中學生參與實驗步驟的設計，并設計出記錄實驗數據的表格表一：貨車質量相同第一次第二次貨車1貨車2為引導中學生參與實驗的設計做好鋪墊既是探究a、F關系，檢測這三個量就是一個基本問題，必須解難以給中學生說明白拉力等于重力，只能讓中學生接受。要讓中學生曉得實驗有偏差，要有減小偏差的意識。讓中學生理解變量轉換的思想和方有了上面的學習，中學生設計實驗步驟就較為容易了。為了彰顯課改理念：班主任是參與者、組織者、引導者，所以該部份是師生共同完成。中學生參與設計，既可以挺好地迸發中學生的興趣，又能讓她們更好地理解即將進行的實量不同，分別置于各自的軌道上。記錄貨車的質量。第二步：控制擄獲貨車的兩根細線，讓兩大車同時啟動和迅速停止。
記錄兩大車的位移S。第三步：只改變兩車的質量，再重復第二進行實驗請幾位中學生與老師一起，按設計的實驗步驟共同進行實驗。剖析處理數據引導中學生剖析表中學的實驗數據問：由上面的定性剖析知，可能是哪些關系？應當如何處理數據？剖析第一次實驗數據，得出哪些推論？剖析第二次實驗數據，得出哪些推論？由此，可以得出哪些推論？同理，引導中學生剖析表一中的實驗數據得推論。三、牛頓第二定理1、多媒體展示更精確探究牛頓第二定理的實驗儀器和用該儀器做實驗的過程牛頓在進行大量的實驗后，總結得出2、換成方程：F＝kma，式中為比列常數。通過對1N的定義得出k三個化學量都用國際制單位，則上式可簡化為ma假如物體同時受幾個力作用呢？師生一起總結牛頓第二定理的敘述及公（1）敘述：物體的加速度跟所受的合力成反比，跟物體的質量成正比，加速度的方向跟合力的方向相同。（2）公式：F合＝ma表二：貨車受的拉力相同第一次第二次貨車1貨車2中學生參與實驗操作并記錄實驗數據在班主任的引導下，中學生思考和討論后再在草稿紙上進行估算。成正比。中學生欣賞多媒體，體會課堂上的實驗重在反映科學研究的思想和技巧。
中學生認識如何將a中學生思索并回答問題驗操作。讓中學生體驗獲得實驗數據的過程讓中學生明白為什么要估算要讓中學生曉得一個規律的發覺不可能是幾次簡單的實驗能夠得出的，還須要通過大量的實驗事實來論證。讓中學生進一步明的化學含意讓中學生學會用規范的語言敘述牛頓第二定理四、簡單應用1、有人在客機埸的跑道上曾嘗試過讓戰斗機和賽車進行賽事，結果戰斗機在跑道上（騰空之前）的加速度仍小于賽車的加速度，賽車的質量比戰斗機的小，為何加速度反倒不如戰斗機的加速度大呢？這本節的實驗相矛盾嗎？2、從牛頓第二定理曉得，無論如何小的力都可以使物體形成加速度。而且我們用力提一個很重的物體時卻提不動它，這跟牛頓第二定理有無矛盾？為何？3、根據《自然》雜志報導：最新研究顯示，身體僅6mm長的鳥類沫蟬，最高跳躍高度可達70cm，這相當于標準凈高女性跳210m高的摩天大廈，其跳躍能力遠遠超過了人們原先所覺得的自然界跳遠冠軍—跳蚤。當沫蟬起跳時，加速度可達到4000m/s（示范解題）注意規范中學生自己嘗試解決中學生思索回答：F表示合中學生獨立剖析并抽部份中學生回答解題思路中學生了解規范的書寫要通過解決具體問題讓中學生明晰牛頓第二定理中每一個數學量的含義，加深理解讓中學生明晰并掌握規范的書寫師生共同總結方式小結：控制變量、變量轉換等方式知識小結：牛頓第二定理和體驗探究實驗過程產生本節知識體系的總體框架.作業鞏固、應用本節知通過定理的探索過程，滲透數學學研究方式，是整個數學教學的重要內容和任務。
本節內容即為一典型探索過程：運用控制變量、變量轉換法和實驗歸納的方式研究三個變量的關系。這是人類認識世界的常用技巧。所以本節課不只是讓中學生把握牛頓第二定律，更應曉得定理是怎樣得出的。本節課教學設計的思路是：備考提問，在物體運動狀態的改變這一問題上牛頓第一定律教學理念，質量和力分別起哪些作用？用哪些數學量來描述物體運動狀態改變的難易程度？讓中學生體會加速率與力、質量的關系。之后讓中學生依據生活中的實例推測加速度與力和質量的定性關系，在此基礎上，進一步引導中學生應用控制變量和變量轉換等方式進行定量探究，讓學生經歷自己設計實驗方案、觀察實驗現象與記錄實驗數據、全班合作處理實驗數據、分