這是《牛頓第二定律》教學設計，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

　　設計理念

　　我校是一所省級的網絡教育示范校，擁有較為先進、全面的教學設備。我是個在一線教學了十年的教師，具有較為豐富的教學經驗同時又掌握了使用現代化教學設備的能力。在本節的教學中通過提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、實驗探究和分析與論證等過程的進行，使學生的解決問題、實驗等能力得到提高，同時又能夠加深對知識的掌握。

　　教學內容

　　我選擇《普通高中課程標準實驗教科書物理1(必修)》第六章“力與運動”第二節“牛頓第二定律”作為設計內容。

　　在此之前已進行了物體的受力分析、運動的描述及牛頓第一定律等內容的教學，牛頓第二定律描述了加速度、力和質量三者的關系，是聯系力與運動的紐帶和橋梁，是力學中的重點和難點。

　　在設計實驗時用到的控制變量的方法、在探究時考慮如何測量加速度、在實驗數據處理中通過表格和作圖等手段的運用，加強了學生的實驗能力，提高了學生的解決物理問題的能力。

　　教學目標

　　1、知識與技能

　　(1)學會用控制變量法探究加速度與力和質量之間的關系

　　(2)能熟練的應用圖像法分析處理數據

　　(3)理解牛頓第二定律的內涵和外延

　　(4)會應用牛頓第二定律解釋生活中的相關現象，并能運用牛頓第二定律進行定量計算

　　(5)了解國際單位制的組成并知道力學單位制中的基本單位及導出單位

　　2、過程與方法

　　(1)能夠設計通過控制變量的方法完成對加速度、力和質量三者關系的實驗探究。

　　(2)能夠根據實驗數據正確作出表示加速度與力，加速度與質量的關系的圖像。

　　(3)能夠根據圖像寫出加速度與力、加速度與質量的關系式。

　　3、情感態度與價值觀

　　(1)使學生能夠通過本節的教學把運動和力的關系理解清楚，體驗探索自然規律的艱辛與喜悅。

　　(2)通過探究活動掌握物理規律，激發學生參與科技活動的熱情。

　　(3)培養與他人合作的精神，增強團隊合作的意識。

　　學情教材分析

　　牛頓三定律是經典力學中重要的規律，特別是牛二定律更是聯系運動與受力的紐帶和橋梁。學生在此之前已學完了物體的受力分析，物體運動狀態的描述。現在又學過牛頓第一定律，知道了物體在平衡狀態下的運動，應該急于想知道若平衡被打破會怎么樣，力是如何打破平衡的，有什么規律等。

　　學生要學習這一節，第一存在探究過程的難題，首先是要設法解決是加速度的測量，其次要能夠想到用控制變量法探究加速度、力和質量的關系，最后還要能夠根據實驗數據作圖，根據圖像寫出結論。第二在理解過程F應指合力，及加速度和力的矢量關系等，這些都是學生在學習過程存在的困難。

　　教學準備

　　1、布置學生回去預習牛頓第二定律的實驗探究等內容。

　　2、課件(指導學生如何進行探究)。

　　3、學生分組實驗(探究加速度、力和質量的關系)。

　　教學過程

　　一、引入

　　選擇一級方程式大賽的直道加速階段的視頻引入該節內容(簡單介紹F1方程式賽車)。結束后問：賽車開始時應該怎么樣才會獲得主動?學生肯定會說：加速要快!(若沒人說到，可以提示他們。)

　　進一步提問：怎樣才會做到加速快?

　　學情預設：1、發動機功率要大。

　　2、車子的阻力要小。

　　3、司機的技術要好。

　　4、車的質量要小些。

　　教師引入：我們同學們說了很多，那到底哪些才是真正的決定因素，我們今天就來研究一下。現在每桌的同學為一個小組，我們分組探究一下小車的加速度大小到底與那些因素有關。

　　課件展示：(指導學生如何進行探究)

　　1、為什么要做到：(1)發動機功率要大。(2)車子的阻力要小。

　　前提：是車子的質量要相同。

　　結論：質量相同，合力越大加速越快;

　　做法：①要先消除摩擦力的影響(墊高木板)

　　②保持小車的質量不變

　　③通過改變所掛鉤碼的數量不同以改變車子的合力

　　2、為什么要做到：(4)車的質量要小些。

　　前提：是小車的合力要不變。

　　結論：力一樣，質量越小，加速越快。

　　做法：①保持所掛鉤碼的數量不變以保持車子的合力不變

　　②通過改變小車的鉤碼的數量不同以改變車子的質量

　　3、如何才能得出結論?

　　(1)應該設計表格紀錄實驗數據。

　　保持小車的質量不變

　　實驗次數

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　小車受力F/N

　　加速度a/m.s-2

　　保持小車的合力要不變

　　實驗次數

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　小車質量m/kg

　　加速度a/m.s-2

　　(2)對實驗數據進行處理————作圖法

　　如果我們這樣猜想，F不變時，m越大，a越小，有可能是成反比關系。那我們可以通過a與1/m的圖像關系來驗證：

　　(3)根據圖像寫出關系式，得出結論。

　　學生進行分組實驗，教師在邊上進行觀察、提醒。

　　實驗結束，教師拿一到兩組學生的實驗數據及處理到實物投影機上進行投影教師引導學生在誤差允許的范圍內得出結論

　　①當m不變時，a與F的關系式是

　　②當F不變時，a與m的關系式是

　　教師總結：

　　通過實驗探究我們綜合以上的兩個結論，可以得到：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比。這就是牛頓第二定律。

　　板書：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體質量成反比。

　　用公式表示為 a∝F/m F∝ma

　　若改寫為等式，應乘上一個系數 k ，則 F=kma

　　如果我們把1牛頓定義為：使質量1千克的物體產生1米/秒2加速度的力為1牛頓，這時等式左側為1，等式右側為k。也就是說我們采用這種定義方式可以使k=1，此時牛頓第二定律的表達式為

　　板書：F=ma

　　1、對牛頓第二定律的理解：

　　下面我們對牛頓第二定律進行進一步的討論：

　　首先我們可以注意剛才小車所受到的拉力，實際是小車所受到的合外力，所以牛頓第二定律中的F應為物體受到的合外力。

　　板書：(1)F為合外力

　　其次我們可以注意到小車的加速度方向與拉力方向是一致的，這就是牛頓第二定律的方向性。

　　板書：(2) a的方向與 F一致

　　另外，物體某一時刻的加速度，只由它此刻的受力決定，而與其他時刻的受力無關，這就是牛頓第二定律的即時性。

　　板書：(3)瞬時性

　　2、鞏固練習：課本P113頁：1、2

　　二、牛頓第二定律的簡單應用(講練結合)：主要處理同一直線上的力的問題

　　1、課本P110例題

　　2、鞏固練習：課本P113：4;

　　三、力學單位制

　　1、前面我們應用F=ma定義了1牛頓=1kgm/s2，我們在這之前也學習了很多物理量的單位。

　　教師提問：請學生列舉一些前面學習的物理量(力、長度、時間、質量、速度、加速度的單位)

　　教師提出國際單位制。

　　板書：國際單位制是由基本單位和導出單位組成的。

　　強調指出三個力學基本單位。順便介紹其他四個基本單位

　　板書：m(長度單位)、kg(質量單位)、s(時間單位)、

　　A(電流)、cd(光強度)、k(溫度)、mol(物質的量)。

　　請學生列舉學過的物理公式，通過公式，教師講解并指出：如果已知量的單位是國際單位，那么在計算過程中不必帶單位計算，只要在結果中寫出代求量的單位即可。

　　2、鞏固練習：

　　四、家庭作業：課本P113頁：5;練習冊P44：13、14

　　板書設計

　　一、牛頓第二定律

　　1、物體的加速度跟作用力成正比，跟物體質量成反比

　　(1)1牛頓的定義

　　(2)公式：F=ma

　　2、對牛頓第二定律的理解

　　(1)F為合外力

　　(2) a的方向與 F一致

　　(3)瞬時性

　　二、牛頓第二定律的簡單應用

　　1、例題(課本P110例題)

　　解：列車的持續牽引力 F=157KN=1.57x105N

　　阻力為 f=0.1mg=0.1 x 1.0x105 x 10=1.0x105N

　　列車的加速度 a = ==0.57m/s2

　　所需時間：t==≈131.58s

　　三、力學單位制

　　1、國際單位制是由基本單位和導出單位組成的。

　　m(長度單位)、kg(質量單位)、s(時間單位)、

　　A(電流)、cd(光強度)、k(溫度)、mol(物質的量)。

　　四、家庭作業：課本P113頁：5;練習冊P44：13、14

　　設計思路

　　整節課的設計圍繞對加速度、合力和質量的關系探究來進行。以“方程式汽車大賽”的視頻引入新課，充滿激情的音樂和動感的畫面牢牢地吸引了學生，激發了他們的興趣，通過探究活動去解決老師提出的問題，使學生進一步體會“從生活走向物理，物理走向社會”的理念，極大地引起學生的學習興趣;把探究活動以學生的分組實驗形式進行，讓學生對牛頓第二定律的得出印象更深刻，從而加深對牛頓第二定律的理解;培養了學生科學的探究能力、自主學習能力，還培養了學生的合作的精神;在設計實驗時用到的控制變量的方法、在探究時考慮如何測量加速度、在實驗數據處理中通過表格和作圖等手段的運用，加強了學生的實驗能力，提高了學生的解決物理問題的能力。