牛頓第二定律教案（實用11篇）

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篇一：牛頓第二定律教案

牛頓第二定律教案

本文由VCM仿真實驗提供 ? 牛頓第二定律 ? ㈠ 教學目的： 1.理解加速度與力的關係,知道這個關係建立的實驗過程. 2.理解加速度與質量的關係, ,知道這個關係建立的實驗過程. 3.理解牛頓第二定律的內容,知道牛頓第二定律的表達式的物理意義. 4.會用牛頓第二定律公式解決實際問題. 5.知道國際單位制中力的單位牛頓是如何定義的. ㈡ 重、難點點撥 1. 牛頓第二定律是動力學核心規律,是本章重點和中心內容,在力學中佔有很重要的地位.牛頓第二定律是實驗規律,實驗採用控制變量法來研究：⑴保持物體的質量不變,改變物體所受的外力,測量物體在不同外力作用下的加速度,發現a＝F/m;⑵保持物體所受外力不變,改變物體的質量,測量相同外力作用下不同質量物體的加速度,發現a=F/m,在此基礎上,若F、m都發生變化的情況下,則有a=F/m ,這就是牛頓第二定律.控制變量方法是一種常用科研方法.要在教學中着力介紹. 2. 實驗中認爲繩拉小車的力等於掛在繩上砝碼的重力（包括砝碼盤）.這是有條件的`,即小車的質量遠大於砝碼和砝碼盤的質量.這是連接體問題,在此不進行討論. 3. 該實驗是探索規律的實驗,爲了使同學們初次體會怎樣由實驗總結規律,建議有條件的學校教師可以用《牛頓第二定律實驗課件》演示,而學生進行分組實驗.通過學生自己動手,自己觀察,自己分析總結得出結論,效果會更理想. 4. 牛頓第二定律的理解應注意四點：⑴力是產生加速度的原因,兩者間存在因果關係;⑵力的方向就是加速度的方向,兩者間存在矢量對應關係;⑶若力是變化的,則產生的加速度也是變化的,兩者間存在瞬時對應關係;⑷牛頓第二定律只適用於研究宏觀物體、低速運動問題,同時所用參照系是慣性參照系,即只適用於對地面靜止或作勻速直線運動的參照系,a是相對地面的加速度. 5. 1N的定義：使質量爲1kg的物體產生1m/s2 的加速度所需要的力.即 1N＝1kg m/s2 .這樣,牛頓第二定律就可表達打方程F=ma . ㈢教學器材 北京金洪恩課件《牛頓第二定律實驗》、書本中演示《牛頓第二定律》器材增至學生分組實驗數量. ㈣教學過程 【談話引入】上節學習物體運動狀態的改變.什麼是物體運動狀態的改變呢？物體運動狀態的改變的難易程度與哪些因素有關？請同學們舉例說明。 下面請同學閱讀課本內容,怎樣進行定量地研究加速度與力和質量的關係？ 【課件演示】演示前設問： 1.實驗原理是什麼？採用何種科研方法？ 2.實驗中要觀察什麼現象？記錄哪些數據？ 3.根據數據分析得出什麼結論？ 演示過程：取兩個質量相同的小車,放在光滑水平板上,繩的另一端跨過定滑輪,各掛一個盤,盤裏分別放着數目不等的砝碼,使兩個小車在拉力作用下做加速運動.拉力大小可以認爲等於砝碼（包括砝碼盤）的重量.小車質量和力的大小,可以通過增、減砝碼來改變,車的後端也分別繫上繩,用一隻夾子夾住兩根細繩,用以同時控制兩輛小車,使他們同時運動和停止. 實驗分兩步進行： ⑴研究質量一定（控制變量方法）,加速度和力的關係. 要求列表記錄數據 ? ?m/g? ?F/N S/cm 小車甲? 250? ?20? ? ?80 小車乙? 250? ?10? ? ?40 分析總結：F1/F2=2/1 s1=a1t2/2 s2=a2t2/2 a1/a2 =s1/s2 =2/1 a1/a2 =F1/F2 ,即a=F/m ⑵研究力一定（控制變量方法）,加速度與質量的關係. 列表計錄： ? ? m/g ? F/N ?S/cm 小車甲? ? 500 ? 20? ? ?39 小車乙? ? 250? ? 20? 80 分析總結：m1/m2=2/1 ?s1=a1t2/2 ?s2=a2t2/2 a1/a2=1/2 a1/a2=m2/m1 a=F/m. 由上總結：物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,這就是牛頓第二定律.它的數學表達式是：a=F/m 或F=ma, F=kma 如果都用國際單位制,k=1,則有F=ma（物體受幾個力作用時,牛頓第二定律中的F表示合外力）. 牛頓第二定律：物體的加速度跟所受外力的合力成正比, ,跟物體的質量成反比加速度的方向與合力的方向相同,寫成公式就是: F合=ma 詳細可上VCM仿真實驗諮詢

篇二：牛頓第二定律教案

牛頓第二定律教案

一、教學目標

1。物理知識方面的要求:

(1)掌握牛頓第二定律的文字資料和數學公式;

(2)理解公式中各物理量的好處及相互關係;

(3)明白在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。

2。以實驗爲基礎，透過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關係，進而總結出牛頓第二定律。培養學生的實驗潛力、概括潛力和分析推理潛力。

3。滲透物理學研究方法的教育。實驗採用控制變量的方法對物體的a、F、m三個物理量進行研究;運用列表法處理數據，使學生明白結論是如何得出的;認識到由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法。

二、重點、難點分析

1。本節的重點資料是做好演示實驗。讓學生觀察並讀取數據，從而有說服力地歸納出a與F和m的關係，即可順理成章地得出牛頓第二定律的基本關係式。因此，熟練且準確地操作實驗就是本課的關鍵點。同時，也只有講清實驗裝置、原理和圓滿地完成實驗才能使學生體會到物理學研究的方法，才能到達掌握方法、提高素質的目標。

2。牛頓第二定律的數學表達式簡單完美，記住並不難。但要全面、深入理解該定律中各物理量的好處和相互關聯;牢固掌握定律的物理好處和廣泛的應用前景，對學生來說是較困難的。這一難點在本課中可透過定律的辨析和有針對性的鞏固練習加以深化和突破，另外，還有待在後續課程的學習和應用過程中去體會和理解。

三、教具

小車、木板、滑輪、鉤碼、投影儀。

四、主要教學過程

(一)引入新課

由牛頓第必須律可知，力是改變物體運動狀態的原因。而物體運動狀態的改變是物體運動速度發生變化，即加速度不爲零。因而力又是產生加速度的原因，加速度與力有關。

由牛頓第必須律還可知:一切物體總持續靜止或勻速直線運動狀態，這種性質叫慣性。而質量是物體慣性大小的量度，因而加速度跟質量有關。

那麼物體運動的加速度跟物體質量及受力之間存在什麼樣的關係?我們透過實驗來探求。

(二)教學過程設計

1。實驗設計

(1)啓發學生按如下思路得出實驗方法:對於一個物體(使m不變)，不受力時加速度爲零→受力後加速度不爲零→受力越大則加速度越大。

用同樣的力(使F不變)作用於不一樣物體→質量小的易被拉動→質量越小加速度越大。

就是說，在研究三個變量的關係時，要使其中一個量不變，即控制變量的方法。

(2)啓發學生按如下思路得出實驗原理:測定物體加速度的方法有多種，如利用打點計時器、分析紙帶等，這些方法較精確但費時→尋找一種用其它物理量直觀反應加速度大小的辦法→由

我們的實驗就是由兩個小車在相同時光內的位移來反映加速度大小跟力和質量的關係

(2)實驗裝置

實驗採用必修本所述裝置稍加改善。在圖1中a、b、c三個位置加裝光滑金屬環以控制線繩位置不使脫落;另外透過環a將兩繩合併在一齊可直接用手操作，以避免鐵夾操作的困難。這樣雖然增大了阻力，但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可。木板側面的刻度用以讀出位移大小。

3。實驗過程

(1)加速度跟力的關係

使用兩個相同的小車，滿足m1=m2;在連小車前的繩端分別掛一個鉤碼和兩個鉤碼，使F1=F2。將二小車拉至同一齊點處，記下位置。放手後經一段時光使二小車同時停止，滿足時光t相同。讀出二小車的位移填入表1:(投影)

表1

第一次 第二次

m/kg F1/N s/m F′/N s′/m

小車1 0。2 0。2 0。32 0。3 0。31

小車2 0。2 0。1 0。15 0。1 0。10

比較可得，在誤差允許的範圍內，a∝F。

(2)加速度跟質量的關係

將小車1上加0。2kg砝碼，使m1=2m2;二小車前面繩端都掛一個鉤碼，使F1=F2。將二小車拉至同一齊點處放開經一段時光使其同時停止，讀出各小車位移記入表2:(投影)

表2

第一次 第二次

F/N m/kg s/m m/kg s/m

小車1 0。1 0。4 0。15

小車2 0。1 0。2 0。31

4。定律導出

成正比，跟物體的質量成反比，即牛頓第二定律的基本關係。寫成數學

(2)上式可寫爲等式F=kma，式中k爲比例常數。如果公式中的物理量選取適宜的單位，就能夠使k=1，則公式更爲簡單。

在國際單位制中，力的單位是牛頓。牛頓這個單位就是根據牛頓第二定律來定義的:使質量是1kg的物體產生1m/s2的加速度的力爲1N，即1N=1kg?m/s2。

可見，如果都用國際單位制中的單位，就能夠使k=1，那麼公式則簡化爲F=ma，這就是牛頓第二定律的數學公式。

(3)當物體受到幾個力的作用時，牛頓第二定律也是正確的，但是這時F代表的是物體所受外力的合力。牛頓第二定律更一般的表述是:

物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

數學公式是:F合=ma。

5。定律的理解

牛頓第二定律是由物體在恆力作用下做勻加速直線運動的情形下導出的，但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的狀況，以及應用於變力作用的某一瞬時。還應注意到定律表述的最後一句話，即加速度與合外力的方向關係，就是說，定律具有矢量性、瞬時性和獨立性，所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點:

(1)定律中各物理量的好處及關係

F合是物體(研究對象)所受的合外力，m是研究對象的質量，如果研究對象是幾個物體，則m爲幾個物體的質量和。a爲研究對象在合力F合作用下產生的加速度;a與F合的方向一致。

(2)定律的物理好處

從定律可看到:一物體所受合外力恆定時，加速度也恆定不變，物體做勻變速直線運動;合外力隨時光改變時，加速度也隨時光改變;合外力爲零時，加速度也爲零，物體就處於靜止或勻速直線運動狀態。

牛頓第二定律以簡單的數學形式證明了運動和力的關係。

6。鞏固練習

(1)從牛頓第二定律明白，無論怎樣小的力都能夠使物體產生加速度。但是我們用力提一個很重的物體時卻提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾?爲什麼?

答:沒有矛盾，由公式F=ma看，F合爲合外力，無論怎樣小的力都能夠使物體產生加速度，這個力應是合外力。現用力提一很重的物體時，物體仍靜止，說明合外力爲零。由受力分析可知F+N-mg=0。

(2)對一個靜止的物體施加一個力，物體必須做加速運動，對嗎?

答:略。理由同上。

(3)下方哪些說法不對?爲什麼?

A。物體所受合外力越大，加速度越大。

B。物體所受合外力越大，速度越大。

C。物體在外力作用下做勻加速直線運動，當合外力逐漸減小時，物體的速度逐漸減小。

D。物體的加速度大小不變必須受恆力作用。

答;B、C、D說法不對。根據牛頓第二定律，物體受的合外力決定了物體的加速度。而加速度大小和速度大小無關。所以，B說法錯誤。物體做勻加速運動說明加速度方向與速度方向一致。當合外力減小但方向不變時，加速度減小但方向也不變，所以物體仍然做加速運動，速度增加。C說法錯誤。

加速度是矢量，其方向與合外力方向一致。加速度大小不變，若方向發生變化時，合外力方向必然變化。D說法錯。

(三)課堂小結(可引導學生總結)

1。這節課以實驗爲依據，採用控制變量的方法進行研究。這一方法今後在電學、熱學的研究中還要用到。我們根據已掌握的知識設計實驗、探索規律是物體研究的重要方法。

2。定義力的單位“牛頓”使得k=1，得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。使用簡捷的數學語言表達物理規律是物理學的特徵之一，但應明白它所對應的文字資料和好處。

3。牛頓第二定律概括了運動和力的關係。物體所受合外力恆定，其加速度恆定;合外力爲零，加速度爲零。即合外力決定了加速度，而加速度影響着物體的運動狀況。因此，牛頓第二定律是把前兩章力和物體的運動構成一個整體，其中的紐帶就是加速度。

五、說明

1。本課以必修教材爲依據。實驗採用課文所述裝置，簡單直觀，易得出結論。缺點是不夠精確，操作亦須謹慎，否則會出現誤差較大的情形。重複實驗時，也可逆向操作驗證。先確定二小車距終點位移，然後放手由同時到達終點驗證，操作較容易。有條件的學校可使用氣墊導軌、光電門進行精確測量驗證。

2。透過定律的探求過程，滲透物理學研究方法，是整個物理教學的重要資料和任務。本節資料即爲一典型探求過程:運用控制變量、實驗歸納的方法研究三個變量的關係。這種方法在熱學中研究p、V、T三量關係，在電學中U、d、E的關係等都要用到。這是人類認識世界的常用方法。所以本節課不只是讓學生掌握牛頓第二定律，更應明白定律是如何得出的。

3。牛頓第二定律透過加速度將物體的運動和受力緊密聯繫，使前三章構成一個整體，這是解決力學問題的重要工具。應使學生明確對於牛頓第二定律應深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的內涵和外延，避免重公式、轉文字的現象。數學語言能夠簡明地表達物理規律，使其形式完善、便於記憶，但它不能替代文字表述，更不能涵蓋與它關聯的運動和力的複雜多變的狀況。否則就會將活的規律變爲死的公式。

篇三：牛頓第二定律教案

一、教學目標

1。知識目標

（1）掌握牛頓第二定律的文字資料和數學公式;

（2）理解公式中各物理量的好處及相互關係;

（3）明白在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。

2。潛力目標：

以實驗爲基礎，透過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關係，進而總結出牛頓第二定律。培養學生的實驗潛力、概括潛力和分析推理潛力。

3。方法目標

滲透物理學研究方法的教育。實驗採用控制變量的方法對物體的a、F、m三個物理量進行研究;運用列表法處理數據，使學生明白結論是如何得出的;認識到由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法。

二、學法引導

1。以分組實驗的方法，讓學生帶着問題去研究。

2。“控制變量法”是我們經常用來分析問題、解決問題的有效途徑。

3。歸納總結，構成規律性認識。

三、重點?難點?疑點及解決辦法

1。重點

師生協作，在完成實驗基礎上，討論得出牛頓第二定律。並掌握牛頓第二定律的初步應用。

2。難點

物理公式在確定物理量的數量關係的同時也確定了物理量的因果及相互關係。

3。疑點

1）。從牛頓第二定律可知，無論怎樣小的力都能夠使物體產生加速度，但是當用力推一個停在地面上的較大的物體時，卻推不動，這是什麼原因呢？

2）。運用牛頓第二定律應注意的關鍵問題是什麼？

4。解決辦法

對實驗分析、剖析、講解例題及師生互動等方式加以解決。

四、教具學具準備

1。展示平臺、多媒體背投。

2。帶滑輪的長木板兩塊、小車兩輛、細線、砝碼盤、砝碼、鐵夾、直尺等

五、主要教學過程

一）引入新課

由牛頓第必須律可知，力是改變物體運動狀態的原因。而物體運動狀態的改變是物體運動速度發生變化，即加速度不爲零。因而力又是產生加速度的原因，加速度與力有關。

由牛頓第必須律還可知：一切物體總持續靜止或勻速直線運動狀態，這種性質叫慣性。而質量是物體慣性大小的量度，因而加速度跟質量有關。

那麼物體運動的加速度跟物體質量及受力之間存在什麼樣的關係？我們透過實驗來探求。

二）教學過程設計

1。實驗設計

（1）啓發學生按如下思路得出實驗方法：對於一個物體（使m不變），不受力時加速度爲零→受力後加速度不爲零→受力越大則加速度越大。

用同樣的力（使F不變）作用於不一樣物體→質量小的易被拉動→質量越小加速度越大。

就是說，在研究三個變量的關係時，要使其中一個量不變，即控制變量的方法。

（2）啓發學生按如下思路得出實驗原理：測定物體加速度的方法有多種，如利用打點計時器、分析紙帶等，這些方法較精確但費時→尋找一種用其它物理量直觀反應加速度大小的辦法→由運動學公式S=1/2st2可知，在相同的時光內位移與加速度成正比

我們的實驗就是由兩個小車在相同時光內的位移來反映加速度大小跟力和質量的關係

2。 實驗裝置

在圖1中a、b、c三個位置加裝光滑金屬環以控制線繩位置不使脫落;另外透過環a將兩繩合併在一齊可直接用手操作，以避免鐵夾操作的困難。這樣雖然增大了阻力，但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可。木板側面的刻度用以讀出位移大小。

3。實驗過程

（1）加速度跟力的關係

使用兩個相同的小車，滿足m1=m2，在連小車前的繩端分別掛一個鉤碼和兩個鉤碼。將二小車拉至同一齊點處，記下位置。放手後經一段時光使二小車同時停止，滿足時光t相同。讀出二小車的位移填入表1:（投影）

表1

M/?K??? 第一次??? 第二次

0。2?K??? F/N??? S/m??? F/N??? S/m

0。2?K??? 0。2??????? 0。3

0。2?K??? 0。1??????? 0。1

將掛一個鉤碼的小車不變，將掛兩個鉤碼的小車前換爲三個鉤碼，重複實驗。

引導學生分析力的比值和位移的比值，透過比較可得，在誤差允許的範圍內， 。

（2）加速度跟質量的關係

將小車1上加0。2kg砝碼，使m1=2m2;二小車前面繩端都掛一個鉤碼，使F1=F2。將二小車拉至同一齊點處放開經一段時光使其同時停止，讀出各小車位移記入表2:（投影）

表2

MF/N??? 第一次??? 第二次

0。1?K??? M/?K??? S/m??? F/N??? S/m

0。1?K??? 0。4??????? 0。6

0。1?K??? 0。2??????? 0。2

引導學生分析質量的比值和位移的比值，透過比較可得，在誤差允許的範圍內，

a1/a2=m2/m1??????? 或? a∝

4。定律導出

成正比，跟物體的質量成反比，即牛頓第二定律的基本關係。寫成數學

（2）上式可寫爲等式F=kma，式中k爲比例常數。如果公式中的物理量選取適宜的單位，就能夠使k=1，則公式更爲簡單。

在國際單位制中，力的單位是牛頓。牛頓這個單位就是根據牛頓第二定律來定義的：使質量是1kg的物體產生1m/s2的加速度的力爲1N，即1N=1kg?m/s2。

可見，如果都用國際單位制中的單位，就能夠使k=1，那麼公式則簡化爲F=ma，這就是牛頓第二定律的數學公式。

（3）當物體受到幾個力的作用時，牛頓第二定律也是正確的，但是這時F代表的是物體所受外力的合力。牛頓第二定律更一般的表述是：

物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

數學公式是：F合=ma。

5。定律的理解

牛頓第二定律是由物體在恆力作用下做勻加速直線運動的情形下導出的，但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的狀況，以及應用於變力作用的某一瞬時。還應注意到定律表述的最後一句話，即加速度與合外力的方向關係，就是說，定律具有矢量性、瞬時性和獨立性，所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點：

（1）定律中各物理量的好處及關係

F合是物體（研究對象）所受的合外力，m是研究對象的質量，如果研究對象是幾個物體，則m爲幾個物體的質量和。a爲研究對象在合力F合作用下產生的加速度;a與F合的方向一致。

（2）定律的物理好處

從定律可看到：一物體所受合外力恆定時，加速度也恆定不變，物體做勻變速直線運動;合外力隨時光改變時，加速度也隨時光改變;合外力爲零時，加速度也爲零，物體就處於靜止或勻速直線運動狀態。

牛頓第二定律以簡單的數學形式證明了運動和力的關係。

6。例題

在光滑的水平桌面上，有一個質量爲2?K的物體，用兩個互爲1200的兩個10N的水平方向上的力作用在物體上，求物體的加速度是多少？

（1）學生閱讀例題

（2）解答：

如圖所示，建立平面直角座標系，把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解，F1的兩個分力爲：

F2的'兩個分力爲：

F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同，所以：

已知合力F合和質量m，據F合=ma，即可求得：

透過上方的例題，引導學生總結出用牛頓第二定律解題的一般步驟

1）選對象

2）分析力（畫受力圖）

3）建座標

4）分解力

5）列方程

6）解聯立（聯立方程，求解結果）

7。總結、擴展：

1。學習用控制變量法研究問題，解決問題。

2。掌握牛頓第二定律及公式。牛頓第必須律確定了力的涵義，指出力是改變物體運動狀態的原因，牛頓第二定律則描述出力是怎樣改變物體運動狀態的即力與物體加速度成正比，物體加速度方向與力的方向相同。

3。掌握牛頓第二定律的矢量性、同時性和獨立性原理。

4。掌握運用牛頓第二定律解題的一般步驟。

篇四：牛頓第二定律教案

一、教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規律，是第四章牛頓運動定律的中心內容，更是本章的教學重點。本節在第二節實驗探究結果的基礎上分析得出牛頓第二定律，它具體的、定量的回答了運動物體速度的變化率，即加速度和力、質量的關係。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯繫，使前三章構成一個整體，這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯繫力與運動的橋樑，所以本節課的教學在整個教材教學中處於相當重要的地位。

二、重點、難點

在確定本節的重點、難點時我認爲不只是讓學生停留在掌握牛頓第二定律的內容，更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性，以及如何利用該定律來解決實際問題。故重點是理解並運用牛頓第二定律；難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的內涵。

三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要，確定本節課的三維目標。

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式；理解公式中各物理量的意義及相互因果關係；知道國際單位制中力的單位“牛頓”的定義；會用牛頓第二定律的公式進行有關計算。

2、過程與方法

以實驗爲基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關係，進而總結出牛頓第二定律；培養學生的概括能力和分析推理能力。

3、情感態度與價值觀

通過定律的探索過程，滲透物理學研究方法；體驗物理方法的魅力；從認識到實驗歸納總結出物理規律並加以運用，讓學生體驗成功的喜悅，樹立學好物理學科的信心。

四、教法與學法

“教無成法，但教要得法”,高一學生創造力比較欠缺，對於利用已有的知識創造出新理論的能力很弱，在學習過程中對知識的把握還不是很準確，數學推理能力較弱，根據實驗數據總結歸納規律能力不強。牛頓第二定律的數學表達式雖簡單完美，記住也不難，但要全面、深入理解該定律中物理量的意義和相互聯繫，牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景，尤其對於我們偏遠地區的城步苗鄉學生來說是較爲困難的。何況物理是一門以實驗爲基礎與生活密切相連的科學，因此我認爲在教學過程中應運用講解、討論、分析相結合的教學方法，並從學生的認識心理出發，採用設問引入――自主探究――分析討論――交流合作――得出規律――鞏固練習加強應用的教學程序。讓學生觀察與提問相結合，自主探究與交流合作相結合，培養學生的閱讀思維能力，並根據學生的認知效果適當講解、引導、糾錯、分析，對牛頓第二定律的數學表達式的物理內涵加以深化。

五、教學過程

（一）引入：首先利用多媒體觀看火箭昇天、運動員劉翔在110米欄比賽的起跑、奧運會上女子100米賽跑的起跑等錄像資料，然後引導學生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定？進而讓學生回顧上節實驗的結論，共同探討物體的加速度與其所受的外力、質量存在怎樣的關係？（目的：通過實際生活現象分析，激發學生興趣，培養學生髮現問題的能力，通過探討加速度與物體所受外力、質量的關係來完成牛頓第二定律探究任務的引入）

（二）新課進行：

先引導學生自主閱讀教材回答下列問題：

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述？

2、它的比例式如何表示？

3、各符號表示什麼意思？

4、各物理量的單位是什麼？其中，力的單位“牛頓”是如何定義的？

（要求學生討論分析相關問題，記憶相關的知識）過渡：上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況，當物體受到幾個力作用時，上述規律又將如何表述？

學生討論分析後教師總結：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

（目的：培養學生髮現一般規律的能力）

實例探究與鞏固練習

討論a和F合的關係，並判斷下面哪些說法對不對？爲什麼？

A、只有物體受到力的作用，物體才具有加速度。

B、力恆定不變，加速度也恆定不變。

C、力隨着時間改變，加速度也隨着時間改變。

D、力停止作用，加速度也隨即消失。

E、物體在外力作用下做勻加速直線運動，當合外力逐漸減小時，物體的速度逐漸減小。

F、物體的加速度大小不變一定受恆力作用。

教師總結：力是使物體產生加速度的原因，力與物體的加速度具有矢量性、瞬時性和獨立性，牛頓第二定律是由物體在恆力作用下做勻加速直線運動的情形下導出的，但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的情況，以及應用於變力作用的某一瞬時。

篇五：牛頓第二定律教案

一、教材分析

1、內容與地位

本節課是高中新課程實驗教材《物理》（共同必修一）第四章第3節的內容，牛頓第二定律是動力學的核心規律，是學習其他動力學規律的基礎，是本章的重點內容。本節通過實驗定量分析，得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量，通過控制變量法，來研究物理規律這是一種非常重要的研究方法，在電容、電阻等內容都會用到此法。本節內容是本章的重點內容，也是整個力學部分的核心內容，乃至整個高中物理的重點。根據以上分析，我們知道本節課的教學目的不全是爲了讓學生知道實驗結論及定律的內容和意義，重點在於要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什麼樣的科學方法和手段；在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量，如何用數學公式表達物理規律。讓學生沿着科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

2、教學目標

根據我對教材的理解、結合學生的實際情況、滲透新課程的教學理念，爲提高全體學生的科學素養，按課程標準，以促進全體學生髮展爲目的。從知識與技能、過程與方法，情感態度與價值觀三個方向培養學生，擬定三個教學目標：

知識與技能：

（1）能根據實驗結果，推出三者間關係，

（2）理解並掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式，

（3）力的單的定義，

（4）理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式，

（5）初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟。

（6）使學生學會並掌握運用控制變量法研究多個物理量間關係。

過程與方法：

以實驗爲基礎，通過觀察、測量、歸納得到物體的`加速度跟它的質量及所受外力的關係，進而總結出牛頓第二定律。培養學生的實驗能力、概括能力和分析推理能力。

情感態度價值觀：

在實驗和觀察中能培養學生嚴謹求實的科學態度。通過課堂的師生交流、生生交流創造良好的學習氛圍，增強師生感情，增強班級凝聚力，使學生對物理學科更加熱愛。

3、教學的重點和難點

學習本課不僅是讓讓學生正確理解牛頓第二定律，更重視如何通過實驗控制變量，根據實驗條件啓發學生思考，把牛頓第二定律的得出，探索事物的規律，培養學生創造力，作爲教學目的之一。這正是重視素質教育的體現。

引導學生探究加速度與力和質量的關係的過程是本節課教學的重點，通過實驗數據畫出圖像，根據圖像導出加速度與力、質量的關係式是本節的難點。

二、學情分析

1、學情分析

學生已定性知道力是物體運動狀態改變原因，但對力與加速度的定量關係無任何認知鋪墊，很難認識到國中及高中前面所學的物體處於平衡狀態實爲牛頓第二定律的特殊情況，所以在講課時要注意這一點。

2、學習方法

本節課可以給學生提供以下4種機會：

（1）提供觀察、思考的機會：用親切的語言鼓勵學生觀察並用學生自己的語言進行歸納。

（2）提供操作、嘗試、合作的機會：鼓勵學生大膽操作實驗，發現問題，記錄問題，討論問題，解決問題。

（3）提供表達、交流的機會：鼓勵學生敢想敢說，設置難關“逼迫”學生要想要說。

（4）提供成功的機會：讚賞學生提出的各種問題，讓學生在課堂中能感受如何發現問題，並更多地體驗成功的樂趣。

三、教學方法

1、實驗引導探索式：物理考試大綱明確要求學生的五種能力：即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節正好是培養這些能力的好教材，故採用實驗引導探索式，在實驗中，教師在關鍵步驟上作出恰當的引導，()得出在m一定時，a與F成正比，F一定時，a與m成反比，進而引導學生得出牛頓第二定律，然後推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關係和物體處於平衡狀態的情況。

2、講練結合式：在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時，讓學生分析問題，教師注意隨時發現學生中出現的問題，或有意給出錯誤答案，及時組織學生分析產生錯誤的原因，注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來，及時強化有關知識，提高掌握知識的準確性。

四、教學程序設計

合理安排教學程序，則是教學成功的關鍵一環。以求達到事半功倍之效，使學生學有所獲，我根據本課教材的特點以及我班學生的實際水平，將本課劃分成四大部分：

（一）複習準備、引入新知

（1）回顧上節內容，上節定性得到a既與F有關，也與m有關。進而提出三者間到底有什麼定量關係？引導學生大膽猜測，提高學生的參與意識與學習興趣。

（2）介紹研究三個變量問題的研究方法――控制變量法。

（3）研究方案：利用實驗。（本處用計算機模擬實驗來得到有關數據，並得出結論。後演示實驗體會並引申）

（二）積極主動，探究新知

1、 m一定時，a與F的關係。

（1）、實驗裝置：交代清楚實驗裝置，研究對象及外力的施加。

（2）、如何保持質量一定：利用兩個質量相同的小車來做實驗。

（3）、如何測定加速度？根據初速爲0的物體運動規律，在t相同的情況下，a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一：小車質量均爲0.1kg,小車1受0.1N的拉力，小車2受0.2N的拉力，同時開始運動，觀察任一段時間內的兩小球的位移關係，並根據實驗得出結論：a∝F.（學生自主探究）

2、 F一定時，a與m的關係。

模擬實驗二：兩小車均受0.1N的拉力，小車1質量爲0.1kg,小車2質量爲0.2kg,同時開始運動，觀察任一段時間內的兩小球的位移關係，並根據實驗得出結論：a∝1/m.（學生自主探究）

3、 牛頓第二定律

綜合上述兩個實驗結果，得出a、F、m三者間的關係，進而介紹牛頓第二定律。

（1）、內容：

A、 文字表述：

B、 數學公式

C、 力的單位N的定義

（2）、理解：

A、 矢量性

B、 瞬時性

（三）綜合練習，鞏固新知

進行綜合練習的目的是進一步培養學生運用新知識解決問題的能力。注意從不同角度來強化知識。最後的練習激發學生運用所學知識解決實際問題的興趣，將課堂教學推向高潮。

應用

A、 多個力作用下的牛頓第二定律

B、 平衡狀態是牛頓第二定律的特殊情況

演示實驗引申：實驗中的誤差

（四）精練小結、佈置作業：

板書、時間安排

板書，是文章結構的簡縮。通過板書，能使學生直觀地抓住線索，理清思路，體會中心，知道選材。因此，我的板書力求體現這些，以達到事半功倍的效果。

板書設計如下：

1、 研究方案：利用實驗。

2、 m一定時，a與F的關係。

3、 F一定時，a與m的關係。

4、 牛頓第二定律

（1）、內容：

A、 文字表述：

B、 數學公式： a∝F/m. F=ma

C、 力的單位N的定義：1N=1kg.m/s2

（2）、理解：矢量性 瞬時性

（3）、應用：多個力作用下的牛頓第二定律

平衡狀態是牛頓第二定律的特殊情況

5、 作業

五、對本節教學設計、教學過程、教學效果、多媒體課件使用效果等的預評估。

說課比競比不上公開課，在實際上課效果不能體現的情況下，說課者對說課內容應該有一個預評估，並將此作爲說課的一項內容。

在本節課的設計過程中本人嘗試建立新的課堂教學模式，打破以教師、課堂、書本爲中心，以講授灌輸爲主線的教學套路，構建以學生主動參與，探究創新爲主線的教學模式--姑且叫它“自主學習課堂教學模式”.就是在課堂教學中，以教師爲指導，以學生爲主體，改變教師在臺上講、學生在臺下聽的“灌輸式教學”,灌輸式教學往往是教師提出問題，教師給出結果，是教師在代替學生建立知識體系，而不是學生自己建立知識體系。這樣培養的學生欠缺發現新問題、運用新方法，提出新見解的能力，更缺乏創造力和創新精神。 “學生自主學習教學”和“灌輸式教學”截然不同，它要求充分發揮學生學習的自主性，引導學生利用多媒體課件、實驗等主動發現問題，主動蒐集、分析有關信息和資料，主動建構良好的認識結構。使學生受到科學方法的訓練，培養學生的觀察能力和實驗能力，學會自主學習，具有創新意識。並且本人能採用不同的教學方法和手段突破重點和難點，從而很好的實現了本節課的教學目標。

篇六：高中物理牛頓第二定律教案

【教材分析】

本章教科書將牛頓第二定律的探究實驗和公式表達式分成兩節內容，目的在於加強實驗探究和突出牛頓第二定律在力學中的重要地位。牛頓第二定律的首要價值應該是確立了力與運動之間的直接關係，即因果關係。如知道了物體的受力情況，物體的運動狀態及其變化就完全確定了。這應該是人類在認識自然過程中取得的重要思想成就。

本節內容首先在上節課實驗的基礎上，通過分析說明，提出了牛頓第二定律的具體內容表述，得出牛頓第二定律的數學表達式。從 SHAPE MERGEFORMAT 到 SHAPE MERGEFORMAT ，到F=kma，再到最後得出F=ma，其中蘊含有豐富的知識與技能、過程與方法性目標。因此，更要注重對學生思想觀念和心理的影響，即讓學生感受到物理學在認識自然上的本質性、深刻性、有效性。教科書突出了力的單位1N的物理意義，它是爲後面學習單位制的內容準備的。引導學生進行必要的討論。本節最後通過兩個例題介紹牛頓第二定律應用的基本思路，它們也是學習、理解牛頓第二定律的基本組成部分。

【學情分析】

在學習這一內容之前，學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、力是改變物體運動狀態的原因;會分析物體的受力。已具備一定的實驗操作技能，學生對物理學的研究方法已有一定的瞭解，在自主學習、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面，學生學習積極主動，對學習物理有較濃厚興趣;有較強的好奇心和求知慾，樂於探究自然界的奧祕;敢於堅持正確觀點，勇於修正錯誤;喜歡和同齡人一起學習，有將自己的見解與他人交流的願望。

【教學目標】

一、知識與技能

1.掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式。

2.理解公式中各物理量的意義和相互關係。

3.知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。

4.會用牛頓第二定律的公式進行有關的計算。

二、過程與方法

1.以實驗爲基礎，歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關係，進而總結出牛頓第二定律。

2.認識由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法。

三、情感態度與價值觀

1.實驗探究激發學生的求知慾和創新精神。

2.滲透物理學研究方法的教育，體驗物理方法的魅力。

【教學重難點】

教學重點：

1.引導學生探究加速度和力、質量間的關係的過程並總結牛頓第二定律。

2.牛頓第二定律的應用。

教學難點：

1.牛頓第二定律的意義。

2.理解k=1時，F=ma。

【教學方法】

1.啓發引導、實驗探究、合作交流。

2.通過實例的分析、強化訓練，使學生理解牛頓第二定律的意義。

【教學用具】

牛頓第二定律演示器、小車(兩個)、鉤碼(50g若干)、細線若干、三角板

【課時安排】

1課時

教學環節 教學內容 學生活動

導入新課 同學們上節課在實驗室做了探究加速度與力、質量的關係的實驗，同學們對實驗數據進行分析了嗎?有沒有得出什麼結論?下面先請同學們在黑板上畫出a-F和 EMBED 4 圖象。

教師同時用牛頓第二定律演示器演示加速度與力、質量的關係。

實驗結論：加速度與力成正比、與質量成反比

新課教學

新課教學

一、牛頓第二定律

通過對同學們上節課實驗結論的分析總結，同學們能不能簡單的概括一下牛頓第二定律的內容?

那我們都學習過，加速度是矢量，那麼在牛頓第二定律里加速度方向如何?

那麼我們完整的牛頓第二定律定義：

物體的加速度大大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

牛頓第二定律可以用比例式來表示

EMBED 4

則

或者

上式是一條比例式，如果寫成等式又如何表達?

表達式：F=kma

式中K是比例係數，F指的是物體所受的合力。

二、力的單位

同學們在國中已知道力的單位是牛頓，但同學們知道一牛頓的力有多大嗎?

由F=kma

當k=1時，F=ma

取m=1kg a=1m/s2

則：F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2

kg·m/s2就是力的單位。我們規定1kg·m/s2爲一個單位的力，爲了紀念牛頓，我們就把一個單位力的稱爲1牛頓，所以1N=1kg·m/s2，意思就是一牛頓的力相當於把質量爲1kg的物體產生1 m/s2的加速度所需的力。

所以當m，a取國際單位時，K=1，牛頓第二定律就表述爲： F=ma

定義：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質量成反比。

加速度方向與物體所受作用力方向相同。

因爲在這三個因素中，質量是標量，力和加速度是矢量

同學起來回答：

F=kma

篇七：高中物理牛頓第二定律教案

一、教學目標

1、掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式;

2、理解公式中各物理量的意義及相互關係

3、知道在國際單位制中力的單位“牛頓“是怎樣定義的。

二、教學重點

1、知道決定物體加速度的因素、

2、加速度與力和質量的關係的探究過程

三、教學難點

1、理解牛頓第二定律各個物理量的意義和聯繫

2、牛頓第二定律的應用

四、教學方法

在探究過程中，滲透科學研究方法如：控制變量法、實驗歸納法、圖象法等

五、教學過程

1、知識回顧

物體的運動狀態發生變化，即產生加速度。

問學生：加速度的大小與那些因素有關呢?

學生回答：力還有物體質量

思考：力是促使物體運動狀態改變的原因，力似乎“促使”加速度的產生。質量是物體慣性的量度，而慣性是保持物體運動狀態不變的性質，所以質量似乎是阻礙“加速度”的產生。

猜想：加速度可能與力、質量有關係。

結合實際：

小汽車：質量小，慣性小，啓動時運動狀態相對容易改變。

火車：質量大，慣性大，動力大，啓動時運動狀態相對難改變。

2、回憶課本所研究的內容

(1)、質量m一定，加速度a和力F的關係。

處理數據： 得出結論：當m一定時，a和F成正比，

即：a F

SHAPE MERGEFORMAT

(2)、力F一定時，加速度a和質量m的關係

SHAPE MERGEFORMAT

得出結論：當力F一定，加速度a和質量m成反比，即：a 。

3、引出牛頓第二定律

通過大量實驗和觀察到的事實都能得出同樣的結論，由此可以得出一般性的規律：物體加速度的大小跟它所受到的作用力成正比、跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同，這就是牛頓第二定律。

篇八：高中物理牛頓第二定律教案

【教材地位與作用】

本節內容是在上節實驗課程“探究加速度、質量與力的關係”的基礎上進行知識的探究和總結，在知識上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質量、力三者關係;要求經歷探究活動、嘗試解決問題方法、體驗發現規律過程。牛頓第二定律將力學和運動學有機地結合在一起，具體的、定量的回答了加速度和力、質量的關係，是動力學中的核心內容，是本章的重點內容。

【學情分析】

在學習這一節內容之前，學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、力是改變物體運動狀態的原因;會分析物體的受力;通過上一節探究加速度與力、質量的關係，知道了加速度與力、質量的關係。這些都爲本節學習準備了知識基礎，牛頓第二定律通過加速度把物體的運動和受力緊密的聯繫在一起，使前三章構成一個整體，是解決力學問題的重要工具，應使學生明確對於牛頓第二定律應深入理解，全面掌握。

【教學目標】

1、知識目標

(1)理解加速度與力和質量間的關係。

(2)理解牛頓第二定律的內容，知道定律的確切含義。

(3)能運用牛頓第二定律解答有關問題。

2、能力目標

培養學生的分析能力、歸納能力、解決問題的能力。

3、德育目標

(1)滲透物理學研究方法的教育。

(2)認識到由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法。

(3)培養學生嚴謹思考的能力，激發學生學習物理的興趣。

【教學重點】

理解牛頓第二定律

【教學難點】

牛頓第二定律的應用

【教學策略】

回顧與思考→創設物理情景→分組討論→老師講解→總結規律。

【教學流程圖】

【教學過程設計】

教學環節和

教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖 【知識回顧】

回憶上節課探究的a與F、m關係。 向學生提問：回憶上節實驗探究課內容，控制變量法的應用?我們研究了哪幾個物理量?它們之間有什麼關係? 能用公式反應他們之間的關係嗎? 回憶上節課知識，集體回答。 回憶上節課探究的a與F、m關係。 【創設情景、導入新課】

問題1、神舟六號飛船返回艙返回時爲何要打開降落傘?

問題2、賽車在開出起跑線的瞬間發生了怎樣的變化? 引導學生思考2個問題。

進一步引導學生思考：賽車比起一般的家用汽車質量上有什麼不一樣?這一設計是爲什麼? 同學間分組討論、各小組派代表回答問題。 通過這個問題，學生容易聯想到質量越小，運動狀態越容易改變，所以加速度和物體質量、合外力有關。 【新課過程】

牛頓第二定律：

1、內容：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，加速度的方向跟合外力的方向相同。

2、公式：F=ma?

設問：力的國際單位是什麼?它是如何規定的呢? 構建物理模型，提出關注的細節。

講解：K是比例常數，那k應該是多少呢?

教師總結：力是使物體產生加速度的原因，力的國際單位是1N=1kg.m/s2。 學生分組討論分析。

學生自己總結後作答，不完整的地方由其他同學補充。 通過上節探究的a與F、m關係，運用實驗數據總結規律，培養學生獨立思考的能力和尊重物理事實的精神 3、對該定律的特性進行說明，這樣學生對牛頓第二定律纔會有進一步認識。

六大特性①因果性(力是產生加速度的原 因)， = 2 GB3 ② 矢量性(a、F都是矢量，a的方向由F決定，力的分解和合成遵循平行四邊形法則)， = 3 GB3 ③ 瞬時性(合外力消失，即a消失)， = 4 GB3 ④ 相對性(牛頓第二定律只適用於慣性系)， = 5 GB3 ⑤ 獨立性(物體的各個力都能產生獨立的， = 6 GB3 ⑥ 同一性(a與F與同一物體某一狀態相對立)。 提問：牛頓第二定律有哪些特性?

在相對理解牛頓第二定律的基礎上，對錶達式F=ma的六大性質結合形象例子進行探討。

根據學生的提出的相關特性的疑問舉例說明。 學生討論，嘗試並且回答老師提出的特性。

學生在學習過程中會提出相關特性的疑問。 對牛頓第二定律的特性進行探究，能夠加深學生對牛頓第二定律本質上的理解，使前面所學知識連貫起來，這對牛頓定律的解題或是實際運用過程中有很大的幫助。 4、做題需要方法，按照一般的做題思路，授予學生解題步驟。①確定研究對象;②對研究對象進行正確的受力分析或是運動情況進行分析;③根據公式並結合題給條件(注意發現挖掘隱含條件)解出所求的物理量。

例題：一個物體，質量是2 kg，受到互成 120°角的兩個力F1和F2的作用。這兩個力的大小都是10N，這兩個力產生的加速度是多大?

課堂訓練P104習題1、2、3 老師提出問題，引導學生得出解題步驟，並做適當的補充說明。

篇九：高中物理牛頓第二定律教案

一、?新課標教材分析

1.教材的地位和作用

牛頓第二定律是在實驗基礎上建立起來的重要規律，它是動力學的核心規律，也是學習其它動力學規律的基礎。在《普通高中物理課程標準》共同必修模塊“物理1”中涉及本節的內容有：“通過實驗，探究加速度與物體質量、物體受力的關係，理解牛頓第二定律。”本條目要求學生通過實驗，探究加速度、質量、力三者的關係，強調讓學生經歷實驗探究過程。

2.學習的主要任務

在知識上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質量、力三者關係;在技能上要求能設計和操作實驗，會測定相關物理量;體驗性上要求經歷探究活動、嘗試解決問題方法、體驗發現規律過程，體會科學研究方法──控制變量法、圖象法的應用。

3.教學重點和難點

重點：①知道決定物體加速度的因素。

②加速度與力和質量的關係的探究過程。

教學難點：引導學生在猜想的基礎上進行實驗設計，提出可行的實驗方案、完成實驗並得出實驗結果。

二、學生學習情況分析

在學習這一節內容之前，所教的學生已經掌握了力、質量、加速度、慣性等概念;知道質量是慣性的量度、力是改變物體運動狀態的原因;會分析物體的受力。已具備一定的實驗操作技能，會用氣墊導軌與光電測時系統或打點計時器研究勻變速直線運動;具備一定的計算機操作能力。學生對物理學的研究方法已有一定的瞭解，在自主學習、合作探究等方面的能力有了一定提高。

三、教學目標分析

1.知識與技能目標

①讓學生明確物體的加速度只與力與和質量有關，並通過實驗探究它們之間的定量關係;

②培養學生獲取知識和設計實驗的能力。

2.過程與方法目標

在探究過程中，滲透科學研究方法(控制變量法、實驗歸納法、圖象法等);

3.情感、態度、價值觀目標

①通過學生之間的討論、交流與協作探究，培養團隊合作精神;

②讓學生在探究過程中體驗解決問題的成功喜悅，增進學習物理的情感。

四、教材處理與教學策略

在教材處理上把牛頓第二定律分爲兩個學時。第一學時主要的任務是：探究加速度與力、質量的關係;第二學時主要的任務是：建立牛頓第二定律並進行初步的應用。在課堂中採用多媒體課件作爲輔助手段，創設物理情景，啓發引導學生，幫助學生建立形象直觀的認識，調動學生學習的積極性。

五、教學器材

教學設備：多媒體教室、課件。

實驗器材：細線、砝碼、小車、鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、打點器、紙帶、毫米刻度尺、墊木、等。

六、教學過程設計

1.實驗設計

(1)啓發學生按如下思路得出實驗方法：對於一個物體(使m不變)，不受力時加速度爲零→受力後加速度不爲零→受力越大則加速度越大。

篇十：高中物理牛頓第二定律教案

一、教學內容分析

1.內容與地位

在共同必修模塊物理1的內容標準中涉及本節的內容有：“通過實驗，探究加速度與物體質量、物體受力的關係.理解牛頓運動定律”.本條目要求學生通過實驗，探究加速度、質量、力三者的關係，強調讓學生經歷實驗探究過程.

牛頓第二定律是動力學的核心規律，是學習其他動力學規律的基礎，是本章的重點內容，它闡明瞭物體的加速度跟力和質量間的定量關係，是在實驗基礎上建立起來的重要規律，在理論與實際問題中都有廣泛的運用.在教學過程中要創設問題情境，讓學生經歷探究加速度、質量、力三者關係的過程，可以通過實驗測量加速度、力、質量，分別作出表示加速度與力、加速度與質量的關係的圖像，根據圖像導出加速度與力、質量的關係式.學習過程中引導體會科學的研究方法——控制變量法、圖像法的應用，培養觀察能力、質疑能力、分析解決問題的能力和交流合作能力.在知識的形成中真正理解牛頓第二定律，同時體驗到探究的樂趣.

2.教學目標

(1)經歷探究加速度與力和質量的關係的過程.

(2)感悟控制變量法、圖像法等科學研究方法的應用.

(3)體驗探究物理規律的樂趣.

(4)培養觀察能力、質疑能力、分析解決問題的能力和交流合作能力.

3.教學重點、難點

引導學生探究加速度與力和質量的關係的過程是本節課教學的重點，通過實驗數據畫出圖像，根據圖像導出加速度與力、質量的關係式是本節的難點.

二、案例設計

(一)複習導入

教師：什麼是物體運動狀態的改變?物體運動狀態發生變化的原因是什麼?

學生：物體運動狀態的改變就是指物體速度發生了改變，力是使物體運動狀態發生變化的原因.

教師：物體運動狀態的改變，也就是指物體產生了加速度.加速度大，物體運動狀態變化快;加速度小，物體運動狀態變化慢.弄清物體的加速度是由哪些因素決定的，具有十分重要的意義.那麼物體的加速度大小是由哪些因素決定的呢?請同學們先根據自己的經驗對這個問題展開討論，讓學生嘗試從身邊實例中提出自己的觀點.討論中體會到a跟力F、物體質量m有關.

(二)探究加速度a跟力F、物體質量m的關係

1.定性討論a、F、m的關係

學生：分小組討論.

教師：在學生分組討論的基礎上，請各組派代表彙報討論結果.

引導學生總結出定性的結論：a與F、m有關係，當m一定時F越大，a就越大;當F一定時，m越大，a就越小.

請思考：

在這裏爲什麼要組織學生開展這樣的討論? 2.定量研究a、F、m的關係

(1)設計實驗方案

教師在肯定學生回答的基礎上，提問：如何定量地研究a與F、m的關係呢?指出剛纔大家在定性討論a、F、m三者關係時，就已經採用了在研究a與F關係時保持m一定，在研究a與m的關係時保持F一定的方法，這種方法叫做控制變量法，它是研究多變量問題的一種重要方法.下面我們可應用這種方法，通過實驗對a、F、m的關係進行定量研究.

教師進一步引導，使學生明確要在實驗中研究a、F、m的關係必須有辦法測出a、F、m.

教師在指出講臺上放有氣墊導軌、氣源、兩個光電開關和與之配套的數字計時器、滑塊、細線、砝碼、小桶、彈簧秤、托盤天平、一端帶有滑輪的長木板、小車、鉤碼、打點計時器、紙帶、刻度尺，並說明每個光電開關與數字計時器一起能測出一定寬度的遮光板通過它的時間進而測出物體的瞬時速度後，讓學生根據給定的器材設計實驗方案 ，並在小組討論基礎上，全班交流.在大家互相啓發、補充的過程中形成較爲完善的方案.

學生：設計出如下實驗方案.

方案一 以小車、打點計時器、紙帶、長木板、細線、小桶、鉤碼、砝碼、刻度尺、天平爲器材，研究小車的運動.用天平測出小車的質量m1，測出小桶的質量m2，把小桶與小桶中砝碼的總重力m′g當作小車受到的拉力F，從打點計時器打出的紙帶上測出△s，由△s=at2計算出小車的加速度a.

方案二 以氣墊導軌、氣源、兩個光電開關、數字計時器、滑塊、刻度尺、細線、小桶、砝碼、鉤碼、天平爲器材研究滑塊的運動.用天平測出滑塊的質量m1，測出小桶的質量m2，把小桶與小桶中砝碼的總重力m′g當作滑塊受到的拉力F，用導軌旁邊的刻度尺測出兩光電開關的距離s0，用刻度尺測出固定在滑塊上的遮光片的寬度△s，根據數字計時器給出的遮光片分別通過前後兩個光電開關所經歷的時間△t1、△t2，由於△s?s0，因此可以根據v1=△s/△t1和v2=△s/△t2計算出滑塊在兩光電開關間運動時的初、末速度，再由 計算出滑塊的加速度a.

教師引導學生討論兩種方案的可行性，讓學生踊躍發表自己見解.

教師：上述兩種方案都是可行的.但前一種方案中小車受到的摩擦力較大，實驗誤差較大，因此就得想辦法消除摩擦力的影響，那麼如何消除摩擦力呢?建議有興趣的同學自己利用課餘的時間去實驗室用前一種方案或其他方案進行實驗探索.本節課我們採用上述後一種方案進行實驗探究.

教師：不論採用上述哪種方案，我們把小桶與小桶中砝碼的總重力mg當作小車(包括上面的鉤碼)或滑塊(包括上面的鉤碼)受到的拉力，這是有條件的，這條件就是m?m′(m爲小車與鉤碼或滑塊與鉤碼的總質量).

(2)進行實驗探究

教師：引導學生在氣墊導軌上研究a、F、m三者關係，爲了讓學生能有條不紊地進行實驗，用電子幻燈片打出研究內容、實驗步驟和數據記錄表格如下：

【研究內容】研究m一定時，a與F的關係

【研究步驟】①用天平分別測出單個滑塊的質量m1=__________g，小桶質量m2=__________g，則滑塊總質量m等於m1加上放在它上面的鉤碼的質量△m1.

②在桶中放置質量爲△m2的砝碼，則m′=m2+△m2，當m?m′時，認爲F=m′g(g取9.8m/s2).

③用刻度尺測出遮光片的寬度△s=__________m，用軌道邊上的標尺測出兩光電開關之間的距離s0=__________m.

④實驗時，保持s0不變，把各次滑塊運動中遮光片經過前後光電開關的時間△t1、△t3代入公式計算出各次滑塊運動的加速度，

並把實驗數據填入表5-1.

表5-1 研究m一定時，滑塊加速度a與其受力F的關係

單個滑塊質量

m1=_____g[

滑塊總質量

m=_____g

小桶質量[]

m2=_____g

遮光片寬度

△s=_____m

兩光電開關間距

s0=_____m 實驗次數 小桶上的砝碼質量△m2/g 小桶與壇碼總質量m′/g △t1/s △t2/s 滑塊加速度a/(m﹒s -2) 滑塊受的拉力F/N 1 ? ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? ? 【實驗的結論】____________________________________________________

【研究內容二】研究a與m的關係( F一定)

【研究步驟】①用天平分別測出單個滑塊的質量m1=__________g，小桶質量m2=__________g，則各次實驗中滑塊總質量m等於m1加上放在它上面的鉤碼的質量△m1.

②在小桶中放置質量爲△m2的砝碼，則m′=m2+△m2，當m?m′時，認爲F=m′g(g取9.8m/s2)，並保持m不變.

③用刻度尺測出遮光片的寬度△s=__________m，用軌道邊上的標尺測出兩光電開關之間的距離s0=__________m.

④實驗時，保持s0不變，把各次滑塊運動中遮光片經過光電開關的時間△t1、

△t2代入公式，計算出各次滑塊運動的加速度，

把實驗數據填入表5-2.

表5-2 研究滑塊加速度a與滑塊總質量m的關係(拉力F一定)

單個滑塊質量

m2=_____g

小桶質量

m2=_____g

小桶與砝碼的總質量

m′=_____g

遮光片寬度

△s=_____m

兩光電開關間距

s0=_____m 實驗次數 滑塊砝碼質量△m1/g △t1/s △t2/s 滑塊加速度a/(m﹒s -2) 滑塊與砝碼總質量m/g 1 ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? 【實 驗的結論】____________________________________________________

說明 在簡要說明 數字計時器的使用方法，強調實驗過程應使氣墊導軌保持水平，兩光電開關間距要儘可能大些，儘可能使m′遠大 於m(如果m′≥20m，則可認爲m′?m)等注意事項後，請兩位學生上臺操作並報告測量數據，其他學生邊觀察邊在課前印發的實驗數據記錄表(表5-1、表5-2)上填上實驗測量數據.

教師：把全班學生分成8個小組，第1組～第4組學生分別完成(表5-1)中從實驗次數1～4各項目的計算與填寫，第5組～第8組學生分別完成(表5-2)中從實驗次數1～4各項目的計算與填寫.

教師：讓學生反饋計算結果，並填入電子幻燈片(表5-1)、(表5-2)的對應欄目中.

教師：引導學生對錶5-1的數據①通過直接觀察;②通過在座標紙上畫出a-F圖像進行分析，得出a∝F(m一定時)的結論.

在描點畫圖時，讓學生體會爲什麼要讓描出的點儘可能多地分佈在某一直線的兩側，嘗試說出實驗誤差的原因.

教師：引導學生對錶11-2的數據①通過直接觀察②通過在座標紙上畫出a-m圖像進行分析，只能得出當F一定時，m越大a就越小的結論.

教師：能不能就此馬上斷言a與m成反比?讓學生展開討論.

教師：在引導學生進行全班交流的基礎上，問學生能不能猜想a與m成反比?

如何證明這種猜想是否正確?請思考討論.

學生：可以畫出a與 圖像，看它是否爲過原點的直線.

學生：還可以通過計算a與m的比值來判斷.

教師：讓學生分組計算出對應各次實驗的 ，並在全班反饋填人表11-2後，在座標紙上作出a- 圖像.

學生：確實實驗得到的直線是接近過原點的，實驗誤差允許範圍內a與m是成反比(F一定時)的.

說明 這裏開展一系列討論的目的是爲了讓學生體會從a-m圖像轉化到a- 圖像的意義，認識圖像法描述物理規律的作用.

教師：本實驗只是讓我們對於自然規律的探究有所體 驗，實際上一個規律的發現不可能是幾次簡單的測量實驗就能得出，還需要通過大量的實驗事實來論證.

篇十一：高中物理牛頓第二定律教案

一、設計思想

1、引入新的教學理念

新的教學理念明確指出了三個維度的教學目標：知識和技能;過程和方法;情感、態度和價值觀。因此，在教學設計時，不能只考慮知識目標，還應兼顧另外兩個方面的目標。

2、重視實驗在物理概念教學中的重要作用

物理知識來源於實踐，特別來源於觀察和實驗。觀察現象，進行演示和學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體明確的認識，這是理解概念和規律的必要基礎。對培養學生的觀察和實驗技能，實事求是的科學態度及引起學生學習興趣，具有不可代替的作用。

二、教學分析

教材分析

地位與作用 牛頓第二律是本章的重點內容之一，具有承上啓下的作用，是高中物理的核心內容之一。 教材內容特點 1、更深入的定量研究力和運動的關係問題。2、使用定性的語言文字敘述和定性、定量的實驗分析相結合的方法分析討論比較複雜的物理現象。 學情分析 知識基礎 高一學生通過物理知識的學習，對物體的受力分析並不陌生，但對用控制變量法研究物理量間的關係問題還較陌生，學習起來有一定難度。 學習能力 1、學生的分析、推理、抽象思維能力及實驗設計操作能力不強;2、學生在學習方法、學習習慣、認識水平方面欠缺。

3、學習潛能大。 學習動力 學生對本節知識具有新鮮感，有親身感受，求知慾強，好奇心大，積極性高 教學重點難點 教學重點 1、通過探究實驗，讓學生探究出加速度與力及質量的關係，更好的體會牛頓第二定律

2、培養學生設計實驗、實驗操作、分析問題的綜合能力。 教學難點 理解物體的加速度和作用力及質量間的關係。 教學目標 知識與技能 1、通過演示實驗認識加速度與質量及力的定量關係;

2、會用準確的文字敘述牛頓第二定律並掌握其數學表達式;

3、通過加速度與質量及力的定量關係，深刻理解力是產生加速度的原因這一規律 過程與方法 通過本節教學逐步發展學生的觀察能力、實驗操作及分析能力、推理能力、歸納總結能力。 情感、態度價值觀 通過學習，使學生了解人類認識自然規律的方法和過程。

培養學生熱愛科學，勇於探索的精神，激發學生的愛國熱情。 教學設想 教學方法 鑑於高一學生思維的單一性和直觀性。興趣正在從直觀—因果—概括認識轉化，本節課採用定性的感受實驗和定量的探究實驗相結合的教法及誘思探究教學摸式。 教學手段 實驗探究爲主要手段

學法指導

方法指導 指導學生認設計實驗，動手操作及分析歸納的方法 能力培養 通過探究實驗及數據處理，培養學生觀察、分析、歸納總結的能力;通過實際問題的處理，培養良好的書面表達能力。

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三、教學流程

教學流程 ?

教師活動 ?

學生活動

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設計意圖 新課導入 1、給學生提供3個實驗。2、問題：觀察到了什麼現象?通過實驗現象對a、F、M的關係有什麼想法 實驗1、輕、重物體在真空管中的下落;

實驗2、輕、重物體在空氣中的下落，實驗3、用磁鐵吸質量較大的物體和質量較小的物體

? 通過實驗活動，創設學習情景，激發學生的學習興趣，形成良好的探究動機。爲控制變量的提出創設條件? 探究活動?

實驗設計

及討論

? 例舉生活中質量相同作用力不同加速度好像不同的例子