日期:2022-02-14
这是牛顿第二定律教案优质课,是优秀的物理教案文章,供老师家长们参考学习。
【教学目的】
《牛顿第二定律》教学设计
1.知道共点力作用下物体的平衡条件。
2.通过实验认识超重、失重的现象。
【教学重点和难点】
教学重点:共点力作用下物体平衡条件的应用。超重、失重状态的动力学分析
教学难点:对“超重”“失重”和“完全失重”的理解
【教学方法和手段】
教学方法:学案教学法、实验法、讨论法、分析法、
教学媒体运用:体重计、弹簧秤、钩码、底部侧面开有小孔的塑料瓶、水
【教学过程】
一、查导学卡
导学卡的设计
问题1.共点力作用下物体的平衡状态:_______
问题2.(1)利用牛顿第二定律推导共点力作用下物体的平衡条件:_________________
(2)共点力作用下物体的平衡条件;__________
问题3.超重:
失重:________________
问题4.什么情况下会出现超重(失重)现象?
问题5.为什么会出现超重和失重现象?_________动力学特征
问题6完全失重的条件:_____________。
二、实验、解决问题
阅读课本回答:1.共点力作用下物体的平衡状态
2.怎样用牛顿第二定律推导共点力作用下物体的平衡条件
通过自主学习将问题呈现出来,使学生明了自己会什么,不会什么,这样带着问题进课堂更有针对性、目的性。
(一)分组实验
【实验1】用弹簧秤挂上钩码,然后迅速上提。
【引导学生思考】弹簧秤指针变化说明了什么?
【实验2】指导学生完成实验:
1.甲站在体重计上静止,乙说出体重计的示数。
2.甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化,怎样变化,(乙说出示数的变化情况)
【引导学生思考】难道该学生的体重发生了改变?
(二)新课教学
解决问题1:什么是超重(失重)现象?
引导学生一起分析实验1和实验2的现象。
教师归纳:弹簧秤的拉力大于钩码的重力以及人对秤的压力大于人的体重,这些都是超重现象。
要求学生分析实验2中的失重现象。
解决问题2:什么情况下会出现超重(失重)现象?
当物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于(小于)物体所受重力时此现象为超重(失重)
向上的运动就一定产生超重,向下的运动就一定产生失重吗?
【引导学生分析实验2】
引导学生注意观察:
(1)静止时秤的示数。
(2)下蹲过程中秤的示数变化。
(3)站起过程中秤的示数变化。
师生共同分析:出现超重还是失重现象并不是取决于速度的.方向。
【引导学生讨论】出现超重还是失重现象究竟取决于什么因素呢?
综合学生分析,做出示意图如下。
解决问题3:为什么会出现超重和失重现象?
引导学生运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重现象和失重现象中的物体进行分析。
解决问题4:完全失重状态你怎样理解?
【引导学生做实验3】做喷水失射实验。仔细观察,并描述观察到的实验现象。
【提示】从动力学角度看自由落体运动
三、典例探究、引申拓展
超重和失重的理解
典例1 悬挂在电梯天花板上的测力计的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时测力计的示数为G=mg,下列说法中正确的是(CD)
A.当电梯匀速上升时,测力计的示数增大,电梯匀速下降时,测力计的示数减小
B.只有电梯加速上升时,测力计的示数才会增大;只有电梯加速下降时,测力计的示数才会减小
C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,测力计的示数一定增大
D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,测力计的示数一定减小
思路点拨:超重是加速度方向向上,测力计的示数大于重力;失重是加速度方向向下,测力计的示数小于重力,与运动方向无关,因此选项A、B错误,C、D正确。
在这节课的设计上,我想突出学生主体特征,在学生原有知识结构的基础上,通过自主、合作、交流等教学元素,注重探究式学习过程,设置导学卡,让学生构建关于共点力作用下物体的平衡、关于超重和失重的新知识并注意知识目标的落实,紧扣课程标准要求,达成预定的三维教学目标。对问题的分析和解决便构成了整节课的逻辑主线,从而得以有效地实施学习。导学卡的使用使本节课的主线更加清楚。
牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律,它是动力学的核心规律,也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系,理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。
本节课要强调学生的探究能力的培养,主要有通过实验测量加速度、力、质量,分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象,根据图象写出加速度与力、质量的关系式。体会探究过程中所用的科学方法。通过定律的探究过程,渗透物理学研究方法,是整个物理教学的重要内容和任务。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,即理解个物理量和公式的内涵和外延。
本节课教学设计内容充实,在实验操作能力分析归纳能力层面上对学生要求较高,课堂中学生出现的不确定因素也较多,要求教师要有较高的驾驽课堂能力。
牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系,使前三章构成一个整体,这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的内涵和外延,避免重公式、轻文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律,使其形式完善、便于记忆,但它不能替代文字表述,更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式。
牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互联系,牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可以通过定律的辨析和有针对性的练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。
在课前我一直为这节难上的课做很多准备,甚至担心自己上得不好,也听了同组前辈们的课。因此,在教案上又吸取一些新的思想,同时也为课堂上如何把演示实验的效果达到更佳向同在高中教学的同学请教,从而为课堂做了充分的预设。当然我也没有忘记学生是活的,在课堂上生成的东西总有你意想不到的意外。
有人说“课堂是动态的艺术,是一个即时性的舞台”。在这个舞台上有人说教师是平等中的首席者,起着引导作用,而学生是主体,他们才是这个舞台的真正舞者。我在课堂上首先是演示给学生看,并且让踊跃的同学上来协助我的操作,并提醒他们注意观察。实验演示两三次还是比较顺利的!那会不会让学生感到就完成这两个简单的实验就可以得出牛顿第二定律呢?我作了说明,这是算是带有验证性的探究实验,更多是验证,探究是如何去改进这个实验装置,让效果更佳。这些我在演示前都已经强调,并要求每个同学课后写一份改进报告给我。但是,没有想到的事情发生了,首先进行的是质量相同的物体在不同拉力作用下,当让学生放开控制小车的开关,应该看到的是拉力大的小车发生的位移较大,可是拉力大物体位移却越小,顿时课堂一片哗然。我马上说了一句:“这叫一切皆有可能,我们应该找出问题所在,重要的是把问题解决,充分体验实验的过程,这才是我们想要的。”就这样我已经发现控制小车的细线陷入开关处的橡皮垫内,我把问题解决,同时向学生抛出如何来改进这个实验才能避免这个问题呢?这节新授课总体还是顺利的,也让我明白让学生主动活动的课堂充满活力,学得开心。
本节课最大的遗憾却是来自课堂设计本身,主要是学生的参与面太小,也由于实验器材和时间的限制。留给学生思考的东西太少,教师讲的太多,整个过程的活动设计还需要思考,但仍因教学内容太多,进度太紧而忽视了学生个性化的发展。这可能是最大的遗憾吧。我想有些活动下次可以先安排学生课前分组完成。
如何做到让学生都乐于发挥呢?这是值得我思考的,我欠缺的不只是经验还有学生活动过程中出现问题时处理问题的能力。如果我们能够在课堂上敢于直面发生于瞬间的鲜活学情,顺应学生的需求,巧妙地转化为一种难能可贵的教学契机,那么展现在我们眼前的就将是一片更为广阔的舞台空间。
1、环节的设置符合学生的思维方式和步骤,能够很好地抓住学生的心,激发学生自主学习。在对“阻力对物体运动的影响”进行探究时,通过一段物体从斜面滑下的影像,引导学生思考:小车在水平木板上前进的距离与哪些因素有关?并提供实验器材,让学生能够在实际操作中先归纳,在已有的知识水平基础上总结,激发学生的学习兴趣,让学生在学习的过程中体验成功的喜悦。
2、注重了学生对控制变量法、理论推理法等科学方法的掌握。从最先影响小车前进距离的多个因素的探究,让学生知道,摩擦力越小,小车运动得越远;然后从毛巾到棉布、木板再到没有摩擦的光滑平面,从现实存在到空间想象,从有到无,不断地改变实验条件,利用理论推理法,逐步引导学生建立起形象的空间模型,水到渠成地得出牛顿第一定律。学生在学习的过程中,能够潜移默化地领会到到科学方法对物理学习乃至科学进步的重要性。
3、注重学生对知识的理解和掌握。因为在实际生活中,牛顿第一定律成立的条件“物体不”是不存在的,因此需要学生具有一定的抽象思维。在通过实验探究和总结得出“牛顿第一定律”以后,()再通过引导学生弄清定律中的“一切物体”、“不受力的作用”、“静止或匀速直线运动”等关键性词语,把握定律的适用对象、成立条件以及相应现象等,促进学生学习的效果。
4、突出以学生为主体,以教师为主导的教学理念,在教学过程中教师少讲,学生多动手、多思考,真正做到让学生动起来。以小组为学习单位,注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神,充分发挥学生的主观能动性,促成课堂生成。
存在的不足:
1、对学生不放心,怕学生出错,所以留给学生思考的时间和空间不足,不利于学生发现问题、解决问题能力的培养;
2、对教学过程的设计,还可以进一步加工,使知识变的更生动,提高学习兴趣。
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