2019-2020年粤教版必修一4.4《牛顿第二定律》WORD教案05.doc

2019-2020年粤教版必修一4.4牛顿第二定律WORD教案05物理规律（包括定律、定理、原理和定则等）是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容，是物理知识结构体系的枢纽。因此，规律教学是中学物理教学的中心任务。怎样才能搞好规律教学呢？为此，我们进行了专题研究，总结出了规律教学的一般规律。一、物理规律的类型1实验规律物理学中的绝大多数规律，都是在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的，我们把它们叫做实验规律。如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、气体实验三定律等。2理想规律有些物理规律不能直接用实验来证明，但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情况下，总结出来的规律，我们把它叫做理想规律。如牛顿第一定律。 3理论规律有些物理规律是以已知的事实为根据，通过推理总结出来的，我们把它叫做理论规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。二、物理规律教学的基本方法在物理规律的教学过程中，不仅要让学生掌握规律本身，还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解，更重要的是如何应用规律来解决具体问题为此，对不同的物理规律应采用不同的教学方法 1实验规律的教学方法（1）探索实验法探索实验法就是根据某些物理规律的特点，设计实验，让学生通过自己做实验，总结出有关的物理规律 例如在牛顿第二定律的教学中，让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系使学生得出：在质量一定的条件下，加速度与外力成正比；在外力一定的条件下，加速度与质量成反比的结论在此基础上，教师指导学生总结加速度、外力和质量间的关系，得出牛顿第二定律 采用探索实验法，不但能使学生将实验总结出来的规律，深刻理解、牢固记忆，而且还能充分调动学生学习的主动性，增强学习兴趣，更重要是通过这种方法使学生掌握了研究物理问题的基本方法（2）验证实验法验证实验法是采用证明规律的方法进行教学，从而使学生理解和掌握物理规律具体实施时先由教师和学生一起提出问题，将物理规律直接告诉学生，然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论，验证物理规律在“力的合成方法”的教学中，采用如下的方法和步骤： 复习旧知识引入新课题，提出问题以天花板上的吊灯受力分析为例，可用一根绳子吊住灯，使它不向下掉；也可用两根绳子吊住它用一根绳子吊灯时，灯受一个拉力作用；用两根绳子吊时，灯受两个拉力作用可以看出两个拉力作用的总效果跟一个拉力产生的效果相同提出问题：“合力与分力二者间有何关系？” 将平行四边形定则明确告诉学生 让学生通过实验验证平行四边形定则，再在此基础上，进行理论探讨，得出合力大小与方向的表达式验证实验法的最大特点是学生学习十分主动这是因为在验证规律时，学生已知问题的答案，对于下一步的学习目的及方法已经清楚，所以更加有的放矢（3）演示实验法演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验，引导学生观察，根据实验现象，师生共同分析、归纳，总结出有关的物理规律如在“焦耳定律”的教学中，可采用如下的方法：根据日常生活和生产实际经验，分析出电热I与电流强度Q、电阻R和通电时间t有关 研究方法：控制变量法当电流I、时间t相同时，研究电热Q与电阻R的关系当电阻R、时间t相同时，研究电热Q与通电时间t的关系通过演示实验找出Q与I、R和t的关系这个演示实验的关键是如何提高实验的可见度我们采用先进的教学设备实物投影仪将温度计液柱的升降情况直接投影到大屏幕上让全体学生都能看到温度计液柱的变化由实验得出结论：当I与t一定时，R越大，Q越大；当R与t一定时，I越大，Q越大；当I与R一定时，t越大，Q越大根据演示实验结论，分析得出焦耳定律这种方法要充分发挥演示实验的作用，增强演示实验的效果 2理想规律的教学方法理想规律是在物理事实的基础上，通过合理推理至理想情况而总结出的物理规律因此在教学中应用“合理推理法”如在牛顿第一定律的教学中，要引导学生通过在不同表面上做小车沿斜面下滑的实验，发现平面越光滑，摩擦阻力越小，小车滑得越远如果推理到平面光滑、没有摩擦阻力的情况下，小车则将永远运动下去，且速度不变，做匀速直线运动，从而总结出牛顿第一定律又如理想气体状态方程也是在理想条件下得出的3理论规律的教学方法理论规律是由已知的物理规律经过推导，得出的新的物理规律因此，在理论规律教学中应采用“理论推导法” 如在“动能定理”的教学中，教师提出问题：质量为m的物体在外力f的作用下，由速度v1，经过位移s，达到速度v2请学生运用所学的知识，找出外力所做的功跟物体动能变化的关系学生在老师的指导下，根据牛顿第二定律和运动学规律，都能运用“理论推导法”推导出动能定理的数学表达式三、物理规律教学中应注意的问题1弄清物理规律的发现过程物理规律的发现，大致分为3种情况： （1）实验规律都是经过多次观察和实验，进行归纳推理得到的如牛顿第二定律、气体实验三定律等 （2）理想规律都是由物理事实，经过合理推理而发现的如牛顿第一定律，理想气体状态方程（3）理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律如万有引力定律是由牛顿第二定律推导出来的2注意物理规律之间的联系有些物理规律之间是存在着相互关系的以牛顿第一定律与牛顿第二定律为例，两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系第一定律是说物体不受外力时做什么运动，第二定律是说物体受力作用时做什么运动第一定律是第二定律的基础，没有第一定律，就不会有第二定律虽然第一定律可以看成是第二定律的特例，但不能去掉第一定律3要深刻理解规律的物理意义在规律教学过程中，要引导学生深刻理解规律的物理意义，防止死记硬套为此应做好以下几点： （1）从理论上解释实验规律，做到从理论和实验两个方面来充分认识物理规律如玻意尔定律是实验定律，也可以从分子动理论来解释它，做到理论与实验相统一（2）要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式如m/v对同一物质而言，不能说密度跟质量成正比，跟体积成反比因为同一物质的密度是不变的（3）要引导学生总结物理规律间的相互联系，以便更深入的理解物理规律如动量守恒定律与牛顿第三定律的关系；动能定理、动量定理跟牛顿第二定律的关系等（4）要充分认识物理规律中各个物理量的物理意义如F=ma中的F指的是物体所受的合外力；在E=/t中，要区别、/t的物理意义；又如在a=v/t中，要区别v、v、v/t的物理意义4注意物理规律的适用范围物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的，只能在一定的范围内使用超越这个范围，物理规律则不成立，有时甚至会得出错误结论这一点往往易被学生忽视，他们一遇到具体问题，就乱套乱用物理规律，或者盲目外推，得出错误结论因此，在物理规律教学中，要引导学生注意物理规律的适用范围，使他们能够正确使用物理规律解决实际问题四、运用物理规律解决实际问题在规律教学中，要指导学生运用物理规律去分析和解决具体的物理问题，在使用中进一步加深对物理规律及其物理意义的理解1 培养学生运用物理规律解决实际问题的能力例题的作用就是示范性，通过对例题的分析，总结出解决问题的思路、方法与步骤，引导学生应用物理规律解决实际问题如牛顿第二定律的应用可分为3个方面： （1）由力F求加速度a（2）由加速度F求力a（3）由m=F/a来解释惯性与质量的关系针对上述3种情况，可以各设计一个典型例题，指导学生运用牛顿第二定律解决实际问题，从而达到培养学生运用物理规律解决实际问题的能力2.强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力精心挑选习题，让学生通过适量训练，在实践中总结运用物理规律解决实际问题的方法与技巧，从而达到提高运用物理规律解决物理问题的能力注意习题要少而精，不搞题海战术3.适时组织测验，检查学生运用物理规律解决实际问题的能力适时、定期组织物理测验，是检查物理规律教学效果的有效途径值得注意的是，在运用物理规律的过程中，要指导学生不断总结分析问题和解决问题的方法与技巧，能做到举一反三 综上所述，我们对物理规律的教学进行了系统、全面、具体的研究，总结出了一般规律但教学是一门创造性艺术，只有在教学中不断创新，敢于试验，大胆改革，才能提高物理规律的教学水平