牛頓第二定律的教案示例(之一)
一、教學目標
1.在學生實驗的基礎上得出牛頓第二定律，并使學生對牛頓第二定律有初步的理解.
2.通過學生分組實驗，鍛煉學生的動手實驗能力.
3.滲透科學的發現、分析、研究等方法.
二、重點、難點分析
1.牛頓第二定律本身是力學的重點內容，所以在學生最初接觸這個規律時就應打好基礎.
2.由于采用新的教學方法，在課堂密度加大的情況下如何完成教學進度，成為教學過程中的一個難點.
三、教具
1.學生分組實驗牛頓第二定律器材(木板、小車、打點計時器、電源、小筒、細線、砝碼、天平、刻度尺、紙帶等).
2.計算機及自編軟件，電視機(作顯示).
3.投影儀，投影片.
四、教學過程
(一)引入新課
1.復習提問：物體運動狀態改變快慢用什么物理量來描述，物體運動狀態改變與何因素有關？關系是什么？(學生回答：物體運動狀態改變快慢用加速度來描述；加速度與物體質量及物體受力有關，關系是：物體受力越大，物體加速度越大；物體質量越大，物體加速度越小.)
2.引課提問：物體的加速度與物體所受外力及物體的質量之間是否存在一定的比例關系？如果存在，其關系是什么？請同學猜一猜.(當學生提出物體加速度可能與物體受力成正比，與物體的質量成反比時，教師予以表揚.)我們的猜想是否正確呢，需要用實驗來檢驗.這就是我們這節課所要研究的牛頓第二定律.
(二)教學過程
1.實驗介紹
投影：實驗裝置圖
講解：我們用小車作為研究對象，通過在小車上增減砝碼可以改變小車質量.在小車上拴一根細線，細線通過定滑輪掛一個小桶，小桶內可以放重物，這時小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我們可以通過改變小桶內的重物來改變小車受到的拉力.我們研究小車的加速度a與拉力f及小車質量m的關系時，可先保持m一定，研究a與f的關系；再保持f一定，研究a與m的關系.這是物理學中常用的研究方法.
下面我們先保持小車質量不變，拉力f取幾次不同的數值，測出每一次小車的加速度a，從而研究a與f的關系.
提問：如何測出小車的加速度？(學生回答：可用打點計時器.)再追問：測加速度的公式是什么？(學生回答公式，若學生回答不清時，可幫助其答出.)
講解：怎樣才能直觀地反映出a與f是否成正比呢？我們可以借助圖象：用橫軸表示拉力，用縱軸表示加速度，若加速度隨拉力的變化圖線是一條過原點的直線，就可以說明a與f成正比.我們改變幾次拉力的大小，并測出每次拉力所對應的小車加速度，就可以得到幾組數據，每組數據對應圖象中的一個點，根據這幾個點就可以連出加速度隨拉力變化的圖象，并根據圖象作出是否成正比的判斷.
板圖：
講解：在小車運動過程中不可避免的要受到摩擦力的作用，這個摩擦力也會影響到小車的加速度，如何消除摩擦力的影響呢？我們可以把木板的一端墊高，使小車在沒有受到拉力時恰能夠在木板上做勻速運動，就是用重力的下滑分力與摩擦力平衡，這時再加拉力，小車的加速度就只由拉力而產生了.
由于一節課時間有限，所以我們共同完成這個實驗：每組只做一個拉力作用下小車產生加速度的情況，但不同的組取的拉力值不同，如第一組拉力為0.1n、第二組拉力為0.2n、第三組拉力為0.3n……而我們所用的小車質量是相同的，這樣我們把大家的數據綜合起來，就得到質量相同的小車在若干個不同拉力作用下的加速度了.