第四章牛顿运动定律教学建议.doc

第四章牛顿运动定律-・教材对比分析1. 总体概述牛顿运动定律是力学的基石，是人类探索大自然的有效工具，“只有懂得了动力学的知 识，才能根据物体所受的力确定物体的位置、速度变化的规律，才能够创造条件来控制物 体的运动”（新教材语）学握好牛顿运动定律的相关知识，就能够正确理解天体运动现象、 还能够帮助理解有关地理中的…些现象，为中学生正常开展航模、遥控等做理论准备，为增 强中学生对宇宙探索的兴趣，以至于将来从事此方面的工作，本章起着一个引路人的作用2. 对比分析新课标中：从知识、技能、情感态度和价值观三方而分别用：了解、理解、解释、应用、 探究、认识、体会、知道等词语表明对各部分知识的要求2）课标教材与老教材的对比老教材中本章内容的先后次序为:牛顿第一定律〜物体运动状态的改变〜牛顿第二定律 ~T•顿第三定律f力学单位制~T•顿定律的应用超重和失重f惯性系和非惯性系〜牛顿 定律的适用范围新课标教材中本章内容的先后次序为：牛顿第一定律（以小字说明了物体运动状态的改 变；以科学漫步的形式介绍了惯性系和非惯性系，但不讲惯性力）、一实验：探究加速度与 力、质量的关系〜牛顿第二定律（老教材中这两节放在一起）〜力学单位制〜牛顿第三定律 〜用牛顿定律解决问题（一）〜用牛顿定律解决问题（二）（此节中介绍共点力的平衡条件, 超重和失重）。

老教材的编排次序，强调了知识体系的整体性，严谨性和系统性，忽视了学生在接受知 识时的继承性和循序渐进的规律，而新课标的编排次序更便于学生对知识的接受，体现了对 学生的人文关怀，降低了难度，同时又兼顾了知识体系的整体性除了教材的编排次序发生了一些变化外，有些内容在新课标中的表述方式也发生了一些 变化，如对惯性的说明：物体“都具有抵抗运动状态变化的“本领”但这种“本领”的大 小是不一样的”这样的变化更容易让学生理解惯性是物体的固有属性再如对惯性系和非 惯性系的说明：不再独立成为一节内容，而是放在科学漫步中，既体现了对学生知识面的拓 展，又降低了难度，同时在这部分，不直接给出牛顿定律的适用范围，但通过仔细阅读教材 内容，可以从中“悟”出牛顿定律的适用范围，体现了新教材的开放性，让学生养成独立思 考，归纳总结的习惯对于本章中的重要实验一一牛顿第二定律的得出，新教材大大增加了篇幅，从日常生活 中的事实提出问题 物体的加速度与物体受到的力以及物体的质量存在怎样的定量关 系？进一步进行大胆猜想，提岀实验方案，最后落实到如何测量相关物理量以及怎样由结果 得岀结论这种方式一改过去老教材中直接给出实验方案，学生被动接受，学生的主观性得 不到体现，老师完全在讲课本，学生的智力发展难以提高。

新教材的这种变化，可以使学生 很容易参与其中，并给学生一种模式——如何提出问题，如何解决问题作业的布置与老教材相比没有大的变化，似乎更平易近人，贴近牛•活了如：老教材中 有道题“有人认为，既然作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上, 这两个力就是相互平衡的力这种说法对不对？如果不对，错在哪里？说明理由新教材 中“小强说：“我记得在初中学过，如果两个力的大小相等，方向相反，这两个力就会相互 平衡，看不到作用效果了既然作用力和反作用力也是大小相等，方向相反的，它们也应该 相互平衡呀！”应该怎样解答小强的疑问？ ”3. 课时建议第1单元第1节牛顿第一定律（1学时）第2单元第2节实验：探究加速度与力、质量的关系（2学时）第3节牛顿第二定律（1学时）第4节力学单位制（1学时）第3单元第5节牛顿第三定律（1学时）第4单元第6节用牛顿定律解决问题（一）（2学时）第7节用牛顿定律解决问题（二）（2学时）二.教学建议第1节牛顿第一定律教材分析本节的层次很明显三个■一力与运动的关系一牛顿第一定律〜惯性第一层次是提出问 题，介绍伽里略理想实验，得出结论，第二层次是归纳得出牛顿第一定律，第三层次提出惯 性以及惯性的量度。

教学目标知识与技能：知道伽里略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识；知道伽里略的理想 实验及其主要的推理过程和结论，知道理想实验是科学研究的重要方法；理解牛顿第一定律 理解惯性概念，会正确解释惯性现象过程与方法：通过对历史的回顾，感知理想实验是科学研究的重要方法；体会任何一个 规律的得出往往要经过许多人的长期努力情感态度与价值观:通过本节的学习，体会科学研究方法对人们认识口然规律的重耍性, 体会出透过现象看本质的哲学道理重点、难点重点：伽里略的理想实验及其主要的推理过程和结论；难点：惯性与质量的关系教学建议（1） 对于“力和运动之间的关系”的教学对于力和运动之间的关系，学生中有不少人认为没有力的作用物体是不能运动的，即力是维持物体运动的原因，因此教学中必须通过行Z有效的手段来纠正： 教学设计一：师：请大家观察下列i组实验：如图a所示，让小车人从曲面某高度滚到毛巾铺垫的水、 道上；如图b所示，让小车从曲而某高度滚到纸板铺垫的： 轨道上；如图c所示，仍让小车从曲面某高度滚到玻璃板彳 的水平轨道上请问对该组实验，你能得出什么结论？（留 一 •段时间同学们思考，让大家畅所欲言）（可能有部分同学记得这是初中物理中的演示实验，这 部分同学可能会直接得出，力是改变物体运动状态的原 因；也可能有同学说该组实验说明摩擦力越小运动距离越 长，也可能有同学说摩擦力使物体在水平面上运动时越跑 越慢 ）老师注意引导学生归纳总结出这样几点：%1 小车在水平而上运动时越跑越慢是因为摩擦力的作用，不是原因没有力的作用；%1 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因;%1 摩擦力越来越小，对物体的运动状态的改变就难，（或就越不容易改变物体的运动状态）,能否做到水平而对小车没有一点摩擦呢？再在此基础上提出伽里略的理想实验，引导学生看课本，强调理想实验是在已有的实验基 础上加上合理的想象进而推出相关的结论的一种分析方法。

教学设计二：师：小车在水平桌面行驶，受到几个力的作用？（边说边用实验室里的小车做演示）生：重力、支持力、摩擦力师：小车做什么运动？生：做减速运动师：是什么原因使小车做了减速运动？生：（可能有多种说法）老师注意引导学生归纳总结（归纳总结同上）……（2） 关于惯性与质量的教学初中知识已使学生知道任何物体都有惯性，运动的物体有惯性，静止的物体有惯性， 学生可能认为惯性除了跟物体的质量有关外，还跟物体的速度大小、受到的力大小有关, 教学中要设法加以辩别教学设计：师：大家知道，任何物体都有惯性，物体的惯性大小跟哪些因素有关呢？（留一段时 间同学们思考）生：跟物体的质量有关有同学认为惯性跟物体的速度、受到的力大小都有关）师：大家一起分析几个问题：①两个质量不同的铅球，让它们都从静止开始运动，哪 个更容易些？说明什么问题？②两个质量相同的铅球，一个从静止开始运动，另一个从 运动变为静止，哪个更容易些？说明什么问题？③人都有一种惰性，是否因为有了纪律 的约束，惰性没有了或减小了还是说因为必须依靠纪律约束反映了惰性的存在更好些？ （留一段时间同学们思考）师：这几个问题①说明质量大小反映了惯性的大小②运动的物体的惯性不比静止的更 大③类比力的存在恰好反映了物体存在惯性，而不能说明力的存在改变了物体的惯性。

补充练习1. 既然亚里士多德对力和运动关系的认识是错误的，可以不可以这么说：亚里士多德 是阻碍科学进步的反动或落后势力的代表而应受到批判？请你通过查阅相关资料进行说明2. 关于伽里略的理想实验，下列说法正确的是A. 完全是理想的，没有事实为基础B. 是以可靠的事实为基础的，经过科学抽象，深刻反映自然规律的C. 没有事实为基础，只是理想推理D. 以上说法都不对3. 下列说法不正确的是A. 只有处于运动中的物体才有惯性，静止的物体无惯性B. 物体作变速运动时，惯性不断变化C・一个物体运动得越快，越难停下来，说明惯性越大D. 一个物体受到力的作用，也可以保持静止第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系教材分析本实验：探究加速度与力、质量的关系，是高中学生实验中的首个探究性实验，因此必 须认真把握好分寸和程序不能讲得高深莫测，又不能讲成老教材中的验证性实验；要让学 生能通过该节课内容的学习，体会到一般探究性实验的处理方法教学目标知识与技能：理解加速度与力的关系，加速度与质量的关系，知道得出这个关系的实验 过程过程与方法：通过提出问题，提出解决问题的方案到总结出规律，使学生初步体会到怎 样做探究性实验；知道什么是控制变量法、比较法、图象法，通过师生互动提高学生的思维 品质和能力。

情感态度与价值观：通过该节的学习要培养学生知难而进的思想，要敢于面对问题和困 难；师生互动和实验演示，活跃气氛，激发学牛学习兴趣，理解实践出真知的道理重点、难点重点：通过实验得出加速度与力、质量的关系；难点：怎么设计探究性实验，如何控制 变量教学建议该节内容必须明确这样几点:①物体运动状态改变的快慢与哪些因素有关？②能否找到 定量的关系？③定量关系怎样？④如何找出？对于第一个问题学生比较容易分析，而定性关 系的确定对我们找出定量有关系指明了方向，因此我们可以通过猜想，实验论证，再归纳总 结，得出正确结论定量关系如何止是我们要探究的两个问题：加速度与力的关系、加速度 与质量的关系如何找出定量关系正是我们在探究过程中所必须关注的问题：怎样测量质 量？怎样测量加速度？怎样对物体提供力和测量力？怎样把这些测量出来的结果进行合理 的处理，找出本质的直观的联系？下面提供两个教学片段：一. 关于加速度与力、加速度与质量关系的猜想与表达：师：由实例我们已知了物体的质量一定时，加速度随力的的增大而增大，物体的受力一定时，加速度随质量的增大而减小如下表: 表1：质量为500克的小车所受外力F(N)加速度a(m/s2)表2：小车受到的外力为0.5N小车质量m(g)加速度a(m/s2)你猜想一下，若要你写出加速度与力、加速度与质量的关系,你认为应该是怎样的形式？ 生：(学生的回答可能是多种多样的：函数式，图象式，而函数式又可能是线性的，非线性的等)师：(充分肯定学生的表达)哪种表达更直观？生：图象师：对。

其实，从数学知识可知，一定形式的函数与总有与它一一对应的图象，有怎样 的函数，就有怎样的图象请两位同学分别板演：加速度与力、加速度与质量的关系图象同学间可以讨论，观看，评论，老师巡视)师：从图象可以看出加速度与力的数量关系是一条过原点的直线，说明a与F是什么关系？生：a与F成正比a^F师：是否可以写成相应的函数式?生：可以a=kF师：若不是一条过原点的直线，如为左图形式：则说明a与F之间应为怎样的函数式？生：a=kF+b师：若是这样的图象呢？（可随意举出某形式的图象要学生回答）生： 师：我们做实验的目的就是要找到相关量之间的定量的关系，而实验的过程我们必须首 先尊重事实师：加速度与质量之间的关系图象说明与a与m之间应为怎样的函数式？生：成反比师：你抓住怎样的特点说明a与m之间成反比？（可能学生难以说清楚，老师也不要 随意点明学生的对错若学生说出了结果，则追问他理由若说明不了，则启发他，此 图象象数学中的什么函数的图象？）师：由于从图象中难以说明a与m之间的定量关系，可否改变图象的形式而得出简单 直观的关系？请大家看书P76。