大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計牛頓定律

1、教學(xué)設(shè)計3：牛頓定律【授課內(nèi)容】：牛頓定律【所在章節(jié)】：第二章：牛頓定律第 i i 節(jié)：牛頓定律【授課對象】：學(xué)校理工科專業(yè)本科學(xué)生（一年級下學(xué)期）【教學(xué)學(xué)時】：1 1 學(xué)時（50min50min）（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)段內(nèi)容是大學(xué)物理教材第二章牛頓定律中的內(nèi)容，屬于質(zhì)點動力學(xué)的開篇內(nèi)容，主要是介紹牛頓三大定律的內(nèi)容及物理實質(zhì)。該部分知識主要以定律內(nèi)容和典型例題分析為主，屬于對質(zhì)點運動學(xué)的遞進學(xué)習(xí)，即在明白了質(zhì)點如何運動以后，重點分析質(zhì)點為何運動。牛頓運動定律內(nèi)容在整個教材中占據(jù)著重要的地位， 是學(xué)生全面系統(tǒng)學(xué)習(xí)力學(xué)的基礎(chǔ)， 對于質(zhì)點運動的分析及后續(xù)質(zhì)點動量、能量的學(xué)習(xí)都具有重要的意義。（二）

2、學(xué)生特征分析本節(jié)課授課對象是大學(xué)一年級學(xué)生，開設(shè)時間為大一下學(xué)期，前節(jié)內(nèi)容已學(xué)習(xí)了質(zhì)點運動學(xué)，掌握了描述質(zhì)點運動的速度、加速度等。牛頓運動定律是高中所學(xué)的內(nèi)容，所以關(guān)于定律的表達高中都已經(jīng)學(xué)習(xí)過。大學(xué)物理中對于牛頓定律更偏重于數(shù)學(xué)思維，不僅講述定律的語言描述，而且用數(shù)學(xué)符號表達力和物體運動的關(guān)系，三大定律全部以物理公式表達，并且重點詮釋定律的物理實質(zhì)。學(xué)生學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時，由于具有前述知識的基礎(chǔ),故而理解相對容易；但是由于過去知識體系的根深蒂固，也使得學(xué)生容易思維定式，不易掌握牛頓定律的數(shù)學(xué)表達、定性和定量分析，在教學(xué)中以原有知識為基礎(chǔ)，以牛頓定律物理實質(zhì)為突破，以微積分為手段，全方位進行授課

3、教育。、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計（一）知識與技能1 1、了解牛頓三大定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達形式及物理實質(zhì)，能夠正確分析物體受力情況2 2、培養(yǎng)學(xué)生了解新定義、串聯(lián)舊知識、綜合理解運用及數(shù)學(xué)思維解決物理問題的能力。3 3、培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識對物體進行受力分析的能力，并能夠根據(jù)受力情況和定律內(nèi)容，列出物體受力分析方程。（二）過程與方法通過現(xiàn)象觀察、知識回顧、課件演示等形式，培養(yǎng)學(xué)生知識理解運用和創(chuàng)新提高的能力。（三）情感與價值觀1 1、將生活中問題物理化，培養(yǎng)學(xué)生綜合聯(lián)想和思維發(fā)散能力，將所學(xué)知識生活化，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識解釋生活現(xiàn)象和解決實際問題的能力。2 2、通過牛頓三大定律的學(xué)習(xí)和認識，了解偉人探索世界

4、的方式方法，學(xué)習(xí)牛頓鍥而不舍、開拓創(chuàng)新的鉆研精神。在學(xué)習(xí)中逐步培養(yǎng)學(xué)生知識的交叉融合，促進學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計1（一）內(nèi)容綱要1 1、牛頓第一定律，質(zhì)點的受力于運動的變化;2 2、牛頓第二定律，質(zhì)點受力和加速度的對應(yīng);3 3、牛頓第三定律，質(zhì)點作用力與反作用力。（二）教學(xué)重點1 1、牛頓運動定律的內(nèi)容及物理實質(zhì)；2 2、牛頓第二定律的理解及應(yīng)用。（三）教學(xué)難點速度、加速度的理解。四、教學(xué)策略分析（一）教學(xué)策略方法1 1、演示法授課開端，采用動畫的形式向?qū)W生演示物體運動中急停的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生思考相關(guān)原因，進而對物體運動的慣性、物體運動的成因進行分析，講述牛頓運動定律。在演示法

5、的過程中，重點是通過演示引發(fā)學(xué)生思考，由現(xiàn)象入手深入去探索現(xiàn)象背后的實質(zhì)。2 2、板書標(biāo)示教學(xué)法本節(jié)段內(nèi)容主要講授牛頓運動定律的內(nèi)容和物理實質(zhì)， 因此關(guān)鍵公式如牛頓第二定律的表達式需要推導(dǎo)強調(diào)，此時應(yīng)選用板書推導(dǎo)教學(xué)。在板書推導(dǎo)的過程中，加深學(xué)生對知識的理解和掌握。3 3、遷移教學(xué)法由于牛頓運動定律在高中物理中已學(xué)，所以對于定律的基本表述和理解學(xué)生都有一定的知識構(gòu)架和基礎(chǔ)。在授課的過程中，要重點做好學(xué)生知識的遷移，在高中知識的基礎(chǔ)上進一步延伸。通過基本的概念理解深入到對牛頓運動定律所詮釋的物理實質(zhì)的掌握，在知識的對比中學(xué)習(xí)牛頓運動定律。（二）教學(xué)手段1 1、課堂講授對重點和難點問題通過公式推導(dǎo)

6、分析、物理意義對比來說明問題，注重課堂氣氛的調(diào)節(jié)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。2 2、多媒體輔助利用多媒體課件（PPTPPT 進行視頻、動畫的展示，將復(fù)雜問題現(xiàn)象更形象的展示給學(xué)生。3 3、板書本節(jié)課有重要概念和公式的講授和理解，結(jié)合授課過程中重點和難點，進行板書公式的推導(dǎo)和講解，進一步促進學(xué)生對相關(guān)知識的理解。五、教學(xué)過程設(shè)計（一）教學(xué)過程索引師生活動教學(xué)內(nèi)容設(shè)計意圖一、動畫展示導(dǎo)入新觀看小車運動受阻小動畫， 詢問學(xué)生物塊從小車上滑落的原因演示小車斜面下落在不同材質(zhì)斜面時滑落距離的區(qū)別。 學(xué)生分析物塊滑落時由于慣性、 棉布板面滑落近， 木塊板面滑落遠阻力時物體運動的影響到達斜的底端一電相同棉布表面在

7、同斜面的比較小軍滑行的距離木板表面動畫演示和小實驗思考，引入教學(xué)內(nèi)容通過動畫展示和一個簡單的實驗?zāi)Ｐ鸵l(fā)學(xué)生思考，并通過現(xiàn)象去總結(jié)問題，進而構(gòu)建物理模型導(dǎo)入新課內(nèi)容，此舉有利于促進學(xué)生對現(xiàn)象的觀察，提高對課程的興趣0二、內(nèi)容推演概括知由剛才的事例，啟發(fā)學(xué)生去思考是什么促進和阻礙進物體運動物體具有慣性， 從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象， 最早是牛頓提出來的木塊從車上滑落小車滑行距離不同什么促使了它們的運動？什么促使了它們的停止？牛頓運動定律1 1、牛頓第一定律,質(zhì)點的受力于運動的變化；2 2、牛頓第二定律,質(zhì)點受力和加速度的對應(yīng)；3 3、牛頓第三定律,質(zhì)點作用力與反作用力。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體， 引入課堂內(nèi)容后

8、， 引導(dǎo)學(xué)生提出問題， 促使學(xué)生對進一步學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行思考。 講解相關(guān)知識。v vv首先簡要介紹 1 1、牛頓第一定律：F F0 0 時，v包矢量,三、內(nèi)容精講對比分牛頓生平， 鼓勵學(xué)生要有刻苦鉆研精神。 詳細闡述三大定律內(nèi)容、 表達式、 反映物體運動的關(guān)系。應(yīng)用三對質(zhì)點慣性的解讀以及物體運動本質(zhì)的理解；vvdvv2 2、牛頓第二止律：F(t)m一madt定律實質(zhì)揭示：改變物體運動狀態(tài)的原因。說明：因果性、瞬時性、獨立性、矢量性、相對性；、八vv3 3、牛頓第三定律：F12F21大定律對物體的運動進行受力分析。授課過程中，通過互動的方式不停的引導(dǎo)學(xué)生思考和討論。物體間相互作用規(guī)律。4 4、牛頓

9、定律適用范圍：慣性系、運動速度遠小于光速、宏觀物體運動、系統(tǒng)內(nèi)且物體距離較近。5 5、牛頓定律求解問題步驟：隔離物體隔離物體. .受受力分析力分析建建立坐標(biāo)立坐標(biāo)一一列列方程一方程一解方程解方程. .結(jié)結(jié)果討論果討論講授重點難點內(nèi)容， 促進學(xué)生的理解和吸收。通過公式推導(dǎo)、定理再現(xiàn)， 加深學(xué)生對重難點知識的掌握。四、例題精析知識應(yīng)給出常見的阿特伍德機的模型， 引導(dǎo)學(xué)生對其中物體進行受力分析，思考和求解相關(guān)的力例阿特伍德機如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)埴均不計，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸向的摩擦力均不計.且加掰求重物釋放后，物體的加速度而繩的張力.在理解講解的過程中，明確例題中已知物理量，通過學(xué)生提問

10、的方式，引發(fā)學(xué)生對物體受力分析的思考，自覺地利用牛頓第二定律列出物體受力方程，從而求解。消化所學(xué)新知識， 并做到學(xué)以致用。 通過所學(xué)知識對該例題進行分析求解，掌握利用知識解決物體受力問題。五、知識拓展創(chuàng)新提結(jié)合當(dāng)下科技發(fā)展， 介紹牛頓定律在宇宙飛船對接、設(shè)計瞄準(zhǔn)等方面的應(yīng)用。激發(fā)學(xué)生對知識的興趣， 課堂中請學(xué)生發(fā)言舉出類似的應(yīng)用實例。學(xué)生認識和了解當(dāng)下科技發(fā)展進步中，對課堂所學(xué)知識的應(yīng)用。在神舟系列飛船對接及射擊瞄準(zhǔn)系統(tǒng)中，對物體受力分析及其運動狀態(tài)祥舟十一號與天官二玲對摟射擊麻桂總結(jié)牛頓定律解決的兩大基本問題:已知力求運動方程已知運動方程求力六、課后思考夯實知識將課堂例題進一步改變模型， 供

11、學(xué)生課下思考討論。給學(xué)生布置一定的練習(xí)題和思考題， 對課堂內(nèi)容進行練習(xí)總結(jié)， 及時解答學(xué)生遇到的問題。若將此裝置置F電梯頂部，當(dāng)電梯以加速度值相對地面向上運動時，求兩物體相對電梯的加速度和繩的張力.思考 1 1：課堂例題中的模型如果至于電梯中呢思考 2:2:空間站中的宇航員“沒有質(zhì)量”，如何分析他們的受力情況作業(yè)：布置作業(yè)本與本節(jié)知識對應(yīng)的習(xí)題作業(yè)。（二）教學(xué)板書設(shè)計通過將課堂知識和科技前沿應(yīng)用相結(jié)合， 提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。在知識總結(jié)過程中， 進一步加深學(xué)生對知識的理解應(yīng)用。課堂講解內(nèi)容爭取當(dāng)堂讓學(xué)生吸收消化，但是仍需要課后的練習(xí)加深對知識的鞏周，思考題有利于學(xué)生查閱資料，增強對知識的

12、興趣。S11牛頓定律第一定律三、第三定律戶二o時，羽恒矢量物體的慣性二、第二定律-.-.drdr一rt-Tn=ma國果性、瞬時性獨立性、失叁性相對性1=-F工作用力、反作用力四、定律使用受力分析受力方程六、教學(xué)評價評價等級（權(quán)重）分教項目評價標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀良好較差自評師評知識1、理解牛頓三大定律的內(nèi)容、表達式、物理本質(zhì)。10853理解2、能夠根據(jù)牛頓運動定律分析物體的受力和運動的關(guān)系，求解相關(guān)問題。10853掌握3、理解牛頓運動定律的適用條件，知曉慣性系的范疇。10853思4、通過對生活現(xiàn)象的分析提出問題、解決問題。10853維鍛5、能夠利用所學(xué)知識求題目中物體不同運動狀態(tài)卜力和加速度、速度的對應(yīng)關(guān)

13、系。10853煉提升6、學(xué)會微積分思想（數(shù)學(xué)思維）解決物理問題。10853情感7、課堂上積極參與，積極思維，積極動手、動腦，發(fā)言次數(shù)多10853態(tài)度8、學(xué)習(xí)過程中能夠緊跟教學(xué)思路，拓展思維，愉悅的接受新知識108539、對牛頓運動定律興趣濃厚，提出了有深度的問題。1085310、課堂調(diào)查：書面寫出你在學(xué)習(xí)本節(jié)課時所遇到的困難，教師提出較合理的教學(xué)建議。10853七、教學(xué)反思本節(jié)段重點講述牛頓運動定律的內(nèi)容和應(yīng)用。由于該部分知識在高中物理中已有所接觸，所以在對學(xué)生進行授課講解的時候一定要在原來的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生做好知識的遷移轉(zhuǎn)化，將語言描述物理化、公式化，深入理解牛頓運動定律的物理實質(zhì)。在利用牛頓運動定律對物體進行受力分析的過程中，要多注重推導(dǎo)，給予學(xué)生時間思考。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計主要有 2 2 個特點：（一）教學(xué)流程設(shè)計上符合認知規(guī)律通過動畫演示和生活事例出發(fā)，引發(fā)學(xué)生對現(xiàn)象的思考，并且由此提出問題，從而開始本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，利于學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，對于促進教學(xué)效果提升大有裨益。（二）引入新知識時注重知識遷移同樣是學(xué)習(xí)牛頓運動定律