4.2 探究加速度与力、质量的关系式 教学设计（表格式）

探究加速度与力、质量的关系式 教学重难点 应用牛顿第二定律解决实际问题，学生第一次完整地接触动力学问题，让学生感受探究过程：确定对象、受力分析、运动分析、列关系式求解。 学情分析 上节课已得出加速度与可能所受外力成正比、与质量成反比的关系，但只有得出具体表达式，认识才够深刻、准确。学生对此没有觉悟，缺乏思维动力，没有继续深入学习的动机和能力。 “应用数学得到F=kma，通过定义力的单位使k=1，得到F=ma”这一过程，学生没有类似学习经历。 认识牛顿第二定律的同一性、矢量性、因果性、瞬时性，并应用其解决实际问题需用到物理必修一前三章知识，还需一定的数学能力、系统分析能力，之前没有学懂、学透以及遗忘，会加大学生本节学习难度。 本节将是高中物理又一次分化时刻，建议以学定教，不去追求知识的全、深、难。 学习目标 课时内容与核心素养的关联 内容 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度 得到F=ma ◎ ◎ ◎ 认识同一性、矢量性、因果性、瞬时性 ◎ 〇 〇 应用解决实际问题，理解牛顿第二定律的桥梁作用 〇 〇 课标素养名称 单元学习目标 对应关系说明 物理观念 由上节课得出加速度与力、质量的“定量关系”引导学生得到加速度与力、质量的“表达式”，体会科学的准确性、严谨性。 由上节实验结论到本节得出F=ma表达式的过程，体会“规律都不会在事物的表面”。 体会牛顿第二定律的美（简洁和深刻）。 G2-2 运动与相互运动观 科学思维 从上节课结论到得出牛顿第二定律表达式，再到深入认识、再到应用解决实际问题，感受科学的发展轨迹。 理解牛顿第二定律内涵（四性）。 体会牛顿第二定律在力与运动问题中的桥梁作用。 S2-3 科学推理、科学论证、质疑创新 科学探究 应用牛顿第二定律解决实际问题，学生第一次完整地接触动力学问题，让学生感受探究过程：确定对象、受力分析、运动分析、列关系式求解。 T2-2 问题、证据、交流 科学态度与责任 体会牛顿第二定律的美（简洁和深刻）。 知识迁移，感受牛顿第二定律在社会科学中意义和价值。 Z1-3 科学本质、科学态度 课时学习活动设计要点 任务 学习活动（注重情景创设） 问题 说明 任务1：情境创设：寻求加速度与力、质量的关系式。 创设问题情境： 1、播放速滑起跑视频，感受到起跑加速能力强，可占据有利位置，可以获得更好的比赛成绩。 如果你是运动员科研团队成员，能否说出获得更大加速度方法？ 深入研究“速滑起跑”课题，还必须知道加速度与力、质量关系式！ 2、分析上节课探究实验，依据数据画出的a-F图像和a-m-1图像，认识误差，勇敢得到结论（大胆猜测，小心求证） 如何得到加速度与力、质量的关系式？ 规定力的单位是牛顿k=1，得到牛顿第二定律表达式 F=ma A1:加速度与力、质量有什么的定量关系？ A2:运动员获得更大加速度有何方法？ A3:获得更大的加速度需要更大的力，运动员提供更大的力需要更大的肌肉群，而质量的增加会使加速度变小！ 如何获得加速度与力、质量的关系式？ B1:图4.3-1已图是由实际数据得到的a-F图像，能否发现两个问题？ B2:对根据数据描出的点不是在一条直线上，拟合的直线没有过原点，你有什么看法？ B3:某一次实验得出的结论是不是一般性规律？ C1：有这样一种观点：自然界中的规律都应该可以用数学关系式表达！那么加速度和力、质量有什么样的关系式呢？ C2：结论转化为比例式，比例式转化为等式。能否将关系式F=kma简化呢？ C3：能否体会到F=ma的美？ 通过真实问题情境激发学生研究兴趣，思维继续发展。 误差不可避免，要能优化实验方案减小误差，能在误差允许范围内得出结论。 多次实验、不同实验方案能得出同一结论形成规律。 比例关系演变为表达式，再进行简化。 任务2：理解牛顿第二定律的内涵（四性） 1.牛 ... ...