1．情景引入

由牛顿第一定律知道：力是改变物体运动状态的原因，请问：运动状态的改变指什么物理量的改变？(生：速度)由运动学我们知道速度改变会产生加速度，那么影响加速度的因素有哪些呢？

让学生总结影响加速度的因素是：外力F、物体的质量m。

加速度与F、m间到底有什么关系？(这儿可以先让学生猜想一下，提高学生的兴趣，然后再做实验)下面我们用实验来研究它们间的关系。

学生开始滑板车实验：

(1)事先将DIS实验中的力传感器拿在手上，让同学甲第一次用较小的力推墙壁，电脑屏幕上显示力的数值，甲同学滑出一定距离s₁；第二次用较大力推墙壁，甲同学滑出一定距离s₂，s₂≠s₁。

(2)让甲、乙两个质量不等的同学分别站在同一型号的滑板车(保证车与地面间的动摩擦因素相同)上互推，他们受到的推力等大，看它们分别滑出的距离s₁和s₂，s₂≠s₁。

通过实验使学生认识到：加速度与物体所受的外力和物体的质量都有关，而且加速度只与力和质量两个因素有关。

3、教学主要环节　 本设计采用情景--活动--问题--归纳--应用的模式组织教学，整个教学过程可分为三个主要的教学环节：

第一环节，通过情景和学生参与的演示实验，定性得到影响加速度大小的因素。

第二环节，通过DIS实验，定量得到a与m、F之间的关系，并通过归纳总结，得出牛顿第二定律。

第三环节，通过简单的实例，巩固所学知识。

2．流程图说明

情景　 滑板车，设问1

活动Ⅰ　 滑板实验1

一个同学站在车上，用不同的力推墙壁(力的大小通过DIS力传感器读出)，看滑板车(连同学生)受不同大小的外力作用时滑出距离间关系。

活动Ⅱ　 滑板实验2

二个质量不同的同学分别站在两个滑板车上互推，看滑板车(连同学生)受同样大小的外力作用时滑出距离间关系。通过学生观察滑板车实验分析加速度与力及质量间定性关系。

说明：滑板车实验中人受到墙壁的作用力实际上在人离开墙壁时就不再作用在人身上了，所以此实验中滑板车后来的运动实际上是靠惯性前进的。墙对人的力越大，在△t时间(人与墙壁接触的时间)内车产生的加速度也越大，得到的速度也就越大，所以车就滑的越远，所以此实验不是直接的、持续的力作用在车上(因很难找到持续作用的力的情景，因此只能用瞬间力来代替)，用的是替代法。这样可为下面的学生实验用小桶及内部的物体的重力替代小车的拉力作铺垫。

活动Ⅲ　 学生探究实验1

DIS实验，控制变量物体质量m一定，定量研究加速度a与力F间关系。

活动Ⅳ　 学生探究实验2

DIS实验，控制变量力F一定，定量研究加速度a与物体质量m间关系。

然后应用DIS对探究实验1、2所获得的实验数据，进行图像处理，再通过对图像的分析、归纳，总结出牛顿第二定律。

说明：若是用DIS实验处理数据的，可先不讲平衡阻力，介绍完器材后让学生直接控制变量开始实验，得出图像后再引导学生分析图像的斜率、截距、图线的弯曲问题等，这样处理对学生分析问题能力的提高很有益。

若是用传统的实验器材，要先引导学生分析如何处理阻力问题？如何判断阻力已被平衡？是不是每改变一次F或m，都要重新平衡阻力？

活动Ⅴ　 简单应用

通过简单的实例，巩固所学知识。

1、教学流程图

本设计包括加速度与力的关系、加速度与质量的关系、力的单位“牛顿”的定义三部分内容。

本设计的基本思路是：从滑板车实验入手，在引导学生定性归纳出加速度与作用力、质量有关的基础上，以“小车”为研究对象，通过DIS实验探究三者间定量关系，在规定了力的单位后，再引导学生总结出牛顿第二定律的一般表达式。

本设计要突破的重点是：加速度与作用力、质量三者间定量关系。方法是：通过DIS实验，采用“控制变量”法，分别研究加速度与作用力、加速度与质量间关系，应用物理图像对实验数据进行分析讨论。

本设计要突破的难点是：如何应用DIS进行实验设计。方法是：在通过实验，了解加速度与作用力、质量之间定性关系的基础上，通过对DIS实验关键步骤的讨论来突破难点。DIS实验的关键步骤包括：以“小车”为研究对象，有哪些“变量”、如何控制“变量”进行实验，以及如何通过对物理图像的分析研究得出实验的结论等。

本设计强调问题讨论、DIS实验研究、教师指导等多种教学策略的应用，强调通过学生主动参与，培养学生实验、比较判断、归纳概括的能力，使学生学会运用电脑分析和处理数据，掌握用物理图像研究物理问题的一些基本思路和方法，使之感受“实验探究”、“归纳总结”等科学方法，提高探究学习的兴趣。

完成本设计的内容约需2课时。

2、信息化平台：多人一机的网络教室、文件管理展示平台。

说明：

① 若有其它情景，实验器材可根据需要增减。

② 也可利用一些教学图片或生动的事例来说明加速度与力、质量间的关系。如：“神舟六号”发射过程需要很大的推力、为什么苹果熟了落向地球，而不是地球落向苹果？等等。

1、物理实验：

(1) 演示实验：定性研究加速度与力、质量间关系：滑板车(两只)、DIS实验器材(包括：力传感器、电脑、数据采集器等)。

(2) 学生实验：定量研究加速度与力、质量间关系：小车、长木板、小桶、砝码、细线、DIS实验器材(包括：运动传感器、电脑、数据采集器等)。

重点：探究并理解牛顿第二定律。

难点：如何应用DIS进行实验设计。

3．情感、态度与价值观

(1) 在探究力、质量、加速度三者关系的过程中，树立认真的科学态度，实事求是的道德品质，严谨、有序的思维习惯。

(2) 通过DIS实验操作过程，养成合作意识和乐观向上的品质。

2．过程与方法

(1) 通过DIS实验对F、m、a三个物理量进行研究，感受实验探究物理规律的基本过程，体会控制变量的研究方法。

(2) 在对实验数据处理过程中，感受用图像研究物理问题的科学方法，认识由实验归纳到总结物理规律是研究物理学的基本方法。