《牛顿第二定律》说课稿
一、使用教材
沪科版高一第一学期第三章B“牛顿第二定律”
二、实验器材
DIS系统，DISLab“加速度和力的关系”专用软件：配有力传感器的数码小车（不同配重）、轨道、砝码、细线
三、实验改进要点
教材中，用DIS探究加速度与合外力、加速度与质量的关系为学生实验内容，但是教材
中的学生实验采用了将钩码的重力大小mg视为细绳的拉力F。这种近似只有在一定条件下
才成立，由于钩码重力的作用，小车在轨道上做匀加速直线运动。设小车的质量为m0，钩
码的质量为m，
理论上有：
m0mamg
小车与钩码共同的加速度大小：amgm0m
而小车受到的合外力：
F

m0a

mm0m0m
g

mg
只有当m0m时，才有F≈mg改进一：用力传感器直接测量细绳上的拉力。
由以上理论分析可以知道，为了使钩码的重力大小mg可视为细绳的拉力大小F，实验
中要求钩码的质量m要远小于小车的质量m0。由于本实验是用来探究牛顿第二定律的，对这个要求的解释需要用到牛顿第二定律，使得老师无法向同学说明这样做的理由，只能提出
硬性规定，等学完牛顿第二定律之后再向同学们做解释。
本实验通过力传感器，直接测量细绳上的拉力，不需要再做近似，原理简单，对学生来
讲更容易理解。将力传感器固定在小车上，拉小车的细绳直接拴在力传感器上，在小车运动
的过程中，计算机上给出力F随时间t变化的图象。
f改进二：在研究“当小车质量不变时a与F的关系”实验的基础上，对已有数据进行了再利用，从而获得加速度与质量关系的多组数据。
在控制小车所受合外力不变、改变小车质量的过程中，教材中由于将钩码重力mg视为细绳的拉力F，因此只要钩码质量m不变，就近似认为小车所受合外力不变。但从前面的推导中不难看出，F≠mg，本实验的改进一也正是用力传感器直接测量了细绳上的拉力F，由此带来了新的问题，随着小车质量的改变，即使钩码质量不变，细绳上的拉力也会发生改变，无法精确的控制每次实验的合外力不变。理论上可以通过同时调整小车质量和钩码质量来控制细绳拉力不变，但操作起来比较困难，而且难以向学生解释。
具体方案是：在实验一中，分发给每个小组的小车质量各不相同，收集五组同学的aF数据，将其汇总至同一aF坐标系中，得到五条斜率不同的直线。在图中作一根平行于a轴的直线，与每个图线都有一个交点，就得到了同一合外力下多组am数据，由此可以研究当拉力相同时，a和m的定量关系。
通过改进，学生学习到了一种新的获取数据的方r