第一篇:5牛頓第二定律
§4.3牛頓第二定律(2)
教學(xué)目標(biāo): 1.通過對上節(jié)課實驗結(jié)論的總結(jié),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律,體會大師的做法與勇氣.
2.培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力. 教學(xué)重點
牛頓第二定律的特點. 教學(xué)難點
1.牛頓第二定律的理解.2.理解k=1時,F(xiàn)=ma. 探究模式
通過牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣. 教學(xué)模式
探究模式、互動模式 教學(xué)方式
“實驗——探究” 教學(xué)工具:
制作投影片 教學(xué)過程 [新課導(dǎo)入] 師:利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程,引起學(xué)生的回憶,激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生再一次體會成功的喜悅,迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去.
學(xué)生觀看,討論上節(jié)課的實驗過程和實驗結(jié)果.
師:通過上一節(jié)課的實驗,我們知道當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系? 生:當(dāng)物體所受的力不變時物體運動的加速度與物體所受的作用力成正比,師:當(dāng)物體所受力不變時物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系? 生:當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比.
師:當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時,物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢? [新課教學(xué)]
一、牛頓第二定律
師:通過上一節(jié)課的實驗,我們再一次證明了:物體的加速度與物體的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比.
師:如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來? 生:a∝F/m 師:如何把以上式子寫成等式? 生:需要引入比例常數(shù)k a=kF/m 師:我們可以把上式再變形為F=kma.
選取合適的單位,上式可以,簡化。前面已經(jīng)學(xué)過,在國際單位制中力的單位是牛頓.其實,國際上牛頓這個單位是這樣定義的:質(zhì)量為1 kg的物體,獲得1 m/s2的加速度時,受到的合外力為1 N,即1 N=1 kg·m/s2 .
可見,如果各量都采用國際單位,則k=1,F(xiàn)=ma 這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式.
師:牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數(shù)量關(guān)系,還描述了它們的方向關(guān)系,結(jié)合上節(jié)課實驗的探究,它們的方向關(guān)系如何? 生:質(zhì)量m是標(biāo)量,沒有方向.合力的方向與加速度方向相同. 師:對,我們?nèi)绾斡谜Z言把牛頓第二定律表達出來呢? 生:物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同.
師:加速度的方向與合外力的方向始終一致,我們說牛頓第二定律具有同向性。
[課堂訓(xùn)練] 討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法不對,為什么. A.只有物體受到力的作用,物體才具有加速度 B.力恒定不變,加速度也恒定不變
C.力隨著時間改變,加速度也隨著時間改變 D.力停止作用,加速度也隨即消失 答案:ABCD 教師點評:牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規(guī)律,描述的是力的瞬時作用效果是產(chǎn)生加速度.物體在某一時刻加速度的大小和方向,是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的.當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時,它的加速度隨即也要發(fā)生變化,F(xiàn)=ma對運動過程的每一瞬間成立,加速度與力是同一時刻的對應(yīng)量,即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失.這就是牛頓第二定律的瞬時性.
師:根據(jù)牛頓第二定律,即使再小的力也可以產(chǎn)生加速度,那么我們用一個較小的力來水平推桌子,為什么沒有推動呢?這和牛頓第二定律是不是矛盾? 生:不矛盾,因為牛頓第二定律中的力是合力.
師:如果物體受幾個力共同作用,應(yīng)該怎樣求物體的加速度呢? 生:先求物體幾個力的合力,再求合力產(chǎn)生的加速度. 師:好,我們看下面一個例題. 多媒體展示例題(例1)一物體在幾個力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)使其中向東的一個力F的值逐漸減小到零,又逐漸使其恢復(fù)到原值(方向不變),則???????()A.物體始終向西運動 B.物體先向西運動后向東運動
C.物體的加速度先增大后減小 D.物體的速度先增大后減小 生l:物體向東的力逐漸減小,由于原來合力為零,當(dāng)向東的力逐漸減小時,合力應(yīng)該向西逐漸增大,物體的加速度增大,方向向西.當(dāng)物體向東的力恢復(fù)到原值時,物體的合力再次為零,加速度減?。约铀俣鹊淖兓闆r應(yīng)該先增大后減?。?/p>
生2:物體的加速度先增大后減小,所以速度也應(yīng)該先增大后減?。?生3:這種說法不對,雖然加速度是有一個減小的過程,但在整個過程中加速度的方向始終和速度的方向一致,所以速度應(yīng)該一直增大,直到加速度為零為止.
師:對.一定要注意速度的變化和加速度的變化并沒有直接的關(guān)系,只要加速度的方向和速度的方向一致,速度就一直增大.
多媒體展示例題
(例2)某質(zhì)量為1 000kg的汽車在平直路面上試車,當(dāng)達到72km/h的速度時關(guān)閉發(fā)動機,經(jīng)過20s停下來,汽車受到的阻力是多大?重新起步加速時牽引力為2 000 N,產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大?(假定試車過程中汽車受到的阻力不變)生:物體在減速過程的初速度為72km/h=20 m/s,末速度為零,根據(jù)a=(v-vo)/t得物體的加速度為a=一1 m/s2,方向向后.物體受到的阻力f=ma=一l 000 N.當(dāng)物體重新啟動時牽引力為2 000N,所以此時的加速度為a2=(F+f)/m=1 m/s2,方向向車運動的方向.
師:根據(jù)以上的學(xué)習(xí),同學(xué)們討論總結(jié)一下牛頓第二定律應(yīng)用時的一般步驟.
1.確定研究對象.
2.分析物體的受力情況和運動情況,畫出研究對象的受力分析圖.
3.求出合力.注意用國際單位制統(tǒng)一各個物理量的單位. 4.根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律建立方程并求解.
師:牛頓第二定律在高中物理的學(xué)習(xí)中占有很重要的地位,希望同學(xué)們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應(yīng)用它解決問題.
[課堂訓(xùn)練] 如圖4—3—1所示,一物體以一定的初速度沿斜面向上滑動,滑到頂點后又返回斜面底端.試分析在物體運動的過程中加速度的變化情況.
解析:在物體向上滑動的過程中,物體運動受到重力和斜面的摩擦力作用,其沿斜面的合力平行于斜面向下,所以物體運動的加速度方向是平行斜面向下的,與物體運動的速度方向相反,物體做減速運動,直至速度減為零.在物體向下滑動的過程中,物體運動也是受到重力和斜面的摩擦力作用,但摩擦力的方向平行斜面向上,其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下,但合力的大小比上滑時小,所以物體將平行斜面向下做加速運動,加速度的大小要比上滑時?。纱丝梢钥闯?,物體運動的加速度是由物體受到的外力決定的,而物體的運動速度不僅與受到的外力有關(guān),而且還與物體開始運動時所處的狀態(tài)有關(guān). [小結(jié)] 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了 1.牛頓第二定律:F=ma.
2.牛頓第二定律具有同向性、瞬時性、同體性、獨立性. 3.牛頓第二定律解決問題的一般方法. 作業(yè):
教材第85頁問題與練習(xí). 板書設(shè)計:
4.3牛頓第二定律
1.內(nèi)容:物體的加速度跟所受的臺力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同 2.表達式 F=ma 3.理解
(1)同向性:加速度的方向與力的方向始終一致
(2)瞬時性;加速度與力是瞬間的對應(yīng)量,即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失
(3)同體性:加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個物體的(4)獨立性:當(dāng)物體受到幾個力的作用時,各力將獨立地產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度,而物體表現(xiàn)出來的實際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果 教學(xué)后記:
本節(jié)課要求學(xué)生能用控制變量法來分析各物理量關(guān)系,并能依據(jù)原理選擇合適的方法。
第二篇:牛頓第二定律
《牛頓第二定律》教學(xué)設(shè)計
福建省石獅市石光中學(xué) 劉一農(nóng)
一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析
1.教材的地位和作用
牛頓第二定律是在實驗基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律,它是動力學(xué)的核心規(guī)律,也是學(xué)習(xí)其它動力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)。在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理1”中涉及本節(jié)的內(nèi)容有:“通過實驗,探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系,理解牛頓第二定律?!北緱l目要求學(xué)生通過實驗,探究加速度、質(zhì)量、力三者的關(guān)系,強調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程。
2.學(xué)習(xí)的主要任務(wù)
本節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)類型是綜合型。在知識上要求知道決定加速度的因素、理解加速度、質(zhì)量、力三者關(guān)系;在技能上要求能設(shè)計和操作實驗,會測定相關(guān)物理量;體驗性上要求經(jīng)歷探究活動、嘗試解決問題方法、體驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程,體會科學(xué)研究方法──控制變量法、圖象法的應(yīng)用。
3.教學(xué)重點和難點
重點:①知道決定物體加速度的因素。
②加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的探究過程。
教學(xué)難點:引導(dǎo)學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上進行實驗設(shè)計,提出可行的實驗方案、完成實驗并得出實驗結(jié)果。
二、學(xué)習(xí)者情況分析
在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前,所教的學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念;知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力。已具備一定的實驗操作技能,會用氣墊導(dǎo)軌與光電測時系統(tǒng)或打點計時器研究勻變速直線運動;具備一定的計算機操作能力,會應(yīng)用CAI課件處理實驗數(shù)據(jù)。學(xué)生對物理學(xué)的研究方法已有一定的了解,在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動,對學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣;有較強的好奇心和求知欲,樂于探究自然界的奧秘;敢于堅持正確觀點,勇于修正錯誤;喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí),有將自己的見解與他人交流的愿望,具有團隊精神。
三、教學(xué)目標(biāo)分析
根據(jù)上述對學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)者情況的分析,確定本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)如下:
1.知識與技能目標(biāo)
①讓學(xué)生明確物體的加速度只與力與和質(zhì)量有關(guān),并通過實驗探究它們之間的定量關(guān)系;
②培養(yǎng)學(xué)生獲取知識和設(shè)計實驗的能力。
2.過程與方法目標(biāo)
在探究過程中,滲透科學(xué)研究方法(控制變量法、實驗歸納法、圖象法等);
3.情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo)
①通過學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究,培養(yǎng)團隊合作精神;
②讓學(xué)生在探究過程中體驗解決問題的成功喜悅,增進學(xué)習(xí)物理的情感。
四、教材處理與教學(xué)策略
在教材處理上把牛頓第二定律分為兩個學(xué)時。第一學(xué)時主要的任務(wù)是:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系;第二學(xué)時主要的任務(wù)是:建立牛頓第二定律并進行初步的應(yīng)用。本節(jié)課是第一學(xué)時,主要采用以下的教學(xué)策略:
1.自主學(xué)習(xí)與合作探究
改演示實驗為學(xué)生分組探究實驗。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中,通過對認知活動進行自我監(jiān)控,并及時做出相應(yīng)的調(diào)整。小組(4~6人一組),小組間的合作探究可以同時培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和競爭意識,讓不同層次的學(xué)生都能有所作為,有所收獲。
教師的策略是宏觀調(diào)控整體教學(xué)進度,微觀放活學(xué)生局部學(xué)習(xí)進程,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有組織、有步驟地進行。
2.現(xiàn)代教學(xué)手段與啟發(fā)式
在課堂中采用多媒體課件作為輔助手段,創(chuàng)設(shè)物理情景,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生建立形象直觀的認識,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;同時利用CAI課件和校園網(wǎng)絡(luò)處理實驗數(shù)據(jù),能有效地提高學(xué)習(xí)效率。
五、教學(xué)器材
教學(xué)設(shè)備:多媒體教室、課件。
學(xué)生分組實驗器材(探究包):氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個光電門和與之配套的數(shù)字計時器,滑塊、滑片、細線、小桶、天平、砝碼、細沙、彈簧秤、小車、木塊、鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、打點器、紙帶、秒表、毫米刻度尺、墊木、橡皮筋等。
六、教學(xué)過程設(shè)計
(一)創(chuàng)設(shè)情景、引入新課
視頻展示:劉翔在雅典奧運會奪金的情景。
教師:在決賽時,劉翔將自己身上一切戴的東西像手表、項鏈等都摘了下來,穿最輕的跑鞋。這樣做的科學(xué)道理在哪里?
預(yù)測學(xué)生討論后得出的結(jié)論可能是:___________________________。
質(zhì)量越小,運動狀態(tài)越容易改變,也就是說在相同的情況下,物體獲得的加速度就越大。
說明通過視頻展示創(chuàng)設(shè)物理情景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時滲透德育教育。
(二)提出猜想
教師:那么、物體的加速度與哪些因素有關(guān)呢?請同學(xué)們從生活經(jīng)驗出發(fā)提出自己的看法,并舉例說明。(同時教師利用課件提供一些圖片,對學(xué)生進行啟發(fā)。)
附圖片內(nèi)容如下:
★為何體操,跳水運動員的身材都比較苗條、瘦小?
★從防止發(fā)生交通事故的角度考慮,說一說反超載的道理?
★F1方程式賽車的質(zhì)量只有一般小轎車質(zhì)量的三分之一,這樣做有什么好處?
★神舟五號飛船返回倉返回時為何要打開降落傘?
預(yù)測學(xué)生有代表性的回答可能有以下幾方面:(教師在學(xué)生分析的過程中板書歸納。)
1.與物體受到的外力的關(guān)系:
①與物體受到的外力有關(guān);例如:騎自行車剎車:用力剎車時,用的力越大、車越容易停下來,即:阻力越大,自行車減速的加速度越大。
②與物體受到的外力無關(guān);例如:用大小不一樣的力推大石頭,推不動,運動狀態(tài)不變,加速度為零。
③應(yīng)該是與物體受到的合外力有關(guān);分析如下:用大小不一樣的力推大石頭,推不動,是因為大石頭同時受到摩擦力的作用,受到合外力為零,因此、加速度也為零。
??
2.與物體質(zhì)量的關(guān)系:
與物體的質(zhì)量有關(guān);例如:人分別用相同的力推自行車和摩托車時,自行車比較容易加速啟動,而摩托車則較難。也就是說在相同的情況下,質(zhì)量較小的自行車獲得的加速度就較大。
??
3.與物體運動的速度的關(guān)系:
①與物體的速度有關(guān);例如:速度大的物體較不容易停止運動,而速度小的物體較容易天下來。
②與物體的速度無關(guān);例如:做勻速直線運動的物體不論速度大小,加速度都為零。
③與物體的速度無關(guān);分析如下:加速度是描述速度變化快慢的物理量,從公式加速度與速度的大小無關(guān)。
??
可知,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出猜想:物體的加速度只與它所受合外力和物體本身的質(zhì)量有關(guān)。
說明學(xué)生在生活中對“影響物體加速度大小的因素”有所認識,但這些認識往往是片面的、不準(zhǔn)確的。因此要讓學(xué)生充分地表達已有的認識,在這過程中教師利用課件提供一些圖片,對學(xué)生進行啟發(fā),引導(dǎo)他們不斷修正自己的觀點,從而形成對科學(xué)的認識。
引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前面學(xué)習(xí)的知識(牛頓第一定律等),討論猜想的科學(xué)依據(jù)所在,從而確定:物體的加速度只與它所受合外力和物體本身的質(zhì)量有關(guān)。
說明:讓學(xué)生從理論的角度加以分析有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
引導(dǎo)學(xué)生深入探究:與和的定量關(guān)系。
(三)探究a與F、m的定量關(guān)系
1.確定研究方法
教師:我們應(yīng)該采用什么樣的物理方法來研究
預(yù)測學(xué)生的分析可能如下:
分兩步進行研究:
①保持研究對象的質(zhì)量
一定時,研究加速度
②保持研究對象受到的合外力
與、的定量關(guān)系呢?
和合外力的關(guān)系; 的關(guān)系。
一定時,研究加速度和質(zhì)量
然后綜合兩次的研究結(jié)果,進行推理和歸納,便可找出與、三者之間存在的關(guān)系。
??
教師在確定研究方法后,簡單地介紹“控制變量法”。
說明初中階段學(xué)生曾多次應(yīng)用過控制變量法。如果學(xué)生回答有誤,教師啟發(fā)學(xué)生回憶:研究電流與電壓和電阻這三者關(guān)系所采用的方法。
2.設(shè)計實驗方案
教師進一步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案。
讓學(xué)生以小組為單位設(shè)計探究方案:包括使用哪些實驗器材,如何進行操作,如何采集數(shù)據(jù)等?(要求學(xué)生把設(shè)計的方案簡要地寫在紙上)。
教師巡視給予必要的指導(dǎo)。
??
選擇較有代表性方案的小組派代表上臺簡要敘述本組設(shè)計的方案(用實物投影儀把學(xué)生寫在紙上的方案投影出來),讓全班同學(xué)進行交流。大家在互相啟發(fā)、補充的過程中形成較為完善的方案。
預(yù)測學(xué)生設(shè)計的實驗方案可能是:
方案一:用小車、電火花打點計時器、紙帶、長木板、細線、小桶、鉤碼、天平、砝碼、刻度尺、墊木等器材,研究小車的運動。用天平分別測出小車的質(zhì)量與小桶中砝碼的總重力
當(dāng)作小車受到的拉力,測出小桶的質(zhì)量與小桶中砝碼,把小桶,由,從打點計時器打出的紙帶上測量并算出計算出小車的加速度。
方案二:以氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個光電門、數(shù)字計時器、滑塊、滑片、刻度尺、細線、小桶、砝碼、天平為器材研究滑塊的運動。用天平測出滑塊和滑片的質(zhì)量滑塊M,測出小桶與小桶中砝碼的質(zhì)量小桶與小桶中砝碼的總重力
當(dāng)作滑塊受到的拉力,把,用光電門和數(shù)字計時器自動測出滑塊運動經(jīng)過兩個光電門時的速度、,以及這一過程所用的時間t,再通過公式算出滑塊的加速度。
??
說明:①在學(xué)生交流討論實驗設(shè)計的方案中,要有較充分的時間讓他們對各種方案闡述自己的觀點,反思方案中的問題,同時教師要參與學(xué)生的討論分析,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生形成較為完善的實驗方案。
②同時應(yīng)注意有些學(xué)生可能有別的方案,要鼓勵和認真對待,在課堂時間不足的情況下,可在課外指導(dǎo)學(xué)生去探究。
③在設(shè)計測拉力的方法時,教師要告訴學(xué)生:把小桶與小桶中砝碼的總重力
當(dāng)作研究對象受到的拉力、這是有條件的,即<<。同時可以把這一條件作為學(xué)生的課外探究課題。
④在實驗中,只需測出小桶的質(zhì)量,然后通過加減小桶中砝碼的質(zhì)量來改變對研究對象的拉力,這可以節(jié)約測量砝碼所需的時間。
3.進行實驗探究和數(shù)據(jù)處理
①引導(dǎo)學(xué)生從實驗誤差、實驗操作等方面來分析比較兩種方案的差別。
師生共同確定用“方案二”進行實驗探究,同時確定實驗的具體步驟和注意事項。并用課件顯示實驗的具體步驟和注意事項。
說明“方案二”便于操作,且實驗誤差較小。用課件顯示具體的實驗步驟,有助于學(xué)生較為規(guī)范地完成實驗。
②介紹并演示CAI課件的功能
Ⅰ.?dāng)?shù)據(jù)計算:將測出、、t等數(shù)據(jù)輸入計算機的數(shù)據(jù)處理表格后、計算機將自動算出相應(yīng)的加速度,將輸入計算機后將自動算出合外力;Ⅱ.自動描點連線制圖的功能;Ⅲ.通過網(wǎng)絡(luò)可達到數(shù)據(jù)共享。
③學(xué)生以小組為單位,分工合作進行實驗探究,并把實驗數(shù)據(jù)輸入計算機(使用移動PC并接入校園網(wǎng))。
教師巡視,注意學(xué)生儀器使用是否得當(dāng),必要時給予指導(dǎo)。
④調(diào)用多組學(xué)生的實驗數(shù)據(jù),讓學(xué)生分析
與、與的定量關(guān)系。成正比)。
初步得出:與F成正比,與成反比(與1/
⑤引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用CAI課件,采用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。
師生共同得出結(jié)論:與成正比、與成反比。
說明:在CAI課件中定義坐標(biāo)軸的數(shù)值和單位,同時調(diào)用已存的實驗數(shù)據(jù),計算機將在坐標(biāo)系中自動描點、連線得到實驗數(shù)據(jù)的關(guān)系圖象,由此判斷數(shù)據(jù)的關(guān)系。其中與的關(guān)系可轉(zhuǎn)變?yōu)榕c1/的關(guān)系來做圖。
(四)回顧總結(jié)深化認識
學(xué)生回顧本節(jié)課的探究過程以及探究過程中使用的物理思想和方法,歸納總結(jié)這節(jié)課的知識要點,提出自己在學(xué)習(xí)中存在的疑問。
教師答疑,深化知識。
七、教學(xué)流程圖:
附:圖中符號說明
八、本設(shè)計主要特點:
本節(jié)課教學(xué)設(shè)計注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的親身體驗,體現(xiàn)了“做中學(xué)”和“關(guān)注學(xué)生能力發(fā)展”的教學(xué)思想。其主要特點是:
1.本節(jié)課把牛頓第二定律分為兩個課時,改演示實驗為學(xué)生分組探究實驗,讓學(xué)生有較充分的時間進行實驗探究,有利于培養(yǎng)學(xué)生的能力。
2.利用CAI課件和網(wǎng)絡(luò)來處理實驗數(shù)據(jù),能節(jié)約時間,提高學(xué)習(xí)效率;同時在課堂中采用多媒體課件作為輔助手段,創(chuàng)設(shè)物理情景,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生建立形象直觀的認識,有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.在學(xué)法上突出學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題,開展合作探究,進行實驗探索,引導(dǎo)分析總結(jié)等以學(xué)生為主體的特點。尤其關(guān)注課堂教學(xué)過程中學(xué)生個體差異產(chǎn)生新的教學(xué)資源并較好地進行利用,運用評價手段不斷引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),較好地將新課程理念結(jié)合于教學(xué)實際中。
本節(jié)課教學(xué)設(shè)計內(nèi)容充實,在實驗操作能力分析歸納能力層面上對學(xué)生要求較高,課堂中學(xué)生出現(xiàn)的不確定因素也較多,要求教師要有較高的駕御課堂能力。
第三篇:第三節(jié)牛頓第二定律
中學(xué)物理園地 第三課時牛頓第二定律
教學(xué)目標(biāo):
一、知識目標(biāo)
1.理解加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系;
2.理解牛頓第二定律的內(nèi)容,知道定律的確切含義;
3.知道得到牛頓第二定律的實驗過程。
二、能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、分析能力和解決問題的能力。
三、德育目標(biāo)
使學(xué)生知道物理中的一種研究問題的方法——控制變量法
教學(xué)重點
1.牛頓第二定律的實驗過程;
2.牛頓第二定律。
教學(xué)難點
牛頓第二定律的意義。
教學(xué)方法
實驗法、講授法、歸納法
教學(xué)用具
兩輛質(zhì)量相同的小車,光滑的水平板(一端帶有定滑輪);砝碼(一盒),細繩、夾子
課時安排 2課時
教學(xué)過程
一、導(dǎo)入新課
1.提問:什么是物體運動狀態(tài)的改變?物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因是什么?
2.引入新課:
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們已知道:物體運動狀態(tài)改變時產(chǎn)生加速度,而產(chǎn)生的加速度又和物體的質(zhì)量及所受力的大小有關(guān),那么:加速度跟物體所受力的大小及物體質(zhì)量之間有什么關(guān)系呢?本節(jié)課我們就來研究這個問題。
二、新課教學(xué)
(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.理解加速度與力的關(guān)系;
2.理解加速度與質(zhì)量的關(guān)系
3.理解牛頓第二定律的內(nèi)容。
(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程:
1、加速度和力的關(guān)系:
(1)用投影片出示本節(jié)課所用的實驗裝置,教師進行講解:圖中是兩輛質(zhì)量相同的小車,放在光滑的水平板上,小車的前端各系上細繩,繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤里放有數(shù)量不等的砝碼,使兩輛小車在不同的拉力下做勻加速運動。
(2)對本次實驗中說明的兩個問題
a:砝碼跟小車相比質(zhì)量較小,細繩對小車的拉力近似地等于砝碼所受的重力。
b:用一只夾子夾住兩根細繩,以同時控控制兩輛小車。
(3)實驗的做法:
a:在兩砝碼盤中放不同數(shù)量的砝碼,以使兩小車所受的拉力不同。
b:打開夾子,讓兩輛小車同時從靜止開始運動,一段時間后關(guān)上夾子,讓它們同時停下來。
(4)需觀察的現(xiàn)象,觀察兩輛車在相等的時間里,所發(fā)生的位移的大小。(實驗現(xiàn)象:所受拉力大的那輛小車,位移大)
(5)分析推理:
a:由公式s?12at2得到在時間t一定時,位移s和加速度a成正比;
b:由實驗現(xiàn)象得到:小車的位移與他們所受的拉力成正比。
c:推理得到結(jié)論:對質(zhì)量相同的物體,物體的加速度跟作用在物體上的力成正比,即:
a1a2?F1F2或a?F
(6)鞏固練習(xí):
a.據(jù)a1a2?F1F2得到:要使物體在短時間內(nèi)速度的改變很大,即加速度很大,就必須給物體提供。
b.競賽用的小汽車,要求起動后幾秒鐘內(nèi)速度由零達到60m/s以上,他們?yōu)槭裁匆b備功率很大的發(fā)動機?
2:加速度和質(zhì)量的關(guān)系:
(1)實驗裝置同上;
(2)說明與前次實驗的不同。
前一次實驗中,我們是保持小車質(zhì)量不變,而改變小車所受力的大小,來研究加速度和力之間的關(guān)系的。
本次實驗是使兩輛小車所受拉力相同,而在一輛小車上加放砝碼的,以增大質(zhì)量,研究加速度和質(zhì)量之間關(guān)系的。
(3)實驗現(xiàn)象:
在相同的時間里,質(zhì)量小的那輛小車的位移大。
(4)分析推理,得到結(jié)論:
在相同的力作用下,物體的加速度跟物體的質(zhì)量成反比,即
a1/a2=m2/m1或a∝
1m
3:牛頓第二運動定律
(1)綜合上述實驗中得到的兩個關(guān)系,得到下述結(jié)論:
物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,且加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同。
(2)公式表示: a∝Fm或者F∝ma 即:F=kma
a:如果每個物理量都采用國際單位,k=1;
b:力的單位(牛頓)的定義:使質(zhì)量為1千克的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力叫做1牛頓。
(3)推廣:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當(dāng)物體受到幾個力作用時,上述關(guān)系可推廣為:
物體的加速度跟所受的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的放心跟合力的方向相同。即F合=ma。
(4)介紹F合和a的瞬時對應(yīng)關(guān)系
a:只有物體受到力的作用,物體才具有加速度。
b:力恒定不變,加速度也恒定不變。
c:力隨著時間改變,加速度也隨著時間改變。
d:力停止作用,加速度也隨即消失。
4:例題分析(課本例題)
(1)學(xué)生閱讀例題內(nèi)容
(2)分析:
??質(zhì)量m已知???必須先求F和F的合要求物體的加速度?12力,而合力的大小可以用作圖法求解,也可以用計算法求解。
(3)用投影片展示解題過程:
如圖所示,建立平面直角坐標(biāo)系,把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解F1的兩個分力為:F1x?F1xcos60,F2y?F2sin60
oo
oF2的兩個分力為:F2x?F2cos60o,F2y?F2sin60
F1y和F2y大小相等,方向相反,相互抵消,F(xiàn)1x和F2x的方向相同,所以:
F合?F1x?F2x?F1cos60o?F2cos60o?5N?5N?10N
已知合力F合和質(zhì)量m,據(jù)F合=ma,即可求得:
a?F合?10N2kg?5m/s2
三:小結(jié)
1:本節(jié)課的研究方法——控制變量法
2:牛頓第二運動定律確定了a和F之間的大小關(guān)系,也確定的a和F的方向關(guān)系
3:求解合力時,可采用建立平面直角坐標(biāo)系,將各個力沿x軸和y軸分解,最后求合力的方法。
四、作業(yè) 課本P53練習(xí)二
五、板書設(shè)計:
變量法)?定律的實驗條件(控制??
1、m一定時,a?F???1???
2、F一定時,a?m? ??
3、把F?ma改寫成,在F,m,a取國際單位的?????條件下k?1??度與合外力成正比,與質(zhì)量成反比,且?內(nèi)容:物體運動的加速?加速度與合外力方向相同???F合和a的方向關(guān)系??2?單位關(guān)系:1N?1kgm/s?物理意義:???瞬時對應(yīng)關(guān)系??因果對應(yīng)關(guān)系????牛頓第二定律
第四篇:牛頓第二定律說課稿
《牛頓第二定律》說課稿
概述:重要的是說為什么這樣教,要求說出設(shè)想和做法所運用的教育教學(xué)理論,所根據(jù)的心理學(xué)規(guī)律、認識規(guī)律和學(xué)生的實際。
說課內(nèi)容:高中物理必修一第四章第三節(jié)《牛頓第二定律》
下面我從教材和學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)、教法和學(xué)法、教學(xué)程序、教學(xué)效果的預(yù)計五方面來說說這節(jié)課。
一、教材和學(xué)情 教材第二節(jié)“實驗:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”起到了承上啟下的作用,承上,使學(xué)生加深了對牛頓第一定律的理解,啟下,通過實例定性地了解了牛頓第二定律。本節(jié)通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。
牛頓第二定律具體地、定量地回答了物體運動狀態(tài)的變化率——加速度與它所受外力的關(guān)系,以及加速度與物體自身的慣性——質(zhì)量的關(guān)系,因而成為牛頓運動學(xué)的核心。本節(jié)課應(yīng)重點理解牛頓第二定律公式的確立,并掌握其簡單應(yīng)用。
張大昌老先生說過應(yīng)該“以學(xué)生為中心來認識教材”,也就是說根據(jù)學(xué)生的實際需要來處理教材,讓課堂圍繞學(xué)生轉(zhuǎn)。高一同學(xué)創(chuàng)造能力還比較欠缺,對于利用已有知識創(chuàng)造出新的概念、理論的能力很弱;在學(xué)習(xí)過程中對知識點的把握還不是很準(zhǔn)確,數(shù)學(xué)的推理能力較弱。學(xué)生已定性知道力是物體運動狀態(tài)改變原因,在第二節(jié)課學(xué)習(xí)中已經(jīng)有的關(guān)于a,m,f的認識,我只要打算通過師生交流、生生交流創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的概括能力。并適當(dāng)分析上節(jié)課實驗中的誤差,建立學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究方法。
二、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)課程要求和學(xué)生情況,確定本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)具體體現(xiàn)在三維角度: 1知識與技能:掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式;理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系;知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的;會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)的計算。
2過程與方法:以實驗為基礎(chǔ),歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律;培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力。
3情感態(tài)度與價值觀:滲透物理學(xué)研究方法的教育;認識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。
三、教法與學(xué)法
俗話說,“教無成法,但教要得法”。
本節(jié)的重點是理解并運用牛頓第二定律,難點是定律的物理內(nèi)涵。教法:物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)與生活緊密相連的科學(xué),因此在講本節(jié)課時,運用演示、講解和討論三者相結(jié)合的教學(xué)方法,并從學(xué)生的認識心理出發(fā),采用設(shè)問引入——提出問題——觀察實驗——分析討論——歸納現(xiàn)象——揭示本質(zhì)——建立規(guī)律的教學(xué)程序。
學(xué)法:觀察與提問相結(jié)合,實驗與思考相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生思維能力,再適時提出問題,啟發(fā)思維,引導(dǎo)學(xué)生完成抽象思維的兩個進程,引導(dǎo)學(xué)生完成認識過程的兩個飛躍,根據(jù)學(xué)生觀察和思維的效果進行適當(dāng)講解,并在辨析,討論,糾錯,應(yīng)用中,對定律的物理內(nèi)涵加以深化!
四、教學(xué)程序:
導(dǎo)入:利用多媒體播放汽車啟動、飛機起飛等錄像資料。提出問題,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生討論它們的速度的變化快慢即加速度由哪些因素決定?(通過實際問題及現(xiàn)象分析,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力)提出問題,讓學(xué)生復(fù)習(xí)回顧:l、物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系?
2、物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系?(進一步提出問題,完成牛頓第二定律探究任務(wù)的引入)物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢?
(通過多媒體演示及學(xué)生的討論,復(fù)習(xí)回顧上節(jié)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的能力。)
新課:(學(xué)生分析討論后,進一步提出問題)
l、牛頓第二定律的內(nèi)容應(yīng)該怎樣表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符號表示什么意思?
4、各物理量的單位是什么?其中,力的單位“牛頓”是如何定義的?
討論得出結(jié)論后,追問:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當(dāng)物體受到幾個力作用時,上述規(guī)律又將如何表述?
(總結(jié):物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。)(培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律的能力)思考辨析:討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法不對?為什么? A、只有物體受到力的作用,物體才具有加速度. B、力恒定不變,加速度也恒定不變。
C、力隨著時間改變,加速度也隨著時間改變。D、力停止作用,加速度也隨即消失。
E、物體在外力作用下做勻加速直線運動,當(dāng)合外力逐漸減小時,物體的速度逐漸減小。
F、物體的加速度大小不變一定受恒力作用。(學(xué)生討論分析后總結(jié):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,力與物體的加速度具有矢量性、瞬時性和獨立性。)
第五篇:《牛頓第二定律》說課稿
《牛頓第二定律》說課稿
各位考官大家好,我是xx號考生。今天我說課的內(nèi)容是《牛頓第二定律》。
一、教材和學(xué)情分析
牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律,是第四章牛頓運動定律的中心內(nèi)容,更是本章的教學(xué)重點。本節(jié)在第二節(jié)實驗探究結(jié)果的基礎(chǔ)上分析得出牛頓第二定律,它具體的、定量的回答了運動物體速度的變化率,即加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯(lián)系,使前三章構(gòu)成一個整體,這是解決力學(xué)問題的重要工具。此定律是聯(lián)系力與運動的橋梁,所以本節(jié)課的教學(xué)在整個教材教學(xué)中處于相當(dāng)重要的地位。
在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前,所教的學(xué)生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念;知道質(zhì)量是慣性的量度、力是改變物體運動狀態(tài)的原因;會分析物體的受力。已具備一定的實驗操作技能,會用氣墊導(dǎo)軌與光電測時系統(tǒng)或打點計時器研究勻變速直線運動;具備一定的計算機操作能力,會應(yīng)用CAI課件處理實驗數(shù)據(jù)。學(xué)生對物理學(xué)的研究方法已有一定的了解,在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動,對學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣;有較強的好奇心和求知欲,樂于探究自然界的奧秘;敢于堅持正確觀點,勇于修正錯誤;喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí),有將自己的見解與他人交流的愿望,具有團隊精神。
二、重點、難點
在確定本節(jié)的重點、難點時我認為不只是讓學(xué)生停留在掌握牛頓第二定律的內(nèi)容,更應(yīng)注重學(xué)生認識到牛頓第二定律在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的重要性,以及如何利用該定律來解決實際問題。故重點是理解并運用牛頓第二定律;難點是通過簡單應(yīng)用正確理解牛頓第二定律的內(nèi)涵。
三、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)課程的要求和學(xué)生的實際需要,確定本節(jié)課的三維目標(biāo)
1、知識與技能
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掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關(guān)系;知道國際單位制中力的單位“牛頓”的定義;會用牛頓第二定律的公式進行有關(guān)計算。
2、過程與方法
以實驗為基礎(chǔ)歸納出物體的加速度跟它的質(zhì)量、所受外力的關(guān)系,進而總結(jié)出牛頓第二定律;學(xué)生提高概括能力和分析推理能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
通過定律的探索過程,滲透物理學(xué)研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結(jié)出物理規(guī)律并加以運用,學(xué)生體驗到成功的喜悅,樹立學(xué)好物理學(xué)科的信心。
四、教法與學(xué)法
“教無成法,但教要得法”,高一學(xué)生創(chuàng)造力比較欠缺,對于利用已有的知識創(chuàng)造出新理論的能力很弱,在學(xué)習(xí)過程中對知識的把握還不是很準(zhǔn)確,數(shù)學(xué)推理能力較弱,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)總結(jié)歸納規(guī)律能力不強。牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式雖簡單完美,記住也不難,但要全面、深入理解該定律中物理量的意義和相互聯(lián)系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景。何況物理是一門以實驗為基礎(chǔ)與生活密切相連的科學(xué),因此我認為在教學(xué)過程中應(yīng)運用講解、討論、分析相結(jié)合的教學(xué)方法,并從學(xué)生的認識心理出發(fā),采用設(shè)問引入——自主探究——分析討論——交流合作——得出規(guī)律——鞏固練習(xí)——加強應(yīng)用的教學(xué)程序。讓學(xué)生觀察與提問相結(jié)合,自主探究與交流合作相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀思維能力,并根據(jù)學(xué)生的認知效果適當(dāng)講解、引導(dǎo)、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式的物理內(nèi)涵加以深化。
五、教學(xué)過程(一)新課導(dǎo)入:
首先利用多媒體觀看火箭升天、運動員劉翔在110米欄比賽的起跑、奧運會上女子1米賽跑的起跑等錄像資料,然后引導(dǎo)學(xué)生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學(xué)生回顧上節(jié)實驗的結(jié)論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質(zhì)量存在怎樣的關(guān)
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系?(目的:通過實際生活現(xiàn)象分析,激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質(zhì)量的關(guān)系來完成牛頓第二定律探究任務(wù)的引入)(二)新課進行:
先引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材回答下列問題: l、牛頓第二定律的內(nèi)容應(yīng)該怎樣表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符號表示什么意思?
4、各物理量的單位是什么?其中,力的單位“牛頓”是如何定義的?(要求學(xué)生討論分析相關(guān)問題,記憶相關(guān)的知識)過渡:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當(dāng)物體受到幾個力作用時,上述規(guī)律又將如何表述? 學(xué)生討論分析后教師總結(jié):物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
(目的:培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律的能力)實例探究與鞏固練習(xí)
討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說法對不對?為什么? A、只有物體受到力的作用,物體才具有加速度.B、力恒定不變,加速度也恒定不變。
C、力隨著時間改變,加速度也隨著時間改變。D、力停止作用,加速度也隨即消失。
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E、物體在外力作用下做勻加速直線運動,當(dāng)合外力逐漸減小時,物體的速度逐漸減小。F、物體的加速度大小不變一定受恒力作用。
教師總結(jié):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,力與物體的加速度具有矢量性、瞬時性和獨立性,牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運動的情形下導(dǎo)出的,但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的情況,以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時。
對牛頓第二定律的理解
1、下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解,正確的是:()A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比,與物體的加速度成反比;B、由m=F/a可知,物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比;C、由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質(zhì)量成反比;D、由m=F/a可知,物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關(guān)比例常數(shù)k的說法正確的是:()A、在任何情況下都等于1 B、k值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的
C、k值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的 D、在國際單位制中,k的數(shù)值一定等于1 教師總結(jié):定義力的單位“牛頓”使得k=l,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。使用簡捷的數(shù)學(xué)語言表達物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一,但應(yīng)知道它所對應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。
對牛頓第二定律的應(yīng)用
地面上放一木箱,質(zhì)量為40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速前進。若用此力與水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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(三)課堂小結(jié)及作業(yè)布置: 小結(jié):同學(xué)們有什么收獲? 作業(yè):在網(wǎng)上搜集牛頓第二定律的應(yīng)用。
以上是《牛頓第二定律》說課稿,希望對各位考生有所幫助。
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