2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系 第五節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用教案 新人教版必修1

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第五節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用教案新人教版必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的第五節(jié)“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”。本節(jié)內(nèi)容主要包括牛頓運(yùn)動(dòng)定律在實(shí)際問題中的應(yīng)用，如物體在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)、物體在非恒力作用下的運(yùn)動(dòng)等。具體內(nèi)容包括：

1.掌握牛頓第一定律的內(nèi)容，理解慣性的概念及慣性的衡量。

2.學(xué)習(xí)牛頓第二定律，掌握力、質(zhì)量、加速度三者之間的關(guān)系，并能運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。

3.學(xué)習(xí)牛頓第三定律，理解作用力與反作用力的概念，并能應(yīng)用于實(shí)際問題。

4.能夠分析實(shí)際問題，運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行解答。

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的分析中，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)聚焦于物理學(xué)科的實(shí)踐應(yīng)用能力和科學(xué)思維的培養(yǎng)。首先，通過牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠運(yùn)用科學(xué)理論分析和解構(gòu)實(shí)際問題，提升科學(xué)思維能力。其次，通過解決具體物理問題，學(xué)生將能夠培養(yǎng)邏輯推理和數(shù)據(jù)處理的技能，增強(qiáng)實(shí)證主義的科學(xué)態(tài)度。再次，通過對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的探討，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心和探索欲，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維。最后，通過小組討論和合作實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提升溝通與表達(dá)技巧。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容：掌握牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律的表述，理解慣性、加速度、作用力和反作用力等概念。

（2）牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用：學(xué)會(huì)運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析實(shí)際問題，如物體在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)、物體在非恒力作用下的運(yùn)動(dòng)等。

（3）運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：理解運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變與力的關(guān)系，掌握力、質(zhì)量、加速度三者之間的關(guān)系。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）牛頓第二定律的理解與應(yīng)用：學(xué)生容易混淆力、質(zhì)量、加速度三者之間的關(guān)系，難以正確運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。

（2）作用力與反作用力的判斷：學(xué)生對(duì)作用力與反作用力的概念理解不深，難以應(yīng)用于實(shí)際問題分析。

（3）復(fù)雜力的分析：學(xué)生在分析實(shí)際問題時(shí)，難以判斷物體所受的各種力的性質(zhì)和作用效果。

（4）運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系抽象理解：學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變與力的關(guān)系缺乏直觀感受，難以理解力的作用效果。

針對(duì)以上重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念，通過實(shí)例分析讓學(xué)生熟練運(yùn)用定律解決實(shí)際問題。同時(shí)，加強(qiáng)作用力與反作用力的判斷訓(xùn)練，提高學(xué)生分析復(fù)雜力的能力。借助實(shí)驗(yàn)和多媒體手段，讓學(xué)生直觀地感受運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，突破抽象理解難點(diǎn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律的示意圖、加速度與力的關(guān)系圖等，以直觀地展示運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，幫助學(xué)生理解和記憶。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。例如，準(zhǔn)備彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪組、小車等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察和測(cè)量物體在力的作用下的運(yùn)動(dòng)情況，增強(qiáng)對(duì)運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的直觀感受。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如設(shè)置分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。在分組討論區(qū)，安排學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作；在實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，設(shè)置實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備多媒體投影儀、計(jì)算機(jī)、音響等教學(xué)工具，以便于教師展示和播放多媒體資源，提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

6.學(xué)習(xí)任務(wù)單：設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的方式，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

7.教學(xué)評(píng)價(jià)表：準(zhǔn)備教學(xué)評(píng)價(jià)表，用于學(xué)生對(duì)自身學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)調(diào)整和指導(dǎo)。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

（1）教師活動(dòng)：設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)提綱，引導(dǎo)學(xué)生通過教材和網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容。

（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)提綱，獨(dú)立學(xué)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容，查找補(bǔ)充材料，理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念。

（3）教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考和總結(jié)。

（4）教學(xué)手段：網(wǎng)絡(luò)資源、教材、預(yù)習(xí)提綱。

（5）作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提前熟悉新知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

（1）教師活動(dòng)：通過多媒體展示和講解，引入新課，明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極參與討論，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，了解本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（3）教學(xué)方法：講授法，引導(dǎo)studentstoactivelyparticipateinclassdiscussionsandunderstandthekeypointsanddifficultiesofthecourse.

（4）教學(xué)手段：多媒體展示、講解。

（5）作用和目的：幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向，建立對(duì)新知識(shí)的基本認(rèn)識(shí)。

（1）教師活動(dòng)：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察和測(cè)量物體在力的作用下的運(yùn)動(dòng)情況。

（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。

（3）教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作，觀察現(xiàn)象，分析問題。

（4）教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

（5）作用和目的：讓學(xué)生直觀地感受運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，突破抽象理解難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力。

（1）教師活動(dòng)：呈現(xiàn)典型例題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析實(shí)際問題。

（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生獨(dú)立或合作解決例題，討論解題思路和方法。

（3）教學(xué)方法：?jiǎn)栴}解決法，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。

（4）教學(xué)手段：例題、討論。

（5）作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.課后拓展應(yīng)用

（1）教師活動(dòng)：布置課后作業(yè)，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生完成課后作業(yè)，進(jìn)一步鞏固和拓展所學(xué)知識(shí)。

（3）教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考和總結(jié)。

（4）教學(xué)手段：課后作業(yè)。

（5）作用和目的：鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)掌握：學(xué)生能夠掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容，包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律的表述，理解慣性、加速度、作用力和反作用力等概念。

2.應(yīng)用能力：學(xué)生能夠?qū)⑴ｎD運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用于實(shí)際問題的分析中，如物體在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)、物體在非恒力作用下的運(yùn)動(dòng)等。

3.科學(xué)思維：學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，理解運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，提高問題解決能力。

4.實(shí)驗(yàn)技能：學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力，增強(qiáng)對(duì)物理現(xiàn)象的直觀感受。

5.團(tuán)隊(duì)合作：學(xué)生在小組討論和合作實(shí)驗(yàn)的過程中，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提高溝通與表達(dá)能力。

6.創(chuàng)新意識(shí)：學(xué)生通過解決實(shí)際問題，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維，能夠提出新的觀點(diǎn)和解決問題的方法。重點(diǎn)題型整理1.題型一：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容填空題

例題：請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，完成下列句子：

（1）物體在不受外力作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將保持_____。

（2）物體的加速度與作用在其上的力成_____，與物體的質(zhì)量成_____。

（3）當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，它將產(chǎn)生加速度，加速度的大小與作用力成_____，與物體的質(zhì)量成_____。

答案：（1）靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）正比；反比；（3）正比；反比。

2.題型二：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用計(jì)算題

例題：一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，受到一個(gè)大小為10N的力作用，求物體的加速度。

解題步驟：根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，將已知數(shù)值代入公式，得到a=F/m=10N/2kg=5m/s2。

答案：物體的加速度為5m/s2。

3.題型三：作用力與反作用力的判斷題

例題：當(dāng)一個(gè)人站在地面上時(shí)，他對(duì)地面的壓力與地面對(duì)他的支持力之間的關(guān)系是什么？

答案：它們之間是作用力與反作用力的關(guān)系，即人對(duì)地面的壓力是作用力，地面對(duì)人的支持力是反作用力。

4.題型四：運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析題

例題：一個(gè)滑塊從斜面頂部滑下，斜面與水平面的夾角為30°，滑塊的質(zhì)量為3kg，斜面長(zhǎng)度為10m。求滑塊滑到斜面底部時(shí)的速度。

解題步驟：首先分析滑塊受到的力，包括重力和斜面的支持力。重力分解為平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力。平行于斜面的分力F=mgsin30°，其中g(shù)為重力加速度，取9.8m/s2。計(jì)算得到F=3kg×9.8m/s2×sin30°=14.7N。根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，將已知數(shù)值代入公式，得到a=F/m=14.7N/3kg=4.9m/s2。由于滑塊從靜止開始滑下，初始速度為0，可以使用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=u2+2as，其中v為最終速度，u為初始速度，a為加速度，s為位移。將已知數(shù)值代入公式，得到v2=0+2×4.9m/s2×10m=98m2/s2。取平方根得到v=√98m/s≈9.9m/s。

答案：滑塊滑到斜面底部時(shí)的速度約為9.9m/s。

5.題型五：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理題

例題：在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量了物體在受到不同力作用下的加速度，如下表所示：

力（N）加速度（m/s2）

52

104

156

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析物體加速度與作用力的關(guān)系。

解題步驟：首先觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)加速度與作用力成正比關(guān)系。為了更準(zhǔn)確地分析關(guān)系，可以計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)的力與加速度的比值，即力的倍數(shù)與加速度的倍數(shù)之間的關(guān)系。計(jì)算得到比值如下：

力（N）加速度（m/s2）力與加速度的比值

522.5

1042.5

1562.5

可以看出，無論作用力的大小如何變化，力與加速度的比值始終保持不變，說明加速度與作用力成正比關(guān)系。

答案：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明，物體的加速度與作用力成正比關(guān)系。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：學(xué)生在課堂上的參與度很高，大多數(shù)學(xué)生能夠積極回答問題，參與課堂討論。學(xué)生對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念理解較為扎實(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題。

2.小組討論成果展示：學(xué)生在小組討論中能夠積極參與，提出自己的觀點(diǎn)，并與組員進(jìn)行交流。他們能夠運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問題，并能夠清晰地表達(dá)自己的解題思路。

3.隨堂測(cè)試：學(xué)生在隨堂測(cè)試中表現(xiàn)出了對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的掌握情況。大多數(shù)學(xué)生能夠正確地回答有關(guān)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的題目，包括概念理解、定律應(yīng)用和問題解決等方面。

4.作業(yè)完成情況：學(xué)生能夠按時(shí)完成課后作業(yè)，作業(yè)質(zhì)量較高。他們能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，并在作業(yè)中展示出對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：針對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)，教師給予積極的評(píng)價(jià)和反饋。教師指出，學(xué)生對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念理解較為扎實(shí)，能夠在實(shí)際問題中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。同時(shí)，教師也提醒學(xué)生要注意作用力與反作用力的判斷，以及在解決實(shí)際問題時(shí)要考慮各種力的性質(zhì)和作用效果。教師鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上繼續(xù)積極發(fā)言，參與討論，并提醒學(xué)生在課后加強(qiáng)練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。教學(xué)反思本節(jié)課是關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，通過課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測(cè)試和學(xué)生作業(yè)完成情況等方面的評(píng)價(jià)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解和應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律方面取得了較好的效果。然而，在教學(xué)過程中也存在一些問題和不足，需要我在今后的教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。

首先，學(xué)生在理解和應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，對(duì)牛頓第二定律的理解和運(yùn)用較為困難。在教學(xué)中，我應(yīng)該更加注重對(duì)牛頓第二定律的講解和示例，通過具體的案例幫助學(xué)生理解和掌握。同時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)生解題思路的引導(dǎo)，讓他們學(xué)會(huì)如何將牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。

其次，學(xué)生在小組討論中表現(xiàn)出了良好的合作精神和溝通能力。在今后的教學(xué)中，我應(yīng)該更多地組織類似的小組活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，通過合作學(xué)習(xí)提高他們的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，也應(yīng)該關(guān)注小組討論中可能出現(xiàn)的問題，如部分學(xué)生參與度不高、討論主題偏離等，及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)和調(diào)整。

再次，隨堂測(cè)試和學(xué)生作業(yè)完成情況表明，學(xué)生對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念理解較為扎實(shí)，但在解決實(shí)際問題時(shí)，仍然存在一些困難。在今后的教學(xué)中，我應(yīng)該更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際問題解決能力，通過設(shè)計(jì)一些具有挑戰(zhàn)性的題目，讓學(xué)生在解決問題的過程中加深對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和運(yùn)用。

此外，在教學(xué)過程中，我應(yīng)該更多地關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力，給予不同的指導(dǎo)和支持。同時(shí)，也應(yīng)該加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)和溝通，及時(shí)了解他們的學(xué)習(xí)需求和困惑，提供針對(duì)性的幫助。

最后，教學(xué)是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)步的過程。在今后的教學(xué)中，我應(yīng)該不斷反思自己的教學(xué)方法和效果，積極學(xué)習(xí)和借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自己的教學(xué)水平。同時(shí)，也應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的反饋和評(píng)價(jià)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，以提高教學(xué)效果。內(nèi)容邏輯關(guān)系重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：牛頓第一定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律。

關(guān)鍵詞：慣性、加速度、作用力、反作用力。

板書設(shè)計(jì)：

-牛頓第一定律：物體在不受外力作用時(shí)，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

-牛頓第二定律：F=ma，力、質(zhì)量、加速度之間的關(guān)系。