第二單元 相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)定律-高中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)

第二單元相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)定律-高中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱(chēng)：高中物理第二單元相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)定律

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2023年10月20日第3節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解物體間相互作用的物理概念，培養(yǎng)科學(xué)思維能力；

2.運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析物體運(yùn)動(dòng)，提升物理問(wèn)題解決能力；

3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)、推理的科學(xué)方法；

4.增強(qiáng)對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心，激發(fā)探索自然規(guī)律的興趣。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了力學(xué)基礎(chǔ)概念，如力、質(zhì)量、速度、加速度等，并了解了基本的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。

2.學(xué)生對(duì)于物理學(xué)科有較高的興趣，具備一定的邏輯思維和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。他們?cè)趯W(xué)習(xí)風(fēng)格上偏好通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)例來(lái)理解抽象的物理概念，喜歡通過(guò)小組討論和合作學(xué)習(xí)來(lái)解決問(wèn)題。

3.學(xué)生在理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：對(duì)于牛頓第三定律的理解，即作用力和反作用力的概念；在應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)，對(duì)于合力計(jì)算的復(fù)雜性；以及在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，對(duì)于物體受力分析的不準(zhǔn)確。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-教科書(shū)《高中物理》第二單元相關(guān)內(nèi)容

-多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）

-實(shí)驗(yàn)器材（滑輪組、小車(chē)、砝碼、測(cè)量工具等）

-教學(xué)PPT

-物理實(shí)驗(yàn)視頻資料

-小組討論指南

-作業(yè)練習(xí)題及答案教學(xué)過(guò)程同學(xué)們，今天我們將進(jìn)入高中物理第二單元“相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的學(xué)習(xí)。這個(gè)單元是我們理解物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)中的核心內(nèi)容。下面，我們將一步步展開(kāi)本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

1.導(dǎo)入新課

（1）同學(xué)們，我們先來(lái)回顧一下上節(jié)課我們學(xué)過(guò)的內(nèi)容。請(qǐng)大家告訴我，力是什么？

（2）很好，力是物體對(duì)物體的作用。那么，物體之間的力是如何相互作用的呢？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

2.學(xué)習(xí)牛頓第三定律

（1）首先，我們來(lái)看一下牛頓第三定律。牛頓第三定律告訴我們，任何兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，并且作用在同一直線(xiàn)上。

（2）請(qǐng)大家翻開(kāi)教科書(shū)，閱讀第二單元的第一節(jié)內(nèi)容，了解牛頓第三定律的具體內(nèi)容。

（3）現(xiàn)在，我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)大家觀察這個(gè)滑輪組，當(dāng)我把砝碼掛在滑輪上時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

（4）正如大家所看到的，砝碼被提升了。在這個(gè)過(guò)程中，滑輪對(duì)砝碼施加了一個(gè)向上的力，同時(shí)，砝碼對(duì)滑輪也施加了一個(gè)向下的力。這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，這正是牛頓第三定律的體現(xiàn)。

（5）同學(xué)們，你們還能舉出一些生活中的例子，來(lái)說(shuō)明牛頓第三定律的應(yīng)用嗎？

3.學(xué)習(xí)牛頓第二定律

（1）接下來(lái)，我們來(lái)學(xué)習(xí)牛頓第二定律。牛頓第二定律告訴我們，物體的加速度與作用在物體上的合力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合力的方向一致。

（2）請(qǐng)大家閱讀教科書(shū)第二節(jié)內(nèi)容，了解牛頓第二定律的具體公式和含義。

（3）現(xiàn)在，我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)大家觀察這個(gè)小車(chē)，當(dāng)我在小車(chē)上放置不同質(zhì)量的砝碼時(shí)，小車(chē)的加速度會(huì)發(fā)生什么變化？

（4）正如大家所觀察到的，小車(chē)的加速度隨著砝碼質(zhì)量的增加而減小。這是因?yàn)樾≤?chē)的質(zhì)量增大，而作用力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律，加速度就會(huì)減小。

（5）同學(xué)們，你們能通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)解釋為什么在光滑的冰面上滑行時(shí)，我們更容易滑倒嗎？

4.學(xué)習(xí)牛頓第一定律

（1）最后，我們來(lái)學(xué)習(xí)牛頓第一定律。牛頓第一定律又稱(chēng)為慣性定律，它告訴我們，如果一個(gè)物體不受外力作用，它將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（2）請(qǐng)大家閱讀教科書(shū)第三節(jié)內(nèi)容，了解牛頓第一定律的具體內(nèi)容。

（3）現(xiàn)在，我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)思考題。請(qǐng)大家想象一下，如果我們?cè)谔罩?，沒(méi)有任何外力作用，我們會(huì)處于什么狀態(tài)？

（4）正確，我們會(huì)保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這就是慣性定律的體現(xiàn)。

（5）同學(xué)們，你們能舉出一些生活中的例子，來(lái)說(shuō)明牛頓第一定律的應(yīng)用嗎？

5.綜合應(yīng)用與討論

（1）現(xiàn)在，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓的三條運(yùn)動(dòng)定律，接下來(lái)我們來(lái)討論一下它們之間的聯(lián)系。

（2）請(qǐng)大家分成小組，每組討論一個(gè)問(wèn)題：牛頓三條運(yùn)動(dòng)定律分別描述了什么現(xiàn)象？它們之間有什么聯(lián)系？

（3）討論結(jié)束后，每組選一位代表來(lái)分享你們的討論成果。

（4）同學(xué)們，通過(guò)討論，我們知道了牛頓三條運(yùn)動(dòng)定律之間的聯(lián)系。現(xiàn)在，我們來(lái)做一個(gè)練習(xí)題，鞏固一下今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

6.總結(jié)與布置作業(yè)

（1）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了牛頓的三條運(yùn)動(dòng)定律，它們是物理學(xué)中非常重要的內(nèi)容。

（2）通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們知道了物體之間力的相互作用，以及物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本原理。

（3）最后，我給大家布置一道作業(yè)題，請(qǐng)大家課后完成。作業(yè)題是：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，解釋為什么在緊急剎車(chē)時(shí)，車(chē)內(nèi)乘客會(huì)向前沖？

（4）同學(xué)們，下課時(shí)間到了，希望大家能夠認(rèn)真完成作業(yè)，我們下節(jié)課再見(jiàn)。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯著，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.學(xué)生能夠理解和掌握牛頓第三定律的內(nèi)涵，知道作用力和反作用力的概念，并能夠在生活中找到相應(yīng)的實(shí)例來(lái)解釋這一物理現(xiàn)象。例如，學(xué)生在推門(mén)時(shí)，能夠感受到門(mén)同時(shí)也推了自己，這是作用力和反作用力的直觀體現(xiàn)。

2.學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，深入理解了牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式和物理意義，能夠運(yùn)用該定律來(lái)分析物體的加速度與所受合力和質(zhì)量之間的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)改變砝碼的質(zhì)量和施加的力，觀察并記錄了小車(chē)的加速度變化，從而驗(yàn)證了牛頓第二定律的正確性。

3.學(xué)生對(duì)牛頓第一定律有了清晰的認(rèn)識(shí)，理解了慣性的概念，并能夠解釋為什么在沒(méi)有外力作用的情況下，物體會(huì)保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通過(guò)討論太空中的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，學(xué)生能夠?qū)T性定律與實(shí)際情境相結(jié)合。

4.學(xué)生能夠?qū)⑷龡l牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合運(yùn)用，分析復(fù)雜的物理問(wèn)題。在小組討論中，學(xué)生通過(guò)舉例說(shuō)明如何將三條定律結(jié)合起來(lái)，解決實(shí)際問(wèn)題，如解釋汽車(chē)剎車(chē)時(shí)乘客向前沖的現(xiàn)象。

5.學(xué)生通過(guò)練習(xí)題和作業(yè)，鞏固了對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解，提高了運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。作業(yè)中的題目要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)定律解釋現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象，這有助于學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合。

6.學(xué)生的科學(xué)思維能力和實(shí)驗(yàn)技能得到了提升。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中展現(xiàn)了自己的科學(xué)探究過(guò)程。

7.學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和好奇心得到了激發(fā)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象產(chǎn)生了更深的興趣，愿意主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

8.學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)了合作和交流的能力。在小組討論中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何與同伴合作，如何表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)。

總體來(lái)說(shuō)，學(xué)生在本節(jié)課中不僅掌握了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念和原理，而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，提高了自己的實(shí)踐操作能力和科學(xué)思維能力，為后續(xù)物理課程的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。板書(shū)設(shè)計(jì)1.牛頓第三定律

①作用力與反作用力

②大小相等、方向相反、作用在同一直線(xiàn)上

③舉例：推門(mén)、拉彈簧

2.牛頓第二定律

①加速度與合力的關(guān)系

②加速度與質(zhì)量的反比關(guān)系

③公式：F=ma

3.牛頓第一定律

①慣性定律

②靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

③無(wú)外力作用下的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

4.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用

①分析物體受力情況

②計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

③解決實(shí)際問(wèn)題

5.實(shí)驗(yàn)與探究

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?/p>

②實(shí)驗(yàn)步驟和操作

③實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析

6.練習(xí)題和作業(yè)

①關(guān)鍵概念和公式復(fù)習(xí)

②物理現(xiàn)象解釋

③生活中的物理應(yīng)用課堂1.課堂評(píng)價(jià)

①提問(wèn)：在課堂教學(xué)中，我會(huì)通過(guò)提問(wèn)的方式來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解程度。例如，我會(huì)詢(xún)問(wèn)學(xué)生關(guān)于作用力和反作用力的具體實(shí)例，或者要求他們解釋牛頓第二定律中的合力如何影響物體的加速度。這樣的提問(wèn)能夠直接反映學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的掌握情況。

②觀察：我會(huì)觀察學(xué)生在課堂上的參與度和反應(yīng)。在討論和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，我會(huì)注意學(xué)生是否能夠積極參與，是否能夠正確地操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以及是否能夠有效地與同學(xué)交流和合作。

③測(cè)試：在課堂的最后，我會(huì)安排一些簡(jiǎn)短的測(cè)試題，以書(shū)面或口頭的形式進(jìn)行。這些測(cè)試題旨在檢查學(xué)生對(duì)本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容的理解和記憶，以及他們是否能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于具體問(wèn)題。

通過(guò)上述方式，我能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題。對(duì)于理解上的困難，我會(huì)通過(guò)進(jìn)一步的講解和示例來(lái)幫助學(xué)生澄清概念；對(duì)于操作上的問(wèn)題，我會(huì)提供額外的實(shí)驗(yàn)演示和操作指導(dǎo)；對(duì)于參與度不高或注意力不集中的學(xué)生，我會(huì)通過(guò)提問(wèn)和小組活動(dòng)來(lái)提高他們的參與度。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

①批改：我會(huì)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真的批改，不僅僅關(guān)注答案的正確性，還會(huì)注意學(xué)生解題過(guò)程中的邏輯思維和計(jì)算過(guò)程。批改作業(yè)時(shí)，我會(huì)記錄下學(xué)生常見(jiàn)的錯(cuò)誤類(lèi)型，以便在課堂上進(jìn)行針對(duì)性的講解。

②點(diǎn)評(píng)：在作業(yè)批改完成后，我會(huì)選擇一些具有代表性的作業(yè)進(jìn)行公開(kāi)點(diǎn)評(píng)。通過(guò)表?yè)P(yáng)優(yōu)秀作業(yè)，我能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)；通過(guò)指出常見(jiàn)錯(cuò)誤，我能夠幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的不足，并引導(dǎo)他們?nèi)绾胃倪M(jìn)。

③反饋：我會(huì)及時(shí)將作業(yè)評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給學(xué)生，讓他們了解自己的學(xué)習(xí)效果。對(duì)于作業(yè)中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，我會(huì)給予鼓勵(lì)和肯定；對(duì)于作業(yè)中存在問(wèn)題較多的學(xué)生，我會(huì)提供個(gè)性化的輔導(dǎo)和建議，幫助他們找到提高的方向。

通過(guò)課堂評(píng)價(jià)和作業(yè)評(píng)價(jià)，我能夠全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。對(duì)于學(xué)習(xí)效果良好的學(xué)生，我會(huì)鼓勵(lì)他們繼續(xù)保持，并引導(dǎo)他們向更深入的物理知識(shí)探索；對(duì)于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，我會(huì)提供額外的支持和幫助，確保他們能夠跟上課程進(jìn)度，理解并掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律的核心概念。這樣的評(píng)價(jià)體系有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)他們的全面發(fā)展。典型例題講解1.例題一：一輛質(zhì)量為m的小車(chē)以初速度v0沿水平面行駛，當(dāng)小車(chē)遇到一個(gè)斜坡時(shí)，開(kāi)始沿著斜坡向上滑動(dòng)。已知斜坡的傾斜角為θ，小車(chē)與斜坡之間的摩擦系數(shù)為μ，求小車(chē)滑動(dòng)的加速度。

解答：小車(chē)受到的合力包括重力mg、斜坡對(duì)小車(chē)支持力N和摩擦力f。根據(jù)牛頓第二定律，合力等于質(zhì)量乘以加速度，即F=ma。在斜坡方向，合力F為重力分力mgsinθ與摩擦力f的合力。摩擦力f=μN(yùn)=μmgcosθ。因此，F(xiàn)=mgsinθ-μmgcosθ。所以，加速度a=(mgsinθ-μmgcosθ)/m=g(sinθ-μcosθ)。

2.例題二：一個(gè)人站在地面上，用力推墻，但沒(méi)有推動(dòng)墻。請(qǐng)問(wèn)這個(gè)人對(duì)墻施加了力嗎？地面對(duì)這個(gè)人施加了多大的反作用力？

解答：根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)墻施加了力，同時(shí)墻也對(duì)人施加了大小相等、方向相反的反作用力。由于墻沒(méi)有移動(dòng)，說(shuō)明墻受到的合力為零，即人對(duì)墻的推力與地面對(duì)人的支持力大小相等。設(shè)人對(duì)墻的推力為F，地面對(duì)人的支持力為N，則有F=N。由于人在水平方向沒(méi)有加速度，垂直方向受到的重力與地面的支持力平衡，所以N=mg，其中m是人的質(zhì)量，g是重力加速度。

3.例題三：一個(gè)物體從靜止開(kāi)始沿著光滑的斜面下滑，斜面傾斜角為θ。求物體下滑一段距離s后的速度v。

解答：由于斜面光滑，物體受到的合力只有重力分力mgsinθ。根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，所以a=mgsinθ/m=gsinθ。物體從靜止開(kāi)始下滑，所以v2=2as=2glsinθ。因此，物體下滑一段距離s后的速度v=√(2glsinθ)。

4.例題四：一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上受到一個(gè)恒力F的作用，從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)。已知物體與平面之間的摩擦系數(shù)為μ，求物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力的變化。

解答：在物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力f=μmg。隨著物體的加速，摩擦力不會(huì)改變，因?yàn)槟Σ亮χ慌c物體的正壓力和摩擦系數(shù)有關(guān)，而與物體的速度無(wú)關(guān)。因此，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力始終為f=μmg。

5.例題五：一個(gè)人在光滑的冰面上以速度v向前滑行，突然向前跳起，落地后以速度v向前滑行。假設(shè)跳起過(guò)程中人的速度不變，求人跳起時(shí)對(duì)冰面施加的力。

解答：根據(jù)動(dòng)量守恒定律，人跳起前后系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。設(shè)人跳起時(shí)對(duì)冰面施加的力為F，跳起時(shí)間為Δt，人的質(zhì)量為m，則有FΔt=mv。因此，F(xiàn)=mv/Δt。由于人的速度在跳起過(guò)程中不變，所以F的大小等于人跳起前瞬間對(duì)冰面的作用力。教學(xué)反思與總結(jié)今天我們學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律，這是一個(gè)非常重要的物理概念?；仡櫿麄€(gè)教學(xué)過(guò)程，我感到非常滿(mǎn)意。在教學(xué)方法上，我采用了多種教學(xué)手段，如實(shí)驗(yàn)、討論和練習(xí)題，以幫助學(xué)生更好地理解和掌握這些概念。我鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，并提出問(wèn)題和觀點(diǎn)，這樣有助于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和思考能力。

在教學(xué)策略方面，我注重將理論知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合。通過(guò)舉例說(shuō)明，我將牛頓運(yùn)動(dòng)定律與生活中的物理現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用這些定律。我還鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)驗(yàn)證和探索物理規(guī)律，這樣可以提高他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究能力。

在教學(xué)管理方面，我注重課堂紀(jì)律和秩序的維護(hù)。我鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，但同時(shí)也要遵守課堂規(guī)則，保持良好的學(xué)習(xí)氛圍。我還關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)風(fēng)格，給予他們個(gè)性化的指導(dǎo)和幫助。

在教學(xué)總結(jié)方面，我認(rèn)為學(xué)生在本節(jié)課中取得了顯著的進(jìn)步。他們對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解更加深入，能夠運(yùn)用這些定律來(lái)分析和解決物理問(wèn)題。他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，提高了自己的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究能力。同時(shí)，他們對(duì)物理學(xué)科的興趣和好奇心也得到了激發(fā)。

然而，我也意識(shí)到教學(xué)中存在一些問(wèn)題和不足。例如，有些學(xué)生在理解牛頓第三定律時(shí)仍然存在困惑，他們可能難以理解作用力和反作用力的概念。此外，有些學(xué)生在應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)，可能對(duì)于合力的計(jì)算不夠準(zhǔn)確。針對(duì)這些問(wèn)題，我將在今后的教學(xué)