2024-2025学年新教材高中物理 第四章 运动和力的关系 第三节 牛顿第二定律教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系第三节牛顿第二定律教案新人教版必修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系第三节牛顿第二定律教案新人教版必修1教学内容新人教版必修1物理第四章第三节“牛顿第二定律”的内容主要包括以下几个方面：

1.牛顿第二定律的表述：F=ma，其中F表示合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

2.合力与分力的关系：多个力的合力可以用平行四边形法则求解，合力与分力的关系遵循平行四边形法则。

3.牛顿第二定律的应用：利用牛顿第二定律计算物体在受力作用下的加速度，分析物体运动状态的变化。

4.实验探究：通过实验验证牛顿第二定律，学会使用控制变量法进行实验研究。

5.牛顿第二定律的物理意义：揭示了力、质量、加速度三者之间的内在联系，为研究物体运动提供了重要的理论依据。

本节课的教学目标是使学生掌握牛顿第二定律的内容及其应用，了解合力与分力的关系，能够利用牛顿第二定律分析物体运动状态的变化。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括以下几个方面：

1.科学探究能力：通过实验探究，培养学生提出问题、设计实验、收集数据、分析结果的能力，使其掌握科学探究的基本方法。

2.物理观念：使学生理解牛顿第二定律的物理意义，建立力、质量、加速度之间的联系，形成正确的物理观念。

3.科学思维：培养学生运用牛顿第二定律解决实际问题的能力，训练学生的逻辑思维和数学建模能力。

4.实验与实践：通过实验操作，培养学生动手实践能力，使其能够熟练使用实验仪器，掌握实验技巧。

5.价值观：引导学生认识物理学在现代科技发展中的重要作用，培养学生的创新意识和责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的学习中已经掌握了物理基础知识，如力的概念、运动学的基本公式等。他们对于实验探究也有一定的了解，能够理解并运用控制变量法。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生们对于探索物体运动的规律具有较高的兴趣，他们善于通过实验和实际操作来理解物理概念。在学习能力方面，学生们能够较好地理解和运用数学知识解决物理问题。他们的学习风格多为动手实践和合作交流。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解牛顿第二定律的过程中，学生可能会对合力与分力的关系、实验操作技巧等方面遇到困难。此外，对于如何将理论知识应用于实际问题的解决中，学生可能需要进一步的引导和实践。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系第三节牛顿第二定律》的教材或相关学习资料。

2.辅助材料：收集与牛顿第二定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以帮助学生更直观地理解概念和原理。

3.实验器材：准备牛顿第二定律实验所需的器材，如质量块、弹簧秤、计时器等，并确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生进行合作学习和实验探究。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-教师通过播放一段关于赛车起跑的短视频，创设情境，激发学生的学习兴趣。

-提出问题：“赛车起跑时，是什么力量让它从静止状态加速到高速行驶？”引导学生思考力和运动的关系。

2.讲授新课（15分钟）

-教师围绕教学目标和教学重点，讲解牛顿第二定律的内容，包括F=ma的表述、合力与分力的关系等。

-通过示例和实际案例，帮助学生理解和掌握牛顿第二定律的物理意义和应用。

3.巩固练习（10分钟）

-教师布置一些有关牛顿第二定律的练习题，让学生独立完成。

-学生之间进行讨论，共同解决问题，巩固对新知识的理解和掌握。

4.师生互动环节（10分钟）

-教师邀请几位学生上台，演示实验验证牛顿第二定律的过程。

-学生在实验过程中观察、记录数据，并根据实验结果分析得出结论。

-教师与学生互动，提问学生关于实验现象和结论的问题，引导学生深入思考。

5.课堂提问（5分钟）

-教师提出一些关于牛顿第二定律的问题，让学生回答。

-学生积极思考并回答问题，教师给予及时的反馈和解答。

6.总结与拓展（5分钟）

-教师对本节课的主要内容进行总结，强调牛顿第二定律的重要性。

-引导学生思考牛顿第二定律在实际生活中的应用，提出一些拓展性问题。

整个教学过程共计45分钟，通过导入环节激发学生的学习兴趣，讲授新课让学生理解和掌握牛顿第二定律的知识，巩固练习和师生互动环节巩固学生对新知识的理解，课堂提问促进学生的思考，最后进行总结和拓展，使学生能够将所学知识应用于实际生活中。教学资源拓展1.拓展资源：

-物理实验：除了课堂上的实验验证牛顿第二定律，学生还可以在家中利用简单的器材进行更多的物理实验，如探究不同力的大小对物体加速度的影响等。

-科普文章：推荐学生阅读一些关于牛顿第二定律的科普文章，如《牛顿第二定律与现实生活中的应用》等，帮助学生更好地理解牛顿第二定律在实际生活中的应用。

-在线课程：推荐学生观看一些在线课程，如MOOC平台上的物理课程，帮助学生更深入地学习物理知识。

2.拓展建议：

-学生可以利用课余时间进行物理实验，通过实际操作加深对牛顿第二定律的理解。在实验过程中，学生可以尝试改变力的大小、方向和作用点，观察物体的加速度如何变化，并记录实验数据。

-学生可以阅读一些关于牛顿第二定律的科普文章，了解牛顿第二定律在现实生活中的应用。例如，学生可以通过阅读了解牛顿第二定律在汽车设计、航空航天等领域的应用，增强对物理知识的兴趣。

-学生可以利用网络资源，观看一些在线课程，如MOOC平台上的物理课程。这些课程往往由知名高校的教授讲授，内容系统、深入，可以帮助学生更好地理解物理知识。板书设计-牛顿第二定律的表述：F=ma

-①力（F）：物体受到的合力

-②质量（m）：物体的质量

-③加速度（a）：物体的加速度

-合力与分力的关系：平行四边形法则

-①多个力的合力可以用平行四边形法则求解

-②合力与分力的关系遵循平行四边形法则

-牛顿第二定律的应用：

-①计算物体在受力作用下的加速度

-②分析物体运动状态的变化

-实验探究：验证牛顿第二定律

-①设计实验：控制变量法

-②实验操作：观察、记录数据

-③结论分析：得出牛顿第二定律的验证结果

2.板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了，以便于学生理解和记忆。通过使用清晰的图表、箭头和关键词，将牛顿第二定律的概念、原理和应用展现出来，帮助学生更好地理解和掌握知识。

3.板书设计具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。可以通过使用颜色、图标和创意字体等方式，使板书更具吸引力，引发学生的关注和兴趣，促使他们更加积极地参与课堂学习。课后作业1.请用一句话简洁明了地描述牛顿第二定律。

答案：牛顿第二定律表述为F=ma，即物体受到的合力等于物体的质量与加速度的乘积。

2.请解释合力与分力的关系，并给出一个生活中的实际例子。

答案：合力与分力的关系遵循平行四边形法则。例如，一个人提着两个购物袋，这两个购物袋的重力可以看作两个分力，而这个人提着购物袋的力可以看作合力，合力等于两个分力的矢量和。

3.假设一个物体质量为2kg，受到一个合力为10N的作用，请计算物体的加速度。

答案：根据牛顿第二定律F=ma，将质量m=2kg，合力F=10N代入公式，得到加速度a=5m/s²。

4.请设计一个实验来验证牛顿第二定律，并简述实验步骤。

答案：实验步骤如下：

a.准备一个质量为m的物体，放在水平桌面上。

b.应用一个力F作用于物体上，记录物体开始运动时的力F。

c.使用计时器测量物体在力F作用下的加速度a。

d.重复步骤b和c，改变力F的大小，记录不同力下的加