2024-2025学年高中物理 第3章 3 牛顿第二定律教案 教科版必修1

2024-2025学年高中物理第3章3牛顿第二定律教案教科版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年高中物理教科书第3章第3节，主题为“牛顿第二定律”。本节课主要介绍了牛顿第二定律的定义、表达式以及应用。具体内容包括：

1.牛顿第二定律的定义：物体受到的合外力与其加速度成正比，方向相同。

2.牛顿第二定律的表达式：F=ma，其中F表示合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

3.牛顿第二定律的应用：通过实例分析，掌握牛顿第二定律在实际问题中的应用，如计算物体的加速度、判断物体运动状态等。

4.牛顿第二定律的局限性：探讨在特定情况下，如物体质量不变时，牛顿第二定律的适用性。

本节课旨在让学生理解并掌握牛顿第二定律的基本概念和应用，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。二、核心素养目标本节课旨在培养学生的科学思维、实验探究和科学态度与价值观等核心素养。通过学习牛顿第二定律，学生将能够：

1.理解并应用牛顿第二定律解决实际问题，培养科学思维和问题解决能力。

2.进行实验探究，验证牛顿第二定律，提高实验操作和数据分析能力。

3.建立正确的物理观念，认识科学的发展性和局限性，培养科学态度与价值观。三、学情分析本节课面向的高中学生，他们在之前的物理学习中已经掌握了基本的力学知识，对物体运动和力之间的关系有一定的了解。学生在知识方面已具备一定的基础，但仍需加深对牛顿第二定律的理解和应用。

在能力方面，大部分学生具备一定的实验操作和数据分析能力，但仍有部分学生在这方面的能力较弱。因此，在教学过程中需要针对不同能力层次的学生进行差异化指导，鼓励他们积极参与实验和问题讨论。

在素质方面，学生普遍具备良好的学习态度和团队协作精神，但部分学生在遇到问题时容易退缩，缺乏克服困难的信心。针对这一情况，教师在教学中应注重培养学生的自主学习能力和解决问题的勇气。

在行为习惯方面，学生普遍遵守课堂纪律，但部分学生在课堂上的注意力不够集中，容易受到外界因素的干扰。为了提高课堂教学效果，教师需要采取有效的教学手段，激发学生的学习兴趣，提高他们的课堂参与度。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年高中物理第3章3牛顿第二定律》的教科书或相关学习资料。

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，以帮助学生更好地理解和应用相关概念。

3.实验器材：准备所需的实验器材，如小车、滑轮组、弹簧测力计等，确保其完整性和安全性，以便进行牛顿第二定律的实验验证。

4.教室布置：根据教学需要，提前布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生进行小组讨论和实验活动。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“牛顿第二定律”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解“牛顿第二定律”知识点。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“牛顿第二定律”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出“牛顿第二定律”，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解“牛顿第二定律”的表达式、应用和局限性，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、实验等活动，让学生在实践中掌握“牛顿第二定律”的应用。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、实验等活动，体验“牛顿第二定律”的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解“牛顿第二定律”知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握“牛顿第二定律”的应用。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解“牛顿第二定律”知识点，掌握其在实际问题中的应用。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“牛顿第二定律”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与“牛顿第二定律”课题相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的“牛顿第二定律”知识点和应用技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源

（1）科普文章：可以选择一些关于牛顿第二定律的科普文章，如《牛顿第二定律：生活中的应用》、《牛顿第二定律与现代化交通》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。

（2）科普视频：推荐一些关于牛顿第二定律的科普视频，如BBC纪录片《牛顿第二定律：力量的秘密》、科普频道《牛顿第二定律的解释与应用》等，通过视觉呈现，帮助学生更直观地理解牛顿第二定律。

（3）实验案例：提供一些与牛顿第二定律相关的实验案例，如“滑轮组实验”、“小车加速实验”等，让学生了解实验原理、过程及结果，增强学生的实验操作能力和科学探究能力。

（4）物理故事：讲述一些与牛顿第二定律相关的物理故事，如牛顿发现第二定律的过程、牛顿第二定律在历史中的重要意义等，激发学生学习兴趣，培养学生的人文素养。

2.拓展建议

（1）学生可以利用课后时间，通过学校图书馆或网络资源，查阅更多关于牛顿第二定律的资料，加深对这一知识点的理解。

（2）学生可以尝试自己设计一些简单的实验，验证牛顿第二定律，如使用弹簧测力计、小车等器材，进行加速实验，掌握实验方法和技巧。

（3）学生可以参加学校举办的物理知识竞赛、科学讲座等活动，与其他同学交流学习心得，提高自己的科学素养。

（4）学生可以尝试将牛顿第二定律应用到生活中，观察和分析周围物体的运动状态，培养自己的观察力和思考能力。七、课堂小结，当堂检测1.课堂小结

（1）牛顿第二定律的定义：物体受到的合外力与其加速度成正比，方向相同。

（2）牛顿第二定律的表达式：F=ma，其中F表示合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

（3）牛顿第二定律的应用：通过实例分析，掌握牛顿第二定律在实际问题中的应用，如计算物体的加速度、判断物体运动状态等。

（4）牛顿第二定律的局限性：探讨在特定情况下，如物体质量不变时，牛顿第二定律的适用性。

2.当堂检测

（1）选择题：

①物体在水平面上受到一个恒定的力，其加速度是否会改变？

A.一定会改变

B.一定不会改变

C.可能会改变

D.无法确定

②一辆汽车以每小时60公里的速度行驶，突然刹车停下，刹车过程中所受的合外力大小为多少？

A.1200N

B.720N

C.600N

D.480N

（2）简答题：

请简述牛顿第二定律的表达式及其实际应用。

（3）计算题：

一个质量为2kg的物体，受到一个大小为8N的合外力，请计算其加速度。

（4）案例分析题：

假设有一辆质量为1000kg的汽车，以每小时80公里的速度行驶，突然遇到一个斜坡，坡度为30度，汽车需要克服重力沿斜坡向上运动。请计算汽车在上坡过程中所受的合外力大小。八、典型例题讲解1.例题1：一个质量为1kg的物体，受到一个大小为5N的合外力，求其加速度。

解：根据牛顿第二定律，F=ma，其中F=5N，m=1kg，代入公式得a=F/m=5N/1kg=5m/s²。

2.例题2：一辆汽车以每小时60公里的速度行驶，突然刹车停下，刹车过程中所受的合外力大小为多少？

解：首先将速度单位转换为m/s，即60km/h=60×1000m/3600s=16.67m/s。汽车停止时，速度变为0，根据牛顿第二定律，F=ma，其中a=v/t=0/t=0m/s²，代入公式得F=ma=m*a=m*0m/s²=0N。因此，刹车过程中所受的合外力大小为0N。

3.例题3：一个质量为2kg的物体，受到一个大小为8N的合外力，求其加速度。

解：根据牛顿第二定律，F=ma，其中F=8N，m=2kg，代入公式得a=F/m=8N/2kg=4m/s²。

4.例题4：一个物体在水平面上受到一个恒定的力，其加速度是否会改变？

解：根据牛顿第二定律，F=ma，其中F表示合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。如果合外力保持恒定，物体的加速度将不会改变。因此，物体在水平面上受到一个恒定的力时