教科版（2019）高中物理必修第一册 4.3牛顿第二定律-教案1

教科版（2019）高中物理必修第一册4.3牛顿第二定律_教案1学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教科版（2019）高中物理必修第一册第四章第三节“牛顿第二定律_教案1”，内容包括：

1.牛顿第二定律的表述与理解；

2.牛顿第二定律的数学表达式：F=ma；

3.质量与加速度的关系；

4.力与加速度的关系；

5.实验探究：验证牛顿第二定律；

6.应用牛顿第二定律解决实际问题。核心素养目标1.培养学生理解牛顿第二定律的物理意义，提高物理概念理解和应用能力；

2.训练学生运用数学工具描述物理现象，提升数学物理结合的思维能力；

3.通过实验探究，培养学生观察、分析和解决问题的实践能力；

4.激发学生运用物理知识解决实际问题的兴趣，增强科学探究和创新意识。学情分析本节课面向的是高中一年级学生，他们已经掌握了力学基本概念，如力、质量、速度等，并具备一定的数学基础，能够理解并运用基本的代数运算。在能力方面，学生具备初步的实验操作技能和问题分析能力，但独立进行实验设计和数据分析的能力仍有待提高。素质方面，学生普遍对物理学科有兴趣，但部分学生对理论知识的学习较为被动，需要通过实践和情境教学激发学习积极性。

学生在学习本节课内容时，可能存在的困难有：对牛顿第二定律中“力”与“加速度”关系的理解不够深入；在实验探究中，对数据的处理和分析不够准确；将理论知识应用到实际问题解决时，缺乏系统性的思考。此外，部分学生的行为习惯如团队合作意识、实验操作的规范性等，也会对学习效果产生影响。因此，教学过程中应注重引导学生的主动参与，加强实验操作的指导，以提高学生的实践能力和科学素养。教学资源1.硬件资源：物理实验室、牛顿第二定律实验装置、电子秤、计时器、直尺；

2.软件资源：教室多媒体设备、物理学科教学软件；

3.课程平台：学校网络教学平台；

4.信息化资源：数字教材、在线物理教育资源、教学视频；

5.教学手段：PPT演示、实验操作、小组合作、课堂讨论、案例分析。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-利用PPT展示生活中的一些现象，如运动员推车起跑、汽车加速等，引导学生思考：力、质量和加速度之间的关系。

-提问：之前学过的力学知识中，有哪些与这些现象相关的内容？

-通过讨论，引出本节课的主题：牛顿第二定律。

2.新课讲授（用时15分钟）

-详细讲解牛顿第二定律的表述、数学表达式F=ma，解释力、质量、加速度三者之间的关系。

-分析生活中一些实例，如运动员推车、汽车加速等，说明牛顿第二定律在实际中的应用。

-通过动画演示，让学生直观地了解力如何影响物体的加速度。

3.实践活动（用时15分钟）

-分组进行实验：验证牛顿第二定律。学生自主设计实验方案，记录数据，分析力、质量、加速度之间的关系。

-学生在实验过程中，教师巡回指导，解答学生疑问，确保实验的准确性。

-完成实验后，各小组汇报实验结果，分享实验心得。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-各小组针对以下问题展开讨论：

a.实验过程中，如何确保数据的准确性？

b.力、质量、加速度三者之间的关系在实验中是如何体现的？

c.牛顿第二定律在实际生活中有哪些应用？

-各小组给出回答，举例说明。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师引导学生回顾本节课的主要内容，强调牛顿第二定律的重要性。

-总结实验过程中遇到的问题及解决方法，提高学生的实验技能。

-提醒学生关注生活中的物理现象，将所学知识应用到实际中。

本节课重点：牛顿第二定律的表述、数学表达式及其在实际中的应用。

难点：实验数据的处理和分析，以及将理论知识应用到实际问题中。通过实践活动和小组讨论，帮助学生更好地理解重难点知识。教学资源拓展1.拓展资源：

-阅读与牛顿第二定律相关的物理书籍，如《物理学的进化》、《经典力学的数学方法》等，加深对定律背后科学原理的理解。

-观看科普视频，了解牛顿第二定律在现代科技领域中的应用，如航天工程、汽车制造等。

-参观科技馆或相关展览，亲身体验力、质量、加速度之间的关系。

-查阅物理学史上关于牛顿第二定律的研究过程和重要实验，了解科学家的探索精神。

2.拓展建议：

-学生可以通过自主学习，深入研究牛顿第二定律的起源、发展及其对现代科学的影响。

-结合生活中的实例，运用牛顿第二定律进行分析，提高解决实际问题的能力。

-尝试阅读科学论文，了解当前物理学界对牛顿第二定律的最新研究成果和争议。

-组织小组讨论，分享各自的学习心得，互相学习，共同提高。

-在家长或教师的指导下，进行家庭小实验，如探究不同质量物体的加速度差异，将理论知识与实际操作相结合。课后作业1.计算题：一个物体质量为2kg，受到一个恒定力的作用，使其在5秒内从静止状态加速到10m/s。求该恒定力的大小。

答案：根据牛顿第二定律F=ma，力F=2kg×(10m/s÷5s)=4N。

2.应用题：一辆汽车质量为1200kg，其发动机能提供3000N的推力。忽略其他阻力，求汽车在推力作用下，从静止开始加速到60km/h所需的时间。

答案：首先将速度转换为m/s，60km/h=60×(1000m/3600s)=16.67m/s。根据牛顿第二定律，加速度a=F/m=3000N÷1200kg=2.5m/s²。时间t=Δv/a=16.67m/s÷2.5m/s²=6.67s。

3.分析题：在实验中，一物体在水平面上受到一个恒定力的作用，从静止开始加速运动。如果物体的质量翻倍，加速度会怎样变化？

答案：根据牛顿第二定律F=ma，如果力保持恒定，物体质量翻倍，加速度a将减半。

4.讨论题：在平直公路上行驶的汽车，当突然刹车时，为什么车内乘客会向前倾斜？

答案：这是因为汽车突然减速，乘客的身体惯性使其保持原来的速度状态，而汽车座椅对乘客施加的力使乘客向前倾斜。

5.探究题：假设一个物体在水平面上受到一个恒定力的作用，从静止开始加速。如果力的大小不变，但方向改变，物体的运动状态会如何改变？

答案：如果力的大小不变，但方向改变，物体将开始做曲线运动。因为力是改变物体运动状态的原因，当力的方向与运动方向不一致时，物体会改变其运动轨迹。内容逻辑关系①牛顿第二定律的知识点：

-牛顿第二定律的表述：力等于质量乘以加速度（F=ma）。

-质量与加速度的关系：质量越大，加速度越小；质量越小，加速度越大。

-力与加速度的关系：力越大，加速度越大；力越小，加速度越小。

②实验探究的知识点：

-实验设计：通过改变力和质量，观察加速度的变化。

-数据处理：如何准确记录和分析实验数据，得出力、质量、加速度之间的关系。

-实验结果分析：根据实验数据，验证牛顿第二定律的正确性。

③理论应用的知识点：

-生活实例分析：如何运用牛顿第二定律解释日常生活中的物理现象。

-解决实际问题：利用牛顿第二定律计算力、质量或加速度，解决具体的物理问题。

-科学探究方法：通过观察、实验、分析等步骤，探究物理规律，培养科学思维。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践活动与理论教学相结合：通过实验探究，让学生在实际操作中感受牛顿第二定律，增强理论知识的学习效果。

2.小组合作与课堂讨论：鼓励学生分组讨论，分享实验心得，提高学生的沟通能力和团队合作意识。

（二）存在主要问题

1.教学组织方面：在实验探究过程中，部分学生操作不够规范，影响实验结果的准确性。

2.教学方法方面：对于理论知识点的讲解，部分学生可能仍存在理解困难，需要更多具体的例子和直观的演示。

（三）改进措施

1.针对实验操作不够规范的问题，