2024-2025版新教材高中物理 第四章 拓展课 用牛顿运动定律解决几类典型问题教学实录 新人教版必修第一册

2024-2025版新教材高中物理第四章拓展课用牛顿运动定律解决几类典型问题教学实录新人教版必修第一册一、课程基本信息

1.课程名称：用牛顿运动定律解决几类典型问题

2.教学年级和班级：高中一年级（1）班

3.授课时间：2024年10月15日

4.教学时数：1课时

本节课选自2024-2025版新教材高中物理新人教版必修第一册第四章拓展课。主要内容包括：运用牛顿运动定律解决动力学问题、静力学问题以及连接体问题，通过实例分析，培养学生运用牛顿运动定律解决实际问题的能力。二、学情分析与内容规划

1.学情分析：学生已经掌握了牛顿运动定律的基本概念和公式，能够解决一些简单的动力学问题，但对于应用牛顿运动定律解决复杂问题和实际情境下的综合问题能力较弱，需要通过实例分析和实践来提高。

2.内容规划：本节课将围绕牛顿运动定律在解决实际问题中的应用，设计以下教学活动：

-通过复习牛顿运动定律的基本概念和公式，巩固学生的基础知识。

-分析典型问题，如动力学问题、静力学问题和连接体问题，让学生掌握解题方法和技巧。

-设计实例练习，让学生在实际问题中运用牛顿运动定律，提高解决问题的能力。

-安排小组讨论和互动活动，鼓励学生分享解题心得和经验，培养合作学习能力。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是让学生能够熟练运用牛顿运动定律解决以下几类典型问题：

-动力学问题：如何利用牛顿第二定律（F=ma）来求解物体的加速度、力或质量。

例如，给定一个物体的质量和作用在它上的力，计算物体的加速度。

-静力学问题：如何应用牛顿第一定律（惯性定律）和第三定律（作用与反作用定律）来分析静止状态下物体的受力情况。

例如，分析一个放在水平面上的物体受到的重力和支持力。

-连接体问题：如何处理两个或多个物体通过绳索、滑轮等连接的系统的动力学问题。

例如，两个物体通过滑轮连接，一个物体悬挂在空中，计算另一个物体对地面的压力。

2.教学难点

本节课的教学难点主要在于以下几个方面：

-动力学问题的受力分析：学生在分析物体受力时，往往容易忽略某些力的存在，或者错误地计算力的方向和大小。

例如，在计算斜面上物体的受力时，学生可能会忘记考虑摩擦力或斜面对物体的正压力。

-静力学问题的平衡条件：学生可能难以理解静力学平衡条件，即物体在静止状态下所有作用力的合力为零。

例如，分析一个物体在多个力作用下保持静止的情况，学生可能无法正确地应用平衡条件来求解未知力。

-连接体问题的整体与部分分析：学生在处理连接体问题时，可能无法有效地将整个系统作为一个整体来分析，也无法正确地分解为部分来处理。

例如，在解决两个物体通过滑轮连接的加速运动问题时，学生可能无法正确地应用牛顿运动定律来建立方程。四、教学方法与策略

1.教学方法：结合讲授法、讨论法和案例研究法，以讲授法为基础，引导学生通过讨论和案例研究深入理解牛顿运动定律的应用。

2.教学活动：设计小组讨论活动，让学生针对典型案例进行分析，如通过解决实际物理问题来讨论牛顿运动定律的应用；进行实验模拟，如使用滑轮和重物模拟连接体问题，让学生直观感受力的作用和运动状态的变化。

3.教学媒体：使用多媒体教学工具展示物理现象和动态过程，如动画演示物体在受力下的运动状态变化，以及使用板书和PPT来清晰地展示解题步骤和公式推导。五、教学过程设计

1.情境导入（5分钟）

内容：通过一个简单的日常生活中的实例引入本节课的主题，例如，播放一段视频，展示一辆汽车加速、匀速行驶和减速的过程，让学生观察并思考这些运动状态背后的物理原理。教师提问：“汽车是如何通过引擎产生动力并改变运动状态的？”学生通过思考回答，教师总结出这涉及到牛顿运动定律的应用。

2.新知探索（20分钟）

内容：

-复习牛顿运动定律的基本概念，通过板书和PPT展示牛顿第一定律、第二定律和第三定律的内容及公式。

-分析动力学问题，选择一个物体在水平面上加速运动的案例，引导学生应用牛顿第二定律（F=ma）来求解加速度，通过板书展示解题步骤。

-探讨静力学问题，展示一个物体放在水平面上的受力分析图，让学生识别并计算物体所受的力，如重力、支持力等，并讨论物体为何保持静止。

-研究连接体问题，通过一个滑轮系统的案例，引导学生如何将系统作为一个整体来分析，并使用牛顿运动定律建立方程求解。

3.互动体验（15分钟）

内容：

-分组讨论：将学生分成小组，每个小组选择一个典型案例进行分析，讨论如何应用牛顿运动定律解决问题，并准备向全班分享解题思路。

-实验模拟：在教室内设置一个简单的滑轮系统，让学生观察并记录物体运动状态的变化，体验力与运动的关系，并尝试解释实验结果。

-小组分享：每个小组向全班展示他们的案例分析结果和实验观察，其他小组成员提供反馈和补充意见。

4.实践应用（5分钟）

内容：教师提供几个牛顿运动定律应用的问题，要求学生独立解决。学生需要在规定时间内完成解题，并提交答案。教师选取几个有代表性的解答进行点评，指出解题过程中的优点和需要改进的地方，以此来巩固学生所学知识。六、教学反思与改进

这节课在引导学生运用牛顿运动定律解决实际问题时，我发现学生们对基本概念的理解比较扎实，但在复杂问题的受力分析和方程建立上还存在困难。在今后的教学中，我会更加注重让学生通过实际操作和实验来加深对物理概念的理解，比如增加更多的实验演示和动手操作环节，让学生在实践中学习。

另外，我注意到在小组讨论环节，有些学生参与度不高，可能是因为他们对于牛顿运动定律的应用还不够自信。我会考虑在讨论前提供更多的背景资料和引导问题，帮助学生建立信心，鼓励他们更积极地参与到讨论中来。

此外，我也发现自己在课堂上的讲解有时过于理论化，可能会让学生感到抽象和难以理解。接下来，我会尝试使用更多的实际案例和生活中的例子来讲解，使知识点更加贴近学生的实际经验，增强他们的学习兴趣和动力。七、结语八、作业布置与反馈

作业布置：

亲爱的同学们，为了帮助大家巩固今天课堂上学习的牛顿运动定律的应用，我为大家布置以下作业：

1.练习题：请从教材配套的练习册中选取第五章的相关习题，完成10道动力学问题和5道静力学问题。在做题过程中，注意分析物体的受力情况，正确应用牛顿运动定律，并详细写出解题步骤。

2.案例分析：选择一个本节课我们讨论过的典型案例，重新审视问题的解决过程，尝试用今天学到的知识来优化解题思路和方法。将你的分析过程和改进点整理成一篇短文，字数不限。

3.小组讨论：以小组为单位，针对作业中的练习题进行讨论。每个小组需要选出一个代表，将小组的讨论成果和解题过程在下次课堂上进行分享。

作业反馈：

在批改大家提交的作业时，我发现以下几个问题和改进点：

1.受力分析不准确：有些同学在分析物体受力时，忽略了某些力的存在，或者错误地计算了力的方向和大小。在今后的学习中，希望大家在做题时能够仔细审题，全面分析物体的受力情况。

2.解题步骤不完整：部分同学在解题时，没有按照规范的步骤进行，导致解题过程混乱，难以理解。我建议大家在解题时，先列出已知条件，然后逐步推导出未知量，最后进行结果检验。

3.案例分析不深入：有些同学在案例分析中，没有充分运用今天学到的知识，分析不够深入。希望大家能够结合牛顿运动定律，对案例进行更全面、更深入的分析。

4.小组讨论参与度不高：在小组讨论环节，部分同学参与度不高，这可能影响了小组的整体表现。我鼓励大家在讨论时积极发言，分享自己的看法和经验，共同提高。

针对以上问题，我给大家提出以下改进建议：

1.多做练习：通过大量的练习，提高自己的受力分析能力和解题技巧。

2.主动学习：在课堂上积极发言，与老师和同学互动，提高自己的理解能力。

3.互相借鉴：在小组讨论中，学习他人的解题思路和方法，互相借鉴，共同进步。

4.及时反馈：在完成作业后，及时向老师请教问题，获取反馈，以便及时纠正错误，提高学习效果。

希望大家能够认真对待作业，通过不断的练习和讨论，提高自己对牛顿运动定律的理解和应用能力。下次课堂上，我们将对作业进行总结和讲解，届时请大家准备好分享自己的解题过程和心得。加油！九、教学资源拓展

拓展资源：

1.相关书籍：《牛顿运动定律的原理与应用》、《经典力学导论》等书籍可以提供更深入的牛顿运动定律的理论基础和应用实例。

2.学术论文：搜索“牛顿运动定律在现实生活中的应用”等相关主题的学术论文，了解牛顿运动定律在科学研究中的应用和最新进展。

3.教学视频：观看在线教学视频，如KhanAcademy、Coursera上的牛顿运动定律相关课程，以不同的教学风格和实例来加深理解。

4.物理实验：利用学校实验室资源，进行牛顿运动定律的实验验证，如滑轮系统实验、碰撞实验等，直观感受物理规律。

拓展建议：

1.研究物理学史：了解牛顿运动定律的发现过程和牛顿的生平，以及这一理论如何影响物理学的发展，增加对物理学科的兴趣。

2.生活应用探索：鼓励学生观察日常生活中牛顿运动定律的应用，如车辆运动、体育运动等，记录观察结果并尝试用物理知识进行分析。

3.学术研讨：参加学校或社区的物理学术研讨会，与其他学生和教师交流牛顿运动定律的学习心得和应用体会。

4.科学写作：撰写关于牛顿运动定律的科学文章或小论文，通过写作来加深对知识点的理解和记忆。

5.数学技能提升：牛顿运动定律的应用往往涉及复