广东省2024-2025年高中物理 学业水平测试冲A 第3章 牛顿运动定律教学实录（含解析）

广东省2024-2025年高中物理学业水平测试冲A第3章牛顿运动定律教学实录（含解析）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）广东省2024-2025年高中物理学业水平测试冲A第3章牛顿运动定律教学实录（含解析）教材分析本章节内容为广东省2024-2025年高中物理学业水平测试冲A第3章“牛顿运动定律”，主要围绕牛顿第一定律、第二定律和第三定律展开。教材内容紧密结合实际，通过实例和实验演示，帮助学生深入理解牛顿运动定律的基本概念和规律，为后续学习打下坚实基础。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验和问题解决，使学生掌握观察、分析、推理等科学方法。提升学生的科学思维，理解牛顿运动定律在解释和预测物体运动中的重要性。增强学生的科学态度与责任，认识到物理学在技术和工程中的应用价值，激发学生对科学的好奇心和求知欲。重点难点及解决办法重点：

1.牛顿第一定律的表述及理解，难点在于对惯性和非惯性参考系的识别。

解决办法：通过实际生活中的实例，如乘坐公交车时的体验，帮助学生理解惯性概念。

2.牛顿第二定律的应用，难点在于公式的推导和使用。

解决办法：通过逐步推导过程，结合实际问题，让学生参与计算，加深理解。

3.牛顿第三定律的表述和意义，难点在于作用力和反作用力的理解。

解决办法：通过实验演示和对比分析，引导学生直观感受作用力和反作用力的关系。

难点：

1.理解力与运动的关系，难点在于如何从多个力的作用中找出合力和运动状态。

解决办法：通过多组实验，让学生观察和分析不同力作用下物体的运动情况。

2.复杂问题中的牛顿运动定律应用，难点在于分析多力作用的综合效果。

解决办法：设计综合案例，逐步分解问题，引导学生逐步学会如何应用牛顿定律解决复杂问题。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有《广东省2024-2025年高中物理学业水平测试冲A》第3章教材。

2.辅助材料：准备与牛顿运动定律相关的图片、动画和图表，以及牛顿定律的历史背景视频。

3.实验器材：准备小车、滑轨、砝码、计时器等实验器材，确保实验操作的安全性和准确性。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供足够的实验操作台和空间，便于学生互动和实验操作。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放一段关于物体运动状态的动画，引导学生思考物体的运动状态是如何改变的。

2.提出问题：提出“物体是否总是受到力的作用？如果没有力，物体的运动状态会发生怎样的变化？”等问题，激发学生的好奇心和求知欲。

二、讲授新课（20分钟）

1.牛顿第一定律：讲解惯性的概念，通过实验演示，如小车在无摩擦轨道上运动，引导学生理解物体在没有外力作用时将保持匀速直线运动或静止状态。

2.牛顿第二定律：推导牛顿第二定律的公式F=ma，结合实验数据，讲解力和加速度的关系，强调质量在运动中的作用。

3.牛顿第三定律：讲解作用力和反作用力的概念，通过实验演示，如相互拉扯的弹簧，展示作用力和反作用力的存在。

三、巩固练习（10分钟）

1.练习题：发放练习题，要求学生独立完成，以巩固对牛顿运动定律的理解。

2.讨论交流：分组讨论练习题中的问题，分享解题思路，教师巡视指导。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问环节：教师针对课堂内容提出问题，如“如何判断物体是否受到力的作用？”、“牛顿运动定律在生活中的应用有哪些？”等。

2.学生回答：鼓励学生积极回答问题，教师进行点评和总结。

五、师生互动环节（5分钟）

1.小组讨论：教师提出一个与牛顿运动定律相关的生活问题，如“如何利用牛顿运动定律解释跳远运动员的起跳过程？”

2.分享解答：各小组分享讨论结果，教师点评并总结。

六、核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.教师引导学生思考牛顿运动定律在科技发展中的应用，如航天、汽车等领域。

2.提醒学生关注科学技术的最新动态，培养学生的科学素养。

七、课堂小结（5分钟）

1.教师总结本节课的重点内容，强调牛顿运动定律在实际生活中的应用。

2.鼓励学生在日常生活中观察和思考，提高自己的科学素养。

教学过程设计总用时：45分钟拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《物理学史话》：阅读有关牛顿生平和牛顿运动定律发现过程的文章，了解物理学的发展历程。

-《经典力学与现代物理》：探讨经典力学与相对论、量子力学之间的关系，认识物理学的发展方向。

-《生活中的物理》：收集生活中的实例，如建筑、交通、体育等领域，分析牛顿运动定律在实际应用中的体现。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-完成课后习题：引导学生独立完成教材中的练习题，加深对牛顿运动定律的理解。

-小组合作探究：分组讨论与牛顿运动定律相关的实验设计，如测量物体加速度、研究摩擦力等。

-观察与记录：鼓励学生在日常生活中观察物体的运动状态，记录下力与运动之间的关系，分析牛顿运动定律的应用。

-科普文章阅读：推荐学生阅读有关牛顿运动定律的科普文章，了解牛顿运动定律在其他领域的应用，如工程、生物医学等。

3.拓展知识点：

-牛顿运动定律的应用领域：研究牛顿运动定律在不同学科中的应用，如机械设计、航空航天、体育运动等。

-牛顿运动定律与相对论、量子力学的关系：探讨牛顿运动定律在相对论和量子力学中的地位，以及三者之间的联系。

-牛顿运动定律与现代科技：分析牛顿运动定律在当代科技发展中的作用，如航天器导航、机器人技术等。

-牛顿运动定律与社会生活：研究牛顿运动定律在日常生活、环境保护、可持续发展等方面的应用。

4.实用性拓展：

-设计简易实验：利用身边的物品，如小球、斜面等，设计实验验证牛顿运动定律。

-应用牛顿运动定律解决实际问题：引导学生将牛顿运动定律应用于实际问题的解决，如设计简易滑轮、分析汽车运动等。

-撰写科普文章：鼓励学生撰写关于牛顿运动定律的科普文章，提高学生的科学写作能力。典型例题讲解例题1：一质量为2kg的物体在水平面上受到一个5N的水平拉力，物体开始时静止。如果物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2，求物体在5秒内的加速度。

解答：

首先计算摩擦力F_f=μmg，其中μ为动摩擦因数，m为物体质量，g为重力加速度。

F_f=0.2*2kg*9.8m/s²=3.92N

由于物体受到的拉力大于摩擦力，物体将开始加速。计算净力F_net=F-F_f。

F_net=5N-3.92N=1.08N

根据牛顿第二定律F=ma，计算加速度a。

a=F_net/m=1.08N/2kg=0.54m/s²

例题2：一辆汽车以30m/s的速度行驶，紧急刹车后10秒内停下。如果汽车在刹车过程中受到的阻力与速度成正比，求刹车过程中汽车所受的平均阻力。

解答：

首先，由于汽车在10秒内停下，其加速度a可以通过公式v=at计算得到，其中v为初速度，t为时间。

a=v/t=30m/s/10s=3m/s²

由于加速度是负值（减速），我们可以用|a|表示加速度的大小。

|a|=3m/s²

使用牛顿第二定律F=ma，我们可以计算阻力F。

F=m|a|=30kg*3m/s²=90N

例题3：一个质量为10kg的物体从静止开始，沿着一个斜面下滑，斜面与水平面成30°角，动摩擦因数为0.1。求物体下滑时的加速度。

解答：

首先，我们需要计算斜面与水平面的正交分力和平行分力。

平行分力F_parallel=mg*sin(θ)=10kg*9.8m/s²*sin(30°)=49N

垂直分力F_perpendicular=mg*cos(θ)=10kg*9.8m/s²*cos(30°)≈84.86N

摩擦力F_friction=μF_perpendicular=0.1*84.86N≈8.49N

净力F_net=F_parallel-F_friction=49N-8.49N≈40.51N

根据牛顿第二定律F=ma，计算加速度a。

a=F_net/m=40.51N/10kg≈4.051m/s²

例题4：一辆质量为500kg的汽车以50km/h的速度匀速行驶，当司机突然踩下刹车踏板时，汽车在8秒内停下来。求汽车刹车过程中所受的平均阻力。

解答：

首先，将速度从km/h转换为m/s。

v=50km/h*(1000m/3600s)≈13.89m/s

使用牛顿第二定律F=ma，其中a是负值，表示减速。

a=v/t=13.89m/s/8s≈1.76m/s²

计算阻力F。

F=m|a|=500kg*1.76m/s²≈882N

例题5：一个质量为5kg的物体从静止开始，被一个恒力F=10N沿水平面推动，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.15。求物体在力F作用下加速运动的加速度。

解答：

首先，计算摩擦力F_f=μmg，其中μ为动摩擦因数，m为物体质量，g为重力加速度。

F_f=0.15*5kg*9.8m/s²=7.35N

由于推力F大于摩擦力F_f，物体将开始加速。计算净力F_net=F-F_f。

F_net=10N-7.35N=2.65N

根据牛顿第二定律F=ma，计算加速度a。

a=F_net/m=2.65N/5kg=0.53m/s²板书设计①牛顿运动定律概述

-牛顿第一定律：惯性定律

-牛顿第二定律：F=ma

-牛顿第三定律：作用力与反作用力

②牛顿第一定律

-物体保持静止或匀速直线运动状态的条件

-惯性：物体抵抗运动状态改变的性质

-非惯性参考系：相对地面静止或匀速直线运动的参考系

③牛顿第二定律

-力与加速度的关系：F=ma

-质量m：物体的惯性量

-加速度a：速度变化率

-力F：使物体产生加速度的相互作用

④牛顿第三定律

-作用力与反作用力：大小相等、方向相反、作用在同一直线上

-作用力与反作用力作用在不同物体上

-力的相互作用：物体间的相互作用力总是成对出现

⑤牛顿运动定律的应用

-动力学问题：求解物体的加速度、速度和位移

-力学平衡：物体在多个力作用下保持静止或匀速直线运动

-力的合成与分解：将多个力合成为一个力或将一个力分解为多个力

-动能和势能：能量与物体运动状态的关系作业布置与反馈作业布置：

1.完成教材中“牛顿运动定律”部分的课后习题，包括选择题、填空题和计算题。

2.选择一个生活中的实例，分析该实例中牛顿运动定律的应用，并撰写一篇简短的报告。

3.设计一个简单的实验，验证牛顿第一定律或牛顿第二定律，记录实验步骤、数据和分析结果。

作业反馈：

1.批改作业时，首先检查学生是否完成了所有作业要求，确保作业的完整性。

2.对于选择题和填空题，检查学生的答案是否正确，对于错误答案，分析错误原因，是概念理解错误还是计算错误。

3.对于计算题，除了检查计算结果是否正确，还要关注学生的解题过程和方法，是否正确应用了牛顿运动定律和公式。

4.对于分析报告，评估学生是否能够将理论知识与实际生活相结合，是否能够清晰地表达自己的观点。

5.对于实验设计，检查实验方案的科学性和可行性，以及实验记录的准确性。

具体反馈内容如下：

1.对于概念理解错误，如对惯性的理解，应指出错误并重新解释惯性的概念，强调物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动状态的性质。

2.对于计算错误，如牛顿第二定律的应用，应指出错误步骤，并引导学生重新计算，同时讲解正确的计算方法。

3.对于实验设计，如果实验方案不合理，应提出改进建议，如增加控制变量、改进实验步骤等。

4.对于分析报告，如果学生未能正确分析实例中的牛顿运动定律应用，应指出分析中的不足，并提供正确的分析思路。

5.对于所有作业，给出具体、详细的反馈意见，鼓励学生改进，并针对学生的进步给予肯定。

作业布置与反馈的目的是为了帮助学生巩固所学知识，提高解题能力，并培养科学探究的精神。教师应确保作业的布置与反馈能够有效地促进学生的学习进步。教学反思与改进教学反思是一种自我审视的过程，它帮助我更好地理解教学实践中的成功与不足。以下是我对本次牛顿运动定律教学的反思与改进计划。

1.学生参与度

我发现有些学生在课堂上的参与度不高，可能是由于对牛顿运动定律的理解不够深入。为了提高学生的参与度，我计划在未来的教学中采用以下措施：

-设计更多互动环节，如小组讨论、角色扮演等，让学生在活动中学习。

-使用多媒体教学，如动画、视频等，以直观的方式展示牛顿运动定律的应用。

2.实验教学

实验是物理教学的重要组成部分，但本次实验中我发现一些学生操作不够规范，导致实验数据不准确。为了改进这一点，我将：

-在实验前详细讲解实验步骤和注意事项，确保学生理解并能够正确操作。

-实施实验前的预实验，让学生熟悉实验过程，减少实验中的错误。

3.知识点的讲解

在讲解牛顿运动定律时，我发现部分学生对公式的推导过程理解不够。为了帮助学生更好地掌握这一知识点，我计划：

-在讲解过程中，增加公式的推导步骤，让学生跟随推导过程。

-通过实例分析，让学生理解公式在实际问题中的应用。

4.作业布置与反馈

作业是巩固知识的重要手段，但本次作业中我发现部分学生的作业质量不高。为了提高作业质量，我将：

-