2024-2025版新教材高中物理第四章拓展課用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決幾類典型問題教學(xué)實(shí)錄新人教版必修第一冊課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：2024-2025版新教材高中物理第四章拓展課用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決幾類典型問題教學(xué)實(shí)錄

2.教學(xué)年級和班級：高中一年級全體學(xué)生

3.授課時(shí)間：2024年10月20日星期五上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，通過分析牛頓運(yùn)動(dòng)定律，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用邏輯推理和物理建模來解決問題。

2.提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)際問題解決，讓學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果。

3.強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，引導(dǎo)學(xué)生理解物理規(guī)律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-重點(diǎn)一：牛頓第二定律的應(yīng)用。學(xué)生需要理解牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式\(F=ma\)，并能將其應(yīng)用于解決勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的問題。例如，通過計(jì)算物體在不同力作用下的加速度，或者通過已知加速度和力來求解物體的質(zhì)量。

-重點(diǎn)二：牛頓第三定律的理解。學(xué)生需要掌握作用力和反作用力的概念，并能識別日常生活中的牛頓第三定律實(shí)例，如推墻時(shí)手感到反作用力。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)一：復(fù)雜力的合成與分解。學(xué)生可能難以將多個(gè)力分解為沿不同方向的分量，或者將分解后的力重新合成。例如，在解決斜面問題或圓周運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，需要正確分解和合成力。

-難點(diǎn)二：非慣性參考系中的運(yùn)動(dòng)分析。學(xué)生可能難以理解非慣性參考系中的加速度和牛頓定律的應(yīng)用，如地球表面上的慣性力（如離心力）的影響。

-難點(diǎn)三：動(dòng)力學(xué)問題中的能量守恒。學(xué)生可能難以將動(dòng)力學(xué)問題與能量守恒定律相結(jié)合，特別是在涉及摩擦力和非保守力的情況下，如何正確應(yīng)用能量守恒定律。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：物理實(shí)驗(yàn)器材（如彈簧秤、滑輪、斜面、計(jì)時(shí)器、傳感器等），白板或黑板，粉筆或馬克筆。

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺，用于上傳教學(xué)資料和進(jìn)行在線討論。

-信息化資源：多媒體課件，包含動(dòng)畫和視頻，用于演示牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。

-教學(xué)手段：實(shí)物模型演示，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律模型教具，幫助學(xué)生直觀理解概念。

-練習(xí)題庫：包含不同難度水平的練習(xí)題，用于鞏固學(xué)生對牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用能力。五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

例如，要求學(xué)生預(yù)習(xí)牛頓第二定律的基本概念和公式，以及幾個(gè)簡單的應(yīng)用案例。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞牛頓第二定律的應(yīng)用，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

問題示例：“如何計(jì)算一個(gè)物體在水平面上受到摩擦力時(shí)的加速度？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

通過查看學(xué)生的在線提交情況或進(jìn)行小范圍的課堂檢查。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解牛頓第二定律的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

學(xué)生可能提出關(guān)于如何處理變力問題或非慣性參考系的疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

學(xué)生提交的預(yù)習(xí)成果可以幫助教師了解學(xué)生的理解程度和需要解決的問題。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過一個(gè)與牛頓第二定律相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)視頻，引出課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解牛頓第二定律的公式\(F=ma\)以及其在不同情境下的應(yīng)用。

例如，講解如何通過測量力和加速度來計(jì)算質(zhì)量，或者如何通過質(zhì)量加速度來分析作用力。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分組解決實(shí)際問題，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證牛頓第二定律。

-解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“如何處理變力的情況？”進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并解決問題。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解牛頓第二定律的知識點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握牛頓第二定律的應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：布置一些涉及牛頓第二定律的實(shí)際問題的作業(yè)，如計(jì)算物體在不同斜面上的加速度。

-提供拓展資源：提供一些相關(guān)的書籍、網(wǎng)站或視頻，如在線物理模擬工具，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的牛頓第二定律知識點(diǎn)和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念和原理

學(xué)生能夠清晰地理解牛頓第一定律、第二定律和第三定律的基本概念，包括慣性的概念、力的作用和反作用、加速度與力的關(guān)系等。他們能夠運(yùn)用這些原理來解釋日常生活中的物理現(xiàn)象，如物體在受力后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化。

2.掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用方法

學(xué)生學(xué)會(huì)了如何將牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用于解決實(shí)際問題。他們能夠通過分析物體的受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律\(F=ma\)來計(jì)算加速度、力或質(zhì)量。例如，學(xué)生能夠計(jì)算出在給定力作用下物體的加速度，或者通過測量加速度和質(zhì)量來計(jì)算作用力。

3.提高問題解決能力

學(xué)生在解決典型問題時(shí)，能夠運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行邏輯推理和計(jì)算。例如，在處理斜面問題、拋體運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，學(xué)生能夠正確地分解力，應(yīng)用牛頓第二定律和第三定律，并考慮摩擦力和空氣阻力等因素。

4.增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力

通過課堂上的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生提高了實(shí)驗(yàn)操作技能。他們學(xué)會(huì)了如何使用實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行測量，如何記錄數(shù)據(jù)，以及如何分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置，如何測量加速度，并如何計(jì)算摩擦力。

5.培養(yǎng)科學(xué)探究精神

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和問題解決過程中，培養(yǎng)了科學(xué)探究精神。他們學(xué)會(huì)了如何提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和得出結(jié)論。這種探究精神有助于他們在未來的學(xué)習(xí)和研究中形成批判性思維。

6.提升團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力

在小組討論和合作實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何與他人協(xié)作，如何表達(dá)自己的觀點(diǎn)，以及如何傾聽他人的意見。這種團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力對于他們未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯都是非常重要的。

7.深化對物理規(guī)律的理解

通過對牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生深化了對物理規(guī)律的理解。他們能夠?qū)⑴ｎD運(yùn)動(dòng)定律與其他物理概念（如能量守恒、動(dòng)量守恒）相結(jié)合，形成對物理世界的更全面認(rèn)識。

8.增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣

學(xué)生通過解決實(shí)際問題，體驗(yàn)到了物理學(xué)的實(shí)用性和趣味性，這增強(qiáng)了他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣。他們開始認(rèn)識到物理學(xué)在科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中的重要作用。七、教學(xué)反思哎，這節(jié)課上完之后，我坐在辦公室里，心里有點(diǎn)兒五味雜陳。咱們這牛頓運(yùn)動(dòng)定律的教學(xué)，其實(shí)挺有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)樗粌H要求學(xué)生掌握物理概念，還得能靈活運(yùn)用到實(shí)際問題中去。

首先，我覺得我在導(dǎo)入新課的時(shí)候做得還不錯(cuò)。我用了那個(gè)經(jīng)典的蘋果砸頭的視頻，挺吸引學(xué)生的。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于牛頓第一定律的理解還是有點(diǎn)模糊。我可能得在之后的課上，再花點(diǎn)時(shí)間，用更直觀的方式去解釋慣性的概念。

然后，講牛頓第二定律的時(shí)候，我用了幾個(gè)簡單的例子，像小車在斜面上滑動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生反應(yīng)還不錯(cuò)。但是，當(dāng)我引入到復(fù)雜力的合成與分解時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們開始有點(diǎn)兒蒙了。我意識到，這部分內(nèi)容對于他們來說確實(shí)是個(gè)難點(diǎn)。我得考慮是不是應(yīng)該分成幾個(gè)小步驟來講解，或者用一些更簡單的例子來幫助他們理解。

說到實(shí)驗(yàn)，我覺得咱們學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室條件還是不錯(cuò)的，但是有時(shí)候?qū)嶒?yàn)操作的時(shí)間不夠，學(xué)生可能沒有足夠的時(shí)間去消化和吸收。我可能在安排實(shí)驗(yàn)課時(shí)，得更加細(xì)致一些，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)親手操作。

課堂討論環(huán)節(jié)，我看到了學(xué)生們積極參與的樣子，但是我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生還是不太敢發(fā)言。我可能得創(chuàng)造一個(gè)更加開放和包容的課堂氛圍，鼓勵(lì)他們提出自己的疑問和想法。

課后作業(yè)方面，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于拓展題目的掌握情況并不理想。這可能是因?yàn)樗麄冊陬A(yù)習(xí)和課堂上的參與度不夠。我可能需要更加注重預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上課程的進(jìn)度。

最后，我得承認(rèn)，這節(jié)課對我來說也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。我發(fā)現(xiàn)自己在某些知識點(diǎn)上的講解還不夠深入，我得加強(qiáng)自己的專業(yè)知識儲(chǔ)備。同時(shí)，我也得學(xué)會(huì)如何更好地利用教學(xué)資源，比如多媒體課件和在線平臺，來輔助教學(xué)。八、板書設(shè)計(jì)①牛頓運(yùn)動(dòng)定律概述

-牛頓第一定律：慣性定律

-牛頓第二定律：\(F=ma\)

-牛頓第三定律：作用力與反作用力

②牛頓第二定律的應(yīng)用

-力的合成與分解

-加速度的計(jì)算

-質(zhì)量的測定

③牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

-牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)

-牛頓第三定律實(shí)驗(yàn)

④典型問題分析

-斜面問題

-拋體運(yùn)動(dòng)

-圓周運(yùn)動(dòng)

⑤牛頓運(yùn)動(dòng)定律與其他物理概念的聯(lián)系

-能量守恒定律

-動(dòng)量守恒定律

⑥注意事項(xiàng)

-非慣性參考系中的運(yùn)動(dòng)分析

-復(fù)雜力的處理方法典型例題講解例題1：

一輛質(zhì)量為\(m=10\)kg的汽車以\(20\)m/s的速度勻速行駛在平直的道路上。如果汽車受到的阻力為\(f=50\)N，求汽車所受的合外力和加速度。

解答：

由于汽車以勻速行駛，說明合外力為零。因此，合外力\(F_{合}=0\)。

加速度\(a=\frac{F_{合}}{m}=\frac{0}{10}=0\)m/s2。

例題2：

一個(gè)質(zhì)量為\(m=5\)kg的物體在水平地面上受到一個(gè)水平拉力\(F=15\)N和一個(gè)摩擦力\(f=5\)N。如果物體的加速度為\(a=2\)m/s2，求物體所受的合外力。

解答：

合外力\(F_{合}=F-f=15\)N-\(5\)N=\(10\)N。

加速度\(a=\frac{F_{合}}{m}=\frac{10}{5}=2\)m/s2。

（注：這里已知加速度，所以可以直接使用公式計(jì)算合外力。）

例題3：

一個(gè)質(zhì)量為\(m=3\)kg的物體被水平推力\(F=9\)N推動(dòng)沿水平面運(yùn)動(dòng)。物體受到的摩擦力為\(f=3\)N。如果物體的加速度為\(a=1\)m/s2，求物體的質(zhì)量。

解答：

合外力\(F_{合}=F-f=9\)N-\(3\)N=\(6\)N。

加速度\(a=\frac{F_{合}}{m}=\frac{6}{m}\)。

\(m=\frac{F_{合}}{a}=\frac{6}{1}=6\)kg。

例題4：

一個(gè)質(zhì)量為\(m=8\)kg的物體在豎直方向上受到一個(gè)向上的拉力\(F=120\)N，同時(shí)受到重力\(G=mg=8\times9.8=78.4\)N的作用。如果物體的加速度為\(a=3\)m/s2，求物體所受的合外力。

解答：

合外力\(F_{合}=F-G=120\)N-\(78.4\)N=\(41.6\)N。

加速度\(a=\frac{F_{合}}{m}=\frac{41.6}{8}=5.2\)m/s2。

例題5：

一個(gè)質(zhì)量為\(m=2\)kg的物體被一個(gè)水平推力\(F=8\)N推動(dòng)沿一個(gè)斜面下滑。斜面的傾斜角度為\(\theta=30^\circ\)，物體受到的摩擦力為\(f=3\)N。如果物體的加速度為\(a=2\)m/s2，求斜面的摩擦系數(shù)\(\mu\)。

解答：