2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第4章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 素養(yǎng)培優(yōu)課4 動(dòng)力學(xué)中的三類典型問題教學(xué)實(shí)錄 粵教版必修第一冊(cè)

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章牛頓運(yùn)動(dòng)定律素養(yǎng)培優(yōu)課4動(dòng)力學(xué)中的三類典型問題教學(xué)實(shí)錄粵教版必修第一冊(cè)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章牛頓運(yùn)動(dòng)定律素養(yǎng)培優(yōu)課4動(dòng)力學(xué)中的三類典型問題教學(xué)實(shí)錄

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2024年10月15日星期二上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.通過對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生理解動(dòng)力學(xué)中的加速度、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，提升學(xué)生的科學(xué)思維。

3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具描述物理現(xiàn)象，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

4.增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的物理知識(shí)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念，如速度、加速度、位移等。他們應(yīng)能理解勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能夠運(yùn)用這些知識(shí)解決一些簡(jiǎn)單的物理問題。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中一年級(jí)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科普遍持有較高的興趣，他們對(duì)于物理現(xiàn)象的好奇心和探究欲望較強(qiáng)。學(xué)生的能力水平參差不齊，部分學(xué)生可能已經(jīng)具備一定的物理思維能力，能夠獨(dú)立思考并解決較為復(fù)雜的物理問題。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的學(xué)生偏好通過實(shí)驗(yàn)和觀察來學(xué)習(xí)，而有的學(xué)生則更傾向于通過公式和理論推導(dǎo)來理解物理概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難：一是理解加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系，即牛頓第二定律；二是掌握如何運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問題，如處理非直線運(yùn)動(dòng)和變力作用下的運(yùn)動(dòng)問題；三是將物理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合，進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。此外，學(xué)生可能對(duì)抽象的物理概念感到難以把握，需要通過大量的練習(xí)和實(shí)例來加深理解。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有粵教版必修第一冊(cè)高中物理教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)的圖片、動(dòng)畫和圖表，以及典型問題解決的視頻資源。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備滑塊、斜面、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等實(shí)驗(yàn)器材，用于演示牛頓第二定律。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，確保每組都有實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)和足夠的空間進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

1.老師首先以提問的方式導(dǎo)入：“同學(xué)們，大家還記得我們?cè)谏弦还?jié)課學(xué)習(xí)了什么內(nèi)容嗎？”

2.學(xué)生回答：“學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律?！?/p>

3.老師總結(jié)：“非常好，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，那么今天我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，探究物體在受力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。”

二、新課講授

1.老師講解牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

-老師引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么物體在沒有受到外力作用時(shí)會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)？

-學(xué)生討論并回答：因?yàn)槲矬w具有慣性。

-老師總結(jié)：慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。

2.老師講解牛頓第二定律：物體的加速度與作用在它上面的外力成正比，與它的質(zhì)量成反比，加速度的方向與外力的方向相同。

-老師通過實(shí)例講解：一個(gè)物體受到一個(gè)恒定的外力作用，那么它的加速度與外力成正比，與質(zhì)量成反比。

-學(xué)生通過實(shí)例分析，加深對(duì)牛頓第二定律的理解。

3.老師講解牛頓第三定律：對(duì)于任意兩個(gè)相互作用的物體，它們之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。

-老師通過實(shí)例講解：當(dāng)你用手推墻時(shí)，你的手會(huì)受到墻的反作用力，這個(gè)反作用力與你的推力大小相等、方向相反。

-學(xué)生通過實(shí)例分析，加深對(duì)牛頓第三定律的理解。

4.老師講解動(dòng)力學(xué)中的三類典型問題：

-問題一：已知物體的質(zhì)量、加速度和作用力，求物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

-問題二：已知物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和作用力，求物體的質(zhì)量或加速度。

-問題三：已知物體的質(zhì)量、加速度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，求作用力。

-老師通過實(shí)例講解，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問題。

三、課堂練習(xí)

1.老師提出問題：“請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識(shí)，解決以下問題：一輛汽車從靜止開始勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2m/s2，求汽車在5秒內(nèi)的位移。”

2.學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，老師巡視指導(dǎo)。

3.學(xué)生展示解題過程，老師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

四、課堂小結(jié)

1.老師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容：“今天我們學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律，包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律，以及動(dòng)力學(xué)中的三類典型問題。”

2.老師總結(jié)：“通過學(xué)習(xí)，我們了解到物體在受力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及如何運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問題?！?/p>

五、布置作業(yè)

1.老師布置作業(yè)：“請(qǐng)同學(xué)們完成課后習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。”

2.老師強(qiáng)調(diào)：“注意在做題過程中，要充分運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，并結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行分析?！?/p>

六、課堂反思

1.老師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂反思：“本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家掌握了哪些知識(shí)？在解決實(shí)際問題過程中，遇到了哪些困難？如何解決？”

2.學(xué)生積極發(fā)言，老師總結(jié)：“通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)掌握了牛頓運(yùn)動(dòng)定律，以及如何運(yùn)用它解決實(shí)際問題。在今后的學(xué)習(xí)中，希望大家能夠不斷鞏固所學(xué)知識(shí)，提高自己的物理思維能力。”教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-牛頓運(yùn)動(dòng)定律的歷史背景：介紹牛頓運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)現(xiàn)過程，包括伽利略、開普勒等前人的研究成果，以及牛頓如何將這些成果系統(tǒng)化，形成牛頓運(yùn)動(dòng)定律。

-動(dòng)力學(xué)中的守恒定律：介紹動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，以及它們?cè)谂ｎD運(yùn)動(dòng)定律中的應(yīng)用。

-動(dòng)力學(xué)問題的實(shí)際應(yīng)用：探討牛頓運(yùn)動(dòng)定律在工程、航天、體育運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，如汽車動(dòng)力學(xué)、火箭發(fā)射原理、跳高運(yùn)動(dòng)中的力學(xué)分析等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《牛頓的科學(xué)》等書籍，幫助學(xué)生了解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的歷史背景和科學(xué)貢獻(xiàn)。

-觀看科普視頻：推薦觀看關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律的科普視頻，如“牛頓三大定律”等，通過視頻中的動(dòng)畫和實(shí)例，加深對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解。

-實(shí)驗(yàn)探究：鼓勵(lì)學(xué)生參與力學(xué)實(shí)驗(yàn)，如自由落體實(shí)驗(yàn)、斜面實(shí)驗(yàn)等，通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的正確性。

-案例分析：選取一些與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)的實(shí)際案例，如汽車碰撞、火箭發(fā)射等，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，提高解決實(shí)際問題的能力。

-小組討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用，通過交流互動(dòng)，拓寬知識(shí)面，提高團(tuán)隊(duì)合作能力。

-課后習(xí)題：鼓勵(lì)學(xué)生完成課后習(xí)題，通過練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)，提高解題技巧。

-網(wǎng)絡(luò)資源：推薦一些可靠的物理學(xué)習(xí)網(wǎng)站，如國(guó)家物理競(jìng)賽網(wǎng)、物理教學(xué)網(wǎng)等，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)資源和交流平臺(tái)。

-科普講座：組織或參加科普講座，邀請(qǐng)物理專家為學(xué)生講解牛頓運(yùn)動(dòng)定律及相關(guān)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。教學(xué)反思今天上了牛頓運(yùn)動(dòng)定律這一節(jié)課，總體來說，我覺得效果還不錯(cuò)。下面我就從幾個(gè)方面來反思一下這節(jié)課的教學(xué)。

首先，我覺得課堂的導(dǎo)入做得還可以。我通過提問的方式，讓學(xué)生回顧了上一節(jié)課的內(nèi)容，引出了本節(jié)課的主題。我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律掌握得比較扎實(shí)，這為今天的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，也有個(gè)別學(xué)生對(duì)某些概念理解不夠透徹，這需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)個(gè)別輔導(dǎo)。

在課堂練習(xí)環(huán)節(jié)，我讓學(xué)生獨(dú)立完成了一道題目，然后邀請(qǐng)他們展示解題過程。這個(gè)環(huán)節(jié)讓我看到了學(xué)生們對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的掌握程度。有的學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題，而有的學(xué)生則在這方面存在一定的困難。這讓我意識(shí)到，在今后的教學(xué)中，我需要更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，采取不同的教學(xué)方法。

在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，我對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并強(qiáng)調(diào)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。我希望通過這樣的總結(jié)，讓學(xué)生們能夠更加深刻地理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的重要性。

當(dāng)然，這節(jié)課也存在一些不足之處。首先，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在課堂上參與度不高，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)物理學(xué)科的興趣不夠濃厚。因此，在今后的教學(xué)中，我需要更加注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們感受到物理學(xué)科的魅力。

其次，我在講解牛頓第三定律時(shí)，發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生理解起來比較困難。這可能是因?yàn)榕ｎD第三定律涉及到作用力和反作用力的概念，對(duì)于一些學(xué)生來說，理解起來比較抽象。因此，在今后的教學(xué)中，我需要尋找更加直觀的教學(xué)方法，幫助學(xué)生理解這一概念。

最后，我覺得在課堂練習(xí)環(huán)節(jié)，題目難度可以適當(dāng)增加，以更好地考察學(xué)生對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的掌握程度。同時(shí)，我也需要更加關(guān)注學(xué)生的解題思路，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)分析問題、解決問題。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牛頓第一定律

-定義：一切物體在沒有受到外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

-慣性：物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)

③牛頓第二定律

-公式：F=ma

-加速度與力的關(guān)系：加速度與作用在物體上的外力成正比

-加速度與質(zhì)量的關(guān)系：加速度與物體的質(zhì)量成反比

-加速度的方向：與外力的方向相同

④牛頓第三定律

-定義：對(duì)于任意兩個(gè)相互作用的物體，它們之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上

-作用力與反作用力：大小相等、方向相反、作用在同一直線上

⑤動(dòng)力學(xué)中的三類典型問題

-已知物體的質(zhì)量、加速度和作用力，求物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

-已知物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和作用力，求物體的質(zhì)量或加速度

-已知物體的質(zhì)量、加速度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，求作用力典型例題講解例題1：

一輛汽車以10m/s的速度勻速行駛，突然剎車，剎車時(shí)的加速度大小為2m/s2，求汽車剎車到停止所需的時(shí)間。

解答：

已知初速度v?=10m/s，加速度a=-2m/s2（負(fù)號(hào)表示減速），末速度v=0m/s。

根據(jù)公式v=v?+at，代入已知數(shù)值，得：

0=10-2t

2t=10

t=5s

答：汽車剎車到停止所需的時(shí)間為5秒。

例題2：

一個(gè)物體從靜止開始沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2，求物體在5秒內(nèi)的位移。

解答：

已知初速度v?=0m/s，加速度a=2m/s2，時(shí)間t=5s。

根據(jù)公式s=v?t+0.5at2，代入已知數(shù)值，得：

s=0*5+0.5*2*52

s=0+0.5*2*25

s=25m

答：物體在5秒內(nèi)的位移為25米。

例題3：

一個(gè)物體在水平面上受到一個(gè)恒定的摩擦力作用，摩擦力大小為5N，物體的質(zhì)量為2kg，求物體在摩擦力作用下加速度的大小。

解答：

已知摩擦力F=5N，物體質(zhì)量m=2kg。

根據(jù)牛頓第二定律F=ma，代入已知數(shù)值，得：

5=2a

a=5/2

a=2.5m/s2

答：物體在摩擦力作用下的加速度大小為2.5m/s2。

例題4：

一個(gè)物體在水平面上受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)力為10N，方向向東，另一個(gè)力為6N，方向向北。求物體所受的合外力大小和方向。

解答：

已知兩個(gè)力分別為F?=10N（向東），F(xiàn)?=6N（向北）。

合外力大小F=√(F?2+F?2)

F=√(102+62)

F=√(100+36)

F=√136

F≈11.66N

合外力方向：使用三角函數(shù)計(jì)算，tan(θ)=F?/F?

θ=arctan(6/10)

θ≈arctan(0.6)

θ≈31.7°（相對(duì)于向東方向）

答：物體所受的合外力大小約為11.66N，方向向東偏北31.7°。

例題5：

一個(gè)物體在水平面上受到一個(gè)斜向上的力F，大小為20N，與水平面的夾角為30°。若物體質(zhì)量為4kg，求物體在水平方向上的加速度。

解答：

已知力F=20N，夾角θ=30°，物體質(zhì)量m=4kg。

水平方向上的分力F_x=F*cos(θ)

F_x=20*cos(30°)

F_x=20*(√3/2)

F_x≈20*0.866

F_x≈17.32N

根據(jù)牛頓第二定律F_x=ma，代入已知數(shù)值，得：

17.32=4a

a=17.32/4

a≈4.33m/s2

答：物體在水平方向上的加速度約為4.33m/s2。課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

-提問環(huán)節(jié)：在課堂上，我會(huì)通過提問的方式來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。我會(huì)設(shè)計(jì)一些與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)的問題，如“牛頓第一定律是什么？”“牛頓第二定律的公式是什么？”“如何理解作用力和反作用力？”等。通過學(xué)生的回答，我可以了解他們對(duì)基本概念的理解程度。

-觀察環(huán)節(jié)：在學(xué)生進(jìn)行小組討論或?qū)嶒?yàn)操作時(shí)，我會(huì)仔細(xì)觀察他們的參與度和表現(xiàn)。我會(huì)注意學(xué)生是否能夠積極參與討論，是否能夠正確使用實(shí)驗(yàn)器材，以及是否能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。

-測(cè)試環(huán)節(jié)：為了全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我會(huì)定期進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)或課堂練習(xí)。這些測(cè)試將涵蓋牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本概念、公式應(yīng)用以及實(shí)際問題解決能力。通過測(cè)試成績(jī)，我可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在哪些知識(shí)點(diǎn)上存在困難，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

2.教學(xué)反饋：

-及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題：在課堂評(píng)價(jià)過程中，如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在理解上的困難，我會(huì)立即采取措施進(jìn)行講解和輔導(dǎo)。例如，如果學(xué)生對(duì)于牛頓第二定律的公式F=ma理解不透徹，我會(huì)通過實(shí)際例子和動(dòng)畫演示來幫助他們理解加速度、力和質(zhì)量之間的關(guān)系。

-鼓勵(lì)學(xué)生提問：在課堂上，我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生提問，并耐心回答他們的問題。這有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也讓我能夠了解他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中遇到的困惑