2019-2020学年人教版选修3-1高中物理教案

2019-2020学年人教版选修3-1高中物理教案学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以“2019-2020学年人教版选修3-1高中物理”为教材，围绕力学知识展开教学。课程设计注重基础知识的传授，同时注重培养学生的实验能力和创新思维。通过实验、讨论和练习等多种教学方法，引导学生深入理解力学原理，提高学生的物理素养。核心素养目标1.发展科学思维，通过实验探究理解牛顿运动定律。

2.培养科学探究能力，学会运用实验数据验证物理规律。

3.增强科学态度与责任，认识到物理知识在科技发展中的应用价值。

4.提升科学知识与技能，提高解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点，①牛顿第一定律的内容和意义，能够运用定律分析物体的运动状态；②力的合成与分解的原理和方法，能正确进行力的合成和分解。

2.教学难点，①理解惯性的概念及其在生活中的体现；②牛顿第二定律中质量、力和加速度的关系，如何运用公式进行计算；③如何设计实验来验证牛顿定律，并能分析实验结果。教学资源准备1.教材：人教版选修3-1高中物理教材，确保每位学生人手一册。

2.辅助材料：准备牛顿运动定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以帮助学生直观理解。

3.实验器材：滑块、斜面、计时器、测力计等实验器材，用于演示和验证牛顿运动定律。

4.教室布置：设置分组讨论区，配备实验操作台，确保实验区域安全有序。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕牛顿运动定律，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“如何判断一个物体是否处于匀速直线运动？”、“惯性是如何影响物体运动的？”等。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解牛顿运动定律的基本概念。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解牛顿运动定律，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过演示一个简单的惯性实验，引出牛顿运动定律，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解牛顿第一定律的内容和意义，以及力的合成与分解的原理。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析不同情况下的力与运动关系。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“为什么物体在没有外力作用下会保持匀速直线运动？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，通过实验验证牛顿第一定律。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解牛顿运动定律的基本概念。

实践活动法：设计小组实验，让学生在实践中掌握力的合成与分解。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解牛顿运动定律，掌握力的合成与分解的技能。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据牛顿运动定律，布置适量的课后作业，如计算不同情况下的加速度。

提供拓展资源：提供与牛顿运动定律相关的拓展资源，如科学杂志、在线课程等。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的牛顿运动定律知识点和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理一、牛顿运动定律

1.牛顿第一定律

-内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

-意义：揭示了惯性的概念，是牛顿运动定律的基础。

2.牛顿第二定律

-内容：物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。

-公式：F=ma

-意义：描述了力和运动的关系，是解决动力学问题的重要工具。

3.牛顿第三定律

-内容：对于任意两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上。

-公式：F1+F2=0

-意义：揭示了作用力与反作用力的关系，是牛顿运动定律的补充。

二、力的合成与分解

1.力的合成

-内容：两个或多个力作用于同一物体时，它们的效果可以用一个合力的效果来代替。

-方法：平行四边形法则、三角形法则。

2.力的分解

-内容：一个力可以分解为两个或多个分力，分力的效果与原力相同。

-方法：平行四边形法则、三角形法则。

三、功与能

1.功

-内容：力对物体做功的条件是：力与物体位移的方向相同或有一定的夹角，且物体在力的方向上发生位移。

-公式：W=F*s*cosθ

-意义：描述了力对物体做功的多少。

2.能量

-内容：物体具有的做功能力称为能量。

-类型：动能、势能、内能。

3.动能

-内容：物体由于运动而具有的能量。

-公式：Ek=1/2*m*v^2

4.势能

-内容：物体由于位置而具有的能量。

-类型：重力势能、弹性势能。

5.机械能

-内容：动能和势能的总和。

-公式：E=Ek+Ep

四、动量

1.动量

-内容：物体的质量与速度的乘积。

-公式：p=m*v

2.动量守恒定律

-内容：在没有外力作用或外力相互抵消的情况下，系统的总动量保持不变。

五、牛顿运动定律的应用

1.解决动力学问题

-利用牛顿第二定律，分析物体受力情况，求解加速度、速度等运动参数。

2.解决静力学问题

-利用牛顿第三定律，分析物体间的相互作用力，求解平衡力。

3.解决机械能问题

-利用动能、势能和机械能的关系，分析物体的运动状态，求解位移、速度等参数。

4.解决动量问题

-利用动量守恒定律，分析系统动量变化，求解速度、位移等参数。

5.解决实际工程问题

-利用牛顿运动定律，分析机械设备、交通工具等的工作原理，优化设计方案。板书设计1.牛顿运动定律

①牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

②牛顿第二定律：F=ma，加速度的方向与合外力的方向相同。

③牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等、方向相反。

2.力的合成与分解

①力的合成：平行四边形法则、三角形法则。

②力的分解：将一个力分解为两个或多个分力。

3.功与能

①功：W=F*s*cosθ，力对物体做功的条件。

②能量：动能、势能、内能。

③机械能：E=Ek+Ep，动能和势能的总和。

4.动量

①动量：p=m*v，物体的质量与速度的乘积。

②动量守恒定律：在没有外力作用或外力相互抵消的情况下，系统的总动量保持不变。

5.牛顿运动定律的应用

①解决动力学问题：利用牛顿第二定律求解加速度、速度等。

②解决静力学问题：利用牛顿第三定律求解平衡力。

③解决机械能问题：利用动能、势能和机械能的关系求解位移、速度等。

④解决动量问题：利用动量守恒定律求解速度、位移等。

⑤解决实际工程问题：利用牛顿运动定律分析机械设备、交通工具等的工作原理。课后作业1.题型：牛顿第一定律的应用

题目：一个物体在水平面上以5m/s的速度匀速直线运动，突然受到一个水平向右的力，物体开始减速。如果物体在受到力的作用后2秒内减速到0，求物体受到的加速度大小和方向。

答案：加速度大小a=Δv/Δt=0-5/2=-2.5m/s²，方向水平向左。

2.题型：牛顿第二定律的应用

题目：一辆汽车以20m/s的速度行驶，当司机紧急刹车时，汽车在5秒内减速到0。如果汽车的质量为1000kg，求汽车受到的刹车力大小。

答案：刹车力F=m*a=1000*(-20/5)=-4000N，方向与汽车运动方向相反。

3.题型：力的合成与分解

题目：一个物体受到两个力的作用，一个力为10N，方向向东；另一个力为15N，方向向北。求这两个力的合力大小和方向。

答案：合力大小F=√(10²+15²)=√(100+225)=√325≈18N，方向与10N力的方向夹角约为37°。

4.题型：功与能的计算

题目：一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个水平向右的力，力的大小为5N，物体在力的作用下移动了10m。求力对物体做的功。

答案：功W=F*s=5*10=50J。

5.题型：动量守恒定律的应用

题目：两个质量分别为2kg和3kg的物体在水平面上相向而行，速度分别为4m/s和2m/s。假设两物体发生完全非弹性碰撞，求碰撞后两物体的共同速度。

答案：碰撞前总动量p_initial=m1*v1+m2*v2=2*4+3*(-2)=8-6=2kg·m/s。

碰撞后总动量p_final=(m1+m2)*v_final=(2+3)*v_final=5*v_final。

由于碰撞前后总动量守恒，p_initial=p_final，所以2=5*v_final，解得v_final=0.4m/s。

6.题型：机械能的计算

题目：一个质量为5kg的物体从高度10m自由落下，不计空气阻力。求物体落地时的速度和动能。

答案：落地时速度v=√(2*g*h)=√(2*9.8*10)≈14m/s。

动能Ek=1/2*m*v^2=1/2*5*14^2=1/2*5*196=490J。

7.题型：力的分解与合成

题目：一个物体受到一个斜向上的