专题4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）（教学设计）-新高考2018-2019学年高一物理上学期精讲精练

课题专题4.6用牛顿运动定律解决问题（一）（教学设计）-新高考2018-2019学年高一物理上学期精讲精练课时安排课前准备教材分析专题4.6用牛顿运动定律解决问题（一）（教学设计）-新高考2018-2019学年高一物理上学期精讲精练。本节课主要讲解如何运用牛顿运动定律解决实际问题，包括物体受力分析、运动状态确定及运动方程的建立。内容与课本相关章节紧密相连，旨在培养学生的物理思维能力和解决实际问题的能力。核心素养目标培养学生运用牛顿运动定律分析实际问题的能力，提升物理思维品质；通过实验探究，增强科学探究意识，提高实验操作技能；强化物理与生活的联系，提升科学素养，培养解决实际问题的能力。重点难点及解决办法重点：

1.牛顿运动定律的应用：正确运用牛顿第二定律进行受力分析和运动状态确定。

2.运动方程的建立：根据受力情况建立正确的运动方程。

难点：

1.受力分析：复杂受力情况下，如何准确识别和计算各个力的分量。

2.运动方程的求解：在非惯性参考系中，如何处理加速度和速度的关系。

解决办法：

1.重点难点突破：通过实例分析，引导学生逐步掌握受力分析的方法，并利用牛顿第二定律进行计算。

2.实验辅助：通过实验验证牛顿运动定律，帮助学生理解运动方程的建立过程。

3.分层次教学：针对不同层次的学生，设计不同难度的练习题，逐步提高学生的解题能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《新高考2018-2019学年高一物理上学期精讲精练》教材。

2.辅助材料：准备与牛顿运动定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以辅助学生理解。

3.实验器材：准备小车、弹簧测力计、斜面等实验器材，用于验证牛顿第二定律。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生合作学习；实验操作台布置整齐，确保实验安全。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

1.提问：同学们，我们已经学习了牛顿第一定律和第二定律，那么如何将这些定律应用到实际问题中去呢？

2.展示实例：通过生活中的实例，如汽车刹车、抛物运动等，引出牛顿运动定律在实际问题中的应用。

3.提出问题：在解决这些问题时，我们需要注意哪些关键点？

二、新课讲授（用时15分钟）

1.受力分析：

-讲解受力分析的基本方法，包括识别受力物体、分析受力情况、计算力的分量等。

-举例说明如何对静止或匀速直线运动的物体进行受力分析。

2.运动状态确定：

-介绍牛顿第二定律的应用，即F=ma，讲解如何根据受力情况确定物体的运动状态。

-通过实例分析，如斜面小车运动、弹簧振子运动等，让学生掌握运动状态确定的方法。

3.运动方程的建立：

-讲解如何根据受力情况和运动状态建立运动方程，包括一维和二维运动方程。

-通过实例分析，如抛体运动、匀加速直线运动等，让学生掌握运动方程的建立方法。

三、实践活动（用时15分钟）

1.实验验证：

-学生分组进行实验，验证牛顿第二定律，如测量不同质量的物体在斜面上的加速度。

-实验过程中，引导学生观察、记录数据，分析实验结果。

2.习题练习：

-学生独立完成教材中的习题，巩固所学知识。

-教师巡视指导，解答学生疑问。

3.案例分析：

-学生分组讨论实际案例，如汽车刹车、抛物运动等，运用所学知识分析问题。

-分组汇报讨论结果，教师点评并总结。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.受力分析：

-问题：如何对斜面小车进行受力分析？

-学生举例回答：分析小车受到的重力、支持力、摩擦力，并计算各力的分量。

2.运动状态确定：

-问题：如何根据受力情况确定斜面小车的运动状态？

-学生举例回答：根据牛顿第二定律F=ma，分析小车的加速度，判断其运动状态。

3.运动方程的建立：

-问题：如何建立斜面小车的运动方程？

-学生举例回答：根据受力情况，建立一维或二维运动方程，求解小车的位移、速度等。

五、总结回顾（用时5分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调牛顿运动定律在实际问题中的应用。

2.总结受力分析、运动状态确定和运动方程建立的方法。

3.提醒学生在以后的学习中，注重理论联系实际，提高解决实际问题的能力。

总用时：45分钟教学资源拓展一、拓展资源

1.牛顿运动定律的历史背景：介绍牛顿运动定律的发现过程，包括伽利略、开普勒等科学家的贡献，以及牛顿本人的研究方法。

2.牛顿运动定律在不同领域中的应用：探讨牛顿运动定律在航天、工程、日常生活等领域的应用实例，如航天器的轨道计算、机械设计、汽车安全等。

3.牛顿运动定律的数学表达：介绍牛顿运动定律的数学表达形式，包括牛顿第二定律的微分方程形式，以及运动方程的积分求解。

4.牛顿运动定律的局限性：讨论牛顿运动定律在极端条件下（如极高速度、极强引力场）的局限性，以及相对论力学如何修正牛顿运动定律。

二、拓展建议

1.阅读物理学史书籍或相关文章，了解牛顿运动定律的历史背景和发展过程。

2.观看科普视频或讲座，如关于航天、工程等领域的应用实例，加深对牛顿运动定律在实际问题中的应用理解。

3.参与科学实验或实践活动，如制作简易小车进行牛顿第二定律实验，亲身体验和验证牛顿运动定律。

4.利用网络资源，如在线课程、教育论坛等，与其他学习者交流讨论，拓宽知识面。

5.阅读物理学相关书籍，如《经典力学原理》、《现代物理学导论》等，进一步深入学习牛顿运动定律及其相关理论。

6.参加物理竞赛或科学讲座，与专家和学者交流，提高自己的物理素养和解决实际问题的能力。

7.关注科学前沿动态，如量子力学、相对论力学等，了解物理学的发展趋势，为未来的学习和研究打下基础。

8.结合实际生活，思考牛顿运动定律在日常生活中的应用，提高自己的科学思维能力。

9.通过小组合作，共同完成拓展学习任务，培养团队协作能力和沟通能力。

10.定期总结学习心得，反思自己在学习过程中的收获和不足，不断调整学习策略，提高学习效果。教学反思与改进教学过后，我总会对自己的教学进行一番反思，看看哪些地方做得好，哪些地方还有待提高。在这次用牛顿运动定律解决问题（一）的教学中，我发现了一些值得思考的地方。

首先，我觉得课堂的互动性还可以加强。虽然我尽量鼓励学生提问和参与讨论，但感觉有些学生还是不太敢开口。我想，或许可以通过设计一些小组合作的活动，让学生在团队中互相鼓励，共同解决问题，这样可能更能激发他们的学习兴趣。

其次，我发现有些学生对受力分析的理解还不够透彻。在讲解受力分析时，我可能过于注重公式和步骤，而忽略了帮助学生建立直观的物理模型。未来，我打算在教学中加入更多的实例分析，让学生通过实际案例来理解受力分析的过程。

再次，对于运动方程的建立，我发现部分学生在处理非惯性参考系时感到困惑。我意识到，这部分内容比较抽象，需要通过更多的练习和实验来帮助学生理解。因此，我计划在接下来的教学中，增加一些实际操作和模拟实验，让学生在实践中掌握这一知识点。

最后，我认为课后作业的设计也需要改进。有时候，作业题目过于简单，不能很好地检验学生的学习效果；有时候，题目又过于复杂，让学生感到无从下手。我打算在今后的教学中，更加注重作业的分层设计，让不同层次的学生都能有所收获。典型例题讲解例题1：一个质量为m的小车在水平面上以速度v向右匀速运动，突然受到一个向左的恒力F的作用。求小车在力F作用下的加速度a。

解答：根据牛顿第二定律，F=ma。由于小车受到的力F向左，加速度a也向左。因此，a=F/m。

例题2：一辆质量为m的汽车以速度v行驶在平直公路上，突然发现前方有障碍物，司机紧急刹车，刹车过程中汽车受到的摩擦力为f。求汽车在刹车过程中的加速度a。

解答：汽车刹车时受到的摩擦力f是阻力，根据牛顿第二定律，f=ma。由于摩擦力方向与汽车运动方向相反，加速度a=f/m。

例题3：一个质量为m的物体在水平面上受到两个力的作用，分别为F1和F2，F1方向向右，F2方向向左。如果F1=2F2，求物体的加速度a。

解答：物体的受力平衡方程为F1-F2=ma。代入F1=2F2，得到2F2-F2=ma，即F2=ma。因此，a=F2/m。

例题4：一个质量为m的物体在竖直方向上受到重力mg和向上的支持力