4.3 牛顿第二定律 课时教案（表格式）2025--2026年人教版【新教材】2019）高中物理必修第一册

4.3《牛顿第二定律》课时教案 学科 物理 年级册别 高一上册 共1课时 教材 人教版高中物理必修第一册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容位于人教版高中物理必修第一册第四章第三节，是力学核心内容之一。在学习了牛顿第一定律和力的概念后，学生进一步探究力与运动的关系。牛顿第二定律揭示了物体加速度与合外力、质量之间的定量关系，是连接动力学与运动学的桥梁。教材通过实验探究方式引导学生发现规律，体现了“从实验出发、归纳总结”的科学思维路径。本节内容为后续学习动力学问题、连接体问题、超重失重等打下坚实基础，具有承上启下的关键作用。 学情分析 高一学生已具备初步的实验观察能力和逻辑思维能力，掌握了匀变速直线运动规律和力的基本概念，但对“加速度由力产生”这一动态关系理解尚浅。生活中常存在“力是维持运动的原因”等前概念误区，需通过实验纠正。学生数学基础较好，能进行简单的代数运算和图像分析，但在控制变量法的应用、实验误差分析方面经验不足。教学中应注重创设真实情境，引导学生动手实验、合作探究，帮助其建立“力—质量—加速度”三者间的定量认知，突破抽象思维障碍。 课时教学目标 物理观念 1. 理解牛顿第二定律的内容，掌握公式F=ma的物理意义，明确加速度方向与合外力方向的一致性。 2. 能够运用牛顿第二定律解释生活中常见的加速、减速现象，建立力与运动变化之间的因果观念。 科学思维 1. 经历“提出问题—设计实验—数据分析—得出结论”的完整探究过程，体会控制变量法在物理研究中的应用。 2. 能够通过实验数据绘制a-F、a-1/m图像，分析图像斜率与质量的关系，发展图像分析与逻辑推理能力。 科学探究 1. 能够使用打点计时器、小车、滑轮、砝码等器材设计并完成“探究加速度与力、质量关系”的实验。 2. 能够正确记录实验数据，识别并分析实验中的系统误差与偶然误差，提出改进建议。 科学态度与责任 1. 在小组实验中主动参与、分工协作，尊重他人观点，养成实事求是的科学态度。 2. 认识到牛顿第二定律在航天、交通、工程等领域的重要应用，增强将物理知识服务于社会的责任意识。 教学重点、难点 重点 1. 牛顿第二定律的内容及其表达式F=ma的理解与应用。 2. 探究加速度与合外力、质量之间关系的实验设计与数据分析。 难点 1. 理解加速度与合外力的瞬时对应关系及矢量性。 2. 实验中平衡摩擦力的操作要点及误差来源分析。 教学方法与准备 教学方法 实验探究法、情境教学法、合作学习法、讲授法 教具准备 轨道、小车、打点计器、纸带、砝码组、细绳、滑轮、天平、刻度尺、多媒体课件 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入 【5分钟】 一、创设真实情境，激发探究兴趣 （一）、播放视频：火箭发射升空全过程 教师播放我国长征系列运载火箭发射升空的震撼视频，画面中火焰喷涌、箭体缓缓升起、加速度逐渐增大冲向苍穹。待视频结束，教师提问：“同学们，你们是否思考过，是什么力量让如此庞大的火箭从静止开始加速升空？它的加速度大小又由哪些因素决定？”引导学生回忆之前学习的力与运动关系，鼓励大胆猜想。 （二）、提出驱动性问题，引出课题 教师继续设问：“如果我们将火箭简化为一个物体，那么它的加速度a与施加的推力F以及自身质量m之间可能存在怎样的定量关系？今天我们就化身小小科学家，通过实验来揭开这个宇宙级秘密。”随即板书课题《4.3 牛顿第二定律》，并强调这一定律不仅是火箭升空的理论基石，也是我们理解一切加速运动的核心钥匙。 （三）、回顾已有知识，搭建思维桥梁 教师引导学生回顾两个关键知识点：一是牛顿第一定律指出力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因；二是加速度是描述速度变化快慢的物理量。由此建立“力 → 加速度 ... ...