4.3 牛顿第二定律 课时教案（表格式）2025--2026年粤教版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 粤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 本节内容位于粤教版高中物理必修第一册第四章第三节，是经典力学的核心内容之一。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。教材通过实验探究的方式引导学生发现规律，体现了“从实验到理论”的科学思维路径。 学情分析 高一学生已具备初步的力学知识基础，理解了力的作用效果和惯性概念，但对加速度与力、质量之间关系的认知仍停留在定性层面。他们正处于抽象思维发展的关键期，具备一定的逻辑推理能力，但数学建模能力和实验数据分析能力较弱。生活经验中常见推车、刹车等现象，但缺乏系统提炼。主要困难在于如何将实验数据转化为物理规律，并理解公式F=ma的矢量性与瞬时性。需通过情境创设与合作探究突破认知障碍。 课时教学目标 物理观念 1. 理解牛顿第二定律的内容，掌握加速度与合外力、质量之间的定量关系，能用F=ma进行简单计算。 2. 认识定律中的因果关系：合外力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的量度。 科学思维 1. 经历“提出问题—设计实验—收集数据—分析归纳—得出结论”的完整探究过程，提升科学推理与模型建构能力。 2. 能够运用控制变量法分析多因素影响的问题，理解公式中各物理量的矢量性和瞬时对应关系。 科学探究 1. 能独立完成或小组协作完成“探究加速度与力、质量关系”的实验操作，正确使用打点计时器、小车、滑轮、砝码等器材。 2. 学会处理纸带数据，利用v-t图像求加速度，并绘制a-F、a-1/m图像，从中归纳物理规律。 科学态度与责任 1. 在实验过程中养成实事求是、严谨细致的科学态度，尊重实验数据，勇于修正错误假设。 2. 感受科学家探索自然规律的艰辛历程，体会物理规律的简洁美与普适性，增强探索未知世界的兴趣与责任感。 教学重点、难点 重点 1. 牛顿第二定律的内容及其数学表达式F=ma的理解与应用。 2. 实验探究加速度与合外力、质量之间的关系，掌握控制变量法。 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原理及误差分析。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、实验法 教具准备 轨道、小车、打点计时器、纸带、细绳、滑轮、钩码组、天平、刻度尺、多媒体课件 教学环节 教师活动 学生活动 情景导入 【5分钟】 一、生活情境引发认知冲突 （一）、播放视频并提问： 播放一段视频：同一辆电动车，在空载时轻踩油门迅速提速；满载三人时，即使全力加速也提速缓慢。紧接着切换场景：一辆静止的儿童三轮车，成人轻轻一推就快速启动；而一辆停着的小汽车，哪怕用力推也几乎不动。 引导语：“同学们，你们是否注意到这些日常现象？为什么同样的力作用下，不同物体的‘反应’差别这么大？同样是电动车，载人前后加速性能为何截然不同？这背后隐藏着怎样的物理规律？” 等待学生自由发言后，继续追问：“我们已经知道力是改变物体运动状态的原因，那么，这个‘改变’到底有多快———也就是加速度———究竟由哪些因素决定？是不是仅仅取决于力的大小？” 此时，引用伽利略在《两种新科学》中的思考：“若不考虑阻力，所有物体下落的加速度都相同。”这说明加速度可能与质量有关。再联系牛顿第一定律中“质量越大，越难改变运动状态”，引出本节课的核心议题：加速度a、合外力F、质量m三者之间是否存在确定的数量关系？ 过渡语：“时代的一粒尘，落到一个人身上就是一座山；而一个微小的力，施加在不同质量的物体上，产生的‘加速度之变’却大相径庭。今天，我们就化 ... ...