4.3牛顿第二定律 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

《牛顿第二定律》教学设计

【课题】牛顿第二定律

【教学时间】40分钟

【教学对象】高一（上）

【教材】粤教版必修第一册第一章第三节

【教学内容分析】

1. 本节课在教材中的地位和作用

学生在上一节学习了加速度与力、质量的比例关系，本节选用合适的器材（数

字化实验）更加精确地研究加速度与力、质量的定量关系。通过“文字、函数和表达式”建立牛顿第二定律的规律。融合信息技术与物理学习，引导学生利用信息技术提升物理学习的能力。培养学生执着追求真理的科学精神和尊重客观事实，实事求是的科学态度。

2. 课程标准对本节的要求

内容要求：通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。

教学提示：引导学生运用控制变量等研究方法设计实验方案，学会分析和处理实验数据的方法，提高科学探究能力。

学业要求：会做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”等实验。能明确科学探究实验所要解决的问题，知道制定实验方案是重要的，有控制变量的意识。会使用基本力学实验器材获取数据，能用物理图像描述实验数据，能根据数据得出实验结论，知道实验存在误差。能表达科学探究过程和结果。

3. 教材内容安排

本节课借助数字采集器测出任意时刻加速度与力、质量之间的关系。首先

控制变量，利用位移传感器，将滑块的信息采集后，经计算机计算出各点的速度，做出v-t图像，很直观地可以看出v-t图像是过原点的一条直线，得出实验结果，加速度与物体所受合外力成正比，与物体质量成反比。通过“文字，函数和图像”三种表达方式，建立牛顿第二定律的规律。学习牛顿第二定律后，

提供一道应用牛顿第二定律处理物理问题的例题，让学生初步了解应用牛顿第二定律解决问题的基本思路和一般方法。

4. 教材的特点

①重视探究能力的培养和应用信息技术、灵活选用合适的器材获得实验数据，能用多种方法分析数据，发现规律。得出合理结论的角度出发，教材采用数字采集器，结合计算机辅助和以前学过的v-t图像相关知识，为学生提供一个灵活选用和能用多种方法分析数据的参考案例。②通过“文字，函数和图像”三种表达式建立牛顿第二定律，厘清其中的逻辑关系。

5. 对教材的处理

通过数字化实验更加精确研究加速度与力、质量的定量关系，利用数字采集

器，借助计算机进行处理，本实验利用位移传感器，经计算机算出各点的速度，并作出v-t图像的物理意义，可以看出v-t图像是过原点的一条直线。

①梳理实验结论：当保持物体质量不变时，a∝F;当保持物体所受力不变时，a∝1/m。对这两个结论进行综合：a∝F/m；教学中要教会学生用文字对这种综合结论进行表达，在某种程度上，文字方便学生理解所表达的内容。

②引入比例系数为k的数学处理方法，将比例式a∝F/m变成a=ｋF/m

③由a=ｋF/m过渡到a＝F/m，函数表达式可以直观反映各物理量的关系。强调物理量的单位必须有严格的客观标准。规定力的单位为牛顿，这样可以使公式更加简便。

【学生情况分析】

1. 学生的知识基础

学生上一节内容学习加速度与力、质量的比例关系。对物理知识解题有了一定的认识和基础。

2. 学生的心理特点

学生对数字采集器在探究物理规律中的作用与价值充满好奇心。

3. 学生的认识特点及困难

导出牛顿第二定律的表达式涉及数学方法，也涉及单位制。对数字采集器的工作原理和方法不熟悉。

【教学目标】

1. 物理观念

理解加速度与物体受到合外力,物体质量的定量关系；

理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律的表达式的确切含义。

2. 科学思维

学习用数学公式表示实验规律的方法。

3. 科学探究

会选用合适的器材（数字化实验）更加精确地研究加速度与力、质量的定量关系。经历从实验到结论的全过程，理解和体会科学的研究方法。

4. 科学态度与责任

①经历定性、定量的研究过程，培养学生执着追求真理的科学精神和尊重客

观事实、实事求是的科学态度。

②通过探究力与运动的关系，使学生或得成功的喜悦，培养学生学习物理的

兴趣和信心。

【教学重点】

    牛顿第二定律的内容及表达式的确切含义。

【教学难点】

    牛顿第二定律的表达式的导出。

【教学策略设计】

教学理念及思想

教学的指导思想是以教师为主导，学生为主体的教学方法．教师的教是外因，学生的学是内因，外因通过内因才起作用，进而培养学生的物理核心素养．

1. 教学组织形式

班级实验授课和分组教学法相结合．