4.2 探究加速度与力、质量的关系式 教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 4.2 探究加速度与力、质量的关系式 教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 192.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-04 20:20:07 | ||
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文档简介
探究加速度与力、质量的关系式
教学重难点 应用牛顿第二定律解决实际问题，学生第一次完整地接触动力学问题，让学生感受探究过程：确定对象、受力分析、运动分析、列关系式求解。
学情分析 上节课已得出加速度与可能所受外力成正比、与质量成反比的关系，但只有得出具体表达式，认识才够深刻、准确。学生对此没有觉悟，缺乏思维动力，没有继续深入学习的动机和能力。 “应用数学得到F=kma，通过定义力的单位使k=1，得到F=ma”这一过程，学生没有类似学习经历。 认识牛顿第二定律的同一性、矢量性、因果性、瞬时性，并应用其解决实际问题需用到物理必修一前三章知识，还需一定的数学能力、系统分析能力，之前没有学懂、学透以及遗忘，会加大学生本节学习难度。 本节将是高中物理又一次分化时刻，建议以学定教，不去追求知识的全、深、难。
学习目标
课时内容与核心素养的关联 内容 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度
得到F=ma ◎ ◎ ◎
认识同一性、矢量性、因果性、瞬时性 ◎ 〇 〇
应用解决实际问题，理解牛顿第二定律的桥梁作用 〇 〇
课标素养名称 单元学习目标 对应关系说明
物理观念 由上节课得出加速度与力、质量的“定量关系”引导学生得到加速度与力、质量的“表达式”，体会科学的准确性、严谨性。 由上节实验结论到本节得出F=ma表达式的过程，体会“规律都不会在事物的表面”。 体会牛顿第二定律的美（简洁和深刻）。 G2-2 运动与相互运动观
科学思维 从上节课结论到得出牛顿第二定律表达式，再到深入认识、再到应用解决实际问题，感受科学的发展轨迹。 理解牛顿第二定律内涵（四性）。 体会牛顿第二定律在力与运动问题中的桥梁作用。 S2-3 科学推理、科学论证、质疑创新
科学探究 应用牛顿第二定律解决实际问题，学生第一次完整地接触动力学问题，让学生感受探究过程：确定对象、受力分析、运动分析、列关系式求解。 T2-2 问题、证据、交流
科学态度与责任 体会牛顿第二定律的美（简洁和深刻）。 知识迁移，感受牛顿第二定律在社会科学中意义和价值。 Z1-3 科学本质、科学态度
课时学习活动设计要点
任务 学习活动（注重情景创设） 问题 说明
任务1：情境创设：寻求加速度与力、质量的关系式。 创设问题情境： 1、播放速滑起跑视频，感受到起跑加速能力强，可占据有利位置，可以获得更好的比赛成绩。 如果你是运动员科研团队成员，能否说出获得更大加速度方法？ 深入研究“速滑起跑”课题，还必须知道加速度与力、质量关系式！ 2、分析上节课探究实验，依据数据画出的a-F图像和a-m-1图像，认识误差，勇敢得到结论（大胆猜测，小心求证） 如何得到加速度与力、质量的关系式？ 规定力的单位是牛顿k=1，得到牛顿第二定律表达式 F=ma A1:加速度与力、质量有什么的定量关系？ A2:运动员获得更大加速度有何方法？ A3:获得更大的加速度需要更大的力，运动员提供更大的力需要更大的肌肉群，而质量的增加会使加速度变小！ 如何获得加速度与力、质量的关系式？ B1:图4.3-1已图是由实际数据得到的a-F图像，能否发现两个问题？ B2:对根据数据描出的点不是在一条直线上，拟合的直线没有过原点，你有什么看法？ B3:某一次实验得出的结论是不是一般性规律？ C1：有这样一种观点：自然界中的规律都应该可以用数学关系式表达！那么加速度和力、质量有什么样的关系式呢？ C2：结论转化为比例式，比例式转化为等式。能否将关系式F=kma简化呢？ C3：能否体会到F=ma的美？ 通过真实问题情境激发学生研究兴趣，思维继续发展。 误差不可避免，要能优化实验方案减小误差，能在误差允许范围内得出结论。 多次实验、不同实验方案能得出同一结论形成规律。 比例关系演变为表达式，再进行简化。
任务2：理解牛顿第二定律的内涵（四性） 1.牛顿第二定律F指物体受到的合外力。 2.理解同一、矢量、瞬时、因果。 3.为什么自由落体（竖直上抛）运动是匀变速运动？ 4.一竖直弹簧固定在地面上，一物体从高处落下，从接触弹簧到运动到最低点，加速度如何变化？ D1:由上节课探究实验，分析F=ma中的F是什么力？ D2:如何理解矢量性、瞬时性、同一性、因果性？ D3:为什么自由落体（竖直上抛）运动是匀变速运动？ D4.一竖直弹簧固定在地面上，一物体从高处落下，从接触弹簧到运动到最低点，加速度如何变化？ 通过分析讨论，理解牛顿第二定律内涵,加深认识。
任务3：牛顿第二定律的应用 1.讨论教科书上两道例题，体会处理动力学问题解题步骤。确定研究对象、受力分析运动分析、根据牛顿定律运动学公式列方程、求解。 2、体会加速度的联系力与运动的桥梁作用。 3、假如你被下次中国主办的冬奥会聘为科学顾问，你能否为场馆建设、运动员选拔和训练提出一些具体意见和建议！ 4、挖掘牛顿第二定律的自然科学之外的价值。 E1:展示两道例题。问：如何应用牛顿第二定律解决实际问题呢？ E2:运用牛顿定律解题的一般步骤能否总结出来？ E3：能否体会出加速度的桥梁作用？ E4:学习了牛顿第二定律，对你有何启示？ 初步建立分析生活中的具体事例，注重学生知识迁移、方法总结、习惯培养。
板书设计 任务1：牛顿第二定律的推导 任务2：理解牛顿第二定律的内涵（四性） 任务3：牛顿第二定律的应用
教学反思 本节内容是在学生实验探究出加速度与力质量定性关系后继续寻求其关系式的过程，需要引导、调动了学生的学习兴趣，积极参与问题探究，了解科学的产生过程准确和严谨，通过分析，帮助学生深入理解牛顿第二定律的内涵，通过知识迁移、知识应用，思想上的升华，通过学生对牛顿第二定律的学习，进一步理解力与运动关系，建立系统完整的相互作用观，增强的学习科学的兴趣。
教学重难点 应用牛顿第二定律解决实际问题，学生第一次完整地接触动力学问题，让学生感受探究过程：确定对象、受力分析、运动分析、列关系式求解。
学情分析 上节课已得出加速度与可能所受外力成正比、与质量成反比的关系，但只有得出具体表达式，认识才够深刻、准确。学生对此没有觉悟，缺乏思维动力，没有继续深入学习的动机和能力。 “应用数学得到F=kma，通过定义力的单位使k=1，得到F=ma”这一过程，学生没有类似学习经历。 认识牛顿第二定律的同一性、矢量性、因果性、瞬时性，并应用其解决实际问题需用到物理必修一前三章知识，还需一定的数学能力、系统分析能力，之前没有学懂、学透以及遗忘，会加大学生本节学习难度。 本节将是高中物理又一次分化时刻，建议以学定教，不去追求知识的全、深、难。
学习目标
课时内容与核心素养的关联 内容 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度
得到F=ma ◎ ◎ ◎
认识同一性、矢量性、因果性、瞬时性 ◎ 〇 〇
应用解决实际问题，理解牛顿第二定律的桥梁作用 〇 〇
课标素养名称 单元学习目标 对应关系说明
物理观念 由上节课得出加速度与力、质量的“定量关系”引导学生得到加速度与力、质量的“表达式”，体会科学的准确性、严谨性。 由上节实验结论到本节得出F=ma表达式的过程，体会“规律都不会在事物的表面”。 体会牛顿第二定律的美（简洁和深刻）。 G2-2 运动与相互运动观
科学思维 从上节课结论到得出牛顿第二定律表达式，再到深入认识、再到应用解决实际问题，感受科学的发展轨迹。 理解牛顿第二定律内涵（四性）。 体会牛顿第二定律在力与运动问题中的桥梁作用。 S2-3 科学推理、科学论证、质疑创新
科学探究 应用牛顿第二定律解决实际问题，学生第一次完整地接触动力学问题，让学生感受探究过程：确定对象、受力分析、运动分析、列关系式求解。 T2-2 问题、证据、交流
科学态度与责任 体会牛顿第二定律的美（简洁和深刻）。 知识迁移，感受牛顿第二定律在社会科学中意义和价值。 Z1-3 科学本质、科学态度
课时学习活动设计要点
任务 学习活动（注重情景创设） 问题 说明
任务1：情境创设：寻求加速度与力、质量的关系式。 创设问题情境： 1、播放速滑起跑视频，感受到起跑加速能力强，可占据有利位置，可以获得更好的比赛成绩。 如果你是运动员科研团队成员，能否说出获得更大加速度方法？ 深入研究“速滑起跑”课题，还必须知道加速度与力、质量关系式！ 2、分析上节课探究实验，依据数据画出的a-F图像和a-m-1图像，认识误差，勇敢得到结论（大胆猜测，小心求证） 如何得到加速度与力、质量的关系式？ 规定力的单位是牛顿k=1，得到牛顿第二定律表达式 F=ma A1:加速度与力、质量有什么的定量关系？ A2:运动员获得更大加速度有何方法？ A3:获得更大的加速度需要更大的力，运动员提供更大的力需要更大的肌肉群，而质量的增加会使加速度变小！ 如何获得加速度与力、质量的关系式？ B1:图4.3-1已图是由实际数据得到的a-F图像，能否发现两个问题？ B2:对根据数据描出的点不是在一条直线上，拟合的直线没有过原点，你有什么看法？ B3:某一次实验得出的结论是不是一般性规律？ C1：有这样一种观点：自然界中的规律都应该可以用数学关系式表达！那么加速度和力、质量有什么样的关系式呢？ C2：结论转化为比例式，比例式转化为等式。能否将关系式F=kma简化呢？ C3：能否体会到F=ma的美？ 通过真实问题情境激发学生研究兴趣，思维继续发展。 误差不可避免，要能优化实验方案减小误差，能在误差允许范围内得出结论。 多次实验、不同实验方案能得出同一结论形成规律。 比例关系演变为表达式，再进行简化。
任务2：理解牛顿第二定律的内涵（四性） 1.牛顿第二定律F指物体受到的合外力。 2.理解同一、矢量、瞬时、因果。 3.为什么自由落体（竖直上抛）运动是匀变速运动？ 4.一竖直弹簧固定在地面上，一物体从高处落下，从接触弹簧到运动到最低点，加速度如何变化？ D1:由上节课探究实验，分析F=ma中的F是什么力？ D2:如何理解矢量性、瞬时性、同一性、因果性？ D3:为什么自由落体（竖直上抛）运动是匀变速运动？ D4.一竖直弹簧固定在地面上，一物体从高处落下，从接触弹簧到运动到最低点，加速度如何变化？ 通过分析讨论，理解牛顿第二定律内涵,加深认识。
任务3：牛顿第二定律的应用 1.讨论教科书上两道例题，体会处理动力学问题解题步骤。确定研究对象、受力分析运动分析、根据牛顿定律运动学公式列方程、求解。 2、体会加速度的联系力与运动的桥梁作用。 3、假如你被下次中国主办的冬奥会聘为科学顾问，你能否为场馆建设、运动员选拔和训练提出一些具体意见和建议！ 4、挖掘牛顿第二定律的自然科学之外的价值。 E1:展示两道例题。问：如何应用牛顿第二定律解决实际问题呢？ E2:运用牛顿定律解题的一般步骤能否总结出来？ E3：能否体会出加速度的桥梁作用？ E4:学习了牛顿第二定律，对你有何启示？ 初步建立分析生活中的具体事例，注重学生知识迁移、方法总结、习惯培养。
板书设计 任务1：牛顿第二定律的推导 任务2：理解牛顿第二定律的内涵（四性） 任务3：牛顿第二定律的应用
教学反思 本节内容是在学生实验探究出加速度与力质量定性关系后继续寻求其关系式的过程，需要引导、调动了学生的学习兴趣，积极参与问题探究，了解科学的产生过程准确和严谨，通过分析，帮助学生深入理解牛顿第二定律的内涵，通过知识迁移、知识应用，思想上的升华，通过学生对牛顿第二定律的学习，进一步理解力与运动关系，建立系统完整的相互作用观，增强的学习科学的兴趣。