1、牛顿运动定律主题单元设计 主题单元标题 牛顿运动定律 作者姓名 所属单位 联系地址 联系电话 电子邮箱 邮政编码 学科领域 （在 内打 表示主属学科，打+ 表示相关学科。 ） 操作提示：您可以直接复制“ ”、 “ ”替换下面的“ ” 即可。 + 思想品德 音乐 化学 信息技术 + 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 + 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践 + 其他（请列出）： 适用年级 高中一年级 所需时间 8 课时+1 课外活动 主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习 方式和预期的学习成果，字数 300-50
2、0) 本单元是高中物理必修一第四章学习的学习内容，进一步研究运动和力的，这是质点动力学的内容。牛顿运动 定律是动力学的核心内容，根据牛顿运动定律可以确定物体位置、速度变化的规律，可以控制物体的运动。 本单元的内容与自然、生活、技术进步和社会发展有着广泛的联系。本单元力图以这种广阔的素材为背景，让 学生在联系自然、生产、生活中体验探究的乐趣，用学生常见的生活实例，生动的说明生活中物理无处不在。这些 情景的展示于应用开阔了学生的视野，促使学生不断地关注社会、关注生活、关注自己身边发生的事物。 本单元以三位历史巨人围绕“力与运动的关系”展开一场跨越时空的假想对话来导入本单元的主题，一方面让 学生了解
3、人类对这一问题的探索历程，为具体内容学习做好铺垫；另一方面也让学生认识到物理学研究的重大进展， 对人类社会进步产生深远影响。本单元注重知识的获取过程，从学生身边的物体引入新课，使学生亲身体会从定性 研究到定量研究，循序渐进，使学生经历物理规律的发现过程，掌握探究的一般方法，培养科学思维习惯。最后回 到实际应用中，使学生体会牛顿运动定律在生产和生活中的应用。 本单元的内容设计成三个专题来组织学习，另设计一个课外活动来全面学习，知识的灵活运用。 专题一：力和运动； 专题二：牛顿定律的应用；专题三：相互作用力。 主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标） 知识与技能： 1、理解牛顿运动定律，了
4、解物理学的基本观点和思想。 2、掌握力学实验的一些基本技能，会使用打点计时器等基本的实验仪器。 3、学会通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。 4、通过实验认识超重和失重现象。 5、认识单位制在物理学中的重要意义。 过程与方法： 1、经历实验探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究受力与物体运动的有关问题。 2、通过牛顿运动定律的学习，体会探究过程中所用的科学方法。 3、通过有关国际单位制的学习，认识单位制在物理学中的重要意义。 4、尝试运用牛顿运动定律解释超重与失重问题，解决一些与生产和生活相关的实际问题。 情感态度与价值观： 1、 通过本章学习，能体会探究自然规律
5、的艰辛与喜悦。 2、 具有敢于坚持整理、实事求是的科学态度和科学精神。 3、有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团 队精神。 对应课标 1、通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。 2、理解牛顿运动定律，用牛顿定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重现象。 4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。 主题单元问题 设计 1、 对力与运动的关系，人类经历怎样的认识。 2、 伽利略的理想实验对你研究问题有何启示。 3、相互作用力有何特点。 专题划分 专题一：力和运动 （3 课时） 专题二：牛顿定律的
6、应用 （4 课时+1 节课外活动） 专题三：相互作用力 (1 课时) 专题三 专题三：相互作用力 所需课时 1 课时 专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) 牛顿三大定律是一个有机的整体，牛顿第一定律和牛顿第二定律解决了单个物体的运动和力之间的关系，但自 然界的物体是相互联系、相互影响、相互作用的，一个物体在受到其他物体作用的同时也会对其他物体有作用，牛 顿第三定律就是研究物体之间的相互作用的关系的。只有充分地研究物体之间的相互作用，才能比较全面的认识物 体的运动规律。 通过作用力与反作用力总是共生共灭、大小相等、方向相反等性质的学习，其独特
7、育人价值在于通过对第三定 律的学习，能够启发学生客观、辨证地评价周围的事物，并培养学生的团队合作精神。 本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标） 知识与技能 （1）知道作用力和反作用力的概念及其关系。 （2）理解牛顿第三定律。 （3）能正确区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力” 过程与方法 （1）在用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系的过程中，培养独立思考能力和实验能力。 （2）在应用牛顿第三定律分析解释物理现象的过程中，树立应用所学知识解决实际问题的意识。 情感、态度与价值观 在探究和应用牛顿第三定律的过程中，体会对立统一的思想。 本专题问题设计 1、两个气球为什同时发生形变
8、？两只船为什么同时后退？这些物体间的作用力有何 共同特点？ 2、我们研究的都是相互接触的两个物体，那么对不接触的物体间的作用也是相互的 吗？ 3、拔河比赛时，胜方之所以会胜可能是由于施加给另一方的拉力大于另一方施加给自己 的力？相互作用力的大小有什么关系。 4、通过实验尝试自己总结出相互作用力的特点。 所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源) 信息化资源 视频、图片、多媒体课件 常规资源 粉笔、黑板等 教学支撑环境 具有多媒体操作平台的教室 其 他 学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程） 第一课时 （一）通过生活实例，得出作用力与反作用力 【活动 1】教师总结前面学
9、习的牛顿第一定律、牛顿第二定律解决了单个物体的运动和力之 间的关系，并引导学生回忆力的定义，即 “力是物体对物体的作用 ”，提出今天要学习的牛顿第 三定律就是研究物体之间相互作用遵循的规律。 【活动 2】教师展示自制“小火箭” 、两个气球相互挤压等生活实例，然后图片展示。 给学生看一段小动画，一个人在小船上推另一只船，发现两只船同时向后退。 提出问题：气球的动力来源是什么？为什么最后会落下来？两个气球为什同时发生形变？两 只船为什么同时后退？这些物体间的作用力有何共同特点？ 学生先独立思考，然后回答问题。比较容易得出这些物体之间的力是相互的，而且相互依存， 同时产生、同时消失。 教师提议给回答
10、较好的同学鼓掌。常言道：“一个巴掌拍不响” ，那么请大家比赛拍巴掌，看 谁拍得最响，然后请拍得最响的同学谈感受，两个巴掌都拍疼了，变红了，这说明什么？通过分 析拍巴掌后会疼，巴掌都变红了，说明两手间存在作用力，并且是相互的。 教师提示拍巴掌有两种方式：两个巴掌一起拍，或者一个巴掌拍向另一个。效果是一样的。 【活动 3】教师提出：以上我们研究的都是相互接触的两个物体，那么对不接触的物体间的作 用也是相互的吗？ 【演示实验 1】 在两辆小车上各固定磁铁，让它们彼此接近但不直接接触，两手同时放开，可看到，如果是 同极会相互排斥向相反方向运动，如果是异极会相互吸引靠拢到一起。 （二）学生实验，探究作用
11、力与反作用力的关系 【活动 4】分析上面磁铁小车的运动，从力的性质、同时性、作用物体等方面，探究作用力与 反作用力的定性关系。 师生共同讨论，得出作用力与反作用力性质相同、具有同时性、作用在两个不同的物体上。 【活动 5】学生可能举出的例子与想到的问题：拔河比赛时，胜方之所以会胜可能是由于施加 给另一方的拉力大于另一方施加给自己的力？鸡蛋碰石头与石头碰鸡蛋，为什么受伤的总是鸡蛋？ 我们可以通过实验来探究一下。 【事件 6】利用每位同学手上的弹簧测力计，设计一个探究物体间的作用力与反作用力的关系 的方案。教师在学生思考的基础上通过提问可了解学生的实验设计并作出指导。 （三）力传感器精确测量实验
12、【活动 7】教师分析上面的实验在物体处于运动状态或者受到变力时不易测量，同时指出科技 的发展使得我们的实验手段也有了大幅提高，然后介绍基于力传感器的 DIS lab 数字化实验设备。 师生合作完成演示实验，实验分两种情况：静止时和运动时。得到实验数据，并分析数据曲线。 （四）牛顿第三定律 【活动 8】教师指出上面的探究结论早在三百多年前就由牛顿提出，即 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条 直线上。 教学评价 可评价的学习要素 1、正确说出生活中所接触到的相互作用力的例子 评价方法：现场评价 评价指标：参与程度、积极程度 举例恰当程度 课前材料的准备情况 2、通过具体的实例分析出作用力的特点，并能设计出实验加以验证。 评价方法：现场评价 评价指标：参与程度、积极程度 设计实验合理程度 总结概括的语言表达能力 3、 学习活动过程 评价方法：量规 参与程度、积极程度 思维逻辑、严密性 表达展示 协作精神
