高中物理“牛頓運動定律”全章教案（高一）

1、百度空間“稚子居”整理收集稚言智語志斂于中，中庸為道空間網(wǎng)址：03.1牛頓第一定律一、教學目標1在物理知識方面學習牛頓第一定律的內(nèi)容，正確理解力跟物體運動的關(guān)系，掌握慣性的概念。2對客觀事物的正確認識需要人們經(jīng)過由表及里，由片面到全面長時間的認識過程。通過本節(jié)的學習要讓學生建立起正確的認識論的觀點，同時體會到人們認識世界的長期性和艱巨性。3物理實驗是科學研究的方法，對實際問題做出合理的抽象，進行理想實驗的研究正是伽利略得到力與物體運動正確關(guān)系的基礎(chǔ)。我們要學習這種科學抽象的方法，并把它用到今后的物理研究中去。二、重點、難點分析1本節(jié)的重點是正確認識物體運動跟力的關(guān)系，在物體不受力的情況下，應(yīng)保

2、持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。通過對牛頓第一定律的學習，加深對慣性概念的理解。2生活常識使人們對力和運動的關(guān)系形成了不正確的認識，通過教學要讓學生們克服傳統(tǒng)觀念，形成正確的認識，需要下一定的功夫。三、教具1說明伽利略理想實驗的裝置，自制導軌和小球。2說明物體在不受阻力下做勻速直線運動的氣墊導軌和滑塊。3演示慣性的小車和木塊。四、主要教學過程(一)引入新課介紹本章的地位：在第一章我們學習了物體在靜止或勻速直線運動狀態(tài)下的受力問題，這時物體處于平衡狀態(tài)，所受的力為平衡力。這部分內(nèi)容在物理學中叫做靜力學。第二章研究了物體在直線上的運動，包括勻速運動和變速運動。在變速運動中重點討論了勻變速直線運動。這

3、部分內(nèi)容在物體學中屬于運動學。在前邊兩章知識的基礎(chǔ)上，我們在第三章里來研究運動和力的關(guān)系。這部分知識的基礎(chǔ)是牛頓第一定律和第二定律。這部分內(nèi)容在物理中屬于動力學。學習動力學的知識后，可以在知道物體受力情況后確定物體的運動狀態(tài)；在知道物體的運動狀態(tài)的情況下，可以確定它的受力情況。動力學的知識在科學研究和生產(chǎn)實際中有著非常廣泛的應(yīng)用，如研究交通工具的速度問題，天體的運動問題等。我們從牛頓第一定律開始。(二)教學過程設(shè)計板書：一、牛頓第一定律實驗：在桌上放著一本物理書，它是靜止的，怎樣才能讓它運動起來呢？要用力去推它。從這個例子可以看出物體要運動，需要對它施加力的作用。力是使物體運動的原因嗎？這是一

4、個運動和力的關(guān)系問題。這個問題在2000多年前人們就對它進行了研究，下面我們來回顧一下歷史。1歷史的回顧2000多年前，古希臘哲學家亞里斯多德根據(jù)當時人們對運動和力的關(guān)系的認識提出一個觀點：必須有力作用在物體上，物體才能運動。這種觀點的提出是很自然的。我們從周圍的事情出發(fā)，很容易就會得到這個結(jié)論。如車不推就不走，門不拉不開等。這種觀點統(tǒng)治人們的思想有兩千年。直到17世紀，意大利科學家伽利略才指出這種說法是錯誤的，他分析到：運動的車停下來是由于摩擦力的原因，運動物體減速的原因是摩擦力。伽利略提出了自己的看法，他指出：物體一旦具有某一速度，沒有加速和減速的原因，這個速度將保持不變。這里所指的減速的

5、原因就是摩擦力。為了證實結(jié)論的正確，他設(shè)計了一個理想實驗(thought experiment)，下面利用一個跟他的理想實驗裝置相似的實驗向大家介紹一下伽利略的實驗。實驗：有兩個斜面，用一個小球放到左邊的斜面上，放手后小球從左邊斜面上滾下后滾到右邊的斜面上。在有摩擦力的情況下，到達右邊斜面的高度比左邊的釋放高度要低。伽利略所設(shè)計的實驗是這樣的：實驗裝置跟現(xiàn)在的一樣，實驗時若沒有摩擦力，(當然沒有摩擦力是不可能的，所以他的實驗是想象中的理想實驗。)我們看一下小球在這個理想實驗中會怎樣運動。把小球放到左邊斜面的某一個高度，放手后由于有加速的原因，所以小球會從斜面上滾下，越滾越快；到右邊斜面時，由于

6、有減速的原因，小球會越滾越慢。在沒有摩擦力的情況下，小球應(yīng)達到左邊的釋放高度。改變右邊斜面的傾角，傾角變小，小球要達到同樣的高度，要在斜面上走更遠的距離。當右邊傾角為零時，小球?qū)⒁恢睗L下去永遠達不到左邊的釋放高度，這個速度將保持不變。這個實驗雖然是個理想實驗，但卻是符合科學道理的。沒有摩擦的情況是很難實現(xiàn)的，現(xiàn)代技術(shù)給我們提供了阻力很小的條件。我們來看一下氣墊實驗。它的原理是氣泵給氣墊裝置打氣，導軌上有許多小孔，滑塊與導軌間形成一層空氣薄膜，滑動時阻力很小。我們觀察一下滑塊的運動情況，可以看到滑塊的速度基本不變。法國科學家笛卡爾補充和完善了伽利略的論點，提出了慣性定律：如果沒有其它原因，運動的

7、物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。伽利略和笛卡爾對物體的運動作了準確的描述，但是沒有指明原因是什么，這個原因跟運動的關(guān)系是什么。牛頓總結(jié)了前人的經(jīng)驗，指出了加速和減速的原因是什么，并指出了這個原因跟運動的關(guān)系，這就是牛頓第一定律。2牛頓第一定律：一切物體總保持勻速運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。從牛頓第一定律可以看出：(1)物體在不受力時，總保持勻速運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。(2)物體有保持勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，叫做慣性。在初中已經(jīng)學過慣性的概念，下面通過實驗再來看一下物體具有慣性的例子。小車起動時，車上的木板向后倒；剎車時，木塊向前倒

8、。人在坐汽車時也有同樣的感受。(3)物體運動狀態(tài)的改變需要外力。我們所遇到的實際問題中，物體不受力的情況是沒有的。物體受平衡力時，或者說合力為零時的情況跟不受力的情況是相同的。3小結(jié)毛主席在實踐論中對感性認識和理性認識的關(guān)系作出如下的論述：“感性材料固然是客觀外界某些真實性的反映，但它們僅是片面的和表面的東西，這種反映是不完全的，是沒有反映事物本質(zhì)的。要完全地反映整個的事物，反映事物的本質(zhì)，反映事物的內(nèi)部規(guī)律性，就必須經(jīng)過思考作用，將豐富的感覺材料加以去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里的改造制作工夫，造成概念和理論的系統(tǒng)。就必須從感性認識躍進到理性認識?！比藗儗\動和力的關(guān)系的認識經(jīng)過了從

9、感性認識到理性認識的躍進。這個過程經(jīng)歷了兩千年的時間，在此過程中伽利略作出了主要貢獻。由此可以看出伽利略的偉大和工作的卓越。就是這樣一個偉大的科學家，因為他的科學思想不符合教會的統(tǒng)治思想，受到教會的禁錮。直到最近，梵帝岡教庭才給他公開平反?？茖W思想得來不易，科學的真理總是要戰(zhàn)勝不科學的東西。4討論布置作業(yè)五、說明1牛頓第一定律在初中階段學生已經(jīng)學習過，在高中階段再次學習這個內(nèi)容時，要讓學生的認識有進一步的提高。教師在授課時應(yīng)注意到這一點。2幾個科學家在研究力與物體運動的關(guān)系中做出了貢獻，在講課時可以把他們的畫像用投影幻燈打出來，增加課堂的活躍氣氛，加深學生的記憶。3說明伽利略理想實驗的裝置可以

10、自制，用兩根粗鐵絲按下圖制作，末端彎成小環(huán)，兩根軌道用螺絲燈連起來，可以改變兩軌的傾角，選用鋼球，注意小球在最低點時要能圓滑地通過軌道。03.2物體運動狀態(tài)的改變一、教學目標： 1、知道物體運動狀態(tài)的改變既包括速度大小的改變，又包括速度方向的改變，同時也包括速度大小和方向同時改變。 2、知道力是物體運動狀態(tài)改變的原因，同時也是產(chǎn)生加速度的原因。 3、知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度，并能用來解釋一些簡單的現(xiàn)象。二、教學重點： 1正確認識什么是物體運動狀態(tài)的改變； 2質(zhì)量是物體慣性大小的量度。三、教學難點： 理解慣性的意義四、教學方法：講授法、舉例法、分析歸納法五、教學步驟： （一）導入新課 1問題

11、：牛頓第一定律的內(nèi)容是什么？ 2引入：牛頓第一定律告訴我們：物體如果沒有受到力的作用，將保持原來的運動狀態(tài)不變，直到有外力迫使它改變這狀態(tài)為止。 那么，什么是物體運動狀態(tài)的改變？導致物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因是什么呢？這就是我們本節(jié)課要共同學習的問題。 （二）新課教學 1用投影片出示本節(jié)課的學習目標： （1）理解力是物體產(chǎn)生加速度的原因； （2）理解質(zhì)量是慣性大小的量度。 （二）學習目標完成過程： （1）力是物體產(chǎn)生加速度的原因。 舉例說明什么是物體運動狀態(tài)的改變 a：列車出戰(zhàn)時，在機車牽引力作用下，由靜止開始運動，并且速度不斷增大。 b：列車進站時，由于受到阻力的作用，速度不斷減小，最后停下

12、來。 c：拋出的手榴彈，射出的炮彈，由于受到重力的作用，速度的大小和方向都不斷發(fā)生改變； 通過對上述實例的分析，得到： a：物體的運動狀態(tài)的改變指的是物體的速度發(fā)生了變化。包括三種情形：即速度的大小改變；速度的方向改變；或速度的大小、方向同時改變。 b：在上述例子中，物體的運動狀態(tài)都發(fā)生了改變，原因是受到了力的作用。力是物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因。 c：當物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變時，物體具有加速度。 得到：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。 （2）質(zhì)量是物體慣性大小的量度。 實例分析： a：用相同的牽引力分別拉一輛空車和一輛裝滿貨物的車，使它們由靜止開始運動，它們的運動情況改變相同嗎？ b：改變情況不

13、相同。空車的質(zhì)量小，在較短的時間內(nèi)可以達到某一速度，產(chǎn)生的加速度大，運動狀態(tài)容易改變；裝滿貨物的車，質(zhì)量大，要在較長的時間內(nèi)才能得到相同的速度，產(chǎn)生的加速度小，運動狀態(tài)難改變。 總結(jié)得到：質(zhì)量是物體慣性大小的量度 （即質(zhì)量大的物體慣性大，運動狀態(tài)難改變，質(zhì)量小的物體慣性小，運動狀態(tài)易改變） 引言過渡：慣性的大小在實際中是經(jīng)常要加以考慮的，下邊同志們閱讀課文最后一段，并解答投影片上的問題。 用投影片出示思考題： a：當我們要求物體的運動狀態(tài)容易改變時，應(yīng)該怎么辦？舉例說明。 b：當我們要求物體的運動狀態(tài)不易改變時，應(yīng)該怎么辦？舉例說明。 鞏固訓練 1）某人用力推一下原來靜止在水平地面上的物體，此

14、物體便開始運動，此后改用較小的力就可使物體做勻速直線運動，可見： A：力是使物體運動的原因； B：力是維持物體運動速度的原因； C：力是改變物體運動狀態(tài)的原因； D：力是改變物體慣性的原因。 2）關(guān)于慣性，下列哪些說法是正確的 A：慣性除了跟物體質(zhì)量有關(guān)外，還跟物體速度有關(guān)。 B：物體只有在不受外力作用的情況下才能表現(xiàn)出慣性。 C：乒乓球可快速抽殺，是因為乒乓球的慣性小的緣故。 D：戰(zhàn)斗機投入戰(zhàn)斗時，必須丟掉副油箱，減小慣性以保證其運動的靈活性。六、小結(jié) 1：本節(jié)課我們主要學習了： a：什么是物體運動狀態(tài)的改變？ b：力是物體運動狀態(tài)改變的原因； c：慣性是物體固有的屬性，質(zhì)量是慣性大小的量度

15、。 2：拓展： a：當物體不受外力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)不變；b：當物體所受合外力不為零時，慣性則表現(xiàn)為改變物體運動狀態(tài)的難易程度。七、板書設(shè)計：牛頓第二定律一、教學目標1物理知識方面的要求：(1)掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學公式；(2)理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系；(3)知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。2以實驗為基礎(chǔ)，通過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進而總結(jié)出牛頓第二定律。培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰?、概括能力和分析推理能力?滲透物理學研究方法的教育。實驗采用控制變量的方法對物體的a、F、m三個物理量進行研究；運用列表法處理數(shù)

16、據(jù)，使學生知道結(jié)論是如何得出的；認識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。二、重點、難點分析1本節(jié)的重點內(nèi)容是做好演示實驗。讓學生觀察并讀取數(shù)據(jù)，從而有說服力地歸納出a與F和m的關(guān)系，即可順理成章地得出牛頓第二定律的基本關(guān)系式。因此，熟練且準確地操作實驗就是本課的關(guān)鍵點。同時，也只有講清實驗裝置、原理和圓滿地完成實驗才能使學生體會到物理學研究的方法，才能達到掌握方法、提高素質(zhì)的目標。2牛頓第二定律的數(shù)學表達式簡單完美，記住并不難。但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互關(guān)聯(lián)；牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景，對學生來說是較困難的。這一難點在本課中可通過定律的辨析和有針對性

17、的鞏固練習加以深化和突破，另外，還有待在后續(xù)課程的學習和應(yīng)用過程中去體會和理解。三、教具小車、木板、滑輪、鉤碼、投影儀。四、主要教學過程(一)引入新課由牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。而物體運動狀態(tài)的改變是物體運動速度發(fā)生變化，即加速度不為零。因而力又是產(chǎn)生加速度的原因，加速度與力有關(guān)。由牛頓第一定律還可知：一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這種性質(zhì)叫慣性。而質(zhì)量是物體慣性大小的量度，因而加速度跟質(zhì)量有關(guān)。那么物體運動的加速度跟物體質(zhì)量及受力之間存在什么樣的關(guān)系？我們通過實驗來探求。(二)教學過程設(shè)計1實驗設(shè)計(1)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗方法：對于一個物體(使m不變)，不

18、受力時加速度為零受力后加速度不為零受力越大則加速度越大。用同樣的力(使F不變)作用于不同物體質(zhì)量小的易被拉動質(zhì)量越小加速度越大。就是說，在研究三個變量的關(guān)系時，要使其中一個量不變，即控制變量的方法。(2)啟發(fā)學生按如下思路得出實驗原理：測定物體加速度的方法有多種，如利用打點計時器、分析紙帶等，這些方法較精確但費時尋找一種用其它物理量直觀反應(yīng)加速度大小的辦法由我們的實驗就是由兩個小車在相同時間內(nèi)的位移來反映加速度大小跟力和質(zhì)量的關(guān)系(2)實驗裝置實驗采用必修本所述裝置稍加改進。在圖1中a、b、c三個位置加裝光滑金屬環(huán)以控制線繩位置不使脫落；另外通過環(huán)a將兩繩合并在一起可直接用手操作，以避免鐵夾操

19、作的困難。這樣雖然增大了阻力，但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可。木板側(cè)面的刻度用以讀出位移大小。3實驗過程(1)加速度跟力的關(guān)系使用兩個相同的小車，滿足m1=m2；在連小車前的繩端分別掛一個鉤碼和兩個鉤碼，使F1=F2。將二小車拉至同一起點處，記下位置。放手后經(jīng)一段時間使二小車同時停止，滿足時間t相同。讀出二小車的位移填入表1：(投影)表1第一次第二次m/kgF1/Ns/mF/Ns/m小車10.20.20.320.30.31小車20.20.10.150.10.10比較可得，在誤差允許的范圍內(nèi)，aF。(2)加速度跟質(zhì)量的關(guān)系將小車1上加0.2kg砝碼，使m1=2m2；二小車前面繩端都掛一個鉤碼，

20、使F1=F2。將二小車拉至同一起點處放開經(jīng)一段時間使其同時停止，讀出各小車位移記入表2：(投影)表2第一次第二次F/Nm/kgs/mm/kgs/m小車10.10.40.15小車20.10.20.314定律導出成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，即牛頓第二定律的基本關(guān)系。寫成數(shù)學(2)上式可寫為等式F=kma，式中k為比例常數(shù)。如果公式中的物理量選擇合適的單位，就可以使k=1，則公式更為簡單。在國際單位制中，力的單位是牛頓。牛頓這個單位就是根據(jù)牛頓第二定律來定義的：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N，即1N=1kgm/s2?？梢姡绻加脟H單位制中的單位，就可以使k=1，那么公式則簡

21、化為F=ma，這就是牛頓第二定律的數(shù)學公式。(3)當物體受到幾個力的作用時，牛頓第二定律也是正確的，不過這時F代表的是物體所受外力的合力。牛頓第二定律更一般的表述是：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。數(shù)學公式是：F合=ma。5定律的理解牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運動的情形下導出的，但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的情況，以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時。還應(yīng)注意到定律表述的最后一句話，即加速度與合外力的方向關(guān)系，就是說，定律具有矢量性、瞬時性和獨立性，所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點：(1)定律中各物理量的意義及關(guān)

22、系F合是物體(研究對象)所受的合外力，m是研究對象的質(zhì)量，如果研究對象是幾個物體，則m為幾個物體的質(zhì)量和。a為研究對象在合力F合作用下產(chǎn)生的加速度；a與F合的方向一致。(2)定律的物理意義從定律可看到：一物體所受合外力恒定時，加速度也恒定不變，物體做勻變速直線運動；合外力隨時間改變時，加速度也隨時間改變；合外力為零時，加速度也為零，物體就處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。牛頓第二定律以簡單的數(shù)學形式表明了運動和力的關(guān)系。6鞏固練習(1)從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度。可是我們用力提一個很重的物體時卻提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？答：沒有矛盾，由公式F=ma看，

23、F合為合外力，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，這個力應(yīng)是合外力?，F(xiàn)用力提一很重的物體時，物體仍靜止，說明合外力為零。由受力分析可知F+N-mg=0。(2)對一個靜止的物體施加一個力，物體一定做加速運動，對嗎？答：略。理由同上。(3)下面哪些說法不對？為什么？A物體所受合外力越大，加速度越大。B物體所受合外力越大，速度越大。C物體在外力作用下做勻加速直線運動，當合外力逐漸減小時，物體的速度逐漸減小。D物體的加速度大小不變一定受恒力作用。答；B、C、D說法不對。根據(jù)牛頓第二定律，物體受的合外力決定了物體的加速度。而加速度大小和速度大小無關(guān)。所以，B說法錯誤。物體做勻加速運動說明加速度方向與速

24、度方向一致。當合外力減小但方向不變時，加速度減小但方向也不變，所以物體仍然做加速運動，速度增加。C說法錯誤。加速度是矢量，其方向與合外力方向一致。加速度大小不變，若方向發(fā)生變化時，合外力方向必然變化。D說法錯。(三)課堂小結(jié)(可引導學生總結(jié))1這節(jié)課以實驗為依據(jù)，采用控制變量的方法進行研究。這一方法今后在電學、熱學的研究中還要用到。我們根據(jù)已掌握的知識設(shè)計實驗、探索規(guī)律是物體研究的重要方法。2定義力的單位“牛頓”使得k=1，得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。使用簡捷的數(shù)學語言表達物理規(guī)律是物理學的特征之一，但應(yīng)知道它所對應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。3牛頓第二定律概括了運動和力的關(guān)系。物體所受合外力恒

25、定，其加速度恒定；合外力為零，加速度為零。即合外力決定了加速度，而加速度影響著物體的運動情況。因此，牛頓第二定律是把前兩章力和物體的運動構(gòu)成一個整體，其中的紐帶就是加速度。五、說明1本課以必修教材為依據(jù)。實驗采用課文所述裝置，簡單直觀，易得出結(jié)論。缺點是不夠精確，操作亦須謹慎，否則會出現(xiàn)誤差較大的情形。重復(fù)實驗時，也可逆向操作驗證。先確定二小車距終點位移，然后放手由同時到達終點驗證，操作較容易。有條件的學校可使用氣墊導軌、光電門進行精確測量驗證。2通過定律的探求過程，滲透物理學研究方法，是整個物理教學的重要內(nèi)容和任務(wù)。本節(jié)內(nèi)容即為一典型探求過程：運用控制變量、實驗歸納的方法研究三個變量的關(guān)系。

26、這種方法在熱學中研究p、V、T三量關(guān)系，在電學中U、d、E的關(guān)系等都要用到。這是人類認識世界的常用方法。所以本節(jié)課不只是讓學生掌握牛頓第二定律，更應(yīng)知道定律是如何得出的。3牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯(lián)系，使前三章構(gòu)成一個整體，這是解決力學問題的重要工具。應(yīng)使學生明確對于牛頓第二定律應(yīng)深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延，避免重公式、轉(zhuǎn)文字的現(xiàn)象。數(shù)學語言可以簡明地表達物理規(guī)律，使其形式完善、便于記憶，但它不能替代文字表述，更不能涵蓋與它關(guān)聯(lián)的運動和力的復(fù)雜多變的情況。否則就會將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓健?3.4牛頓第三定律 一、教學目標1在物理知識方面理解作用力和

27、反作用力的關(guān)系，掌握牛頓第三定律的內(nèi)容。2牛頓第三定律是通過實驗得到的，在這一節(jié)課中要充分讓學生體會到這一點。通過本節(jié)課的教學，要讓學生在學習物理知識的同時，學會物理學研究現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律的方法。二、重點、難點分析1本節(jié)教學的重點是認識并理解作用力和反作用力的關(guān)系，學生不應(yīng)把對它們的認識只停留在大小和方向上。學生應(yīng)該掌握對作用力和反作用力的正確判斷。2作用力和反作用力的關(guān)系與平衡力的關(guān)系有相同之處，也有不同之處，學生常常把這兩種力混淆。兩個相互作用力是大小相等的，但對兩個物體產(chǎn)生的效果往往也是不同的，要通過對問題的分析解決學生頭腦中不正確的認識。三、教具1演示兩物體間的相互作用力為彈力的小車、彈

28、簧片、細線；2演示兩物體間的相互作用力為摩擦力的三合板、遙控玩具汽車、玻璃棒；3演示兩物體間的相互作用力為靜電力的通草球、橡膠棒、毛皮、玻璃棒、絲綢；4演示兩物體間的相互作用力為磁場力的小車、磁鐵等；5演示兩個學生間相互作用力的小車、繩；6演示相互作用力大小關(guān)系的彈簧秤。四、主要教學過程(一)引入新課人在劃船時用槳推河岸，發(fā)生的什么現(xiàn)象呢？船離開了岸。這個問題在初中已經(jīng)研究過，當時對這個問題的解釋是：物體間力的作用是相互的。當一個物體對另一個物體施加力的作用時，這個物體同樣會受到另一個物體對它的力的作用，我們把這個過程中出現(xiàn)的兩個力分別叫做作用力和反作用力。下面進一步來研究兩個物體之間的作用力

29、和反作用力的關(guān)系。(二)教學過程設(shè)計第六節(jié)牛頓第三定律1物體間力的作用是相互的我們通過幾個實驗來研究今天的內(nèi)容。通過實驗大家要總結(jié)出作用力跟反作用力的特點及其關(guān)系。在實驗中大家要注意觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象所說明的問題。實驗1在桌面上放兩輛相同的小車，兩車用細線套在一起，兩車間夾一彈簧片。當用火燒斷線后，兩車被彈開，所走的距離相等。實驗2在桌面上并排放上一些圓桿，可用靜電中的玻璃棒。在棒上鋪一塊三合板，板上放一輛遙控電動玩具小車。用遙控器控制小車向前運動時，板向后運動；當車向后運動時板向前運動。實驗3用細線拴兩個通草球，當兩個通草球帶同種電荷時，相互推斥而遠離；當帶異種電荷時，相互吸引而靠近。實驗4

30、在兩輛小車上各固定一根條形磁鐵，當磁鐵的同名磁極靠近時，放手小車兩車被推開；當異名磁極接近時，兩輛小車被吸攏。實驗5把兩輛能站人的小車放在地面上，小車上各站一個學生，每個學生拿著繩子的一端。當一個學生用力拉繩時，兩輛小車同時向中間移動。實驗分析：相互性：兩個物體間力的作用是相互的。施力物體和受力物體對兩個力來說是互換的，分別把這兩個力叫做作用力和反作用力。同時性：作用力消失，反作用力立即消失。沒有作用就沒有反作用。同一性：作用力和反作用力的性質(zhì)是相同的。這一點從幾個實驗中可以看出，當作用力是彈力時，反作用力也是彈力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力等等。方向：作用力跟反作用力的方向是相反的，

31、在一條直線上。實驗6用兩個彈簧秤對拉，觀察兩個彈簧秤間的作用力和反作用力的數(shù)量關(guān)系可以得到以下結(jié)論。大?。鹤饔昧头醋饔昧Φ拇笮≡跀?shù)值上是相等的。由此得出結(jié)論：2牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。教師舉幾個作用力和反作用力的實例。提問：學生舉例說明。既然兩個物體間的作用力和反作用力是大小相等的，為什么會出現(xiàn)這種情況：雞蛋與石頭相碰時，雞蛋破碎而石頭不破碎；馬拉車時，車會向前走而馬不后退呢？雞蛋碰石頭和石頭碰雞蛋的都是雞蛋破碎，同樣大小的力作用在兩個物體上會產(chǎn)生不同的效果。效果不同是什么原因呢？這個效果由物體本身的特性和物體受到其它力的情況有關(guān)

32、。物體能夠承受的壓強大就不易損壞；物體是否發(fā)生運動狀態(tài)的變化還要看物體受到的其它力的情況。3作用力、反作用力跟平衡力的區(qū)別前面學習物體受到的平衡力的關(guān)系時曾提到，它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上，平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢？下面通過列表的方式加以比較。受力物體力的性質(zhì)同時性作用與反作用兩個相同同時平衡力同一個相同或不同可不同（這時已不叫平衡力了）在列表的同時用相應(yīng)的例子加以說明。(三)小結(jié)本節(jié)內(nèi)容和布置作業(yè)五、說明1牛頓第三定律是從實驗中得出的。這里設(shè)計的幾個實驗除實驗5外都體現(xiàn)了作用力跟反作用力間的關(guān)系，實驗5是為提高課堂的活躍程度而設(shè)計的。每做一個實驗都應(yīng)把實驗裝置畫在黑

33、板上，并講清實驗裝置，留在黑板上的圖是為后面分析實驗總結(jié)出規(guī)律用的。2牛頓第三定律的教學除了讓學生掌握定律的內(nèi)容外，還應(yīng)通過教學使學生體會研究物理規(guī)律的方法。在教學中要培養(yǎng)學生的思考能力，讓學生多發(fā)表自己的看法。在學生的積極性調(diào)動起來后，教師要注意對課堂的控制。 03.5力學單位制一、 教學目標： 1、知道什么是單位制，什么是基本單位，什么是導出單位； 2、知道力學中的三個基本單位。二、教學重點： 1、什么是基本單位，什么是導出單位； 2、力學中的三個基本單位。三、教學難點： 統(tǒng)一單位后，計算過程的正確書寫。四、教學方法： 講練法，歸納法五、教學步驟： 、導入新課前邊我們已經(jīng)學過許多物理量，它

34、們的公式各不相同，并且我們知道，有的是通過有關(guān)的公式找到它們之間的聯(lián)系的：那么各個物理量的單位之間有什么區(qū)別？它們又是如何構(gòu)成單位制的呢？本節(jié)課我們就來共同學習這個問題。 、新課教學： （一）用投影片出示本節(jié)課的學習目標： 1、知道什么是單位制，知道力學中的三個基本單位； 2、認識單位制在物理計算中的作用。 （二）學習目標完成過程： 1、基本單位和導出單位： （1）舉例： a：對于公式，如果位移s的單位用米，時間t的單位用秒；我們既可用公式得到v、s、t之間的數(shù)量關(guān)系，又能夠確定它們單位之間的關(guān)系，即可得到速度的單位是米每秒。 b：用公式Fma時，當質(zhì)量用千克做單位，加速度用米每二次方秒做單位

35、，求出的力的單位就是千克米每二次方秒，也就是牛，并且我們也能得到力、質(zhì)量、加速度之間的數(shù)量關(guān)系。 （2）總結(jié)推廣： 物理公式在確定物理量的數(shù)量的同時，也確定了物理量的單位關(guān)系。 （3）基本單位和導出單位： a：在物理學中，我們選定幾個物理量的單位作為基本單位； b：據(jù)物理公式中這個物理量和其他物理量之間的關(guān)系，推導出其他物理量的單位，叫導出單位； c：舉例說明： 1）我們選定位移的單位米，時間的單位秒，就可以利用推導得到速度的單位米每秒。 2）再結(jié)合公式，就可以推導出加速度的單位：米每二次方秒。 3）如果再選定質(zhì)量的單位千克，利用公式Fma就可以推導出力的單位是牛。 （4）基本單位和到單位一起

36、構(gòu)成了單位制。 （5）學生閱讀課文，歸納得到力學中的三個基本單位。 a：長度的單位米； b：時間的單位秒； c：質(zhì)量的單位千克。 （6）鞏固訓練： 現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求填空：A：質(zhì)量；B：N；C：m/s2 D：密度；E：m/s；F：kg；G：cm；H：s；I：長度；J：時間。 1）屬于物理量的是 。 2）在國際單位制中作為基本單位的物理量有 ； 3）在國際單位制中屬于基本單位的有 ，屬于導出單位的有 。 2、例題教學： （1）用投影片出示例題： 一個原來靜止的物體，質(zhì)量是7千克，在14牛的恒力作用下： a：5秒末的速度是多大？ b：5秒內(nèi)通過的路程是多大？ （2）分析： 本題中，

37、物體的受力情況是已知的，需要明確物體的運動情況，物體的初速度v0=0，在恒力的作用下產(chǎn)生恒定的加速度，所以它作初速度為零的勻加速直線運動，已知物體的質(zhì)量m和所受的力F，據(jù)牛頓第二定律Fma求出加速度a，即可用運動學共識求解得到最終結(jié)果。 （3）學生在膠片上書寫解題過程，選取有代表性的過程進行評析： 已知：m7kg，F(xiàn)14N，t5s求：vt和S 解：=2m/s2=2N/kg vt=at=2m/s25s=10m/s s=at2=2m/s225s2=25m （4）評析：剛才這位同學在解答過程中，題中各已知量的單位都是用國際單位表示的，計算的結(jié)果也是用國際單位表示的，做的很好。 引申：既然如此，我們在

38、統(tǒng)一各已知量的單位后，就不必一一寫出各物理的單位，只在數(shù)字后面寫出正確單位就可以了。（5）用投影片出示簡化后的解題過程： （6）鞏固訓練： 質(zhì)量m200g的物體，測得它的加速度為a20cm/s2，則關(guān)于它所受的合力的大小及單位，下列運算既正確又符合一般運算要求的是 。A:F=20020=400N； B:F=0.20.2=0.04N：C:F=0.20.2=0.04； D:F=0.2kg0.2m/s2 =0.04N 六、小結(jié) 通過本節(jié)課的學習，我們知道了什么是導出單位，什么是基本單位，什么是單位制，以及統(tǒng)一單位后，解題過程的正確書寫方法。 七、作業(yè)： 一個物體在光滑的水平面上受到一個恒力的作用，在

39、0.3秒的時間內(nèi)，速度從0.2m/s增加到0.4m/s；這個物體受到另一個恒力的作用時，在相同的時間內(nèi)，速度從0.5m/s增加到0.8m/s，第二個力和第一個力之比是多大？ 八、板書設(shè)計：五：力學單位制03.6應(yīng)用牛頓第二定律解題 一、教學目標1物理知識方面的要求：(1)鞏固記憶牛頓第二定律內(nèi)容、公式和物理意義；(2)掌握牛頓第二定律的應(yīng)用方法。2通過例題分析、討論、練習使學生掌握應(yīng)用牛頓定律解決力學問題的方法，培養(yǎng)學生的審題能力、分析綜合能力和運用數(shù)學工具的能力。3訓練學生解題規(guī)范、畫圖分析、完善步驟的能力。二、重點、難點分析1本節(jié)為習題課，重點內(nèi)容是選好例題，講清應(yīng)用牛頓第二定律解決的兩類

40、力學問題及解決這類問題的基本方法。2應(yīng)用牛頓第二定律解題重要的是分析過程、建立圖景；抓住運動情況、受力情況和初始條件；依據(jù)定律列方程求解。但學生往往存在重結(jié)論、輕過程，習慣于套公式得結(jié)果，所以培養(yǎng)學生良好的解題習慣、建立思路、掌握方法是難點。三、教具投影儀、投影片、彩筆。四、主要教學過程(一)引入新課牛頓第二定律揭示了運動和力的內(nèi)在聯(lián)系。因此，應(yīng)用牛頓第二定律即可解答一些力學問題。我們通過以下例題來體會應(yīng)用牛頓第二定律解題的思路、方法和步驟。(二)教學過程設(shè)計1已知受力情況求解運動情況例題1(投影) 一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物體跟水平面的滑動摩擦力

41、是2.0N。1)求物體在4.0秒末的速度；2)若在4秒末撤去拉力，求物體滑行時間。(1)審題分析這個題目就是根據(jù)已知的受力情況來求物體的運動情況。前4秒內(nèi)運動情況：物體由靜止在恒力作用下做勻加速直線運動，t=4.0s。受力情況：F=5.0N，f=2.0N，G=N；初始條件：v0=0；研究對象：m=2.0kg。求解4秒末的速度vt。4秒后，撤去拉力，物體做勻減速運動，vt=0。受力情況：G=N、f=2.0N；初始條件：v0=vt，求解滑行時間。(2)解題思路研究對象為物體。已知受力，可得物體所受合外力。根據(jù)牛頓第二定律可求出物體的加速度，再依據(jù)初始條件和運動學公式就可解出前一段運動的末速度。運用

42、同樣的思路也可解答后一段運動的滑行距離。(3)解題步驟(投影)解：確定研究對象，分析過程(畫過程圖)，進行受力分析(畫受力圖)。前4秒 根據(jù)牛頓第二定律列方程：水平方向 F-f=ma豎直方向 N-G=04秒后 豎直方向N-G=0水平方向-f=ma引導學生總結(jié)解題步驟：確定對象、分析過程、受力分析、畫圖、列方程、求解、檢驗結(jié)果。(4)討論：若無第一問如何解？實際第一問的結(jié)果是第二問的初始條件，所以解題的過程不變。(5)引申：這一類題目是運用已知的力學規(guī)律，作出明確的預(yù)見。它是物理學和技術(shù)上進行正確分析和設(shè)計的基礎(chǔ)，如發(fā)射人造地球衛(wèi)星進入預(yù)定軌道，帶電粒子在電場中加速后獲得速度等都屬這一類題目。2

43、已知運動情況求解受力情況例題2(投影) 一輛質(zhì)量為1.0103kg的小汽車正以10m/s的速度行駛，現(xiàn)在讓它在12.5m的距離內(nèi)勻減速地停下來，求所需的阻力。(1)審題分析這個題目是根據(jù)運動情況求解汽車所受的阻力。研究對象：汽車m=1.0103kg；運動情況：勻減速運動至停止vt=0，s=12.5m；初始條件：v0=10m/s，求阻力f。(2)解題思路由運動情況和初始條件，根據(jù)運動學公式可求出加速度；再根據(jù)牛頓第二定律求出汽車受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力。(3)解題步驟(投影)畫圖分析據(jù)牛頓第二定律列方程：豎直方面 N-G=0水平方面 f=ma=1.0103(-4)N=-4.01

44、03Nf為負值表示力的方向跟速度方向相反。引導學生總結(jié)出解題步驟與第一類問題相同。(5)引申：這一類題目除了包括求出人們熟知的力的大小和方向，還包括探索性運用，即根據(jù)觀測到的運動去認識人們還不知道的物體間的相互作用的特點。牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部有個原子核都屬于這類探索。3應(yīng)用牛頓第二定律解題的規(guī)律分析(直線運動)題目類型流程如下由左向右求解即第一類問題，可將vt、v0、s、t中任何一個物理量作為未知求解。由右向左求解即第二類問題，可將F、f、m中任一物量作為未知求解。若阻力為滑動摩擦力，則有F-mg=ma，還可將作為未知求解。如：將例題2改為一物體正以10m/s的速度沿水平面運

45、動，撤去拉力后勻減速滑行12.5m，求物體與水平面間動摩擦因數(shù)。據(jù)牛頓第二定律F合=ma 有-mg=ma4物體在斜向力作用下的運動例題3(投影) 一木箱質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成角的力F推木箱，求經(jīng)過t秒時木箱的速度。解：(投影)畫圖分析：木箱受4個力，將力F沿運動方向和垂直運動方向分解：水平分力為Fcos豎直分力為Fsin據(jù)牛頓第二定律列方程豎直方向 N-Fsin-G=0 水平萬向 Fcos-f=ma 二者聯(lián)系 f=N 由式得N=Fsinmg 代入式有 f=(Fsinmg)可見解題方法與受水平力作用時相同。(三)課堂小結(jié)(引導學生總結(jié))1應(yīng)用牛頓第二定律

46、解題可分為兩類：一類是已知受力求解運動情況；一類是已知運動情況求解受力。2不論哪種類型題目的解決，都遵循基本方法和步驟，即分析過程、建立圖景、確定研究對象、進行受力分析、根據(jù)定律列方程，進而求解驗證效果。在解題過程中，畫圖是十分重要的，包括運動圖和受力圖，這對于物體經(jīng)過多個運動過程的問題更是必不可少的步驟。3在斜向力作用下，可將該力沿運動方向和垂直運動方向分解，轉(zhuǎn)化為受水平力的情形。解題方法相同。五、說明1本課以高中物理課本(必修)第一冊為依據(jù)。例題1在原題基本上增加了一個運動過程，目的是強調(diào)過程圖和受力圖的重要性。因為有些學生對此不夠重視而導致錯誤，尤其是以后遇到復(fù)雜問題的處理時更加突出，比

47、如不注意各段運動中物體受力情況的變化和與之相關(guān)的加速度的變化，用前一段運動的加速度代入后一段運動方程進行運算，得出錯誤結(jié)果。但教材中節(jié)練習題和章習題中沒有這類題目，所以可根據(jù)學生情況加以取舍。2解題過程反復(fù)強調(diào)分析方法、解題步驟，意在培養(yǎng)學生的良好解題習慣和書寫規(guī)范，由于解題過程要力求詳盡，故本課密度較大。為此，解題過程可利用投影片以節(jié)省時間。3例題中增加了斜向力作用的情形，目的是使學生注意豎直方向運動方程的建立，對水平方向物理量的影響。因為學生長時間只考慮水平方向受力，就會忽視了豎直方向的受力分析，認為在任何情況下都無須考慮豎直方向受力。另外，了解到斜向力分解后的解題方法仍是前面所述的基本方

48、法，從而體會對復(fù)雜問題的處理方法，以鞏固基本知識、基本方法。但不提及建立坐標和正交分解，這一部分亦可據(jù)學生情況取舍。03.7超重和失重一、教學目標1了解超重和失重現(xiàn)象；2運用牛頓第二定律研究超重和失重的原因；3培養(yǎng)學生利用牛頓第二定律分析問題和解決問題的能力。二、重點、難點分析1超重和失重在本質(zhì)上并不是物體受到的重力發(fā)生了變化，而是物體在豎直方向有加速度時，物體對支持物的壓力或拉力的變化，這一點學生理解起來往往困難較大。讓學生理解超重和失重的本質(zhì)是本節(jié)課教學的重點之一，也是后面理解航天器中失重現(xiàn)象的基礎(chǔ)。2超重和失重中物體對支持物的壓力和拉力的計算，是牛頓第二定律應(yīng)用的一個方面，也應(yīng)作為本節(jié)教

49、學的重點之一。三、教具演示教具：超重和失重演示裝置、彈簧秤、重物、細線、下面扎孔的可樂瓶、錄像資料。學生用具：彈簧秤、鉤碼、打點計時器用重錘、繡花線。四、主要教學過程(一)引入新課看錄像片航天飛機上的失重現(xiàn)象失重物體的運動。提問：剛才所看到的錄像片是在什么地方發(fā)生的？它向我們展示了一種什么現(xiàn)象？這里給我們展示了失重現(xiàn)象，是在航天飛機中發(fā)生的。航天飛機在起飛中產(chǎn)生了超重現(xiàn)象，在太空中又產(chǎn)生了失重現(xiàn)象。超重和失重是怎么產(chǎn)生的呢？這就是我們這節(jié)課研究的內(nèi)容。(二)教學過程設(shè)計板書：十、超重和失重我們先來研究一下超重現(xiàn)象。板書：1超重現(xiàn)象實驗：介紹裝置，架子上有兩個滑輪，兩邊掛有重物。我們?nèi)∽筮叺闹匚?/p>

50、加以研究，重物靜止時，彈簧秤的示數(shù)大小等于物體所受的重力，物體對彈簧秤的拉力等于物體所受的重力。放手后物體做向上的加速運動，我們再觀察彈簧秤示數(shù)的變化。提問：看到了什么現(xiàn)象？彈簧秤的示數(shù)增大，物體對繩的拉力增大。以上實驗可以用更簡單的裝置來完成，只不過觀察時的效果稍差一些。彈簧秤下掛一重物，物體靜止時，彈簧秤的示數(shù)等于物體所受的重力。當物體向上做加速運動時，彈簧秤的示數(shù)大于物體所受的重力，物體對繩的拉力大于物重。學生小實驗：細線拉重錘(繡花線、打點計時器用重錘)。線系在重錘上，緩慢拉起，再讓重錘做向上的加速運動，線斷。分析原因：取物體為研究對象，T-G=ma，T-mg=ma，彈簧秤的拉力為T=

51、mg+ma=m(g+a)討論：(1)物體做向上的加速運動時，彈簧對物體的拉力大于物體靜止時的拉力，Tmg，物體對彈簧的拉力大于物重。舉例：起重機在吊起重物時，有經(jīng)驗的司機都不讓物體的加速度過大是什么原因？(2)學生列舉生活中的感受：電梯向上起動時，電梯對人的支持力大于靜止時的支持力，同樣人對電梯的壓力也大于物重；電梯下降剎車時也一樣。只要物體的加速度方向是向上的，就會產(chǎn)生以上現(xiàn)象。提問：在電梯中放一彈簧測力秤，人站在上面。當電梯向上加速度運動時秤的示數(shù)怎樣變化？(3)整理公式：T=m(g+a)=mg，g叫做等效重力加速度，gg。站在電梯里的人在電梯向上加速或向下減速時，人對電梯的壓力大于人的重

52、力，好像是重力加速度g增大了。火箭起飛時有很大的向上的加速度，內(nèi)部發(fā)生的是超重現(xiàn)象。當物體存在向上的加速度時，它對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物重的現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象。發(fā)生超重現(xiàn)象時，物重并沒有變化。2失重現(xiàn)象實驗：重物靜止時，彈簧秤的示數(shù)大小等于物體所受的重力，物體對彈簧秤的拉力等于物體所受的重力。放手后物體做向下的加速運動，我們再觀察彈簧秤示數(shù)的變化。提問：看到了什么現(xiàn)象？彈簧秤的示數(shù)減少，物體對支持物的拉力減小。學生實驗：觀察感受失重現(xiàn)象。彈簧秤下掛一重物，物體靜止時，彈簧秤的示數(shù)等于物體所受的重力。當物體向下做加速運動時，彈簧秤的示數(shù)小于物體所受的重力。(注意對減速時的示數(shù)增大的

53、解釋。)取物體為研究對象，G-T=ma，彈簧秤的拉力為T=mg-ma=m(g-a)討論：(1)物體做向下的加速運動時，彈簧對物體的拉力小于物體靜止時的拉力，Tmg，物體對彈簧的拉力小于物重。(2)學生列舉生活中的感受：電梯向下起動時，電梯對人的支持力小于靜止時的支持力，同樣人對電梯的壓力也小于物重；電梯上升剎車時也一樣。(3)整理公式：T=m(g-a)=mg，g叫做等效重力加速度，gg。站在電梯里的人在電梯向下加速或向上減速時，人對電梯的壓力小于人的重力，好像是重力加速度g減少了。失重：當物體存在向下的加速度時，它對支持物的壓力(或拉力)小于物重的現(xiàn)象，叫做失重。當a=g時，T=0，叫做完全失重。發(fā)生失重時，物重并沒有變化。實驗：在可樂瓶下面扎一些小孔，裝上水后水從小孔噴出。把水瓶拋出，