高中物理第三章“牛顿运动定律”全章教案（高一）

031牛顿第一定律一、教学目标1在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容，正确理解力跟物体运动的关系，掌握惯性的概念。2对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里，由片面到全面长时间的认识过程。通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点，同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。3物理实验是科学研究的方法，对实际问题做出合理的抽象，进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础。我们要学习这种科学抽象的方法，并把它用到今后的物理研究中去。二、重点、难点分析1本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态。通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解。2生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫。三、教具1说明伽利略理想实验的装置，自制导轨和小球。2说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块。3演示惯性的小车和木块。四、主要教学过程一引入新课介绍本章的地位在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题，这时物体处于平衡状态，所受的力为平衡力。这部分内容在物理学中叫做静力学。第二章研究了物体在直线上的运动，包括匀速运动和变速运动。在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动。这部分内容在物体学中属于运动学。在前边两章知识的基础上，我们在第三章里来研究运动和力的关系。这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律。这部分内容在物理中属于动力学。学习动力学的知识后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体的运动状态的情况下，可以确定它的受力情况。动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题，天体的运动问题等。我们从牛顿第一定律开始。二教学过程设计板书一、牛顿第一定律实验在桌上放着一本物理书，它是静止的，怎样才能让它运动起来呢要用力去推它。从这个例子可以看出物体要运动，需要对它施加力的作用。力是使物体运动的原因吗这是一个运动和力的关系问题。这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究，下面我们来回顾一下历史。1历史的回顾2000多年前，古希腊哲学家亚里斯多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点必须有力作用在物体上，物体才能运动。这种观点的提出是很自然的。我们从周围的事情出发，很容易就会得到这个结论。如车不推就不走，门不拉不开等。这种观点统治人们的思想有两千年。直到17世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的，他分析到运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力。伽利略提出了自己的看法，他指出物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变。这里所指的减速的原因就是摩擦力。为了证实结论的正确，他设计了一个理想实验THOUGHTEXPERIMENT，下面利用一个跟他的理想实验装置相似的实验向大家介绍一下伽利略的实验。实验有两个斜面，用一个小球放到左边的斜面上，放手后小球从左边斜面上滚下后滚到右边的斜面上。在有摩擦力的情况下，到达右边斜面的高度比左边的释放高度要低。伽利略所设计的实验是这样的实验装置跟现在的一样，实验时若没有摩擦力，当然没有摩擦力是不可能的，所以他的实验是想象中的理想实验。我们看一下小球在这个理想实验中会怎样运动。把小球放到左边斜面的某一个高度，放手后由于有加速的原因，所以小球会从斜面上滚下，越滚越快；到右边斜面时，由于有减速的原因，小球会越滚越慢。在没有摩擦力的情况下，小球应达到左边的释放高度。改变右边斜面的倾角，倾角变小，小球要达到同样的高度，要在斜面上走更远的距离。当右边倾角为零时，小球将一直滚下去永远达不到左边的释放高度，这个速度将保持不变。这个实验虽然是个理想实验，但却是符合科学道理的。没有摩擦的情况是很难实现的，现代技术给我们提供了阻力很小的条件。我们来看一下气垫实验。它的原理是气泵给气垫装置打气，导轨上有许多小孔，滑块与导轨间形成一层空气薄膜，滑动时阻力很小。我们观察一下滑块的运动情况，可以看到滑块的速度基本不变。法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出了惯性定律如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。牛顿总结了前人的经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。2牛顿第一定律一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。从牛顿第一定律可以看出1物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态。2物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。在初中已经学过惯性的概念，下面通过实验再来看一下物体具有惯性的例子。小车起动时，车上的木板向后倒；刹车时，木块向前倒。人在坐汽车时也有同样的感受。3物体运动状态的改变需要外力。我们所遇到的实际问题中，物体不受力的情况是没有的。物体受平衡力时，或者说合力为零时的情况跟不受力的情况是相同的。3小结毛主席在实践论中对感性认识和理性认识的关系作出如下的论述“感性材料固然是客观外界某些真实性的反映，但它们仅是片面的和表面的东西，这种反映是不完全的，是没有反映事物本质的。要完全地反映整个的事物，反映事物的本质，反映事物的内部规律性，就必须经过思考作用，将丰富的感觉材料加以去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里的改造制作工夫，造成概念和理论的系统。就必须从感性认识跃进到理性认识。”人们对运动和力的关系的认识经过了从感性认识到理性认识的跃进。这个过程经历了两千年的时间，在此过程中伽利略作出了主要贡献。由此可以看出伽利略的伟大和工作的卓越。就是这样一个伟大的科学家，因为他的科学思想不符合教会的统治思想，受到教会的禁锢。直到最近，梵帝冈教庭才给他公开平反。科学思想得来不易，科学的真理总是要战胜不科学的东西。4讨论布置作业五、说明1牛顿第一定律在初中阶段学生已经学习过，在高中阶段再次学习这个内容时，要让学生的认识有进一步的提高。教师在授课时应注意到这一点。2几个科学家在研究力与物体运动的关系中做出了贡献，在讲课时可以把他们的画像用投影幻灯打出来，增加课堂的活跃气氛，加深学生的记忆。3说明伽利略理想实验的装置可以自制，用两根粗铁丝按下图制作，末端弯成小环，两根轨道用螺丝灯连起来，可以改变两轨的倾角，选用钢球，注意小球在最低点时要能圆滑地通过轨道。032物体运动状态的改变一、教学目标1、知道物体运动状态的改变既包括速度大小的改变，又包括速度方向的改变，同时也包括速度大小和方向同时改变。2、知道力是物体运动状态改变的原因，同时也是产生加速度的原因。3、知道质量是物体惯性大小的量度，并能用来解释一些简单的现象。二、教学重点1正确认识什么是物体运动状态的改变；2质量是物体惯性大小的量度。三、教学难点理解惯性的意义四、教学方法讲授法、举例法、分析归纳法五、教学步骤（一）导入新课1问题牛顿第一定律的内容是什么2引入牛顿第一定律告诉我们物体如果没有受到力的作用，将保持原来的运动状态不变，直到有外力迫使它改变这状态为止。那么，什么是物体运动状态的改变导致物体运动状态发生改变的原因是什么呢这就是我们本节课要共同学习的问题。（二）新课教学1用投影片出示本节课的学习目标（1）理解力是物体产生加速度的原因；（2）理解质量是惯性大小的量度。（二）学习目标完成过程（1）力是物体产生加速度的原因。举例说明什么是物体运动状态的改变A列车出战时，在机车牵引力作用下，由静止开始运动，并且速度不断增大。B列车进站时，由于受到阻力的作用，速度不断减小，最后停下来。C抛出的手榴弹，射出的炮弹，由于受到重力的作用，速度的大小和方向都不断发生改变；通过对上述实例的分析，得到A物体的运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化。包括三种情形即速度的大小改变；速度的方向改变；或速度的大小、方向同时改变。B在上述例子中，物体的运动状态都发生了改变，原因是受到了力的作用。力是物体运动状态发生改变的原因。C当物体的运动状态发生改变时，物体具有加速度。得到力是使物体产生加速度的原因。（2）质量是物体惯性大小的量度。实例分析A用相同的牵引力分别拉一辆空车和一辆装满货物的车，使它们由静止开始运动，它们的运动情况改变相同吗B改变情况不相同。空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，产生的加速度大，运动状态容易改变；装满货物的车，质量大，要在较长的时间内才能得到相同的速度，产生的加速度小，运动状态难改变。总结得到质量是物体惯性大小的量度（即质量大的物体惯性大，运动状态难改变，质量小的物体惯性小，运动状态易改变）引言过渡惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的，下边同志们阅读课文最后一段，并解答投影片上的问题。用投影片出示思考题A当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该怎么办举例说明。B当我们要求物体的运动状态不易改变时，应该怎么办举例说明。巩固训练1）某人用力推一下原来静止在水平地面上的物体，此物体便开始运动，此后改用较小的力就可使物体做匀速直线运动，可见A力是使物体运动的原因；B力是维持物体运动速度的原因；C力是改变物体运动状态的原因；D力是改变物体惯性的原因。2）关于惯性，下列哪些说法是正确的A惯性除了跟物体质量有关外，还跟物体速度有关。B物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性。C乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故。D战斗机投入战斗时，必须丢掉副油箱，减小惯性以保证其运动的灵活性。六、小结1本节课我们主要学习了A什么是物体运动状态的改变B力是物体运动状态改变的原因；C惯性是物体固有的属性，质量是惯性大小的量度。2拓展A当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为运动状态不变；B当物体所受合外力不为零时，惯性则表现为改变物体运动状态的难易程度。七、板书设计033牛顿第二定律一、教学目标1物理知识方面的要求1掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；2理解公式中各物理量的意义及相互关系；3知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。2以实验为基础，通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。3渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的A、F、M三个物理量进行研究；运用列表法处理数据，使学生知道结论是如何得出的；认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。二、重点、难点分析1本节的重点内容是做好演示实验。让学生观察并读取数据，从而有说服力地归纳出A与F和M的关系，即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。2牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联；牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破，另外，还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。三、教具小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。四、主要教学过程一引入新课由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化，即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因，加速度与力有关。由牛顿第一定律还可知一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度，因而加速度跟质量有关。那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系我们通过实验来探求。二教学过程设计1实验设计1启发学生按如下思路得出实验方法对于一个物体使M不变，不受力时加速度为零受力后加速度不为零受力越大则加速度越大。用同样的力使F不变作用于不同物体质量小的易被拉动质量越小加速度越大。就是说，在研究三个变量的关系时，要使其中一个量不变，即控制变量的方法。2启发学生按如下思路得出实验原理测定物体加速度的方法有多种，如利用打点计时器、分析纸带等，这些方法较精确但费时寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法由我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系2实验装置实验采用必修本所述装置稍加改进。在图1中A、B、C三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落；另外通过环A将两绳合并在一起可直接用手操作，以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力，但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。3实验过程1加速度跟力的关系使用两个相同的小车，满足M1M2；在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码，使F1F2。将二小车拉至同一起点处，记下位置。放手后经一段时间使二小车同时停止，满足时间T相同。读出二小车的位移填入表1投影表1第一次第二次M/KGF1/NS/MF/NS/M小车1020203203031小车2020101501010比较可得，在误差允许的范围内，AF。2加速度跟质量的关系将小车1上加02KG砝码，使M12M2；二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1F2。将二小车拉至同一起点处放开经一段时间使其同时停止，读出各小车位移记入表2投影表2第一次第二次F/NM/KGS/MM/KGS/M小车10104015小车201020314定律导出成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。写成数学2上式可写为等式FKMA，式中K为比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位，就可以使K1，则公式更为简单。在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的使质量是1KG的物体产生1M/S2的加速度的力为1N，即1N1KGM/S2。可见，如果都用国际单位制中的单位，就可以使K1，那么公式则简化为FMA，这就是牛顿第二定律的数学公式。3当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，不过这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。数学公式是F合MA。5定律的理解牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。还应注意到定律表述的最后一句话，即加速度与合外力的方向关系，就是说，定律具有矢量性、瞬时性和独立性，所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点1定律中各物理量的意义及关系F合是物体研究对象所受的合外力，M是研究对象的质量，如果研究对象是几个物体，则M为几个物体的质量和。A为研究对象在合力F合作用下产生的加速度；A与F合的方向一致。2定律的物理意义从定律可看到一物体所受合外力恒定时，加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动；合外力随时间改变时，加速度也随时间改变；合外力为零时，加速度也为零，物体就处于静止或匀速直线运动状态。牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。6巩固练习1从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾为什么答没有矛盾，由公式FMA看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知FNMG0。2对一个静止的物体施加一个力，物体一定做加速运动，对吗答略。理由同上。3下面哪些说法不对为什么A物体所受合外力越大，加速度越大。B物体所受合外力越大，速度越大。C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D物体的加速度大小不变一定受恒力作用。答；B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C说法错误。加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。D说法错。三课堂小结可引导学生总结1这节课以实验为依据，采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。2定义力的单位“牛顿”使得K1，得到牛顿第二定律的简单形式FMA。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。3牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。五、说明1本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置，简单直观，易得出结论。缺点是不够精确，操作亦须谨慎，否则会出现误差较大的情形。重复实验时，也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移，然后放手由同时到达终点验证，操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。2通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务。本节内容即为一典型探求过程运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究P、V、T三量关系，在电学中U、D、E的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应知道定律是如何得出的。3牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、转文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式。034牛顿第三定律一、教学目标1在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系，掌握牛顿第三定律的内容。2牛顿第三定律是通过实验得到的，在这一节课中要充分让学生体会到这一点。通过本节课的教学，要让学生在学习物理知识的同时，学会物理学研究现象、总结规律的方法。二、重点、难点分析1本节教学的重点是认识并理解作用力和反作用力的关系，学生不应把对它们的认识只停留在大小和方向上。学生应该掌握对作用力和反作用力的正确判断。2作用力和反作用力的关系与平衡力的关系有相同之处，也有不同之处，学生常常把这两种力混淆。两个相互作用力是大小相等的，但对两个物体产生的效果往往也是不同的，要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识。三、教具1演示两物体间的相互作用力为弹力的小车、弹簧片、细线；2演示两物体间的相互作用力为摩擦力的三合板、遥控玩具汽车、玻璃棒；3演示两物体间的相互作用力为静电力的通草球、橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸；4演示两物体间的相互作用力为磁场力的小车、磁铁等；5演示两个学生间相互作用力的小车、绳；6演示相互作用力大小关系的弹簧秤。四、主要教学过程一引入新课人在划船时用桨推河岸，发生的什么现象呢船离开了岸。这个问题在初中已经研究过，当时对这个问题的解释是物体间力的作用是相互的。当一个物体对另一个物体施加力的作用时，这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用，我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力。下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的关系。二教学过程设计第六节牛顿第三定律1物体间力的作用是相互的我们通过几个实验来研究今天的内容。通过实验大家要总结出作用力跟反作用力的特点及其关系。在实验中大家要注意观察现象，分析现象所说明的问题。实验1在桌面上放两辆相同的小车，两车用细线套在一起，两车间夹一弹簧片。当用火烧断线后，两车被弹开，所走的距离相等。实验2在桌面上并排放上一些圆杆，可用静电中的玻璃棒。在棒上铺一块三合板，板上放一辆遥控电动玩具小车。用遥控器控制小车向前运动时，板向后运动；当车向后运动时板向前运动。实验3用细线拴两个通草球，当两个通草球带同种电荷时，相互推斥而远离；当带异种电荷时，相互吸引而靠近。实验4在两辆小车上各固定一根条形磁铁，当磁铁的同名磁极靠近时，放手小车两车被推开；当异名磁极接近时，两辆小车被吸拢。实验5把两辆能站人的小车放在地面上，小车上各站一个学生，每个学生拿着绳子的一端。当一个学生用力拉绳时，两辆小车同时向中间移动。实验分析相互性两个物体间力的作用是相互的。施力物体和受力物体对两个力来说是互换的，分别把这两个力叫做作用力和反作用力。同时性作用力消失，反作用力立即消失。没有作用就没有反作用。同一性作用力和反作用力的性质是相同的。这一点从几个实验中可以看出，当作用力是弹力时，反作用力也是弹力；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，在一条直线上。实验6用两个弹簧秤对拉，观察两个弹簧秤间的作用力和反作用力的数量关系可以得到以下结论。大小作用力和反作用力的大小在数值上是相等的。由此得出结论2牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。教师举几个作用力和反作用力的实例。提问学生举例说明。既然两个物体间的作用力和反作用力是大小相等的，为什么会出现这种情况鸡蛋与石头相碰时，鸡蛋破碎而石头不破碎；马拉车时，车会向前走而马不后退呢鸡蛋碰石头和石头碰鸡蛋的都是鸡蛋破碎，同样大小的力作用在两个物体上会产生不同的效果。效果不同是什么原因呢这个效果由物体本身的特性和物体受到其它力的情况有关。物体能够承受的压强大就不易损坏；物体是否发生运动状态的变化还要看物体受到的其它力的情况。3作用力、反作用力跟平衡力的区别前面学习物体受到的平衡力的关系时曾提到，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢下面通过列表的方式加以比较。受力物体力的性质同时性作用与反作用两个相同同时平衡力同一个相同或不同可不同（这时已不叫平衡力了）在列表的同时用相应的例子加以说明。三小结本节内容和布置作业五、说明1牛顿第三定律是从实验中得出的。这里设计的几个实验除实验5外都体现了作用力跟反作用力间的关系，实验5是为提高课堂的活跃程度而设计的。每做一个实验都应把实验装置画在黑板上，并讲清实验装置，留在黑板上的图是为后面分析实验总结出规律用的。2牛顿第三定律的教学除了让学生掌握定律的内容外，还应通过教学使学生体会研究物理规律的方法。在教学中要培养学生的思考能力，让学生多发表自己的看法。在学生的积极性调动起来后，教师要注意对课堂的控制。035力学单位制一、教学目标1、知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位；2、知道力学中的三个基本单位。二、教学重点1、什么是基本单位，什么是导出单位；2、力学中的三个基本单位。三、教学难点统一单位后，计算过程的正确书写。四、教学方法讲练法，归纳法五、教学步骤、导入新课前边我们已经学过许多物理量，它们的公式各不相同，并且我们知道，有的是通过有关的公式找到它们之间的联系的那么各个物理量的单位之间有什么区别它们又是如何构成单位制的呢本节课我们就来共同学习这个问题。、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标1、知道什么是单位制，知道力学中的三个基本单位；2、认识单位制在物理计算中的作用。（二）学习目标完成过程1、基本单位和导出单位（1）举例A对于公式，如果位移S的单位用米，时间T的单位用秒；我们既TSV可用公式得到V、S、T之间的数量关系，又能够确定它们单位之间的关系，即可得到速度的单位是米每秒。B用公式FMA时，当质量用千克做单位，加速度用米每二次方秒做单位，求出的力的单位就是千克米每二次方秒，也就是牛，并且我们也能得到力、质量、加速度之间的数量关系。（2）总结推广物理公式在确定物理量的数量的同时，也确定了物理量的单位关系。（3）基本单位和导出单位A在物理学中，我们选定几个物理量的单位作为基本单位；B据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位；C举例说明1）我们选定位移的单位米，时间的单位秒，就可以利用推导得到速TSV度的单位米每秒。2）再结合公式，就可以推导出加速度的单位米每二次方秒。TVOA3）如果再选定质量的单位千克，利用公式FMA就可以推导出力的单位是牛。（4）基本单位和到单位一起构成了单位制。（5）学生阅读课文，归纳得到力学中的三个基本单位。A长度的单位米；B时间的单位秒；C质量的单位千克。（6）巩固训练现有下列物理量或单位，按下面的要求填空A质量；BN；CM/S2D密度；EM/S；FKG；GCM；HS；I长度；J时间。1）属于物理量的是。2）在国际单位制中作为基本单位的物理量有；3）在国际单位制中属于基本单位的有，属于导出单位的有。2、例题教学（1）用投影片出示例题一个原来静止的物体，质量是7千克，在14牛的恒力作用下A5秒末的速度是多大B5秒内通过的路程是多大（2）分析本题中，物体的受力情况是已知的，需要明确物体的运动情况，物体的初速度V00，在恒力的作用下产生恒定的加速度，所以它作初速度为零的匀加速直线运动，已知物体的质量M和所受的力F，据牛顿第二定律FMA求出加速度A，即可用运动学共识求解得到最终结果。（3）学生在胶片上书写解题过程，选取有代表性的过程进行评析已知M7KG，F14N，T5S求VT和S解2M/S22N/KGKGN714AVTAT2M/S25S10M/SSAT22M/S225S225M1（4）评析刚才这位同学在解答过程中，题中各已知量的单位都是用国际单位表示的，计算的结果也是用国际单位表示的，做的很好。引申既然如此，我们在统一各已知量的单位后，就不必一一写出各物理的单位，只在数字后面写出正确单位就可以了。（5）用投影片出示简化后的解题过程MASSTVSMFT2512/0/7422（6）巩固训练质量M200G的物体，测得它的加速度为A20CM/S2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是。AF20020400N；BF0202004NCF0202004；DF02KG02M/S2004N六、小结通过本节课的学习，我们知道了什么是导出单位，什么是基本单位，什么是单位制，以及统一单位后，解题过程的正确书写方法。七、作业一个物体在光滑的水平面上受到一个恒力的作用，在03秒的时间内，速度从02M/S增加到04M/S；这个物体受到另一个恒力的作用时，在相同的时间内，速度从05M/S增加到08M/S，第二个力和第一个力之比是多大八、板书设计五力学单位制量的单位计算中不必一一写出各际单位制，）在计算时，一般用国（单位式推导出来的物理量的）由基本单位和物理公（导出单位长度；质量；时间）力学中的基本单位（单位）选定的几个物理量的（基本单位单位制21036应用牛顿第二定律解题一、教学目标1物理知识方面的要求1巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；2掌握牛顿第二定律的应用方法。2通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。3训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。二、重点、难点分析1本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。2应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解。但学生往往存在重结论、轻过程，习惯于套公式得结果，所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。三、教具投影仪、投影片、彩笔。四、主要教学过程一引入新课牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系。因此，应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。二教学过程设计1已知受力情况求解运动情况例题1投影一个静止在水平面上的物体，质量是2KG，在水平方向受到50N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是20N。1求物体在40秒末的速度；2若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间。1审题分析这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况。前4秒内运动情况物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动，T40S。受力情况F50N，F20N，GN；初始条件V00；研究对象M20KG。求解4秒末的速度VT。4秒后，撤去拉力，物体做匀减速运动，VT0。受力情况GN、F20N；初始条件V0VT，求解滑行时间。2解题思路研究对象为物体。已知受力，可得物体所受合外力。根据牛顿第二定律可求出物体的加速度，再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度。运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离。3解题步骤投影解确定研究对象，分析过程画过程图，进行受力分析画受力图。前4秒根据牛顿第二定律列方程水平方向FFMA竖直方向NG04秒后竖直方向NG0水平方向FMA引导学生总结解题步骤确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果。4讨论若无第一问如何解实际第一问的结果是第二问的初始条件，所以解题的过程不变。5引申这一类题目是运用已知的力学规律，作出明确的预见。它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目。2已知运动情况求解受力情况例题2投影一辆质量为10103KG的小汽车正以10M/S的速度行驶，现在让它在125M的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力。1审题分析这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力。研究对象汽车M10103KG；运动情况匀减速运动至停止VT0，S125M；初始条件V010M/S，求阻力F。2解题思路由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出加速度；再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力。3解题步骤投影画图分析据牛顿第二定律列方程竖直方面NG0水平方面FMA101034N40103NF为负值表示力的方向跟速度方向相反。引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同。5引申这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向，还包括探索性运用，即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点。牛顿发现万有引力定律卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索。3应用牛顿第二定律解题的规律分析直线运动题目类型流程如下由左向右求解即第一类问题，可将VT、V0、S、T中任何一个物理量作为未知求解。由右向左求解即第二类问题，可将F、F、M中任一物量作为未知求解。若阻力为滑动摩擦力，则有FMGMA，还可将作为未知求解。如将例题2改为一物体正以10M/S的速度沿水平面运动，撤去拉力后匀减速滑行125M，求物体与水平面间动摩擦因数。据牛顿第二定律F合MA有MGMA4物体在斜向力作用下的运动例题3投影一木箱质量为M，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平方向成角的力F推木箱，求经过T秒时木箱的速度。解投影画图分析木箱受4个力，将力F沿运动方向和垂直运动方向分解水平分力为FCOS竖直分力为FSIN据牛顿第二定律列方程竖直方向NFSING0水平万向FCOSFMA二者联系FN由式得NFSINMG代入式有FFSINMG可见解题方法与受水平力作用时相同。三课堂小结引导学生总结1应用牛顿第二定律解题可分为两类一类是已知受力求解运动情况；一类是已知运动情况求解受力。2不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果。在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤。3在斜向力作用下，可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解，转化为受水平力的情形。解题方法相同。五、说明1本课以高中物理课本必修第一册为依据。例题1在原题基本上增加了一个运动过程，目的是强调过程图和受力图的重要性。因为有些学生对此不够重视而导致错误，尤其是以后遇到复杂问题的处理时更加突出，比如不注意各段运动中物体受力情况的变化和与之相关的加速度的变化，用前一段运动的加速度代入后一段运动方程进行运算，得出错误结果。但教材中节练习题和章习题中没有这类题目，所以可根据学生情况加以取舍。2解题过程反复强调分析方法、解题步骤，意在培养学生的良好解题习惯和书写规范，由于解题过程要力求详尽，故本课密度较大。为此，解题过程可利用投影片以节省时间。3例题中增加了斜向力作用的情形，目的是使学生注意竖直方向运动方程的建立，对水平方向物理量的影响。因为学生长时间只考虑水平方向受力，就会忽视了竖直方向的受力分析，认为在任何情况下都无须考虑竖直方向受力。另外，了解到斜向力分解后的解题方法仍是前面所述的基本方法，从而体会对复杂问题的处理方法，以巩固基本知识、基本方法。但不提及建立坐标和正交分解，这一部分亦可据学生情况取舍。037超重和失重一、教学目标1了解超重和失重现象；2运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因；3培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。二、重点、难点分析1超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力或拉力的变化，这一点学生理解起来往往困难较大。让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一，也是后面理解航天器中失重现象的基础。2超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算，是牛顿第二定律应用的一个方面，也应作为本节教学的重点之一。三、教具演示教具超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。学生用具弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、绣花线。四、主要教学过程一引入新课看录像片航天飞机上的失重现象失重物体的运动。提问刚才所看到的录像片是在什么地方发生的它向我们展示了一种什么现象这里给我们展示了失重现象，是在航天飞机中发生的。航天飞机在起飞中产生了超重现象，在太空中又产生了失重现象。超重和失重是怎么产生的呢这就是我们这节课研究的内容。二教学过程设计板书十、超重和失重我们先来研究一下超重现象。板书1超重现象实验介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物。我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向上的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化。提问看到了什么现象弹簧秤的示数增大，物体对绳的拉力增大。以上实验可以用更简单的装置来完成，只不过观察时的效果稍差一些。弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力。当物体向上做加速运动时，弹簧秤的示数大于物体所受的重力，物体对绳的拉力大于物重。学生小实验细线拉重锤绣花线、打点计时器用重锤。线系在重锤上，缓慢拉起，再让重锤做向上的加速运动，线断。分析原因取物体为研究对象，TGMA，TMGMA，弹簧秤的拉力为TMGMAMGA讨论1物体做向上的加速运动时，弹簧对物体的拉力大于物体静止时的拉力，TMG，物体对弹簧的拉力大于物重。举例起重机在吊起重物时，有经验的司机都不让物体的加速度过大是什么原因2学生列举生活中的感受电梯向上起动时，电梯对人的支持力大于静止时的支持力，同样人对电梯的压力也大于物重；电梯下降刹车时也一样。只要物体的加速度方向是向上的，就会产生以上现象。提问在电梯中放一弹簧测力秤，人站在上面。当电梯向上加速度运动时秤的示数怎样变化3整理公式TMGAMG，G叫做等效重力加速度，GG。站在电梯里的人在电梯向上加速或向下减速时，人对电梯的压力大于人的重力，好像是重力加速度G增大了。火箭起飞时有很大的向上的加速度，内部发生的是超重现象。当物体存在向上的加速度时，它对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物重的现象叫做超重现象。发生超重现象时，物重并没有变化。2失重现象实验重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向下的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化。提问看到了什么现象弹簧秤的示数减少，物体对支持物的拉力减小。学生实验观察感受失重现象。弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力。当物体向下做加速运动时，弹簧秤的示数小于物体所受的重力。注意对减速时的示数增大的解释。取物体为研究对象，GTMA，弹簧秤的拉力为TMGMAMGA讨论1物体做向下的加速运动时，弹簧对物体的拉力小于物体静止时的拉力，TMG，物体对弹簧的拉力小于物重。2学生列举生活中的感受电梯向下起动时，电梯对人的支持力小于静止时的支持力，同样人对电梯的压力也小于物重；电梯上升刹车时也一样。3整理公式TMGAMG，G叫做等效重力加速度，GG。站在电梯里的人在电梯向下加速或向上减速时，人对电梯的压力小于人的重力，好像是重力加速度G减少了。失重当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力或拉力小于物重的现象，叫做失重。当AG时，T0，叫做完全失重。发生失重时，物重并没有变化。实验在可乐瓶下面扎一些小孔，装上水后水从小孔喷出。把水瓶抛出，喷水情况会怎样变化分析瓶抛出后，水怎样喷。让学生先分析可能发生的现象，再观察上抛时的现象，下抛的情况让学生回家去做。解释现象出现的原因，抛出后水处