物理必修一教案

第一章 运动的描述第一节 质点、参考系和坐标系一、教学目标1、 理解质点的概念，能明确物体在什么情况下可以看作质点。知道质点是一种科学的抽象的2、 理想模型，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。3、 理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。4、 会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。二、重点难点重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立。难点：理想化模型质点的建立，及其相应的思想方法。三、教学过程：一、机械运动：一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。二、质点1、定义：2、质点简化的条件性平动的物体一般可以看作质点；有转动但转动为次要因素；物体的形状、大小可忽略。三、参考系1、定义：被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系；2、特点：（1）、同一个物体选择不同的参考系，观察结果可能会有所不同；（2）、比较两个物体的运动时必须选择同一参照系；（3）、参考系的选取是任意的；（4）、选取原则是使运动描述简单。四、坐标系1、概念2、注意：坐标系相对参考系是静止的；坐标的三要素：原点、正方向、标度单位；用坐标表示质点的位置；用坐标的变化描述质点的位置改变。例题（1）研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个质点呢？（2）研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢？（3）评价体操运动员的动作，可以把它当做一个质点吗？（4）研究长跑运动员的运动，可以把它当做一个质点吗？（5）物理中的“质点”与几何学中的点有什么相同和不同的地方？（6）大的物体能不能看成质点？小的物体都能看成质点吗？质点总结（1）同一物体能否看作质点，要依据问题的具体情况决定。（2）物体看作质点的条件是：物体的形状和大小对所研究的问题影响很小时。（3）质点有质量，但没有大小和形状。（4）物体能否看成质点，与物体本身的大小无关。大的物体，也可以看成质点；小的物体在某些时候却不能看成质点。第二节 位移和时间的关系一、教学目标1、理解匀速直线运动，变速直线运动的概念2、理解位移时间图象的含义，知道匀速直线运动的位移图象及其意义.3、理解用图象表示物理量之间的关系的数学方法.二、重点难点重点：匀速直线运动的位移时间图象。难点：理解图象的意义.课堂小结： 匀速直线运动（s t） 变速直线运动（s与t不成正比）第三节 运动快慢的描述 速度一、教学目标1、理解速度的概念（1）知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量；（2）明确速度的意义、公式、符号和单位；（3）知道速度是矢量.2、理解平均速度和瞬时速度的概念，明确瞬时速率，知道速率和速度的区别.3、初步运用极限思维方法理解瞬时速度.二、重点难点重点：速度概念。难点：对瞬时速度的理解。三、教学过程：1、速度：速度是表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s与发生这段位移所用时间t的比值，用v表示速度，则有 v=s/t 单位：m/s速度不但有大小，而且有方向，是矢量，速度的方向跟运动的方向相同.2、平均速度（1）在匀速直线运动中，物体运动的快慢程度不变，位移s跟 发生这段位移所用的时间t成正比，即速度v恒定.（2）在变速直线运动中，物体在相等的时间里位移不相等，比值s/t不恒定.（3）平均速度：在变速直线运动中，位移s跟发生这段位移所用时间t的比值叫做这段时间的平均速度，用 v- 表示，有Vv- =s/t显然，平均速度只能粗略描述做变速直线运动物体运动的快慢.平均速度与时间间隔t（或位移s）的选取有关，不同时间t（或不同位移s）内的平均速度一般是不同的.例题物体沿直线AC作变速运动,B是AC的中点,在AB段的平均速度为60m/s,在BC段的平均速度为40m/s,那么在AC段的平均速度为多少?解:设AC段位移为s,那么通过AB段经历的时间t1=(1/2)s/ v- 1=s/120 s通过BC段经历的时间t2=(1/2)s/ v- 2=s/80 s总时间t=t1+t2=(s/120+s/80) s在AC段的平均速度 v- =s/t=s/(s/120+s/80)=48m/s本题的解答过程告诉我们,求平均速度应严格依据定义进行,不能无根据任意发挥.(比方说用v- =(v- 1+v- 2)/2 )3瞬时速度、瞬时速率运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度.瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率.为什么要研究瞬时速度？（学生讨论）因为平均速度不能描述物体在运动过程中任一时刻（或任一位置）运动的快慢，而瞬时速度在日常生产，生活和现代科技中有广泛的应用，例如研究飞机起飞降落时的速度，子弹离开枪口时的速度，人造卫星入轨时的速度等.例题一物体从静止出发从某一高度向下竖直下落，它的位移大小与时间的函数关系为s= s=5t2(m)(1)求t1=2 s到t2=3 s这段时间的平均速度；(2)求t1=2 s到t2=2.1 s这段时间的平均速度；(3)求t1=2 s到t2=2.01 s这段时间的平均速度；(4)求t1=2 s到t2=2.001 s这段时间的平均速度.解:由位移s与时间t的关系式s=5t2可以得到各段时间的平均速度(1) v- 1=s/t=5(32-22)/(3-2)=25 m/s(2) v- 2=s/t=5(2.12-22)/(2.1-2)=20.5 m/s(3)v- 3=s/t=5(2.012-22)/(2.01-2)=20.05 m/s(4) v- 4=s/t=5(2.0012-22)/(2.001-2)=20.005 m/s讨论:从上面的计算,会发现什么规律?可以得到什么结论?结论:当时间间隔取得越来越短时,物体平均速度的大小愈来愈趋近于数值20m/s，实际上, 20m/s就是物体在2s时刻的瞬时速度,它反映了物体在2s时刻运动的快慢程度.可见:质点在某一时刻的瞬时速度,等于时间间隔趋于零时的平均速度值,用数学语言讲叫瞬时速度是平均速度的极限值.(4)瞬时速度是客观存在的.设想物体在运动过程中任一时刻没有瞬时速度,则也可以推出在其他的任意时刻都没有瞬时速度,这样,又怎样解释物体是运动的呢?(5)瞬时速度是矢量,既有大小,也有方向,在直线运动中瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同.(6)怎样在s-t图象中认识瞬时速度.(7)用正负号表示速度如果质点做直线运动，可以先建立一维坐标轴，当质点的速度方向与坐标轴的正方向相同时，规定它为正值，而当质点的速度方向与坐标轴的方向相反时，规定它为负值，这样，就可以用带有正、负号的数值表示速度的大小和方向.讨论：v1=5m/s和v2=-10m/s各表示什么意思？谁的速度大？四、课堂小结：匀速直线运动：v=s/t速度 平均速度v- s/tt0 变速直线运动瞬时速度v = lim (s/t) 瞬时速率第四节 实验:用打点计时器测速度一、教学目标1. 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。2. 通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。3. 通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。4. 学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。二、重点难点重点：1、学会使用打点计时器(略)2、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3、会用描点法描绘物体的速度-时间图象,并从中获取物理信息难点：处理纸带的方法,用描点法画图象的能力第五节 速度改变快慢的描述 加速度一、教学目标1知道什么是匀变速直线运动。2理解加速度的概念：(1)知道加速度是描述速度变化快慢的物理量。速的国际制单位是m/s2。(3)知道加速度是矢量，知道加速度方向与速度方向相同或相反时，结果是速度随时间增加或减少。(4)知道匀变速直线运动是加速度大小和方向都不变的运动。二、重点、难点分析加速度的概念既是重点，又是难点。首先要注意加速度的引入。可以通过公共汽车与无轨电车(或卡车与小汽车)启动，速度从零加速到5m/s的差异，使学生体会到速度的变化有快慢问题。也可演示物体从不同倾角的斜面滑下，在水平面滑行的距离大致相同，比较物体在不同倾角的斜面的速度变化的不同点是什么？从而提出速度变化有快慢之分。引入加速度的概念后，要强调两个问题。其一，加速度不是表示速度的增加，也不是速度的变化，而是速度变化的快慢。其二，加速度的大小与速度的大小没有任何直接关系，高速公路上高速匀速行驶的汽车，它的加速度为零。这两个问题，都可以用课堂讨论的方式进行。暂时回避几个问题：第一，只提出加速度是矢量，如何判断方向的问题应暂时回避，待引出牛顿第二定律再研究；第二，不宜提“速度变化的快慢”，包括“速度方向变化的快慢”；第三，不宜提平均加速度与即时加速度。课堂小结：1什么是匀变速直线运动。2什么是加速度？加速度是速度增加吗？加速度是速度的变化吗？例题 做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度大小。加速度和加速运动的时间分别用v0、vt、a和t表示。汽车的初速度、末速度、加速度和刹车的时间分别用v0、vt、a、t来表示。解：由于v0=10m/s，vt=20m/s，t=40s，所以火车的加速度由于v0=10m/s，vt=0，t=2s，所以汽车的加速度答：火车的加速度的大小是0.25m/s2。汽车紧急刹车时的加速度大小是5m/s2，负号在这里表示汽车做减速运动。第二章 匀变速直线运动的研究第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、教学目标1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。（略）2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。3、会用表格法处理数据，并合理猜想。4、巧用v-t图象处理数据，观察规律。5、掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。二、重点、难点重点：对运动的速度随时间变化规律的探究。难点1、各点瞬时速度的计算。2、对实验数据的处理、规律的探究。三、教学过程 关于瞬时速度的图象与加速度的应用例1 在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cms）44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是（ ） A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a = tg求出加速度C根据实验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用 公式算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度分析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法 C。答案C关于实验的步骤例2在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏 的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H ）A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源B将打点计时器固定在平板上，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D取下纸带E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。解析：（1）问A中应先通电，再放纸带。（2）D中取下纸带前应先断开电源。（3）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。步骤顺序为：BFECADG第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系一、教学目标1、知道匀变速直线运动的vt图象特点，理解图象的物理意义2、掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动vt图象的特点3、理解匀变速直线运动vt图象的物理意义。会根据图象分析解决问题。4、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式，能进行有关的计算二、重点、难点重点：1、理解匀变速直线运动vt图象的物理意义。2、掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。难点：1、匀变速直线运动vt图象的理解及应用2、匀变速直线运动的速度时间公式的理解及计算。三、教学过程：关于匀变速直线运动的理解例1 跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地而某一高度静止于空中时，运动员离 开飞机自由下落，运动一段时间后打开降落伞，展伞后运动员以5m/s2的加速度匀减速下降，则在运动员减速下降的任一秒内（ ）A.这一秒末的速度比前一秒初的速度小5m/sB.这一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍C.这一秒末的速度比前一秒末的速度小5m/sD. 这一秒末的速度比前一秒初的速度小10m/s解析：根据加速度的定义式：，这一秒末的速度比前一秒初的速度变化了：，且这一秒末与前一秒初的时间间隔为2s，所以 m/s，故A、B选项错误，D选项正确。又因为这一秒末与前一秒末间的时间间隔为1s，因此选项C也正确。故本题答案为CD。答案CD关于速度与加速度的方向问题例2一个物体以5m/s的速度垂直于墙壁方向和墙壁相撞后，又以5m/s的速度反弹回来。若物体在与墙壁相互作用的时间为0.2s，且相互作用力大小不变，取碰撞前初速度方向为正方向，那么物体与墙壁作用过程中，它的加速度为（ ）A. 10m/s2 B. 10m/s2 C. 50 m/s2 D. 50m/s2思维入门指导： 推理能力和分析综合能力是高考要求的五种能力中的两种能力。近年高考对考生能力考查有逐渐加重的趋势，本题的考查即为推理能力的考查，考查了基本知识的应用问题。解析：由于取碰撞前的初速度为正方向，则初速度v0=5m/s，末速度为v = -5m/s，因此物体在与墙壁作用过程中，其加速度为：m/s2，D正确。加速度的负值不代表加速度的大小，只表示加速度的方向说明加速度的方向与规定的正方向相反。加速度的负值也不能说明物体在做减速运动，如果此时物体的速度也为负值，则物体做的为加速运动。关于基本公式的应用例3一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？分析：质点的运动过程包括加速一匀速一减速三个阶段，如图。在解决直线运动的题目时要善于把运动过程用图描绘出来，图示有助于我们思考，使整个运动一目了然，可以起到事半功倍的作用。同学们要养成这个习惯。图示中AB为加速，BC为匀速，CD为减速，匀速运动的速度既为AB段的末速度，也为CD段的初速度，这样一来，就可以利用公式方便地求解了。解析：由题意画出图示，由运动学公式知：5m/s，5m/s由应用于CD段（）得：m/s2负号表示a与v0方向相反。四、课堂小结1、任意相等的时间内速度的增量相同，这里包括大小方向，而不是速度相等。2、对这个运动中，质点的加速度大小方向不变，但a不能说与成正比，与成反比，a决定于和的比值。3、而不是，即，要明确各状态的速度，不能混淆。4、公式中v、v0、a都是矢量，必须注意其方向。第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系一、教学目标1、知道匀速直线运动的位移与时间的关系2、理解匀变速直线运动的位移及其应用3、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用4、理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移二、重点、难点重点：1、理解匀变速直线运动的位移及其应用2、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用难点：1、v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移2、微元法推导位移公式。三、教学过程公式的基本应用（）例1 火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8kmh，L。1min后变成 54kmh，再经一段时间，火车的速度达到 64 .8kmh。求所述过程中，火车的位移是多少？分析：火车一直作匀加速运动，其位移可由多种不同方法求解。解法1： 整个过程的平均速度m/s时间t=75s则火车位移m解法2： 由得位移m点拨运动学公式较多，故同一个题目往往有不同求解方法；为确定解题结果是否正确，用不同方法求解是一有效措施。关于刹车时的误解问题例2 在平直公路上，一汽车的速度为15ms。，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？读题指导：车做减速运动，是否运动了10s，这是本题必须考虑的。分析： 初速度 v0=15ms，a = -2ms2，分析知车运动 7 .5s就会停下，在后 2 .5s内，车停止不动。解：设车实际运动时间为t，v t=0，a= - 2ms2由知运动时间s所以车的位移m四、课堂小结本节重点学习了对匀变速直线运动的位移时间公式的推导，并学习了运用该公式解决实际问题。在利用公式求解时，一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下，以初速度方向为正方向；当a与v0方向相同时，a为正值，公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变化规律；当a与v0方向相反对，a为负值，公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求解时，与正方向相同的代人正值，与正方向相反的物理量应代入负值。第四节 匀变速直线运动的速度和位移一、教学目标1、会推导并掌握匀变速直线运动的公式：vt2-v02=2as2、理解并掌握初速为零的匀变速直线运动的规律以及几个重要关系，并灵活运用.3、能熟练而灵活地应用匀变速直线运动的规律分析、解决较为复杂的运动学问题.二、重点难点重点：掌握匀变速直线运动的三个基本关系式并加以应用。难点：灵活运用这些规律解决实际运动学问题。三、教学过程：（一）匀变速直线运动规律的第三个关系式考察前面已学的公式，vt=v0+at， s=v0t+(1/2)at2，两个公式共包含vt、v0、a、t、s五个物理量，而每个公式只有四个物理量，而且都是时间t的函数式，如果将这两个关系式联立，并消去t，会得出怎样的结果？（学生推导）结果是 vt2-v02=2as这个关系式也是四个物理量，但不含时间t,它就是匀变速直线运动规律的第三个关系式，当要解决的问题不涉及时间t时，用这个式子求解比较方便.（二）讨论： 问题：匀变速直线运动规律的三个公式vt=v0+ats=v0t+(1/2)at2vt2-v02=2as共包含5个物理量，如果已知其中3个物理量，求解其余2个未知量时，怎么办？列出其中2个关系式，然后联立求解.问题2.如果物体的初速为零，匀变速运动的公式，又是怎样的？显然有 vt=at s=(1/2)at2 vt2=2as（三）匀变速直线运动的若干特殊规律1、任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量，即s2-s1=s3-s2=s=aT22、在一段时间t内，中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度，即v=v- AB=sAB/t=(vA+vB)/2式中sAB为这段时间内的位移，vA、vB分别为这段时间初、末时刻的瞬时速度.初速为零的匀加速运动有如下特征（1）从运动开始计时起，在连续相等的各段时间内通过的位移之比为s1:s2:s3:sn=1:3:5:(2n-1)(n=1、2、3)（2）从运动开始计时起，时间t内，2t内，3t内Nt内通过的位移之比为s:s:s:sN=12:22:32:N2(3)从运动开始计时起，通过连续的等大位移所用的时间之比为t1:t2:t3:tn=(1-0):(2-1):(3 - 2):(n-n-1)以上结论可视情况留给同学们自己证明四、课堂小结匀变速直线运动的基本规律 vt=v0+ats=v0t+(1/2)at2vt2-v02=2ass= v- t=(v0+vt)2t第五节 自由落体运动一、教学目标1在物理知识方面要求：(1)了解什么是自由落体运动；(2)自由落体产生的条件；(3)认识自由落体运动的特点；(4)掌握自由落体运动的规律；速度随时间的变化规律，位移随时间变化的规律(定量)。2通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，从而培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。3渗透物理方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型自由落体，研究物体下落在理想条件下的运动。二、重点、难点分析1重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。2难点是演示实验的技巧及规律的得出，介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。三、教学过程自由落体运动1、定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。自由落体运动是一种理想运 动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大(H不太高)，可以近似看成是自由落体运动。结论：不同物体做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。2、性质：伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了“冲淡重力”)，证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90的情况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，多么巧妙啊！四、课堂小结*自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。重力加速度g(自由落体加速度)第六节 伽利略对自由落体运动的研究一、教学目标1.了解物理学史。2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。二、重点、难点重点：探究落体运动及自由落体运动难点：1. 理解什么是落体运动，探究落体运动验证伽利略的结论2. 记录自由落体运动的轨迹第三章 相互作用第一节 重力 基本相互作用一、教学目标1物理知识方面的要求：(1)知道重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力；(2)掌握重力的方向和大小，掌握重心的概念，会求质量分布均匀且形状规则物体的重心；(3)知道万有引力的大小与物体质量及物体间距离的定性关系。2通过观察和亲身感受以及对初中知识的回顾，概括出重力的产生、方向及大小与什么有关，培养学生归纳总结知识的能力以及认真阅读教材的习惯。3通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法。二、重点、难点分析1“重力的大小跟物体的质量和g值有关”是本节的重点，g值恒定是有条件的。2“重心”的概念是本节的难点。“重心”是为了研究问题方便而引入的，它是物体每一部分所受重力合力的作用点，而力的合成以后才学到。三、教学过程1重力是怎样产生的地球上的一切物体都受到地球的吸引，(水会自动从高处流向低处，抛出的物体会落回地面)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力。明确：地球上物体受到重力，施力者是地球。物体都有质量，只要在地球的引力范围之内，物体就会受到重力作用。2重力的方向和大小(1)请同学回答：根据什么说“重力的方向是竖直向下的”？观察：由静止释放的物体(粉笔头)沿竖直方向下落；悬挂在细绳下的物体静止时，绳沿竖直方向由二力平衡和重力沿竖直方向向下。如果有同学问“纸片飘飘落到地上，并不是竖直下落的，怎样解释？”答：飘忽不定是因为空气阻力的作用，如果没有空气阻力，纸片也是竖直落下的。以后我们还会做这个实验的。指出几点：竖直方向也叫重锤线方向，也就是与水平面相垂直的方向，因此，不宜把竖直方向说成“垂直”方向；“向下”是相对于地面上的观察者来说的，对于地球另一端的观察者，其“上”、“下”指向刚好与我们相反。(2)重力的大小跟物体的质量成正比。重力的大小可以用弹簧秤来测量(原理：二力平衡)；实验：重力的大小跟物体的质量成正比Gmg “在静止的情况下，物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力也等于物体受到的重力。” “静止”：演示细线悬挂重物加速上升时线被拉断重物对悬线的拉力大于重力；台秤加速下降时，示数小于物重被称物体对支持面的压力小于重力。“竖直”悬绳(或“水平”支持物)：“等于”：只是数值上相等。重力施力物是地球，对绳的拉力(或对支持物的压力)施力者是该物体，以后还会学到其它区别。因此将“等于”二字换成“就是”二字是不妥的。3重心物体的每一部分都受到重力作用，为了研究问题方便，从效果上看，我们可以认为物体受到的重力集中作用在一点，这一点叫物体的重心。“认为”：重心的概念是人为引入的。“从效果上看”：等效代换的思想，即在处理某些问题时，如果想象把构成物体的全部物质压缩成一个点集中在重心处，将不影响研究的结果。(1)质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。演示：均匀直棒的重心在中点；均匀三角板的重心在三条中线的交点。均匀球的重心在球心，均匀圆环重心在圆心。回顾：初中学过，可以用悬挂法找物体的重心。物体的重心不一定是物体上的一个点(如圆环、直角尺等)。(2)质量分布不均匀的物体，重心的位置还跟质量的分布情况有关。演示：静止时向右倾斜，倒入一半水时处于正位，继续倒水，重心向左上方移动，倒满水则倾覆。“满则覆，中则正，虚则欹”。(3)重心的实用意义重心的高低和支面的大小决定物体的稳定程度。计算势能，用到重心的概念。4万有引力(1)地球对它周围的物体有吸引作用。牛顿从苹果落地联想到地球与月球之间、行星与太阳之间、任何两个物体之间都有相互吸引的力，这种力叫万有引力。(2)万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。(3)物体的质量越大，万有引力就越大；物体间距离越大，万有引力就越小。(定量关系将在以后学习)由于一般物体的质量不大，它们之间的万有引力极其微小。例如两个直径1m的铁球(质量约4 100kg)靠在一起时，它们间的万有引力约为1.110-3N。天体的质量很大，因此天体间的万有引力十分巨大。例如地球和太阳之间的万有引力大约是3.61022N，它足以拉断直径9103km的钢柱。四、课堂小结*1重力是地球对物体的引力所产生的。从本质上讲，重力属于万有引力，但不能说重力就是地球对物体的万有引力。一般来说它们的大小和方向都有差别，但差别甚小。2物体在其它星球上受到星球的吸引也产生相应的重力。通常不加说明时，“重力”是指物体在地球上受到的重力。3重力的方向是竖直向下的；重力的大小与物体的质量和所在位置有关：G=mg。在地面附近不太大的范围内，可认为物质(质量一定)受到的重力是恒力。(计算表明：沿地表相距1800m的两点，重力的方向相差不到1。)4重心是重力的作用点，重心不一定在物体上。重心位置与物体的质量分布和形状有关。思考演示：双锥体“往上爬”。请大家仔细观察并揭秘。轨道低端窄，双锥体的重心高；轨道高端宽，双锥体的重心低。表面看来双锥体由A端释放，会自动地向较高的B端“爬升”。实际上仍是从重心高处向重心低处滚下来。第二节 弹力一、教学目标1了解形变的概念，了解弹力是物体发生弹性形变时产生的。2能够正确判断弹力的有无和弹力的方向，正确画出物体受到的弹力。3掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的方法。二、重点、难点分析1弹力是在物体发生形变后产生的，了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的计算是本节教学的重点。2弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生较难掌握的知识，在教学中应加以注意。三、教学过程1弹力 (1)形变：物体的形状或体积的改变叫做形变。形变的原因是物体受到了外力。能够恢复原来形状的形变，叫做弹性形变。弹簧、木板、泡沫塑料等发生的形变属于这一种。不能够恢复的形变，叫做塑性形变。棉线，橡皮泥等发生的形变属于这一种。以后重点研究弹性形变，不加说明就指这种弹性形变。实验：用铁丝弯成一根弹簧，跟用钢丝弯成的弹簧对比。在下面挂较少的钩码时，去掉钩码，两弹簧都能恢复原长。当下面挂的钩码较多时，铁丝制作的弹簧不能恢复原长，而钢丝弯成的弹簧可以恢复原长。可以看出，弹性形变是在一定范围内成立的。让学生举几个弹性形变的例子。以上讨论的都是明显的弹性形变，其实有时的弹性形变是用眼看不出但又确实存在的。实验：桌面上放激光器、两个平面镜，激光通过两个平面镜反射后照到墙上。当用手压桌子时，墙上的光点发生移动，这说明桌面发生了形变。棉线在拉长时也发生了形变，而这种形变也是不易观察到的。物体受力后发生形变，形变后的物体对跟它接触的物体又有什么作用呢？(2)弹力：发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。*讨论：弹力产生的条件：物体发生形变。定性地分析弹力的大小：跟物体发生的形变有关，跟形变物体的弹性有关。弹力的方向：垂直于接触面，跟物体恢复形状的方向一致。支持力、压力、拉力、都是弹力。练习：画出下列物体受到的弹力。应注意第3张图中斜面与球间无弹力，可采用把斜面移开的方法看物体的平衡是否被破坏来判断。弹力方向的特点：由于弹力的方向跟接触面垂直，面面结合，点面结合时弹力的方向都是垂直于接触面的。点点结合可转化成面的结合上去。讨论：浮力是不是弹力？答案为是。2胡克定律弹簧弹力的大小f跟弹簧伸长的长度成正比。写成公式为 f=kxk为劲度系数，跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性。例：有一根弹簧的长度是15厘米，在下面挂上0.5千克的重物后的长度变成了18厘米，求弹簧的劲度系数。答：这根弹簧的劲度系数为163.3N/m。第三节 摩擦力一、教学目标1.知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦的规律.知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关，会判断滑动摩擦力的方向.2.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力.3.认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值.4.知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.5.会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小.二、重点 1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断.3.静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念.三、难点 1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断.2.静摩擦力大小的简单计算.四、小结*摩擦力产生条件1.两物体接触且接触面粗糙2.有相互作用的压力垂直于接触面的弹力（正压力）3.有相对运动或相对运动趋势分类静摩擦力1.概念:一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时产生的摩擦力2.方向:跟接触面相切，跟物体间相对运动趋势的方向相反3.大小:0ffm4.最大静摩擦力fm:静摩擦力的最大值；最大静摩擦力跟正压力成正比滑动摩擦力1.概念:一个物体在另一个物体表面上相对于另一物体滑动时产生的摩擦力2.方向:跟接触面相切，且与物体间相对运动方向相反3.大小:滑动摩擦力跟压力成正比，即F=FN4.动摩擦因数:无单位；与接触面的材料和粗糙程度有关第四节 力的合成一、教学目标1利用实验归纳法，得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则，并能初步运用平行四边形定则求合力。2培养动手操作能力、物理思维能力和科学态度。二、重点与难点分析通过探索性实验，归纳出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。小结：互成角度的两个力的合成，不是简单地利用代数方法相加减，而是遵循平行四边形定则。即合力F的大小不仅取决于两个分力F1、F2的大小，而且取决于两个分力的夹角。第五节 力的分解一、教学目标： 1、理解力的分解和分力的概念 2、理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力。二、教学重点： 理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。三、教学难点： 如何判定力的作用效果及分力之间的确定小结：这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换，在此意义上分解是唯一的。第四章 牛顿运动定律第一节 牛顿第一定律一、教学目的1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法.2.理解牛顿第一定律的内容及意义.3.知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象.二、教学重点 1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解.2.科学思想的建立过程.三、教学难点 1.力和运动的关系.2.惯性和质量的关系.*小结：理想实验的魅力牛顿物理学的基石惯性定律惯性与质量内容（或定义）1.亚里士多德的观点2.伽利略的观点3.笛卡儿的观点一切物体总保持匀速直线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物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性说 明通过学习人类对运动和力关系的认识，体会科学家对人类的贡献和正确思想的来之不易（1）物体不受外力时，运动状态保持静止或匀速直线运动，说明力不是维持物体运动的原因（2）外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因（3）一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性（1）一切物体在任何状态下都有惯性（2）惯性是物体的固有性质（3）物体的惯性只与质量有关第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系一、教学目标1理解物体运动状态的变化快慢即加速度大小与力有关，与质量也有关。2通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。3培养学生动手操作能力。二、教学重点1控制变量法的使用。2如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。3实验数据的分析和处理。三、教学难点1在老师引导下提出切实可行的实验方案。2实验的操作过程。第三节 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。三、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m1=m2；在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码，使F1=F2。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10.20.20.320.30.31小车20.20.10.150.10.10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0.2kg砝码，使m1=2m2；二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1=F2。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10.10.40.15小车20.10.20.314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F=kma，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k=1，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1N=1kgm/s2。可见，如果都用国际单位制中的单位，就可以使k=1，那么公式则简化为F=ma，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，