牛顿第一运动定律讲解
第一节牛顿第一运动定律
一、力和运动的关系
1.基本知识
(1)亚里士多德观点：力是物体运动的原因，物体不受力时将．
(2)伽利略观点：力不是物体运动的原因，而是
物体的运动状态，产生加速度的原因．
(3)笛卡儿的观点
如果运动中的物体没有受到，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．
二、牛顿第一定律
1.基本知识
(1)牛顿第一定律
一切物体总保持状态或状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，它又叫惯性定律．
(2)运动状态：如果物体速度的或改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做运动或，它的运动状态就没发生改变．
三、惯性与质量
1.基本知识
(1)惯性：物体具有保持原来状态或
状态的性质．
(2)物体惯性大小的唯一量度是物体的．
2．思考判断
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．(√)
(2)物体运动的速度越大，惯性越大．(×)
(3)力无法改变物体的惯性．(√)
四、牛顿第一定律
1．牛顿第一定律的意义
(1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性．
(2)牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确指出了力是改变物体运动状态的原因．
2．运动状态变化的三种情况
(1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动)
(2)速度的大小不变，只有方向改变．(物体做匀速圆周运动)
(3)速度的大小和方向同时发生改变．(物体做曲线运动)
五、惯性的理解应用
2．惯性与力
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的．
(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变．
(3)惯性与物体的受力情况无关．
3．惯性与速度
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质．
(2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关．
4．惯性与惯性定律
(1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性．
(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律．
1．伽利略理想实验揭示了( )
A．若物体运动，那么它一定受力
B．力不是维持物体运动的原因
C．只有受力才能使物体处于静止状态
D．只有受力才能使物体运动
2．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．惯性定律与惯性的实质是相同的
D．物体的运动不需要力来维持
3．牛顿第一定律揭示了( )
A．若物体运动，它一定受力
B．物体不受力，它一定静止
C．力的作用就是维持物体运动
D．物体在任何情况都有惯性
4．下列说法不正确的是( )
A．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
B．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
C．力是改变物体运动状态的原因
D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证
5．下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是( )
A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来
B．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北
C．如果没有外力作用，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
D．力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因
6．我国新的交通法规于2013年1月1日实施，其中规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害( )
A．车速太快B．车速太慢
C．紧急刹车 D．突然启动
10．做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是( )
A．悬浮在空中不动
B．速度逐渐减小
C．保持一定速度向下做匀速直线运动
D．无法判断
12.最早根据实验提出力不是维持物体运动的原因的科学家是( )
A．亚里士多德B．牛顿
C．伽利略D．笛卡儿
13.关于力和运动的关系，下列说法正确的是( )
A．物体受力才会运动
B．力使物体的运动状态发生改变
C．停止用力，运动的物体就会停止
D．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
14.关于惯性，下列说法中正确的是( )
A．受力越大的物体惯性越大
B．速度越大的物体惯性越大
C．已知物体在月球上所受的重力是地球上的1/6，故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6
D．质量越大的物体惯性越大
15.下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是( )
A．在跳高运动员起跳时，人对地面的压力增大
B．旋转雨伞，其边缘的水沿切线方向飞出
C．用铲子往锅炉里送煤
D．沿长直水平轨道匀速行驶的火车车厢内的乘客向上跳起后仍落回原处
16.下列关于惯性的说法中，正确的是( )
A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性
B．百米赛跑到终点时不能立即停下来是由于惯性，停下来时就没有惯性了
C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了
D．物体的惯性只由其质量的大小决定
17.下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据
B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的
C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法
D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用
18.关于牛顿第一定律，下面说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律
B．牛顿第一定律就是惯性
C．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性
D．运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用
第三节牛顿第二运动定律
一、牛顿第二定律
1.基本知识
(1)内容
物体加速度的大小跟它受到的成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟
的方向相同．
(2)表达式
F＝，F为物体所受的，k是比例系数．
2．思考判断
(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例．(×)
(2)我们用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，可见牛顿第二定律不适用于较小的力．(×)
(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系．(×)
二、力的单位
1.基本知识
(1)国际单位，简称，符号 .
(2)1N的定义使质量为1 kg的物体产生的加速度的力叫1 N，即1N＝1
(3)比例系数的意义
①在F＝kma中，k的选取有一定的任意性．
②在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的表达式为，式中F、m、a的单位分别为、、
．
2．思考判断
关于牛顿第二定律表达式F＝kma中的比例系数k
(1)只要力F的单位取N就等于1.(×)
2)在国际单位制中才等于1.(√)
(3)只要加速度单位用m/s 2
就等于1.(×)
三、牛顿第二定律的几个性质
四、合外力、加速度、速度的关系
1．物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合外力与加速度的大小关系是F ＝ma ，
只要有合外力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只要合外力为零，则加速度为零，与速度的大小无关．只有速度的变化率才与合外力有必然的联系．
2．合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减速．
3．力与运动关系：力是改变物体运动状态的原因，即力→加速度→速度变化(运动状态变化)，
物体所受到的合外力决定了物体加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小，加速度的大小与速度大小无必然的联系．
五、牛顿第二定律的简单应用
应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成法和正交分解法．
矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向．加速度的方向就是物体所受合力的方向．反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力．
1．在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则( )
A ．物体同时具有加速度和速度
B ．物体立即获得加速度，速度仍为零
C ．物体立即获得速度，加速度仍为零
D ．物体的速度和加速度均为零
2．力F 作用于甲物体m 1时产生的加速度为a 1，此力F 作用于乙物体m 2时产生的加速度为a 2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个
( )
A.a 1＋a 22 B ．|a 1－a 2|2
C.a 1a 2a 1＋a 2 D ．a 1＋a 2a 1a 2
3．如图所示，马拖着一根质量为m 的光滑树干在水平地面上做加速直线运动，加速度为a.
已知马对树干拉力的水平分大小为F1，树干对马的拉力大小为F2，则由牛顿第二定律可知( )
A．F2＝ma
B．F 1－F2＝ma
C．F1＋F2＝ma
D．F1＝ma
4．如图所示，重为10N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1.现在给物体施加水平向右的拉力F，其大小为20N，则物体受到的摩擦力和加速度大小为(g取10 m/s2)( )
A．1N,20m/s2B．0,21m/s2
C．1N,21m/s2 D．1N,19m/s2
5．如图所示，物体A放在平板小车上，与小车一起运动并保持静止．下面关于物体A的受力情况的说法正确的是( )
A．向右运动时，一定受到方向向右的摩擦力作用
B．向右匀速运动时，不受摩擦力作用
C．向右加速运动时，一定受到方向向右的摩擦力作用
D．向左运动时，也可能受到方向向右的摩擦力作用
6．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与
速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是( )
7．如图所示，一物块位于光滑水平桌面上；用一大小为F，方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )
A．a变大
B．a不变
C．a变小
D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势
10.根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是( )
A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度
C．物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个力的大小成正比
D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比11.在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法，正确的是( ) A．k的数值由F、m、a的数值决定
B．k的数值由F、m、a的单位决定
C．在国际单位制中，k＝1
D．在任何情况下k都等于1
12.下面说法正确的是( )
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
13.一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是( )
15.如图，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为( )
A．F/M
B．Fcos α/M
C．(Fcos α－μMg)/M
D．[Fcos α－μ(Mg－Fsin α)]/M
16.如图所示，粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小到零，则在滑动过程中( )
A．物体的加速度不断减小，速度不断增大
B．物体的加速度不断增大，速度不断减小
C．物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大
D．物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小
18.质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，某时刻开始，用一水平向右的大小为2N的力F1拉物体，则
(1)物体产生的加速度是多大？2s后物体的速度是多少？
(2)若在2 s末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2，则物体的加速度是多少？4s 末物质的速度是多少？
第四节牛顿第三运动定律
一、作用力和反作用力
1.基本知识
(1)力是物体对物体的作用，一个力一定存在着物体和物体．
(2)力的作用总是相互的，物体间的这一对力互称作用力和反作用力．
2．思考判断
(1)相互作用的一对力中，称哪一个力为作用力是任意的．(√)
(2)作用力和反作用力的受力物体是同一物体．(×)
(3)作用力和反作用力的合力为零．(×)
二、牛顿第三定律
1.基本知识
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小、方向，作用在上．2．思考判断
(1)一个人在用力打拳，可见一个力可以只有施力物体没有受力物体．(×)
(2)先有作用力后有反作用力．(×)
(3)作用力与反作用力一定是同性质的力．(√)
三、物体的受力分析
1.基本知识
(1)一个物体的运动状态是否改变，可以用加速度描述，而加速度的大小是由物体所受各个力的决定的．
(2)要求物体的加速度，必须先对物体进行．
(3)受力分析的顺序：先，后，再摩擦力．
2．思考判断
(1)任何物体都受重力．(√)
(2)两个相互接触的物体，均受弹力的作用．(×)
(3)物体的运动状态发生改变，它所受力的合力一定不为零．(√)
四、对作用力和反作用力的理解
1．对作用力和反作用力的理解
(1)三个特征：
①等值，即大小总是相等的．
②反向，即方向总是相反的．
③共线，即二者总是在同一直线上．
(2)四种性质：
①异体性，即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上．
②同时性，即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失．
③相互性，即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的．
④同性性，即二者性质总是相同的．
2．作用力与反作用力和二力平衡的比较
五、物体受力分析
1．受力分析的一般顺序
一般先分析重力；再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力．
2．受力分析的具体步骤
(1)确定研究对象——即所要研究的物体，可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统．
(2)按顺序进行受力分析：先重力，然后依次是弹力、摩擦力，最后分析其他力．这样
牛顿第一运动定律
第八章 运动和力 第八章 第1节 牛顿第一定律学案(第一课时)P16 学习目标 1.知道力和运动的关系的发展过程. 2.理解牛顿第一定律的内容和含义. 3.知道理想实验是科学探究的一种重要方法. 4.再次运用控制变量法设计实验的过程. 课前预习力可以使运动的物体______,可以使静止的物体_______,也可以使物体速度的______、_______发生改变.力还可以使物体发生_______.所以力的作用效果可以总结为___________________和_______________________. 自学指导 1.阅读课本19页的第一段以及插图,想一想运动的物体为什么会停下来.通过所学的知识分析出运动的物体停下来的原因是____________________. 2.阅读19页第二段,了解一下亚里士多德、伽利略和牛顿的观点分别是什么. 牛顿第一定律的发展过程: 上述观点哪一个是正确的,需要通过实验来证明,课本上的实验叫“伽利略斜面小车实验” 在这个实验中,再次用到了控制变量法,实验中让每次让小车从斜面的同一高度滑下,目的是让小车在进入水平表面时具有相同的速度,这样才能比较小车在不同表面运动的情况.如下图所示,是小车从斜面上滑下后,在平面上最终停下的位置. 在下表中的空格填写完整.(填“大”、“较大”或“小”) 分析上表得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越_____,这说明小车受到的阻力越 _____,速度减小的越______.如果小车不受阻力,小车将_________________________. 推理:如果物体不受力,它将_______________________________________. 上述实验证明__________的观点是正确的.后来,_____国物理学家________总结了前人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:___________________________________________ _______________________________________________这就是著名的牛顿第一定律. 说明:1.该定律说明力并不是维持物体运动的条件,而是改变物体运动状态的原因.车之所以会停下来,是因为物体在运动过程中受到阻力,所以才会慢慢停下来,当给车施加的牵引力并不是维持车的运动,而是去克服受到的阻力,这样才能使车不停地运动,如果牵引力变大,大于阻力,那么车就会加速运动,从而改变车的运动状态,进一步说明了这个力是改变物体运动状态的原因. 2.任何物体,在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有其它物体对它施加作用了迫使它改变这种状态为止. 伽利略的观点:
高中物理必修一5.1 牛顿第一定律 教案
5.1 牛顿第一定律 ［教学目标］ 一、知识与技能 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；理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 ３、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度；会用惯性解释一些现象。 二、过程与方法 １、观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系 ２、通过实验加深对牛顿第一定律的理解 ３、理解理想实验是科学研究的重要方法 三、情感态度与价值观 １、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性 ２、感悟科学是人类进步的不竭动力 ［教学重点］ １、理解力和运动的关系 ２、对牛顿第一定律和惯性的正确理解 ３、理想实验
［教学难点］ １、力和运动的关系 ２、惯性和质量的关系 ［课时安排］ 1课时 ［教学过程］ ［引入］ 师：同学们，在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动，知道了物体的一些运动规律，但同学们有没有想过：同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动，究竟是什么决定了物体的运动情况？要讨论这个问题，就要研究运动与力的关系。所以，从今天开始，我们就一起来探究运动与力的关系。 一、据生活现象思考探究 师：现在请同学们结合日常生活经验，分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系，并试着回答以下一些问题。 1、物体的运动需要力来维持吗？是不是有力物体就能运动，没力物体就静止。给物体一初速度，物体在不同平面上滑动，体会物体运动不需要力来维持。 2、物体的运动方向跟力的方向一样吗？ 以抛粉笔为例 3、物体的运动仅由力决定吗？ 抛粉笔为例
牛顿运动定律教案
§ 3—3 牛顿运动定律的综合应用 勉县一中张华【考纲分析】“牛顿运动定律的应用”要求为II类，是高考必考的21个考点之一。超重和失重要求 为I类，也是考试的高频考点。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析，使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析，是解决物理问题的两种基本方法。并且，本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础，也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法。 【学情分析】由于本部分知识对分析、综合和解决实际问题的能力要求高，不少同学在此感到困惑，疑难较多，主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上及规范解答上。 【教学目标】 一、知识与技能 1.超重和失重的的概念及实质； 2?用整体法和隔离法处理简单的连接体问题； 3?针对计算题分析、规范解答、列得分点方程加强训练。 二、过程与方法 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题。 三、情感态度与价值观 通过相关问题的分析和解决，培养学生的思维严谨和科学精神。 【教学重点】整体法和隔离法的选取。 【教学难点】物体受力情况和运动状态的分析；处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。 【教学方法】分析法、讨论法、图示法。 【课时计划】3课时 教学过程： 第1课时超重失重连接体问题 一.复习回顾： 上一节复习过的牛顿第二定律讲过和做过的典型题型都有哪些？ 二.本节考点梳理： 考点1超重和失重 1.视重 (1)当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 (2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。 2.超重和失重： 定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象。 超重』条件：物体具有竖直向上的加速度。 原理式：F-mg=ma 所以F=m(g+a)>mg '-运动形式：加速上升或减速下降。 屜义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象。失重Y 条件：物体具有竖直向下的加速度。 原理式：mg_F =ma 所以F=m(g_a) 牛顿运动定律的运用教 案 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 牛顿运动定律的应用 教学目标 一、知识目标 1.知道运用牛顿运动定律解题的方法 2.进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、能力目标 1.培养学生分析问题和总结归纳的能力 2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、德育目标 1.培养学生形成积极思维，解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、导入新课 通过前面几节课的学习，我们已学习了牛顿运动定律，本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、新课教学 （一）、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来，由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类： a.已知物体的受力情况，确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知，无论是哪种类型的题目，物体的加速度都是核心，是联结力和运动的桥梁。 （二）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况 例1.如图所示，质量m=2Kg 的物体静止在光滑的水平地 面上，现对物体施加大小F=10N 与水平方向夹角θ＝ 370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=,cos370=取g=10m/s 2，求物体5s 末的速度及5s 内的位移。 问：a.本题属于那一类动力学问题 （已知物体的受力情况，求解物体的运动情况） b.物体受到那些力的作用这些力关系如何 引导学生正确分析物体的受力情况，并画出物体受力示意图。 “牛顿第一运动定律”教学设计 “牛顿第一运动定律”--江苏高邮市赞化学校盛荣湖【教学内容】 高中《物理》（必修）第一册第三章“牛顿第一运动定律”。【教学媒体】 网络教室、多媒体计算机（学生2～3人组成一个学习小组）。【教学方法】 协作式自主学习方法。 【教学过程】 一、引入新课 演示实验：用力推一个木块在水平桌面上前进，当停止用力时，木块就停了下来。 多媒体动画模拟、局部放大：展示木块与水平桌面之间是凹凸不平的，木块受到推力的作用向前运动，同时木块还受到摩擦力的作用；撤销推力后，在摩擦力的作用下，木块慢慢地停止下来。 鼓励学生提出问题：物体不受力的作用时如何运动? 二、开展探究 鼓励学生进行大胆猜想与假设，得出如下几种观点： ①物体将运动得越来越快； ②物体保持原来的运动状态； ③物体将慢慢停下来。 按照不同的观点，将学生进行分组，指导学生设计出各自的探究方案。在小组讨论交流的基础上，学生开展科学探究活动。为了保证学生探究方案的顺利实施，教师要尽可能帮助学生准备足够的器材。 针对不同认知水平的学生，在学习资源库中链接“开展科学探究活动的一般步骤”“学会提出问题”“怎样设计科学探究方案”“开展科学探究活动的优秀案例”等内容，启发指导学生开展科学探究活动。学生也可以上网搜寻相关信息，发现有价值的内容可以通过链接、粘贴等方式补充到学习资源库里，其他学生都可以在线浏览，实现资源共享。 例如，某小组学生进行了如图2所示的科学探究实验，让一辆小车（或小球）从同一斜面的同一高度处滑下来，分别在毛巾、棉布、木板表面上以相同的速度运动，观察小车的运动情况，将实验现象填在下面的表格内。 通过实验结果的分析，得出初步的实验结论：小车在水平面上运动，受到的摩擦力越小，运动的距离就越长。 接触面 小车受到摩擦力的大小（填“大”“较小”或“最小”） 小车运动的距离（填“短”“较长”或“最长”） 牛顿运动定律的应用 教学目标 一、 知识目标 1. 知道运用牛顿运动定律解题的方法 2. 进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、 能力目标 1. 培养学生分析问题和总结归纳的能力 2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、 德育目标 1. 培养学生形成积极思维，解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、 导入新课 通过前面几节课的学习，我们已学习了牛顿运动定律，本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、 新课教学 （一）、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来，由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类： a.已知物体的受力情况，确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知，无论是哪种类型的题目，物体的加速度都是核心，是联结力和运动的桥梁。 （二）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况 第四章牛顿运动定律 一、牛顿第一定律 ［要点］ 1．伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”，物理学从此走上了正确的轨道。 2．力与运动的关系。（1）历史上错误的认识是“运动必须有力来维持” （2）正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。 3．对伽利略的理想实验的理解。这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动，而是运动一段距离后再停止的，摩擦力越小物体运动的距离越长。抓住这些事实依据的本质属性，并作出合理化的推理，这就是伽利略的高明之处，我们要学习的就是这种思维方法。 4．对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。 5．维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性。揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。 惯性：物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都具有惯性。 6．牛顿第一定律的内容：切物体在没有受到外力的作用时，总保静止状态或匀速直线运动状态。（1）“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。（2）“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。 7．任何物理规律都有适用范围，牛顿运动定律只适用于惯性参照系。 8．质量是惯性大小的量度。 二、实验：探究加速度与力、质量的关系 ［要点］ 1．实验目的：探究加速度与外力、质量三者的关系。这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。 （1）小汽车和载重汽车的速度变化量相同时，小汽车用的时间短，说明加速度的大小与物体的质量有关。 （2）竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿，但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力，所以速度的变化比普通小轿车快，说明加速度的大小与外力有关。 2．实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。 （1）保持物体的质量不变，测量物体在不同外力作用下的加速度，探究加速度与外力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以彩比较的方法，看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。 （2）保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速度与力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法。 3．实验方案：本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。测量质量用天平，需要研究的是怎样测量加速度和外力。 （1）测量加速度的方案：采用较多的方案是使用打点计时器，根据连续相等的时间T内的位移之差Δx=a T2求出加速度。条件许可也可以采用气垫导轨和光电门。教材的参考案例效果也比较好。（2）提供并且测量物体所受的外力的方案：由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力。教材的参考案例提供的外力比较容易测量，采用这种方法是不错的选择。 4．对实验结果的分析是本实验的关键。如果根据实验数据描出的a-F图象和a-1/m图象都非常接 牛顿第一定律教学设计 教学目标 知识目标： 1.知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。 能力目标： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。情感目标： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。 教学建议 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。 教法建议 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。 教学设计示例 牛顿第一定律 教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2．伽利略理想实验的推理过程教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。 教学过程 一、实验引入：批驳亚里士多德的观点 牛顿运动第一定律 教学目的： 1．知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识，了解伽利略的理想实验及其推理和结论，认识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和意义； 3．掌握惯性的概念，会应用惯性解释自然现象； 4．通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。 重点难点：牛顿第一定律的理解和应用 教材处理：将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中，并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法，通过不断深入的理性思维引导，提升感悟认识。 课型：规律建立课 教学方法：以讲授为主，调动学生观察与思维体验 手段：利用手边的钥匙做演示实验，多媒体辅助教学 教学过程 引入: 公共汽车急剎车, 一位男士踩到了一位女士, 女士很生气说:”瞧你这德性.”男士回答:”不是德性, 是惯性.”老师提问:”什么是惯性呢?” 教师演示实验，学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系：使一串钥匙：竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动， 提出思考问题：为什么小球的运动过程不一样？ 学生观察后绝大多数答案：小球受力情况不同。 教师变换条件，演示实验，学生观察实验——引导学生思考，感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。 使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛 问题：小球受力情况是否相同？ 答案：均只受重力 问题：为什么小球的运动过程不一样？ 学生对比两次实验，深刻思考反思，有学生说到有惯性！ 教师肯定，并且强调初始状态不同。 教师引出新课题： 运动学（kinematics） ——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论； 动力学(dynamics) ——研究运动和力的关系的理论。 教师调动学生： 让我们走进牛顿的世界 八年级沪科版7.1科学探究：牛顿第一定律（教学设计） 第一课时 一、教材、教法分析 教材分析： 教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。 教法建议： 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过图7-4演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。二、教学目标 知识与技能： 1、了解亚里士多德与伽利略的思想冲突。 2、知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。 过程与方法： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。 情感态度价值观： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。 三、教学重难点： 教学重点: 通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2．伽利略理想实验的推理过程。 四、教学媒体： 斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，多媒体。 五、教学过程 一、实验引入：批驳亚里士多德的观点 [演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用 《牛顿第一定律》说课 一、教材的地位和作用 牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学中的基础。如果我们把所有力学现象看作一座大厦，那么牛顿三大定律则是这个大厦的奠基石，牛顿第二定律又是在牛顿第一定律定义的惯性系基础上建立起来的。因此牛顿第一定律又是三大定律基础的基础，是否领会这一物理规律，不仅影响学生对这一章的学习，而且会影响整个物理课程中力学部分的学习。 前面我们学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带一座桥梁，是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础，起到承上启下的作用，是本册书中的一个重要内容，也是本节、本章的重点。本节课的教学要求学生主动参与，在实验、讨论建立概念和规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法，感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。 二、学情分析 牛顿第一定律是由部分实验结果，部分外推假设、部分定义所构成的一个复合体，就其定义本身的表述学生不难记住，但初二学生由于接触物理时间比较短，学生平均年龄比较低，抽象思维能力及认知结构上尚不成熟，加上生活经验的影响，学生认为“必须有力作用在物体上，才能让物体运动，如果没有力的作用，它就要停下来。”对物体不受力时怎样运动是不能接受的。知道“惯性”这个词，但并不理解她的物理含义。不少学生认为“静止的物体有惯性、运动的物体没有惯性”。因此在接受牛顿第一定律上有一定的难度，怎样形成对牛顿第一定律的理解及这一概念的建立使其认识由直观的感觉上升到科学理性认识则是本节的难点。 三、教学目标 1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一运动定律。 2.理解牛顿第一运动定律并能用于分析简单的实际现象。 四、教学重点和难点 重点是探究阻力对物体运动的影响，初步理解牛顿第一运动定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示力和运动之间的内在规律。 难点是纠正学生已有的错误观点，正确认识没有力物体还能运动，理解牛顿第一运动定律。学生在从生活经验中获得了一种 第二章牛顿运动定律 教学要求： * 理解力、质量、惯性参考系等概念； * 掌握牛顿三定律及其适用条件，能熟练地用牛顿第二定律求解力学中的两大类问题； * 了解自然力与常见力； * 了解物理量的量纲。 教学内容（学时：2学时）： §2-1 牛顿运动定律 §2-2 物理量的单位和量纲 §2-3 自然力与常见力 §2-4 牛顿运动定律的应用 §2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点： * 掌握牛顿三定律及其适用条件；* 牛顿运动定律的应用（难点：牛顿二定律微分形式）。 作业： 2—03）、2—06）、2—08）、 2—13）、2—15）、2—17）。 ----------------------------------------------------------------------- §2–1 牛顿运动定律 一牛顿运动定律 1.牛顿第一定律（惯性定律） 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态，直到外力加于其上迫使它改变运动状态为止。 讨论： (1)肯定了力的概念 从起源看：力是物体间的相互作用。 从效果看：力是改变运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。（2）说明了物体具有保持原有运动状态的特性------惯性。 （3）牛顿第一定律中所谈到的物体，实际上指的是质点。 即这里只涉及平动而不涉及 转动，在（2）中所说的惯性指 的是平动的惯性。 （4）牛顿第一定律是大量直观经验和实验事实的抽象概括，不能用实验直接证明。 原因是不受其它物体作用的孤立物体是不存在的。 （5）牛顿第一定律不是对任何参考系都适用。 牛顿第一定律谈到了静止和匀速直线运动，由于运动描述的相对性，必然涉及参考系问题。 例：甲看到物体A静止，乙看到物体A以加速度a向后运动。 8.1 牛顿第一定律 本章是在前面对力研究的基础上，进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系，在物理学上把本章内容称为动力学，牛顿运动定律是动力学的基础，也是整个经典物理理论的基础。 正确地理解惯性的概念，理解物体间相互作用的规律，熟练地运用牛顿第一定律解决问题，是本章学习的重点，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。 本章还涉及了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法，摩擦力的研究中运用假设法，对这些方法要让学生认真体会、理解，以提高认知的境界。 本章要做好有关实验，在实验中体会物理学习的收获。 物理知识来源于生活，最终应用于生活，本章的学习就是对运动分析的基础。 第1节牛顿第一定律教案 整体设计 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是牛顿物理学的基石，力学的第一原理，它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念，是物理学理论的支柱和基石.在教学中，不能把它看作牛顿第二定律的特殊情况，它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用. 本课程的教学设计，主要是让学生通过动手实验和利用贴近学生生活的实例，达到突破重难点的目的. 教学重点 1.理解力和运动的关系. 2.理解牛顿第一定律，知识惯性与质量的关系. 教学难点 惯性与质量的关系. 课时安排 1课时 三维目标 知识与技能 1.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持. 2.理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的. 3.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度. 过程与方法 培养分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断.正确地认识力和运动的关系. 情感态度与价值观 1.培养科学研究问题的态度. 2.利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言，并学以致用. 课前准备 教具准备：多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等. 知识准备：力的概念及力的作用效果. 教学过程 导入新课 《牛顿第一定律》 教学目标： （一）知识与技能 1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和结论。 2、理解牛顿第一定律的内容和意义。 3、知道什么是惯性，以及理解质量是惯性大小的量度． （二）过程与方法 1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不研究、分析而只凭经验，对物理 问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系． 2、体会伽利略理想实验的方法。帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯和培养学生逻 辑推理的能力。 （三）情感、态度与价值观 1、感受伽利略理想实验的魅力。 2、通过对历史的回顾，了解人类认识自然规律的曲折性。 重点与难点 l、重点：理解力和运动的关系。通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。 2、难点：惯性与质量的关系。通过实验（视频）和例子突破难点。 教学方法 1、通过实验探究，分析实验现象，在事实基础上进行大胆的科学推理。 2、通过演示实验（视频）和生活中的实例，理解惯性与质量的关系。 教学用具： 多媒体平台、铁锁、小车、玻璃板、弹簧、细线、剪刀等。 教学过程 （一）引入新课 开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一节开始，我们研究力和运动的关系。 （二）进行新课 〖教师活动〗：（实验）人推铁锁运动，不推则停止运动。 由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动。 对么？导入了亚里士多德观点，并提出质疑。 〖学生活动〗：思考：物体的运动是不是一定需要力来维持？ 〖教师活动〗：⑴（实验）人推铁锁运动，不推则停止运动。 （2）实验：在玻璃平面推动小车后，撤去力，小车运动情况。 〖学生活动〗：观察和分析上面的事实，得出运动不需要力维持的结论，并猜想物体停止运动是由于摩擦力的原因。 〖教师活动〗：演示实验（视频）：小车从同一斜面同一高度下滑后，分别在三个不同的水平面运动，对比最 第四章牛顿运动定律 第一节牛顿第一定律 教学目标： 知识与技能：1、正确理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。 过程与方法：培养分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究，分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断，正确的认识力和运动的关系。 情感态度与价值观：培养科学研究问题的态度。 教学重点：牛顿第一定律，惯性 教学难点：对牛顿第一定律及惯性的理解 教学方法：实验法、阅读法、归纳法 课时安排：1课时 教学过程： (一)导入新课 教师：前面一到二章我们学习了怎么样描述物体的运动，但没有进一步讨论物体为什么会做这样或那样的运动。那么，要知道这个问题就必须知道运动和力的关系。 在物理学中， 只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科，叫做运动学。 只研究运动和力的关系的分科，叫做动力学。 教师：动力学知识在生产和科学研究中是很重要的，例如设计各种机器、控制交通工具的速度、研究天体的运动、计算人造卫星的轨道等等都离不开动力学知识。动力学的奠基人是英国的科学家牛顿，牛顿提出的牛顿运动定律是整个动力学的基础，第四章我们将要学的就是牛顿运动定律。 教师：同学们在骑车上学过程中，是怎样是自行车加速的？又是怎样使自行车减速的？ 学生：用力踩脚踏板时可使自行车加速，刹车可使自行车减速。 教师：用力踩脚踏板时，实质是通过链条传动给车轮施加了动力的作用，那么刹车是车子减速的实质又是什么呢？ 学生：刹车时的实质是通过橡皮对轮子施加了阻力的作用。 教师：通过这一生活常识可知：要使物体加速则必须对它施加力的作用，同样要使物体减速也要对其施加力的作用，那么力和物体的运动究竟有什么关系呢？本节课我们就来学习第三章第一节：牛顿第一定律。 (二)新课教学 教师：首先我们来回顾下动力学的发展史 教师：早在两千多年前，人们就开始了对物体的受力及其运动关系的研究，但由于受生活中错误经验的影响，一直到伽利略时代才对其有了一个正确的认识，下面请同学阅读课文的前7段内容，阅读过程中注意下列问题。 教师：投影问题：1、在研究力和运动的关系上有哪些代表人物？ 2、他们各自的观点如何？ 学生活动：阅读课文 教师活动：检查阅读情况 教师：好，下面我们来看第一个问题。 学生：代表人物有：亚里士多德、伽利略、笛卡儿。 《牛顿第一定律》 【教材分析】 本节内容选自人教版高中物理选修一第四章牛顿运动定律第一节。 牛顿运动定律是联系力和运动（动力学）的桥梁，牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是动力学理论的基础，是牛顿物理学的基石。教材针对“运动是否需要力来维持”这一问题，利用简单实验批判亚里士多德单纯从经验出发得出的错误结论，在此基础上引入伽利略利用逻辑思维构造的理想实验，利用逻辑推广得出“没有摩擦力时，小球将沿水平面一直做匀速直线运动”，说明“运动不需要力来维持”，然后介绍由牛顿总结的牛顿第一运动定律，教师要补充深化该定律的物理意义：（1）提示了物体在不受外力（合外力为零）时，物体的运动规律；（2）揭示了任何物体都有（隐含）保持原来运动状态不变的性质——惯性（惰性且屡教不改）；（3）提示（隐含）力是改变物体运动状态的原因；（4）揭示了在任何惯性参考系（加速度等于零）中，观察物体运动状态的改变是等价的。 在学习之后，学生不但应当能用这个规律解释力与运动的关系相关问题，而且还应该认识到理想实验是比简单经验总结更合理的科学方法。通过本节的学习，学生把在第二章学习到的运动学知识和第三章学习到的力学知识有机地结合起来，同时为后面牛顿第二定律等知识的学习打下基础，起到承前启后的作用。其中科学家自身创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神是对学生情感态度价值观教育的好素材。 【学情分析】 本节课的授课对象是高一学生。高一年级大部分学生积极性、主动性较强，学习热情高，有参与意识。这是在教学中发挥其主体作用的前提。在这之前学生已经学习了“运动和力”的基础知识，对定律又有着丰富的生活经验，故他们对定律的认识比较熟悉，大部分学生都能接受定律本身知识，但是在具体应用和认知上会有片面现象，所以迫切需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时的缺陷，而且好奇心强是高中学生的心理特征之一，可以通过生动直观的物理实验调动学生的学习兴趣以为全面提高接受能力。 本节内容在初中阶段学生已经有了一定的认识，但对定律的理解还不深入。所以高中阶段的学习，应该在学生已有知识的基础上，发现其理解上存在的问题、 用牛顿运动定律解决问题（一）教案 1.教材分析 《用牛顿运动定律解决问题（一）》是人教版高中物理必修一第4章第6节教学内容，主要学习两大类问题：1已知物体的受力情况，求物体的运动情况，2已知物体的运动情况，求物体的受力情况。掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本节内容是对本章知识的提升，又是后面知识点学习的基础。 2.教学目标 1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。 2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。 4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。 5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。 3.教学重点 1.已知物体的受力情况，求物体的运动情况。 2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。 4.教学难点 1.物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。 2.正交分解法。 5.学情分析 我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础，但是两者结合起来综合的应用有些困难，需要详细的讲解。 6.教学方法 1．学案导学：见后面的学案。 2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 7.课前准备 1．学生的学习准备：预习课本相关章节，初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 课时安排：2课时 8.教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标 [学生活动]同学们先思考例题一、例题二，简单的写出解题过程。 [提问]上述两个例题在解题的方法上有什么相同之处？有什么不同之处？在第二个例题中为什么要建立坐标系？在运动学中，我们通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向；在解决静力学的问题时，通常使尽量多的力在坐标轴上，在利用牛顿运动定律解决问题时要建立坐标系与上述的情况相比，有什么不同吗？ 设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。 （三）合作探究、精讲点拨 [教师讲解]大家可以看到上述两个例题解题过程中都用到牛顿第二定律，但是例题一是已知物体的受力情况，求物体的运动情况的问题，而例题二是已知物体的运动情况求物体的受力情况的问题。所以我们发现，牛顿运动定律可以解决两方面的问题，即从受力情况可以预见物体的运动情况和从运动情况可以判断物体的受力情况。下面我们来分析两种问题的解法。 从受力确定运动情况 例题一 基本思路：（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图； （2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）； （3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度； （4）结合给定的物体的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。 强调：（1）速度的方向与加速度的方向要注意区分； （2）题目中的力是合力还是分力要加以区分。 对应练习1答案：解析 设汽车刹车后滑动的加速度大小为a ，由牛顿第二定律可得 μmg =ma ，a =μg 。 由匀变速直线运动速度—位移关系式v 02=2ax ，可得汽车刹车前的速度为 14107.02220???===gx ax v μm/s=14m/s 。 正确选项为C 。 点评 本题以交通事故的分析为背景，属于从受力情况确定物体的运动状态的问题。求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度a ，再由匀变速直线运动公式求出相关的运动学量。 从运动情况确定受力 例题二 基本思路：（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图； （2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； （3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的所受的合外力； （4）根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。 对应练习 2 答案：解析 将运动员看作质量为m 的质点，从h 1高处下落，刚接触网时速度的大小为 第四章牛顿运动定律（复习）教案 ★新课标要求 1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。 2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重。 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。 ★复习重点 牛顿运动定律的应用 ★教学难点 牛顿运动定律的应用、受力分析。 ★教学方法 复习提问、讲练结合。 ★教学过程 （一）投影全章知识脉络，构建知识体系 （二）本章复习思路突破 Ⅰ物理思维方法 l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。 惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。 2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。 3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。 Ⅱ基本解题思路 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 1、认真分析题意，明确已知条件和所求量。 2、选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。 3、分析研究对象的受力情况和运动情况。 4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时，如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。 5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算。 6、求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。 （三）知识要点追踪 Ⅰ 物体的受力分析 物体受力分析是力学知识中的基础，也是其重要内容。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。 对物体进行受力分析，主要依据力的概念，分析物体所受到的其他物体的作用。具体方法如下： 1、明确研究对象，即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。 2、隔离分析：将研究对象从周围环境中隔离出来，分析周围物体对它都施加了哪些作用。 3、按一定顺序分析：先重力，后接触力（弹力、摩擦力）。其中重力是非接触力，容易遗漏，应先分析；弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。 4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面，做到不“多力”也不“少力”。 Ⅱ 动力学的两类基本问题 1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况 2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况 3、两类动力学问题的解题思路图解 注：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如 2220000/21,,2,22 t v v x v v at x v t at v v ax v v t +=+=+-====等 （四）本章专题剖析 ［例1］把一个质量是2kg 的物块放在水平面上，用12 N 的水平拉力使物体从静止开始 运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s 末撤去拉力，g 取10ｍ／s 2.求： （1）2s 末物块的瞬时速度. （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 解析：（1）前2秒内，有F － f =ma 1，f =μΝ， F N =mg ，则 m/s 8,,m/s 41121===-=t a v m mg F a μ 牛顿第二定律 加速度a 运动学公式 运动情况 第一类问题 受力情况 加速度a 另一类问题 牛顿第二定律 运动学公式牛顿运动定律的运用教案
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