新人教版物理必修一 第四章 牛顿运动定律 教法及案例分析 课件(共43张PPT)
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由此可见，公式F=kma中的比例常数k的数值，是由质量m、 加速度a和力F三者的单位所决定的，在国际单位制中k=1
结论：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。 这是我们思考物理量间关系的一个切入点和途径。
解题过程中关于单位的正确书写方法。
牛顿第三定律
• 学生学习这部分是有基础的——来自百度文库中教学 • 一个静态问题的切入
• 说明：牛顿第一定律可作为判断一个参考系是惯性系还是非惯性系的理论依 据
• 更多内容参见钱问洋老师教材分析
牛二定律的作用
• 1.定量定义了力 使 质 量 是 1kg 的 物 体 获 得 1m/s2 的 加 速 度
的力是1N 定性到定量的研究思路
牛二定律的作用
• 2.给出了力，质量和加速度的定量关系 对数学工具的应用——拟合的方法
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
过程使用匀变速运动规律解决——牛二律！ 由运动状态反推物体的受力情况（特
别是静摩擦力）——牛一律！ 对g的认识加深！ 对a的方向的理解更清晰！ 对力的合成和分解如何选取坐标系更
明确！
一、本章的地位
• 开始凝炼学科思想——整合提升 • 受力和运动情况间有对应关系——从直线运
动中得出！ 知初态和受力就可知运动（任意时刻的位
置和速度）！
一、本章的地位
• 奠基、指导后续的学习 • 牛顿运动定律对曲线运动的应用 • 牛顿运动定律对天体运动的应用 • 牛顿万有引力定律及应用
二、学情分析
• 感性认知较丰富 • 有一定的知识基础，但理解不一定深刻，
有些知识是背诵得来的 • 有学习的热情 • 对物理有一定的恐惧心理
二、学情分析
控制变量和巧妙 地设计： 合力？某个力？ 没关系 位移与加速度 的等效代换的 思想！
实验方案二——气垫导轨法
测a的原理直接来源于书本上的习题（p29-4） 适当模糊是不是合力的问题 控制变量和化曲为直的思想方法的应用
很赞！
②加速度与力的关系
②加速度与质量的关系
实验方案三——木板小车法
• 力是合力的思考 • 平衡摩擦的思路 • 为什么用小桶装沙做动力源
课时建议：建议11-13课时
第一节 牛顿第一定律
1课时
第二节
实验：探究加速度与力、质量 的关系
2课时
第一单元 第三节 牛顿第二定律
1.5课时
第四节 力学单位制
0.5课时
第五节 牛顿第三定律
1课时
第六节
第二单元
第七节
牛顿运动定律的应用(一) 牛顿运动定律的应用(二）
1课时 2课时
练习、讲评等机动课时
牛二定律的作用
• 3.设计定量实验，探究物理规律的完整实 践过程。
• 控制变量研究 • 实验方案的简化处理 • 突出主要矛盾，弱化次要矛盾的思想 • 数学方法表现物理规律——化曲为直的思
想、最简化的思想
牛二定律的作用
• 测质量的新方法——动力学方法(教材p77) • 三个实验方案
实验方案一——初、高中过渡实验
力学单位制
• 从F=kma说起，k如何取到的1？
F=kma，其中k为比例常数.如果选用合适的单位，可使k=1. 为此，对力的单位“N”作了定义：使质量是1 kg的物体产生 1 m/s2的加速度的力，叫做1 N，即1 N=1 kg·m/s2.
据此，公式F=kma中，如果各物理量都用国际单位（即F用 N作单位、m用kg作单位、a用m/s2作单位），则k=1.
展示相互作用力
• 实验，视频， • 图片，小实践
容易出现的思考误区
• “以卵击石” • 发射炮弹 • 拔河比赛 • 马拉车加速前进
用力的作用效果表征力的大小 科学吗？
用事实说话
•弹簧秤模拟拔河 •用传感器探究作用力与反作用力的关系
同样大小的力可不可以有 试一试：
不同的作用效果？
掰手腕
超重和失重
力分析（受力图） • 确定物体运动状态（把速度、加速度标在图中） • 列方程求解（二力合成或正交分解） • 对结果进行分析讨论。
⒊习题教学教师做好示范和总结
延伸拓展
分析扶梯加速问题 深刻体会超、失重的本质 进一步体会建立坐标系的方法
小结
从实际中抽象物理模型； 巧用数学处理实验数据； 设计实验探究物理规律； 总结规律形成学科思想。
系 • 3 牛顿第二定律 • 4 力学单位制 • 5 牛顿第三定律 • 6 用牛顿运动定律解决问题（一） • 7 用牛顿运动定律解决问题（二）
知识结构
课程标准
四、教学建议 • 相关概念和规律的得出要放慢！
爱因斯坦: “科学结论几乎是完成的形式出现在读者
面前,读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形 成的生动过程,也很难达到清楚地解释全部情况.”
其中的逻辑思想（高考题）
19．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识 的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜 面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小 球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的 最直接的结论是 A．如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
2课时
谢谢！
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 4:30:10 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
初中 牛顿运动定律
第一章 运动的描述
第五节 速度变化快慢的描述 -------加速度
定性的部分的学 习过，了解
第三章 相互作用
第一节 重力 第二节 弹力 第三节 摩擦力 第四节 力的合成 第五节 力的分解
学习本章的基础
三、教学内容分析
• 第四章 牛顿运动定律 • 1 牛顿第一定律 • 2 实验：探究加速度与力、质量的关
电梯里的实验 观察体重计(体验) 完全失重的实验
语言描述 图像的绘制
超重和失重实验教学的几点感受：
该让学生感受的东西要放开手，不怕不完美！
设计重要环节的慢放，教学生“捕捉”重要信 息的技能！ （想到，想办法做到）！
总结实验——提炼模型，感受从生活经历、经验 建模研究科学规律的研究过程
习题建议
• 牛顿运动定律的应用要注重培养学生的规范性 • 选择研究对象 • 对研究的过程画出草图，对研究的状态进行受
相互作用力 平衡力
理解概念的方法 （对比）
牛一律在教学中的地位和作用
• 对亚里士多德，伽利略和牛顿的客观评价
伽利略的发现以及他应用的科学的推理 方法是人类思想史上最伟大的成就之一， 而且标志着物理学的真正开端。
——爱因斯坦《物理学的进化》
伽利略对力和运动关系的研究
• 理想斜面实验
• 实验+逻辑推理（理想外推）的研究方法 • 理想状况的现代模拟（气垫导轨和冰壶比赛）
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
牛顿运动定律
教法及案例分析
主要内容
• 一、本章的地位 • 二、学情分析 • 三、教学内容分析 • 四、教学建议 • 五、课时建议
一、本章的地位
• 动力学的核心内容 • 有承上启下的作用
一、本章的地位
• 从“然”到“所以然”——对前三章的释 疑解惑，深化理解
一、本章的地位
例如：从动力学看自由落体运动！ 为什么类竖直上抛（折返）运动可全
确定了惯性的概念！ 从新的角度定义了质量！
定义了惯性系惯性系与非惯性系：
• 牛顿表述：孤立粒子相对它静止或作等速直线运动的参考系为惯性参考系， 简称惯性系。相对于惯性系作等速直线运动的参考系亦为惯性系。相对于惯 性系作变速运动的参考系为非惯性参考系，简称非惯性系。
• 课本表述：在有些参考系中，不受力的物体会保持静止或匀速直线运动状态， 这样的参考系叫做惯性参考系，简称惯性系。以加速运动的火车为参考系， 牛顿第一定律并不成立，这样的参考系叫做非惯性参考系。
牛顿第一定律？伽利略第一定律？
• 提出了力概念的定性定义： • 力是一种为了改变一个物体的静止或者匀速直
线运动的状态而加在其上的作用。 这个科学定义使原来关于推、拉这种关于
力的模糊认识上升到科学概念，从而大大拓宽 了人们对力的认识，拓宽了力的范围。使人们 根据上述的两个要点，超过以前停留于推、拉 这种直接的作用，去认识更大范畴内的作用力， 包括引力，电磁力等等。
。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
波利亚 : “在教一个科学的分支(或一个理论.一个概念)
时,我们应该让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键 的步子,当然我们不应该让他们重蹈过去的无数个错误, 而仅仅是重蹈关键性步子.”
逻辑的层次！思维的火花！
关于几个概念的理解：
力（定性，定量）
惯性（量度方法）
惯性系
质量（不同角度的定义，整合知识的意识）
结论：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。 这是我们思考物理量间关系的一个切入点和途径。
解题过程中关于单位的正确书写方法。
牛顿第三定律
• 学生学习这部分是有基础的——来自百度文库中教学 • 一个静态问题的切入
• 说明：牛顿第一定律可作为判断一个参考系是惯性系还是非惯性系的理论依 据
• 更多内容参见钱问洋老师教材分析
牛二定律的作用
• 1.定量定义了力 使 质 量 是 1kg 的 物 体 获 得 1m/s2 的 加 速 度
的力是1N 定性到定量的研究思路
牛二定律的作用
• 2.给出了力，质量和加速度的定量关系 对数学工具的应用——拟合的方法
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
过程使用匀变速运动规律解决——牛二律！ 由运动状态反推物体的受力情况（特
别是静摩擦力）——牛一律！ 对g的认识加深！ 对a的方向的理解更清晰！ 对力的合成和分解如何选取坐标系更
明确！
一、本章的地位
• 开始凝炼学科思想——整合提升 • 受力和运动情况间有对应关系——从直线运
动中得出！ 知初态和受力就可知运动（任意时刻的位
置和速度）！
一、本章的地位
• 奠基、指导后续的学习 • 牛顿运动定律对曲线运动的应用 • 牛顿运动定律对天体运动的应用 • 牛顿万有引力定律及应用
二、学情分析
• 感性认知较丰富 • 有一定的知识基础，但理解不一定深刻，
有些知识是背诵得来的 • 有学习的热情 • 对物理有一定的恐惧心理
二、学情分析
控制变量和巧妙 地设计： 合力？某个力？ 没关系 位移与加速度 的等效代换的 思想！
实验方案二——气垫导轨法
测a的原理直接来源于书本上的习题（p29-4） 适当模糊是不是合力的问题 控制变量和化曲为直的思想方法的应用
很赞！
②加速度与力的关系
②加速度与质量的关系
实验方案三——木板小车法
• 力是合力的思考 • 平衡摩擦的思路 • 为什么用小桶装沙做动力源
课时建议：建议11-13课时
第一节 牛顿第一定律
1课时
第二节
实验：探究加速度与力、质量 的关系
2课时
第一单元 第三节 牛顿第二定律
1.5课时
第四节 力学单位制
0.5课时
第五节 牛顿第三定律
1课时
第六节
第二单元
第七节
牛顿运动定律的应用(一) 牛顿运动定律的应用(二）
1课时 2课时
练习、讲评等机动课时
牛二定律的作用
• 3.设计定量实验，探究物理规律的完整实 践过程。
• 控制变量研究 • 实验方案的简化处理 • 突出主要矛盾，弱化次要矛盾的思想 • 数学方法表现物理规律——化曲为直的思
想、最简化的思想
牛二定律的作用
• 测质量的新方法——动力学方法(教材p77) • 三个实验方案
实验方案一——初、高中过渡实验
力学单位制
• 从F=kma说起，k如何取到的1？
F=kma，其中k为比例常数.如果选用合适的单位，可使k=1. 为此，对力的单位“N”作了定义：使质量是1 kg的物体产生 1 m/s2的加速度的力，叫做1 N，即1 N=1 kg·m/s2.
据此，公式F=kma中，如果各物理量都用国际单位（即F用 N作单位、m用kg作单位、a用m/s2作单位），则k=1.
展示相互作用力
• 实验，视频， • 图片，小实践
容易出现的思考误区
• “以卵击石” • 发射炮弹 • 拔河比赛 • 马拉车加速前进
用力的作用效果表征力的大小 科学吗？
用事实说话
•弹簧秤模拟拔河 •用传感器探究作用力与反作用力的关系
同样大小的力可不可以有 试一试：
不同的作用效果？
掰手腕
超重和失重
力分析（受力图） • 确定物体运动状态（把速度、加速度标在图中） • 列方程求解（二力合成或正交分解） • 对结果进行分析讨论。
⒊习题教学教师做好示范和总结
延伸拓展
分析扶梯加速问题 深刻体会超、失重的本质 进一步体会建立坐标系的方法
小结
从实际中抽象物理模型； 巧用数学处理实验数据； 设计实验探究物理规律； 总结规律形成学科思想。
系 • 3 牛顿第二定律 • 4 力学单位制 • 5 牛顿第三定律 • 6 用牛顿运动定律解决问题（一） • 7 用牛顿运动定律解决问题（二）
知识结构
课程标准
四、教学建议 • 相关概念和规律的得出要放慢！
爱因斯坦: “科学结论几乎是完成的形式出现在读者
面前,读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形 成的生动过程,也很难达到清楚地解释全部情况.”
其中的逻辑思想（高考题）
19．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识 的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜 面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小 球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的 最直接的结论是 A．如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
2课时
谢谢！
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 4:30:10 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
初中 牛顿运动定律
第一章 运动的描述
第五节 速度变化快慢的描述 -------加速度
定性的部分的学 习过，了解
第三章 相互作用
第一节 重力 第二节 弹力 第三节 摩擦力 第四节 力的合成 第五节 力的分解
学习本章的基础
三、教学内容分析
• 第四章 牛顿运动定律 • 1 牛顿第一定律 • 2 实验：探究加速度与力、质量的关
电梯里的实验 观察体重计(体验) 完全失重的实验
语言描述 图像的绘制
超重和失重实验教学的几点感受：
该让学生感受的东西要放开手，不怕不完美！
设计重要环节的慢放，教学生“捕捉”重要信 息的技能！ （想到，想办法做到）！
总结实验——提炼模型，感受从生活经历、经验 建模研究科学规律的研究过程
习题建议
• 牛顿运动定律的应用要注重培养学生的规范性 • 选择研究对象 • 对研究的过程画出草图，对研究的状态进行受
相互作用力 平衡力
理解概念的方法 （对比）
牛一律在教学中的地位和作用
• 对亚里士多德，伽利略和牛顿的客观评价
伽利略的发现以及他应用的科学的推理 方法是人类思想史上最伟大的成就之一， 而且标志着物理学的真正开端。
——爱因斯坦《物理学的进化》
伽利略对力和运动关系的研究
• 理想斜面实验
• 实验+逻辑推理（理想外推）的研究方法 • 理想状况的现代模拟（气垫导轨和冰壶比赛）
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
牛顿运动定律
教法及案例分析
主要内容
• 一、本章的地位 • 二、学情分析 • 三、教学内容分析 • 四、教学建议 • 五、课时建议
一、本章的地位
• 动力学的核心内容 • 有承上启下的作用
一、本章的地位
• 从“然”到“所以然”——对前三章的释 疑解惑，深化理解
一、本章的地位
例如：从动力学看自由落体运动！ 为什么类竖直上抛（折返）运动可全
确定了惯性的概念！ 从新的角度定义了质量！
定义了惯性系惯性系与非惯性系：
• 牛顿表述：孤立粒子相对它静止或作等速直线运动的参考系为惯性参考系， 简称惯性系。相对于惯性系作等速直线运动的参考系亦为惯性系。相对于惯 性系作变速运动的参考系为非惯性参考系，简称非惯性系。
• 课本表述：在有些参考系中，不受力的物体会保持静止或匀速直线运动状态， 这样的参考系叫做惯性参考系，简称惯性系。以加速运动的火车为参考系， 牛顿第一定律并不成立，这样的参考系叫做非惯性参考系。
牛顿第一定律？伽利略第一定律？
• 提出了力概念的定性定义： • 力是一种为了改变一个物体的静止或者匀速直
线运动的状态而加在其上的作用。 这个科学定义使原来关于推、拉这种关于
力的模糊认识上升到科学概念，从而大大拓宽 了人们对力的认识，拓宽了力的范围。使人们 根据上述的两个要点，超过以前停留于推、拉 这种直接的作用，去认识更大范畴内的作用力， 包括引力，电磁力等等。
。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
波利亚 : “在教一个科学的分支(或一个理论.一个概念)
时,我们应该让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键 的步子,当然我们不应该让他们重蹈过去的无数个错误, 而仅仅是重蹈关键性步子.”
逻辑的层次！思维的火花！
关于几个概念的理解：
力（定性，定量）
惯性（量度方法）
惯性系
质量（不同角度的定义，整合知识的意识）