高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律全章教案 新人教版必修1

1、牛頓第一定律課題：§ 牛頓第一定律 第 1 課時(shí) 總序第 個(gè)教案課型：新授課 三維目標(biāo)：知識(shí)與技能1知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法2理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義3知道什么是慣性，會(huì)正確地解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象過程與方法1觀察生活中的慣性現(xiàn)象，了解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系2通過實(shí)驗(yàn)加探對(duì)牛頓第一定律的理解3理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法情感態(tài)度與價(jià)值觀1通過伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性2感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動(dòng)力教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn) 1對(duì)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律和慣性的正確理解 2科學(xué)思想的建立過程教學(xué)難點(diǎn) 1

2、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 2慣性和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備 多媒體課件、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊、氣墊導(dǎo)軌裝置、伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)裝置教學(xué)過程：新課導(dǎo)入 做實(shí)驗(yàn)引入力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，引發(fā)學(xué)生的思考 參考實(shí)驗(yàn)在講臺(tái)上放一輛小車，使它處于靜止?fàn)顟B(tài) 師：怎樣才能讓小車運(yùn)動(dòng)起來呢? 生：要用力去推它 師：從這個(gè)例子很容易得到：物體要運(yùn)動(dòng)，需要對(duì)它施加力的作用，那么力和運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系如何呢?本節(jié)課我們就來探究這個(gè)問題 新課教學(xué) 承接剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，演示當(dāng)物體不再受手的推力時(shí)，物體停止運(yùn)動(dòng) 師：靜止在水平面上的物體，用力去推，物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)；一段時(shí)間后撤

3、掉該力，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又如何? 生：一段時(shí)間后撤走該力時(shí)，物體速度越來越慢，最終停下 師：根據(jù)以上的例子，思考“運(yùn)動(dòng)一定需要力來維持嗎” 生l：需要因?yàn)橛昧ν莆矬w它才能運(yùn)動(dòng)，而撤走了這個(gè)力物體最終會(huì)停下，所以，運(yùn)動(dòng)必須用力來維持 生2：不一定，按照生1的說法，運(yùn)動(dòng)一定需要力來維持的話，撤走了力，物體應(yīng)該立刻停下才對(duì) 生3：例如在空中飛行的足球，已經(jīng)不再受到腳的作用力，但仍然向前運(yùn)動(dòng)，因此“物體的運(yùn)動(dòng)不一定需要力的作用” 師：相同條件下空中飛行的足球比地滾球運(yùn)動(dòng)的距離要長很多，地滾球?yàn)槭裁催\(yùn)動(dòng)一會(huì)兒就停止呢? 生：因?yàn)槭艿阶枇?師：如果沒有阻力的作用，足球?qū)?huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?生：將不會(huì)減速師：(鼓勵(lì))

4、很好，現(xiàn)在我們看一個(gè)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)演示：讓一個(gè)小球從斜面上滑下，斜面末端分別放毛巾、木板和玻璃板，讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 師：仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論 生1：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是當(dāng)斜面末端的接觸面越光滑，小球滑動(dòng)的距離越遠(yuǎn) 生2：說明摩擦力是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的原因，因?yàn)槟Σ亮Φ拇嬖谑刮矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化 師：如果沒有摩擦力的作用，小球又將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?大家大膽猜想一下 生l：不好預(yù)測，因?yàn)闆]有摩擦力這種情況不可能存在 生2：如果沒有摩擦力的作用，物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去師：現(xiàn)在就讓我們沿著歷史的足跡看一下物理學(xué)的先知們是如何一步步從黑暗走向光明的一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力演示多媒體課件首先是亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)：必須有力

5、作用在物體上，物體才能夠運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方接著演示伽利略是如何利用理想實(shí)驗(yàn)反駁伽利略錯(cuò)誤的觀點(diǎn)的師：伽利略對(duì)于“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”，構(gòu)思出如圖411所示的“理想實(shí)驗(yàn)”將軌道彎曲成曲線ABC的形狀，在軌道的一邊釋放一顆小球，如果不存在摩擦力，小球?qū)⑸仙侥睦?生：不存在摩擦力的話，小球?qū)⑸仙脚cA點(diǎn)相同高度的C點(diǎn)師：下面我們通過動(dòng)畫模擬驗(yàn)證同學(xué)們的說法，動(dòng)畫模擬師：若將軌道的傾角減小，彎曲成曲線ABD或曲線ABE，小球最高將上升到哪個(gè)位置?路程是增大還是減小?生：同樣上升到與A點(diǎn)同高度的D點(diǎn)或正點(diǎn)，路程增大了師：假如將軌道彎曲成一側(cè)水平及曲線ABF的形狀，這時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況

6、呢?生：由于BF是水平的，小球就再也達(dá)不到原來的高度，如果不存在摩擦力，將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去師：下面我們通過動(dòng)畫模擬驗(yàn)證同學(xué)們的說法。動(dòng)畫模擬、驗(yàn)證學(xué)生的想法師：伽利略根據(jù)“理想實(shí)驗(yàn)”斷言：小球應(yīng)該以恒定的速率永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去由此可推斷，在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的物體并不需要用外力采維持師：理想實(shí)驗(yàn)，是科學(xué)研究中的一種重要的方法它突出了事物的本質(zhì)特征，能達(dá)到現(xiàn)實(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到的極度簡化和純化的程度它不僅可以充分發(fā)揮理性思維的邏輯力量，還可以讓思維超越當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)水平，在想象的廣闊天地里自由馳騁演示實(shí)驗(yàn)：把滑塊放到氣墊導(dǎo)軌上面，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，滑塊與導(dǎo)軌間形成氣層，從而使滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦變得很小，推一

7、下滑塊，讓學(xué)生觀察滑塊的運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)師：滑塊的運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)?生：近似勻速直線運(yùn)動(dòng)師：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正的開端這個(gè)發(fā)現(xiàn)告訴我們，根據(jù)直接觀察所得出的直覺的結(jié)論不是常?？煽康模?yàn)樗鼈冇袝r(shí)候會(huì)引到錯(cuò)誤的線索上去。知識(shí)拓展可以用多媒體演示伽利略的另外一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)：參考實(shí)驗(yàn)案例多媒體演示：伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)：伽利略曼教堂內(nèi)吊燈搔動(dòng)的啟發(fā)運(yùn)用邏輯思維的方陸進(jìn)行分析，得出了與亞里士多德不同的力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的結(jié)論在如圖412所示的裝置中，將擺球拉到一邊，由靜止開始釋放小球，擺球會(huì)擺到另一邊，用水平長尺標(biāo)記其高度，用一報(bào)針多次改變

8、小球的懸點(diǎn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)在當(dāng)時(shí)的測量條件下伽利略得出的結(jié)論是：擺球能上升到原來的高度這個(gè)實(shí)驗(yàn)后來被稱為“伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)”師：伽利略同時(shí)代的法國科學(xué)家笛卡兒補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)，明確指出：除非物體受到外力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)面只保持在直線上運(yùn)動(dòng)他還認(rèn)為，這應(yīng)該作為一個(gè)原理加以確立，并且是人類整個(gè)自然觀的基礎(chǔ)二、牛頓物理學(xué)的基石牛頓第一定律師：伽利略對(duì)物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)作了準(zhǔn)確的描述，但他并沒有明確指出運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系是什么笛卡兒在伽利略的基礎(chǔ)上更近了一步，更為接近真理牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的研究，系統(tǒng)地總結(jié)了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，于1687年

9、發(fā)表了他的著作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，提出了三條運(yùn)動(dòng)定律，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)其中，牛頓第一定律的內(nèi)容是：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止師：既然牛頓第一定律是最完善的，那么它從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系?組織學(xué)生進(jìn)行討論生：兩個(gè)方面：不受力時(shí)，物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；受力時(shí)，力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)師：什么叫運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變?生：速度的大小和方向的改變稱之為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變師：牛頓第一定律可不可以用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證?什么時(shí)候可以看作不受力并舉例說明生：不能因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的當(dāng)物體受力但所受合力為零時(shí)可以看作物體不受力比如：冰面上滑動(dòng)的冰塊、冰

10、壺球師：一切物體都有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，叫做慣性；所以牛頓第一定律又叫做慣性定律師：簡述慣性定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系生：慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵從的運(yùn)動(dòng)規(guī)律慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性師：慣性能解釋日常生活中的許多現(xiàn)象例如：當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，車上的乘客會(huì)向后傾斜，為什么? 生：因?yàn)槠囈呀?jīng)開始前進(jìn)，乘客的下半身受到汽車的作用而隨車前進(jìn)，由于慣性的作用，其上半身仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以車上的乘客會(huì)向后傾斜師：當(dāng)汽車剎車時(shí)，車上的乘客會(huì)向前傾斜，為什么?生：因?yàn)槠噭x車時(shí)，乘客的下半身受到汽車的作用而隨車減速，由于慣性的作用，其上半身仍然保持原來的速度前進(jìn)，所以車上

11、的乘客會(huì)向前傾斜(課堂交流)師：現(xiàn)代汽車中，通常有安全帶、安全氣囊和頭枕等設(shè)備，從慣性的角度說明它們有什么作用參考答案：當(dāng)緊急剎車時(shí)，車雖然停下了，人卻因慣性仍然向前，而安全帶、安全氣囊和頭枕等設(shè)備會(huì)給人阻力，保護(hù)人的安全和減少傷害師：從牛頓第一定律知，物體都要保持它們原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，或者說，它們都具有抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，這種“本領(lǐng)”與什么因素有關(guān)呢? 課堂訓(xùn)練(1)一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，直到有 迫使它改變這種狀態(tài)為止(2)物體保持 的性質(zhì)叫做慣性慣性是物體的 ，與物體的運(yùn)動(dòng)情況或受力情況 (3)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說明了 答案：(1)勻速直線運(yùn)動(dòng) 靜止 外力(2)勻

12、速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 固有屬性 無關(guān) (3)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 三、慣性與質(zhì)量師：運(yùn)動(dòng)的火車比運(yùn)動(dòng)的自行車停下來要困難得多，可見物體的慣性即保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的本領(lǐng)，它與物體的質(zhì)量有關(guān)，有什么關(guān)系呢?生1：物體的慣性與質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度有關(guān)，比如運(yùn)動(dòng)的汽車，質(zhì)量越大，速度越快，要停下來就越困難生2：剛才那位同學(xué)說的不對(duì)，物體的慣性與速度無關(guān)，因?yàn)閼T性是指物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)汽車的慣性的大小，是看它保持靜止或保持某一速度的能力的大小只要速度有所改變，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就改變了，并不一定要從運(yùn)動(dòng)到靜止師：討論、總結(jié)一下慣性的特點(diǎn)學(xué)生進(jìn)行討論后總結(jié)生：一切物

13、體都有慣性，在任何狀態(tài)下都有慣性；慣性是物體的固有性質(zhì)；物體的慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變；質(zhì)量越小，慣性越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變；慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān) 課堂訓(xùn)練在路上跑的人被絆倒時(shí)是向前趴著倒下，而慢走的人滑倒時(shí)，則大多數(shù)是后仰著地摔倒，試論述其原因解析：這是因?yàn)槿嗽谂艿臅r(shí)候人的重心在人的整體的前方，當(dāng)人的腳遇到障礙物之后，由于慣性的原因使其上半身繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，容易向前趴；而慢走的人由于重心在整個(gè)身體的后面，所以經(jīng)常后仰著地摔倒小結(jié) 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了：(1)歷史上幾位科學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的看法和研究(2)伽利略得到力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研

14、究方法(3)牛頓第一定律的內(nèi)容(4)慣性及應(yīng)用慣性知識(shí)解決實(shí)際問題的方法 課外訓(xùn)練 1關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是( ) C慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的 D物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 2一個(gè)物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，這是因?yàn)?( ) A.物體一定沒有受到任何力 B物體一定受到兩個(gè)平衡力作用 C物體所受合力一定為零 D物體可能受到兩個(gè)平衡力作用 3下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是 ( ) A人走路時(shí)沒有慣性，被絆倒時(shí)有慣性 B百米賽跑到終點(diǎn)時(shí)不能立即停下是由于慣性，停下時(shí)就沒有慣性了 C.物體沒有受外力作用時(shí)有慣性，受外力作用后慣性被克服了 D物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無關(guān)

15、4有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界請你評(píng)價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可行嗎?參考答案1答案：BD解析：牛頓第一定律是物體在理想情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，反映的是物體在不受外力情況下所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而自然界不受力的物體是不存在的，所以A是錯(cuò)誤的慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映的是物體在一定情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所以C錯(cuò)誤由牛頓第一定律知，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，但改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則必須有力的作用2答案：CD解析：物體不受任何力的狀態(tài)是不存在的，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合力一定為零，可能是兩個(gè)力，也可能是多個(gè)力3答案：D解析：慣性是物

16、體的固有屬性，與其內(nèi)在因素即質(zhì)量有關(guān)，與受力與否及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)一切物體都有慣性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，靜止物體的慣性是保持靜止，勻速運(yùn)動(dòng)的物體的慣性是保持其速度不變當(dāng)物體在外力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，只要其質(zhì)量不變，其慣性大小不發(fā)生變化 4解析：因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w(包括地球周圍的大氣)都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)，氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來的自轉(zhuǎn)速度當(dāng)忽略其他與地球有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(如風(fēng))的作用產(chǎn)生的影響時(shí)，升空的氣球與它下方的地面處于相對(duì)靜止的狀態(tài)，不可能使它相對(duì)地球繞行一周的板書設(shè)計(jì):理想實(shí)驗(yàn)的魅力牛頓物理學(xué)的基石慣性定律慣性與質(zhì)量 內(nèi)容(或定義)1亞里士多德的觀點(diǎn)2伽利略的觀點(diǎn)3笛卡兒

17、的觀點(diǎn)一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性 說明通過學(xué)習(xí)人類對(duì)運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的認(rèn)識(shí)，體會(huì)科學(xué)家對(duì)人類的貢獻(xiàn)和正確思想的來之不易(1)物體不受外力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因(2)外力的作用是迫使物體改變原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(3)一切物體都有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，叫做慣性(1)一切物體在任何狀態(tài)下都有慣性(2)慣性是物體的固有性質(zhì)(3)物體的慣性只與質(zhì)量有關(guān)教學(xué)后記：批注課題：§ 牛頓第一定律第 2 課時(shí) 總序第 個(gè)教

18、案課型：習(xí)題課 編寫時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法.2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義.3.理解慣性的概念，會(huì)解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象基礎(chǔ)知識(shí)回顧一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力1關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的兩種對(duì)立的觀點(diǎn)(1)亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因這種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維近兩千年(2)伽利略的觀點(diǎn)(伽利略第一次提出)：物體的運(yùn)動(dòng)不需要(填“需要”或“不需要”)力來維持2伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的意義(1)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來

19、，即采用“可靠事實(shí)抽象思維科學(xué)推論”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，初步揭示了運(yùn)動(dòng)和力的正確關(guān)系(2)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位二、牛頓物理學(xué)的基石慣性定律1牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)2對(duì)牛頓第一定律的理解(1)定性說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系說明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性因此牛頓第一定律也叫慣性定律3物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化，有以下三種情況：(1)速度的方向不變，只有大小改變(物體做直線運(yùn)動(dòng))(2)速度的大小不

20、變，只有方向改變(物體做曲線運(yùn)動(dòng))(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變(物體做曲線運(yùn)動(dòng))三、慣性與質(zhì)量1慣性：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，我們把這個(gè)性質(zhì)叫做慣性牛頓第一定律又叫慣性定律2慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大3慣性與力無關(guān)(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯(cuò)誤的(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因4慣性的表現(xiàn)(1)不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，有“惰性

21、”的意思(2)受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變一、對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)例1理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的理想實(shí)驗(yàn)，他的設(shè)想步驟如下：圖1減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)請將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號(hào)即可)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論下列有關(guān)事實(shí)和推

22、論的分類正確的是()A是事實(shí)，是推論B是事實(shí)，是推論C是事實(shí)，是推論D是事實(shí)，是推論解析本題是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，將實(shí)驗(yàn)理想化，并符合物理規(guī)律，得到正確的結(jié)論而是可靠事實(shí)，因此放在第一步，、是在斜面上無摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出水平面上的理想實(shí)驗(yàn).因此正確順序是.答案B二、對(duì)牛頓第一定律的理解例2由牛頓第一定律可知()A物體的運(yùn)動(dòng)是依靠慣性來維持的B力停止作用后，物體的運(yùn)動(dòng)就不能維持C物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有外力作用D力是改變物體慣性的原因解析物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性，由于慣性的存在，物體才保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A對(duì)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持

23、物體運(yùn)動(dòng)的原因，B錯(cuò)，C對(duì)慣性是物體的固有屬性，力不能改變物體的慣性大小，D錯(cuò)答案AC針對(duì)訓(xùn)練做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，如果下落過程中某時(shí)刻重力突然消失，物體的運(yùn)動(dòng)情況將是()A懸浮在空中不動(dòng)B速度逐漸減小C保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)D無法判斷答案C解析物體自由下落時(shí)，僅受重力作用，重力消失以后，物體將不受力，根據(jù)牛頓第一定律的描述，物體將以重力消失瞬間的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確三、慣性的理解例3關(guān)于物體的慣性，下述說法中正確的是()A運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)槲矬w速度越大，慣性也越大B靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大C乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪?/p>

24、慣性小D在宇宙飛船中的物體不存在慣性解析慣性大小只與物體質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，火車速度變化慢，表明它的慣性大，是因?yàn)樗馁|(zhì)量大，與是否靜止無關(guān)，故B錯(cuò)誤；乒乓球能被快速抽殺，表明它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易發(fā)生改變，是因?yàn)樗膽T性小，故C正確；一切物體在任何情況下都有慣性，故D錯(cuò)誤答案C鞏固訓(xùn)練1(對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí))關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A只要接觸面摩擦相當(dāng)小，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去B這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的C利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實(shí)驗(yàn)成功D雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上2(對(duì)牛頓第一定律的理解)關(guān)于牛頓

25、第一定律的理解正確的是()A不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變B物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)一定受外力作用C在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D飛跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖冊瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)3(力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系)某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運(yùn)動(dòng)，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可見()A力是維持物體速度不變的原因B力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C力是改變物體慣性的原因D力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因4(對(duì)慣性的理解)如圖2所示，冰壺在冰面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小，可以在較長時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向不變，我們可

26、以說冰壺有較強(qiáng)的抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”這里所指的“本領(lǐng)”是冰壺的慣性，則慣性的大小取決于()A冰壺的速度B冰壺的質(zhì)量C冰壺受到的推力D冰壺受到的阻力批注課題：§ 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系第 1 課時(shí) 總序第 個(gè)教案課型：實(shí)驗(yàn)課 編寫時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日三維目標(biāo)：知識(shí)與技能 1理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān) 2通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系3培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力過程與方法 1指導(dǎo)學(xué)生半定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系，知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 2學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 3對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

27、進(jìn)行處理，看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果能驗(yàn)證什么問題， 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1通過探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度 2通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神 3培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神教學(xué)重點(diǎn) 1控制變量法的使用 2如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行 3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理 教學(xué)難點(diǎn) 1如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行 2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備 多媒體課件，小軋一端帶滑輪長木板、帶小鉤或小盤的細(xì)線兩條；鉤碼(規(guī)格：10 g20 g，用作牽引小車的力)；砝碼(規(guī)格：50e100 g200g，用來改變小車的質(zhì)量)；刻度尺；文件夾；粗線繩(用來牽引小車)打點(diǎn)計(jì)

28、時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、氣墊導(dǎo)軌、微機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套教學(xué)過程：新課導(dǎo)入利用多媒體投影圖421；分組定性討論組I：物體質(zhì)量一定，力不同，物體加速度有什么不同?組2：力大小相同，作用在不同質(zhì)量的物體上，物體加速度有什么不同?師：請組1的代表回答一下你們討論的結(jié)果組1生：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度應(yīng)該隨著力的增大而增大師：請組2的代表回答你們組討論的問題，組2生：當(dāng)力大小相同時(shí)，物體質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變，所以質(zhì)量越大，加速度越小師：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢取決于哪些因素?定性關(guān)系如何?生l：應(yīng)該與物體的質(zhì)量和物體所受的力有關(guān)系力越大，加速度越大；質(zhì)量越大，加速度越小生2：這里指的力應(yīng)該是物體

29、所受的合力，以上圖為例，物體所受的重力和支持力相等，不參與加速度的提供師：剛才進(jìn)行多媒體演示時(shí)一次是固定力不變，一次是固定質(zhì)量不變，這樣做有什么好處呢?生：方便我們的研究 師：這是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的非常好的方法，我們把它稱作控制變量法我們以前在什么地方學(xué)到過這種方法? 生1：在初中我們在探究物體的密度與質(zhì)量、體積之間的關(guān)系時(shí) 生2：在研究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)師：好，我們這節(jié)課就用這種方法進(jìn)行探究加速度和力、質(zhì)量之間的關(guān)系新課教學(xué)一、加速度與力的關(guān)系師：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在各個(gè)不同的力的作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系大家分組討論并且每組設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并說

30、明實(shí)驗(yàn)的原理分組討論 組l生1：我們是根據(jù)課本上的參考案例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的(在投影儀上展示實(shí)驗(yàn)裝置如圖422)組1生2：我們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理如下；因·為兩個(gè)小車的初速度都為零，拉力大小不同，但對(duì)每個(gè)小車來說保持不變，所以小車應(yīng)該做勻加速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=at2/2可知，加速度和位移成正比，只要測量位移就可以得到加速度與受力之間的關(guān)系，力的大小可以根據(jù)盤中的砝碼求出來師：下面請組2的代表發(fā)言組2生1：我們設(shè)計(jì)的方法和組1的差不多，我們是用了一輛小車，小車后面連接一紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)所打的點(diǎn)計(jì)算小車的加速度，然后再看所受的力和加速度的

31、關(guān)系組2生2：為了消除摩擦力的影響，我們在木板下面墊了一個(gè)小木塊，當(dāng)小車沒有拉力時(shí)讓它在木板上勻速運(yùn)動(dòng)師：這個(gè)同學(xué)的想法很好，這樣小車受到的繩子的拉力就等于小車受到的合力，下面請組3的同學(xué)代表發(fā)言組3生1：前面兩組的同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)都是物體的初速度為零，我們可以利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)一個(gè)更為一般的方法，讓導(dǎo)軌傾斜不同的角度，滑塊所受的力就是重力的分力，讓滑塊滑過軌道中間的兩個(gè)光電門，記錄經(jīng)過光電門的速度和兩個(gè)光電門的距離，根據(jù)公式x=(v2v02)/2a可以求出加速度的大小，從而可以得到加速度和力的關(guān)系師：好的，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前還應(yīng)該先設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)表格來記錄一下自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)那么你是怎樣設(shè)計(jì)表格使你的

32、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得以記錄的呢?生1：水平面長木板與小車，車后用繩控制小車運(yùn)動(dòng)，兩車質(zhì)量相同表格設(shè)計(jì)如下：參考表格 小車l 小車2 次數(shù) 拉車砝碼(s) 位移x1cm 拉車砝碼(s) 位移x2cm 1 2 3 4 5生2：用一輛小車，測量加速度 次數(shù) 拉車砝碼(g) 加速度a1 拉車砝碼(e) 加速度a2 1 2 3 4 5師：好，現(xiàn)在大家就根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把數(shù)據(jù)填人設(shè)計(jì)的表格內(nèi)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo)，幫助實(shí)力較弱的小組完成實(shí)驗(yàn)師：現(xiàn)在請各小組簡要進(jìn)行一下實(shí)驗(yàn)報(bào)告 組1生1：我們根據(jù)課本上的參考案例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橐阎≤嚨募铀俣群臀灰瞥烧龋ㄟ^驗(yàn)證位移和受力之間的關(guān)系，即可得出加速度

33、和受力的關(guān)系 師：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是怎樣進(jìn)行處理的呢?組1生2：我用的是位移和對(duì)應(yīng)力的比值組1生3：通過我們的討論，我們發(fā)現(xiàn)用作圖的方法能更好地表示位移(即加速度)和力的關(guān)系關(guān)系圖表如圖423所示；可得在研究物體質(zhì)量不變的情況下，物體的加速度與物體所受的外力成正比組2生：我們通過處理小車后面的紙帶，計(jì)算出小車的加速度，通過作圖驗(yàn)證了小車的加速度和物體所受的合力成正比組3生：我們用氣墊導(dǎo)軌作出的加速度和所受力的關(guān)系圖象，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是圖象非常接近一條過原點(diǎn)的直線師：大家做得都非常好，那么你們在實(shí)驗(yàn)中遇到的困難是什么呢?能不能想出辦法來克服?組1生：當(dāng)拉小車的砝碼的質(zhì)量較大時(shí)，繩子容易打滑，從而影響了位移的測

34、量我們用松香涂抹在繩子上，效果不錯(cuò)組2生：我們在做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)問題，即當(dāng)砝碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量差不多時(shí)，aF圖象不能再是一條直線，而是發(fā)生了彎曲師：這組同學(xué)的問題非常好，實(shí)際上砝碼和盤的重力并不嚴(yán)格等于小車受到的拉力，簡單證明如下：設(shè)砝碼及盤的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，則分別對(duì)它們進(jìn)行受力分析，對(duì)小車，受拉力和摩擦力，對(duì)砝碼和盤，受重力和拉力，那么它們之間的關(guān)系是什么呢?如果相等，根據(jù)物體受合力為零則物體做勻速運(yùn)動(dòng)，而實(shí)際上砝碼及盤實(shí)際的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是做加速運(yùn)動(dòng)，所以說重力和拉力并不相等，而是應(yīng)該重力大于拉力，而我們在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為二者相等，所以實(shí)驗(yàn)的誤差有一部分來源于此控制的方法就是盡可能地

35、使砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼的質(zhì)量，具體的分析方法我們將在下一節(jié)學(xué)到組3生：雖然用氣墊導(dǎo)軌做實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較精確，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理比較復(fù)雜師：我們可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使數(shù)據(jù)處理變得簡單化，大家在課下討論一下看如何用數(shù)據(jù)處理軟件處理實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)師：以上我們是通過控制物體的質(zhì)量不變來探究物體的加速度與物體所受力之間的關(guān)系，下面同學(xué)們繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，通過控制物體所受的力不變來探究物體的加速度和質(zhì)量的關(guān)系 二、加速度與質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo)，幫助實(shí)力較弱的小組實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)由于和以上的實(shí)驗(yàn)方法非常類似，所以可以直接讓學(xué)生得出結(jié)論師：大家得出的結(jié)論是什么?生：物體加速度在物體受力不變時(shí)，和

36、物體的質(zhì)量成反比師：這時(shí)候我們應(yīng)該怎樣通過圖象來驗(yàn)證問題呢?生：我們?nèi)绻鱝M圖象則圖象是曲線，我們可以作a1M圖象來解決這個(gè)問題，物體的加速度和質(zhì)量成反比，所以a1M圖象應(yīng)該是一條過原點(diǎn)的直線三、由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的結(jié)論師：通過大家的實(shí)驗(yàn)，排除誤差的影響，大家討論總結(jié)一下加速度和物體所受的力以及物體質(zhì)量之間的關(guān)系分組討論生1：我們可以得出這樣的結(jié)論：物體的加速度和物體所受的力成正比，和物體的質(zhì)量成反比生2：應(yīng)該是和物體所受的合力成正比生3：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向應(yīng)該和物體所受力的方向相同師：(總結(jié))大家的發(fā)言非常好，那么我們得出的結(jié)論是不是一個(gè)定理性的結(jié)論呢?僅靠少量的實(shí)驗(yàn)是

37、不行的，應(yīng)該通過更為精確的實(shí)驗(yàn)和更多次的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明，不過我們大家在現(xiàn)有水平下能夠得出這個(gè)結(jié)論是非常了不起的，這是我們下節(jié)課要學(xué)的牛頓第二定律的內(nèi)容課堂訓(xùn)練在水平路面上，一個(gè)大人推一輛重車，一個(gè)小孩推一輛輕車，各自做勻加速運(yùn)動(dòng)(阻力不計(jì))甲、乙兩同學(xué)在一起議論，甲同學(xué)說：大人推力大，小孩推力小，因此重車的加速度大乙同學(xué)說，重車質(zhì)量大，輕車質(zhì)量小，因此輕車的加速度大你認(rèn)為他們的說法是否正確?請簡述理由答：甲、乙兩同學(xué)的結(jié)論和理由都不全面和充分，物體的加速度決定于物體所受的合外力和物體的質(zhì)量大人的推力雖然大，但車的質(zhì)量也大，因此重車的加速度也不一定就大小車的質(zhì)量小，但是小孩的推力也小，因而輕車的加

38、速度也不一定大判斷誰的加速度大，必須看各自的質(zhì)量和合外力小結(jié)本節(jié)我們學(xué)習(xí)了：1力是物體產(chǎn)生加速度的原因2用控制變量法探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法3物體的質(zhì)量一定時(shí)，合外力越大，物體的加速度也越大；合外力一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，其加速度越小，且合外力的方向與加速度的方向始終一致4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法 作業(yè)：1完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2設(shè)計(jì)一種方案，測量自行車啟動(dòng)時(shí)的平均加速度與加速度有關(guān)的因素1物體受的合外力 2物體的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)方法控制變量法實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)論物體的質(zhì)量一定時(shí)，合外力越大，物體的加速度也越大合外力一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，其加速度越小板書設(shè)計(jì):教學(xué)后記：批注課題：§

39、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 第 2 課時(shí) 總序第 個(gè)教案課型：習(xí)題課 編寫時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律.2.會(huì)測量加速度、力和質(zhì)量，能作出物體運(yùn)動(dòng)的aF、a圖象.3.通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系 基礎(chǔ)知識(shí)回顧一、實(shí)驗(yàn)器材小車、砝碼、小桶、砂、細(xì)線、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源、紙帶、刻度尺、天平二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)的基本思想控制變量法1保持研究對(duì)象即小車的質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，即改變作用力，測出小車的對(duì)應(yīng)加速度，驗(yàn)證加速度是否正比于作用力2保持小桶中砂的質(zhì)量不變，即保持作用力不變，改變研究對(duì)象的質(zhì)

40、量，測出對(duì)應(yīng)不同質(zhì)量的加速度，驗(yàn)證加速度是否反比于質(zhì)量三、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1三個(gè)物理量的測量方法近似法放在長木板上的小車在拉力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(裝置如圖1所示)圖1(1)小車質(zhì)量的測量利用天平測出，在小車上增減砝碼可改變小車的質(zhì)量(2)拉力的測量當(dāng)小桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小桶和砂的重力近似等于對(duì)小車的拉力，即Fmg.(3)加速度的測量：逐差法2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法圖象法、“化曲為直”法(1)研究加速度a和力F的關(guān)系以加速度a為縱坐標(biāo)，以力F為橫坐標(biāo)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出圖象，如圖2所示，若圖象是一條通過原點(diǎn)的直線，就能說明a與F成正比圖2(2)研究加速度a與物體質(zhì)量

41、m的關(guān)系如圖3甲所示，因?yàn)閍m圖象是曲線，檢查am圖象是不是雙曲線，就能判斷它們之間是不是反比例關(guān)系，但檢查這條曲線是不是雙曲線，相當(dāng)困難若a和m成反比，則a與必成正比我們采用“化曲為直”的方法，以a為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，作出a圖象，若a圖象是一條過原點(diǎn)的直線，如圖乙所示，說明a與成正比，即a與m成反比圖3四、注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源后釋放小車2在平衡摩擦力時(shí)，不要懸掛小桶，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源用手輕輕地給小車一個(gè)初速度，如果在紙帶上打出的點(diǎn)間隔均勻，表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡3改變砂的質(zhì)量過程中，要始終保證砂桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量4作圖時(shí)應(yīng)使所

42、作的直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能地分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去例某實(shí)驗(yàn)小組利用圖5所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系圖5(1)下列做法正確的是_(填字母代號(hào))A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行B在調(diào)節(jié)長木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度(2)當(dāng)木塊(及木塊上的砝碼)的質(zhì)量M與小桶(包括桶內(nèi)砝碼)的質(zhì)量m的大小關(guān)系滿足_時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)繩對(duì)木塊的拉力大小等于桶及桶中砝碼的重力(3)圖6是甲、乙兩同學(xué)研

43、究了加速度與力的關(guān)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象圖6形成圖線甲的原因是_形成圖線乙的原因是_解析(1)實(shí)驗(yàn)中細(xì)繩要與長木板保持平行，A項(xiàng)正確；平衡摩擦力時(shí)不能將裝有砝碼的砝碼桶通過細(xì)繩繞過滑輪拴在木塊上，這樣無法平衡摩擦力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開木塊，C項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡摩擦力后，改變木塊上的砝碼的質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力，D項(xiàng)正確(2)驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，要保證Mm，才能保證細(xì)繩的拉力約等于m的重力(3)圖線甲中F0時(shí)，木塊就有了加速度，可見是長木板傾角過大圖線乙中，有了拉力時(shí)，加速度仍為0，說明未平衡摩擦力或長木板傾角過小答案(1)AD(2)Mm(3)長木板傾角過大

44、未平衡摩擦力或長木板傾角過小鞏固訓(xùn)練如圖7甲所示，在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小約等于盤及盤中砝碼的重力(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)為了比較容易地觀測加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與_的圖象圖7(3)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a圖線如圖乙所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的盤及盤中砝碼的質(zhì)量m乙_(填“大于”“

45、小于”或“等于”)m丙批注課題：§ 牛頓第二定律第 1 課時(shí) 總序第 個(gè)教案課型：新授課 編寫時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日三維目標(biāo)：知識(shí)與技能1掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)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4會(huì)用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算過程與方法1通過對(duì)上節(jié)課實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)，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(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律，體會(huì)大師的做法與勇氣2培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力情感態(tài)度與價(jià)值觀1滲透物理學(xué)研究方法的教育2認(rèn)識(shí)到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法3通過牛

46、頓第二定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第二定律的特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：1牛頓第二定律的理解 2理解k1時(shí)，F(xiàn)=ma教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備 多媒體課件教學(xué)過程：新課導(dǎo)入 師：利用多媒體播放上節(jié)課做實(shí)驗(yàn)的過程，引起學(xué)生的回憶，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生再一次體會(huì)成功的喜悅，迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去 學(xué)生觀看，討論上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 師：通過上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們知道當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系? 生：當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受的作用力成正比， 師：

47、當(dāng)物體所受力不變時(shí)物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系? 生：當(dāng)物體所受的力不變時(shí)物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比 師：當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢?新課教學(xué) 一、牛頓第二定律 師：通過上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們再一次證明了：物體的加速度與物體的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比 師：如何用數(shù)學(xué)式子把以上的結(jié)論表示出來? 生：aF/m 師：如何把以上式子寫成等式?生：需要引入比例常數(shù)kakF/m師：我們可以把上式再變形為F=kma選取合適的單位，上式可以，簡化。前面已經(jīng)學(xué)過，在國際單位制中力的單位是牛頓其實(shí)，國際上牛頓這個(gè)單位是這樣定義的

48、：質(zhì)量為1 kg的物體，獲得1 ms2的加速度時(shí)，受到的合外力為1 N，即1 N=1 kg·ms2 可見，如果各量都采用國際單位，則k=1，F(xiàn)ma這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式師：牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數(shù)量關(guān)系，還描述了它們的方向關(guān)系，結(jié)合上節(jié)課實(shí)驗(yàn)的探究，它們的方向關(guān)系如何?生：質(zhì)量m是標(biāo)量，沒有方向合力的方向與加速度方向相同師：對(duì)，我們?nèi)绾斡谜Z言把牛頓第二定律表達(dá)出來呢?生：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同師：加速度的方向與合外力的方向始終一致，我們說牛頓第二定律具有同向性。討論與交流(多媒體演示課件)一個(gè)物體靜止在光滑

49、水平面上，從某一時(shí)刻開始受到一個(gè)方向向右、大小為5 N的恒定外力作用，若物體質(zhì)量為5 kg，求物體的加速度若2 s后撤去外力，物體的加速度是多少?物體2 s后的運(yùn)動(dòng)情況如何?學(xué)生進(jìn)行分組討論師：請同學(xué)們踴躍回答這個(gè)問題生：根據(jù)牛頓第二定律Fma，可得a=F/m，代入數(shù)據(jù)可得alms2，2s后撤去外力，物體所受的力為零，所以加速度為零由于物體此時(shí)已經(jīng)有了一個(gè)速度，所以2 s以后物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)師：剛才這位同學(xué)說2s后物體不再受力，那么他說的對(duì)不對(duì)呢?生：不對(duì)因?yàn)榇藭r(shí)物體仍然受到重力和水平地面對(duì)它的支持力師：那么在這種情況下的加速度又是多少呢?生：仍然是零，因?yàn)橹亓椭С至Φ暮狭榱?，牛頓

50、第二定律中物體所受的力是物體所受的合力，而不是某一個(gè)力師：非常好以后我們在利用牛頓第二定律解題時(shí)一定要注意這個(gè)問題，即用物體所受的合力來進(jìn)行處理課堂訓(xùn)練討論a和F合的關(guān)系，并判斷下面哪些說法不對(duì)，為什么A只有物體受到力的作用，物體才具有加速度B力恒定不變，加速度也恒定不變C. 力隨著時(shí)間改變，加速度也隨著時(shí)間改變D力停止作用，加速度也隨即消失答案：ABCD教師點(diǎn)評(píng)：牛頓第二定律是表示力的瞬時(shí)作用規(guī)律，描述的是力的瞬時(shí)作用效果是產(chǎn)生加速度物體在某一時(shí)刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方向來決定的當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時(shí)，它的加速度隨即也要發(fā)生變化，F(xiàn)ma對(duì)運(yùn)動(dòng)

51、過程的每一瞬間成立，加速度與力是同一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)量，即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失這就是牛頓第二定律的瞬時(shí)性師：根據(jù)牛頓第二定律，即使再小的力也可以產(chǎn)生加速度，那么我們用一個(gè)較小的力來水平推桌子，為什么沒有推動(dòng)呢?這和牛頓第二定律是不是矛盾?生：不矛盾，因?yàn)榕ｎD第二定律中的力是合力師：如果物體受幾個(gè)力共同作用，應(yīng)該怎樣求物體的加速度呢?生：先求物體幾個(gè)力的合力，再求合力產(chǎn)生的加速度師：好，我們看下面一個(gè)例題 多媒體展示例題 (例1)一物體在幾個(gè)力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)使其中向東的一個(gè)力F的值逐漸減小到零，又逐漸使其恢復(fù)到原值(方向不變)，則( ) A物體始終向西運(yùn)動(dòng) B物體先向西運(yùn)動(dòng)后向東運(yùn)動(dòng) C.物體的加速度先增大后減小 D物體的速度先增大后減小生l：物體向東的力逐漸減小，由于原來合力為零，當(dāng)向東的力逐漸減小時(shí)，合力應(yīng)該向西逐漸增大，物體的加速度增大，方向向西當(dāng)物體向東的力恢復(fù)到原值時(shí)，物體的合力再次為零，加速度減小所以加速度的變化情況應(yīng)該先增大后減小生2：物體的加速度先增大后減小，所以速度也應(yīng)該先增大后減小生3：這種說法不對(duì)，雖然加速度是有一個(gè)減小的過程，但在整個(gè)過程中加速度的方向始終和速度的方向一致，所以速度應(yīng)該一直增大，直到加速度為零為止師：對(duì)一定要注意速度的變化和加速度的變化并沒有直接的關(guān)系，只要加速度的方向和速度的方向一致，