人教版新课标高中物理必修1用牛顿运动定律解决问题（二）教案2篇文档

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

进一步引导学生思考利用数学知识可写成等式F=kma学生很自然就会思考比列系数K应该是多少？通过教师引导学生举例各国长度单位不同（如英国：英里、码、英尺、英寸；中国：市里、市丈、市尺、市寸、市分 ）导致交流不便。为了适应各国交流需要国际计量局规定了一套统一的单位，称为国际单位制 。取不同的单位制K是不同的，为了简洁方便，在选取了质量和加速度的国际单位（Kg, m/s2)时规定K=1。那么就有；F=ma为了纪念牛顿，就把能使1kg物体获得1m/s2加速度的力称做一牛顿，用符号N表示问题：实际物体受力往往不止一个，多个力情况应该怎么办呢？平行四边形法则进一步引导学生得出牛顿第二定律更一般的表达式: F合=ma思考.讨论我们用力提一个很重的箱子，却提不动它。这个力产生了加速度吗？要是产生了，箱子的运动状态却并没有改变。为什么？

教学重点1．自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2．掌握自由落体运动规律，并能运用其解决实际问题。教学难点演示实验和探究实验的技巧及自由落体运动规律的得出.教学过程设计思想：1、 先用游戏激发学生学习兴趣，顺理成章地研究落体运动；2、 通过演示实验让学生自己总结出物体下落快慢不同的主要原因是空气阻力，从而猜想若没有空气阻力会怎样；3、 用牛顿管实验验证猜想，引入了新的理想运动模型：自由落体运动。讲述1971年宇航员做的实验，加深印象；4、 了解地球表面物体下落运动近似成自由落体运动的条件；5、 着手研究自由落体运动的规律，利用打点计时器进行研究，得到结论；6、 总结自由落体运动特点及重力加速度；7、 应用训练

猜想：既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢不同呢？我们能否猜想是由于空气阻力的作用造成的呢？如果没有空气阻力将会怎样呢？学生讨论后回答.三、猜想与假说伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动.他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的.但是，速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等.伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动.四、实验验证实验验证是检验理论正确与否的唯一标准.任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论.猜想或假说只有通过验证才会成为理论.所谓实验验证就是任何人，在理论条件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验证，而与实际有区别.

演示实验1、将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放，结果金属片先着地。教师不发表意见，继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。2、将刚才的纸片紧紧捏成一团，再次与硬币同时释放，结果两者几乎同时落地。3、将两个完全一样的纸片，一个捏成团，一个平展，则纸团下落快。师：物体下落快慢是由质量决定吗？生：不是的！师：为什么这样说？生：第2个实验和第三实验都说明了这个问题，特别是第3个问题，质量一样却下落有快慢之分。师：那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢？生：我想应该是空气阻力。猜想师：如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力，那么在没有空气阻力，物体的下落快慢应该是一样的，这种猜想是不是正确呢？我们来做一个实验验证一下。

思考：洗衣机脱水时转速高时容易甩干衣物，还是转速低时容易甩干衣物？(2) 制作棉花糖的原理内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。5.离心现象的防止在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。当高速转动的砂轮或者飞轮内部分子间相互作用力不足以提供所需向心力时，离心运动就会使他们破裂，甚至酿成事故。

（二）进行新课1、动能与势能的相互转化演示实验1：如右图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图甲。如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图乙。问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？学生观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球能做功。实验证明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和保持不变。即机械能保持不变。

3.适用条件（1）万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可以看成质点，直接使用万有引力定律计算。（模型）研究相互接触的两个人之间的万有引力时，不能把他们看作质点。（2）当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r是指两球心间距离。研究太阳和地球之间的万有引力，可以把它们看作质量均匀的球体。当研究物体不能看成质点时，可以把物体假想分割成无数个质点，求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力，然后求合力，这是微积分的思想。万有引力定律产生于对太阳系行星运动的研究，但它对物质运动的适用性却要广泛得多。可以这样说，宇宙中凡有引力参与的一切复杂的现象，无不要归结到这样一条十分简洁的定律之中，这不能不使人惊叹宇宙万物超乎寻常的和谐及人类理性思考所具有的统摄力。

世界能源问题的解决途径是什么?能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源．近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长．能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一．解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流．所谓开源，就是积极开发和利用各种能源．在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源．所谓节流，就是要大力提倡节约能源．节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列．在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率．

教学目标㈠知识与技能1．要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律。2．要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验误差的分析，从而使我们对机械能守恒定律的认识，不止停留在理论的推导上，而且还能够通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解。3．要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。㈡过程与方法1．通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数据及实验误差分析的能力。2．通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧。3．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。

二、课堂教学（课前由科代表发回预习学案）1、教师根据预习学案检查结果提出问题（用多媒体展示），引导全班讨论（重点讨论：①、为什么动能的表达式一定是 mV2 ？你如何得出这个结论？②、力在一个过程中对物体所做的功，和物体在这个过程中动能的变化量有什么关系？你如何得出这个结论？这个做功的力和F=ma中的力F有什么关系）。有困难的小组应及时问老师。老师在这个过程中巡视指导。2、学生自主阅读课文“7 动能和动能定理”中的“动能的表达式”，然后完成如下练习（教师在此过程中巡视指导）：2.1尝试推出动能的表达式（鼓励会推导的同学积极上台板演，老师引导讨论）。2.2写出动能的小结（认真阅读教材p66倒数第二段、第三段，结合你推导动能表达式的过程，认真思考后四人一组讨论：①、动能是矢量还是标量？②、动能的单位是什么？③、你认为应从哪几方面来理解动能？）

1、教师先演示投影：把小钢珠放在黑墨水瓶盖里转一下（内有一点点墨水），再放在半圆形有机玻璃轨道上运动并飞出，让钢珠在白纸上留下痕迹，同样在3/5半圆周，4/5半圆周上运动飞出，让学生猜测飞出方向由什么特点？（有机玻璃板说明：厚约5毫米，略小于小钢珠直径，圆弧半径15厘米，MN边稍长些，以便过MN做直线，根据半径大小确定圆心O位置。）学生猜想：切线方向师：已知圆弧半径为15厘米。如何验证？请用几何方法作图验证。生：标出飞出点和圆心，做圆心和飞出点的连线，用量角尺量出该连线和飞出轨迹直线的夹角，是否90度。2、再分组实验，提醒同桌配合，小心钢珠滚跑。实验完毕，要求作图验证，并互相讨论交流。3、交流和结论：师：要引导学生得出正确的科学结论：“圆周运动的物体的速度方向为该点的切线方向”，而不能直接得出“曲线运动的的物体速度方向为该点的切线方向”。

《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4节．它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后，接触到的又一个美丽的曲线运动，本节内容作为该章节的重要部分，主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础，让学生得出感性认识，再通过理论分析总结出规律，从而形成理性认识。教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。二、教学目标1．知识与技能①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。②理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T。③理解匀速圆周运动是变速运动。④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。

具体过程：先用悬挂法确定重心之后，在板上固定一条细线ab，让ab穿过重心c点，再在其重心c处拴上细绳提拉，验证薄板可以水平平衡.如图3-1-6、3-1-7所示.归纳：物体的重心可在物体之上，也可在物体之外.结论：规则均匀的物体重心在其几何中心；不规则不均匀的物体重心用悬挂法.例3一个被吊着的均匀的球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会（）A.一直下降B.一直不变C.先下降后上升D.先上升后下降先让学生自己回答，估计很多学生会选择A；教师提示开始和最终重心的位置，学生很快就能得出正确答案.借机引导学生思考问题要全面.参考答案：在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降.当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确.

阅读教材后总结：是万有引力的作用把宇宙中的恒星和行星聚集在一起，组成了太阳系、银河系和其他星系.力的相互作用遍布我们周围的一切物体.除此之外还有电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，我们把这种力称为电磁相互作用.【思考与讨论】质子带正电，但质子（与中子一起）却能聚集在一起构成原子核.你能推测是什么力的作用结果吗？攻略一：阅读教材53页，师生共同讨论、总结.攻略二：网络搜索或工具书查阅“四种基本相互作用”，进一步了解概念.结论：决定物质的结构和变化过程的基本的相互作用.近代物理确认各种物质之间的基本的相互作用可归结为四种：引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用.近代物理的观点倾向于认为:四种基本相互作用是统一的，物理学家们正在为建立大统一理论而努力.但至今也没有公认的结论，望同学们好好学习，为科学事业奉献自己的聪明和才智.

本节课是人教社物理必修1第三章第三节的内容，编排在弹力之后。该节知识既是力学的基础，也是组成整个高中物理知识的一块“基石”，所以这节内容的教学如何引领学生自主积极地探究摩擦力产生的条件和影响因素，体验摩擦力特点规律的发生过程是本节课的重点，应高度重视本节教学过程；由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情形下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者也是有一定难度的。也正是由于教材内容的上述特点，本节课又易于激起学生的求知欲，易于培养学生的辩证观点，易于锤炼学生的物理素质。要充分用好该节教材内容，深入挖掘知识间的有机联系，对学生开展针对性的思维训练，进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新思维能力。高中物理《课标》对该知识点的要求是，“通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力”。其中，对静摩擦力规律的认识应该包括最大静摩擦力。

问：为什么会出现这样的情况，男女生之间的拉力存在着怎样的大小关系？进一步求证这两个力的大小关系经过共同讨论，得方案：把两个弹簧秤勾在一起，重现拔河比赛，分三种情况进行。（通过摄像头把弹簧秤的读数放大）两弹簧称勾在一起拉，处于静止不动时（即拔河比赛，双方处于僵持状态）两弹簧称勾在一起拉，并向一方运动（即比赛绳子被拉向一方时的状态）3、两弹簧称勾在一起拉，一方方向慢慢改变（两力方向始终在一条直线上）实验结论：两弹簧称的读数的变化总是相同的，大小相等，方向相反。得到牛顿第三定律：追问：既然两个力大小相等，那么拔河比赛为什么还存在胜负之分？讲清作用力与反作用力作用的受力物体不同，并和学生讨论如何做才会获胜。回应课前问题：“以卵击石”为什么鸡蛋碎？

八、物理学的基础地位及物理学对人类文明、社会进步的影响。（1） 情景一：磁悬浮实验：找两个空心的圆柱片磁铁，同名磁极相对，穿在同一根竹筷上，用手压下上面的磁铁，松手观察它的运动情况。问题1：上面的磁铁为什么会跳起来，为什么会悬浮在下面的磁铁上方？问题2：根据这个实验，你会想到那一种交通工具？总结：人们就是从磁悬浮现象中得到启发，进行磁悬浮列车的研究和制造的，这说明物理学在推动社会进步、人类文明方面起到推动作用。（2） 情景二：感应起电和火花放电实验：用感应起电机或感应圈产生火花放电，让学生观察现象，闻气味，然后联想生活实例。还可以用一张纸试着挡住放电的弧光，最好能引燃纸张，说明雷击引起火灾的现象。问题1：你看、听到了什么现象？问题2：根据这个实验，你会想到那一种自然现象？问题3：放电发生在什么地方？为什么建筑物上方都有尖尖的设置，是干什么用的？问题4：你闻到什么气味了吗？

1. 课前观看视频《物理学与人类文明》2. 分组讨论，派代表发言，谈学习感受。主要是物理的地位，物理的学习方法。3. 高中物理与初中物理在内容和方法上的区别高中物理除了现象、概念和规律之外还应该关注研究问题的方法，学会从先想到抽象，从定性到定量研究问题，学会用数学方法解决物理问题，学会实验探究，学会独立分析问题解决问题的思维习惯。4. 高中物理学习的基本要求高中物理学习应该“重视实验，勤于思考”和“经历过程，体验方法”。高中物理学习与初中物理学习虽然有一定区别，但也不是孤立的，要继续坚持初中物理学习中积累的学习方法和体会，重视从正反两个方面加以总结和提炼，做到：（1） 认真阅读，学会自学要学好物理，就要认真阅读课本。阅读课本是要抓住关键词语，弄清语句间的逻辑顺序和因果关系，领会文章段落所表达的物理内容，掌握课本叙述物理问题的表达方法。

实验目标：1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。2、通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是极限法或说无限趋近法，加强一个认识，实验是检验理论的标准。实验器材：电源（220v电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），导线实验准备：1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。4、严格地说，瞬时速度我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗？