第一篇:教案 必修1 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
必修1 第三章
牛頓運(yùn)動(dòng)定律
應(yīng)考指導(dǎo)
考綱點(diǎn)擊
1.牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律的應(yīng)用
Ⅱ
三年11考 2.超重和失重
Ⅰ
三年6考 3.單位制
Ⅰ
三年1考 實(shí)驗(yàn)四:驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律
三年4考 備考指導(dǎo)
1.理解牛頓第一定律、牛頓第三定律,認(rèn)識(shí)慣性和作用力、反作用力的特點(diǎn).2.熟練掌握牛頓第二定律,會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析解決兩類典型的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.3.綜合應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及運(yùn)動(dòng)圖象、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系、牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析.復(fù)習(xí)指導(dǎo)
一、知識(shí)特點(diǎn)
本章基本概念較少,如慣性、作用力和反作用力、超重和失重等,基本規(guī)律即牛頓三大定律,主要有以下特點(diǎn):
1.本章是在前兩章的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因,揭示力和運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)關(guān)系.2.以牛頓第二定律為重點(diǎn),研究其應(yīng)用,如瞬時(shí)性問(wèn)題、傳送帶問(wèn)題、滑塊相對(duì)滑動(dòng)問(wèn)題、超失重問(wèn)題、兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題等.3.用整體法和隔離法結(jié)合牛頓第二定律,處理與靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)相結(jié)合的綜合問(wèn)題,均是高考的熱點(diǎn).4.對(duì)牛頓第一定律的考查經(jīng)常以選擇題的形式呈現(xiàn),牛頓第三定律則經(jīng)常融合到計(jì)算題中進(jìn)行考查.二、復(fù)習(xí)方法及重點(diǎn)難點(diǎn)突破
1.復(fù)習(xí)方法
對(duì)本部分內(nèi)容的復(fù)習(xí)應(yīng)抓好以下幾個(gè)方面:
(1)注重對(duì)基本概念和基本規(guī)律的理解
本章中有關(guān)于基本概念的理解和辨析,如慣性與慣性定律、相互作用力與平衡力等,而對(duì)三個(gè)定律的理解及應(yīng)用更是高考的熱點(diǎn),且此內(nèi)容往往與其他知識(shí)相聯(lián)系,綜合性較強(qiáng).(2)提高應(yīng)用基本規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力
以實(shí)際生活、生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)問(wèn)題為命題背景,突出表現(xiàn)物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用的命題趨勢(shì)較強(qiáng),故應(yīng)引起高度關(guān)注.(3)加強(qiáng)對(duì)牛頓第二定律的熟練應(yīng)用,高考命題涉及本章內(nèi)容時(shí),命題形式上有多樣化特點(diǎn),有選擇題、綜合分析計(jì)算題等,無(wú)論哪一種形式,一般情況下,綜合性均較強(qiáng).2.重點(diǎn)難點(diǎn)突破方法
(1)恰當(dāng)?shù)剡x取研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析和過(guò)程分析.(2)應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)要注意合力與加速度的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系.(3)應(yīng)用正交分解法解題時(shí),注意選取合適的坐標(biāo)系,以使求解更方便.
第二篇:牛頓運(yùn)動(dòng)定律教案
三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)目標(biāo):
(1)掌握牛頓第一、第二、第三定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式;(2)掌握牛頓第二定律的矢量性、瞬時(shí)性、獨(dú)立性和對(duì)應(yīng)性;(3)了解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍. 2.能力目標(biāo):
(1)培養(yǎng)學(xué)生正確的解題思路和分析解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的能力;(2)使學(xué)生掌握合理選擇研究對(duì)象的技巧. 3.德育目標(biāo):
滲透物理學(xué)思想方法的教育,使學(xué)生掌握具體問(wèn)題具體分析,靈活選擇研究對(duì)象,建立合理的物理模型的解決物理問(wèn)題的思考方法.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.在高
一、高二的學(xué)習(xí)中,學(xué)生較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了有關(guān)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的知識(shí),教師也介紹了一些解題方法,但由于學(xué)生掌握物理知識(shí)需要有一個(gè)消化、理解的過(guò)程,不能全面系統(tǒng)地分析物體運(yùn)動(dòng)的情境,在高三復(fù)習(xí)中需要有效地提高學(xué)生物理學(xué)科的能力,在系統(tǒng)復(fù)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育.本單元的重點(diǎn)就是幫助學(xué)生正確分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程,掌握解決一般力學(xué)問(wèn)題的程序.
2.本單元的難點(diǎn)在于正確、合理地選擇研究對(duì)象和靈活運(yùn)用中學(xué)的數(shù)學(xué)方法,解決實(shí)際問(wèn)題.難點(diǎn)的突破在于精選例題,重視運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析,正確掌握整體—隔離法.
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、引入
牛頓運(yùn)動(dòng)定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用范圍很廣.
在力學(xué)中,只研究物體做什么運(yùn)動(dòng),這部分知識(shí)屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)的內(nèi)容.至于物體為什么會(huì)做這種運(yùn)動(dòng),這部分知識(shí)屬于動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容,牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的支柱.我們必須從力、質(zhì)量和加速度這三個(gè)基本概念的深化理解上掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律.這堂復(fù)習(xí)課希望學(xué)生對(duì)動(dòng)力學(xué)的規(guī)律有較深刻的理解,并能在實(shí)際中正確運(yùn)用.
二、教學(xué)過(guò)程 教師活動(dòng)
1.提問(wèn):敘述牛頓第一定律的內(nèi)容,慣性是否與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)? 學(xué)生活動(dòng)
回憶、思考、回答:
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. 教師概括.
牛頓第一定律指明了任何物體都具有慣性——保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性,同時(shí)也確定了力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.
應(yīng)該明確:
(1)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因;
(2)慣性是物體的固有性質(zhì).慣性大小與外部條件無(wú)關(guān),僅取決于物體本身的質(zhì)量.無(wú)論物體受力還是不受力,無(wú)論是運(yùn)動(dòng)還是靜止,也無(wú)論是做勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng),只要物體質(zhì)量一定,它的慣性都不會(huì)改變,更不會(huì)消失,慣性是物體的固有屬性.
放投影片:
[例1]某人用力推原來(lái)靜止在水平面上的小車,使小車開始運(yùn)動(dòng),此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(jiàn):
A.力是使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因 B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)速度的原因 C.力是使物體產(chǎn)生加速度的原因 D.力是使物體慣性改變的原因 討論、思考、回答: 經(jīng)討論得出正確答案為:C. 2.提問(wèn):牛頓第二定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么? 學(xué)生回憶、回答:
物體受到外力作用時(shí),所獲得的加速度的大小跟外力大小成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力方向相同.
ΣF=ma
理解、思考. 教師講授: 牛頓第二定律的意義
(1)揭示了力、質(zhì)量、加速度的因果關(guān)系.(2)說(shuō)明了加速度與合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系.(3)概括了力的獨(dú)立性原理
提問(wèn):怎樣應(yīng)用牛頓第二定律?應(yīng)用牛頓第二定律解題的基本步驟如何? 討論:歸納成具體步驟.
應(yīng)用牛頓第二定律解題的基本步驟是:(1)依題意,正確選取并隔離研究對(duì)象.
(2)對(duì)研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析,畫出受力分析圖.(3)選取適當(dāng)坐標(biāo)系,一般以加速度的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式建立方程.
(4)統(tǒng)一單位,求解方程組.對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、討論. 在教師的引導(dǎo)下,分析、思考. 依題意列式、計(jì)算.
[例2]有只船在水中航行時(shí)所受阻力與其速度成正比,現(xiàn)在船由靜止開始沿直線航行,若保持牽引力恒定,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,速度為v,加速度為a1,最終以2v的速度做勻速運(yùn)動(dòng);若保持牽引力的功率恒定,經(jīng)過(guò)另一段時(shí)間后,速度為v,加速度為a2,最終也以2v的速度做勻速運(yùn)動(dòng),則a2=______a1.
放投影片,引導(dǎo)解題: 牽引力恒定:
牽引力功率恒定:
提問(wèn):通過(guò)此例題,大家有什么收獲?隨教師分步驟應(yīng)用牛頓第二定律列式. 學(xué)生分組討論,得出結(jié)論:
力是產(chǎn)生加速度的原因,也就是說(shuō)加速度與力之間存在即時(shí)直接的因果關(guān)系.被研究對(duì)象什么時(shí)刻受力,什么時(shí)刻產(chǎn)生加速度,什么時(shí)刻力消失,什么時(shí)刻加速度就等于零.這稱做加速度與力的關(guān)系的同時(shí)性,或稱為瞬時(shí)性.
放投影片:
[例3]已知,質(zhì)量m=2kg的質(zhì)點(diǎn)停在一平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O,受到三個(gè)平行于平面的力的作用,正好在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知三個(gè)力中F2=4N,方向指向負(fù)方向,從t=0時(shí)起,停止F1的作用,到第2秒末物體的位置坐標(biāo)是(-2m,0).求:(1)F1的大小和方向;(2)若從第2秒末起恢復(fù)F1的作用,而同時(shí)停止第三個(gè)力F3的作用,則到第4秒末質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)是多少?(3)第4秒末質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向如何?(4)F3的大小和方向?
讀題,分析問(wèn)題,列式,求解. 畫坐標(biāo)圖:
經(jīng)啟發(fā)、討論后,學(xué)生上黑板寫解答.
(1)在停止F1作用的兩秒內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位置在x軸負(fù)方向移動(dòng),應(yīng)
所以F1=-Fx=-ma=2(N)F1的方向沿X軸方向.
(2)當(dāng)恢復(fù)F1的作用,而停止F3的作用的2秒內(nèi),因?yàn)镕1在x軸正方向,F(xiàn)2在y軸負(fù)方向,直接用F1和F2列的動(dòng)力學(xué)方程
所以第4秒末的位置坐標(biāo)應(yīng)是
其中v1x=a1t1=-2(m/s),t2=2s
(3)第4秒末質(zhì)點(diǎn)沿x軸和y軸方向的速度分別為v2x和v2y,有
即第4秒末質(zhì)點(diǎn)的速度為4m/s,沿y軸負(fù)方向.
限,設(shè)F3與y軸正向的夾角為θ,則有
對(duì)照解題過(guò)程理解力的獨(dú)立作用原理. 教師啟發(fā)、引深:
大量事實(shí)告訴我們,如果物體上同時(shí)作用著幾個(gè)力,這幾個(gè)力會(huì)各自產(chǎn)生自己的加速度,也就是說(shuō)這幾個(gè)力各自產(chǎn)生自己的加速度與它們各自單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的加速度相同,這是牛頓力學(xué)中一條重要原理,叫做力的獨(dú)立作用原理,即:
3.提問(wèn):敘述牛頓第三定律的內(nèi)容,其本質(zhì)是什么? 回憶,思考,回答:
兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上. 放投影片:
牛頓第三定律肯定了物體間的作用力具有相互作用的本質(zhì):即力總是成對(duì)出現(xiàn),孤立的單個(gè)力是不存在的,有施力者,必要有受力者,受力者也給施力者以力的作用.這一對(duì)作用力和反作用力的關(guān)系是:等大反向,同時(shí)存在,同時(shí)消失,分別作用于兩個(gè)不同的物體上,且具有相同的性質(zhì)和相同的規(guī)律.
[例4] 如圖1-3-2,物體A放在水平桌面上,被水平細(xì)繩拉著處于靜止?fàn)顟B(tài),則:
[
]
A.A對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)A的支持力總是平衡的 B.A對(duì)桌面的摩擦力的方向總是水平向右的 C.繩對(duì)A的拉力小于A所受桌面的摩擦力
D.A受到的重力和桌面對(duì)A的支持力是一對(duì)作用力與反作用力 思考、討論、得出正確結(jié)論選B,并討論其它選項(xiàng)錯(cuò)在何處. 放投影片:
4.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍
牛頓運(yùn)動(dòng)定律如同一切物理定律一樣,都有一定的適用范圍.牛頓運(yùn)動(dòng)定律只適用于宏觀物體,一般不適用于微觀粒子;只適用于物體的低速(遠(yuǎn)小于光速)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,不能用來(lái)處理高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.牛頓第一定律和第二定律還只適用于慣性參照系.
理解,記筆記.
三、課堂小結(jié)
提問(wèn):你怎樣運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題? 組織學(xué)生結(jié)合筆記討論并進(jìn)行小結(jié).
由牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式ΣF=ma,可以看出凡是求瞬時(shí)力及作用效果的問(wèn)題;判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的問(wèn)題,都可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決.
解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本方法是:
(1)根據(jù)題意選定研究對(duì)象,確定m.
(2)分析物體受力情況,畫受力圖,確定F合.(3)分析物體運(yùn)動(dòng)情況,確定a.
(4)根據(jù)牛頓定律,力的概念、規(guī)律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等建立有關(guān)方程.(5)解方程.(6)驗(yàn)算、討論.
四、教學(xué)說(shuō)明
1.作為高三總復(fù)習(xí),涉及概念、規(guī)律多.因此復(fù)習(xí)重點(diǎn)在于理解概念、規(guī)律的實(shí)質(zhì),總結(jié)規(guī)律應(yīng)用的方法和技巧.
2.復(fù)習(xí)課不同于新課,必須強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié).注意知識(shí)的連貫性和知識(shí)點(diǎn)的橫向?qū)Ρ刃裕缫粚?duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力有什么不同?
3.復(fù)習(xí)課可以上得活躍些,有些綜合題可以由學(xué)生互相啟發(fā),互相討論去解決,這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又可提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力.
同步練習(xí)
一、選擇題
1.如圖1-3-3所示,物體A放在物體B上,物體B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg.A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.A物上系一細(xì)線,細(xì)線能承受的最大拉力是20N,水平向右拉細(xì)線,下述中正確的是(g=10m/s2)
[
]
A.當(dāng)拉力F<12N時(shí),A靜止不動(dòng) B.當(dāng)拉力F>12N時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng) C.當(dāng)拉力F=16N時(shí),B受A摩擦力等于4N D.無(wú)論拉力F多大,A相對(duì)B始終靜止
2.如圖1-3-4所示,物體m放在固定的斜面上,使其沿斜面向下滑動(dòng),設(shè)加速度為a1;若只在物體m上再放上一個(gè)物體m′,則m′與m一起下滑的加速度為a2;若只在m上施加一個(gè)方向豎直向下,大小等于m′g的力F,此時(shí)m下滑的加速度為a3,則
[
]
A.當(dāng)a1=0時(shí),a2=a3且一定不為零 B.只要a1≠0,a1=a2<a3 C.不管a1如何,都有a1=a2=a3 D.不管a1如何,都有a1<a2=a3
3.如圖1-3-5所示,在光滑的水平面上放著兩塊長(zhǎng)度相等,質(zhì)量分別為M1和M2的木板,在兩木板的左端分別放有一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊.開始都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)分別對(duì)兩物體施加水平恒力F1、F2,當(dāng)物體與木板分離后,兩木板的速度分別為v1和v2,若已知v1>v2,且物體與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,需要同時(shí)滿足的條件是
[
]
A.F1=F2,且M1>M2 B.F1=F2,且M1<M2 C.F1>F2,且M1=M2 D.F1<F2,且M1=M2
二、非選擇題
4.如圖1-3-6所示,一質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=3m的木板放在地面上.今施一力F=8N水平向右拉木板,木板以v0=2m/s的速度在地上勻速運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻把質(zhì)量為m=1kg的鐵塊輕輕放在木板的最右端,不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,且小鐵塊視為質(zhì)點(diǎn),求小鐵塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將離開木板?(g=10m/s2)
5.一艘宇宙飛船飛近一個(gè)不知名的行星,并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道,宇航員著手進(jìn)行預(yù)定的考察工作.宇航員能不能僅僅用一只表通過(guò)測(cè)定時(shí)間來(lái)測(cè)定該行星的平均密度?說(shuō)明理由.
6.物體質(zhì)量為m,以初速度v0豎直上拋.設(shè)物體所受空氣阻力大小不變,已知物體經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)最高點(diǎn).求:
(1)物體由最高點(diǎn)落回原地要用多長(zhǎng)時(shí)間?(2)物體落回原地的速度多大?
7.如圖1-3-7所示,質(zhì)量均為m的兩個(gè)梯形木塊A和B緊挨著并排放在水平面上,在水平推力F作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng).為使運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A和B之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),求推力F的大?。ú豢紤]一切摩擦)
8.質(zhì)量m=4kg的質(zhì)點(diǎn),靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O,先用F1=8N的力沿x軸作用了3s,然后撤去F1,再用y方向的力F2=12N,作用了2s,問(wèn)最后質(zhì)點(diǎn)的速度的大小、方向及質(zhì)點(diǎn)所在的位置.
參考答案
1.CD
2.B
3.BD
4.2s
7.0<F≤2mgtanθ
第三篇:人教版物理必修1第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律教案
第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
全章概述
本章是在前面對(duì)運(yùn)動(dòng)和力分別研究的基礎(chǔ)上的延伸——研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,建立起牛頓運(yùn)動(dòng)定律。牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),是力學(xué)中也是整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律,正確地理解慣性概念,理解物體間的相互作用的規(guī)律,熟練地運(yùn)用牛頓第二定律解決問(wèn)題,是本章的學(xué)習(xí)要求,也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)今后的知識(shí),提高分析解決問(wèn)題的能力奠定基礎(chǔ)。
本章還涉及到了許多重要的研究方法,如:在牛頓第一定律的研究中采用的理想實(shí)驗(yàn)法;牛頓第二定律中的控制變量法;運(yùn)用牛頓第二定律處理問(wèn)題時(shí)常用的整體法與隔離法,以及單位的規(guī)定方法,單位制的創(chuàng)建等。對(duì)這些方法要認(rèn)真體會(huì)、理解,以提高認(rèn)知的境界。
為了更扎實(shí)地理解牛頓第二定律,本章第二節(jié)安排了實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,并提供了參考案例,實(shí)驗(yàn)操作方便,規(guī)律性強(qiáng),結(jié)論容易獲得,控制變量法在此得到了實(shí)踐。第五節(jié)牛頓第三定律的研究引入了傳感器――計(jì)算機(jī)的組合,現(xiàn)代氣息濃厚,實(shí)驗(yàn)效果很好。
物理知識(shí)來(lái)源于生活,最終應(yīng)用于生活,本章的后兩節(jié)就是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用。
新課標(biāo)要求
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究加速度與質(zhì)量、物體受力之間的關(guān)系。
2、理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律,用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題。
3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重。
4、認(rèn)識(shí)單位制在物理學(xué)中的重要意義。知道國(guó)際單位制中的力學(xué)單位。
1、牛頓第一定律
一、知識(shí)與技能
1、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
2、理解牛頓第一定律,知道它是邏輯推理的結(jié)果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度.
二、過(guò)程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,要能透過(guò)現(xiàn)象了解事物的本質(zhì),不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗(yàn),對(duì)物理問(wèn)題決不能主觀臆斷.正確的認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.
2、幫助學(xué)生養(yǎng)成研究問(wèn)題要從不同的角度對(duì)比研究的習(xí)慣.
3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力,知道物體的運(yùn)動(dòng)是不需要力來(lái)維持的。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、利用一些簡(jiǎn)單的器材,比如:小球、木塊、毛巾、玻璃板等,來(lái)對(duì)比研究力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,現(xiàn)象明顯,而且更容易推理。
2、培養(yǎng)科學(xué)研究問(wèn)題的態(tài)度。
3、利用動(dòng)畫演示伽利略的理想實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生理解問(wèn)題。
4、利用生活中的例子來(lái)認(rèn)識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言,并學(xué)以致用。
★教學(xué)重點(diǎn)
1、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
2、理解牛頓第一定律,知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系?!锝虒W(xué)難點(diǎn) 慣性與質(zhì)量的關(guān)系?!锝虒W(xué)方法
1、對(duì)比實(shí)驗(yàn)、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的實(shí)例,理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系,貼近生活更易理解。★教學(xué)用具:
小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等?!锝虒W(xué)過(guò)程
一、引入新課
開門見(jiàn)山,闡述課題:前面幾章學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)和力基礎(chǔ)知識(shí),這一章開始我們研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。第一節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)牛頓第一定律。
二、進(jìn)行新課
教師活動(dòng): 人推車走,不推車停,由此看來(lái)必須有力作用在物體上,物體才運(yùn) 動(dòng),沒(méi)有力作用在物體上,物體就不運(yùn)動(dòng)——這是兩千多年前亞里士多德說(shuō)的,不是我說(shuō)的。是這樣嗎?
學(xué)生活動(dòng):人推著車子,汗流俠背,推車的人放下車,一邊擦汗,一邊嘆氣。思考問(wèn)題。
教師活動(dòng):下面你就利用桌子上的器材來(lái)研究一下這個(gè)問(wèn)題。讓學(xué)生利用桌子上的器材,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),分別研究: l、力推物動(dòng),力撤物停。
2、力撤物不停。
教師巡回指導(dǎo),提出問(wèn)題:物體的運(yùn)動(dòng)是不是一定需要力?
學(xué)生活動(dòng):利用桌子上的器材:小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做實(shí)驗(yàn):
1、桌子上鋪毛巾,小車放在毛巾上,推它就動(dòng),不推就停。
2、撤去毛巾,讓小車在桌面上,推一下小車,小車運(yùn)動(dòng)一段才停下來(lái)。教師活動(dòng):你還能舉出其他的例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題嗎? 剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢?矛盾出在哪呢?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生舉例討論,比如:自行車蹬一段時(shí)間后停止蹬車,自行車會(huì)滑行一段距離;溜冰;冰面上踢出去的冰塊。等等。點(diǎn)評(píng):通過(guò)舉例進(jìn)一步理解物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行邏輯推理,如果接觸面非常光滑沒(méi)有摩擦,那小球會(huì)怎樣?
學(xué)生活動(dòng):用小球做對(duì)比實(shí)驗(yàn)
A、使斜槽和桌面吻合,讓小球從斜槽上滾下,標(biāo)出滾動(dòng)距離。
B、在桌面上放玻璃板,使斜槽和玻璃板吻合,讓小球從同樣的高度滾下,標(biāo)出滾動(dòng)的距離。
對(duì)比發(fā)現(xiàn),接觸面越光滑,滾動(dòng)距離越遠(yuǎn)。[總結(jié)得出]小球運(yùn)動(dòng)停下來(lái)的原因是摩擦力。如果接觸面非常光滑小球會(huì)永不停止。
點(diǎn)評(píng):
1、對(duì)比實(shí)驗(yàn),找出問(wèn)題的本質(zhì).從而理解物體的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系.
2、在對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的邏輯推理.
教師活動(dòng):在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步總結(jié):(并板書)物體的運(yùn)動(dòng)是不需要力來(lái)維持的。(力撤物停的原因是因?yàn)槟Σ亮ΑH绻麤](méi)有摩擦力,運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去)。最早發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題的科學(xué)家是伽利略。伽利略是怎么研究這個(gè)問(wèn)題的呢?
教師活動(dòng):邊介紹邊用多媒體播放伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。要?jiǎng)討B(tài)出以下效果:(1)對(duì)稱斜面,沒(méi)有摩擦小球滾到等高。
(2)減小另一側(cè)斜面傾角,小球從同一位置釋放要滾到等高,滾動(dòng)距離就會(huì)越遠(yuǎn)。
(3)把另側(cè)斜面放平,小球要到等高,就會(huì)一直滾下去。根據(jù)這一現(xiàn)象伽利略得出了什么樣的結(jié)論? 學(xué)生活動(dòng):觀察并回答提出的問(wèn)題: 運(yùn)動(dòng)的物體如果不受力物體將勻速運(yùn)動(dòng)下去。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)觀察伽利略的理想實(shí)驗(yàn),啟發(fā)學(xué)生在研究科學(xué)問(wèn)題時(shí)大膽的設(shè)想和科學(xué)的推理都是很有必要的。
教師活動(dòng):用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦。讓滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng),利用光電門測(cè)出滑塊在不同位置的速度。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生記錄數(shù)據(jù)并比較。確信他的正確性。教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)、總結(jié)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。讓學(xué)生閱讀課文找出: l、伽利略的觀點(diǎn)。
2、笛卡兒的補(bǔ)充和完善。
3、牛頓第一定律。
對(duì)比三個(gè)人的觀點(diǎn),他們都是敘述力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的,誰(shuí)的更全面? 學(xué)生活動(dòng):閱讀課文,回答問(wèn)題。
1、伽利略:物體不受力時(shí),運(yùn)動(dòng)的物體一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2、笛卡兒:物體不受力時(shí),物體將永遠(yuǎn)保持靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
教師活動(dòng):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?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié):力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是指什么?
學(xué)生討論回答: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)。
運(yùn)動(dòng)狀態(tài):速度的大小和方向。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生理解問(wèn)題時(shí)能力。
教師活動(dòng):牛頓第一定律可不可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證? 什么時(shí)候可以看作不受力并舉例說(shuō)明。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生回答不能。因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的。受力但合力為零時(shí)。比如:冰面上的滑動(dòng)的冰塊。冰壺球。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生刨根問(wèn)底的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。
教師活動(dòng):牛頓定律又叫慣性定律,慣性是指什么? 你又怎樣理解這種性質(zhì)呢?舉例說(shuō)明。
因?yàn)檫@是一個(gè)新概念,學(xué)生剛接受可能不是很好理解。通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步的理解。
在小車上放一高的木塊,讓小車在光滑的玻璃上運(yùn)動(dòng),前面固定一物塊,當(dāng)車運(yùn)動(dòng)到物塊時(shí)被擋住,車上的木塊前傾。為什么?
再如,人站在勻速行使的車廂內(nèi)豎直向上跳起,仍會(huì)落到原地。這都是慣性。
再讓學(xué)生舉例,學(xué)生就必然入門了。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生觀察并思考,再進(jìn)一步理解慣性:是指物體具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
舉例。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)生活中的例子進(jìn)一步理解慣性。
教師活動(dòng):進(jìn)一步總結(jié):物體不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),理解時(shí)可認(rèn)為不受力和合力為零效果是一樣的,如果某個(gè)方向不受力,那么在這個(gè)方向物體也會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用物理規(guī)律解決問(wèn)題的能力。
教師活動(dòng):一切物體都具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),當(dāng)力使它改變這種狀態(tài)時(shí),它就會(huì)有抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的的“本領(lǐng)”。這個(gè)本領(lǐng)與什么有關(guān)呢?比如貨車啟動(dòng)時(shí),由靜止到運(yùn)動(dòng)得需要一段時(shí)間,是空車好啟動(dòng)還是滿載時(shí)?你還能舉出什么例子來(lái)?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考
比如騎自行車,單人時(shí)和帶人時(shí)的感覺(jué)相比。從實(shí)例可看出,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度與質(zhì)量有關(guān)。點(diǎn)評(píng):通過(guò)生活中的一些例子理解慣性大小與質(zhì)量有關(guān).
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開,計(jì)學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。
四、實(shí)例探究 ☆對(duì)慣性的理解
1、被踢出去的冰塊在摩擦力可以忽略的冰面上運(yùn)動(dòng)受沒(méi)受向前的力?為什么能夠向前運(yùn)動(dòng)?
2、船在水中勻速行駛,一人站在船尾向上豎直跳起,它會(huì)落入水中嗎?為什么?
3、為什么跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員要助跑才能跳的遠(yuǎn)些?
4、在一向北勻速直線行駛的火車車廂中,一小球靜止在水平桌面上,當(dāng)坐在桌旁的人看到小球向南滾動(dòng)時(shí),火車做什么運(yùn)動(dòng)?
5、一鉛球 3千克,靜止在地面上,把它水平扔出后,做加速運(yùn)動(dòng),它的慣性如何變化?
☆受力分析
6、一物塊滑上了光滑的斜面,受幾個(gè)力? 附錄1
牛頓簡(jiǎn)介
牛頓,是英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、大文學(xué)家和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20日在倫敦病逝。
牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論的集大成者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定律。正象他自己所說(shuō)的那樣“如果說(shuō)我看得遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀薄?/p>
牛頓的研究領(lǐng)域非常廣泛,他除了在數(shù)學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等方面做出卓越貢獻(xiàn)外,他還花費(fèi)大量精力進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
牛頓在科學(xué)上最卓越的貢獻(xiàn)是微積分和經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)建。附錄2
教材分析
牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),正確認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,是學(xué)好物理的關(guān)鍵,教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系生活、貼近實(shí)際,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
l、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是本節(jié)課的重點(diǎn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)和生活的例子進(jìn)一步體會(huì),力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。這對(duì)以后研究問(wèn)題,受力分析都是非常重要的。
2、慣性與質(zhì)量的關(guān)系是這節(jié)課的難點(diǎn),通過(guò)舉例反復(fù)體會(huì)。附錄3
學(xué)生分析
1、力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因還是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,人們正確認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題,經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程,同樣學(xué)生要正確認(rèn)識(shí)它,也要克服日常經(jīng)驗(yàn)帶來(lái)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),所以一開始就用了兩個(gè)實(shí)驗(yàn),讓他們通過(guò)觀察、思考,來(lái)澄清錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。
2、慣性是一個(gè)重要的概念。雖然學(xué)生在初中接觸過(guò),但仍有一些學(xué)生誤認(rèn)為“物體在保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)才有慣性”。不理解一切物體都有慣性,而且慣性大小與質(zhì)量有關(guān)。要解決這問(wèn)題也不是一蹴而就的,需要通過(guò)實(shí)例分析慢慢接受。
2、實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
一、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(guò)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。
二、過(guò)程與方法
1、使學(xué)生掌握在研究三個(gè)物理量之間關(guān)系時(shí),用控制變量法實(shí)現(xiàn)。
2、指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原理去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論.
3、幫助學(xué)生會(huì)分析數(shù)據(jù)表格,利用圖象尋求物理規(guī)律。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。
2、使學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,樂(lè)于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
3、培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí),相互學(xué)習(xí),交流,共同提高的學(xué)習(xí)態(tài)度. ★教學(xué)重點(diǎn)
1、怎樣測(cè)量物體的加速度
2、怎樣提供和測(cè)量物體所受的力 ★教學(xué)難點(diǎn)
指導(dǎo)學(xué)生選器材,設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。作出圖象,得出結(jié)論 ★教學(xué)方法
1、提出問(wèn)題,導(dǎo)入探究原理――自主選器材,設(shè)定方案,進(jìn)行操作,總結(jié)歸納――進(jìn)行交流。
2、對(duì)學(xué)生操作過(guò)程細(xì)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的疑難問(wèn)題進(jìn)行解答?!锝虒W(xué)用具:
小車、一端帶滑輪長(zhǎng)木板、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、刻度尺、氣墊導(dǎo)軌、微機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。
★教學(xué)過(guò)程
一、引入新課 教師活動(dòng):
定性討論:物體質(zhì)量一定,力不同,物體加速度有什么不同?力大小相同,作用在不同質(zhì)量物體 上,物體加速度有什么不同?
物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢取決哪些因素?定性關(guān)系如何?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論后回答:第一種情況,受力大的產(chǎn)生加速度大,第二種情況:質(zhì)量大的產(chǎn)生加速度小。
學(xué)生再思考生活中類似實(shí)例加以體會(huì)。
點(diǎn)評(píng):教師還可舉日常生活中一些實(shí)例,如賽車和普通小汽車質(zhì)量相仿,但塞車安裝了強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),牽引力巨大,可產(chǎn)生很大加速度。再如并駕齊驅(qū)的大貨車和小汽車在同樣大的制動(dòng)力作用下,小汽車容易剎車.通過(guò)類似實(shí)例使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí):加速度大小既與力有關(guān),也與質(zhì)量有關(guān),為下一步定量研究做好鋪墊.
二、進(jìn)行新課
1、物體加速度與它受力的定量關(guān)系探究
教師活動(dòng):現(xiàn)在我們探究物體加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系(用控制變量法)。保持物體的質(zhì)量不變,測(cè)量物體在不同力的作用下的加速度,探究加速度與力的定量關(guān)系。請(qǐng)同學(xué)生據(jù)上述事例,猜測(cè)一下它們最簡(jiǎn)單關(guān)系
學(xué)生猜測(cè)回答:加速度與力可能成正比。
教師活動(dòng):如何測(cè)量加速度a?需什么器材?請(qǐng)同學(xué)樣設(shè)計(jì)方案。
學(xué)生回答:第二章我們已探究過(guò)小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律,可用該實(shí)驗(yàn)器材測(cè)加速度。小車在鉤碼牽引下作勻加速運(yùn)動(dòng),利用打出紙帶求加速度。
教師活動(dòng):現(xiàn)實(shí)中,除了在真空中拋體(僅受重力)外,僅受一個(gè)力的物體幾乎不存在,但一個(gè)單獨(dú)的力作用效果與跟它等大、方向相同的合力作用效果相同,因此實(shí)驗(yàn)中力F的含義可以是物體所受的合力。如何為運(yùn)動(dòng)物體提供一個(gè)恒定合力?如何測(cè)?請(qǐng)同學(xué)們想辦法。
教師引導(dǎo):可利用前邊測(cè)加速度的器材,在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量條件下,鉤碼重力大小等于對(duì)小車?yán)Γㄖ劣跒槭裁匆院笤儆懻摚仨氃O(shè)法使木板光滑,或使用氣墊導(dǎo)軌以減少摩擦直至忽略不計(jì)。這樣小車受的合力就等于鉤碼重力。教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行評(píng)估,篩選出最佳方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考,設(shè)計(jì)可行方案測(cè)量,也可借鑒教師提供案例進(jìn)行設(shè)計(jì) 教師活動(dòng):指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),把小車在不同拉力下的加速度填在設(shè)計(jì)好的表格中。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),取得數(shù)據(jù)。
教師活動(dòng):如何直觀判斷加速度a與F的數(shù)量關(guān)系?指導(dǎo)學(xué)生以a為縱坐標(biāo),以F為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,利用圖象找規(guī)律。利用實(shí)物投影展示某同學(xué)做的圖象,讓大家評(píng)價(jià)。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生在事先發(fā)給的坐標(biāo)紙上描點(diǎn),畫圖象,看圖象是否是過(guò)原點(diǎn)的直線,就能判斷a與F是否成正比。
分析研究表格中數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
2、物體的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系探究
教師活動(dòng):保持物體所受力相同,測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度,探究加速度與質(zhì)量關(guān)系,請(qǐng)同學(xué)們用最簡(jiǎn)單關(guān)系猜測(cè)一下二者是什么關(guān)系?教師解釋:若a與m成反比,其實(shí)是a與1/m成正比,a-l/m的圖象應(yīng)是什么?
學(xué)生猜測(cè)回答:加速度與質(zhì)量可能成反比。應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)直線。
教師活動(dòng):保持鉤碼質(zhì)量一定,即拉力大小一定,如何改變小車質(zhì)量? 將不同質(zhì)量的小車的加速度填入設(shè)計(jì)好的表格中,建立a一1/m坐標(biāo)系作圖象。
學(xué)生回答:在小車上加砝碼。
學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),測(cè)出不同質(zhì)量時(shí)加速度。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),作a-l/m圖象,據(jù)a-l/m圖象建否是過(guò)原點(diǎn)直線就能判斷加速度是否與質(zhì)量成反比。
點(diǎn)評(píng):由于學(xué)生剛開始從事探究實(shí)驗(yàn),缺乏經(jīng)驗(yàn),需要教師指導(dǎo),比如設(shè)計(jì)方案,利用圖象處理數(shù)據(jù),學(xué)生一無(wú)經(jīng)歷,二不習(xí)慣,所以宜采用定向探究,逐步使學(xué)生走向自由探究。
3、對(duì)實(shí)驗(yàn)可靠性進(jìn)行評(píng)估
教師活動(dòng):如果同學(xué)們猜想是正確的,那么根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以a為縱坐標(biāo),以F橫坐標(biāo),或以a為縱坐標(biāo),1/m為橫坐標(biāo),作出圖象都應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的直線,但實(shí)際描的點(diǎn)并不嚴(yán)格在某直線上,也不一定過(guò)原點(diǎn)。若真是a∝F,a∝l/m得需多次實(shí)驗(yàn)才能證實(shí)。
附錄1
實(shí)驗(yàn)分析
牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)的核心規(guī)律,是本章重點(diǎn)和中心內(nèi)容,而探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系是學(xué)習(xí)下一節(jié)的重要鋪墊。該實(shí)驗(yàn)的器材選取、方案設(shè)定,因第二章使用過(guò),學(xué)生自然會(huì)想到用該器材測(cè)加速度。但測(cè)力有一定困難,還需平衡摩擦。為此可借助氣墊導(dǎo)軌避免這一點(diǎn)。另外,測(cè)加速度可在氣墊導(dǎo)軌上安放兩個(gè)光電計(jì)時(shí)門,通過(guò)微機(jī)輔助系統(tǒng)記錄,小車通過(guò)兩個(gè)計(jì)時(shí)門的時(shí)間間隔,測(cè)出兩計(jì)時(shí)門間距離,可由x?象由微機(jī)處理作出,收到事半功倍的效果。12at求加速度a,數(shù)據(jù)完全可由微機(jī)處理,甚至a-F,a-1/m圖2附錄2
學(xué)生分析
該實(shí)驗(yàn)是探索規(guī)律的實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的定量關(guān)系是未知的,但通過(guò)實(shí)例,對(duì)加速度與力和質(zhì)量的定性關(guān)系是可以理解的。怎樣定量研究需在教師指導(dǎo)下,學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,教師只是一個(gè)引導(dǎo)者、評(píng)判者,只要學(xué)生的設(shè)計(jì)方案合理,親身體驗(yàn)探究過(guò)程,至于能否得出正確結(jié)果并不重要。
3、牛頓第二定律
一、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(guó)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。
二、過(guò)程與方法
1、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),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。
2、培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力。
三、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?!锝虒W(xué)重點(diǎn) 牛頓第二定律 ★教學(xué)難點(diǎn) 牛頓第二定律的意義 ★教學(xué)方法
1、復(fù)習(xí)回顧,創(chuàng)設(shè)情景,歸納總結(jié);
2、通過(guò)實(shí)例的分析、強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生理解牛頓第二定律的意義?!锝虒W(xué)過(guò)程
一、引入新課
教師活動(dòng):利用多媒體播放汽車啟動(dòng)、飛機(jī)起飛等錄像資料。教師提出問(wèn)題,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生討論它們的速度的變化快慢即加速度由哪些因素決定? 學(xué)生活動(dòng):學(xué)生觀看,討論其可能性。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)實(shí)際問(wèn)題及現(xiàn)象分析,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力
教師活動(dòng):提出問(wèn)題讓學(xué)生復(fù)習(xí)回顧:
l、物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系?
2、物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系? 學(xué)生活動(dòng):學(xué)生回顧思考討論。
教師活動(dòng):(進(jìn)一步提出問(wèn)題,完成牛頓第二定律探究任務(wù)的引入)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? 學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考討論,并在教師的引導(dǎo)下,初步討論其規(guī)律.
點(diǎn)評(píng);通過(guò)多媒體演示及學(xué)生的討論,復(fù)習(xí)回顧上節(jié)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題的能力。
二、進(jìn)行新課
教師活動(dòng):學(xué)生分析討論后,教師進(jìn)一步提出問(wèn)題: l、牛頓第二定律的內(nèi)容應(yīng)該怎樣表述?
2、它的比例式如何表示?
3、各符號(hào)表示什么意思?
4、各物理量的單位是什么?其中,力的單位“牛頓”是如何定義的? 學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論分析相關(guān)問(wèn)題,記憶相關(guān)的知識(shí)。
教師活動(dòng):上面我們研究的是物體受到一個(gè)力作用的情況,當(dāng)物體受到幾個(gè)力作用時(shí),上述規(guī)律又將如何表述?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論分析后教師總結(jié):物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律的能力
教師活動(dòng):討論a和F合的關(guān)系,并判斷下面哪些說(shuō)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。
E、物體在外力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力逐漸減小時(shí),物體的速度逐漸減小。
F、物體的加速度大小不變一定受恒力作用。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論分析后教師總結(jié):力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,力與物體的加速度具有矢量性、瞬時(shí)性和獨(dú)立性
點(diǎn)評(píng):牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的情形下導(dǎo)出的,但由力的獨(dú)立作用原理可推廣到幾個(gè)力作用的情況,以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時(shí)。
教師活動(dòng):出示例題引導(dǎo)學(xué)生一起分析、解決。
例題1:某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面試車,當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)過(guò)70s停下來(lái),汽車受到的阻力是多大?重新起步加速時(shí)牽引力為2000 N,產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大?
假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變。例題 2:一個(gè)物體,質(zhì)量是2 kg,受到互成 120°角的兩個(gè)力F1和F2的作用。這兩個(gè)力的大小都是10N,這兩個(gè)力產(chǎn)生的加速度是多大?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生在實(shí)物投影儀上講解自己的解答.并相互討論;教師總結(jié)用牛頓第二定律求加速度的常用方法。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)分析實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,加深對(duì)規(guī)律的理解能力,加強(qiáng)物理與學(xué)生生活實(shí)踐的聯(lián)系。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)所研究的內(nèi)容。
牛頓第二定律概括了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。物體所受合外力恒定,其加速度恒定;合外力為零,加速度為零。即合外力決定了加速度,而加速度影響著物體的運(yùn)動(dòng)情況。因此,牛頓第二定律把前幾章力和物體的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成一個(gè)整體,其中的紐帶就是加速度。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生自己總結(jié)后作答,其他同學(xué)補(bǔ)充。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生的概括和總結(jié)能力。
四、實(shí)例探究
☆對(duì)牛頓第二定律的理解
1、下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma及其變形公式的理解,正確的是: A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比,與物體的加速度成反比;
B、由m=F/a可知,物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比,與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比;
C.由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質(zhì)量成反比;
D、由m=F/a可知,物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關(guān)比例常數(shù)k的說(shuō)法正確的是: A、在任何情況下都等于1
B、k值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的
C、k值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的D、在國(guó)際單位制中,k的數(shù)值一定等于1 ☆力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
3、關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力,正確的說(shuō)法是
A、物體速度為零時(shí),合外力一定為零B、物體作曲線運(yùn)動(dòng),合外力一定是變力 C、物體作直線運(yùn)動(dòng),合外力一定是恒力 D、物體作勻速運(yùn)動(dòng),合外力一定為零
4、設(shè)雨滴從很高處豎直下落,所受空氣阻力f和其速度v成正比.則雨滴的運(yùn)動(dòng)情況是
A、先加速后減速,最后靜止
B、先加速后勻速 C、先加速后減速直至勻速
D、加速度逐漸減小到零 ☆對(duì)牛頓第二定律的應(yīng)用
5、地面上放一木箱,質(zhì)量為40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速前進(jìn)。若用此力與水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
附錄1
牛頓第二定律——教材分析
高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生對(duì)牛頓第二定律有一定的理解和掌握。作為教師首先要對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)做出自己的分析和判斷,結(jié)合新標(biāo)準(zhǔn)要求,認(rèn)識(shí)到,要達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)不僅要使學(xué)生了解牛頓第二定律的內(nèi)容,更重要的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到牛頓第二定律在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的重要性,以及如何利用該定律來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,更不能忽略要在教學(xué)過(guò)程中時(shí)刻注意對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
本課以必修1教材為依據(jù)。通過(guò)定律的探求過(guò)程,滲透物理學(xué)研究方法,是整個(gè)物理教學(xué)的重要內(nèi)容和任務(wù)。這是人類認(rèn)識(shí)世界的常用方法。所以本節(jié)課不只是讓學(xué)生掌握牛頓第二定律,更應(yīng)知道定律是如何得出的。
定義力的單位“牛頓”使得k=l,得到牛頓第二定律的簡(jiǎn)單形式F=ma。使用簡(jiǎn)捷的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一,但應(yīng)知道它所對(duì)應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。
牛頓第二定律通過(guò)加速度將物體的運(yùn)動(dòng)和受力緊密聯(lián)系,使前三章構(gòu)成一個(gè)整體,這是解決力學(xué)問(wèn)題的重要工具。應(yīng)使學(xué)生明確對(duì)于牛頓第二定律應(yīng)深入理解、全面掌握,即理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延,避免重公式、輕文字的現(xiàn)象。數(shù)學(xué)語(yǔ)言可以簡(jiǎn)明地表達(dá)物理規(guī)律,使其形式完善、便于記憶,但它不能替代文字表述,更不能涵蓋與它關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)和力的復(fù)雜多變的情況。否則就會(huì)將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓健?/p>
附錄2
學(xué)生分析
牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式簡(jiǎn)單完美,記住并不難。但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互聯(lián)系,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是較困難的。這一難點(diǎn)在本課中可以通過(guò)定律的辨析和有針對(duì)性的練習(xí)加以深化和突破,另外,還有待在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程中去體會(huì)和理解。
4、力學(xué)單位制
一、知識(shí)與技能
1、了解什么是單位制,知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位
2、認(rèn)識(shí)單位制在物理計(jì)算中的作用
二、過(guò)程與方法
通過(guò)學(xué)過(guò)的物理量了解單位的重要性,知道單位換算的方法
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)一些單位的規(guī)定方式,了解單位統(tǒng)一的必要性,并能運(yùn)用單位制對(duì)運(yùn)算過(guò)程或結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。
★教學(xué)重點(diǎn)
知道單位制的作用,即清楚物理公式和物理量的關(guān)系,掌握國(guó)際單位制中的基本單位和導(dǎo)出單位。
★教學(xué)難點(diǎn) 單位制的實(shí)際應(yīng)用 ★教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果?!锝虒W(xué)過(guò)程
一、引入新課
教師活動(dòng):引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生回憶所學(xué)過(guò)的主要公式,并說(shuō)出這些公式中各物理量的單位。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真思考,回想并寫出學(xué)過(guò)的物理公式。
教師活動(dòng):投影學(xué)生寫出的公式以及式中涉及的物理量的單位講解并點(diǎn)評(píng): 提出問(wèn)題:物理學(xué)的關(guān)系式確定了哪幾個(gè)方面的關(guān)系?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材并回答。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生閱讀教材并思考老師的問(wèn)題,討論后回答。
教師活動(dòng):總結(jié)點(diǎn)評(píng):物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量之間的關(guān)系,也確定了各物理量單位之間的關(guān)系。今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)單位的知識(shí)――力學(xué)單位制。
二、進(jìn)行新課
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,從課本中找出這幾個(gè)概念:
l、什么是基本單位?力學(xué)中的基本單位都有哪些,分別對(duì)應(yīng)什么物理量?
2、什么是導(dǎo)出單位?你學(xué)過(guò)的物理量中哪些是導(dǎo)出單位?借助物理公式來(lái)推導(dǎo)。
3、什么是國(guó)際單位制?國(guó)際單位制中的基本單位共有幾個(gè)?它們分別是什么? 對(duì)應(yīng)什么物理量?
學(xué)生活動(dòng):帶著老師提出的問(wèn)題認(rèn)真閱讀教材,討論交流,選出代表發(fā)言。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立閱讀教材獲取信息的能力;闡述自己的看法,語(yǔ)言表達(dá)能力。
教師活動(dòng):傾聽學(xué)生的回答,適當(dāng)點(diǎn)評(píng)。投影84頁(yè)表“國(guó)際單位制的基本單位”。
學(xué)生活動(dòng):傾聽老師的點(diǎn)評(píng);觀看投影,了解國(guó)際單位制的基本單位。教師活動(dòng):出示例題引導(dǎo)學(xué)生一起分析、解決。
例題:一個(gè)原來(lái)靜止的物體,質(zhì)量是7kg,在14N的恒力作用下,5s末的速度是多大?5s內(nèi)通過(guò)的位移是多少?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生在實(shí)物投影儀上講解自己的解答.并相互討論;教師總結(jié)采用統(tǒng)一的國(guó)際單位制給計(jì)算帶來(lái)的方便,使學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)力學(xué)單位制的意義。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)分析實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)體會(huì)單位制的意義。
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材85頁(yè)“說(shuō)一說(shuō)”,并回答文中提出的問(wèn)題。學(xué)生活動(dòng):閱讀教材,討論并回答問(wèn)題。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)這一實(shí)例,再次讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)單位制的意義。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開,計(jì)學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。
四、實(shí)例探究
☆單位制在力學(xué)計(jì)算中的作用
一個(gè)原來(lái)靜止在光滑水平面上的物體,質(zhì)量是20kg,在兩個(gè)大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下,3s末物體的速度是多大?3s內(nèi)物體的位移是多少
解析:兩個(gè)大小都是50N且互成120°角的水平外力的合力大小為50N,方向在這兩個(gè)力的角平分線上,且與水平面平行,由于水平面光滑,故水平方向上沒(méi)有滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有
a? F50?m/s2=2.5m/s2 m2018 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 v=at=2.5×3m/s=7.5m/s s?v?t? v7.5?3t?m=11.25m 22點(diǎn)撥:在整個(gè)計(jì)算過(guò)程中所有物理量都采用國(guó)際單位制。就不要在運(yùn)算過(guò)程中每一步都將物理量代入進(jìn)行計(jì)算。這樣可以使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化。
5、牛頓第三定律
一、知識(shí)與技能
1、知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念。
2、理解牛頓第三定律的確切含義,能用它解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
3、能區(qū)分平衡力與作用力和反作用力
二、過(guò)程與方法
1、通過(guò)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2、通過(guò)用牛頓第三定律分析物理現(xiàn)象,可培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3、通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手、大膽質(zhì)疑、勇于探索,可提高學(xué)生自信心并養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。
2、激發(fā)學(xué)生探索的興趣,養(yǎng)成一種科學(xué)探究的意識(shí)?!锝虒W(xué)重點(diǎn)
1、知道力的作用是相互的,掌握作用力和反作用力。
2、掌握牛頓第三定律并用它分析實(shí)際問(wèn)題。★教學(xué)難點(diǎn)
正確區(qū)分平衡力和作用力、反作用力 ★教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)探究、討論交流、多媒體輔助教學(xué) ★教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
教師活動(dòng):讓學(xué)生利用身邊的器材自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證以前學(xué)過(guò)的“力的作用是相互的”
學(xué)生活動(dòng):積極思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
點(diǎn)評(píng):開門見(jiàn)山,讓學(xué)生進(jìn)入主動(dòng)思考狀態(tài)。
二、進(jìn)行新課 教師活動(dòng):
1、教師巡視,觀察各組設(shè)計(jì)試驗(yàn)的情況。
2、鼓勵(lì)學(xué)生大膽演示自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),并說(shuō)明如何證明此結(jié)論。
3、根據(jù)需要,引導(dǎo)、補(bǔ)充學(xué)生發(fā)言。
學(xué)生活動(dòng):各小組積極動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),并踴躍發(fā)言,展示成果。學(xué)生可能設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)一:將兩個(gè)皮球?qū)海ǘ呔l(fā)生形變)
實(shí)驗(yàn)二:用手拉彈簧(彈簧形變,手也受到彈簧的拉力)
實(shí)驗(yàn)三:將左手攥拳后僅豎直向上伸出食指,用右手掌心豎直向下壓迫左手食指。(左手食指受壓,右手掌心被扎疼)
點(diǎn)評(píng):實(shí)驗(yàn)具有開放性,可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和探索精神和動(dòng)手實(shí)踐能力。教師活動(dòng):提出問(wèn)題:
1、力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,這種作用是相互的還是單方面的?一個(gè)力應(yīng)與幾個(gè)物體相聯(lián)系?
2、如果把左手食指受到的力叫作用力,那么右手掌心受到的力叫什么合適?叫反作用力好嗎?
(注意,教師不一定用這個(gè)例子,要看學(xué)生回答情況而定)
學(xué)生活動(dòng):得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:力的作用是相互的,有施力物體必有受力物體,一個(gè)力應(yīng)與兩個(gè)物體相聯(lián)系。
點(diǎn)評(píng):
1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和內(nèi)在的學(xué)習(xí)興趣
2、課堂上可能會(huì)出現(xiàn)教師意料不到的情況,教師要駕馭好課堂。教師活動(dòng): 提出問(wèn)題:
1、我們生活中還有哪些現(xiàn)象能證明這一點(diǎn)?
2、與同學(xué)一起分析、補(bǔ)充這些事例,并印證“力的作用是相互的”,并給出作用力和反作用力的概念。
3、引導(dǎo)學(xué)生分類,彈力、磁力、摩擦力均是相互的,使學(xué)生注意到從多角度證明問(wèn)題更全面。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考,通過(guò)小組舉例、做實(shí)驗(yàn)、討論:
1、用力拍手,兩手都疼
2、磁鐵相吸、相斥
3、碰碰車
4、滑旱冰的人相推,均后退(事先做好多媒體課件)
5、用橡皮擦鉛筆字,字被擦掉了橡皮也掉了一層皮 ??
點(diǎn)評(píng):
1、在課桌上,事先盡可能多的將一些合適的器材提供給學(xué)生,讓學(xué)生邊討論邊做實(shí)驗(yàn)。
2、學(xué)生舉例,教師不可能完全預(yù)料到,但對(duì)常見(jiàn)的事例要作充分的準(zhǔn)備(如:器材、課件)
教師活動(dòng):提出問(wèn)題:我們研究的是力,我們可以從哪些方面研究呢? 學(xué)生活動(dòng):學(xué)生通過(guò)小組討論、補(bǔ)充,認(rèn)為應(yīng)該研究力的三要素:作用點(diǎn)、大小、方向。
點(diǎn)評(píng):讓學(xué)生回憶并討論從哪些方面研究二者之間的關(guān)系。將學(xué)生引向更深入的問(wèn)題,找出問(wèn)題的突破點(diǎn)。
教師活動(dòng):讓學(xué)生自己舉例分析。比如學(xué)生作了下面的實(shí)驗(yàn):在右車上放一條形磁鐵,在車上放一質(zhì)量近似相等的鐵塊。用手調(diào)整兩車間的距離,使放手后左車剛好能在右車吸引力作用下運(yùn)動(dòng)。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
教師鼓勵(lì)學(xué)生并注意糾錯(cuò):
1、如把右車上鐵塊受到的力叫作用力,找出這個(gè)力的施力物體是誰(shuí)?作用點(diǎn)在哪里?這個(gè)力的方向如何?這個(gè)力的作用效果怎樣?
2、反作用力的施力物體是誰(shuí)?受力物體是誰(shuí)?作用點(diǎn)在哪里?方向如何?這個(gè)反作用力的作用效果如何?
學(xué)生活動(dòng):小組分析實(shí)例,討論得出: 作用點(diǎn)分別在兩個(gè)物體上。
點(diǎn)評(píng):研究作用力和反作用力的作用點(diǎn)
教師活動(dòng):雞蛋碰石頭會(huì)怎樣?由此你認(rèn)為他們之間的作用力大小有什么關(guān)系?請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)定量證明你的結(jié)論。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生提出自己的看法并積極動(dòng)手操作,加以證明。可能出現(xiàn)兩種意見(jiàn):
1、等大。
2、石頭對(duì)雞蛋的力大于雞蛋對(duì)石頭的力
點(diǎn)評(píng):研究作用力與反作用力的大小關(guān)系,先提出一個(gè)問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生興趣 教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生觀察要仔細(xì)、思考要全面,比如為了使實(shí)驗(yàn)更具一般性,可以變化多個(gè)位置,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
假如學(xué)生做了這個(gè)實(shí)驗(yàn):取兩個(gè)彈簧秤,把甲秤的圓環(huán)固定,手拿乙秤與甲秤鉤住,再用手沿水平方向勻速拉動(dòng)乙秤的圓環(huán)端至某一位置停下,讀出兩秤的讀數(shù)。
提出問(wèn)題:
1、讀出兩秤的讀數(shù)。把甲乙兩秤視作質(zhì)點(diǎn),畫出各自的受力圖。
2、乙秤受到的作用力的效果是?甲秤受到的作用力的效果是?
3、將其中一彈簧秤的讀數(shù)減小到零,觀察另一彈簧秤的讀數(shù)。讓學(xué)生復(fù)述實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、演示操作、讀取數(shù)據(jù)并說(shuō)明結(jié)論。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生積極設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、討論分析現(xiàn)象,找出規(guī)律:
1、兩個(gè)彈簧秤對(duì)拉,二力等大
2、兩彈簧均被拉伸,二力反向
3、同時(shí)為零,說(shuō)明二者同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失。
點(diǎn)評(píng):
1、讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),定量去證明結(jié)論,不被現(xiàn)象所迷惑,用數(shù)據(jù)說(shuō)明問(wèn)題。
3、學(xué)生不一定一次性得出上述正確、簡(jiǎn)練的結(jié)論,教師再去引導(dǎo)。
教師活動(dòng):介紹傳感器系統(tǒng),用傳感器進(jìn)一步探究作用力與反作用力的大小關(guān)系(見(jiàn)課本87頁(yè)做一做)。
讓多個(gè)學(xué)生自己拉動(dòng)傳感器,學(xué)生可能會(huì)有不同的拉法:拉力逐漸增大、拉力逐漸減小、拉力大小隨意變化、手停止和手運(yùn)動(dòng)等等。
教師要求學(xué)生仔細(xì)觀察屏幕上的圖像。你得到了那些結(jié)論? 學(xué)生活動(dòng):學(xué)生觀察討論,得出結(jié)論并匯總:
1、作用力與反作用等大反向。
2、同時(shí)存在同時(shí)消失。
3、這種關(guān)系與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。
教師活動(dòng):?jiǎn)枌W(xué)生“那為什么雞蛋碰石頭,雞蛋破而石頭無(wú)恙?” 學(xué)生活動(dòng):學(xué)生應(yīng)能考慮到是雞蛋與石頭的承受能力不一樣而導(dǎo)致的。點(diǎn)評(píng):
1、用傳感器系統(tǒng)給學(xué)生演示,指導(dǎo)學(xué)生去操作,進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論,提高可信度。
2、不要低估學(xué)生,經(jīng)過(guò)討論、補(bǔ)充,他們能得到較全面的結(jié)論,所以應(yīng)放手讓他們?nèi)ハ搿⑷プ觥?/p>
教師活動(dòng):讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn):取一個(gè)長(zhǎng)約3cm剛充過(guò)磁的小磁針和一張15cm×15cm的白紙,在紙上如圖所示,畫出一組鄰圓直徑相差0.5cm的同心圓,將圓12等分。另取一枚大頭針垂直插入一根火柴桿的尾部。實(shí)驗(yàn)時(shí),將磁針置于圓心處,待磁針?lè)€(wěn)定后,用手指捏住火柴桿并使大頭針與磁針成一條直線。緩慢沿直線向磁針移動(dòng)大頭針,使磁針的一極對(duì)大頭針產(chǎn)生吸引力。在保持磁針與大頭針之間雖不接觸卻具有明顯吸引力的條件下,用手沿圓移動(dòng)火柴桿至大頭針的針身重合在同心圓的非南北方向的任意一條平分線上,移動(dòng)中保持磁針對(duì)大頭針的吸引,觀察現(xiàn)象。
1、仔細(xì)觀察,看大頭針與小磁針?lè)€(wěn)定后的方位關(guān)系怎樣?
2、變換圓的另一條平分線重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),你找到了什么規(guī)律?
3、作用力與反作用力的方向有何關(guān)系?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生積極實(shí)驗(yàn),討論、分析得出結(jié)論:作用力與反作用力在同一直線上。點(diǎn)評(píng):研究作用力與反作用力的方向。儀器兩人一組,更能發(fā)揮學(xué)生的積極性和主體作用,更應(yīng)該發(fā)動(dòng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)后自制一些簡(jiǎn)易儀器,外形粗劣無(wú)所謂,只要能達(dá)目的即可。
教師活動(dòng):提出問(wèn)題讓學(xué)生討論:
1、作用力與反作用力性質(zhì)是否相同?
2、找出作用力與反作用力跟平衡力的區(qū)別。
3、用牛頓第三定律揭示許多生活現(xiàn)象。比如:噴氣式飛機(jī)、船前進(jìn)的原理。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生積極討論分析得出結(jié)論:
1、作用力與反作用力性質(zhì)相同。
2、作用力與反作用力不是平衡力,盡管都是大小相等方向相反,但是作用力與反作用力作用在不同的物體上,平衡力作用在同一個(gè)物體上。
3、師生共同討論得出:
點(diǎn)評(píng):
1、讓學(xué)生更全面的了解二者的性質(zhì)。
2、培養(yǎng)學(xué)生會(huì)用學(xué)過(guò)的規(guī)律解釋物理現(xiàn)象的能力。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):教師利用局域網(wǎng)將事先準(zhǔn)備好的Powpoint課堂小結(jié)呈現(xiàn)給學(xué)生。學(xué)生活動(dòng):教師與學(xué)生一起回想、整理、消化。點(diǎn)評(píng):教師利用幻燈片進(jìn)行課堂總結(jié),提高授課效率。
四、實(shí)例探究
☆對(duì)作用力、反作用力及平衡力的認(rèn)識(shí)
1、掛在豎直懸繩上的物體受到兩個(gè)力的作用,這兩個(gè)力的反作用力各作用在什么物體上?在這四個(gè)力中,哪兩對(duì)是作用力和反作用力?哪兩對(duì)力是平衡力?
2、放在水平桌面上的木塊被一根拉長(zhǎng)的輕彈簧水平向右牽引著,并處于靜止?fàn)顟B(tài),木塊在水平方向上受到哪兩個(gè)力的作用?試分別說(shuō)出兩個(gè)力的反作用力的受力物體以及反作用力的性質(zhì)和方向。
☆對(duì)平衡條件和牛頓第三定律的應(yīng)用
3、一個(gè)物體靜止的放在水平支持物上,試證明物體對(duì)支持面的壓力的大小等于物體所受的重力的大小,在證明過(guò)程中說(shuō)出你的依據(jù)。
☆用牛頓第三定律解釋生活現(xiàn)象
4、分析判斷下面說(shuō)法是否正確并說(shuō)明理由。
“甲乙兩對(duì)拔河,甲勝乙敗,則甲對(duì)乙的作用力大于乙隊(duì)甲的作用力?!?附錄一
牛頓第三定律――教材分析 本節(jié)重點(diǎn)是作用力和反作用力的概念和牛頓第三定律,學(xué)生在初中和高中第三章中已學(xué)過(guò):力是物體間的相互作用,所以,理解牛頓第三定律的內(nèi)容并不困難。應(yīng)幫助學(xué)生理解作用力和反作用力是一對(duì)性質(zhì)相同的力,二者同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失。本節(jié)的難點(diǎn)為正確區(qū)分平衡力跟作用力和反作用力,應(yīng)讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)它們的區(qū)別,這樣印象深刻。本節(jié)還適當(dāng)安排了證明題,讓學(xué)生獨(dú)立完成,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的推理能力大有好處。
附錄二
牛頓第三定律――學(xué)生分析
學(xué)生在以前的學(xué)習(xí)中,容易形成死記硬背的習(xí)慣,所以對(duì)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容很可能只是機(jī)械記憶,而沒(méi)有深入的思考,因此教師應(yīng)盡量放手讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)、探索、總結(jié)、例證等等,才能讓學(xué)生真正的抓住重點(diǎn),突破難點(diǎn)。對(duì)于應(yīng)用牛頓第三定律的證明題,學(xué)生更容易眼高手低,總覺(jué)得很簡(jiǎn)單,但大部分學(xué)生證明過(guò)程不嚴(yán)格,語(yǔ)言敘述也不規(guī)范,這也是高考證明題得分不高的原因,所以教師應(yīng)讓學(xué)生獨(dú)立完成,培養(yǎng)其推理能力。
6、用牛頓定律解決問(wèn)題
(一)一、知識(shí)與技能
1、進(jìn)一步學(xué)習(xí)分析物體的受力情況,并能結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行受力分析。
2、掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本思路方法。
3、學(xué)會(huì)如何從牛頓運(yùn)動(dòng)定律入手求解有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參量。
4、學(xué)會(huì)根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參量的變化求解有關(guān)物體的受力情況。
二、過(guò)程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言表達(dá)、描述物理實(shí)際問(wèn)題的能力。
2、幫助學(xué)生提高信息收集和處理能力,分析、思考、解決問(wèn)題能力和交流、合作能力。
3、幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)例總結(jié)歸納一般問(wèn)題解題規(guī)律的能力。
4、讓學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)工具在表達(dá)解決物理問(wèn)題中的作用。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、利用我國(guó)的高科技成果激發(fā)學(xué)生的求知欲及學(xué)習(xí)興趣。
2、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮?shí)態(tài)度及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3、初步培養(yǎng)學(xué)生合作交流的愿望,能主動(dòng)與他人合作的團(tuán)隊(duì)精神,敢于提出與別人不同的見(jiàn)解,也勇于放棄或修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。
★教學(xué)重點(diǎn)
用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本思路方法 ★教學(xué)難點(diǎn)
正確分析受力并恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用正交分解法 ★教學(xué)方法 創(chuàng)設(shè)情景一一導(dǎo)入課題一一實(shí)例分析一-實(shí)踐體驗(yàn)一一交流總結(jié) ★教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
教師活動(dòng):利用多媒體投影播放“神州” 5號(hào)飛船的升空及準(zhǔn)確定點(diǎn)回收情景的實(shí)況錄像資料,教師提出問(wèn)題,引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生初步討論。學(xué)生活動(dòng):觀看錄像,思考老師所提問(wèn)題,在教師的引導(dǎo)下初步討論。點(diǎn)評(píng):通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的分析激發(fā)學(xué)生探索的興趣。教師活動(dòng):提出兩個(gè)問(wèn)題讓大家思考討論:
l、我國(guó)科技工作者能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)火箭的變軌,衛(wèi)星的著落點(diǎn),他們靠的是什么?
2、利用我們已有的知識(shí)是否也能研究類似的較為簡(jiǎn)單的問(wèn)題?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考討論、閱讀教材并回答:牛頓第二定律確定了力和運(yùn) 動(dòng)的關(guān)系,使我們能夠把物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況聯(lián)系起來(lái),從受力情況確定出物體的運(yùn)動(dòng)情況。
點(diǎn)評(píng):趁熱打鐵,設(shè)置疑問(wèn),激發(fā)學(xué)生將新問(wèn)題與所學(xué)知識(shí)聯(lián)系掛鉤。
教師活動(dòng):限于目前的知識(shí)水平,我們還不能直接研究上述問(wèn)題,但我們可以本著由易到難的原則,從最簡(jiǎn)單的例子入手去探討運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系問(wèn)題的求解思路。下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)。
點(diǎn)評(píng):充分利用新時(shí)期的高科技成果展示自然科學(xué)規(guī)律的巨大魅力,同時(shí)激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和奮發(fā)學(xué)習(xí)探索的精神。
二、進(jìn)行新課
1、從受力確定運(yùn)動(dòng)情況
教師活動(dòng):投影展示例題1 并布置學(xué)生審題:一個(gè)靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量是 2kg,在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。
問(wèn):l、本題研究對(duì)象是誰(shuí)?它共受幾個(gè)力的作用?物體所受的合力沿什么方向?大小是多少?
2、本題要求計(jì)算位移和速度,而我們只會(huì)解決勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎?依據(jù)是什么?
3、FN和G在豎直方向上,它們有什么關(guān)系?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考討論后作答,并進(jìn)一步判定:物體所受的合力水平向右,根據(jù)牛頓第二定律其加速度一定水平向右,因此物體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
FN和G在豎直方向上,大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力。借機(jī)讓學(xué)生對(duì)平衡力和作用力與反作用力進(jìn)行比較鑒別。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)分析實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生分析探索和尋找物理量之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)淺層次規(guī)律的能力,運(yùn)用物理語(yǔ)言的能力。
教師活動(dòng):經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)該題屬于已知受力求運(yùn)動(dòng)呢,還是已知運(yùn)動(dòng)求受力呢?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論并形成一致意見(jiàn):已知受力求運(yùn)動(dòng)學(xué)情況。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生敏銳觀察并總結(jié)的能力。
教師活動(dòng):要求學(xué)生在分析的基礎(chǔ)上,畫出受力分析圖,并完整列出解答過(guò)程,提醒學(xué)生寫明依據(jù)并與投影答案相對(duì)照。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生計(jì)算,交流合作,找出不完善的地方予以改正。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生書面表述清楚物理問(wèn)題的能力。教師活動(dòng):如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度,就可以根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的外力,這是動(dòng)力學(xué)所要解決的另一類問(wèn)題。
2、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力
教師活動(dòng):投影展示例2并布置學(xué)生審題:一個(gè)滑雪的人質(zhì)量是 75 kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角θ=30°。在 t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)問(wèn):本題屬于那類力學(xué)問(wèn)題?人共受幾個(gè)力的作用?各力方向如何?它們之中哪個(gè)力是待求量?哪個(gè)力實(shí)際上是己知的?待求力是誰(shuí)?物體所受的合力沿什么方向?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生分小組思考討論,小組代表回答解題思路,描述物體受力情況。該題為已知受力求運(yùn)動(dòng),合力沿運(yùn)動(dòng)方向,動(dòng)力實(shí)際上是已知的。點(diǎn)評(píng):通過(guò)分析實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生分析探索和尋找物理量之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)淺層次規(guī)律的能力,運(yùn)用物理語(yǔ)言表述物理問(wèn)題的能力。
教師活動(dòng):提問(wèn)題:本題中物體受力方向較為復(fù)雜,物體沿斜面方向勻加速下滑,我們應(yīng)當(dāng)如何建立坐標(biāo)系求合力?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生分小組繼續(xù)思考討論,然后作出正確選擇:沿平行于斜面和垂直于斜面分別建立坐標(biāo)系的x軸和y軸,使合力的方向落在x軸的正方向上,然后求合力比較方便。
點(diǎn)評(píng):引導(dǎo)學(xué)生仿照前4.3中例題2中的方法建立坐標(biāo)系求合力。溫故知新,相關(guān)知識(shí)及時(shí)記憶、整理和分析。
教師活動(dòng):讓學(xué)生口述解答步驟,教師板演解答過(guò)程,并提示學(xué)生注重代數(shù)式的運(yùn)算,必要時(shí)再代入數(shù)值。
學(xué)生活動(dòng):順應(yīng)解題思路,聯(lián)系力的分解知識(shí),討論交流,思維碰撞。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范做題的良好習(xí)慣.教師活動(dòng):?jiǎn)栴}:
l、上述兩個(gè)例題在解題方法上有什么相同和不同之處?
2、在例2中,為什么要建立平面直角坐標(biāo)系?
3、在運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中通常是以v0為正方向的,但在利用牛頓第二定律列方程時(shí),選什么方向?yàn)檎较蜉^為方便?
努力啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)異同。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考討論,交流合作,推舉學(xué)生回答,并相互補(bǔ)充:
l、兩題都需畫受力圖,都要利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,畫受力圖是重要的解題步驟。不同之處是例1先用牛頓第二定律求加速度,而例2先用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度。
2、例2中物體受力方向較為復(fù)雜,建立平面直角坐標(biāo)系后,就可以用G1和G2代替G,使解題方便。
3、因?yàn)榧铀俣鹊姆较蚓褪俏矬w所受合外力的方向,所以以加速度的方向?yàn)檎较?,?huì)給分析問(wèn)題帶來(lái)很大方便。
點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、辨析、歸納綜合的能力。
教師活動(dòng):出示課堂練習(xí)(見(jiàn)實(shí)例探究),適當(dāng)加入學(xué)生討論。檢查練習(xí)結(jié)果并予以評(píng)價(jià)矯正。
學(xué)生活動(dòng):完成練習(xí),匯報(bào)討論。點(diǎn)評(píng):在實(shí)際應(yīng)用中鍛煉能力。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開,計(jì)學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。
四、實(shí)例探究 ☆力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
1、一個(gè)物體放在光滑水平面上,初速為零,先對(duì)物體施加一向東的恒力F,歷時(shí)1秒,隨即把此力改變?yōu)橄蛭?,大小不變,歷時(shí)1秒鐘,接著又把此力改為向東,大小不變,歷時(shí)1秒鐘,如此反復(fù)只改變力的方向,共歷時(shí)1分鐘,在此1分鐘內(nèi)
A.物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng),時(shí)而向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末靜止于初始位置之東 B.物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng),時(shí)而向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末靜止于初始位置 C.物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng),時(shí)而向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末繼續(xù)向東運(yùn)動(dòng) D.物體一直向東運(yùn)動(dòng),從不向西運(yùn)動(dòng),在1分鐘末靜止于初始位置之東 ☆牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用
2、用 30N的水平外力 F,拉一靜止放在光滑的水平面上質(zhì)量為 20kg的物體,力 F作用 3秒后消失,則第5秒末物體的速度和加速度分別是
A.v = 7.5 m/s,a = l.5m/sB.v = 4.5m/s,a = l.5m/s2
C.v = 4.5 m/s,a = 0
D.v = 7.5 m/s,a =0
3、質(zhì)量是3kg的木塊,原來(lái)在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),受到8N的阻力后,繼續(xù)前進(jìn)9 m速度減為原來(lái)的一半,則原來(lái)的速度是
m/s,木塊作勻減速運(yùn)動(dòng),直到靜止的時(shí)間是
s
4、質(zhì)量是 5kg的物體,在水平恒為F=20N的作用下,從靜止開始經(jīng)過(guò) 2s速度達(dá)到 2m/s,則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是。
5、用2N的水平拉力,正好使木塊在水平地面上作勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用4N的水平拉力使木塊在 2s內(nèi)速度從2 m/s增加 6m/s,則木塊的質(zhì)量是
.
6、質(zhì)量為2 kg的物體,在8N的水平力作用下以10m/s的速度沿粗糙水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),撤去拉力后4秒鐘內(nèi)物體的位移是多少米?
7、一個(gè)物體從10m長(zhǎng),5m高的斜面頂端自靜止開始滑下,設(shè)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,求它滑到斜面底端所用的時(shí)間和末速度。
附錄1
教材分析
本章主要內(nèi)容是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的教學(xué),而牛頓運(yùn)動(dòng)定律的運(yùn)用這方面的知識(shí)不僅是本章的一個(gè)難點(diǎn),也是力學(xué)中常用的主要方法之一。
本節(jié)課的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用學(xué)過(guò)的知識(shí)去分析、解決實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力,應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生具體問(wèn)題具體分析,以科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待實(shí)際問(wèn)題,特別注意畫受力圖時(shí),不要多畫力,也不要少畫力。
力的平衡知識(shí)是初中所學(xué)內(nèi)容,在此應(yīng)注意加強(qiáng)復(fù)習(xí)?!罢环纸夥ā笔欠浅?shí)用的分解方法,可明確給學(xué)生提出。
請(qǐng)學(xué)生回答問(wèn)題時(shí),不必請(qǐng)一些成績(jī)好的學(xué)生,也可以找一些中等程度的學(xué)生回答,在回答問(wèn)題時(shí)暴露出的缺陷更有利于教學(xué)。
本節(jié)課的例題教學(xué),應(yīng)盡量使用多媒體或幻燈機(jī),以使達(dá)到較好的效果。附錄2
學(xué)生分析
學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)規(guī)律、二力平衡及建立平面直角坐標(biāo)系的有關(guān)知識(shí),但由于本節(jié)課的綜合程度較高,特別是對(duì)高一學(xué)生來(lái)說(shuō),他們一時(shí)不太適應(yīng),所以教師在選題時(shí)每個(gè)題中出現(xiàn)的難點(diǎn)一時(shí)不可過(guò)多,應(yīng)循序漸進(jìn)。解題時(shí)要規(guī)范學(xué)生的解題步驟,注意提醒學(xué)生每寫一個(gè)式子,都必須有客觀依據(jù),必須從基本公式著手。式子中的每一項(xiàng),甚至每一個(gè)“+”、“-”號(hào),必須有根據(jù),不可想當(dāng)然,主觀臆斷。
由于題目分析過(guò)程中牽涉到的知識(shí)點(diǎn)比較多,在課堂上可放手讓學(xué)生討論、交流。
7、用牛頓定律解決問(wèn)題
(二)一、知識(shí)與技能
1、理解共點(diǎn)力作用下物體平衡狀態(tài)的概念,能推導(dǎo)出共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件。
2、會(huì)用共點(diǎn)力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問(wèn)題。
3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象,理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實(shí)質(zhì)。
4、進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題的方法和步驟。
二、過(guò)程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力和實(shí)驗(yàn)觀察能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生處理三力平衡問(wèn)題時(shí)一題多解的能力。
3、引導(dǎo)幫助學(xué)生歸納總結(jié)發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及實(shí)質(zhì)。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、滲透“學(xué)以致用”的思想,有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐的意識(shí),勇于探究
與日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題。
2、培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。★教學(xué)重點(diǎn)
1、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件及應(yīng)用。
2、發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及本質(zhì)?!锝虒W(xué)難點(diǎn)
1、共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用。
2、超重、失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。正確分析受力并恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用正交分解法?!锝虒W(xué)方法
1、創(chuàng)設(shè)情景——導(dǎo)入目標(biāo)一一分析推理——?dú)w納總結(jié)一一根據(jù)理論提出猜想——實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證。
2、通過(guò)實(shí)例分析、強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生能夠更加熟練地運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題。
★教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
開門見(jiàn)山,闡明課題:這節(jié)課我們繼續(xù)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題。
二、進(jìn)行新課
教師活動(dòng):指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn):
1、甲站在體重計(jì)上靜止,乙說(shuō)出體重計(jì)的示數(shù)。提出問(wèn)題:
2、甲突然下蹲時(shí),體重計(jì)的示數(shù)是否變化?怎樣變化?(乙說(shuō)出示數(shù)的變化情況:變小)
3、甲突然站起時(shí),體重計(jì)的示數(shù)是否變化?怎樣變化?(乙說(shuō)出示數(shù)的變化情況:變大)
學(xué)生活動(dòng):甲乙兩位同學(xué)到講臺(tái)上,甲站在體重計(jì)上,乙觀察體重計(jì)的示數(shù)并報(bào)給全班同學(xué)。
點(diǎn)評(píng):由實(shí)驗(yàn)引入課題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。
1、共點(diǎn)力的平衡條件
教師活動(dòng):
1、引導(dǎo)學(xué)生分析,物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng),其共同點(diǎn)是什么?(速度保持不變,就是狀態(tài)不變)
2、給出平衡狀態(tài)的概念。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考、交流、作答。
可能出現(xiàn)的答案:
1、僅受重力和支持力,都是屬于二力平衡。
2、速度保持不變態(tài)的概念并讓學(xué)生理解
點(diǎn)評(píng):給出平衡狀態(tài)的概念并讓學(xué)生理解。
教師活動(dòng):提問(wèn)學(xué)生:那么共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是什么?
和學(xué)生一起對(duì)答案進(jìn)行評(píng)析。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生根據(jù)上面的實(shí)例和平衡狀態(tài)的概念積極思考并回答:
因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)時(shí)速度保持不變,所以加速度為零,根據(jù)牛頓第二定律得:物體所受合力為零。
教師活動(dòng):教師讓學(xué)生列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實(shí)例。同時(shí)可列舉例子:豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間是否處于平衡狀態(tài)?
教師和學(xué)生一起對(duì)答案進(jìn)行評(píng)析,加深對(duì)平衡狀態(tài)的理解。教師引導(dǎo)過(guò)渡:平衡狀態(tài)隨處可見(jiàn),因此研究它很有實(shí)際意義。引出下面的例題。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生觀察思考列舉實(shí)例,如桌上的書、吊著的電燈、做勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車等等。
點(diǎn)評(píng):列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實(shí)例,加深對(duì)平衡狀態(tài)的理解。教師活動(dòng):多媒體投影課本中的例題,三角形的懸掛結(jié)構(gòu)及其理想化模型。
教師幫助學(xué)生分析三角形理想化模型中:
1、輕質(zhì)細(xì)繩中的受力特點(diǎn)是兩端受力大小相等,內(nèi)部張力處處相等。
2、給出輕質(zhì)直桿僅兩端受力時(shí)的特點(diǎn)是這兩個(gè)力必然沿桿的方
向且大小相等。
3、節(jié)點(diǎn)O也是一理想化模型,不論其狀態(tài)如何所受合外力一定為零。
上面的分析借助牛頓第二定律進(jìn)行。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論、交流解答。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)例題鍛煉學(xué)生的受力分析能力和運(yùn)用平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
教師活動(dòng):將學(xué)生的解答進(jìn)行投影并進(jìn)行評(píng)判,總結(jié)出解決三力平衡問(wèn)題時(shí)常用的方法;
1、合成法:任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等,方向相反。
2、分解法(正交分解法):將其中任意一個(gè)力沿其余兩個(gè)力的作用線進(jìn)行分解,其分力必然與其余兩個(gè)力大小相等。
3、三角形法:將其中任意兩個(gè)力進(jìn)行平移,使三個(gè)力首尾依次連接起來(lái),應(yīng)構(gòu)成一閉合三角形。
投影出示正確答案。就結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際討論。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生匯報(bào)討論。
點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生一題多解和聯(lián)系實(shí)際、具體問(wèn)題具體分析的能力。教師活動(dòng):投影:課后問(wèn)題練習(xí)1、2。學(xué)生活動(dòng):完成練習(xí)。
點(diǎn)評(píng):在應(yīng)用中加深對(duì)平衡條件的理解,熟練掌握處理三力平衡的方法。教師活動(dòng):檢查練習(xí)結(jié)果,進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論。學(xué)生活動(dòng):匯報(bào)討論
2、超重和失重
教師活動(dòng):多媒體投影例題:人站在電梯中,人的質(zhì)量為m。如果
①人隨電梯以加速度a加速上升,人對(duì)地板的壓力為多大? ②人以加速度a減速下降,這時(shí)人對(duì)地板的壓力又是多大? ③人以加速度a加速向下運(yùn)動(dòng),這時(shí)人對(duì)地板的壓力多大? ④人隨電梯以加速度 a減速上升,人對(duì)地板的壓力為多大? ⑤人隨電梯向下的加速度 a=g,這時(shí)人對(duì)地板的壓力又是多大?
⑥人對(duì)地板的壓力與人的運(yùn)動(dòng)方向有無(wú)關(guān)系?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考解答,教師提示學(xué)生合理的選取研究對(duì)象及解題步驟要規(guī)范。
點(diǎn)評(píng):引導(dǎo)過(guò)渡,提出問(wèn)題。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
教師活動(dòng):教師通過(guò)多媒體投影學(xué)生的解答.并與學(xué)生一起進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論,并投影出正確答案.(注意根據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象求出待求作用力的反作用力后,做答時(shí)一定根據(jù)牛頓第三定律再轉(zhuǎn)換回來(lái)。)
學(xué)生活動(dòng):匯報(bào)討論。
教師活動(dòng):給出超重和失重概念,引導(dǎo)學(xué)生分析出發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生參與歸納和總結(jié)。教師活動(dòng):提出問(wèn)題:
發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時(shí),物體實(shí)際受的重力是否發(fā)生了變化? 教師評(píng)析,并與學(xué)生一起歸納總結(jié)得出超重,失重的實(shí)質(zhì)。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生作答。理解超重、失重的實(shí)質(zhì)。教師活動(dòng):實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
1、取一裝滿水的塑料瓶,在靠近底部的側(cè)面打一小孔,當(dāng)瓶做不同的運(yùn)動(dòng)時(shí),請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察并作解釋。
2、演示并分析:
①靜止時(shí)我們看到小孔處水向外噴出,為什么?
②瓶做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),水不再向外噴出,這又是為什么? 教師請(qǐng)學(xué)生回答,并和學(xué)生一起評(píng)析。
③思考:如瓶豎直向上拋出,水會(huì)噴出嗎?為什么? ④現(xiàn)在你能解釋人站在臺(tái)秤上,突然下蹲和站起時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象了嗎?
教師和學(xué)生共同評(píng)析。
學(xué)生活動(dòng):甲、乙兩位同學(xué)到講臺(tái)上做演示實(shí)驗(yàn)。(以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其動(dòng)手能力)。學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)思考交流并做匯報(bào)。點(diǎn)評(píng):實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,加深對(duì)失重的理解。教師活動(dòng):出示課堂練習(xí)。學(xué)生活動(dòng):完成練習(xí)。
教師活動(dòng):檢查結(jié)果,進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論。
點(diǎn)評(píng): 在應(yīng)用中加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解并進(jìn)行反饋矯正。培養(yǎng)學(xué)生的概括總結(jié)能力。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)所研究的內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生自己總結(jié)后作答,其他同學(xué)補(bǔ)充。點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
四、實(shí)例探究
☆超重、失重概念的應(yīng)用
1、某人站在臺(tái)秤的底板上,當(dāng)他向下蹲的過(guò)程中
A.由于臺(tái)秤的示數(shù)等于人的重力,此人向下蹲的過(guò)程中他的重力不變,所以臺(tái)秤的示數(shù)也不變
B.此人向下蹲的過(guò)程中,臺(tái)秤底板既受到人的重力,又受到人向下蹲的力,所以臺(tái)秤的示數(shù)將增大
C.臺(tái)秤的示數(shù)先增大后減小 D.臺(tái)秤的示數(shù)先減小后增大 答案:D
2、如圖所示,A為電磁鐵,C為膠木秤盤,A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M,B為鐵片,質(zhì)量為m,整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn),當(dāng)電磁鐵通電,鐵片被吸引上升的過(guò)程中,輕繩上拉力F的大小為
A.F=mg
B.Mg D.F>(M+m)g 答案:D 3、在一個(gè)封閉裝置中,用彈簧秤稱一物體的重量,根據(jù)讀數(shù)與實(shí)際重力之間的關(guān)系,以下說(shuō)法中正確的是 A.讀數(shù)偏大,表明裝置加速上升 B.讀數(shù)偏小,表明裝置減速下降 C.讀數(shù)為零,表明裝置運(yùn)動(dòng)加速度等于重力加速度,但無(wú)法判斷是向上還是向下運(yùn)動(dòng) D.讀數(shù)準(zhǔn)確,表明裝置勻速上升或下降 答案:C 基礎(chǔ)夯實(shí) 1.(寧波市12~13學(xué)年高一上學(xué)期期末)關(guān)于物體慣性,下列說(shuō)法中正確的是()A.把手中的球由靜止釋放后,球能加速下落,說(shuō)明力是改變物體慣性的原因 B.公交汽車在啟動(dòng)時(shí),乘客都要向后傾,這是乘客具有慣性的緣故 C.戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)時(shí),甩掉副油箱是為了減小慣性,提高飛行的靈活性 D.運(yùn)動(dòng)員在百米沖刺時(shí),速度很大,很難停下來(lái),說(shuō)明速度越大,物體的慣性也越大 答案:BC 2.關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()A.完全是理想的,沒(méi)有事實(shí)為基礎(chǔ)的 B.是以可靠事實(shí)為基礎(chǔ)的,經(jīng)科學(xué)抽象,深刻反映自然規(guī)律的 C.沒(méi)有事實(shí)為基礎(chǔ),只有理想推理 D.以上說(shuō)法都不對(duì) 答案:B 解析:真實(shí)的實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐的活動(dòng),是可以通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法而實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)?!袄硐雽?shí)驗(yàn)”是一種思維活動(dòng),是人們?cè)诔橄笏季S中設(shè)想出來(lái)而實(shí)際上無(wú)法做到的“實(shí)驗(yàn)”?!袄硐雽?shí)驗(yàn)”并不是脫離實(shí)際的主觀臆想,它是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的,是在真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,是以一定的邏輯法則為依據(jù)的,而這些邏輯法則,都是從長(zhǎng)期的社會(huì)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的,并為實(shí)踐所證實(shí)了的。理想實(shí)驗(yàn)可以深刻地揭示自然規(guī)律。3.人從行駛的汽車上跳下來(lái)后容易()A.向汽車行駛的方向跌倒 B.向汽車行駛的反方向跌倒 C.向車右側(cè)方向跌倒 D.向車左側(cè)方向跌倒 答案:A 解析:人從車上跳下來(lái)時(shí),腳和地面接觸時(shí),因摩擦而停止運(yùn)動(dòng),身體由于慣性而繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。故容易向車行駛的方向跌倒。 4.在水平面上有一輛勻速行駛的小車,車上固定一盛滿水的碗?,F(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出,水灑出的情況如圖所示,則關(guān)于小車在此種情況下的運(yùn)動(dòng)敘述正確的是()A.小車勻速向左運(yùn)動(dòng) B.小車可能突然向左加速運(yùn)動(dòng) C.小車可能突然向左減速運(yùn)動(dòng) D.小車可能突然向右減速運(yùn)動(dòng) 答案:BD 解析:如果小車正在向左勻速運(yùn)動(dòng),突然加速,則碗中的水由于慣性仍保持原有的速度,就會(huì)向右灑出,故B正確;如果小車正向右勻速運(yùn)動(dòng),突然減速,則碗中的水由于慣性仍保持原來(lái)的速度,就會(huì)向右灑出,故D正確。 5.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段。在研究和解決問(wèn)題過(guò)程中,不僅需要相應(yīng)的知識(shí),還要注意運(yùn)用科學(xué)方法。理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),如圖所示,其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí),其余是推論。 ①減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度; ②兩個(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; ③如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度; ④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。 下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是()A.①是事實(shí),②③④是推論 B.②是事實(shí),①③④是推論 C.③是事實(shí),①②④是推論 D.④是事實(shí),①②③是推論 答案:B 解析:伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),設(shè)想實(shí)驗(yàn)步驟和過(guò)程,運(yùn)用分析推理得出結(jié)論的,之所以稱之為理想實(shí)驗(yàn),是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的結(jié)果是無(wú)法用實(shí)際的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的,但是,分析推理的過(guò)程是合乎邏輯的,是嚴(yán)密的,是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的科學(xué)的抽象,因此得出的結(jié)論是對(duì)客觀世界真實(shí)的反映,題給實(shí)驗(yàn)的四個(gè)步驟中,只有②是經(jīng)驗(yàn)事實(shí),其余是推論,分類正確的選項(xiàng)是B項(xiàng)。6.如圖所示,一個(gè)玻璃杯內(nèi)盛有半杯水,上面蓋一塊塑料板,板上放一只雞蛋,用小木棒猛擊塑料板,塑料板離杯飛出,雞蛋卻穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中,請(qǐng)解釋這一現(xiàn)象。 答案:塑料板受到小木棒的擊打,外力迫使它改變?cè)瓉?lái)的靜止?fàn)顟B(tài),因此會(huì)飛出。由于慣性,塑料板被擊出后,雞蛋的狀態(tài)來(lái)不及改變,穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中。 7.請(qǐng)根據(jù)圖中的情景,說(shuō)明車子所處的狀態(tài),并對(duì)這種情景做出解釋。 答案:從圖(1)可以看出,乘客向前傾,說(shuō)明乘客相對(duì)車廂有向前運(yùn)動(dòng)的速度,所以汽車在減速。從圖(2)可看出,乘客向后傾,說(shuō)明乘客有相對(duì)車廂向右運(yùn)動(dòng)的速度,說(shuō)明列車在加速。8.常見(jiàn)的柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等機(jī)器的底座非常的沉重,而參加作戰(zhàn)任務(wù)的戰(zhàn)斗機(jī)卻要拋掉副油箱(如下圖)以減小重量,這是為什么呢?你能解釋一下嗎? 答案:慣性的量度是質(zhì)量,而且是唯一的量度。柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等機(jī)器在使用時(shí)往往要避免它們發(fā)生移動(dòng),所以要增加它們的質(zhì)量,以增大它們的慣性。而戰(zhàn)斗機(jī)在執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)時(shí),為了使自己便于調(diào)節(jié),靈活機(jī)動(dòng),就要拋掉副油箱以減小慣性。 能力提升 1.如圖所示(俯視圖),以速度v勻速行駛的列車車廂內(nèi)有一水平桌面,桌面上的A處有一小球。若車廂中的旅客突然發(fā)現(xiàn)小球沿圖中虛線由A向B運(yùn)動(dòng)。則由此可判斷列車() A.減速行駛,向南轉(zhuǎn)彎 B.減速行駛,向北轉(zhuǎn)彎 C.加速行駛,向南轉(zhuǎn)彎 D.加速行駛,向北轉(zhuǎn)彎 答案:A 解析:本題考查了慣性的概念,由牛頓第一定律可知,小球在水平桌面上向前運(yùn)動(dòng),說(shuō)明列車減速行駛,小球向北運(yùn)動(dòng),則表明列車向南轉(zhuǎn)彎。 2.如圖所示,在一輛表面光滑足夠長(zhǎng)的小車上,有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2),兩小球原來(lái)隨車一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車突然停止時(shí),如不考慮其他阻力,則兩個(gè)小球() A.一定相碰 C.不一定相碰 答案:B 解析:因小車表面光滑,因此球在水平方向上沒(méi)有受到外力作用。原來(lái)兩球與小車有相同速度,當(dāng)車突然停止時(shí),由于慣性,兩小球的速度不變,所以不會(huì)相碰。 3.B.一定不相碰 D.無(wú)法確定 如圖所示是一種汽車安全帶控制裝置示意圖。當(dāng)汽車處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),剎車擺錘豎直懸掛,鎖棒水平,棘輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),安全帶能被拉動(dòng)。當(dāng)汽車突然剎車時(shí),擺錘由于慣性繞軸擺動(dòng),使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng),安全帶不能被拉動(dòng)。若擺錘從圖中實(shí)線位置擺到虛線位置,汽車的可能運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()A.向右行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng) B.向左行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng) C.向右行駛、突然剎車 D.向左行駛、突然剎車 答案:C 解析:若汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),則擺錘不會(huì)從實(shí)線位置擺到虛線位置,故A、B均錯(cuò)誤;由圖可知擺錘向右擺動(dòng),可知擺錘具有水平向左的加速度,故汽車加速度向左,汽車可能向左加速或向右減速,故C正確、D錯(cuò)誤。 4.如圖所示,重球系于線DC下端,重球下再系一根同樣的繩BA,下列說(shuō)法正確的是()A.在繩的A端緩慢增加拉力,結(jié)果CD繩先斷 B.在繩的A端緩慢增加拉力,結(jié)果AB繩先斷 C.在繩的A端突然猛一拉,結(jié)果AB繩先斷 D.在繩的A端突然猛一拉,結(jié)果CD繩先斷 答案:AC 解析:受力如圖所示,在繩的A端緩慢增加拉力,使得重球在足夠的時(shí)間發(fā)生了微小的位移,這個(gè)過(guò)程進(jìn)行緩慢,可以認(rèn)為重球始終處于平衡狀態(tài),即FT2=FT1+mg,隨著FT1增大,F(xiàn)T2也增大且FT2總是大于FT1,所以CD繩被拉斷,A項(xiàng)對(duì),B項(xiàng)錯(cuò)。 若在A端猛拉,由于重球質(zhì)量很大,力的作用時(shí)間極短,由于慣性,故重球向下的位移極小(可以看成運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未來(lái)得及改變)以致上段繩的拉力幾乎未增加,F(xiàn)T1已達(dá)到極限程度,故AB繩先斷,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,可以看到,從同一高度釋放小車隨著表面材料的改變而一次比一次停得遠(yuǎn),如果表面絕對(duì)光滑,那么我們綜合伽利略的實(shí)驗(yàn),通過(guò)合理外推可以得出結(jié)論:______________ _________________________________________________________。 該實(shí)驗(yàn)和伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)都是采用了相同的________,它是建立在事實(shí)基礎(chǔ)上,把經(jīng)驗(yàn)事實(shí)與抽象思維結(jié)合在一起推測(cè)的方法。 答案:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持 理想實(shí)驗(yàn)法 解析:根據(jù)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)中若表面絕對(duì)光滑,小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,不需要力來(lái)維持;兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是理想實(shí)驗(yàn)。 6.如圖所示,有一旅游愛(ài)好者,想做環(huán)球旅行。他設(shè)想乘坐一氣球?qū)⒆约簯腋≡诟呖罩?,因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn),所以他只要在空中停留一天,就可以環(huán)球旅行一次了。你認(rèn)為這個(gè)旅游愛(ài)好者的想法能實(shí)現(xiàn)嗎?為什么? 答案: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自轉(zhuǎn)而一起運(yùn)動(dòng)著,人乘著氣球升空后。由于慣性,仍保持原來(lái)的速度隨地球、大氣一起運(yùn)動(dòng),不計(jì)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,升空的氣球與其下方的地面保持相對(duì)靜止,所以他不可能一天相對(duì)地球繞行一周。所以不能實(shí)現(xiàn)。 7.如圖所示,一木塊和小車一塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車遇到一障礙物的瞬間(設(shè)小車不反彈),則: (1)如果小車上表面粗糙,木塊將如何運(yùn)動(dòng)?(2)如果小車上表面光滑,木塊將如何運(yùn)動(dòng)? 答案:(1)向右傾倒(2)向右勻速直線運(yùn)動(dòng) 解析:當(dāng)小車遇到障礙物時(shí),小車將停下。 (1)如果上表面粗糙,則木塊上部由于慣性將繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng);木塊下部受到一個(gè)向左的摩擦力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,很快停止,故此時(shí)木塊將向右傾倒。 (2)如果小車上表面光滑,則木塊下部不受摩擦力,此時(shí)整個(gè)木塊都將由于慣性而保持向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 8.如圖所示,在瓶?jī)?nèi)裝滿水,將乒乓球用細(xì)線拴住并按入水中,線的另一端固定在瓶蓋上。蓋上瓶蓋并將瓶子翻轉(zhuǎn),乒乓球?qū)⒏≡谒小S檬滞兄孔铀较蛴易黾铀僦本€運(yùn)動(dòng),乒乓球在瓶中的位置會(huì)如何變化?解釋你所觀察到的現(xiàn)象。 答案:乒乓球相對(duì)瓶向右移動(dòng) 解析:因?yàn)樗馁|(zhì)量大于乒乓球的質(zhì)量,所以水的慣性大于乒乓球的慣性。當(dāng)水相對(duì)瓶向左移動(dòng)時(shí),將擠壓乒乓球,使乒乓球相對(duì)瓶向右移動(dòng)。 超重和失重 一、教學(xué)目標(biāo) 1.了解超重和失重現(xiàn)象; 2.運(yùn)用牛頓第二定律研究超重和失重的原因; 3.培養(yǎng)學(xué)生利用牛頓第二定律分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.超重和失重在本質(zhì)上并不是物體受到的重力發(fā)生了變化,而是物體在豎直方向有加速度時(shí),物體對(duì)支持物的壓力或拉力的變化,這一點(diǎn)學(xué)生理解起來(lái)往往困難較大。讓學(xué)生理解超重和失重的本質(zhì)是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)之一,也是后面理解航天器中失重現(xiàn)象的基礎(chǔ)。 2.超重和失重中物體對(duì)支持物的壓力和拉力的計(jì)算,是牛頓第二定律應(yīng)用的一個(gè)方面,也應(yīng)作為本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)之一。 三、教具 演示教具:超重和失重演示裝置、彈簧秤、重物、細(xì)線、下面扎孔的可樂(lè)瓶、錄像資料。 學(xué)生用具:彈簧秤、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用重錘、繡花線。 四、主要教學(xué)過(guò)程(一)引入新課 看錄像片《航天飛機(jī)上的失重現(xiàn)象》《失重物體的運(yùn)動(dòng)》。 提問(wèn):剛才所看到的錄像片是在什么地方發(fā)生的?它向我們展示了一種什么現(xiàn)象? 這里給我們展示了失重現(xiàn)象,是在航天飛機(jī)中發(fā)生的。航天飛機(jī)在起飛中產(chǎn)生了超重現(xiàn)象,在太空中又產(chǎn)生了失重現(xiàn)象。超重和失重是怎么產(chǎn)生的呢?這就是我們這節(jié)課研究的內(nèi)容。 (二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 板書: 十、超重和失重 我們先來(lái)研究一下超重現(xiàn)象。板書:1.超重現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn):介紹裝置,架子上有兩個(gè)滑輪,兩邊掛有重物。我們?nèi)∽筮叺闹匚锛右匝芯?,重物靜止時(shí),彈簧秤的示數(shù)大小等于物體所受的重力,物體對(duì)彈簧秤的拉力等于物體所受的重力。放手后物體做向上的加速運(yùn)動(dòng),我們?cè)儆^察彈簧秤示數(shù)的變化。 提問(wèn):看到了什么現(xiàn)象?彈簧秤的示數(shù)增大,物體對(duì)繩的拉力增大。以上實(shí)驗(yàn)可以用更簡(jiǎn)單的裝置來(lái)完成,只不過(guò)觀察時(shí)的效果稍差一些。彈簧秤下掛一重物,物體靜止時(shí),彈簧秤的示數(shù)等于物體所受的重力。當(dāng)物體向上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)大于物體所受的重力,物體對(duì)繩的拉力大于物重。學(xué)生小實(shí)驗(yàn):細(xì)線拉重錘(繡花線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用重錘)。線系在重錘上,緩慢拉起,再讓重錘做向上的加速運(yùn)動(dòng),線斷。 分析原因:取物體為研究對(duì)象,T-G=ma,T-mg=ma,彈簧秤的拉力為 T=mg+ma=m(g+a)討論:(1)物體做向上的加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧對(duì)物體的拉力大于物體靜止時(shí)的拉力,T>mg,物體對(duì)彈簧的拉力大于物重。 舉例:起重機(jī)在吊起重物時(shí),有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)都不讓物體的加速度過(guò)大是什么原因? (2)學(xué)生列舉生活中的感受:電梯向上起動(dòng)時(shí),電梯對(duì)人的支持力大于靜止時(shí)的支持力,同樣人對(duì)電梯的壓力也大于物重;電梯下降剎車時(shí)也一樣。只要物體的加速度方向是向上的,就會(huì)產(chǎn)生以上現(xiàn)象。 提問(wèn):在電梯中放一彈簧測(cè)力秤,人站在上面。當(dāng)電梯向上加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)秤的示數(shù)怎樣變化? (3)整理公式:T=m(g+a)=mg′,g′叫做等效重力加速度,g′>g。站在電梯里的人在電梯向上加速或向下減速時(shí),人對(duì)電梯的壓力大于人的重力,好像是重力加速度g增大了?;鸺痫w時(shí)有很大的向上的加速度,內(nèi)部發(fā)生的是超重現(xiàn)象。當(dāng)物體存在向上的加速度時(shí),它對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物重的現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象。 發(fā)生超重現(xiàn)象時(shí),物重并沒(méi)有變化。2.失重現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn):重物靜止時(shí),彈簧秤的示數(shù)大小等于物體所受的重力,物體對(duì)彈簧秤的拉力等于物體所受的重力。放手后物體做向下的加速運(yùn)動(dòng),我們?cè)儆^察彈簧秤示數(shù)的變化。 提問(wèn):看到了什么現(xiàn)象?彈簧秤的示數(shù)減少,物體對(duì)支持物的拉力減小。學(xué)生實(shí)驗(yàn):觀察感受失重現(xiàn)象。彈簧秤下掛一重物,物體靜止時(shí),彈簧秤的示數(shù)等于物體所受的重力。當(dāng)物體向下做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)小于物體所受的重力。(注意對(duì)減速時(shí)的示數(shù)增大的解釋。)取物體為研究對(duì)象,G-T=ma,彈簧秤的拉力為T=mg-ma=m(g-a)討論:(1)物體做向下的加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧對(duì)物體的拉力小于物體靜止時(shí)的拉力,T<mg,物體對(duì)彈簧的拉力小于物重。 (2)學(xué)生列舉生活中的感受:電梯向下起動(dòng)時(shí),電梯對(duì)人的支持力小于靜止時(shí)的支持力,同樣人對(duì)電梯的壓力也小于物重;電梯上升剎車時(shí)也一樣。(3)整理公式:T=m(g-a)=mg′,g′叫做等效重力加速度,g′<g。站在電梯里的人在電梯向下加速或向上減速時(shí),人對(duì)電梯的壓力小于人的重力,好像是重力加速度g減少了。 失重:當(dāng)物體存在向下的加速度時(shí),它對(duì)支持物的壓力(或拉力)小于物重的現(xiàn)象,叫做失重。當(dāng)a=g時(shí),T=0,叫做完全失重。 發(fā)生失重時(shí),物重并沒(méi)有變化。 實(shí)驗(yàn):在可樂(lè)瓶下面扎一些小孔,裝上水后水從小孔噴出。把水瓶拋出,噴水情況會(huì)怎樣變化?分析瓶拋出后,水怎樣噴。讓學(xué)生先分析可能發(fā)生的現(xiàn)象,再觀察上拋時(shí)的現(xiàn)象,下拋的情況讓學(xué)生回家去做。解釋現(xiàn)象出現(xiàn)的原因,拋出后水處于失重狀態(tài),對(duì)瓶無(wú)壓力,水不噴。 3.例題 例1 關(guān)于電梯的幾種運(yùn)動(dòng)中,支持力的變化情況如何? 靜止: 上升: 下降: 勻速 加速 減速 勻速 加減 減速 速度方向 加速度方支持力與重 向 力 無(wú) ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↓ 無(wú) 無(wú) ↑ ↓ 無(wú) ↓ ↑ = = > < = < > 思考題:一個(gè)在地面上能舉起100千克質(zhì)量杠鈴的運(yùn)動(dòng)員在一個(gè)加速運(yùn)動(dòng)的電梯上能舉起多大質(zhì)量的杠鈴?a=g,a=g/2,分向上和向下兩種加速情況討論。(投影)例2:一臺(tái)升降機(jī)的地板上放著一個(gè)質(zhì)量為m的物體,它跟地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,可以認(rèn)為物體受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。一根勁度系數(shù)為k的彈簧水平放置,左端跟物體相連,右端固定在豎直墻上,開始時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)為△x,彈簧對(duì)物體有水平向右的拉力,求:升降機(jī)怎樣運(yùn)動(dòng)時(shí),物體才能被彈簧拉動(dòng)? 分析:物體開始沒(méi)有滑動(dòng)是由于彈簧的拉力小于最大靜摩擦力。這里f=μN(yùn),只有減小地面對(duì)物體的壓力才能減少最大靜摩擦力,當(dāng)f=μN(yùn)=k△x時(shí)物體開始滑動(dòng)。 取物體為研究對(duì)象,受力如圖,當(dāng)物體做向下的加速運(yùn)動(dòng)或向上的減速運(yùn)動(dòng)時(shí),才能使地面對(duì)物體的壓力減小,即G-N=ma。聯(lián)解兩式得:a=(G-N)/m=(mg-k△x/μ)/m=g-k△x/μm 即升降機(jī)做a>g-k△x/μm的向下的勻加速運(yùn)動(dòng)或向上的勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體可以在地面上滑動(dòng)。 (三)小結(jié):發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時(shí),物體并沒(méi)有變化,只是由于物體有豎直方向的加速度使得物體對(duì)支持物的作用力發(fā)生了變化。這里討論的問(wèn)題限于地面附近的物體所發(fā)生的超重和失重現(xiàn)象,沒(méi)有討論航天飛機(jī)中的失重現(xiàn)象。請(qǐng)大家思考一下,航天飛機(jī)中的物體受不受地球的引力,它上面的失重現(xiàn)象又是怎樣發(fā)生的呢? 布置作業(yè);練習(xí)(1)(2)(3) 五、說(shuō)明 1.本節(jié)課可采用在教師引導(dǎo)下,教師跟學(xué)生共同討論研究的方式進(jìn)行。在教學(xué)中教師要注意學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受情況,恰當(dāng)?shù)靥岢鰡?wèn)題,對(duì)學(xué)生的認(rèn)識(shí)給予正確的評(píng)價(jià)和解釋。 2.課上安排的演示實(shí)驗(yàn)要自己制作,彈簧秤的量程要小,最好是0.2千克左右的,刻度要明顯利于學(xué)生觀察。兩邊重物的質(zhì)量選擇要合適,可使加速過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)、較穩(wěn)定。 3.兩個(gè)學(xué)生小實(shí)驗(yàn),拉斷線的實(shí)驗(yàn)要注意器材的選擇;用彈簧秤拉鉤碼的實(shí)驗(yàn)要注意現(xiàn)象的正確解釋。第四篇:人教版高中物理必修一牛頓運(yùn)動(dòng)定律教案
第五篇:牛頓運(yùn)動(dòng)定律全套教案