物理必修一绪论教案

撰写教案是教师备课过程中必不可少的环节,是教师备课信息经过思维加工后的输出结果。教案撰写质量,在一定程度上决定着课堂教学的效果,一份优秀教案应是教师教育理念、教学智慧、教学经验、教学个性、教学风格和教学艺术的综合体现,教师应尝试编写具有个性、富有创意、具有活力的教案。今天小编为大家精心挑选了关于《物理必修一绪论教案》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

第一篇：物理必修一绪论教案

新课标物理必修一绪言教案

[高一物理必修一]

绪 言 物理学与人类的文明

一、教学目标

1. 激发学生学好高中物理的积极性

2. 使学生对物理学有概括的认识，它是现代科学和技术的重要基础。

3. 知道怎样学好高中物理。

二、重点

理解学习物理的方法

三、难点

物理学的研究范围和学习方法

四、能力训练点

1. 通过对绪言的学习，使学生感受和体会物理学的研究方法，领略物理理论的形成过程和物理学家的思维方法。

五、德育渗透点

1.通过对绪言的学习，培养学生科学探索、质疑精神，提高科学素质。

2.对绪言的学习，培养学生的辩证唯物观点，激发学习兴趣，培养创新意识和创新精神。

六、教学方法

讲授、讨论、多媒体

教学过程

一、导入新课

1. 通过阅读课文，讲解高科技技术的应用，展示物理学美好的发展前景，激发 学生学习物理的兴趣，开拓学生的知识视野。

2.播放序言的视频文件(教材光盘)

二、新课教学

1. 物理学的研究对象：物理学是研究物质的内部结构、物质存在的基本形式以及它们的性质和运动规律的学科，物理学是一门实验科学，也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的自然科学。

2. 物理学与其他科学技术的关系：物理学是现代自然科学的基础之一，物理学在自然科学的各个领域都起着重要作用。

3. 物理学与社会进步：物理学的发展孕育了技术的革新，促进了物质生产的繁荣，改变了人类的生产和生活方式，推动了社会的进步。

4. 物理学与思维观念：丰富了人类对物质世界的认识，也改变和扩展着人类的思维方式。是人类思维观念进步的伟大阶梯。

5. 物理学的未来：自然界中最常见的运动状态，往往既不是完全确定，也不是完全随机的，而是介于二者之间，但为理解这类现象的混沌理论还远未成熟。 6. 怎样学好物理

(1)学会预习，提前看书，上课认真听讲、养成做笔记的习惯。

(2)重视观察和实验，理论联系实际，注重知识的理解，讲求方法。 (3)宏扬动手、动脑、探究和创新的精神。

(4)多问多思，独立完成作业和练习。

三、总结

四、作业：预习下一节课：第一章 运动的描述 第一节 质点 参考系和坐标系

第二篇：人教版高中物理必修一牛顿运动定律教案

基础夯实

1.(宁波市12～13学年高一上学期期末)关于物体惯性，下列说法中正确的是(

) A.把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因

B.公交汽车在启动时，乘客都要向后倾， 这是乘客具有惯性的缘故

C.战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性

D.运动员在百米冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大

答案：BC 2.关于伽利略理想实验，下列说法正确的是(

) A.完全是理想的，没有事实为基础的

B.是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的 C.没有事实为基础，只有理想推理 D.以上说法都不对 答案：B 解析：真实的实验是一种实践的活动，是可以通过一定的实验器材和实验方法而实现的实验。“理想实验”是一种思维活动，是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想，它是以实践为基础的，是在真实的科学实验的基础上抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，是以一定的逻辑法则为依据的，而这些逻辑法则，都是从长期的社会实践中总结出来的，并为实践所证实了的。理想实验可以深刻地揭示自然规律。 3.人从行驶的汽车上跳下来后容易(

) A.向汽车行驶的方向跌倒 B.向汽车行驶的反方向跌倒 C.向车右侧方向跌倒 D.向车左侧方向跌倒 答案：A 解析：人从车上跳下来时，脚和地面接触时，因摩擦而停止运动，身体由于惯性而继续向前运动。故容易向车行驶的方向跌倒。

4.

在水平面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是(

) A.小车匀速向左运动 B.小车可能突然向左加速运动 C.小车可能突然向左减速运动 D.小车可能突然向右减速运动 答案：BD 解析：如果小车正在向左匀速运动，突然加速，则碗中的水由于惯性仍保持原有的速度，就会向右洒出，故B正确;如果小车正向右匀速运动，突然减速，则碗中的水由于惯性仍保持原来的速度，就会向右洒出，故D正确。

5.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示，其中有一个是经验事实，其余是推论。

①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;

②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面;

③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度;

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。

下列关于事实和推论的分类正确的是(

) A.①是事实，②③④是推论 B.②是事实，①③④是推论 C.③是事实，①②④是推论 D.④是事实，①②③是推论 答案：B 解析：伽利略的理想实验是以经验事实为基础，设想实验步骤和过程，运用分析推理得出结论的，之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的，但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实验过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映，题给实验的四个步骤中，只有②是经验事实，其余是推论，分类正确的选项是B项。 6.如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象。

答案：塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出。由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中。

7.请根据图中的情景，说明车子所处的状态，并对这种情景做出解释。

答案：从图(1)可以看出，乘客向前倾，说明乘客相对车厢有向前运动的速度，所以汽车在减速。从图(2)可看出，乘客向后倾，说明乘客有相对车厢向右运动的速度，说明列车在加速。 8.常见的柴油机、电动机等机器的底座非常的沉重，而参加作战任务的战斗机却要抛掉副油箱(如下图)以减小重量，这是为什么呢?你能解释一下吗?

答案：惯性的量度是质量，而且是唯一的量度。柴油机、电动机等机器在使用时往往要避免它们发生移动，所以要增加它们的质量，以增大它们的惯性。而战斗机在执行战斗任务时，为了使自己便于调节，灵活机动，就要抛掉副油箱以减小惯性。

能力提升

1.如图所示(俯视图)，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球。若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动。则由此可判断列车(

)

A.减速行驶，向南转弯

B.减速行驶，向北转弯 C.加速行驶，向南转弯

D.加速行驶，向北转弯 答案：A 解析：本题考查了惯性的概念，由牛顿第一定律可知，小球在水平桌面上向前运动，说明列车减速行驶，小球向北运动，则表明列车向南转弯。

2.如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动。当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球(

)

A.一定相碰

C.不一定相碰

答案：B 解析：因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用。原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰。

3.

B.一定不相碰 D.无法确定

如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图。当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动。当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是(

) A.向右行驶、匀速直线运动 B.向左行驶、匀速直线运动 C.向右行驶、突然刹车 D.向左行驶、突然刹车 答案：C 解析：若汽车做匀速直线运动，则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置，故A、B均错误;由图可知摆锤向右摆动，可知摆锤具有水平向左的加速度，故汽车加速度向左，汽车可能向左加速或向右减速，故C正确、D错误。

4.

如图所示，重球系于线DC下端，重球下再系一根同样的绳BA，下列说法正确的是(

) A.在绳的A端缓慢增加拉力，结果CD绳先断 B.在绳的A端缓慢增加拉力，结果AB绳先断 C.在绳的A端突然猛一拉，结果AB绳先断 D.在绳的A端突然猛一拉，结果CD绳先断 答案：AC

解析：受力如图所示，在绳的A端缓慢增加拉力，使得重球在足够的时间发生了微小的位移，这个过程进行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即FT2=FT1+mg，随着FT1增大，FT2也增大且FT2总是大于FT1，所以CD绳被拉断，A项对，B项错。

若在A端猛拉，由于重球质量很大，力的作用时间极短，由于惯性，故重球向下的位移极小(可以看成运动状态未来得及改变)以致上段绳的拉力几乎未增加，FT1已达到极限程度，故AB绳先断，C项正确，D项错误。

5.

在如图所示的实验中，可以看到，从同一高度释放小车随着表面材料的改变而一次比一次停得远，如果表面绝对光滑，那么我们综合伽利略的实验，通过合理外推可以得出结论：______________ _________________________________________________________。

该实验和伽利略的斜面实验都是采用了相同的________，它是建立在事实基础上，把经验事实与抽象思维结合在一起推测的方法。

答案：物体的运动不需要力来维持 理想实验法

解析：根据伽利略的理想斜面实验，本实验中若表面绝对光滑，小车将永远运动下去，不需要力来维持;两个实验都是理想实验。

6.如图所示，

有一旅游爱好者，想做环球旅行。他设想乘坐一气球将自己悬浮在高空中，因为地球在自转，所以他只要在空中停留一天，就可以环球旅行一次了。你认为这个旅游爱好者的想法能实现吗?为什么?

答案：因为地球上的一切物体，包括地球周围的大气都随着地球自转而一起运动着，人乘着气球升空后。由于惯性，仍保持原来的速度随地球、大气一起运动，不计其他与地球有相对运动(如风)的作用产生的影响，升空的气球与其下方的地面保持相对静止，所以他不可能一天相对地球绕行一周。所以不能实现。

7.如图所示，一木块和小车一块做匀速直线运动，当小车遇到一障碍物的瞬间(设小车不反弹)，则：

(1)如果小车上表面粗糙，木块将如何运动? (2)如果小车上表面光滑，木块将如何运动? 答案：(1)向右倾倒 (2)向右匀速直线运动 解析：当小车遇到障碍物时，小车将停下。

(1)如果上表面粗糙，则木块上部由于惯性将继续向右运动;木块下部受到一个向左的摩擦力，运动状态发生改变，很快停止，故此时木块将向右倾倒。

(2)如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，此时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动状态。

8.如图所示，在瓶内装满水，将乒乓球用细线拴住并按入水中，线的另一端固定在瓶盖上。盖上瓶盖并将瓶子翻转，乒乓球将浮在水中。用手托着瓶子水平向右做加速直线运动，乒乓球在瓶中的位置会如何变化?解释你所观察到的现象。

答案：乒乓球相对瓶向右移动

解析：因为水的质量大于乒乓球的质量，所以水的惯性大于乒乓球的惯性。当水相对瓶向左移动时，将挤压乒乓球，使乒乓球相对瓶向右移动。

第三篇：2018年高中物理必修一教案：3.4 力的合成

3.4 力的合成

【教学目标】

一、知识与技能

1. 掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。

2. 初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力;能从力的作用效果理解力的合成。掌握合力与分力的概念。

3. 会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。

二、过程与方法

1. 能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则。

2. 培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。

3. 培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。

三、情感、态度与价值观

1. 培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

2. 培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。 3. 培养学生合作、交流、互助的精神。 【教学重点】

1. 通过实验归纳出力的平行四边形定则。 2. 力的平行四边形定则的理解和应用。 【教学难点】

1. 对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力 2. 合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小随两个分力之间夹角变化的关系。 【课时安排】 1课时

【教学过程】

一、引入新课

教师活动：请两位同学到讲台前，让一位同学提起重为200N的一桶水，请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大?然后请两同学一起提起水桶，请同学们一起分析提水桶的有几个力?从效果上看跟刚才用一个力提一样吗?

学生活动：观看两位同学的操作，同时考虑并回答教师的问题。

点评：通过实践体验，让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣，引导学生体会等效观点。

教师活动：引导学生思考：生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的?

学生活动：思考讨论列举实际例子：用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。

点评：通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力，同时激发学生对生活的热爱。

教师活动：启发引导同学找出这些例子的共性，给出合力和分力的概念。 学生活动：积极思考，领会合力、分力的等效替代关系。

二、新课讲授

1. 力的合成

教师活动：教师出具合力与分力关系模拟演示器，告诉学生有关的器材，以及实验的目的，让学生自己设计一个实验来探究求合力的方法(学生可能提出好多不同的设计方案，教师要引导学生选择其中的最佳方案)。教师可提出如下问题：在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?(橡皮条的伸长量相等)然后教师可让学生(2~3人)自告奋勇去前面操作，下面的学生观察，引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时，引导学生先做出各力的图示，让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。(学生此时也可能有很多种猜想，比如：把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论，筛选出有一定道理的猜想)

学生活动：根据老师出示的合力与分力关系模拟演示器，思考：在这个实验中研究什么问题?在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?用什么样的方案去探究?然后与邻近的同学交换一下意见。

学生代表到前面去做实验的时候，同学们要认真观察，并与自己设计的方案相比较，看哪个方案更好一些。同时要找一下前面同学的操作有无不恰当的地方，并友好地提出来。当操作的同学根据实验结果画出力的图示时，同学们要积极思考：合力与分力的大小是什么关系，并形成自己的猜想结论。

点评：探究力的合成的平行四边形定则，培养学生实验探究的能力。

学生对于合力和分力的大小关系的猜想，教师应当充分尊重，而不要怕麻烦，要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现：学生的思维有时很睿智，教师时常会有惊喜的发现(为学生的聪明而高兴)。

教师点评：学生的猜想是否正确，教师要给学生验证的机会：让学生进行分组实验，测量三组数据，处理完后得出自己验证的结论，即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表，把实验的情况进行汇报，教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。

在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。

学生活动：根据学生自己的猜想，利用课桌上仪器进行实验验证，测量三组数据进行处理，看结果如何。(实验过程中同学之间要团结协作，密切配合)，各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论，和其他组的情况相比较，最后全班同学一起得出求合力的方法。

点评：验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证，以及严谨的科学态度。

教师活动：教师提问：请同学们用比较准确而又简捷的语言表述出平行四边形定则。 学生活动：积极思考并回答老师的问题。

点评：概括得出平行四边形定则，培养学生抽象和概括的能力。

教师活动：教师提出如下问题：力F1=45N，方问水平向右。F2=60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。若F1和F2的方向相反(夹角为180°)，求其合力的大小和方向;若F1和F2的方向相同(夹角为0°)，情况又怎样?

进一步引导学生思考：两个力F

1、F

2、的合力F的大小和方向随着F

1、F

2、的夹角变化而如何变化?

学生得出结论后，教师可出示多媒体课件演示： θ= 0°;0°<θ<90°;θ= 180°;90°<θ<180°;θ从0°到180°变化，合力F的大小变化。 什么情况下合力最大?最大值为多大?什么情况下合力最小?最小值为多大? 合力F是否总大于原来两个力F

1、F

2、?

当F

1、F

2、相等时：θ= 0°;θ<60°;θ= 90°;θ=180°的情况。

学生活动：解答老师提出的问题、注意做题态度要严谨认真。

思考：两个力F

1、F

2、的合力F的大小和方向随着 F

1、F

2、的夹角变化而如何变化?合力F的大小在一个什么样的范围内变化?

认真观察老师提供的课件内容，验证自己得到的结论。

点评：寻找合力F的大小和分力F

1、F

2、间夹角的关系，培养学生应用知识的能力以及发散思维的能力。

教师活动：教师启发学生思考：在上述问题中，即：F1=45N，方问水平向右。F2=60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求?如何求?

学生活动：学生思考后回答：可以。可以用直角三角形的边角关系求解。然后学生计算求出。

点评：方法扩展，培养学生解决问题的能力。

不论是多么重要的结论，教师都不要取代学生，一切的思维活动教师都要巧妙引导，让学生得出。

教师活动：教师在学生初步知道求两个力的合力的方法后进一步提出拓展问题：一般情况下物体都受到多个力作用，那么如何求这些力的合力?

学生活动：学生思考教师提出的问题，然后不难想到：可以用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力.再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

点评：由两个力合成扩展到多个力合成，培养学生发散思维能力和创新能力。 2. 共点力 教师活动：教师让学生自学共点力的概念，然后让学生回答如下问题以检验其自学情况： 1. 什么样的力是共点力?

2. 你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题?

3. 教师利用计算机网络出示图片：大吊车吊起物体;人担水;举重;比萨斜塔等。吊车吊起物体时钩子受的力为共点力吗?人担水时担子受到的力为共点力吗?举重运动员举起的重物受到的力为共点力吗?比萨斜塔受几个力作用?它们是共点力吗?

4. 力的合成的平行四边形定则有没有适用条件?适用于什么情况?

学生活动：学生认真看书，掌握共点力的概念，并回答老师提出的问题，在回答过程中进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条件――只适用于共点力。

点评：学生掌握共点力的概念，培养学生自学和分析能力。 教师活动：教师出示课堂练习(见实例探究)，学生先独立完成(起自测作用)，然后讨论，有些问题可有多种解法，引导学生找出最佳解题方法。

学生活动：保质保量地完成课堂练习，自我评价本节课学习的情况。 点评：在应用中加深对所学知识的理解，培养学生应用知识的能力。

三、课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

第四篇：高中物理：3.2《牛顿第一定律》教案(教科版必修1)

牛顿运动第一定律

教学目的：

1.知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识，了解伽利略的理想实验及其推理和结论，认识理想实验是科学研究的重要方法;

2.理解牛顿第一定律的内容和意义;

3.掌握惯性的概念，会应用惯性解释自然现象; 4.通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。 重点难点：牛顿第一定律的理解和应用

教材处理：将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中，并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法，通过不断深入的理性思维引导，提升感悟认识。

课型：规律建立课

教学方法：以讲授为主，调动学生观察与思维体验 手段：利用手边的钥匙做演示实验，多媒体辅助教学 教学过程

• 情景引入：提供虚设报道 据悉：“2000年7月25日，协和号客机班机AF4590在跑到上起飞，速度达到328km/h时，机长得知飞机机翼起火，紧急制动,飞机立即停止运动.”

(在运动规律的研究中已经利用协和号客机有关信息，本课再次利用此材料，从另一个角度引起学生关注与思考)。

学生表示强烈反对，并且纷纷提出惯性问题。

师生回顾实际情景——多媒体视频：

协和号客机班机AF4590在法国戴高乐机场进行起飞，奔驰了约2000米、速度达到328km/h时，轮子压上美国大陆航空的DC-10脱落的小铁条，飞机机翼起火，如果停止起飞过程需要冲出约3000米长的距离(此结论在第一章学习过程中由学生推论而得到过)，机长拉起飞机，两分钟后飞机坠毁。

学生和老师一起再次经历心灵的震撼。

教师肯定学生们有关惯性的说法——惯性致使飞机不能立即停止运动?同时提出问题：假如有足够长的跑道，在3000米长的距离上有没有力强迫飞机向前奔驰?

学生的结论出现分歧，有同学提出有冲力，教师不急于表态。在后面的问题研究过程中希望学生可以自我感悟认识问题。

教师演示实验，学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系：

使一串钥匙：竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动，

提出思考问题：为什么小球的运动过程不一样? 学生观察后绝大多数答案：小球受力情况不同。

教师变换条件，演示实验，学生观察实验——引导学生思考，感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。

使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛 问题：小球受力情况是否相同? 答案：均只受重力

问题：为什么小球的运动过程不一样?

学生对比两次实验，深刻思考反思，有学生说到有惯性!

教师肯定，并且强调初始状态不同。

教师引出新课题： 运动学(kinematics)

——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论; 动力学(dynamics) ——研究运动和力的关系的理论。

教师调动学生： 让我们走进牛顿的世界

“大自然和他的规律深藏在黑夜里

上帝说让牛顿出世吧

于是一切就都在光明之中”

——牛顿的墓志铭

第三章 牛顿运动定律之牛顿第定律

牛顿定律——整个动力学的基础

教师讲解：一个基本问题，几千年来，因为它太复杂而含混不清，这就是运动问题。 探究问题：物体运动的原因究竟是什么?

人们的直觉经验：力是维持运动的原因

古希腊的哲学家亚里士多德(公元前384-322年)：

——“一切运动的物体必定受某物的驱动”，外力是物体产生并维持运动的原因

古希腊的哲学家亚里士多德所著《物理学》一书中认为：机械运动有自然运动和机械运动，如马拉车行驶，奴隶曳船行驶，这些运动必须要劳动者，即运动必须有外力维持，否则就归于静止。他认为“一切运动的物体必定受某物的驱动”。千百年来人们都相信亚里士多德的说法：外力是物体产生并维持运动的原因。

强调亚里士多德分析与认识问题的方法：根据对现象的观察、直觉推理得到结论。

一

提出思考问题：你是否同意亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因，速度本身标志着是否有力作用在物体上?

同学已经有足够的经验、知识、说“不”!

一、伽利略——理想实验的魅力

回顾问题：关于力，伽利略断言了什么?

伽利略认为将人们引入歧途的是摩擦力的存在。

提出假设请学生想象与思考，假如没有了摩擦会怎么样?

教师随手演示，仍然使一串钥匙摆动，观察其经历——几乎摆上初始高度。或许就是这样的观察经验，使伽利略设想了理想实验。

斜面实验——课件模拟。

引导观察和思考，伽利略理想实验经验与推论：理想条件下，小球可以达到原来等高位置;倾角越小，会运动得更远;

假如水平，小球将永远运动。

设小球释放的高度不同，在水平面上的速度不同，但是没有使物体减速的原因，物体会保持达到最低点的状态(速度)运动。

推论：力不是维持运动的原因(不是维持速度的原因)，而是改变物体的运动状态(改变速度)的原因。

视频：沙弧球——在摩擦作用非常弱时，沙弧球运动距离被极大地放大了。为伽利略——理想实验推论提供体验性支持。

视频：保龄球以强烈的势头冲向目标——多次重复，请学生寻找冲力?同时对前面协和号问题得到统一认识——运动不需要力维持

引导总结“伽利略与亚里士多德观点的分歧在什么地方”?

笛卡儿：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只是保持在直线上运动。

他认为这应该作为一个原理加以确立，并且使人类整个自然观的基础。

二、牛顿第一定律(Newton first law of motion)

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态

引导对第一定律的深刻析、讨论： 如何理解“一切物体”?

不论物态如何、不论状态如何、不论什么位置——一反几千年束缚人们思想概念的教会观点——天上与地面的物体遵从不同的规律。

“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”

——肯定了力的真正作用——改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态。 强调：物体运动状态变化的特征表现是什么?

“位置”和“速度”是描述物体运动状态的物理量，物体运动状态的变化主要表现为速度的变化

“总保持匀速直线运动状态或静止状态”强调物体具有保持匀速直线运动状态或静止状

态的性质——惯性

惯性(inertia)：物体保持匀速直线运动状态或静止状态性质

物体本身的本能。

自然界是非常“懒惰”的，本性——希望保持运动状态不变，保持运动状态不变是物体与生据来的一种本能。

问题思考：企图保持不变，是不是不能变化?

否!

物体具有保持原来运动状态不变的本领——惯性——本能;歧途不变，能不能不变取决于是否有力迫使其改变。

问题深入：所有物体均具有惯性，是否所有物体保持原来状态不变的本领相同?

不同的物体保持原来运动状态不变的本领不同，而迫使不同的物体改变状态需要复出的努力是不同的——惯性大小不同，是什么使得惯性大小不同?

深入分析与思考：研究物体的惯性大小与什么有关? 学生提出速度、重力、密度、光滑等因素。

教师引导，理性思维研究分析：

关于速度，引导逆向思辨

——可否认为我现在速度为零，惯性为零?

——可否认为我乘坐动车组飞奔着惯性增加?可否认为我对面乘客惯性为零?

学生深层次思考讨论。

统一认识：惯性既然是物体本身的属性就应该与外界条件、外界作用是否有、大小、速度大小没有关系。

速度具有相对性，相对于不同参照系，速度不同，而物体本身的属性应该与参照系的选择无关。

光滑——光滑是否没有惯性?

强调摩擦的作用。

重力——是否在太空中、卫星上没有惯性，能否以意念改变物体状态? 视频——失重，强化理解。

密度——是物质的特性之一，惯性是否与密度相关? ——比较冰和石头?

一冰山足可以撞坏太坦尼克号!

质量是物体惯性大小的量度——可以抽杀乒乓球、羽毛球，不可以抽杀铅球、保令球，撼树容易，撼山难。

这样的事例，使学生心灵感悟得到强化。

进一步：太坦尼克号已经发现了冰山，为什么躲闪不开?

协和号为什么难于改变运动状态? 质量大，运动状态难于改变。

三、惯性与质量

质量是物体惯性大小的量度

质量 (mass) m——标量

单位：千克 符号 kg

四、解释生活现象，问题讨论：

1、 最便宜的旅行方式。

有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗? 答：因为地球上一切物体，(包括地球周围的大气)都随着地球一起运动，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度，当忽略其他与地球有相对运动的作用而产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止状态，不可能相对地球绕行一周。

这就可以解释为什么地球自西向东转动，我们竖直上抛的物体还会落到原来的地方?而不是落在原位置的西边?

现实类比：观察视频——汽车上抛球：

在快速行进的汽车上，竖直抛出的物体会落回手里。

引申，思维体验：如地球突然停止转动，可能会发生什么问题?

2、 既然任何物体都具有惯性，所以任何物体的运动状态都不能变化?

3、 物体运动状态变化了，是不是就没有惯性了? 注意：力改变的是状态而不是改变了惯性

总结：

牛顿第一定律——惯性定律——牛顿物理学的基石

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

意义：正确揭示了力和运动的关系;

定义了惯性概念：物体总保持匀速直线运动状态或静止状态性质。

关于“对力学所需的基本概念、基本假定、对物质运动的基本观点都作了界定”的问题，鉴于学生的理解能力有限，暂不说明。

注意：惯性不是力!

问题拓展：物体存在惯性是一件好事还是坏事?

设想，假如物体没有惯性世界会是什么样的?

惯性的利用和预防 ，课件 撞车

安全带视频，学生对惯性的感悟与体验再次得到强化，同时强化了安全意识。

认识拓展，问题：不受力作用的物体是不存在的，所以牛顿运动第一定律不能经过实验检验，那么惯性定律为什么还被认为是一客观规律?

引导认识：

1、 不存在反例

2、 近似条件——彗星运动

视频：沙弧球运动、气垫导轨实验

3、 以其为理论依据得到的推论可以经过实践检验

4、建立在实际观察和理性思维上

教师展开：人类对于惯性的认识从亚里士多德到伽利略一直至牛顿，经历了2000多年无数个有名无名的科学家的探索才逐渐趋向完美，而其中对伽利略的用理想实验的思想方法给人以深刻的启迪。“一代代科学家探索自然界奥秘的努力，就像是读福尔摩斯一类的侦探小说。在好的侦探故事中，一些最明显的线索往往将读者引导到错误的猜疑上去，凭直觉的推理方法是靠不住的”。

——《物理学的进化》爱因斯坦、英费尔德

爱因斯坦对伽利略的贡献给予高度评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”。这个发现告送我们，根据直接观察所得出的直觉的结论，并不总是可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上取。 ——《物理学的进化》爱因斯坦、英费尔德

我国远在春秋战国的“墨经”上已有惯性的论述。在春秋战国末期的《考工论车舟人篇》中更有明确的记载：“劝登马力，马力既竟竭，犹能一取也。”意思是说：马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续前进一段路，这显然是讲述一种惯性现象。

这段历史对每个学习物理并愿通向成功之路者是最好的借鉴。 伽利略的科学研究方法：可靠事实+理论思维→理想实验

课后思考问题：第一定律建立的科学方法到底是什么?(在本章的教学中，不断的渗透科学方法教育);

设计实验，证明气体和液体有惯性(第二讲，可以请学生展示他们的设计); 亚里士多德到底是一个什么样的人?

如果你想了解有关亚里士多德和伽利略的更多内容可以到http://61.184.119.196:8012/gzpt/xkjx/g1wl/g1wl08/unit01/kzzl.htm查找

再本章结束时，要求学生写从亚里士多德到伽利略到牛顿的感想体会。作为本章测评的

一部分。

本课的设计思想是我多年所坚持的，经过多年的实践，并且不断完善，近年来引入了多媒体，提高了课程的体验与感染力。多年来，本课有学校内外，本学科及其他不同学科的很多老师听课，给以高度认同。

可以通过以下一组问题的判断，知识巩固并且检测教学效果 问题判断：

1、 一切物体都具有惯性，直到有外力迫使其改变状态为止

错(力改变的是状态而不是改变了惯性)

2、 运动越快的物体一定受到更大的力作用，力越大，物体的速度一定越大

错

3、 由于任何物体都具有惯性，所以任何物体的运动状态都不会无故改变

对

4、 不受外力作用时，物体的运动状态保持不变，是因为物体具有惯性

对

5、 受力作用时，物体的运动状态变化，说明受力作用后物体不再具有惯性了

错

6、 受力作用时物体的运动状态变化，要持续改变状态必须持续施加力，这是因为物体的惯性在起作用 对

7、 在水平面上运动的物体，撤消动力后，最终会停止运动，这是因为物体不受作用力了

错

8、 作用在物体上的力消失后物体的速度将会逐渐减小

错

9、 力是改变物体运动状态的原因，物体的速度方向总与力的方向一致

错

10、 只有静止和匀速运动的物体才具有惯性

错

11、 如果不受重力(不考虑空气阻力)，向上抛出的物体将会向上做匀速运动 对

12、 力是产生加速度和速度的原因

错

13、 跑得快的物体不容易停下来，是因为跑得快的物体惯性大

错

14、 受重力大的物体，惯性大，物体在月球上受重力减小，其惯性减小

错

15、 在宇宙中不受重力的物体，没有惯性

错

16、 在卫星里的物体处于完全失重状态，这时物体的惯性消失

错

第五篇：人教版高中物理必修一 4.7用牛顿运动定律解决问题(二)教案设计

用牛顿运动定律解决问题

(二)教案设计4.7 高中物理必修一 教材分析

一、超重和失重，每个问2.共点力的平衡条件，1.本节课教材上设计了两个大问题， 题都给出了相关定义和一个配套例题，要能灵活应用第一个问题，还需要设计相关练习，第二个问题理解起来有难度，需要设计贴近生活易于理解的实验，帮助学生理解。

二、教学目标 知识与技能 理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。

会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 过程与方法 培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。

引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。情感态度与价值观 勇于探究与日常生活有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，的思想，“学以致用”渗透 有关的物理问题。 培养学生联系实际，实事求是的科学态度和科学精神。

三、教学重点、难点 共点力作用下物体的平衡条件及应用。

发生超重、失重现象的条件共点力平衡条件的应用。 超重、失重现象的实质及本质。

四、学情分析对于第二个问题的实质还是和第一个问题的相关例题，能够理解基本定义，学生预习知识后， 会存在问题。

五、教学方法 引导法和实验法

六、课前准备 充分备课，设计过程、练习、实验和实验仪器。

七、课时安排 一个课时完成

八、教学过程 、回顾)(一 上节课我们学习了牛顿运动定律解决问题的有关知识，都是哪两种类型： 、引入

(二)今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念：平衡状态。师： 什么叫做平衡状态。如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平生： 衡状态。 物体处于平衡状态时它的受力特点是什么?师： F合a生： 知当合因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁，所以根据牛顿第二定律 m ，物体将静止或匀速直线运动。0时，物体的加速度为0外力为

当一个物体受几个力作用时，如何求解合力?师： 根据平行四边形定则将力进行分解合成。生： 力的分解合成有注意点吗?或力的分解合成有适用范围吗?师： 学生会思考一会儿，但肯定会找到答案 力的分解合成只适用于共点力。生： 那什么是共点力?师： 如果几个力有共同的作用点或它们的延长线交于一点，那这几个力叫做共点力。生： 回答得很好，其实在我们刚才的讨论中有一点我要给大家指出来的就是：物体处于平师： 在一类是有固定转动轴的物体的平衡。一类是共点力作用下物体的平衡;衡状态时分为两类，今天我们先来研究共点力作用下我们主要研究共点力作用下物体的运动状态。整个高中阶段， 物体的平衡条件。 、共点力作用下物体的平衡条件

(三)

。0在共点力作用下物体的平衡条件是合力为：【定义】

同学们能列举生活中物体处于平衡状态的实例吗?师： 很多。如桌上的书、吊着的电灯、做匀速直线运动的汽车等等。生： 竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态?师： ，物体不能保g，但仍受到重力，加速度仍为0不是!因为物体在最高点虽然速度为生： 持静止或匀速直线运动。并不说若指某一时刻静止，平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动，回答得很好!师：

的状态。0那这一时刻就是平衡状态。平衡状态是一个持续的过程。或平衡状态是指加速度为城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的、1例 钢索和杆的重量都可忽略。点且垂直于纸面的轴转动，B可绕通过OB图中硬杆一种简化模型。等于AOB角，G如果悬挂物的重量为点的支持力各是多O对OB点的拉力和杆O对OA钢索，θ 大?、轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等，1 A 内部张力处处相等。、轻质直杆仅两端受力时(杆处于平衡状态)2 θ B 的特点：这两个力必然沿杆的方向且大小相等。 O O、节点3 也是一理想化模型。 G 举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目。在举重比赛中，运动员举起杠铃时必、1练习运动员可通过改变两手握杆的距举成功。(或抓)才能被裁判视为挺须使杠铃平衡一定时间，若双臂夹角变大，离来调节举起时双臂的夹角。则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大 )C 小变化的说法正确的是( .不能确定 D.增大 C.减小 B.不变A 所两手举杠铃的力沿竖直方向的分力之和应与重力抵消。为了保证棒静止，如下图：【解析】

以当手臂夹角变大时，为了保证举力竖直方向的分力大小不变，则要求举力增大。

、超重与失重

(四)自从神州六号师： 下面我们就来研究这那什么是超重和失重呢，人们经常谈到超重和失重。飞船发射成功以来， 个问题。 播放一段视频增加学生的感性认识m 。人站在电梯中，人的质量为、2例 ①人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大? N 求解人对地板的压力，该题中如果选电梯为研究对象，受力情况会:【解析】

比较复杂，甚至无法解题。所以我们只能选人为研究对象，那选人为研究对象能求解出人对电梯的压力吗?能!根据牛顿第三定律：作用力与反作用力是等在反向的。只要求出电梯对人的支持力，再根据牛顿第三定律就可求出

G

人对电梯的压力。mgN 有：0因为人是静止的所以合外力为a 匀加速上升，人对地板的压力为多大?②人随电梯以加速度

学生自己分析解答。不会有太大难度mgmamgNmaNmg④⑤两题加速度方向均向下，合外力向下，于是有 从上面的解题结果我们发现，当人加速上升和减速下降时，人对地面的压力大于本身师： 物理学中分别把这两种现人对地面的压力小球本身重力。当人加速下降和减速上升时，重力; 象叫做超重和失重。物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力，这种现象叫做超：【定义】 重。物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力，这种现象叫做失：【定义】

重。虽然从理论上我们推导出了应该有这样的现象，但我估计大家在日常生活中都没有注师： 你会心慌也那你们有坐过电梯的经验吗?电梯启动上升时，可能都有点怀疑。意到这些现象，的感觉，“飘飘然”同时有种你会头晕，电梯停止上升时，的感觉，“脚踏实地”会充分体会到还有坐汽车时，这就是超重失重引起的。大家会突然觉得心汽车速度很快上桥并从桥顶下桥， 突然变得空空的，很难受，那是失重造成的。 实验验证 其实大家完全可以利用身边的器材来验证。师： 、用弹簧秤挂上钩码，然后迅速上提和迅速下放。1实验在钩码被迅速上提的一瞬间，弹簧秤读数突然变大;在钩码被迅速下放的一现象： 瞬间，弹簧秤读数突然变小。