广东教育版 高中物理 必修一全册教案

1.4 物体运动的速度
一、教学目标
【知识目标】
1.理解速度的概念，知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义，公式符号和单位，知道它是矢量；
2.理解平均速度，知道瞬时速度的概念，知道瞬时速度与平均速度的关系；知道速度和速率以及它们的区别；
3.会计算质点的平均速度，认识各种仪表中的速度；
4.理解速度的物理意义。
【能力目标】
1．运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法．
2．培养迁移类推能力
【情意目标】
1．通过解决一些问题，而向复杂问题过渡，使学生养成一种良好的学习方法．
2．通过师生平等的情感交流，培养学生的审美情感．
二、教学重点与难点
教学重点:瞬时速度、平均速度二个概念及二个概念之间的联系
教学难点:对瞬时速度的理解
三、教学方法
教师启发、引导，学生自主思考，讨论
四、教学设计
（一）新课导入
在前面两节课,我们学习了质点、参考系、时间、时刻、位移和路程等概念,当物体做直线运动时，能不能说,物体的位移越大,物体运动得就越快 (不能,因为物体的位移与运动的时间有关)那么,如何来描述物体运动的快慢呢
(二)新课内容
1.平均速度
如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定的？那又如何描述物体运动的快慢呢？
问题：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？
回答：每秒平均跑10m。
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？
答：否。
说明：对于百米运动员，谁也说不来他在哪1秒跑了10米，有的1秒钟跑10米多，有的1秒钟跑不到10米，但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢，而不关心其在各时刻运动快慢时，就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。
(1)平均速度
① 定义：表达式中所求得的速度，表示的只是物体在时间间隔内的平均快慢程度，称为平均速度。
②平均速度只能粗略地描述运动的快慢。
③平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间内发生的位移方向相同。
④平均速度必须明确是哪段时间或哪段位移上的平均速度，取不同的时间段或位移段平均速度一般是不同的。
例1：甲、乙两地位于同一条直线上且相距60km，一辆汽车从甲地开往乙地，它以60km/h平均速度通过前一半路程，接下来用时45min通过后一半路程。那么它在全程的平均速度大小是多少？
解：设全程的路程为2S，则
km/h
例2：一辆汽车沿直线运动，先以15m/s的速度行驶了全程的，余下的路程以20m/s的速度行驶，则汽车从开始到行驶完全程的平均速度大小为多少？
解：设全程的路程为2S，则
(2) 瞬时速度
①定义：物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度，叫做瞬时速度。
②瞬时速度和平均速度的关系：如果时间非常小时，就可以认为平均速度表示的是物体在时刻的瞬时速度。
③瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢。
④初中学到的匀速直线运动，就是瞬时速度保持不变的运动。
测量仪器：速度计（速度计所指的数值就是某时刻汽车的瞬时速率，随着行驶的快慢而定）。
本节课小结：
1、速度的概念及物理意义；
2、平均速度的概念及物理意义；
3、瞬时速度的概念及物理意义；
4、速度的大小称为速率。
例题2：下边是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在表中路段做直线运动，且在每一个车站都准点开出，准点到达.
a.火车由北京西站开出直至到达霸州车站，运动的平均速度是多大？
b.火车由霸州车站开出直至到达衡水车站，运动的平均速度是多大？
c.在零时10分这一时刻，火车的瞬时速度是多大？
北京西↓深圳 自北京西起公里 站名 北京西↑深圳
22:18 0 北京西 -6:35
23:30 32 92 霸州 225:20
0:08 11 147 任丘 394:36
1:39 45 274 衡水 103:04
… … … …
课堂小测验：（1~3题）
1．下列说法中正确的是（ ）
a．做匀速直线运动的物体，相等时间内的位移相等
b．做匀速直线运动的物体，任一时刻的瞬时速度都相等
c．任意时间内的平均速度都相等的运动是匀速直线运动
d．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一个恒量，则此运动是匀速直线运动
2．下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是（ ）
a．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零
b．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
c．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
d．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
3．一辆汽车，开始以5m/s的速度匀速行驶了20m，后又以10m/s的速度行驶了20m，那么汽车在行驶40m的时间内的平均速度是否正确？
课外作业：（4～7题）
4．高速公路上的速度限制牌限制的速度为120 km/h，它指的是什么速度？
5．短跑运动员在100 ｍ竞赛中，测得7ｓ末的速度是9m/s，10s末到达终点时的速度是10.2 m/s，则运动员在全程内的平均速度为（ ）
a．9 m/s b．9.6 m/s c．10 m/s d．10.2 m/s
6．一辆汽车以速度v行驶了2/3的路程，接着以20 km/h的速度减速，后以36 km/h的速度返回原点，则全程中的平均速度是（ ）
a．24 km/h
b．0
c．36 km/h
d．48 km/h
7．物体沿一直线运动，下列说法中正确的是（　　　）
a．物体在某一时刻的初速度为3m/s，则在这1s内物体一走3m
b．物体在某一秒内平均速度为3m/s，则在这1s内物体一定走3m
c．物体在某段时间内平均速度为3m/s，则在这段时间内的任意1s内的位移都为3m
d．物体在t1时刻的速度为2m/s，在t2时刻的速度为4m/s，则在t1至t2的平均速度可能为零
[选做题]
物体沿直线运动，前半段位移的平均速度是20m/s，后半段位移的平均速度是30m/s，则物体全程的平均速度多大？
物体沿直线运动，前半段时间的平均速度是20m/s，后半段时间的平均速度是30m/s，则物体全程的平均速度多大？2.3 从自由落体到匀变速直线运动
教学内容 从自由落体到匀变速直线运动
教学目标 知识目标：1、学生能运用匀变速直线运动的公式2、学生能正确理解匀变速直线运动的公式能力目标：1、提高学生逻辑分析能力2、加强学生一题多解的能力
教学重点 1、匀变速直线运动公式的推导2、匀变速直线运动公式的应用
难点 用图像法推导匀变速直线运动的位移公式
教学设计
一、提问：说出第一章我们学到的加速度公式并说出各个符号所表示的意义
学生回答： …………①
a表示一段匀变速直线运动的加速度，vt表示一段匀变速直线运动过程的末速度，v0表示一段匀变速直线运动过程的初速度，t表示这段运动过程所需的时间。
二、由匀变速直线运动的加速度公式推导匀变速直线运动的速度公式
由①式可得：…………②
三、匀变速直线运动的位移公式的推导
1、数学知识：
对于均匀变化的数字的平均植等于首尾之和的一半
匀变速直线运动的速度是均匀变化的，所以，对于匀变速直线运动的平均速度公式可以表达为：
……………③
2、平均速度公式：
……………④
3、由③④两式可得：
……………⑤
四、匀变速直线运动的位移与速度的关系
由②⑤两式消去t可得：
……………⑥
五、对匀变速直线运动的公式的理解
匀变速直线运动的速度公式和位移公式中，符号较多，每一个符号代表什么含义要搞清楚，他们的物理意义分别为： vt表示一段匀变速直线运动过程的末速度，v0表示一段匀变速直线运动过程的初速度，a表示加速度，t表示这段运动过程所需的时间，s表示这段匀变速直线运动的位移。这几个物理量一定要是对一段匀变速直线运动而言，千万别张冠李戴。
六、用图像法推导出匀变速直线运动的位移公式
通过v-t图象，研究以初速度v0做匀变速直线运动的物体，在时间t内发生的位移。先把物体的运动分成四个小段，每小段起始时刻的速度乘以时间1/4t近似地当做各小段中物体的位移，各段位移可以用一个又窄又高的小矩形的面积代表。4个小矩形的面积之和近似地代表物体在整个过程中的位移。为了更精确一些，可以把运动过程划分为更多的小段，用所有这些小段的位移之和，近似代表物体在整个过程中的位移。就是用更多的但是更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移。如果把整个运动过程划分得非常非常细，很多很多小矩形的面积之和就能准确地代表物体的位移了。梯形OABC的面积就代表做匀变速直线运动物体在0到t这段时间的位移的大小。
把前面已经得出的代入，得到：
七、匀变速直线运动规律的应用
一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6m/s，求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移。
分析：该快艇做匀加速直线运动，它的运动情况满足匀变速直线运动规律，已知加速度、初速度和运动的时间这三个物理量后，可以直接得出结果。加速度和速度都有方向，解决问题的过程中必须选取一个正方向。
解：选取初速度方向为正方向。因快艇做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律
代入数据，可得快艇在8s末的速度为
vt=22m/s
快艇在8s内发生的位移为
s=112m
即这艘快艇在8s末的速度为22m/s，8s内经过的位移是112m。
八、作业布置
第29页1、2、3、4题
v
V0
0
t
v
V0
0
t
v
V0
0
t
第 1 页 共 3 页3.5 共点力的平衡条件
一、教学任务分析
本节的教学任务有：
（1）基于生活中力的平衡的实例，引出在共点力作用下物体平衡的概念。
（2）联系“力的合成”和“力的分解”的知识以及对物体受力情况的分析，通过DIS实验探究，分析归纳共点力的平衡条件F合=0。
（3）在课内的学习讨论与训练中，巩固对物体在共点力作用下平衡条件的理解。
（4）通过对共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，了解古代科学家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学热爱。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道什么是共点力，及在共点力作用下物体平衡的概念。
（2）理解物体在共点力作用下的平衡条件。
（3）知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。
（4）会应用实验研究物体在共点力作用下的平衡条件。
2、过程与方法
（1）在对共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。
（2）在共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。
3、情感、态度与价值观
（1）在共同的实验探究过程中，体验合作，乐于合作。
（2）通过了解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。
三、教学重点和难点
重点：共点力作用下物体的平衡条件。
难点：共点力平衡条件的探究过程。
四、教学资源
1、学生分组实验：DIS实验设备或弹簧秤；学生实验器材。
2、多媒体资源：张衡及相关资料的课件，举重运动员奥运会比赛夺冠录像，东方明珠、赵州桥等图片。
五、教学设计思路
以多媒体资源情景和实验为基础，通过观察、分析认识什么是共点力，形成物体在共点力作用下平衡的概念。再由DIS实验探究，分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条件
F合= 0。最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情怀和对科学的追求，巩固所学的知识，感悟物理学在社会发展中的重要作用。本节课要突出的重点是，物体在共点力作用下的平衡条件。突出重点的方法是，从观看奥运会我国举重运动员夺冠的录像，及东方明珠、赵州桥及静止的花盆等多媒体资源情景，结合学生的亲身感受，分析归纳得到物体在共点力作用下的平衡概念。再以分组DIS实验探究活动，运用等效、图示、推理等科学方法得出物体在共点力作用下的平衡条件。本节课要突破的难点是，共点力作用下物体平衡条件的建立过程。突破难点的方法是，从二力平衡的条件F合= 0出发，以“力的合成”（或“力的分解”）为基础，通过DIS实验，运用等效替代的方法，得出不在一直线上、三个共点力的平衡条件F合= 0，并推广到一般情况，即共点力的平衡条件为F合= 0，体现从特殊到一般的归纳推理过程。
六、教学流程
七、教案过程
（一）情景导入，激发悬念
录像引入：2008北京奥运会我国举重运动员夺冠录像播放。
教师：张国政在69公斤级比赛中以抓举160公斤和挺举187.5公斤总成绩347.5公斤而夺冠，裁判员判定举重运动员成绩有效的依据是什么？
学生活动：举重运动员能将举起的杠铃保持静止几秒钟。
教师：这与本节课学习的受力平衡问题有关。
（二）通过图片引入共点力作用下物体的平衡
教师：生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态，其中的平衡比较常见，而且很有实际意义。
下面给大家看一些熟悉的图片：
学生活动：
教师：这些物体均处于平衡状态，那么，什么叫平衡状态？
归纳总结：物体处于静止或做匀速直线运动的状态，叫做平衡状态。
（三）DIS实验探究共点力作用下物体的平衡条件
教师：首先来回顾一下初中已经学过的二力平衡的知识。
1、例：用一根很轻的不可伸长的细线将小钢球悬挂于铁架台上，并保持静止。
教师：小球处于什么状态？
学生活动：平衡状态。
教师：请一位同学来画小球的受力示意图。
学生活动：（画小球受力示意图）小球受到
重力G和拉力T的作用。
教师：这两个力的大小、方向有什么关系？
学生活动：大小相等，方向相反，且在作用在同一直线上。
教师：这两个力的合力是多少？
学生活动：合力为零。
归纳：1、二力平衡 F合= 0
教师：如果用一个水平拉力使小球偏离原来位置一个角度，并再次达到静止状态，小球共受哪些力的作用？
学生活动：重力G，水平拉力F，沿细线方向的拉力T。
教师：小球现在还处于平衡状态吗？
学生活动：是的。
教师：这三个力的方向不在同一直线上，它们的合力多大？
学生猜测：合力为零。
提示：只要能将这几个力的大小测出，我们可以将其中两个力等效成一个力，变成二力平衡——-物理学研究方法之一：等效替代法。下面我们就用实验的方法验证一下你们的猜测。
2、DIS实验探究三个力平衡的条件
教师：如何测量几个力的大小呢？
学生活动：可以用弹簧测力计测量，以可以用力传感器来测量。
教师：介绍实验仪器——力传感器（两个）、数据采集器、计算机。我们用力传感器测出两个拉力的大小，弹簧秤测出重力，然后再怎么办呢？
学生活动：可以在纸上画出力的图示，然后分析有什么关系。
教师：非常好，那么我们请两位同学配合来做这个实验。
学生活动：两位同学上台配合完成实验，并得出F—t图，测量出小球重力。
教师负责指导、协调学生代表完成实验，引导下面学生观察和思考实验步骤、数据处理等环节。
教师：数据已经测得了，我们知道力是矢量，要知道三个力的关系，还要知道方向，那么我们在画图时怎么确定这几个力的方向呢？
学生活动：用量角器测量角度。
教师：（质疑）悬挂着怎么测量？我们可以用一张白纸轻轻放在悬挂的装置后面，然后用铅笔把力的方向画在纸上，然后再在纸上做三个力的图示，找出结论。
学生活动：在纸上画力的图示， 4人一组地探究三个力之间的关系。
教师：我们来看看几个小组的讨论结果。
学生活动：2个小组来展示他们画图后得出的结论，三个力合力为零。
归纳：1、任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
2、这三个力的合力为零。
教师：想一想，如果物体受到的是4个力或5个力的作用，物体的平衡条件是否还是合力为零？
学生活动：（议论）应用类似研究三个力平衡问题的等效替代的方法，可得到多个共点力的平衡条件仍是合力为零。
总结：共点力平衡的条件：作用在物体上各力的合力为零，即：F合=0
（四）学生课件交流（了解张衡及其成就）
教师：我们知道，早在1800多年前，我国古代科学家张衡就巧妙地利用平衡原理制成了测定地震的侯风地动仪。
课前老师请同学们回去查找关于张衡的资料，并制作powerpoint。
教师：下面请几位同学上来展示一下他们查找的结果，供大家共同学习。
学生：课件展示交流。
学生：谈观看感受。
（五）实际应用
示例：用弹簧秤沿着光滑斜面的方向将一块重5N的木块匀速向上拉，这时弹簧秤的读数是1.4N,求斜面对木块的弹力的大小？
教师引导学生应用作图法、解三角形的数学方法、正交分解法等三种方法求解。
求解完毕后，引导学生归纳应用共点力的平衡条件解决实际问题的步骤：
（1）确定分析对象。
（2）对分析对象作受力分析，画受析示意图。
（3）如果是三力平衡，可应用合成法画图用作图法求解，或应用解三角形的数学方法求解。
（4）如果是三力或以上的平衡，可适当选择坐标轴，对物体的受力作正交分解后，分坐标轴方向列物体平衡的代数方程求解。
情景
录像、图片
设问
平衡的
概念
活动I
DIS实验
物体平衡的条件
活动II
课件交流
活动III
学习交流4.5 牛顿第二定律的应用
一、教学目标
1．物理知识方面的要求：
(1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；
(2)掌握牛顿第二定律的应用方法．
2．通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力．
3．训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力．
二、重点、难点分析
1．本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法．
2．应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解．但学生往往存在重结论、轻过程，习惯于套公式得结果，所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点．
三、教具
投影仪、投影片、彩笔．
四、主要教学过程
(一)引入新课
牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系．因此，应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题．
我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤．
(二)教学过程设计
1．已知受力情况求解运动情况
例题1(投影) 一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N．
1)求物体在4.0秒末的速度；
2)若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间．
(1)审题分析
这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况．前4秒内运动情况：物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动，t=4.0s．受力情况：F=5.0N，f=2.0N，G=N；初始条件：v0=0；研究对象：m=2.0kg．求解4秒末的速度vt．4秒后，撤去拉力，物体做匀减速运动，v′t=0．受力情况：G=N、f=2.0N；初始条件：v′0=vt，求解滑行时间．
(2)解题思路
研究对象为物体．已知受力，可得物体所受合外力．根据牛顿第二定律可求出物体的加速度，再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度．运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离．
(3)解题步骤(投影)
解：确定研究对象，分析过程(画过程图)，进行受力分析(画受力图)．
前4秒 根据牛顿第二定律列方程：
水平方向
F-f=ma
竖直方向
N-G=0
引导学生总结解题步骤：确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果．
(4)讨论：若无第一问如何解？实际第一问的结果是第二问的初始条件，所以解题的过程不变．
(5)引申：这一类题目是运用已知的力学规律，作出明确的预见．它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目．
2．已知运动情况求解受力情况
例题2(投影) 一辆质量为1.0×103kg的小汽车正以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力．
(1)审题分析
这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力．研究对象：汽车m=1.0×103kg；运动情况：匀减速运动至停止vt=0，s=12.5m；初始条件：v0=10m/s，求阻力f．
(2)解题思路
由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出加速度；再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力．
(3)解题步骤(投影)
画图分析
据牛顿第二定律列方程：
竖直方面
N-G=0
水平方面
f=ma=1.0×103×(-4)N=-4.0×103N
f为负值表示力的方向跟速度方向相反．
引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同．
(5)引申：这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向，还包括探索性运用，即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点．牛顿发现万有引力定律、卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索．
3．应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)
题目类型流程如下
由左向右求解即第一类问题，可将vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解．
由右向左求解即第二类问题，可将F、f、m中任一物量作为未知求解．
若阻力为滑动摩擦力，则有F-μmg=ma，还可将μ作为未知求解．
如：将例题2改为一物体正以10m/s的速度沿水平面运动，撤去拉力后匀减速滑行2.5m，求物体与水平面间动摩擦因数．
4．物体在斜向力作用下的运动
例题3(投影) 一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度．
解：(投影)
画图分析：
木箱受4个力， 将力F沿运动方向和垂直运动方向分解：
水平分力为
Fcosθ
竖直分力为
Fsinθ
据牛顿第二定律列方程， 竖直方向
N-Fsinθ-G=0 ①
水平方向
Fcosθ-f=ma ②
二者联系
f=μN ③
由①式得 N=Fsinθ+mg 代入③式有
f=μ(Fsinθ＋mg)
代入②式有 Fcosθ-μ(Fsinθ＋mg)=ma ，得
可见解题方法与受水平力作用时相同．
(三)课堂小结(引导学生总结)
1．应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知受力求解运动情况；一类是已知运动情况求解受力．
2．不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果．在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤．
3．在斜向力作用下，可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解，转化为受水平力的情形．解题方法相同．
五、说明
1．例题1在原题基本上增加了一个运动过程，目的是强调过程图和受力图的重要性．因为有些学生对此不够重视而导致错误，尤其是以后遇到复杂问题的处理时更加突出，比如不注意各段运动中物体受力情况的变化和与之相关的加速度的变化，用前一段运动的加速度代入后一段运动方程进行运算，得出错误结果．但教材中节练习题和章习题中没有这类题目，所以可根据学生情况加以取舍．
2．解题过程反复强调分析方法、解题步骤，意在培养学生的良好解题习惯和书写规范，由于解题过程要力求详尽，故本课密度较大．为此，解题过程可利用投影片以节省时间．
3．例题中增加了斜向力作用的情形，目的是使学生注意竖直方向运动方程的建立，对水平方向物理量的影响．因为学生长时间只考虑水平方向受力，就会忽视了竖直方向的受力分析，认为在任何情况下都无须考虑竖直方向受力．另外，了解到斜向力分解后的解题方法仍是前面所述的基本方法，从而体会对复杂问题的处理方法，以巩固基本知识、基本方法．但不提及建立坐标和正交分解，这一部分亦可据学生情况取舍．
第 1 页 共 5 页1.3 记录物体的运动信息
一、教学目标
知识与技能
了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)
会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理
过程与方法
通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力
通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法
体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑
经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动
情感态度价值观
感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识
经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘
培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯
二、教学重点与难点
重点:打点计时器的使用。
难点:对纸带数据的处理，会通过纸带比较物体运动的快慢，能通过纸带知道物体何时做匀速直线运动，何时做变速直线运动。
三、教学方法
实验探究式教学方法
四、教学设计
（一）新课内容
1.打点计时器的认识
先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:
(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电 其工作电压为多少
(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少
(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间
(4)说出电磁打点计时器的构造 工作原理 如图1—4—1所示。
(5)解释电火花计时器的工作原理 如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小 原因是什么
2.练习使用打点计时器
问题1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带
师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可.
问题2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况
师总结: （1）调整复写纸位置或更换复写纸。
（2）调整打点计时器。（可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置;可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置;可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止）
（3）可能是选择的4—6V的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V
问题3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s再松手打纸带 可不可以先松手再打开打点计时器的电源
师总结: 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带.这样做可以减小误差
问题4. 打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处
师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏
指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。
选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:
(1)怎样从打出的纸带中获取数据 指导学生用列表格的形式把数据列出。
(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？
(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据，求出在任意两点间的平均速度，这里S可以用直尺测量出两点间的距离，t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。)
(3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少
(4)如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？
(在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)
课后研究课题
以“人类历史上的计时工具”为主题，做一个小研究课题
图1—4—34.3 探究物体运动与受力的关系
教学目标:
★知识与技能
要求学生认真看书，明确用“比较”的方法测量加速度；探究加速度与力、质
量的关系；作出a-F、a-1／m图象。
★过程与方法
在学生实验的基础上得出a∝F、a∝1／m的实验结论，并使学生对牛顿第二定律有
初步的理解。
2．渗透科学的发现、分析、研究等方法。
★情感态度与价值观
通过对a∝F、a∝1／m的探究，在提高学生实验能力的基础上，体验探究带来的乐趣，激发学生学习物理的兴趣。
教学重点与难点:
重点：对a∝F、a∝1／m的探究
难点：对探究性实验的把握。
教学方式：
本节课主要采取的是“实验——探究”教学方式。
教学工具：
1．学生分组实验的器材：木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等。(①附有滑轮的长木板2块；②小车2个；③带小钩或小盘的细线2条；④钩码(槽码)，规格：10 g、20 g，用做牵引小车的力；⑤砝码，规格：50 g、100 g、200 g，用做改变小车质量；⑥刻度尺；⑦1 m～2 m粗线绳，用做控制小车运动)
如果没有小规格钩码或槽码，可以用沙桶及沙子替代，增加天平及砝码，用来测质量。
2．计算机及自编软件，电视机(作显示)。
3．投影仪，投影片。
教学设计：
新课导入：
1．复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关 关系是什么
教师启发引导学生得出：物体运动状态改变快慢用加速度来描述，与物体质量及物体受力有关。
(学生更详细的回答可能为：物体受力越大，物体加速度越大；物体质量越大，物体加速度越小)
2．教师引导提问进入新课：物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系 如果存在，其关系是什么 请同学猜一猜。
(学生会提出很多种猜想，对每一种猜想，教师都应予以肯定)
教师在学生猜想的基础上进一步引导启发学生：我们的猜想是否正确呢，需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的加速度与力、质量的关系。
指导学生确定实验方案、完成实验操作：
一、实验介绍
投影：实验装置如图所示。
讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量；在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量Ⅲ的关系时，可先保持m一定，研究以与F的关系；再保持F一定，研究d与m的关系．这是物理学中常用的研究
方法。(此控制变量法可引导学生讨论得出)
教师引导提问：如何根据现有器材测出小车的加速度 (学生回答：用打点计时器)
教师可再追问：用打点计时器测加速度的方法和公式是什么 (在学生充分讨论的基础
上可展示如下版图)
板图：如果物体做初速度为零的匀加速直线运动，那么，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，然后由a=2x/t2算出。也可以在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度。
由于a=2x/t2，如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移为x1、x2，位移之比就是加速度之比，即a1／a2= x1/ x2。
提出问题：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢
教师可启发引导学生得出：把木板没有定滑轮的一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。
二、实验过程
1．保持小车质量不变，研究a与F的关系。
实验的基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。
教师引导提问：怎样才能直观地反映出口与F是否成正比呢
教师启发引导学生得出：可以借助图象，用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，通过采集数据作a一F图象。如加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就说明n与F成正比。
实验数据的分析：设计一个表格，把同一物体在不同力的作用下的加速度填在表中。为了更直观地判断加速度a与力F的数量关系，我们以以为纵坐标、F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如果不是这样，则需进一步分析。
学生分组实验，教师巡视指导．学生报出实验数据并输人计算机。(用Excel表格处理数据)
教师引导各组代表汇报实验过程及结果得出结论。
板书：a∞F
2．保持拉力不变，研究a与m的关系
实验的基本思路：保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。
实验数据的分析：设计第二个表格，把不同物体在相同力的作用下的加速度填在表中。根据我们的经验，在相同力的作用下，质量优越大，加速度a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“以与m2成反比”，甚至是更复杂的关系。我们从最简单的情况人手，检验是否“a与m成反比”。在数据处理上要用到下面的技巧。
板图：“a与m成反比”实际上就是“a与1／m成正比”，如果以a为纵坐标、1／m为横坐标建立坐标系，根据a-1／m图象是不是过原点的直线，就能判断加速度以是不是与质量m成反比。
(实验前教师指导)
学生分组实验，教师巡视指导，学生实验数据输人计算机。(用Excel表格处理数据)
各实验小组代表汇报实验情况得出结果。
板书：a∞1／m
由实验结果得出结论
在这个实验中，我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度与它所受的力及它的质量有最简单的关系，即加速度与力成正比、与质量成反比a∝F、a∝l／m。
如果这个猜想是正确的，那么，根据实验数据以a为纵坐标、F为横坐标和以a为纵坐标、1／M为横坐标作出的图象，都应该是过原点的直线．但是实际情况往往不是这样，描出的点有些离散，并不是严格地位于某条直线上，用来拟合这些点的直线也并非准确地通变原点。
这时我们会想，自然规律真的是a∝F、a∝l／m吗 如果经过多次实验，图象中的点都十分靠近某条直线，而这些直线又都十分接近原点，那么，实际的规律很可能就是这样的。
可见，到这时为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，它才能成为“定律”。本节实验只是让我们对于自然规律的够究有所体验，实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量就能得出的。
第 1 页 共 4 页实验：探究加速度与力、质量的关系
★新课标要求
（一）知识与技能
1、理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。
2、通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。
3、培养学生动手操作能力。
（二）过程与方法
1、使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现。
2、指导学生根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论．
3、帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理规律。
（三）情感、态度与价值观
1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
2、使学生养成实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
3、培养学生的合作意识，相互学习，交流，共同提高的学习态度．
★教学重点
1、怎样测量物体的加速度
2、怎样提供和测量物体所受的力
★教学难点
指导学生选器材，设计方案，进行实验。作出图象，得出结论
★教学方法
1、提出问题，导入探究原理――自主选器材，设定方案，进行操作，总结归纳――进行交流。
2、对学生操作过程细节进行指导，对学生实验过程的疑难问题进行解答。
★教学用具：
多媒体、小车、一端带滑轮长木板、钩码、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、气垫导轨、微机辅助实验系统一套。
★教学过程
（一）引入新课
教师活动：利用多媒体投影下图：
定性讨论：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？力大小相同，作用在不同质量物体上，物体加速度有什么不同？
物体运动状态改变快慢取决哪些因素？定性关系如何？
学生活动：学生讨论后回答：第一种情况，受力大的产生加速度大，第二种情况：质量大的产生加速度小。
学生再思考生活中类似实例加以体会。
点评：教师还可举日常生活中一些实例，如赛车和普通小汽车质量相仿，但塞车安装了强大的发动机，牵引力巨大，可产生很大加速度。再如并驾齐驱的大货车和小汽车在同样大的制动力作用下，小汽车容易刹车．通过类似实例使学生获得感性认识：加速度大小既与力有关，也与质量有关，为下一步定量研究做好铺垫．
（二）进行新课
1、物体加速度与它受力的定量关系探究
教师活动：现在我们探究物体加速度与力、质量的定量关系（用控制变量法）。保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，探究加速度与力的定量关系。请同学生据上述事例，猜测一下它们最简单关系。
学生猜测回答：加速度与力可能成正比。
教师活动：如何测量加速度a？需什么器材？请同学样设计方案。
学生回答：第二章我们已探究过小车速度随时间变化规律，可用该实验器材测加速度。小车在钩码牵引下作匀加速运动，利用打出纸带求加速度。
教师活动：现实中，除了在真空中抛体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎不存在，但一个单独的力作用效果与跟它等大、方向相同的合力作用效果相同，因此实验中力F的含义可以是物体所受的合力。如何为运动物体提供一个恒定合力？如何测？请同学们想办法。
教师引导：可利用前边测加速度的器材，在钩码质量远小于小车质量条件下，钩码重力大小等于对小车拉力（至于为什么以后再讨论），但必须设法使木板光滑，或使用气垫导轨以减少摩擦直至忽略不计。这样小车受的合力就等于钩码重力。教师对学生设计方案的可行性进行评估，筛选出最佳方案进行实验。
学生活动：学生思考，设计可行方案测量，也可借鉴教师提供案例进行设计。
教师活动：指导学生分组实验，把小车在不同拉力下的加速度填在设计好的表格中。
学生活动：学生设计实验步骤，进行分组实验，取得数据。
教师活动：如何直观判断加速度a与F的数量关系？指导学生以a为纵坐标，以F为横坐标建立坐标系，利用图象找规律。利用实物投影展示某同学做的图象，让大家评价。
学生活动：学生在事先发给的坐标纸上描点，画图象，看图象是否是过原点的直线，就能判断a与F是否成正比。
分析研究表格中数据，得出结论。
2、物体的加速度与其质量的定量关系探究
教师活动：保持物体所受力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速度与质量关系，请同学们用最简单关系猜测一下二者是什么关系？教师解释：若a与m成反比，其实是a与1／m成正比，a－l／m的图象应是什么？
学生猜测回答：加速度与质量可能成反比。
应该是过原点直线。
教师活动：保持钩码质量一定，即拉力大小一定，如何改变小车质量？
将不同质量的小车的加速度填入设计好的表格中，建立a一1／m坐标系作图象。
学生回答：在小车上加砝码。
学生设计实验步骤，进行分组实验，测出不同质量时加速度。在坐标纸上描点，作a－l／m图象，据a－l／m图象建否是过原点直线就能判断加速度是否与质量成反比。
点评：由于学生刚开始从事探究实验，缺乏经验，需要教师指导，比如设计方案，利用图象处理数据，学生一无经历，二不习惯，所以宜采用定向探究，逐步使学生走向自由探究。
3、对实验可靠性进行评估
教师活动：如果同学们猜想是正确的，那么根据实验数据，以a为纵坐标，以F横坐标，或以a为纵坐标，1／m为横坐标，作出图象都应该是过原点的直线，但实际描的点并不严格在某直线上，也不一定过原点。若真是a∝F，a∝l／m得需多次实验才能证实。
学生讨论结果，看书讨论相关问题。
★课余作业
1、课后完成实验报告。
2、预习第三节牛顿第二定律。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
附录1
实验分析
牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探究加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫。该实验的器材选取、方案设定，因第二章使用过，学生自然会想到用该器材测加速度。但测力有一定困难，还需平衡摩擦。为此可借助气垫导轨避免这一点。另外，测加速度可在气垫导轨上安放两个光电计时门，通过微机辅助系统记录，小车通过两个计时门的时间间隔，测出两计时门间距离，可由求加速度a，数据完全可由微机处理，甚至a－F，a－1／m图象由微机处理作出，收到事半功倍的效果。
附录2
学生分析
该实验是探索规律的实验，学生对加速度与力和质量的关系的定量关系是未知的，但通过实例，对加速度与力和质量的定性关系是可以理解的。怎样定量研究需在教师指导下，学生动手、动脑进行设计研究，教师只是一个引导者、评判者，只要学生的设计方案合理，亲身体验探究过程，至于能否得出正确结果并不重要。
第 1 页 共 3 页4.6 超重与失重
课程具体目标
（一）知识与技能
1、通过实验认识超重和失重现象；
2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律研究超重和失重的原因；
3、能够利用超重和失重现象解释一些生活中的具体现象；
4、本节课的教学重点是让学生理解超重和失重的实质，教学难点是在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。
（二）过程与方法
采用分组实验、合作探究并实地感受的研究方法，让学生通过设计多种不同的实验方案，亲身体验、认识生活中的超重和失重现象。
（三）情感态度与价值观
1、 渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情和兴趣；
2、培养学生参与科技活动的热情和将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的超重和失重问题；
3、通过分组合作的探究性学习过程，锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。
目标制定依据
1、 通过三条牛顿运动定律的学习，学生已经具备了一定的运用牛顿运动定律分析解决
问题的能力；
2、 三条牛顿运动定律并不是彼此孤立的，通过对超重和失重现象的探究和学习，可以
加深学生对这三条定律的认识，进而提高了学生对以有知识的理解和分析解决问题的能力；
本节课复习了关于重力的知识，通过本节课的探究和学习，可以使学生区分清楚“重
力”和“重量”这两个容易混淆的概念，从而进一步理解“重力”的本质。
教学准备
1、 具体问题的提出：学生已经学习过重力的测量方法和测量条件，知道放在水平桌面
上的物体对桌面的压力的大小等于物体所受重力的大小；细绳下悬挂的重物对绳子的拉力也等于物体所受的重力；这个结论在平衡条件（静止或匀速运动）下才成立。由此提出问题：当物体在竖直方向上的加速度不为零时，压力或拉力还是否等于重力？请同学们设计适当的方案去探究和得到结论！
2、 教学器材的准备：台式体重称8个、弹簧秤及小钩码8套；
3、 准备超重与失重研究活动记录表和调查研究记录表若干张；
评价标准
1、 学生是否能够通过合作的探究式学习方式切身感受到生活中的超重和失重现象；
2、 学生是否能够根据已有的牛顿定律的知识从理论上理解超重和失重现象的本质；
3、 学生是否能够把所学到的对超重和失重现象的本质的理解应用到具体的生产和生活
中去并且解释和解决一些具体的问题；
4、在合作的探究性学习的过程中，学生是否具有积极探索的创新精神、交流合作精神及
对科学的好奇心与求知欲，是否乐于探究自然界的奥秘，能否体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学步骤，
我们知道放在水平桌面上的物体对桌面的压力的大小等于物体所受重力的大小；细绳下悬挂的重物对绳子的压力也等于物体所受的重力；这个结论只圾在平衡条件（静止或匀速运动）下才成立。那么，当物体在竖直方向上的加速度不为零时，压力或拉力还是否等于重力？今天，我们将通过实验让同学们亲身去体验和探究在物体具有竖直方向加速度的情况下会出现怎样的现象。
一、研究过程
1、 教师发给每个研究小组一个体重称和一套弹簧秤及一个小钩码，每个研究小组再发
给一份 超重与失重研究活动记录表和超重和失重研究记录表；
2、 学生分组进行研究，制定方案；
3、 学生实地查资料、调查、实验、观察、记录、采集素材；
4、 讨论、分析，得出结论；
5、 成果交流。
附：
超重与失重研究活动记录表
内容项目 记 录 备 注
小组成员
方案设计（时间、地点、方法）
步骤 1、2、3、4、
观察、记录
结论及分析（超重、失重及相关问题）
问题思考
超重和失重研究记录表
电梯上行：
速度（匀速、加速、减速） 速度方向 加速度方向 压力、拉力与物体重力比较（填〈、〉、=） 判断超重、失重 备注
静止 F G
起动 F G
中途 F G
制动 F G
静止 F G
电梯下行：
速度（匀速、加速、减速） 速度方向 加速度方向 压力、拉力与物体重力比较（填〈、〉、=） 判断超重、失重 备注
静止 F G
起动 F G
中途 F G
制动 F G
静止 F G
二、理论分析
1：超重和失重：
（1）用投影片出示思考题组1：
a：物体的速度方向和运动方向之间有什么关系？
b：物体做加速或减速运动时，加速度方向和速度方向之间有什么关系？
（2）实例分析：
a：用投影仪给出示例1：
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人的质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的体重称上，体重称的示数是多大？
b：分析题意：
1）人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，为了能够用牛顿第二定律，应该把人作为研究对象。
2）对人进行受力分析：
人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持里F，升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。
3）取竖直向上为正方向，则F支，a均取正值，G取负值，据牛顿第二定律得：
F支－G＝ma
则：F支＝G＋ma
代入数值得F支＝515N，所以，F压＝F支＝515N。
c：问：如果升降机是静止的或做匀速直线运动，人对升降机地板的压力又是多大？
F压＝F支＝mg＝500N
d：比较前边两种情况下人对地板的压力大小，得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。
e：总结：升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大，我们把这种现象叫超重。
那么：在什么情况下产生超重现象呢？
（3）用投影片出示练习题：
一个质量是40kg的物体，随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降，求物体对升降机地板的压力大小，是大于重力还是小于重力？
学生自己分析得到：此时人对升降机地板的压力F＝480N，大于人的重力400N，即也产生了超重现象。
2：总结得到：
（1）当物体也向上的加速度时，产生超重现象；
（2）产生超重现象时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大，即物体受到的重力没有改变，而物体的重量变大了；
（3）超重现象的实质是实重没有改变，而视重变大了。
3、用类比法得到：
（1）当物体有向下的加速度时，产生失重现象（包括匀减速上升，匀加速下降）。此时F压或F拉小于G。
（2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F压＝0或F拉＝0；
（3）产生失重和完全失重时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力，即物体受到的重力没有改变，而物体的重量变小了；
（4）失重现象的实质是实重没有改变，而视重变小了
4、巩固训练：
(1)、关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ）
A、 超重就是物体所受的重力增加了；
B、 失重就是物体所受的重力减少了；
C、 完全失重就是物体一点重力都不受了；
D、不论超重或失重甚至完全失重，物体所受的重力都不变。
（2）弹簧秤的秤钩上挂一个质量为１千克的物体，在下列各种情况下，弹簧秤的读数为多大？（ ）
A、 以0.2米／秒2的加速度竖直加速上升，弹簧秤读数为10牛。
B、 以0.1米／秒2的加速度竖直减速上升，弹簧秤读数为10牛。
C、 以0.1米／秒2的加速度竖直加速下降，弹簧秤读数为9.7牛。
D、以0.2米／秒2的加速度竖直减速下降，弹簧秤读数为10牛。
（3）在人造卫星中，下列哪能仪器不能用（ ）
A、天平 B、弹簧秤 C、水银温度计 D、密度计。
三、小结：
1、 叫超重； 叫失重； 叫完全失重。
2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么？
3、产生超重和失重时，重力、压力、拉力变化的是什么？不变的是什么？
四、作业：
1、查阅资料了解在人造卫星上进行微重力条件下的实验，尝试设计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下的实验的方案。
2、通过多种活动，如乘坐电梯，到游乐场乘坐过山车、垂直升降机等，了解和体验失重
和超重。
第 1 页 共 5 页4.7 力学单位制
教学目标：
一、知识目标：
1、知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位；
2、知道力学中的三个基本单位。
二、能力目标：
培养学生在计算中采用国际单位，从而使运算过程的书写简化；
三、德育目标：
使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想。
教学重点：
1、什么是基本单位，什么是导出单位；
2、力学中的三个基本单位。
教学难点：
统一单位后，计算过程的正确书写。
教学方法：
讲练法，归纳法
教学用具：
投影仪、投影片
教学步骤：
一、导入新课
前边我们已经学过许多物理量，它们的公式各不相同，并且我们知道，有的是通过有关的公式找到它们之间的联系的：那么各个物理量的单位之间有什么区别？它们又是如何构成单位制的呢？本节课我们就来共同学习这个问题。
二、新课教学：
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1、知道什么是单位制，知道力学中的三个基本单位；
2、认识单位制在物理计算中的作用。
（二）学习目标完成过程：
1、基本单位和导出单位：
（1）举例：
a：对于公式，如果位移s的单位用米，时间t的单位用秒；我们既可用公式得到v、s、t之间的数量关系，又能够确定它们单位之间的关系，即可得到速度的单位是米每秒。
b：用公式F＝ma时，当质量用千克做单位，加速度用米每二次方秒做单位，求出的力的单位就是千克米每二次方秒，也就是牛，并且我们也能得到力、质量、加速度之间的数量关系。
（2）总结推广：
物理公式在确定物理量的数量的同时，也确定了物理量的单位关系。
（3）基本单位和导出单位：
a：在物理学中，我们选定几个物理量的单位作为基本单位；
b：据物理公式中这个物理量和其他物理量之间的关系，推导出其他物理量的单位，叫导出单位；
c：举例说明：
1）我们选定位移的单位米，时间的单位秒，就可以利用推导得到速度的单位米每秒。
2）再结合公式，就可以推导出加速度的单位：米每二次方秒。
3）如果再选定质量的单位千克，利用公式F＝ma就可以推导出力的单位是牛。
（4）基本单位和到单位一起构成了单位制。
（5）学生阅读课文，归纳得到力学中的三个基本单位。
a：长度的单位——米；
b：时间的单位——秒；
c：质量的单位——千克。
（6）巩固训练：
现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：A：质量；B：N；C：m/s2 D：密度；E：m/s；F：kg；G：cm；H：s；I：长度；J：时间。
1）属于物理量的是 。
2）在国际单位制中作为基本单位的物理量有 ；
3）在国际单位制中属于基本单位的有 ，属于导出单位的有 。
2、例题教学：
（1）用投影片出示例题：
一个原来静止的物体，质量是7千克，在14牛的恒力作用下：
a：5秒末的速度是多大？
b：5秒内通过的路程是多大？
（2）分析：
本题中，物体的受力情况是已知的，需要明确物体的运动情况，物体的初速度v0=0，在恒力的作用下产生恒定的加速度，所以它作初速度为零的匀加速直线运动，已知物体的质量m和所受的力F，据牛顿第二定律F＝ma求出加速度a，即可用运动学共识求解得到最终结果。
（3）学生在胶片上书写解题过程，选取有代表性的过程进行评析：
已知：m＝7kg，F＝14N，t＝5s
求：vt和S
解：
vt=at=2m/s2×5s=10m/s
s=at2=×2m/s2×25s2=25m
（4）评析：刚才这位同学在解答过程中，题中各已知量的单位都是用国际单位表示的，计算的结果也是用国际单位表示的，做的很好。
引申：既然如此，我们在统一各已知量的单位后，就不必一一写出各物理的单位，只在数字后面写出正确单位就可以了。
（5）用投影片出示简化后的解题过程：
（6）巩固训练：
质量m＝200g的物体，测得它的加速度为a＝20cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是 。
A:F=20020=400N； B:F=0.20.2=0.04N：
C:F=0.20.2=0.04； D:F=0.2kg0.2m/s2 =0.04N
三、小结
通过本节课的学习，我们知道了什么是导出单位，什么是基本单位，什么是单位制，以及统一单位后，解题过程的正确书写方法。
四、作业：
一个物体在光滑的水平面上受到一个恒力的作用，在0.3秒的时间内，速度从0.2m/s增加到0.4m/s；这个物体受到另一个恒力的作用时，在相同的时间内，速度从0.5m/s增加到0.8m/s，第二个力和第一个力之比是多大？
五、板书设计：
五：力学单位制
第 1 页 共 4 页4.5 牛顿第二定律的应用
一、教学目标
1．物理知识方面的要求：
(1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；
(2)掌握牛顿第二定律的应用方法。
2．通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。
3．训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。
二、重点、难点分析
1．本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。
2．应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解。但学生往往存在重结论、轻过程，习惯于套公式得结果，所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。
三、教具
投影仪、投影片、彩笔。
四、主要教学过程
(一)引入新课
牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系。因此，应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。
我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。
(二)教学过程设计
1．已知受力情况求解运动情况
例题1一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0 N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N。
1)求物体在4.0秒末的速度；
2)若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间。
(1)审题分析
这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况。前4秒内运动情况：物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动，t=4.0s。受力情况：F=5.0N，f=2.0N，G=N；初始条件：v0=0；研究对象：m=2.0kg。求解4秒末的速度vt。4秒后，撤去拉力，物体做匀减速运动，
v′t=0。受力情况：G=N、f=2.0N；初始条件：v′0=vt，求解滑行时间。
(2)解题思路
研究对象为物体。已知受力，可得物体所受合外力。根据牛顿第二定律可求出物体的加速度，再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度。运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离。
(3)解题步骤
解：确定研究对象，分析过程(画过程图)，进行受力分析(画受力图)。
前4根据牛顿第二定律列方程：
水平方向 F-f=ma
竖直方向 N-G=0
4秒后 竖直方向N-G=0
水平方向-f=ma′
由
引导学生总结解题步骤：确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果。
(4)讨论：若无第一问如何解？实际第一问的结果是第二问的初始条件，所以解题的过程不变。
(5)引申：这一类题目是运用已知的力学规律，作出明确的预见。它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目。
2．已知运动情况求解受力情况
例题2(投影) 一辆质量为1.0×103kg的小汽车正以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力。
(1)审题分析
这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力。研究对象：汽车m=1.0×103kg；运动情况：匀减速运动至停止vt=0，s=12.5m；初始条件：v0=10m/s，求阻力f。
(2)解题思路
由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出加速度；再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力。
(3)解题步骤(投影)
画图分析
由运动学公式 得a=-
据牛顿第二定律列方程：
竖直方面 N-G=0
水平方面 f=ma=1.0×103×(-4)N=-4.0×103N
f为负值表示力的方向跟速度方向相反。
引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同。
(5)引申：这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向，还包括探索性运用，即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点。牛顿发现万有引力定律卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索。
3．应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)
题目类型流程如下
由左向右求解即第一类问题，可将vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解。
由右向左求解即第二类问题，可将F、f、m中任一物量作为未知求解。
若阻力为滑动摩擦力，则有F-μmg=ma，还可将μ作为未知求解。
如：将例题2改为一物体正以10m/s的速度沿水平面运动，撤去拉力后匀减速滑行12.5m，求物体与水平面间动摩擦因数。
由运动学公式 得a=-
据牛顿第二定律F合=ma 有-μmg=ma
4．物体在斜向力作用下的运动
例题3(投影) 一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。
解：(投影)
画图分析：
木箱受4个力，
将力F沿运动方向和垂直运动方向分解：
水平分力为Fcosθ
竖直分力为Fsinθ
据牛顿第二定律列方程
竖直方向 N-Fsinθ-G=0 ①
水平万向 Fcosθ-f=ma ②
二者联系 f=μN ③
由①式得N=Fsinθ＋mg 代入③式 f=μ(Fsinθ＋mg)
代入②式有
可见解题方法与受水平力作用时相同。
(三)课堂小结(引导学生总结)
1．应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知受力求解运动情况；一类是已知运动情况求解受力。
2．不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果。在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤。
3．在斜向力作用下，可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解，转化为受水平力的情形。解题方法相同。
五、说明
1．本课以高中物理课本(必修)第一册为依据。例题1在原题基本上增加了一个运动过程，目的是强调过程图和受力图的重要性。因为有些学生对此不够重视而导致错误，尤其是以后遇到复杂问题的处理时更加突出，比如不注意各段运动中物体受力情况的变化和与之相关的加速度的变化，用前一段运动的加速度代入后一段运动方程进行运算，得出错误结果。但教材中节练习题和章习题中没有这类题目，所以可根据学生情况加以取舍。
2．解题过程反复强调分析方法、解题步骤，意在培养学生的良好解题习惯和书写规范，由于解题过程要力求详尽，故本课密度较大。为此，解题过程可利用投影片以节省时间。
3．例题中增加了斜向力作用的情形，目的是使学生注意竖直方向运动方程的建立，对水平方向物理量的影响。因为学生长时间只考虑水平方向受力，就会忽视了竖直方向的受力分析，认为在任何情况下都无须考虑竖直方向受力。另外，了解到斜向力分解后的解题方法仍是前面所述的基本方法，从而体会对复杂问题的处理方法，以巩固基本知识、基本方法。但不提及建立坐标和正交分解，这一部分亦可据学生情况取舍。
第 1 页 共 5 页3.2 研究摩擦力
教学目的：
一、知识目标
1、知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。
3、知道净摩擦力产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念。
二、能力目标：
通过学生自己实验，培养学生分析问题，解决问题的能力。
三、德育目标
在研究问题时，要突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。
教学重点：
1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩＝uFn解决具体问题
2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。
教学难点：
1、正压力FN的确定
2、静摩擦力有无、大小的判定
教学用具：
带绳的木块、小铁块、弹簧秤（学生用，二人一组），学生自己一人备一块小毛巾）
教学步骤：
导入新课
同学们，在桌子上给文具盒一个初速度，文具盒最终会停下来，这说明什么问题？
小结学生的回答.这就是初中已经有了的概念，滑动摩擦力。今天，我们将进一步学习有关摩擦力的知识。
二、新课教学
（一）用实物展台出示学习目标：
（二）学习目标完成过程
1、滑动摩擦
板书刚才学生的总结：
滑动摩擦力：相互接触的两物体，一个物体在另一物体表面相对滑动时受到的阻碍它相对滑动的力。
学生实验：让学生用弹簧秤拉着木块在桌面上缓慢运动，保证弹簧秤的示数不变。就可以维持木块匀速前进，这时物块和桌面的滑动摩擦力是多大？方向如何？
再在木块上加一铁块，同样维持物块匀速前进。这时滑动摩擦力变了吗？说明什么道理？
学生回答：滑动摩擦力变大，说明滑动摩擦力的大小跟两物体之间的正压力有关，且正压力越大，滑动摩擦力越大。
更换实验条件，把木块放在毛巾上拉动，同样维持其匀速运动，观察弹簧秤的示数，发现比在桌面上的要大，说明什么问题？
引导学生答：说明接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
老师归纳：经实验证明，滑动摩擦力的大小与相互之间的正压力FN成正比，还与接触面的粗糙程度、材料有关。关系式表达为F＝uFN，u是动摩擦因数，由接触面的材料和粗糙程度决定，是没有单位的，u是F与FN的比值。
滑动摩擦力的放向总是与接触面相切，且与相对运动方向相反。
2、知识反馈性练习
（1）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：
A、物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大；
B、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反；
C、接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大；
D、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
（2）用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子，那接触面的滑动摩擦力是多大？u值为多大？
师生共评每一句话的错误在哪里？应该怎样理解。
强调：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反，而不能说与物体运动方向相反。
3、滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。
提问：车轮、滚动轴承为什么都做成圆的？
引导学生答：因为滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。
4、静摩擦：
(1)提问：把一个很重的铁球放在地上，一只小蚂蚁能不能推动？
(2)提问：如果地面是光滑的呢？
教师小结:在水平地面上是否推动物体，不取决于这个物体重量的大小。如果地面光滑，重力不会影响水平方向的运动，如果地面粗糙，推力大于物体与地面间的最大净摩擦力，就推得动，下面我们来研究静摩擦力。
（1）教师演示：用力推讲桌。
①开始用很小的推力，推不动，分析讲桌受力情况。
②再用稍大的力推，还静止不动，分析受力情况
③继续增大推力，讲桌开始运动，分析受力情况。
分析：讲桌在推力作用下相对地面静止，但在沿这个力的方向上有相对运动趋势，就是因为讲桌跟地板之间发生了摩擦。这个摩擦力和推力都作用在讲桌上，他们的大小相等，方向相反，彼此平衡，因此讲桌保持不动，这时发生的摩擦叫静摩擦。静摩擦力的方向总是跟接触面相切，跟物体相对运动趋势的方向相反。
(1)提问：那静摩擦力的大小如何确定呢？有什么规律呢？请同学们自己动作实验得出结论。
学生两人一组，木块静止地放毛巾上，开始用较小的力拉木块，木块静止，记下拉力大小，慢慢增加拉力，木块仍静止，记下拉力的大小。继续增大拉力，木块刚开始动，记下拉力的大小。然后保持匀速运动，记下拉力的大小。
填表
过程 测力计读数 拉力方向 摩擦力大小 摩擦力方向
1 静摩擦力1
2 静摩擦力2
3 最大静摩擦力
4 滑动摩擦力
结论：最大静摩擦力就是物体刚开始运动时所需的最小推力。
是实验得到：静摩擦力随着推理的增大而增大，它的极限值就是最大静摩擦力。可见，静摩擦力是一个变力，变化范围为：0＜F静≤Fmax
（2）静摩擦力的作用
拿在手中的东西不会滑落
把线织成布，用布缝衣服，也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。
（3）反馈练习：（出示投影片）
斜面上有一物体，质量为m，在斜面上静止不动，m受摩擦力吗？为什么？
三、小结
摩擦力产生的条件 1、两物体相互接触
2、接触面粗糙。
3、在接触面上有重点作用的正压力
4、有相对运动或者有相对运动趋势
2．滑动摩擦力 大小
方向
3．静摩擦力 变力 0＜F静≤Fmax
方向
四、作业：P16 练习四（3、4）
思考：在F作用下，A静止在墙上，这时F＝50N；如果F增大为100N，A还静止在墙上，在这两种情况下，A所受到的摩擦力如何变化？（A的质量为10kg）
五、板书设计
六、教学总结
本节课的知识上学生亲自动手实验，推动分析，得出所要的结论。这样既收到的好的学生效果，又进一步了解了自然科学的研究方法，培养了学生分析问题、解决问题的能力。第一节 质点 参考系和坐标系
三维目标：
知识与技能
认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
了解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。
认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。
过程与方法
体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。让学生将生活实际与物理概念相联系，通过具体矢量引出质点的这个理想化的模型，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中自主升华为物理中的概念。
通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。
体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同方法设计实验并体会比较，增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。
情感态度与价值观
认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性。培养学生热爱自然，关心科技发展、勇于探索的精神。
通过质点概念和参考系的学习，体会物理规律与生活的联系。
渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。
渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观。
通过本节的学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣。
教学重点：
理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。
在研究具体问题时，如何选取参考系。
如何用教学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。
教具：小车、乒乓球、米尺、小黑板
课时安排：1课时
教学过程：
[引入]说起运动，大家是在熟悉不过了，我们知道“生命在于运动”，宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体还是微小的原子，分子等。运动和我们的生活息息相关。古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤——亚里士多德曾说过“不了解运动，就不了解自然”。可见了解运动的重要性。那么我们要研究运动首先要了解应该怎样描述运动。
[提问]1、请几位同学来谈一谈我们常见的运动。
2、大家来总结一下什么叫做运动呢？
[板书]一、机械运动（简称运动）：物体与物体间或是物体的一部分和另一部分相对位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式。
这样我们就知道了，运动是一个与时间和空间都有关的物理量，我们要研究运动，首先要从几个基本的概念入手。
[板书]二、物体和质点：
[演示]1、小车的运动。2、乒乓球的运动。
[提问]请一位同学来分别描述这两个物体的运动。（更进一步）大家观察小车的运动，车身上某一点的运动和车轮上某点的运动情况相不相同？乒乓球上各点的运动情况有什么不同？
[分析]我们发现，因为物体有一定的形状和大小，物体各部分的运动情况一般并不一样，要准确的描述它并不容易。
[提问]如果有一辆客车，有揭阳开往广州，我们要研究它运动的速度大小以及全程的路程长短，所需时间，要不要考虑客车的大小和形状？
[分析]很显然，在上面第一个问题中，揭阳到广州的距离比客车本身的长度要大得多，在这个问题中，我们关心客车整体的运动情况，所以我们把客车简化为一个点来分析问题。（类似的有星球的运动，“火箭”的发射等）
[板书]1、质点：用来代替物体的有质量的点。
[提问] 是不是所有的问题都能把物体看成质点来分析呢？在上面的问题中，如果要研究客车通过一条短桥的运动过程，能不能把它看成质点？（类似的情况：运动员在研究各种旋转球的打法时要考虑乒乓球的形状和大小？）
[分析]显然答案是否定的，这样我们就知道，物体能否看成质点是有条件的。
[板书]2、将物体看成质点的条件：
物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不记时
平动的物体可以视为质点。
[分析]略
[课堂探究]
亲自做一做、试一试，书本在下列情景中能否被看成质点。
沿一个方向推动桌面上的书本，如果测量书本移动的距离，是否可以将书本视为为质点，为什么？（答：沿同一个方向移动书本时，书本各部分的运动情况完全相同，可以将它视为质点）
如果测定书本经过桌面上方的某一定点所需时间，是否可以将书本视为质点，为什么？（不能）
还有什么情况下书本可以被视为质点？什么情况下书本不能被视为质点？
[练习]下列关于质点的说法中正确的是 （ ）
体积很小的物体都可以看成质点
质量很小的物体都可看成质点
无论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点
只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点
答案：C
[小结]1、质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。
2、质点是对实际物体的近似，则也是物理学中常用的一种重要的研究方法。
3、 一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
4、一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质，即使是同一个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点。
[板书]二、参考系：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体。
[讲解]描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择，但是，选择不同的参考系来观察同一物体的运动其结果会有所不同。（可用书本里的图进行讲解，举例说明略）
[提问]1、歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”这其中分别描述了两种运动的情景，那么它们分别以什么为参考系。（河岸、竹排）
2、诗句“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中现象，分别以什么为参照系？（人，地面）
[板书]三、坐标系
[引入]研究物体运动的过程中，我们经常需要准确描述物体所在的位置，地理上用纬度和经度来确定，而在生活中，军事上，大地测量等领域，常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位。
要准确的描述物体的位置及位置的变化，需要建立坐标系。在高一物理里研究的主要是物体在一维空间里的运动，即沿一条直线运动，只需要建立直线坐标系就能确定物体的位置。今后我们还将涉及到二维和三维的问题，现在我们重点来认识直线坐标系。
[举例]某物体沿直线运动，（如图所示）为了定量描述
物体的位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规
定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。然后我们可以这么描述，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标xA=3m,若它运动到B点，则此刻它的坐标xB=-2m。
[练习]一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：
t/s 0 1 2 3 4 5
x/m 0 5 -4 -1 -7 1
请在下面的x轴上标出质点在各时刻的位置。
哪个时刻离坐标原点最远？有多远？
课后作业：P13 1、2、3、44.6 超重和失重
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．掌握超重、失重现象及其实质
2．用牛顿第二定律解释超重和失重的原因．
（二）能力渗透点
培养学生应用牛顿第二定律分析，解决实际问题的能力．
（三）德育渗透点
知识是力量的源泉，知识是能力的基础的辩证唯物主义思想的渗透．
（四）美育渗透点
通过本节教学，使学生在推理中了解现象的本质，体验自然规律的逻辑美．
二、学法引导
1．运用讨论式引人超失重现象，引起学生思考．
2．利用演示实验，结合牛顿第二定律讨论原因．
3．师生讨论视重与重力的辩证关系．
三、重点·难点·疑点及解决办法
1．重点
超重和失重的实质不是物体重力发生了变化，而是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力发生了变化．
2．难点
示重，视重与实重的概念及区别．
3．疑点
超重和失重在生产生活中有什么用途
4．解决办法
在实验基础上，引导学生分析，思考，用事实说话（如弹簧秤提一物加速上升，学生根据实物本身未变化，地球对其引力不变的事实可知，超重并不是物体重力发生变化），使学生掌握超重和失重的本质及现象。
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
多媒体投影仪
弹簧秤、钩码、重锤、非常细的线、铁架台．
六、师生互动活动设计
1．教师结合学生的实际体验介绍有关超失重现象引入课题．
2．师生共同以实验的方法来验证，并以讨论的形式结合牛顿第二定律来从理论上阐述．
3．通过练习来辨析视重与重力的关系，巩固知识．
七、教学步骤
（一）明确目标
用牛顿第二定律解释超重与失重原因
（二）整体感知
当悬挂物拉着物体加速向上时，由于向上的加速度，悬挂物对物体的作用力大于重力，据牛顿第三定律，物体对悬挂物拉力大于重力出现超重现象．当悬挂物拉着物体向下加速时悬挂物拉力小于物体重力，由牛顿第三定律，物体对悬挂物的拉力小于物体重力，出现失重现象，可见，超重与失重，是物体对悬挂物（或支持物）的拉力（或压力）增大或减小，而不是物体重力发生了变化．
（三）重点、难点的学习及目标完成过程
自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重，究竟什么是超重和失重呢 今天我们来研究这个问题．
1．超重现象
〔实验1〕将图3－20所示装置放到桌上，用多媒体投影仪放大弹簧秤读数．装置左边为弹簧秤和弹簧秤下挂一钩码，右边为一重锤．
用手抓住重锤，使整个装置处于静止状态，请学生观察屏幕上弹簧秤的读数并记录下来．
将抓住重锤的手放开，与此同时请学生观察屏幕上弹簧秤示数．
比较两次读数，发现后者弹簧秤示数比前者大，为什么呢
当用手握住重锤时，物体处于静止状态（平衡状态）此时弹簧秤示数应等于钩码的重力，也就是钩码对弹簧秤的拉力等于钩码自身重力．
当放开握重锤的手时，在重锤作用下，弹簧秤与钩码加速上升，设加速度为a，以钩码为研究对象，据牛顿第二定律＝mg可知
F－mg＝ma ∴ F＝mg＋ma＞mg 图3－20
由分析可知，当物体具有竖直向上的加速度时，弹簧秤对物体的拉力大于物体的重力，根据牛顿第三定律，物体对弹簧秤的拉力大于物体的重力（平衡时物体对弹簧秤拉力等于物体重力）
结论：当物体存在向上的加速度时，它对悬挂物的拉力大于物体的重力，这种现象称为超重
学生活动
①学生思考并回答：若将一称体重的体重计放在加速上升的升降机上，你所看到的读数与体重比较是增大了 还是相等 还是减少
②请同学用一根细线拴住重锤缓慢上提．细线不断，若同学们迅速通过细线将重物上提，细线则被拉断．这个实验证明了什么
上述三个实验现象中，重锤或钩码或人的质量变了吗 重力变了吗 （回答均未变）
所以，发生超重现象时，是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力增大了，物体自身重量没有发生变化．
2．失重现象
〔实验〕：如3－21装置铁架台左边是弹簧秤下挂的重锤，右边为钩码，仍请同学观察屏幕上弹簧秤读数并记下．
先用手抓住钩码，使整个装置平衡，请同学观察弹簧秤读数并记录下来．
迅速放开抓住钩码的手，重锤加速下降，与此同时，请同学观察屏幕上弹簧秤示数，并记录下来．
结论是第二次弹簧秤示数小于第一次弹簧秤示数．
什么原因造成的呢，我们来分析
当用手握住钩码，整个装置平衡，弹簧秤示数应等于重锤的重力， 图3－21
或者说重锤对弹簧秤的拉力等于重锤的重力．
当放开握钩码的手时，重锤加速下降，由牛顿第二定律：
mg－F＝ma ∴ F＝mg－ma＜mg
可见，当物体有竖直向下的加速度时，物体对悬挂物的拉力小于物体的重力，这种现象称为失重．失重时，物体自身重力不变化．
讨论：
（1）当电梯里放有一台体重计，人站在电梯里的体重计上，电梯静止时，体重计读数与人体重比较应如何，当电梯加速下降时呢
（2）若电梯下降的加速度为g，体重计示数为多少 （这种现象称完全失重）．
3．示重、视重与实重
上面所说弹簧称的读数，体重计的读数，习惯上称为示重或视重，而物体受地球引力产生的重力为实重．
（四）总结、扩展
物体具有竖直向上的加速度时，物体就超重；物体具有竖直向下的加速度时，物体就失重，若向下的加速度为g，则称为完全失重．
超重与失重的实质是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力增大或减小了，而物体自身重力并未发生改变．
超重与失重在生活中常见，为减轻桥梁所受压力，桥一般造成凸型，使汽车过桥时有一个向下的加速度而使桥梁所受压力减轻，如图3－22所示．当车经过凹陷的路面时，由于有竖直向上的加速度而出现超重现象，往往使车轮胎由于压力大而爆破。 图3－22
在宇宙飞船上，由于失重现象，食品主要是流体，象棋需磁性棋子等．
背景知识与课外阅读
余弦定理在运动学问题中的应用
如图3－23（甲）所示，一轮子在地面上做纯滚动运动时，轮子的轴心O的速度恒为，轮边缘上一点A，相对轮心的位置可用θ角表示，当A点与地（点C）重合时θ＝0°，试求A点转到任意角度θ时，相对地面的速度大小．
解析：设轮子半径为R，当点A转到θ角位置时，轮子的转动角速度点A相对O点的速度为v，其大小为ωR，方向与A点处的半径垂直，如图3－23（乙）所示．设A点相对地面的速度为vA，由余弦定律得：
对于轮子的触地点，其速度为零，这是轮子轴心的速度与点相对轮心转动的速度ωR叠加的结果，即－ωR＝0，所以＝ωR，代入的表达式得
，故轮缘点A相对地面速度大小为＝2sin
随堂练习
1．一个弹簧秤最多能挂上60kg的物体，在以5m／加速下降的电梯里，则它最多能挂上__________kg物体，如果在电梯内弹簧秤最多能挂上40kg物体，此刻电梯在作_________________运动加速度值为__________________m／（g取10m／）
2．一电梯从静止开始上升，在电梯顶板的弹簧秤下悬挂一质量为3kg的物体，前5s内弹簧秤示数为36N，第二个5s内示数为30N，最后5s内示数为24N，且在第15s末电梯停止，求电梯在此15s内上升高度．
3．关于超重与失重，下列说法中正确的是 （ ）
A．超重就是物体的重力增加了
B．失重就是物体的重力减少了
C．完全失重就是物体的重力一点都没有了
D．不论是超重还是失重，物体的重力是不变的
4．如图3－24所示，在原来静止的木箱内，放有A物体，物体被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，突然发现A被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是（ ）
A．加速下降 B．减速上升
C．匀速向右运动 D．加速向左运动
5．某人在一以2.5m／加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起多少千克的物体 若此人在一匀加速 图3－24
上升的电梯里最多能举起40kg的物体，则此电梯的加速度是多少
参考答案：1．120；匀减速下降或匀加速上升；5m／s2
2．100m
3．D
4．ABD
5．60kg，2.5m／
图3－23甲
图3－23乙
第 1 页 共 6 页3.1 探究形变与弹力的关系
教学目标：
一、知识目标
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出他们的方向。
3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比
二、能力目标：
培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向
三、德育目标：
在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。
教学重点：
弹力产生的条件、弹力的方向
教学难点：
1、在接触的物体间是否有弹力
2、弹力方向的确定
教学方法：
实验演示、讨论答疑
教学用具：
弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪
课时安排：
1课时
教学步骤：
一、导入新课
在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，都是利用他们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力得力子，谁来说？
学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板
……
那弹力是怎样产生的呢？
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标
1、知道形变的概念
2、理解弹力是因为形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用
3、会判断弹力的方向
4、知道形变的种类
（二）学习目标完成过程
1、弹力是怎样产生的？
（1）实验演示：
压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片
观察到什么现象？
学生：看到形状或体积改变
老师：对，这就是形变。
板书：物体的形状或体积的改变叫形变
（2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。
提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？
引导学生回答：发生形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。
提问：如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？
引导回答：不接触一定不会受到这个力
学生总结什么是弹力？
板书：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。
可见，弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变。
2、任何物体都会发生形变
实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。
（1）入射光的位置不变，将光线经M、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点。用力压桌面，同学会看到什么现象？
学生：光点在刻度尺上移动？
学生分析：桌面有了形变，使M、N平面镜的位置发生了微小的变化。
总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。所以，一切物体都在力的作用下会发生形成。
3、弹力的方向
一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
例1：放在水平桌面上的书
书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。
学生分析：静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。
结论：压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向。
引导得出：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变，对悬绳沉重竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力。
结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
4、巩固训练（出示投影片）
画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑）
（2）师生共评：弹力的方向总跟接触的面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个共切面指向被支持物。
强调：象B图中，斜面与球间有无弹力？
对小球状态进行分析：如果小球受到斜面弹力，小球在水平方向上不会静止，会向右运动。由此可判定小球不受斜面的弹力。这是判定相接触的物体间是否有弹力得基本方法，说明两接触物体接触但没有发生形变。
5、形变的种类
请同学阅读P6，看形变的种类有哪些，举例说明。
学生：形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变，弓、跳板的形变为弯曲形变，金属丝被扭转为扭转形变。
总结：产生弹力的大小与形变程度有关，形变程度越大，产生的弹力就越大。
演示实验：探索弹力和弹簧伸长的关系？
甲弹簧（原长： ）
1 2 3
弹力大小（N）
弹簧长度（m）
弹簧伸长量（m）
乙弹簧（原长： ）
1 2 3
弹力大小（N）
弹簧长度（m）
弹簧伸长量（m）
结论：弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比
思考：弹簧被压缩时，弹簧弹力与弹簧的缩短量有什么关系呢？
胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小f和弹簧的形变量x成正比
f=kx
三、小结
1、弹力产生的条件
2、弹力方向的确定
3、形变的种
五、板书设计4.4 牛顿第二定律
教学目标：
一、知识目标
1．理解加速度与力和质量的关系；
2．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义；
3．知道得到牛顿第二定律的实验过程。
二、能力目标
培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。
三、德育目标
使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法
教学重点
1．牛顿第二定律的实验过程；
2．牛顿第二定律。
教学难点
牛顿第二定律的意义。
教学方法
实验法、讲授法、归纳法
教学用具
两辆质量相同的小车，光滑的水平板（一端带有定滑轮）；砝码（一盒），细绳、夹子
教学过程
一、导入新课
1．提问：什么是物体运动状态的改变？物体运动状态发生改变的原因是什么？
2．引入新课：
通过上节课的学习，我们已知道：物体运动状态改变时产生加速度，而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关，那么：加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1．理解加速度与力的关系；
2．理解加速度与质量的关系
3．理解牛顿第二定律的内容。
（二）学习目标完成过程：
1、加速度和力的关系：
（1）用投影片出示本节课所用的实验装置，教师进行讲解：图中是两辆质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。
（2）对本次实验中说明的两个问题
a：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。
b：用一只夹子夹住两根细绳，以同时控控制两辆小车。
（3）实验的做法：
a：在两砝码盘中放不同数量的砝码，以使两小车所受的拉力不同。
b：打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。
（4）需观察的现象，观察两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小。（实验现象：所受拉力大的那辆小车，位移大）
（5）分析推理：
a：由公式得到在时间t一定时，位移s和加速度a成正比；
b：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比。
c：推理得到结论：对质量相同的物体，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即：
（6）巩固练习：
a．据得到：要使物体在短时间内速度的改变很大，即加速度很大，就必须给物体提供 。
b．竞赛用的小汽车，要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上，他们为什么要装备功率很大的发动机？
2：加速度和质量的关系：
（1）实验装置同上；
（2）说明与前次实验的不同。
前一次实验中，我们是保持小车质量不变，而改变小车所受力的大小，来研究加速度和力之间的关系的。
本次实验是使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码的，以增大质量，研究加速度和质量之间关系的。
（3）实验现象：
在相同的时间里，质量小的那辆小车的位移大。
（4）分析推理，得到结论：
在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即
a1/a2=m2/m1或a∝
3：牛顿第二运动定律
（1）综合上述实验中得到的两个关系，得到下述结论：
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
（2）公式表示：
a∝或者F∝ma
即：F=kma
a：如果每个物理量都采用国际单位，k＝1；
b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。
（3）推广：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为：
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。即F合＝ma。
（4）介绍F合和a的瞬时对应关系
a：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。
b：力恒定不变，加速度也恒定不变。
c：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。
d：力停止作用，加速度也随即消失。
4：例题分析（课本例题）
（1）学生阅读例题内容
（2）分析：
要求物体的加速度质量m已知必须先求F1和F2的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算法求解。
（3）用投影片展示解题过程：
如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解F1的两个分力为：
F2的两个分力为：
F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同，所以：
已知合力F合和质量m，据F合＝ma，即可求得：
三：小结
1：本节课的研究方法——控制变量法
2：牛顿第二运动定律确定了a和F之间的大小关系，也确定的a和F的方向关系
3：求解合力时，可采用建立平面直角坐标系，将各个力沿x轴和y轴分解，最后求合力的方法。
第 1 页 共 5 页1．1 认识运动
一、三维目标
1．知识与技能：
（1）理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
（2）理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。
（3）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
2．过程与方法：
（1）体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中，自主升华为物理概念。
（2）通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。
3．情感态度与价值观：
热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。
二、重点、难点
重点：质点概念的理解，如何选取参考系。
难点：什么情况下可以把物体看成质点。
三、教具
液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。
四、教学过程
（一）引入
1．观看一段反映物体运动的动画，然后思考问题。
雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……，宇宙中的一切物体都在不停地运动，运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象，诗人可以用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，来描绘气势磅礴的瀑布，画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景，那么作为我们未来的科学家，我们怎样描绘物体的机械运动呢？
（二）参考系
关于机械运动，同学们肯定有许多的看法，下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。（1）坐火车旅行图片（2）飞机投弹图片（3）地球绕太阳转动图片
请同学们设想一下，你和一位同伴正坐在这辆火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为你是怎样的。
地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的。
地球在绕太阳转动，而我们却没感觉到这又是为什么。
虽然说物体的运动是永恒的，但在描述某一物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其它物体而言的，这便是运动的相对性。 看来，要描述一个物体的运动即位置随时间的变化，首先要选定“某个其它物体”做参考，然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。象以上分析的，用来做参考的物体称为参考系。
思考：1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？
2．坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？说明理由。
3．描述一个物体的运动时，参考系：_________
A．可以任意选取 B．是一定的
4．选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时，其结果：_______
A．一定不同 B．可能不同 C．一定相同
由于运动描述的相对性，凡是提到运动，都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的，要比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系，比较才有意义！参考系选择得当就会使问题研究变的简洁、方便！比如，一个星际火箭在刚发射时，主要研究它相对于地面的运动，所以把地球选作参考系，但是，当火箭进入绕太阳运行的轨道时，为了研究的方便，便将太阳选作参考系。为研究物体在地面上的运动，选地球作参考系最方便。再如，初中有这一问题，有一队伍正在匀速前进，通讯员从队尾匀速行至队首，再从队首行至队尾，求时间。这一问题我们选择队伍作参考系就非常方便。因此，选择参考系是研究问题的关键之一。
（二）质点
知道了物体运动的相对性之后，我们再来研究物体相对于参考系的运动情况。还是看刚才的三幅图。
在地球绕太阳转动的图片中，地球在绕太阳公转，注意地球同时又在自转，所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化，可见要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。
分析：当我们讨论地球的公转时怎么看待地球？有什么巧妙的方法。
地球是一个庞然大物，直径约为12800km，与太阳相距1.5×108km，也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一。
学生：因此，研究地球公转时，由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异很小，可以忽略不计，也就是说可以忽略地球的大小，把它视为一个点。
忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时，能够忽略地球质量吗？（质量是物体的固有属性）
刚才，同学们其实已经做了一件伟大的事，什么伟大的事呢，在研究某一问题时，对结果影响非常小的因素把它忽略掉，突出研究对象的主要方面，这是一种科学抽象，物理学中称之为物理模型。例如，刚才研究地球公转时把地球本身的大小、形状忽略不计，突出地球具有质量，而把地球简化为一个有质量的点就是建立了物理模型，物理学中称这种不考虑物体的大小和形状，而突出物体具有质量的点，称为质点。于是，对实际物体运动的描述就转化为对质点运动的描述。
那么，如果研究地球自转，考查地球上各点的运动，还可以把地球看作质点吗？为什么？不能，因为地球上各点的运动情况不一样。
又如，研究火车在沿平直轨道运动时，可以把火车看作质点吗？研究火车过桥呢？研究火车车轮上各点的运动情况呢？这些情况下能把火车看作质点吗？
那么什么情况下可以把物体看作质点，质点又有哪些特征？
1．一个物体能否被看作质点，取决于它的大小和形状在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
2．一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质，即使是同一个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点。
3．质点是没有大小，没有形状，具有物体全部质量的点。
4．质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。
思考：
1．下列关于质点的说法中，正确的是（ C ）
A．体积很小的物体都可看成质点
B．质量很小的物体都可看成质点
C．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点
D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点
2．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（ A C ）
研究某学生骑车回校的速度
对这位学生骑车姿势进行生理学分析
研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
3．在以下的哪些情况中可将物体看成质点在处理（ B D ）
A．研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时，此杆可作为质点来处理
B．在大海中航行的船要确定它在大海中的位置，可以把它当做质点来处理
C．研究杂技演员在走钢丝的表演时，杂技演员可以当作质点来处理
D．研究地球绕太阳公转时，地球可以当作质点来处理。
（三）坐标系
如果一个可以看作质点的物体沿直线运动，怎样定量描述物体的位置变化呢？
为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系，如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维坐标系。
其三要素是：原点、正方向和单位长度。
例1：如图所示，桌面离地面的高度是0.8m，坐标系原点定在桌面上，设竖直向下为坐标轴的正方向，A、B离地面的高度分别是1.3m、0.4m，问A、B的坐标应该是多少？
例2：如图所示，一辆汽车从市民广场的钟楼出发沿人民路驶向孩儿巷和更俗剧场方向，我们怎样描述汽车的位置随时间的变化？
同学们认为怎样确定坐标系的坐标轴、原点、正方向和单位长度呢？
对质点的直线运动，一般选质点运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴正方向，选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。
学生阅读教材“科学漫步”栏目思考书中提出的问题
（四）课堂小结：
1．知识整理：质点 参考系 坐标系
2．研究方法
抓住实际物理现象的主要因素，忽略次要因素，排除非本质因素的干扰，突出反映事物的本质特征，从而使物理现象或过程得到简化，建立物理模型，这就是我们必须掌握的科学研究方法——科学抽象。
钟楼12：00
人民路
孩儿巷
12：09
更俗剧院12：14
端平桥12：07
和平桥12：03
267°2.4 匀变速直线运动与汽车行驶安全
一、设计思想
本节是必修1第二章的最后一节，应该充分体现出对第三节匀变速直线运动的应用价值。这一节理应成为第三节的例题和习题，新教材将其列为独立的一章，匠心在于学习匀变速直线运动应用的同时，突出《汽车行驶安全》，对学生进行机动车行驶中的安全教育。
这节课将设计4个讨论题，要学生研究为什么要保持车距？为什么不要酒后开车？为什么不要超速等问题，经用匀速直线运动和匀变速直线运动规律分析均可得到合理解释。教学过程中不单对学生进行了安全教育，而且学会了应用匀变速直线运动的规律分析问题，解决问题。
二、《课标》要求
1. 掌握匀变速直线运动规律的应用，会分析一般的简单问题。
2. 了解机动车安全驾驶法规。
三、教学对象分析
1. 学生完成了第三节的学习，已经掌握了匀变速直线运动的速度公式Vt=V0+at ，位移公式S=V0t+1/2at2 和推导而来的Vt2﹣V02=2as ，尚缺乏对具体问题的分析应用。
2. 学生了解一般的安全行车要求：如不要超速、不要酒后驾驶、要保持一定的行车距离。但要究其原因，即要知其所以然，则缺少应用物理知识的科学论证。
3. 学生对与生活联系紧密且有一定了解的行车安全问题会感兴趣，给上好这一节课奠定了良好的基础，但由于部分学生物理基础差，在探究过程中缺乏自主能力。
四、教学目标
1. 知识和技能
根据文字信息能在头脑中展现汽车在人体反应时间内的匀速直线运动和刹车时间内的匀减速直线运动的物理情景，建立物理模型。
会应用速度公式、位移公式和推理结论，结合汽车的运动分析解决问题。
2. 过程与方法
在探究问题的过程中，要培养学生良好的分析问题、处理问题的习惯：通过文字信息的慢慢品味（注意题目所包含的隐含条件），首先建立清晰的物理模型，眼前出现动态的物体运动情景；其次建立不同的物理过程与相应的物理规律之间的联系；再其次根据选取的正方向，判断物理量的正负号后正确列出物理方程，通过数学手段解题；最后将结果与命题对照，体会一下客观过程。
3. 情感态度与价值观
培养学生尊重实际的态度，树立辨证唯物主义观点。
培养学生树立牢固的安全意识，关爱生命。
五、重点和难点
1. 重点：通过汽车安全行驶问题，培养学生应用匀变速直线运动规律分析问题、解决问题的能力
2. 难点：不善于挖掘题目中的隐含条件；不能正确选取加速度的正负号；不善于排除题目中多余的已知条件。
六、教学过程
1. 导入新课
老师进行全班统计：
请家里有汽车的同学举手；请开过汽车的同学举手；请开过摩托车的同学举手。
统计的结果肯定过半数，因为大部分同学都会开摩托车。统计的目的是把同学们的注意力集中起来，投入下面的问题中去。
老师：同学们都有一定的直接或间接驾驶机动车的经验，你们能说出几条安全行车的法规？
根据同学们的回答老师进一步问：为什么要保持一定的行车距离？为什么不可酒后驾车？为什么不可超速驾驶？今天我们全班同学一起利用上节课学习的匀变速直线运动的速度公式、位移公式和推导的结论来回答以上问题。在了解机动车驾驶安全法规的同时，我们学习用匀变速直线运动规律来分析问题、解决问题，这就是我们这节课要达到的教学目标。
板书课题：《匀变速直线运动和汽车行驶安全》
2. 新课内容
讨论一：汽车行驶中为什么要保持车距？
例1 汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，问汽车是否会有安全问题？
由于是第一题，为建立正确的思维过程和规范的解题模式，基本由老师带领同学分析：首先要指导学生养成慢慢审题的良好习惯，边读题边在头脑中构建物理模型，眼前要展现清晰的物理情景，汽车做匀减速直线运动。在此过程中，初速度为108km/h，即30 m/s。汽车经4s停下来，似乎只有两个已知量，但仔细分析后发现，题中还隐含着一个条件：汽车刹车停止后末速度为0，问题应可解决。题中“前方80m处”这一条件，并不是汽车停下来的实际位移，它只作为判断是否安全的依据。
解：选汽车初速度方向为正方向，其加速度为
a =（Vt–V0）/t =（0–30）/4 m/s2 =–7.5m/s2
汽车由刹车到停止所经过的位移为
S =V0t + 1/2 at2 =[30×4 +1/2 ×（-7.5）×42]m =60m
由于前方距离有80m汽车经过60m就已停下来，所以不会有安全问题。
讨论二：上题中，汽车刹车后经4s停下来，试问驾驶员发现事故到汽车停下来是否也是4s？
教师指导学生看P32《实践与拓展》： “ 2. 人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应，从人发现情况到采取行动所经历的时间，称为反应时间。”
教师给学生设置第进式的问题供同学们探究：
驾驶员从发现事故到汽车停下来是4s？或大于4S？或小于4S？（答案：大于4s）
请同学们构建从驾驶员发现事故到汽车停下来汽车运动的物理模型。（答案：汽车先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动）
例2 上题中驾驶员的反应时间是0.5s该汽车有安全问题吗？
汽车在前后两个运动过程中的位移各是多少？请同学们计算一下。
（答案：匀速直线运动位移 S =V t =（30×0.5）m =15 m 匀减速直线运动位移同上，为60m，汽车运动总位移为75m，所以依然没有安全问题。）
讨论三：为什么不允许酒后开车？（服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态下都不易开车）
教师指导学生阅读课本：在通常情况下，驾驶者的反应时间与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关，平均约为0.5∽1.5s驾驶员酒后的反应时间则至少会增加2∽3倍。
例3 若驾驶员酒后开车，反应时间为1.5s，上述汽车是否有安全问题？
此题与例2同类型，所以由思维反应较慢的同学回答
解：匀速直线运动位移 S =V t =（30×1.5）m= 45m
匀减速直线运动位移60m，总位移105m，汽车有安全问题。
服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态都会延长反应时间，所以都不宜开车。
讨论四：根据不同的道路或道路周边环境，对行驶车辆都有一个最高速度限制，不允许超速。请同学们通过计算，将结果填写在下列表格中，就会明白汽车为什么不允许超速。
例四：《驾驶员守则》中安全距离表格
车速km/h 反应距离 m 刹车距离 m 总位移m
40 A 10 C
80 20 B D
假定汽车在两种不同速度情况下，驾驶员的反应时间相同，汽车刹车时加速度相同，请将表格中的A、B、C、D 四个空填上。
此题有一定难度，要找反应快，接受新知识能力强的同学参于讨论。
分析：①反应距离，由匀速直线运动公式 S =V t ，当时间相同，位移与速度成正比。
车速80km/h，反应距离20m；则车速40km/h，反应距离A=10m 。
②刹车距离，在已知初速度、末速度、加速度的情况下，可以用推论Vt2﹣V02=2as ， 因为末速度为零，所以 S = ﹣V02/2a ，当加速度相同，位移与初速度平方成正比；
车速40km/h，刹车距离10 m，则车速80km/h，刹车距离B = 40 m 。
③反应距离和刹车距离之和等于总位移 C = 20 m D = 60 m
由以上数据可以看出，车速越大总位移越大，所以行车不要超速。
3.课堂小结
这节课我们了解到行车安全的部分法规，而且知道了这些法规完全来自于运动学原理。
在论证这些法规的过程中，我们应用了运动学的公式，明确了一般的解题程序。学以致用，我们今后更要关爱生命，注意安全。
4.布置作业 P40 4 ； P45 14、18
七、教学用具
为帮助同学建立物理模型，将汽车的运动用flash动画表现出来。
八、教学流程图
统计与驾驭有关人数
明确教学目标
讨论一为什么要保持车距
讨论二例1解题是否严密
讨论四为什么不允许超速
讨论三为什么不能酒后开车
关爱生命教育
归纳安全法规
课堂小结
布置作业
九、教学反思
教师采用了完全不同的教学方法。对于接受新知识较快的教学班，学生的思维敏捷，反应快，教师采用较多学生自主活动的方式；对于稍差点的班，学生自主活动减少，教师占用时间增加；对于接受新知识较慢的教学班（慢班），教师以讲授为主，学生配合为辅。
三维目标中，这节课以目标和方法为主。学生刚进入高中阶段的物理学习，刚接触用物理知识联系实际，分析解决现实生活中的问题。从他们刚起步就要养成物理的思维和解决问题的习惯，其中，从获得的信息中建立物理模型，展现不断变化的物理情景又为解决问题的前提，重中之重。
第 1 页 共 5 页1.6 用图像描述直线运动
学习目标:
知道直线运动的位移图像
知道什么是速度时间-图象以及如何用图象来表示速度与时间的关系。
3. 知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象的物理意义，能用v-t图象来表示物体的运动规律。
4. 知道什么是匀变速直线运动和非匀变速运动。
5. 能正确区分s-t图象和v-t图象。
学习重点: v-t图
学习难点: 用v-t图象推知物体的运动情况
主要内容:
一、匀速直线运动
1、匀速直线运动
用投影片出示图表并要求学生回答，在误差允许的范围内，每相等的时间内位移有什么特点？
时间/S 0 2.5 4.9 7.6 10. 12.4 15.1 17.5 19.9
位移/m 0 50 100 150 200 250 300 350 400
这是一辆汽车在平直公路上的运动情况，它的运动有何特点？
学生分析后回答：在误差允许的范围内，每2.5s秒内的位移为50m，每5s内的位移为100m，每10s内的位移为200m……任意相等的时间内位移都相等。
师：对，这种在任意相等的时间内位移都相等的运动，叫匀速直线运动。
板书：匀速直线运动。
2、位移——时间图像
师：请同学以上面图表所给出的数据，以横轴为（t）轴，纵轴为位移（s）轴，用描点法作图，看是一个什么样的图像，s与t存在一个什么函数关系？
教师边看边指导，然后把同学所画的图像在投影仪（实物）上打出分析：
学生：可以看出几个点几乎都在过圆点的一条直线上。
教师：同学们与我们在初中学过的一次函数y＝kx对照，s与t有什么函数关系？
学生：s与t成正比。
师：对，这就是匀速直线运动的位移——时间图像。物理量之间的关系可以用公式来表示，也可以用图像来表示，利用图像可以比较方便地处理实验（或观测）结果，找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律，所以，现在我们就要重视图像的学生。
3、巩固性训练（出示投影片）
（1）请同学们看图，说出各图像表示的运动过程和物理意义。
（2）师生共评：在甲图中，0时刻即开始记时，已经有了位移s1；AB段表示物体作匀速直线运动，s与t成正比，t1时刻，位移为s2；BC段表示s没有变化，即物体处于静止状态。CD段，物体匀速直线运动，位移越来越小，说明CD段物体的运动方向于AB段的运动方向相反，最后回到起始点，位移为0。
所以物理图像主要观测方法是：看横、纵轴表示物理量；其次看图像，从横纵轴上直接可获取的信息，联系实际，搞清物理情景。
二、速度时间图象（v-t图）
1．速度-时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律。简称速度图象。
2．匀速直线运动的v-t图
3．变速直线运动的v-t图
4．根据速度-时间图象可以作出如下判断：
①读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。
②求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。
③判断物体的运动方向。
④判断物体的运动性质。（情况）
⑤比较物体速度变化快慢，求加速度。（直线倾斜程度）
⑥求各段时间内质点的位移。
注：①v-t图象交点不表示相遇。
②v-t图象不是质点运动轨迹。
③纵轴截距表示运动物体的初速v0，横轴截距表示过一段时间才开始运动。
【例一】如图示，是甲、乙两质点的v—t图象，由图可知（ ）
A．t=O时刻，甲的速度大。
B．甲、乙两质点都做匀加速直线运动。
C．相等时间内乙的速度改变大。
D．在5s末以前甲质点速度大。
【例二】A、B两物体在同一直线上从某点开始计时的速度图像 如图中的A、B所示，则由图可知，在0-t2时间内( )
A．A、B运动始终同向，B比A运动的快。
B．在t1时间AB相距最远，B开始反向。
C．A、B的加速度始终同向，B比A的加速度大。
D．在t2时刻，A、B并未相遇，仅只是速度相同。
课堂训练:
关于直线运动的位移、速度图象，下列说法正确的是（ ）
A、匀速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线
B、匀速直线运动的位移-时间图象是一条与时间轴平行的直线
C、匀变速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线
D、非匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线
2．甲、乙两物体的v--t图象如图所示，下列判断正确的是( )
A、甲作直线运动，乙作曲线运动
B、tl时刻甲乙相遇
C、tl时间内甲的位移大于乙的位移
D、tl时刻甲的加速度大于乙的加速度
3．如图示，是一质点从位移原点出发的v--t图象，下列说法正确的是( )
A、1s末质点离开原点最远
B 2S末质点回到原点
C.3s末质点离开原点最远
D．4s末质点回到原点
4.如图所示，是一个物体向东运动的速度图象，由图可知0～10s内物体的加速度大小是________，方向是___________ ；在10s～40s内物体的加速度大小是_______；在40s～60s内物体的加速度大小是___________，方向是____________ 。
5.A、B、C、D四个物体做直线运动的速度图象如图示，以向东为正方向，由图看出 ___物体在10s内是往返运动，且lOs末在出发点的东边；_________物体在10s末在出发点的西边；_________物体只向东运动，速度方向不变。
6.如图是A，B两个物体从同一地点向同一方向做匀加速直线运动的速度图象．从图可知A物体运动初速度是___________m/s，加速度是_________m/s2。B物体运动初速度是________m/s，加速度是________m/s2 ,A比B ______运动_____s，当B物体开始运动时，A，B间距s0=__________m，B运动_______s时，A，B间距是4so．
阅读材料：活动人行道
有一种设备，是根据这种相对运动的原理建造的，就是所谓“活动人行道”；不过这种设备直到目前为止，也还只有在展览会里可以看到。
这种设备的构造。你看，这里有五条环形的人行道，一条挨着一条套在—起；它们各有单独的机械来开动，速度各不相同。最外圈的那一条走得相当慢，速度只有每小时5公里，等于平常步行的速度，要走上这样慢慢爬行的人行道，显然并不因难。在这条里侧，同它并行的第二条人行道，速度是每小时1 0公里。如果从不动的街道直接跳上第二条人行道，当然是危险的，可是从第一条跨到这一条就不算什么了。事实上，对速度每小时5公里的第一条人行道来说，速度每小时10公里的第二条人行道也不过是在做每小时5公里的运动；这就是说，从第一条跨到第二条，是和从地面跨到第一条一样容易的。第三条已经是用每小时15公里的速度前进了，可是从第二条跨上去，当然也不困难。从第三条跨到用每小时20公里的速度前进的第四条，以及最后从第四条跨到用每小时25公里的速度奔驰的第五条，也都一样容易。这第五条人行道就可以把旅客送到要去的地方；到了目的地，旅客又可以一条条地往外跨，他就可以走到不动的地面上。4.1 伽利略的理想实验与牛顿第一定律
全章概述
本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律，正确地理解惯性概念，理解物体间的相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章的学习要求，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。
本章还涉及到了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。
为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。
物理知识来源于生活，最终应用于生活，本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。
★新课标要求
（一）知识与技能
1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．
（二）过程与方法
1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分 析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．
2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．
3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。
（三）情感、态度与价值观
1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。
2、培养科学研究问题的态度。
3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。
4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。
★教学重点
1、理解力和运动的关系。
2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。
★教学难点
惯性与质量的关系。
★教学方法
1、对比实验、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。
★教学用具：
多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。
★教学过程
（一）引入新课
开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。
（二）进行新课
教师活动：多媒体播放古代人劳动的漫画：
边播放边说，人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。是这样吗？
学生活动：学生观看漫画：人推着车子，汗流侠背，推车的人放下车，一边擦汗，一边叹气。
通过看漫画思考问题。
教师活动：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。
让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：
l、力推物动，力撤物停。
2、力撤物不停。
教师巡回指导，提出问题：物体的运动是不是一定需要力？
学生活动：利用桌子上的器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做实验：
1、桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。
2、撤去毛巾，让小车在桌面上，推一下小车，小车运动一段才停下来。
教师活动：你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？
刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？
学生活动：学生举例讨论，比如：自行车蹬一段时间后停止蹬车，自行车会滑行一段距离；溜冰；冰面上踢出去的冰块。等等。
点评：通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持。
教师活动：引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理，如果接触面非常光滑没有摩擦，那小球会怎样？
学生活动：用小球做对比实验
A、使斜槽和桌面吻合，让小球从斜槽上滚下，标出滚动距离。B、在桌面上放玻璃板，使斜槽和玻璃板吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。
对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。［总结得出］小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。
点评：1、对比实验，找出问题的本质．从而理解物体的运动和力的关系．
2、在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理．
教师活动：在学生回答的基础上，结合实验进一步总结：（并板书）
物体的运动是不需要力来维持的。（力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的物体会一直运动下去）。最早发现这一问题的科学家是伽利略。伽利略是怎么研究这个问题的呢？
教师活动：边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果：
（1）对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。
（2）减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。
（3）把另侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。
根据这一现象伽利略得出了什么样的结论？
学生活动：观察并回答提出的问题：
运动的物体如果不受力物体将匀速运动下去。
点评：通过观察伽利略的理想实验，启发学生在研究科学问题时大胆的设想和科学的推理都是很有必要的。
教师活动：用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动，利用光电门测出滑块在不同位置的速度。
学生活动：学生记录数据并比较。确信他的正确性。
教师活动：引导学生认识、总结力和运动的关系。
让学生阅读课文找出：
l、伽利略的观点。
2、笛卡儿的补充和完善。
3、牛顿第一定律。
对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？
学生活动：阅读课文，回答问题。
1、伽利略：物体不受力时，运动的物体一直作匀速直线运动。
2、笛卡儿：物体不受力时，物体将永远保持静止或运动状态。
教师活动：既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？
在学生回答的基础上，进一步总结：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变运动状态的原因。
运动状态是指什么？
学生讨论回答：两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。
运动状态：速度的大小和方向。
点评：培养学生理解问题时能力。
教师活动：牛顿第一定律可不可以用实验来验证？
什么时候可以看作不受力并举例说明。
学生活动：学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。
受力但合力为零时。比如：冰面上的滑动的冰块。冰壶球。
点评：培养学生刨根问底的严谨态度。
教师活动：牛顿定律又叫惯性定律，惯性是指什么？
你又怎样理解这种性质呢？举例说明。
因为这是一个新概念，学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的理解。
在小车上放一高的木块，让小车在光滑的玻璃上运动，前面固定一物块，当车运动到物块时被挡住，车上的木块前倾。为什么？
再如，人站在匀速行使的车厢内竖直向上跳起，仍会落到原地。
这都是惯性。
再让学生举例，学生就必然入门了。
学生活动：学生观察并思考，再进一步理解惯性：是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质。
举例。
点评：通过生活中的例子进一步理解惯性。
教师活动：进一步总结：物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，理解时可认为不受力和合力为零效果是一样的，如果某个方向不受力，那么在这个方向物体也会保持匀速直线运动状态或静止状态。培养学生灵活运用物理规律解决问题的能力。
教师活动：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，当力使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢？比如货车启动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时？你还能举出什么例子来？
学生活动：学生思考
比如骑自行车，单人时和带人时的感觉相比。
从实例可看出，运动状态变化的难易程度与质量有关。
点评：通过生活中的一些例子理解惯性大小与质量有关．
（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。
（四）实例探究
☆对惯性的理解
1、被踢出去的冰块在摩擦力可以忽略的冰面上运动受没受向前的力？为什么能够向前运动？
2、船在水中匀速行驶，一人站在船尾向上竖直跳起，它会落入水中吗？为什么？
3、为什么跳远运动员要助跑才能跳的远些？
4、在一向北匀速直线行驶的火车车厢中，一小球静止在水平桌面上，当坐在桌旁的人看到小球向南滚动时，火车做什么运动？
5、一铅球 3千克，静止在地面上，把它水平扔出后，做加速运动，它的惯性如何变化？
☆受力分析
6、一物块滑上了光滑的斜面，受几个力？
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
牛顿简介
牛顿，是英国伟大的数学家、物理学家、大文学家和自然哲学家。1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村，1727年3月20日在伦敦病逝。
牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。正象他自己所说的那样“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”。
牛顿的研究领域非常广泛，他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外，他还花费大量精力进行化学实验。
牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。
牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。
l、理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。
2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。
1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，人们正确认识这个问题， 经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。
2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过，但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性，而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。
第 1 页 共 7 页3.6 作用力与反作用力
1、教材分析
牛顿的三个定律是经典力学的基础，也是整个力学的核心内容。牛顿第一、二定律的研究对象是单个的受力物体，只能解决一个物体的受力与运动之间的关系。而自然界中的物体都是相互联系、相互影响、相互作用的。反映物体间相互作用规律的“牛顿第三定律”，是把一个物体受到的力与其它物体受到的力联系起来的桥梁，它独立地反映了力学规律的另一侧面。因此它是对牛顿第一、二定律最有效的补充，学好这部分知识是学生能正确对物体进行受力分析的基础。
2、教学目标
2.1知识目标
(1)了解物体之间的作用总是相互的。
(2)掌握牛顿第三定律的内容及其本质含义。
(3)学会区分一对平衡力跟一对作用力和反作用力。
2.2能力目标
(1)理解定律的形成过程，培养学生依据实验事实，分析、探索，归纳问题的能力。
(2)用牛顿第三定律解决实际问题的能力。
2.3情感目标
(1)激发学生关心和重视生活中的物理，勇于探索、敢于创新，培养学生实事求是的科学态度和严格的科学方法。
(2)激发了学生的求知欲、创造欲和主体意识，培养创造能力。
(3)锻炼学生的观察能力、分析实验现象的能力、逻辑思维能力、语言表达能力。
3、教学的重点和难点
3.1掌握牛顿第三定律的本质含义。
3.2正确区别一对平衡力与一对作用力和反作用力。
4教学流程教学流程图：
5教学过程：
5.1新课引入
引入：用手拍一下桌面，会有什么感觉 为什么
多媒体展示图片：足球运动员头球攻门图片。(如图1)
问题：足球运动员会有什么感觉 为什么
5.2探究一：作用在两个物体间的作用力和反作用力存在什么关系
多媒体展示：
一、力是物体间的相互作用。A←→B
学生分组实验(共四组)：(每组)探究器材：磁铁小车一对、弹簧秤六只、测力计一对、玩具遥控小车一辆、轻木板一块、圆形玻璃棒3根、溜冰鞋两双、一根绳子。
教师布置任务：
(1)利用各组的仪器设计实验，探究作用力和反作用力是什么关系 (从力的三要素着手)
(2)各组将设计得最好的实验展示出来，描述观察到的现象，并说明从中得出的结论。
学生分组演示并上讲台汇报：
第一组：
(演示)将异名磁极靠近，两辆磁铁小车沿一直线相向运动。
(说明)磁铁A对磁体B的吸引力和磁铁B对磁体A的吸引力方向相反，作用在一条直线上。
第二组：
(演示)如图2所示，利用遥控汽车的遥控器控制小车向前进，观察到轮子下面的木板向后运动。
(说明)木板对小车向前的摩檫力使小车向前运动，同时小车对木板向后的摩檫力使木板向后运动，这对相互作用的摩檫力作用在两个物体上，方向相反。
第三组：
(演示)两个测力计对拉，观察读数，大小相等，改变力，继续观察读数，仍相等。
(说明)这对拉力不仅方向相反，作用在一条直线上，而且大小始终相等，并且同时变化。
第四组：
(演示)穿上溜冰鞋的两位同学相对站立，其中同学甲推了同学乙一下，观察到两位同学都向后运动。
(说明)一对作用力与反作用力分别作用在两个物体上且方向相反。
小结：由四组同学的演示和总结可以得到：
(1)两个物体之间的相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
(2)从第三组实验中可知，作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失。
(3)第一组实验中的作用力与反作用力都是磁场力，第二组实验中的作用力与反作用力都是摩擦力，第三组、第四组实验中的作用力与反作用力都是弹力。说明作用力与反作用力是同种性质的力。
多媒体展示：
二、牛顿第三定律
(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
(2)表达式：F=-F′。
(3)作用力、反作用力的特点：
三同：(1)同大小：(2)同性质：(3)同时性(同时产生，同时变化，同时消失)。
二异：(1)作用在不同物体上：(2)力的方向相反。
5.3探究二：一对平衡力和一对作用力与反作用力的异同点
思考与练习：
如图3所示，灯静止在天花板下面的一根电线的一端。
(1)试分析灯的受力情况。
(2)请同学找出各力的反作用力。作用力与反作用力的关系和两平衡力间关系的相同之处为：等大、反向、共线。讨论它们的不同之处，从作用对象、力的性质、作用效果、作用时间四个方面分析。
5.4应用
各组讨论：
(1)在日常生活中，你体验过作用力与反作用力吗
(2)在生产科技中，你知道哪些是利用作用力与反作用力的 (学生分组汇报各组讨论的结果，采用竞争机制，学生的思维充分地展开。涉及到各个领域。)
6、思考并回答：
(1)人走路时，人与地球之间的作用力与反作用力有几对
(2)鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫未损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小，对吗
提出问题：在拔河比赛中，根据牛顿第三定律，甲队拉乙队的力等于乙队拉的甲队力，那么为什么还会有输赢呢 请同学们课后思考讨论。
多媒体展示：
(1)本班学生在运动会上100米起跑的录象片段，跳远运动员起跳的录象片段。
(2)奥运健儿孟关良皮滑艇冲刺的录象片段。
(3)神州六号升空的录象片段。
7、教学实践的反思
中学物理课程的核心理念是以学生为本，注重提高学生的基本科学素养，使学生终身受益。在教学过程中倡导学生学习的自主性、探究性、合作性，让学生主动参与，体验和感悟科学探究的过程和方法，激发他们持久的学习兴趣和求知欲望，并在探究过程中培养自主学习的能力，逐步实现学习方式的转变，使学生逐步养成敢于质疑、善于交流、乐于合作、勇于实践的科学态度。牛顿第三定律的内容与日常生活联系密切，如果引入探究式课堂教学模式，即“参与———体验———内化———外延”的物理课堂教学模式，由教师提出探索目标，激发实验兴趣，提供相关的实验器材和点拨指导，让学生像科学家进行科学探究一样，通过自己的实验、观察、分析、讨论、总结等一系列活动发现科学概念、科学规律，在这个过程中就能激发学生的求知欲、创造欲和主体意识，培养其创造能力。在探究的过程中，会发现学生的想象力极为丰富，同样的实验仪器，在不同的班级、不同小组，学生设计的实验是不同的。上这样的课，对老师的要求很高，需要有很强的应变能力，注重平时积累各方面的材料。当播放本班学生运动会的录象时，学生兴奋到了极点，充分调动了学生的思维。因此我们教师要尽最大的努力去激发学生的学习兴趣，让学生在相互讨论、合作交流、自主探究的学习过程中获得知识。2.2 自由落体运动规律
教学目标
知识与能力
理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动
理解自由落体运动的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同，且随纬度的增加而增加。
掌握自由落体运动规律及公式
过程与方法
复习在纸带中读出物体运动信息的方法，并进一步学会处理纸带信息的方法
初步了解运用EXCEL软件处理数据的技巧。
情感态度与价值观
通过使用EXCEL处理实验数据，体验电脑软件处理各种数据的便捷性。
通过高空坠物危险性的分析体会这种行为的恶劣性，提高自身综合素质。
重点与难点
教学重点
如何证明自由落体运动是匀变速直线运动
自由落体运动规律的推导及其应用
2．教学难点
（1） 引导学生由观察到的现象和实验数据猜想自由落体运动为运变速支线运动
（2） 自由落体运动规律的推导及其应用
教学过程
复习与引入
上一节课我们在实验室探究了自由落体运动，明白不同的物体下落快慢可能不相同，主要原因是因为空气阻力的影响，而做自由落体运动的物体不受空气阻力的影响，因此自由下落的物体下落情况相同。
复习自由落体运动定义、条件、特征。
上节课在实验室中打出了自由落体运动的纸带信息，并且在作业初步分析了纸带信息，但是没有进一步分析它究竟是一种什么性质的运动，这节课的内容就是要进一步的探究。
新课教学
提出探究自由落体运动规律的思路：猜想——验证——推导公式
依据纸带提出猜想：
引导学生猜想自由落体运动的运动性质：
（1）匀速直线运动——不可能（两点间的距离不等）
（2）匀变速直线运动——可能（直线运动，速度变化）
进一步假设，如果自由落体运动是一个匀变速直线运动，它的特征还有哪些？
初速度为０
运动方向竖直向下
引导学生如何证明此猜想：想要证明自由落体运动是匀变速直线运动，只需证明其速度均匀变化，即只需证明加速度ａ为固定值。
３．验证猜想：
（１）初速度为０的运变速直线运动公式：
提醒学生注意：这是初速度为０的匀变速直线运动公式，该公式中的加速度ａ为固定值，即最后一个推导式中，等号右边的为固定值，则等号左边的也应该为固定值，即ｓ与成正比。
换言之，只要是ｓ与成正比，就可以推出ａ为固定值。所以我们证明的核心问题可以转化为ｓ与究竟是否成正比。
（2）验证过程：
验证的依据同样应该是纸带中的数据，在上堂课的作业中已，已经布置学生通过图像处理纸带中的数据（纪录纸带运动信息ｔ、ｓ、，画出ｓ－ｔ图像与ｓ－图像）当堂通过投影仪展示学生作业并加以点评。
介绍新的处理数据的方法――EXCEL电子表格处理，并让学生自己根据纸带填写运动信息。
通过EXCEL自带的图像处理功能绘出ｓ－ｔ图像与ｓ－图像
由图像可以看出ｓ与的确成正比例关系，由此可证明我们的猜想是正确的，自由落体运动的确是一种匀变速支线运动。
引导学生思考：不同物体做自由落体运动，物体下落的加速度是否相同？
ａ为固定值有两层含义：
１）某一自由落体运动的加速度为固定值
２）不同物体自由下落的加速度也为固定值
因此我们用一个特殊的符号ｇ来代替这一固定的ａ值。
４．自由落体加速度ｇ
通过表格提出问题：
自由落体加速度在不同地方是如何变化的？
自由落体加速度的大小一般为多少
总结如下：
自由落体加速度大小：１）一般取9.8
２）简便计算时取10
３）其大小随纬度增加而增加，自由落体加速度方向：竖直向下
５．自由落体运动规律
自由落体运动是一种初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动
其运动规律为：
由匀变速直线运动可以推导出：
强调：自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动，所有匀变速直线运动的规律对于自由落体运动也都适用
（三）．规律的应用：
（１）课堂活动：测定反应时间
人对周围发生的事情都需要一段时间来作反应，从人发现情况到采取行动所经历的时间，称为反应时间。让甲同学在乙同学的大拇指与食指之间的正上方捏住一把直尺，乙同学的大拇指与食指之间的距离保持在3ｃｍ左右，在没有任何预示的前提下，甲同学突然放开直尺，乙同学尽快用手夹住它。运用刚学过的自由落体运动规律就可以求出乙同学的反应时间。
（２）思考：生活当中，高空坠物已成为社会的一大公害，那么高空坠物究竟有多大的危害呢？
例1：一花盆从5楼的高度由静止开始坠下，忽略空气阻力的作用，问：果核坠落到地面时的速度为多大？（每层楼高3米，g取9.8m/s ）
通过计算得到该花盆落到地面的速度大约是17.15ｍ／ｓ，这个速度比以60ｋｍ／ｈ行驶的汽车速度还要大，将对人造成极大的伤害，甚至会威胁到人的生命。
（３）讨论与交流
雨滴下落的高度大约是1.5ｋｍ，比花盆高得多，如果它作自由落体运动，计算它落地时的速度？思考，为什么下落高度比花盆高得多的雨滴却不会对人造成伤害？
由图像中看出，ｓ与ｔ不成正比例，即自由落体运动并不是匀速直线运动。
由图像中看出，ｓ与成正比例，即ｓ∝。
速度公式：
位移公式：
第 1 页 共 4 页3.5 共点力的平衡条件
教学目标
1.了解共点力作用下物体平衡的概念。
2.理解共点了平衡的条件，会用来解决有关平衡的问题。
二、教学重点
理解物体平衡的概念及条件。
三、教学难点
对物体平衡概念的深刻理解。
教学过程
在日常生活中我们所见的有些物体将保持着原来静止或匀速直线运动状态（例：放在桌面上的物体，匀速运动的汽车等）由牛顿运动定律可知，物体的运动状态在力的作用下发生改变，因此，从物体受力的角度去寻找物体保持原状态的条件是解决问题的关键所在。
平衡状态
共点力（复习回顾）：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交
于一点，这几个力叫做共点力。
2. 平衡状态：一个问题在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我
们就说这个外同处于平衡状态。
⑴ 共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零。
⑵ “保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：
竖直上抛的物体运动到最该点时，这一瞬间的速度为零。但这一状态不能保持，因
而这一不能保持静止状态不属于平衡状态。
共点力作用下物体的平衡条件
1. 平衡条件：使物体处于平衡状态必须满足的条件
2. 平衡条件的理论推导
物体处于平衡状态→物体的运动状态不变→加速度为零→根据牛顿第二定律F=ma
有物体所受的合外力F合=0
反之亦然。
3. 共点力作用下的物体平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件：
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零 F合=0
⑴ 力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡。
⑵ F合=0则在任一方向上物体所受合力也为零。将物体所受的共点力正交分解，则
平衡条件可表示为下列方程组：Fx=0，Fy=0。
⑶ 特例：
① 物体受两个共点力作用：若两个力组成平衡力，F合=0，则物体处于平衡状态。
② 物体受三个共点力作用：若任两个力的合力与第三力组成平衡力，F合=0，则物体处于平衡状态。
4. 平衡条件的实验验证
⑴ 用一个弹簧秤和钩码演示验证两力平衡的条件
⑵ 用两个弹簧秤和一个钩码演示验证三力平衡的条件。
如图4-1-1，结点O平衡时，记下两弹簧秤的示数F1、F2及方向，并按F1、F2的
大小和方向做出力的图示，根据平行四边形定则，做出力F1、F2的合力跟砝码对O的拉力大小F3（大小等于砝码重力G）存在大小相等方向相反的关系。如图4-1-2所示。
【例1】下列物体中处于平衡状态的是（ ）
静止在粗糙斜面上的物体
沿光滑斜面下滑的物体
在平直路面上匀速行驶的汽车
做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间
【解析】在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动，加速度为零；从受力情况来说，合力为零。物体在某一时刻的速度为零，并不等同这个物体保持静止，如果物体所受的合外力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬间就不能静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合外力合加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度为零，就是处于平衡状态，本题的正确选项应为A、C。
物体在某一时刻的速度为零与物体保持静止是两个不同的概念。物体在某一时刻速度为零，并不能说明物体处于静止状态；物体处于平衡状态，也不一定速度为零。
【例2】如图4-1-3所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ）
A. B. C. D.
【解析】由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、F4的合力应与等值反向。当的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的的大小仍为F4。但方向与F4成120°，由平行四边形法则可得，此时物体所受的合力大小为F4。所以本题正确的选项应为C。
【总结】共点力作用下物体平衡的运动学特征是保持静止或匀速直线运动状态。动力学特征是合力为零。
【作业】略
O
F2
F1
G
图4-1-1
图4-1-2
F2
F1
F3
F4
图4-1-3第二节 时间和位移
★新课标要求
（一）知识与技能
1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、理解位移的概念以及它与路程的区别。
3、初步了解矢量和标量。
（二）过程与方法
时刻与时间的区别、位置和位移及相关方向。
（三）情感、态度与价值观
1、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移（或路程）的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量。
2、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
★教学重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
★教学难点
位移的概念及其理解。
★教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
★教学过程
（一）引入新课
教师提问：上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念？
学生回答：质点、参考系。
教师提问：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况？
学生回答：不能。
教师启发：那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到那些物理概念？
学生活动：一部分学生可能预习过教材，大声回答，一部分学生可能忙着翻书去找。
教师活动：指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述？
学生活动：通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运而引入的，要研究物体的运动还要学好这些基本概念。
（二）进行新课
1、对“时刻和时间间隔”概念的学习
教师活动：指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，同时提出问题：
结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法？
学生活动：学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。
教师活动：帮助总结并回答学生的提问。
教师活动：利用幻灯片展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况。
2、对“路程和位移”概念的学习
教师活动：1、根据图1.2-2，让学生指出由北京西去光行走，可以选择哪几种交通路线，这些路线有哪些不同点，有什么相同点。
2、指导学生结合插图阅读教材，思考归纳位移和路程的区别。
3、让学生了解矢量和标量
学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案；然后四人一组交流讨论，初步归纳出路程和位移的区别并发表自己的见解。
教师活动：帮助总结并回答学生的提问，及时点评。
（三）课堂总结、点评
这节课我们重点学习了路程与位移的概念
（2）路程：物体运动轨迹的长度叫路程，其单位通常用米（m），另外还有千米（km）、厘米（cm）等。路程是标量。
（3）位移：位移是从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。位移是表示物体位置变化的物理量。位移的大小等于初、末位置间的直线距离；位移的方向由初位置指向末位置。通常用符号S表示。位移是矢量，它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。
注意：①位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程；除此之外，两者大小不会相等。②位移是矢量，路程是标量，位移只与初末位置有关，与路径无关，而路程与路径有关。
（四）实例探究
☆时刻和时间的区别与应用
［例1］关于时间与时刻，下列说法正确的是（ ）
A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8:00指的是时间
B.上午第一节课从8:00到8:45，这里指的是时间
C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间
解析：时刻是变化中的某一瞬间，时间为两个时刻之间的长短，时刻是一个状态而时间是一个过程，所以答案应为BC。
答案BC
☆位移与路程的区别
［例2］质点沿着下图所示的边长为10 m的正方形路线，从A点开始逆时针方向运动，每秒运动5 m。问，从开始运动时计时，到下列表中所指三个时刻的三段时间内，质点运动的路程和位移各多大（填在表中相应空格中）？在图中画出三个位移矢量图。
运动时间 路程大小 位移大小
0～2s末
0～4s末
0～8s末
解析（1）0～2 s末：运动路程10 m，位移大小为m，位移矢量由A指向B点（bc边的中点）。
（2）0～4 s末：运动路程20 m，位移大小等于10 m，位移矢量由A指向C点（cd边的中点）。
（3）0～8 s末：运动路程40 m，位移大小为零（回到出发点A）
☆关于矢量和标量及位移的应用
在运动问题中时间、路程为标量，而位移为矢量，计算时注意各自的规律。
［例3］一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为 ，路程是 。若质点运动了周，则其位移大小为 ，路程是 ，运动过程中最大位移是 最大路程是 。
解析：如图所示，运动一圈位移是0 m，路程为；若运动周，则物体末位置在B点，位移大小，路程为；运动中最大位移为，最大路程为（n为圈数）
答案：0；；；；；
★课余作业
书面完成P8“练习”第4、5题
本节学习的位移、路程等概念是运动学的最基本、最重要的概念。深刻理解这些概念的确切含义，弄清它们之间的区别和联系，是进一步学习运动学知识的基础。
初步掌握位移的矢量性、画法，教师要引导学生在阅读教材的基础上，结合具体实例，积极进行讨论、加以区别。
★资料袋：
设想在沙漠中有一条很长的笔直的道路。一辆汽车沿箭头所指方向在路上行驶，朝着一个方向，时而行进，时而停止；时而加速，时而减速，有时匀速。假设沙漠中没有山谷，十分平坦；道路也很直，没有弯曲。如果不去考虑周围广袤的沙漠，让这辆汽车在笔直的一维轨迹上行驶，那么可将这辆汽车看作在一维空间中运动。这种运动不同于轮船在海上航行那样作两维空间运动，当然也不同于潜艇和航天飞行器那样作三维空间运动。汽车被限制在这条笔直、平坦的道路形成的一维空间里。如果我们在图上画出汽车的运动轨迹。就是一条直线―― 一个一维图象。这个图象没有体现出汽车的运行状况，只是描绘了汽车行驶的空间轨迹。为了把汽车运行的状况充分体现出来，我们需要引入时间。我们常常在一幅图上画出距离和时间，更好地体现汽车的运动情况。
这幅时间－距离关系图反映了汽车的运行情况。曲线弯曲处表示汽车加速或减速。同一角度上升的直线表示车速不变。水平直线表示停车。
姑且撇开说明这张示意图所用的细节与具体方法不谈，有一点是明确的，那就是，汽车运行状况曲线是用两维而不是一维空间得到的。在图上，时间为横轴，高速公路是纵轴。这张图表明了时间变化时，汽车在空间中的位移，也就是里程。
如果从公路上悬停的直升机上观察汽车的运动，就会发现一个点沿着一条直线移动。无论这个点何时加速或减速，它的轨迹始终是条直线。如果在胶片上查看这一运动，我们会看到每幅画面上只有一个位置，有一个点，而失去了所有的时间感。事实上，我们知道在电影中关于运动和变化的感觉都是由于视觉存留而产生的幻觉，视觉存留可令人感到运动的连续性。
对比之下，这幅图描绘了运动的全过程，显示了汽车在运动中的每一瞬间，形成了所有连续的位置或点。它不仅描述了汽车的运动，而且记载运动的全历程，正像这个运动在“时一空’中冻结了一样。虽然我们没有在空间维内经历时间，但仍然可以这样表示，从而得到了汽车的运动情况。就像是把一生中不同阶段的好书摆在与起，通过这种形式就能把生命过程表现出来。在这个汽车行驶的简单图象中，可以看出时间和空间的作用是相同的，即构成一个两维的连续的时空，我们才有了这样一幅反映人车行驶过程的时－空图。2.1 探究自由落体运动
教学目标：
1．知识与技能：
（1）了解人们研究自由落体运动的历史事实和科学方法；
（2）正确认识自由落体运动，知道影响物体下落的因素，并明白自由落体运动是理想状态下的运动；
（3）能用打点计时器得到落体运动的运动轨迹，并能通过分析纸带上记录的位移与时间等运动信息，获取物体做自由落体运动的相关信息；
（4）培养学生的观察能力、推理能力及科学研究的方法。
2．过程与方法
通过对落体运动的实验探究，初步学习使用变量控制法。
3．情感态度与价值观：
（1）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力；
（2）渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体。
（3）通过实验，培养学生的合作精神。
（4）通过史实，培养学生学会质疑的科学素养。
教学知识点：认识自由落体运动
教学重点：认识自由落体运动及影响物体下落快慢的因素
教学难点：影响物体下落快慢的因素
教学方法：探究法、讨论法、讲授法
教学过程：
【故事引入】
我国古代出现过这种故事：传说三国时期，周仓欲与关羽比力气，关羽说你能把一根稻草丢过河去吗？周仓多次试丢均无成功，然后反问关羽，关羽随手将一捆稻草轻而易举地丢过了河，周仓佩服得五体投地。这个故事能说明关羽臂力过人吗？
通过这节课的学习，相信大家一定可以用学到的物理知识来解决这个问题。
【介绍名人】
1、亚里士多德：（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。
亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。
格言：有人问：写一首好诗，是靠天才呢？还是靠艺术？我的看法是：苦学而没有丰富的天才，有天才而没有训练，都归无用；两者应该相互为用，相互结合。（这告诉我们，天才也是通过汗水成就的）
2、伽利略：伽利略·伽利雷(1564～1642)意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家，出生于意大利的比萨城。
伽利略发明了望远镜。
【课程导入】
老师为什么介绍以上两位著名的科学家呢？因为曾经在“落体运动”这个问题上，两位科学家提出了两个不同的观点。
下面，我们先来了解一下什么叫“落体运动”。从字面上理解，就是下落的物体所做的运动就叫做落体运动。那么，同学们可以列举一些生活中物体做落体运动的形象吗？（答：雨滴、落叶、空中下降的跳伞运动员等）
【演示实验】
那么，现在老师手上有一张白纸，一块石头，明显地，石头的质量比白纸的质量大，当老师把它们举到同一高度，同时放开手时，请大家观察一下，哪个先着地。（演示）
【讨论猜想】
大家看到了，是石头先着地，为什么是石头先着地呢？（学生短暂的讨论）
有些同学说：因为石头的质量比较大，所以先着地。换句话说，就是物体的质量越大，下降就越快。是不是这样？（学生回答：是）
古希腊伟大的科学家亚里士多德曾经也认可这个观点：重的物体比轻的物体下降得快。在其后的2000多年的时间里，人们一直信奉他的学说。
但是，意大利伟大的物理学家伽利略，运用简单的科学推理，巧妙地提示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。于是，他提出了与亚里士多德相反的观点，他认为：物体下落的快慢与物体的质量无关。到底谁对谁错？
下面，我们就来推理验证一下。
假设亚里士多德的这个观点是正确的，通过我们的抽象思维，运用数学推导，验证一下“重的物体比轻的物体下降得快”这个观点是否正确。
【推导验证】
板书加讲授：假设有两个不同质量的小球，设重的小球下落速率为8m/s，轻的小球下落速率为4m/s，如果将两个小球绑在一起，整体的质量一定比原来重的小球的质量大，那么按照“重的物体比轻的物体下降得快”的观点，绑在一起的两个小球先到地面。（如多媒体演示）这是我们顺着思维来推理出来的，下面我们逆过来思考并推理一下。
假设有两个不同质量的小球，设重的小球下落速率为8m/s，轻的小球下落速率为4m/s，如果将两个小球绑在一起，但是，轻的小球会被重的小球拖着，那么整个系统的速率就少于8m/s。（如多媒体演示）
在这里，我们就从重的物体比轻的物体下落得快的假设，推导出了重物下落得更慢的互相矛盾的结论。
所以说，亚里士多德的观点是不正确的。
上面只是理论的推导，下面我们就通过实验来验证一下，物体运动的快慢与物体的质量有没有关系。
【实验探究】
老师这有两张一样的相对小的白纸1、2，还有一张大而厚的纸3。
第一步：老师把白纸1和纸3举在同一高度，同时让他们下降，让学生观察哪个先着地。
第二步：把白纸1弄成纸团，并将纸团与纸3举在同一高度，同时让他们下降，让学生观察哪个先着地。
第三步：并弄成纸团的白纸1与白纸2举在同一高度，同时让他们下降，让学生观察哪个先着地。
可以得到以下的结论：
第一步：重物下降得快；
第二步：轻物下降得快；
第三步：同重物体也有快慢；
结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关，伽利略的观点是正确的。
可能，大家觉得还跟物体的形状、体积有关，那么，大家可以像以上老师的实验一样，设计实验验证一下，是不是有关。其实物体下落快慢与这些是无关的。
大家再仔细分析一下，亚里士多德的观点究竟错在哪里？
（生：他没有考虑空气阻力的影响）
既然受到空气的影响而使得物体下落有快有慢，那么，我们把空气抽空，就变成了什么？（生：真空）如果没有了空气阻力后，看情况是怎样的？
【实验验证】
将羽毛和金属片放入玻璃管中，将玻璃管中的空气抽去，让它们同时下落，观察到的现象是金属片与羽毛下落快慢相同；现将阀门打开，放进一定量的空气，让它们同时下落，观察到的现象是金属片下落得快，羽毛下落得慢。
结论：影响到落体运动快慢的因素是空气阻力作用。如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。
1971年美国宇航员斯科特在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面。（多媒体演示）
【得出概念】
物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
特点：1、初速度为0；2、只受重力的作用，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计。
【练习巩固】
一个物体在真空中，从A处无初速度释放，受到重力的作用下，分别经过B和C两点，A到B和B到C，这两个过程，物体都是做自由落体运动吗？
答：B到C不是，因为这个过程初速度不为0。
探究自由落体运动的规律
探究物体运动的规律，最直接、最简单的方法就是研究物体运动的轨迹开始。要探究自由落体运动的规律，这就需要记录自由落体运动的轨迹。记录的方法有很多，在这里，我们就用之前所学过的打点计时器法，来记录自由落体运动的轨迹。
【实验探究】
利用打点计时器打出自由落体运动的运动轨迹并进行探究：
将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程。
注意事项：
1、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力；
2、选用质量和密度较大的重物，以减小空气阻力的影响；
3、要先接通打点计时器的电源再释放纸带；
4、手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰；
5、多打几条纸带，选取所打点迹清晰，呈一条直线纸带去研究。
分析纸带可获取信息：
（1）自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变。
（2）连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度。
（3）位移s与时间的平方t2成正比。
（4）相邻、相等时间间隔的位移差相等。
第 1 页 共 3 页1.5速度变化快慢的描述--加速度
一、教学目标
1.理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。
2.知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度跟速度改变量的区别。
3.知道什么是匀变速直线运动
4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较，提高学生的比较、分析问题的能力。
二、教学重点与难点
重点: 1.加速度的概念及物理意义
2.加速度和匀变速直线运动的关系
3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率
难点:加速度的方向的理解
三、教学方法
比较、分析法
四、教学设计
（一）新课导入
起动的车辆 初始时刻的速度(m/s) 可以达到的速度(m/s) 起动所用的时间(s)
小轿车 0 30 20
火车 0 50 600
摩托车 0 20 10
教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢 从而引入加速度。
（二）新课内容
1．速度的变化量
提问: 速度的变化量指的是什么？
(速度由经一段时间后变为，那的差值即速度的变化量。用表示。)
提问: 越大，表示的变化量越大，即速度改变的越快,对吗？为什么？
教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢，必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。
2.加速度
学生阅读课本，教师引导学生得出：
（1）定义：速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值
　　
（2）物理意义：指速度变化的快慢和方向
（3）单位：米/秒2（m/s2）
（4）加速度是矢量，方向与速度变化的方向相同
（5）a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
[例题1] 做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度。
分析：由于速度、加速度都是矢量，所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。
分析讨论：
(1)火车40s秒内速度的改变量是多少，方向与初速度方向什么关系？
（2）汽车2s内速度的改变量是多少？方向与其初速度方向有何关系？
（3）两物体的运动加速度分别为多少？方向如何呢？
分析(1)物体：(1)作匀变速直线运动，40秒内属于的改变量为，方向与速度方向相同，方向方向相同，即与方向相同。
分析(2)物体：②作匀变速直线运动，5秒内速度的改变量为，说明与方向相反，说明方向与方向相同，与方向相反，作匀减速直线运动。
强调：加速度的正、负号只表示其方向，而不表示其大小。
总结：
匀加速运动：，为正值，，与方向一致。
匀减速运动：，为负值，，与方向相反。
练习：课本P15，第3、4题
思考课本P15，第1题
A．物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0。
总结：加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；
B．加速度的方向如果与速度的方向相反，则速度将越来越小直至速度为零。所以要看加速度的方向是否与速度的方向一致。
C.两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小。
总结：加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示变化的快慢，不表示变化的大小。
D．物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西。
总结：物体是否作加速运动，决定于加速度和速度的方向关系，而与加速度的大小无关。加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小，不表示速度增大或减小。
当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。
当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；若加速度减小，速度减小得越来越慢（仍然减小）。
总结：速度、速度的变化和加速度的大小没有关系。
三、小结
1、加速度的物理概念及意义。
2、加速度与速度、速度变化量的区别。第二节 位移和时间
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m★新课标要求
（一）知识与技能
1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、理解位移的概念以及它与路程的区别。
3、初步了解矢量和标量。
（二）过程与方法
时刻与时间的区别、位置和位移及相关方向。
（三）情感、态度与价值观
1、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移（或路程）的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量。
2、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
★教学重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
★教学难点
位移的概念及其理解。
★教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
★教学过程
（一）引入新课
教师提问：上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念？
学生回答：质点、参考系。
教师提问：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况？
学生回答：不能。
教师启发：那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到那些物理概念？
学生活动：一部分学生可能预习过教材，大声回答，一部分学生可能忙着翻书去找。
教师活动：指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述？
学生活动：通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运而引入的，要研究物体的运动还要学好这些基本概念。
（二）进行新课
1、对“时刻和时间间隔”概念的学习
教师活动：指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，同时提出问题：
结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法？
学生活动：学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。
教师活动：帮助总结并回答学生的提问。
教师活动：利用幻灯片展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况。
2、对“路程和位移”概念的学习
教师活动：1、根据图1.2-2，让学生指出由北京西去光行走，可以选择哪几种交通路线，这些路线有哪些不同点，有什么相同点。
2、指导学生结合插图阅读教材，思考归纳位移和路程的区别。
3、让学生了解矢量和标量
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案；然后四人一组交流讨论，初步归纳出路程和位移的区别并发表自己的见解。
教师活动：帮助总结并回答学生的提问，及时点评。
（三）课堂总结、点评
这节课我们重点学习了路程与位移的概念
（2）路程：物体运动轨迹的长度叫路程，其单位通常用米（m），另外还有千米（km）、厘米（cm）等。路程是标量。
（3）位移：位移是从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。位移是表示物体位置变化的物理量。位移的大小等于初、末位置间的直线距离；位移的方向由初位置指向末位置。通常用符号S表示。位移是矢量，它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。
注意：①位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程；除此之外，两者大小不会相等。②位移是矢量，路程是标量，位移只与初末位置有关，与路径无关，而路程与路径有关。
（四）实例探究
☆时刻和时间的区别与应用
［例1］关于时间与时刻，下列说法正确的是（ ）
A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8:00指的是时间
B.上午第一节课从8:00到8:45，这里指的是时间
C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间
解析：时刻是变化中的某一瞬间，时间为两个时刻之间的长短，时刻是一个状态而时间是一个过程，所以答案应为BC。
答案BC
☆位移与路程的区别
［例2］质点沿着下图所示的边长为10 m的正方形路线，从A点开始逆时针方向运动，每秒运动5 m。问，从开始运动时计时，到下列表中所指三个时刻的三段时间内，质点运动的路程和位移各多大（填在表中相应空格中）？在图中画出三个位移矢量图。
运动时间 路程大小 位移大小
0～2s末
0～4s末
0～8s末
解析（1）0～2 s末：运动路程10 m，位移大小为m，位移矢量由A指向B点（bc边的中点）。
（2）0～4 s末：运动路程20 m，位移大小等于10 m，位移矢量由A指向C点（cd边的中点）。
（3）0～8 s末：运动路程40 m，位移大小为零（回到出发点A）
☆关于矢量和标量及位移的应用
在运动问题中时间、路程为标量，而位移为矢量，计算时注意各自的规律。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m［例3］一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为 ，路程是 。若质点运动了周，则其位移大小为 ，路程是 ，运动过程中最大位移是 最大路程是 。
解析：如图所示，运动一圈位移是0 m，路程为；若运动周，则物体末位置在B点，位移大小，路程为；运动中最大位移为，最大路程为（n为圈数）
答案：0；；；；；
★课余作业
书面完成P8“练习”第4、5题
★教学体会
本节学习的位移、路程等概念是运动学的最基本、最重要的概念。深刻理解这些概念的确切含义，弄清它们之间的区别和联系，是进一步学习运动学知识的基础。
初步掌握位移的矢量性、画法，教师要引导学生在阅读教材的基础上，结合具体实例，积极进行讨论、加以区别。
★资料袋：
时空的演示
设想在沙漠中有一条很长的笔直的道路。一辆汽车沿箭头所指方向在路上行驶，朝着一个方向，时而行进，时而停止；时而加速，时而减速，有时匀速。假设沙漠中没有山谷，十分平坦；道路也很直，没有弯曲。如果不去考虑周围广袤的沙漠，让这辆汽车在笔直的一维轨迹上行驶，那么可将这辆汽车看作在一维空间中运动。这种运动不同于轮船在海上航行那样作两维空间运动，当然也不同于潜艇和航天飞行器那样作三维空间运动。汽车被限制在这条笔直、平坦的道路形成的一维空间里。如果我们在图上画出汽车的运动轨迹。就是一条直线―― 一个一维图象。这个图象没有体现出汽车的运行状况，只是描绘了汽车行驶的空w.w.w.k.s.5.u.c.o.m间轨迹。为了把汽车运行的状况充分体现出来，我们需要引入时间。我们常常在一幅图上画出距离和时间，更好地体现汽车的运动情况。
这幅时间－距离关系图反映了汽车的运行情况。曲线弯曲处表示汽车加速或减速。同一角度上升的直线表示车速不变。水平直线表示停车。
姑且撇开说明这张示意图所用的细节与具体方法不谈，有一点是明确的，那就是，汽车运行状况曲线是用两维而不是一维空间得到的。在图上，时间为横轴，高速公路是纵轴。这张图表明了时间变化时，汽车在空间中的位移，也就是里程。
如果从公路上悬停的直升机上观察汽车的运动，就会发现一个点沿着一条直线移动。无论这个点何时加速或减速，它的轨迹始终是条直线。如果在胶片上查看这一运动，我们会看到每幅画面上只有一个位置，有一个点，而失去了所有的时间感。事实上，我们知道在电影中关于运动和变化的感觉都是由于视觉存留而产生的幻觉，视觉存留可令人感到运动的连续性。
对比之下，这幅图描绘了运动的全过程，显示了汽车在运动中的每一瞬间，形成了所有连续的位置或点。它不仅描述了汽车的运动，而且记载运动的全历程，正像这个运动在“时一空’中冻结了一样。虽然我们没有在空间维内经历时间，但仍然可以这样表示，从而得到了汽车的运动情况。就像是把一生中不同阶段的好书摆在与起，通过这种形式就能把生命过程表现出来。在这个汽车行驶的简单图象中，可以看出时间和空间的作用是相同的，即构成一个两维的连续的时空，我们才有了这样一幅反映人车行驶过程的时－空图。
www.2.1 探究自由落体运动
学习目标:
知识与技能
1.了解物理学史。
2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。
过程与方法
1.学习伽利略的科学方法。
2.培养学生自己查找资料学习物理学史。
情感态度与价值观
学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。
学习科学家们科学研究的执著精神。
通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的兴趣。
4．通过对亚里士多德和伽利略的了解，认识到科学的探索是一个漫长的过
程，需要几代人的不懈努力。
学习难点1. 理解什么是落体运动，探究落体运动验证伽利略的结论
2. 记录自由落体运动的轨迹
学习重点: 探究落体运动及自由落体运动
主要内容:
一、认识两位科学家
老师提出：哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料，先说说伽利略吧。
学生可能的回答：①伽利略全名伽利略·伽利莱，他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。1564年伽利略生于意大利的比萨城，1611年，伽利略应邀来到罗马，在罗马期间，伽利略为了确立新的自然研究法—实验法的地位，又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争，这就更加激怒了教会。1632年，他的名著《关于两大世界体系的对话》出版，但立即被教会列为禁书。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭审判，并被判终身软禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年，伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书，对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。
②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的兴趣转向了数学和物理学。
③1581年，17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。伽利略在数学、天文学，特别是力学方面有了很深的造诣，学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理；发现了单摆振动的等时性原理；用自制的33倍望远镜观察天象，发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书，于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉，无数星体构成的银河系，金星的盈亏，木星的四颗卫星，太阳黑斑等等，从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持，同时也动摇了亚里士多德—托勒密的地心说。
教师对学生的回答给予肯定：关于伽利略的资料收集非常细致，下面再说说亚里士多德吧。
学生可能的回答：①作为一位伟大的、百科全书式的科学家，亚里士多德对世界的贡献之大，令人震惊。他至少撰写了170种著作，其中流传下来的有47种。他的科学著作，在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家，对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人像他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。 ②亚里士多德最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱。
亚里士多德的思想对西方文化根本倾向以至内容产生了深刻的影响。在上古及中古时期，他的著作被译成拉丁文、叙利亚文、阿拉伯文、意大利文、希伯来文、德语和英语。随着亚里士多德作品的不断被发现，中世纪出现了一个研究亚里士多德主义的新时代，学者们以此作为求得各方面真知识的基础。
亚里士多德学识渊博，著述颇丰．他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解，被马克思誉为“古代最伟大的思想家”。
③亚里士多德是古希腊又一位伟大的教育思想家，建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系，提出了注重实践的良好措施，为后人留下了一笔包罗宏富的教育遗产。亚里士多德显示了希腊科学的一个转折点。在他以前，科学家和哲学家都力求提出一个完整的世界体系，来解释自然现象．他是最后一个提出完整世界体系的人。在他以后，许多科学家放弃提出完整体系的企图，转入研究具体问题。
教师指出：物理教科书上，亚里士多德给同学们的形象不妙、他老是出错，老是作出一些轻率的结论。同学们觉得亚里士多德实在太不高明而伽利略则比他伟大于百倍。事实上，亚里士多德是古代一位伟大的学者，一位百科全书式的大学问家，有几乎无所不及的思想成。我们应该正确的、全面的去认识一位科学家。伽利略创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，从而纠正了亚里士多德在物理上犯的一些错误
二、落体运动的思考
早在两千多年前，古希腊学者亚里士多德认可，重的物体下落的快。由这一观点出发，可以得出如下两个结论：
结论一：如果把石头和树叶困在一起，其所受的重力一定比期中任一物体大，其下落速度也应该比期中任一物体下落速度快。
结论二：如果把石头和树叶困在一起，独自下落较慢的树叶就会拖慢独自下落较快的石头，最终其下落速度应该比石头的下落速度慢
为什么同一种观点会推导出两个截然相反的结论呢？
实验探究
取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片
1、将一枚硬币和一张展开的纸片从同一高度自由下落，他们的情况
2、把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的纸片从同一高度自由下落，他们下落的情况是
3、将一枚硬币和一枚表面贴有纸片的硬币从同一高度自由下落，他们下落的情况是
分析实验中物体下落过程的运动情况与物体所受的重力有没有关系
伽利略对落体现象进行研究后，得出了一个结论;
物体下落过程中的运动情况与物体所受的总理无关
观察与思考
教师用玻璃管演示鸡毛和金属片在空气中、真空中下落情况：
从观察到的实验结果分析，影响羽毛和金属片下落快慢的原因？
三、记录自由落体运动轨迹
实验：将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程：
1）重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化？
如何从实验中判断出来？
2）有的同学从实验结果中得出位移与时间的二次方成正比，有的同学得出位移与时间成正比，你的结论如何呢？
3）影响实验精确程度的因素有哪些？
由实验总结：
1．定义：只受重力作用，从静止开始的下落运动。
2．特点： ①初速V0=0
②只受一个力，即重力作用。当空气阻力很小，可以忽略不计时，物体的下落可以看作自由落体运动。
3．性质：初速为零的匀加速直线运动。
①经过多少时间落到地面；
②从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；
③落下一半时间的位移．
阅读材料：伽利略生平
伽利略(1564～1642)生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来，他的兴趣转向了数学和物理学，26岁就担任了比萨大学的数学教授。由于他在科学上的独创精神，不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突，遭到对手们的排挤，不得不在1591年辞去比萨大学的职务，转而到威尼斯的帕多瓦大学任教。
在帕多瓦，伽利略开始研究天文学，成为哥白尼的日心说的热烈支持者。他制造了望远镜，观测到木星的四颗卫星，证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心。用望远镜进行观测，他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的。他还制成了空气温度计，这是世界上最早的温度计。这些光辉的成就，使他获得了巨大的声望。
1610年，伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请，回到他的故乡，担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助．但是不久，他就受到了教会的迫害。由于他勇敢地宣传哥白尼的学说，1616年，被传唤到罗马的宗教裁判所．宗教裁判所谴责了哥白尼的学说，并责令伽利略保持沉默。1632年，伽利略发表《两种世界观的对话》一书，被教会认为违反了1616年的禁令．伽利略被召到罗马囚禁了几个月，受到缺席审判，遭到苦刑和恐吓，并被迫当众跪地表示“公开放弃、诅咒和痛恨地动说的错误和异端”，最后被判处终身监禁，他的书也被列为禁书。
1632年以后，伽利略专心致志于力学的研究，并于1638年完成了《两种新科学的对话》。由于教会的禁令，这部书无法在意大利出版，只能在荷兰秘密刊行。这部著作是伽利略最伟大和最重要的著作。伽利略最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。他坚持“自然科学书籍要用数学来写”的观点，倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导。这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。
1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁。1983年，罗马教延正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。
第 1 页 共 5 页4.2 影响加速度的因素
教学目标：
知识与技能
1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关．
2．通过实验探究加速度与力和质量的关系．
3．培养学生动手操作能力．
过程与方法
1．指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验．
2．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验．
3．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题，
情感态度与价值观
1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度．
2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神．
3．培养与人合作的团队精神．
教学重点、难点：
教学重点
1．控制变量法的使用．
2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．
3．实验数据的分析与处理．
教学难点
1．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．
2．实验数据的分析与处理．
教学方法：
探究、讲授、讨论、练习
教学手段：
教具准备
多媒体课件，小轧一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码(规格：10 g＼20 g，用作牵引小车的力)；砝码(规格：50e＼100 g＼200g，用来改变小车的质量)；刻度尺；文件夹；粗线绳(用来牵引小车)．打点计时器、学生电源、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套．
课时安排：
新授课（1课时）
教学过程：
[新课导入]
利用多媒体投影图4—2—1；
分组定性讨论
组I：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同
组2：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同
师：请组1的代表回答一下你们讨论的结果．
组1生：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大．
师：请组2的代表回答你们组讨论的问题，
组2生：当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小．
师：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素 定性关系如何
生l：应该与物体的质量和物体所受的力有关系．力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小．
生2：这里指的力应该是物体所受的合力，以上图为例，物体所受的重力和支持力相等，不参与加速度的提供．
师：刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变，一次是固定质量不变，这样做有什么好处呢
生：方便我们的研究．
师：这是研究多个变量之间关系的非常好的方法，我们把它称作控制变量法．我们以前在什么地方学到过这种方法
生1：在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时
生2：在研究电流与电压、电阻的关系时．
师：好，我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系．
[新课教学]
一、加速度与力的关系
师：设计一个实验，保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系．大家分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理．
分组讨论
组l生1：我们是根据课本上的参考案例设计实验的(在投影仪上展示实验装置如图4—2—2)．
组1生2：我们设计实验的实验原理如下；因·为两个小车的初速度都为零，拉力大小不同，但对每个小车来说保持不变，所以小车应该做匀加速直线运动．根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x=at2/2可知，加速度和位移成正比，只要测量位移就可以得到加速度与受力之间的关系，力的大小可以根据盘中的砝码求出来．
师：下面请组2的代表发言．
组2生1：我们设计的方法和组1的差不多，我们是用了一辆小车，小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况，根据所打的点计算小车的加速度，然后再看所受的力和加速度的关系．
组2生2：为了消除摩擦力的影响，我们在木板下面垫了一个小木块，当小车没有拉力时让它在木板上匀速运动．
师：这个同学的想法很好，这样小车受到的绳子的拉力就等于小车受到的合力，下面请组3的同学代表发言．
组3生1：前面两组的同学设计实验时都是物体的初速度为零，我们可以利用气垫导轨设计一个更为一般的方法，让导轨倾斜不同的角度，滑块所受的力就是重力的分力，让滑块滑过轨道中间的两个光电门，记录经过光电门的速度和两个光电门的距离，根据公式x=(v2－v02)/2a可以求出加速度的大小，从而可以得到加速度和力的关系．
师：好的，在进行实验之前还应该先设计自己的实验表格来记录一下自己的实验数据．那么你是怎样设计表格使你的实验数据得以记录的呢
生1：水平面长木板与小车，车后用绳控制小车运动，两车质量相同．表格设计如下：
参考表格
小车l 小车2
次数 拉车砝码(s) 位移x1／cm 拉车砝码(s) 位移x2／cm
1
2
3
4
5
生2：用一辆小车，测量加速度
次数 拉车砝码(g) 加速度a1 拉车砝码(e) 加速度a2
1
2
3
4
5
师：好，现在大家就根据自己设计的方案进行实验，把数据填人设计的表格内．
学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组完成实验
师：现在请各小组简要进行一下实验报告．
组1生1：我们根据课本上的参考案例进行了实验，因为已知小车的加速度和位移成正比，通过验证位移和受力之间的关系，即可得出加速度和受力的关系．
师：实验数据是怎样进行处理的呢
组1生2：我用的是位移和对应力的比值．
组1生3：通过我们的讨论，我们发现用作图的方法能更好地表示位移(即加速度)和力的关系．关系图表如图4—2—3所示；可得在研究物体质量不变的情况下，物体的加速度与物体所受的外力成正比．
组2生：我们通过处理小车后面的纸带，计算出小车的加速度，通过作图验证了小车的加速度和物体所受的合力成正比．组3生：我们用气垫导轨作出的加速度和所受力的关系图象，实验结论是图象非常接近一条过原点的直线．
师：大家做得都非常好，那么你们在实验中遇到的困难是什么呢 能不能想出办法来克服
组1生：当拉小车的砝码的质量较大时，绳子容易打滑，从而影响了位移的测量．我们用松香涂抹在绳子上，效果不错．
组2生：我们在做实验时发现了这样一个问题，即当砝码的质量和小车的质量差不多时，a—F图象不能再是一条直线，而是发生了弯曲．
师：这组同学的问题非常好，实际上砝码和盘的重力并不严格等于小车受到的拉力，简单证明如下：设砝码及盘的质量为m，小车的质量为M，则分别对它们进行受力分析，对小车，受拉力和摩擦力，对砝码和盘，受重力和拉力，那么它们之间的关系是什么呢 如果相等，根据物体受合力为零则物体做匀速运动，而实际上砝码及盘实际的运动应该是做加速运动，所以说重力和拉力并不相等，而是应该重力大于拉力，而我们在实验中认为二者相等，所以实验的误差有一部分来源于此．控制的方法就是尽可能地使砝码和盘的质量远小于小车及砝码的质量，具体的分析方法我们将在下一节学到．
组3生：虽然用气垫导轨做实验结果比较精确，但实验数据处理比较复杂．
师：我们可以用计算机进行数据处理，使数据处理变得简单化，大家在课下讨论一下看如何用数据处理软件处理实验中得到的数据．
师：以上我们是通过控制物体的质量不变来探究物体的加速度与物体所受力之间的关系，下面同学们继续做实验，通过控制物体所受的力不变来探究物体的加速度和质量的关系．
二、加速度与质量的关系
学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组实现实验
由于和以上的实验方法非常类似，所以可以直接让学生得出结论．
师：大家得出的结论是什么
生：物体加速度在物体受力不变时，和物体的质量成反比．
师：这时候我们应该怎样通过图象来验证问题呢
生：我们如果作a—M图象则图象是曲线，我们可以作a—1／M图象来解决这个问题，物体的加速度和质量成反比，所以a—1／M图象应该是一条过原点的直线．
三、由实验结果得出的结论
师：通过大家的实验，排除误差的影响，大家讨论总结一下加速度和物体所受的力以及物体质量之间的关系．
[分组讨论]
生1：我们可以得出这样的结论：物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比．
生2：应该是和物体所受的合力成正比．
生3：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向应该和物体所受力的方向相同．
师：(总结)大家的发言非常好，那么我们得出的结论是不是一个定理性的结论呢 仅靠少量的实验是不行的，应该通过更为精确的实验和更多次的实验进行证明，不过我们大家在现有水平下能够得出这个结论是非常了不起的，这是我们下节课要学的牛顿第二定律的内容．
[课堂训练]
在水平路面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速运动(阻力不计)．甲、乙两同学在一起议论，甲同学说：大人推力大，小孩推力小，因此重车的加速度大．乙同学说，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大．你认为他们的说法是否正确 请简述理由．
答：甲、乙两同学的结论和理由都不全面和充分，物体的加速度决定于物体所受的合外力和物体的质量．大人的推力虽然大，但车的质量也大，因此重车的加速度也不一定就大．小车的质量小，但是小孩的推力也小，因而轻车的加速度也不一定大．判断谁的加速度大，必须看各自的质量和合外力．
[小结]
本节我们学习了：
1．力是物体产生加速度的原因．
2．用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系；设计实验的方法．
3．物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大；合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小，且合外力的方向与加速度的方向始终一致．
4．实验数据的处理方法。
作业：
1．完成实验报告．
2．设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度
与加速度有关的因素 1．物体受的合外力 2．物体的质量
实验方法 控制变量法
实验过程与结论 物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大 合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小
板书设计:
第 1 页 共 7 页4.4 牛顿第二定律
★新课标要求
（一）知识与技能
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；
2、理解公式中各物理量的意义及相互关系。
3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。
（二）过程与方法
1、以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。
2、培养学生的概括能力和分析推理能力。
（三）情感、态度与价值观
1、渗透物理学研究方法的教育。
2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
★教学重点
牛顿第二定律
★教学难点
牛顿第二定律的意义
★教学方法
1、复习回顾，创设情景，归纳总结；
2、通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。
★教学用具：
投影仪、多媒体等
★教学过程
（一）引入新课
教师活动：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？
学生活动：学生观看，讨论其可能性。
点评：通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力
教师活动：提出问题让学生复习回顾：
l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？
2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？
学生活动：学生回顾思考讨论。
教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？
学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律．
点评；通过多媒体演示及学生的讨论，复习回顾上节内容，激发学生的学习兴趣。培养学生发现问题、探究问题的能力。
（二）进行新课
教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题：
l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？
2、它的比例式如何表示？
3、各符号表示什么意思？
4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？
学生活动：学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识。
教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？
学生活动：学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
点评：培养学生发现一般规律的能力
教师活动：讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对？为什么？
A、只有物体受到力的作用，物体才具有加速度．
B、力恒定不变，加速度也恒定不变。
C、力随着时间改变，加速度也随着时间改变。
D、力停止作用，加速度也随即消失。
E、物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。
F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性
点评：牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。
教师活动：出示例题引导学生一起分析、解决。
例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km／h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应为多大？
假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
例题 2：一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大？
学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答．并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速度的常用方法。
点评：通过分析实例，培养学生进行数据分析，加深对规律的理解能力，加强物理与学生生活实践的联系。
（三）课堂总结、点评
教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。
牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。
学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。
点评：培养学生的概括和总结能力。
（四）实例探究
☆对牛顿第二定律的理解
1、下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是：
A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；
B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；
C．由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；
D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
2、在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的是：
A、在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中，k的数值一定等于1
☆力和运动的关系
3、关于运动和力，正确的说法是
A、物体速度为零时，合外力一定为零
B、物体作曲线运动，合外力一定是变力
C、物体作直线运动，合外力一定是恒力
D、物体作匀速运动，合外力一定为零
4、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况
是
A、先加速后减速，最后静止
B、先加速后匀速
C、先加速后减速直至匀速
D、加速度逐渐减小到零
☆对牛顿第二定律的应用
5、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成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）
★课余作业
1、课后完成课本82页“问题与练习”中的习题。
2、质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的，你怎样解释？
3、根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
4、如何用动力学方法测物体的质量。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
附录1
牛顿第二定律——教材分析
高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。作为教师首先要对新标准做出自己的分析和判断，结合新标准要求，认识到，要达到该标准不仅要使学生了解牛顿第二定律的内容，更重要的是让学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习能力的培养。
本课以必修1教材为依据。通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应知道定律是如何得出的。
定义力的单位“牛顿”使得k＝l，得到牛顿第二定律的简单形式F＝ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。
牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、轻文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式。
附录2
学生分析
牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互联系，牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可以通过定律的辨析和有针对性的练习加以深化和突破，另外，还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。
第 1 页 共 4 页第2章 探究匀变速直线运动规律
2.2 自由落体运动规律
★教学目标
知识与技能
认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。
掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。
初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。
过程与方法
会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。
善于进行观察，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。
情感态度与价值观
通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。
渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。
★教学重点
自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。
★教学难点
理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
教学过程
设计思想：
先用游戏激发学生学习兴趣，顺理成章地研究落体运动；
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；
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；
了解地球表面物体下落运动近似成自由落体运动的条件；
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；
总结自由落体运动特点及重力加速度；
应用训练
引入 ：
教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”（在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间）
游戏
师：一般情况下，刻度尺是用来测量什么物理量的？
生：测量物体长度的！
师：大家看到我手里的这把尺子了没有？我这把尺子跟普通尺子是不一样，有特殊的功能，它可以测量出你的反应时间。不信？我请几位同学上来试试。
找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。
师：相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢？是根据什么原理呢？我可以告诉大家，尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。
师：像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物，如果把线剪断，它就在重力的作用下，沿着竖直方向下落。从手中释放的石块，在重力的作用下也沿着竖直方向下落。
师：不同的物体下落快慢是否一样呢？物体下落的快慢由哪些量决定？请大家结合日常生活经验回答问题。
生：不同物体下落快慢应该是不一样的，下落快慢应该是由质量决定，质量大的下落快，质量小的下落快慢。
师：这位同学回答得对不对呢？大家看我来做几个实验。
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。
验证
牛顿管实验：
师：刚才的实验现象验证了我们的猜想，在没有空气阻力即物体只受重力的情况下，所有物体由静止下落的快慢是一样的。
师： 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放，它们同时落在月球表面，这是通过电视转播过的。
二、自由落体运动
师：物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点？
生：没有空气阻力，则物体只受重力。
师：很好！物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。
师：我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗？比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗？
生：肯定不是，因为在地球表面大气层内，没有空气的情况是不存在的。
师：说得很好！在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
三、自由落体运动的运动规律
师：做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢？速度随时间是如何变化的？位移随时间又是如何变化的，我们该如何来研究它的运动规律呢？
生：利用打点计时器。先选择一个物体，这个物体必须密度大，实心，体积不要太大，这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。
师：请同学们自己设计并进行实验，将纸带的处理结果告诉我。
学生设计、操作并处理实验结果
总结分析运动规律
师：实验结论是什么？
生：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师：如何得出这个结论？
生：根据实验得到的纸带，我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律来验证纸带，结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。
师：回答得非常正确！自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，这个结论我们要牢记。
师：那再计算一下自由落体的加速度大小是多少？方向如何？
生：我所算得的结果在9.4左右，方向是竖直向下，因为物体是竖直向下匀加速的，所以加速度方向应该与速度方向相同，竖直向下。
师：其他同学的结果呢？
生：我的也差不多。
关键点提问
师：大家用的是质量不同的重锤做的实验，为什么求出来的加速度结果差不多呢？
生：虽然重锤质量不同，但由于空气阻力影响较小，均可以近似成自由落体运动，而我们已经知道：所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。
总结归纳重力加速度
师：同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度，用g表示。精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、纬度越高，g越来越大；2、同一纬度，高度越大，g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按9.8m/s2计算。
例1、下列说法正确的是（BD）
物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。
从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。
例2、下列说法不正确的是（A）
g是标题，有大小无方向。
地面不同地方g不同，但相差不大。
在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。
在地面同一地方，高度越高，g越小。
例3、AB两物体质量之比是1：2，体积之比是4：1，同时从同一高度自由落下，求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。
解：因为都是自由落体运动，高度一样，所以下落时间一样，1：1；下落过程加速度也一样都是g，1:1
例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求
1、经过多长时间落地？
2、第一秒和最后一秒的位移。
3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。
解：1、
2、；
3、连续相等时间位移之比1：3，则位移为
师：自由落体运动速度与时间关系、位移速度关系以及位移与时间关系是怎样的？
学生总结：
回答测反应时间尺的原理
学生分析，自己回答。
第 1 页 共 6 页3.4 力的合成和分解
教学目标：
1．理解合力、分力的概念，掌握矢量合成的平行四边形定则。
2．能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。
3．进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能。
教学重点：力的平行四边形定则
教学难点：受力分析
教学方法：讲练结合，计算机辅助教学
教学过程：
一、标量和矢量
1．将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题的思想。
2．矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用代数法；矢量用平行四边形定则或三角形定则。
矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）。平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。
3．同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向。与正方向相同的物理量用正号代入．相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样．但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向如：功、重力势能、电势能、电势等。
二、力的合成与分解
力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。
合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法。用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。
1．力的合成
（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。
（3）共点的两个力合力的大小范围是
|F1－F2| ≤ F合≤ F1＋F2
（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。
【例1】物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用，若两力大小分别为5N、５ N，求这两个力的合力．
解析：根据平行四边形定则作出平行四边形，如图所示，由于F1、F2相互垂直，所以作出的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得：
N=10 N
合力的方向与F1的夹角θ为：
θ＝30°
2．力的分解
（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。
（2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。
【例2】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分法？
解析：有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线，在有向线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。如图所示。
（3）几种有条件的力的分解?
①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。
③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。
（4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律：
①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示，F2的最小值为：F2min=F sinα
②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2取最小值的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图所示，F2的最小值为：F2min=F1sinα?
③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时，另一个分力F2取最小值的条件是：已知大小的分力F1与合力F同方向，F2的最小值为｜F－F1｜
（5）正交分解法：?
把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。
用正交分解法求合力的步骤：
①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向
②把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向
③求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合
④求合力的大小
合力的方向：tanα=（α为合力F与x轴的夹角）
【例3】质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为 ，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个
A． mg Ｂ． （mg+Fsinθ）
Ｃ． （mg+Fsinθ） Ｄ．Fcosθ
解析：木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F ．沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解如图(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，所以，在x轴上，向左的力等于向右的力（水平方向二力平衡）；在y轴上向上的力等于向下的力（竖直方向二力平衡）．即
Fcosθ＝F ①
FN＝mg+Fsinθ ②
又由于F ＝ FN ③
∴F ＝ （mg+Fsinθ） 故Ｂ、Ｄ答案是正确的．
三、综合应用举例
【例4】水平横粱的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图甲所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10m/s2）
A．50N B．50N C．100N D．100N
解析：取小滑轮作为研究对象，悬挂重物的绳中的弹力是T＝mg=10×10N=100 N，故小滑轮受绳的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N，分析受力如图（乙）所示． ∠CBD＝120°，∠CBF＝∠DBF，∴∠CBF=60°，⊿CBF是等边三角形．故F＝100 N。故选C。
【例5】已知质量为m、电荷为q的小球，在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动（OP和竖直方向成θ角），那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少？
解析：根据题意，释放后小球所受合力的方向必为OP方向。用三角形定则从右图中不难看出：重力矢量OG的大小方向确定后，合力F的方向确定（为OP方向），而电场力Eq的矢量起点必须在G点，终点必须在OP射线上。在图中画出一组可能的电场力，不难看出，只有当电场力方向与OP方向垂直时Eq才会最小，所以E也最小，有E =
【例6】 A的质量是m，A、B始终相对静止，共同沿水平面向右运动。当a1=0时和a2=0.75g时，B对A的作用力FB各多大？
解析：一定要审清题：B对A的作用力FB是B对A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。
当a1=0时，G与 FB二力平衡，所以FB大小为mg，方向竖直向上。
当a2=0.75g时，用平行四边形定则作图：先画出重力（包括大小和方向），再画出A所受合力F的大小和方向，再根据平行四边形定则画出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg，方向与竖直方向成37o角斜向右上方。
F1
F2
F
O
F1
F2
F
O
θ
O
P
mg
Eq
FB
G
F
α
A
B
v
a3.2 研究摩擦力
一、教学目标
1、知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向.
2、会运用公式F=μFN进行计算，知道动摩擦因数与什么有关
3、知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向，掌握求静摩擦力大小的方法.
4、知道最大静摩擦力的概念.
二、重点难点
重点：滑动摩擦力、静摩擦力大小及方向的确定.
难点：静摩擦力大小及方向的确定.
三、教学方法:,观察演示,总结
四、教具: 木刷,木块,测力计
五、课时:1节
六、教学过程
（一）质量为m的木刷放在水平桌面上，木刷受几个力？大小、方向如何？各是什么性质的力？画出木刷受力示意图？
解答：木刷受重力和弹力作用，重力方向竖直向下，大小等于mg；还受支持力（弹力）作用，依二力平衡原理可知弹力FN＝mg.受力图如图所示.
导出新课：如果用水平向右的外力F1拉木刷，使其滑动,观察木刷底下鬃毛的形状，这是为什么？再次分析物体受几个力作用.
（二）滑动摩擦力
（1）产生：观察上面的现象可知：毛刷与桌面接触，并且相对于桌面滑动，而桌面由于粗糙，在接触面处产生了一个作用于毛刷上的阻碍其相对于桌面运动的滑动摩擦力.
两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.
（2）方向：毛刷的鬃毛向着相对于地面运动的反方向倾斜，说明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相对于地面运动的方向相反.如图中F2所示.
滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反，这里的相对运动是指相对于与之接触的物体的运动.
如图所示：
（3）大小：
实验：将木块放在长方形木板上，用测力计水平匀速拉动木块，再分别在木块上放置不同的砝码，仍分别匀速拉动木块，记下每次测力计读数及木块与砝码的总质量，填入表中
1 2 3 4 5
重力G
压力FN
摩擦力F
F／FN
结论：滑动摩擦力与压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.
公式F＝μFN，其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数.
必须指出，滑动摩擦力是与压力成正比，而不是与物体的重力成正比，在上面的实验中压力与重力大小相等只是特例，在很多情况下，压力并不等于重力，例如斜面上的物体，同时，滑动摩擦力的大小与接触面积以及相对速度大小（≠0）无关.
将上述实验中的木板换成硬纸板，重复实验，发现比例系数μ与前次不等，说明μ值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体之间的动摩擦因数不同.
学生阅读教材《几种材料间的动摩擦因数》表.
例题：教材第9页（例题）
（三）静摩擦力
演示实验：用不大的力通过测力计水平拉静止在桌面上的木块，木块虽有相对运动趋势，但仍静止，读出测力计读数，分析木块水平方向上受几个力？
由二力平衡可知，木块除受到拉力以外，还受到了与拉力等大反向的作用力，这个力是桌面对木块的静摩擦力，所谓“静”，是指木块相对于桌面静止.
继续增大拉力，木块仍处于静止状态，说明静摩擦力随外力的增大而增大.
1.产生：静摩擦力产生于相互接触的物体且有相对运动趋势而保持相对静止的接触面之间.
2.方向：静摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.
,
木块相对于桌面有向右运动的趋势，木块受到的静摩擦力方向向左，即与物体相对于桌面向右运动趋势的方向相反.
3.大小：静摩擦力总等于沿接触面方向物体受到的外力，而与压力无关.
在上面的实验中，增大拉力，发现木块静止到一定的时候就由“静”变为“动”了.说明静摩擦力有一个限度，静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力，最大静摩擦力等于使物体刚要运动时的外力，因此，静摩擦力F的值为
0＜F≤Fmax
例题：粗糙水平地面上有一质量为m的木箱，它与地面间的最大静摩擦力Fmax大于滑动摩擦力，接触面间的动摩擦因数为μ，现给木箱施一水平推力，推力大小由零逐渐增大，使木箱由静止状态变为运动状态，画出地面对木箱的摩擦力F′随推力F变化的图象.
当外力在小于F0以前，木箱受静摩擦力作用，静摩擦力的大小与外力F相等，故图线为过原点的45°倾斜直线；当外力等于F0时，物体受最大静摩擦力Fmax=F0，以后物体开始滑动，且受滑动摩擦力F′=μFN=μmg不变，故图线为水平直线.
阅读课文最后自然段：静摩擦力常见的例子.
（四）课堂小结：
产生条件：接触、挤压、相对滑动
大小：F=μFN
滑动摩擦力 方向：与相对运动方向相反
作用点：接触面上
摩擦力
产生条件：接触、挤压、有相对运动趋势
静摩擦力 大小：0＜F≤Fmax
方向：与相对运动趋势方向相反
作用点：接触面上
(五)课外作业
思考题：
1．请举一二个生活中的例子，来说明静摩擦力为动力。
2．人在爬绳的过程中，手受到什么摩擦力？方向怎样？摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反？2.3 从自由落体到匀变速直线运动
学习目标:
1. 知道匀变速直线运动的基本规律。
2. 掌握速度公式的推导，并能够应用速度与时间的关系式。
3. 能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图象。
学习重点：
1. 推导和理解匀变速直线运动的速度公式。
2. 匀变速直线运动速度公式的运用。
学习难点: 对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。
主要内容:
一、匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。
匀加速直线运动：
匀减速直线运动：
二、速度与时间的关系式
1．公式：
2．推导：①由加速度定义式变形：
②也可以根据加速度的物理意义和矢量求和的方法推出：加速度在数值上等于单位时间内速度的改变量，且时间t内速度的改变量△V=at，设物体的初速度为V0，则t秒末的速度为Vt= V0+△V= V0+at
3．物理意义：
问题：1．速度公式中的a可能是负值吗 2．速度公式中的vt可能为负值吗
4．由数学知识可知，Vt是t的一次函数，它的函数图象是一条倾斜直线，直线斜率等于a，应用速度公式时，一般取V0方向为正方向，在匀加速直线运动中a＞0，在匀减速直线运动中a＜0。
【例1】汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0．6m/s2的加速度加速运动，问10s
后汽车的速度能达到多少？
解：由匀变速运动的速度公式：km/h
三、位移与时间的关系
1．公式：
2．推导：根据速度-时间图象也可以推导出位移公式。匀变速直线运动的速度时间-图象与时间轴所围成的面积在数值上等于位移的大小。运用几何求面积的方法可推导出位移公式。
3．由数学知识可知：s是t的 二次函数，它的函数图象是一条抛物线。应用位移公式时，一般取V0方向为正方向，在匀加速直线运动中a＞0，在匀减速直线运动中a＜0。
【例2】一质点做匀变速运动，初速度为4m/s，加速度为2m/s2，第一秒内发生的位移是多少？
解：m
四、一个有用的推论
从匀变速直线运动的速度公式和位移公式出发，消去时间，可以推出
1．公式：
2、匀变速直线运动三公式的讨论
1）．三个方程中有两个是独立方程，其中任意两个公式可以推导出第三式。
2）．三式中共有五个物理量，已知任意三个可解出另外两个，称作“知三解二”。
3）．Vo、a在三式中都出现，而t、Vt、s两次出现。
4）．已知的三个量中有Vo、a时，另外两个量可以各用一个公式解出，无需联立方程．
5）．已知的三个量中有Vo、a中的一个时，两个未知量中有一个可以用一个公式解出，另一个可以根据解出的量用一个公式解出。
6）．已知的三个量中没有Vo、a时，可以任选两个公式联立求解Vo、a。
7）．不能死套公式，要具体问题具体分析(如刹车问题)。
【例3】一列火车以30m/s的初速度匀加速从一长直斜坡驶下，经过700m的斜坡后速度达到40m/s，求火车在该段运动过程中加速度的大小？
解：火车做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动规律：
课后作业：
1．物体作匀加速直线运动，加速度为2m／s2，就是说( )
A．它的瞬时速度每秒增大2m／s
B．在任意ls内物体的末速度一定是初速度的2倍
C．在任意ls内物体的末速度比初速度增大2m/s
D．每秒钟物体的位移增大2m
2．物体沿一直线运动，在t时间内通过的路程为S，它在中间位置s／2处的速度为vl，在中间时刻t／2时的速度为v2，则Vl和v2的关系为( )
A．当物体作匀加速直线运动时，v1>v2
B．当物体作匀减速直线运动时，v1>v2
C．当物体作匀速直线运动时，v1=v2
D．当物体作匀速直线运动时，v13．一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为O．5 m/s2，则此物体在4s末的速度为___________m／s；4s初的速度为___________m／s。
4．摩托车从静止开始，以al=1．6m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了tl=4s后，又以a2=1．2 m／s2的加速度沿直线匀加速行驶t2=3s，然后做匀速直线运动，摩托车做匀速直线运动的速度大小是____________。
5．如图是某质点做直线运动的速度图像。由图可知物体运动的初 速度________m/s，加速度为__________m/s2。可以推算经过 ________s，物体的速度是60m/s，此时质点的位移为_______。
阅读材料：我们行动得有多快
优秀的径赛运动员跑完1500米，大约需要3分35秒(1978年的世界纪录是3分32．2秒)。如果想把这个速度跟普通步行速度一一每秒钟1．5米一一做一个比较，必须先做一个简单的计算。计算的结果告诉我们，这位运动员跑的速度竟达到每秒钟7米之多。当然，这两个速度实际上是不能够相比的，因为步行的人虽然每小时只能走5公里，却能连续走上凡小时，而运动员的速度虽然很高，却只能够持续很短一会儿。步兵部队在急行军的时候，速度只有赛跑的人的三分之一；他们每秒钟走2米，或每小时走7公里多些，但是跟赛跑的人相比，他们
的长处是能够走很远很远的路程。
假如我们把人的正常步行速度去跟行动缓慢的动物，象蜗牛或者乌龟的速度相比，那才有趣哩。蜗牛这东西，确实可以算是最缓慢的动物：它每秒钟一共只能够前进1．5毫米，也就是每小时5．4米一一恰好是人步行速度的1000分之一!另外—种典型的行动缓慢的动物，就是乌龟，它只比蜗牛爬得稍快一点，它的普通速度是每小时70米。
人跟蜗牛、乌龟相比，虽然显得十分敏捷，但是．假如跟周围另外一些行动还不算太快的东西相比，那就又当别论了．是的，人可以毫不费力地追过太平原上河流的流水，也不至于落在中等速度的微风后面。但是，如果想跟每秒钟飞行5米的苍蝇来较量，那人就只有用滑雪橇在雪地上滑溜的时候，才能够追得上。至于想追过一头野兔或是猎狗的话，那么人即使骑上快马也办不到。如果想跟老鹰比赛，那么人只有一个办法：坐上飞机。
人类发明了机器，这就成了世界上行动最快的一种动物。
第 1 页 共 4 页