人教版高一物理必修第一册《运动和力的关系》教学分析课件

《运动和力的关系》教学分析《运动和力的关系》教学分析1一、全章概述二、内容要求及课时建议三、核心素养分析四、具体教材分析及教学建议一、全章概述2一、全章概述

本章在前面分别学习了运动学和静力学的基础上，进一步探究运动和力的关系，设计思路非常明确，首先在伽利略理想实验的基础上，对运动和力的关系做出定性判断。再通过具体实验定量研究影响物体运动状态变化的各物理量之间的关系，得到结论后，进一步在不同情境中加以验证，对生活中的物理现象进行分析。一、全章概述本章在前面分别学习了运动学和3新旧教材章节结构对比原教材牛顿运动定律1牛顿第一定律2实验：探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿第三定律6用牛顿运动定律解决问题（一）7用牛顿运动定律解决问题（二）

新教材运动和力的关系1牛顿第一定律2实验：探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿运动定律的应用6超重和失重

移至第三章共点力平衡移至第三章新旧教材章节结构对比原教材牛顿运动定律新教材运动4知识框架力与运动的关系牛顿第一定律牛顿第二定律定性建立概念定量描述规律牛顿第三定律力的相互作用力—改变物体运动状态的原因惯性—保持物体运动状态的属性牛顿运动定律作用力与反作用力力学单位制∑F=ma知识框架力与运动的关系牛顿第一定律牛顿第二定律定5二、内容要求及课时建议人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）二、内容要求及课时建议人教版(2019)高一物理必修第一册62017年版高中课程标准【内容要求】1.2.3

通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。通过实验，认识超重和失重现象。1.2.4知道国际单位制中的力学单位。了解单位制在物理学中的重要意义。

通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场参与有关游乐活动等，体验失重与超重。设计一种能显示加速度大小的装置。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）2017年版高中课程标准【内容要求】1.2.3通过实验，7高中物理学科教学指导意见教学内容说明教学目标教学实施建议1．教学重点伽利略理想实验，牛顿第一定律，惯性与质量，牛顿第二定律的表达式。牛顿运动定律的应用，超重和失重。实验：①探究加速度与物体受力、物体质量的关系。2．自主学习内容力的单位，力学单位制。1．通过探究加速度与物体受力、物体质量的关系等实验，能进一步明确科学探究实验所要解决的问题，有控制变量的意识。会使用基本的力学实验器材获取数据，能用物理图像描述实验数据，能根据数据得出实验结论，知道实验存在误差。能表达科学探究的过程和结果。2．理解牛顿运动定律。能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。认识超重与失重现象。知道国际单位制中的力学单位。了解单位制在物理学中的重要意义。3．通过了解伽利略理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，渗透科学推理和想象能力的培养。4．通过牛顿运动定律的学习，认识力和运动的关系，认识物理学是对自然现象的描述与解释，认识科学•技术•社会的关系。1．要重视对伽利略理想实验的分析，体会实验基础上的合理外推。2．引导学生设计探究加速度与物体受力、物体质量关系的多种实验方案，并对各种方案进行分析、评价。3．在运用牛顿运动定律解释生产生活中的相关问题时，不要过分追求问题的复杂、繁琐，而要着眼于养成学生科学的思维习惯，提升学生分析问题、解决问题的能力。4．引导学生根据牛顿第二定律，设计能显示加速度大小的装置。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）高中物理学科教学指导意见教学内容说明教学目标教学实施建议1．8课时安排建议内容课时数第1节牛顿第一定律1第2节实验：探究加速度与力、质量之间的关系2第3节牛顿第二定律2第4节力学单位制1第5节牛顿运动定律的应用2第6节超重与失重1机动3课时，总计12课时人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）课时安排建议内容课时数第1节牛顿第一定律1第2节9三、核心素养分析人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）三、核心素养分析人教版(2019)高一物理必修第10物理观念（1）运动的观念，运动是物质的一种属性，物质维持其原有运动方式不变的属性称为惯性。（2）相互作用的观念，物质之间是相互联系的，物质之间存在着相互作用力，它是导致物质运动方式发生改变的原因。物理观念（1）运动的观念，运动是物质的一种属性，11科学思维（1）依据逻辑推理把实际实验理想化的思想是研究物理问题的一种思维方法。（2）抓住事物的主要方面，忽略次要方面，研究问题的思维方法。（3）利用量纲之间的关系推断物理量之间的关系的思维方法科学思维（1）依据逻辑推理把实际实验理想化的思想12科学探究（1）用启发性的语言、问题以及做一做，推动学生逐步进行推理分析、发现问题、制定解决方案、训练思维，形成主动探究的意识，养成探究的习惯。（2）在牛顿第一定律的学习过程中，完整了解科学家的探究过程，体会科学探究的基本方法；在加速度与力、质量的关系的实验探究中，引导学生进行完整的探究，逐步培育学生科学探究的素养。科学探究（1）用启发性的语言、问题以及做一做，推13科学态度与责任科学态度与责任14科学态度与责任（1）针对课前问题，教师应当引导学生主动思考问题，独立发表意见，展开小组讨论，培养学生主动、严谨、合作的学习态度，承担学习的责任。（2）牛顿第二定律的得出过程，体现科学工作者在科学研究的过程中秉持的实事求是、严谨的科学态度。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）科学态度与责任（1）针对课前问题，教师应当引导学15四、具体教材分析及教学建议人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）四、具体教材分析及教学建议人教版(2019)高一物理必修第一16第1节牛顿第一定律教学目标：（1）通过阅读或者查阅资料等途径了解牛顿第一定律的发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程。培养学生严谨的科学态度。（2）能准确叙述牛顿第一定律的内容，并能对该定律所揭示的运动和力的关系问题有较深刻的理解。（3）了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，培养学生科学推理和想象能力。（4）能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律教学目标：人教版(2019)高一物理17第1节牛顿第一定律1.了解人类进行探究的历史，重视研究方法与分析过程必须有力作用在物体上，物体才能运动亚里士多德牛顿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。力惯性发现物体停下来的原因：摩擦力若没有摩擦阻力，物体将永远运动下去——力不是维持物体运动的原因猜想逻辑推理理想斜面实验伽利略笛卡尔如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类历史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

——爱因斯坦人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律1.了解人类进行探究的历史，重视研18第1节牛顿第一定律2.伽利略的理想实验初中高中（1）小球释放后做什么运动？在运动的过程中受到什么力？（2）在右侧斜面一次次的降低的过程中小球的运动如何变化?为什么变化？如果没有摩擦结果如何？（3）当右侧斜面放到水平，小球会做什么运动？（4）展开想象，由此可以推出什么结论？可靠事实理想实验物理规律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律2.伽利略的理想实验初中高19第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系

惯性是一种起“抵抗”作用的能力，它存在于每一个物体中，使之保持现有状态——静止或者匀速直线运动原教材新教材人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性是20第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系

惯性参考系：一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态。原教材新教材科学漫步拓展学习第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性21第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性参考系如何选取？地球绕太阳做圆周运动向心加速度约为地球上各处绕地轴做圆周运动向心加速度最大约为太阳系绕银河系做圆周运动向心加速度约为以太阳系、地心系、地球表面作为参考系都可以近似作为惯性系第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性参考系如何22第2节实验：探究加速度与力、质量的关系教学目标：（1）经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程，能够依据要求进行实验设计，学会选择合理的实验方案进行探究实验。（2）经历图像处理数据的过程，从图像中发现物理规律，培养学生收集信息、获取证据的能力。（3）经历实验操作和测量的过程，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法，体会探究过程的科学性和严谨性，培养与人合作、学会分享的团队精神第2节实验：探究加速度与力、质量的关系教学目标：23第2节实验：探究加速度与力、质量的关系

从知识的前后联系看：影响物体的加速度有两个方面的因素，力是改变物体运动状态的原因，惯性是抵抗物体运动状态变化的能力。因此探究加速度与、质量的关系是学生认知过程的必然。

从教材的设计看：与旧教材有所不同，更加注重探究的开放性，统一的探究目的，多种实验方案。学生通过经历探究过程，体会探究的本质。

从研究方法的角度看：本节课涉及到的控制变量法、图像法是高中物理实验重要的研究方法。第2节实验：探究加速度与力、质量的关系从知识的24第2节实验：探究加速度与力、质量的关系设计实验思路测量物理量进行实验操作分析处理数据得出实验结论探究加速度与力、质量关系的方法是什么？研究什么物体？如何测量该物体受到的力？如何测量该物体的加速度？怎样分析数据？质量、力加速度控制变量法图像法人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系设计实验思路测量25第2节实验：探究加速度与力、质量的关系1.补偿摩擦阻力2.用槽码的重力代替小车所受拉力，需要什么条件？还有没有其他方法测量力？3.对实验数据如何分析4.系统实验误差分析人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系1.补偿摩擦阻力26第2节实验：探究加速度与力、质量的关系①初速为0的匀加速直线运动：②利用纸带求加速度t相同③人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系①初速为0的匀加27第2节实验：探究加速度与力、质量的关系

从实验数据中分析加速度与力以及加速度与物体质量的关系是本节的重点。“化曲为直”的思想人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系从实验数28第3节牛顿第二定律教学目标：（1）经过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，并准确表述牛顿第二定律的内容，培养学生分析数据、从数据获取规律的能力。（2）能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。（3）能够从合力与加速度的同时性、矢量性、等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。（4）会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第3节牛顿第二定律教学目标：人教版(2019)高一物理291、牛顿第二定律的认知过程旧教材新教材探究实验探究实验小车加速度：大量实验证据推理预测结论：第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）1、牛顿第二定律的认知过程旧教材新教材探究实验探究实验小车加30牛顿第二定律的逻辑问题19世纪下半叶，以奥地利物理学家马赫为代表的一些学者，用批判的态度指出牛顿第二定律在逻辑上存在问题：牛顿第一定律并不涉及力和质量的定量量度，而牛顿第二定律把两个未经定量定义的量联系起来。

怎样对任何物理量都有确切的定义，并能在相互协调的逻辑体系内按一定的操作程序用明确的可测量来进行量度；同时又能保持牛顿运动定律作为基本的实验定律的地位。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）牛顿第二定律的逻辑问题19世纪下半叶，以奥地31可操作性定义“力”的概念的定量化——力和加速度的关系t相同改变物体运动状态——力反抗运动状态改变——质量施加的力物体移动的位移fl2f2l3f3l…………一定质量人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）可操作性定义“力”的概念的定量化——力和加速度的关系t相同改322.牛顿第二定律表达式：

如何推导？第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）2.牛顿第二定律表达式：如何推导？第3节牛顿33质量一定过程一过程二力一定结论：第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）质量一定过程一过程二力一定结论：第3节牛顿第二定34例题一例题二对象→受力→过程→模型→方法→列式→结果第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）例题一例题二对象→受力→过程→模型→方法→列式→结果第3节35第4节力学单位制教学目标：（1）了解什么是单位制，知道力学中的几个基本量：质量（m）、长度（l）、时间（t）以及他们的基本单位：千克（kg）、米（m）、秒（s）。（2）知道力学中除长度、质量、时间以外物理量的单位都是根据物理量之间的关系从基本单位推导出来的导出单位。（3）知道国际单位制，能够根据物理量的定义或者物理关系来推导其他物理量的单位，能够认识到同一单位的重要性和必要性，了解单位制能促进世界科技、文化交流。（4）了解单位制在物理学中的重要意义、能在运算过程中规范使用物理单位。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第4节力学单位制教学目标：人教版(2019)高一物理必36第4节力学单位制1.引入单位制的必要性

第4节力学单位制1.引入单位制的必要性37第4节力学单位制1.引入单位制的必要性

数值物理量单位第4节力学单位制1.引入单位制的必要性数值物38第4节力学单位制1.引入单位制的必要性

第4节力学单位制1.引入单位制的必要性39第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别

第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别40第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别

1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制（LeSystèmeInternationald′Unités，法文），简称SI第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别41第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别

第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别42第4节力学单位制3、基本单位的定义

“米”定义的演变18纪末，法国创立米制单位1791法国科学院技术咨询局委员会提议以赤道到北极的子午线的四千万分之一为长度基本单位——米1798年完成子午线的测量，用纯铂制作了一支矩形端面的米尺，准确度为0.01mm，存放在巴黎档案局，后改为铂铱合金制造1960年米的定义为1m等于氮-86原子的2pe和5ds能级之间的跃迁所对应的辐射在真空中波长的1650763.73个波长的长度现行米的定义为光在真空中在1/299792458s时间间隔内所行进的路程的长度第4节力学单位制3、基本单位的定义“米”定义的43第5节牛顿运动定律的应用教学目标：（1）能用牛顿运动定律解决两类主要问题：已知物体的受力情况确定物体的运动情况、已知物体的运动情况确定物体的受力情况。（2）掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，然后用牛顿运动定律把二者联系起来。（3）初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响，建立应用科学知识解决实际问题的意识。第5节牛顿运动定律的应用教学目标：44第5节牛顿运动定律的应用动力学的两类基本问题

1.从受力确定运动情况2.从运动情况确定受力分析物体受力情况求出物体所受合力求出物体的加速度求出物体运动学量力的合成和分解牛顿第二定律运动学公式第5节牛顿运动定律的应用动力学的两类基本问题1.45第5节牛顿运动定律的应用注重解题规范

例题一第5节牛顿运动定律的应用注重解题规范例题一46第5节牛顿运动定律的应用注重解题规范

例题二第5节牛顿运动定律的应用注重解题规范例题二47第6节超重和失重教学目标：（1）通过体会或者实验，认识超重和失重现象。（2）通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现超重和失重产生的条件，并应用牛顿运动定律分析超重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质，培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提出问题的能力。（3）通过查阅资料、分享和交流，了解超重和失重现象在各个领域中的应用，解释生活中的超重和失重现象，培养学生用科学知识解释生活现象的能力、激发学生的学习热情和兴趣、形成良好的科学态度与责任。第6节超重和失重教学目标：48第6节超重和失重1.测量重力的方法方法一测量重力加速度测量物体质量牛顿第二定律物体重力方法二力的平衡条件第6节超重和失重1.测量重力的方法方法一测量重力加49第6节超重和失重

引导学生建立体重计示数与重力之间的逻辑关系，从而发现造成超重、失重的原因就是重力与人对体重计的压力不相等，而不是重力的增加或减少。2.由生活体验引出超重、失重第6节超重和失重引导学生建立体重计示数与重力50第6节超重和失重2.由生活体验引出超重、失重利用力传感器观察不同过程力的变化利用手机上的phyphox观察不同过程加速度的变化下蹲过程下蹲、站起过程第6节超重和失重2.由生活体验引出超重、失重利用力51第6节超重和失重电梯中的超重和失重现象运动状态运动性质示数情况加速度方向超重/失重静止平衡状态正常//上升加速上升偏大向上超重匀速上升正常//减速上升偏小向下失重下降加速下降偏小向下失重匀速下降正常//减速下降偏大向下超重第6节超重和失重电梯中的超重和失重现象运动状态运动性52电梯中的超重和失重现象电梯中的超重和失重现象53第6节超重和失重

超重、失重是较为常见的生活现象，学生往往能够感受到，但并没有分析过原因。在经过问题探究、理论分析、得出结论后，再回归实践，解释现象，提升学生分析实际问题的能力，体会物理与生活紧密联系。3.增强生活中超重、失重现象的观察、体验与分析第6节超重和失重超重、失重是较为常见的生活现54第6节超重和失重启发学生回忆生活中的感受：

游乐场中的过山车、跳楼机……第6节超重和失重启发学生回忆生活中的感受：55第6节超重和失重利用实验增强学生的体验

弹簧秤吊重物的上下运动；自由释放、抛出的水瓶……第6节超重和失重利用实验增强学生的体验56第6节超重和失重利用录像拓宽学生的视野

太空中的超重、失重；太空水试验第6节超重和失重利用录像拓宽学生的视野57建议：1、习题的处理根据学生情况循序渐进、量力而行B组建议：1、习题的处理根据学生情况循序渐进、量力而行B组58建议：1、习题的处理根据学生情况循序渐进、量力而行对加速度与力、质量关系实验的深入分析其中a-F图线斜率的物理意义是什么？a-1/M图线斜率的物理意义是什么？其中a-F图线截距的物理意义是什么？图线弯曲的物理意义是什么？建议：1、习题的处理根据学生情况循序渐进、量力而行对加速度与59牛顿第二定律的适用条件的初步了解：实例：一个质量m=1kg的物体，在F=103N的外力作用下做匀加速直线运动，求6×105s末物体的速度。可能吗？

通过题目计算结果引发矛盾冲突，激发学生思考，对定律的适用条件初步理解提出问题，引发思考建议：1、根据学生情况循序渐进、量力而行牛顿第二定律的适用条件的初步了解：实例：一个质量m=1kg的602、利用探究活动增强学生的探究体验建议牛顿第一定律：教师引导下的理想实验探究牛顿第二定律：学生自主设计的分组实验探究2、利用探究活动增强学生的探究体验建议牛顿第一定律：教师引导61课标活动建议：根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置教材106页，A组题9测量竖直方向加速度2、利用探究活动增强学生的探究体验建议教材91页例题2教材107页B组题5测量水平方向加速度教参131页课标活动建议：根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装623、充分利用已有教学资源建议3、充分利用已有教学资源建议63《运动和力的关系》教学分析《运动和力的关系》教学分析64一、全章概述二、内容要求及课时建议三、核心素养分析四、具体教材分析及教学建议一、全章概述65一、全章概述

本章在前面分别学习了运动学和静力学的基础上，进一步探究运动和力的关系，设计思路非常明确，首先在伽利略理想实验的基础上，对运动和力的关系做出定性判断。再通过具体实验定量研究影响物体运动状态变化的各物理量之间的关系，得到结论后，进一步在不同情境中加以验证，对生活中的物理现象进行分析。一、全章概述本章在前面分别学习了运动学和66新旧教材章节结构对比原教材牛顿运动定律1牛顿第一定律2实验：探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿第三定律6用牛顿运动定律解决问题（一）7用牛顿运动定律解决问题（二）

新教材运动和力的关系1牛顿第一定律2实验：探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿运动定律的应用6超重和失重

移至第三章共点力平衡移至第三章新旧教材章节结构对比原教材牛顿运动定律新教材运动67知识框架力与运动的关系牛顿第一定律牛顿第二定律定性建立概念定量描述规律牛顿第三定律力的相互作用力—改变物体运动状态的原因惯性—保持物体运动状态的属性牛顿运动定律作用力与反作用力力学单位制∑F=ma知识框架力与运动的关系牛顿第一定律牛顿第二定律定68二、内容要求及课时建议人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）二、内容要求及课时建议人教版(2019)高一物理必修第一册692017年版高中课程标准【内容要求】1.2.3

通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。通过实验，认识超重和失重现象。1.2.4知道国际单位制中的力学单位。了解单位制在物理学中的重要意义。

通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场参与有关游乐活动等，体验失重与超重。设计一种能显示加速度大小的装置。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）2017年版高中课程标准【内容要求】1.2.3通过实验，70高中物理学科教学指导意见教学内容说明教学目标教学实施建议1．教学重点伽利略理想实验，牛顿第一定律，惯性与质量，牛顿第二定律的表达式。牛顿运动定律的应用，超重和失重。实验：①探究加速度与物体受力、物体质量的关系。2．自主学习内容力的单位，力学单位制。1．通过探究加速度与物体受力、物体质量的关系等实验，能进一步明确科学探究实验所要解决的问题，有控制变量的意识。会使用基本的力学实验器材获取数据，能用物理图像描述实验数据，能根据数据得出实验结论，知道实验存在误差。能表达科学探究的过程和结果。2．理解牛顿运动定律。能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。认识超重与失重现象。知道国际单位制中的力学单位。了解单位制在物理学中的重要意义。3．通过了解伽利略理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，渗透科学推理和想象能力的培养。4．通过牛顿运动定律的学习，认识力和运动的关系，认识物理学是对自然现象的描述与解释，认识科学•技术•社会的关系。1．要重视对伽利略理想实验的分析，体会实验基础上的合理外推。2．引导学生设计探究加速度与物体受力、物体质量关系的多种实验方案，并对各种方案进行分析、评价。3．在运用牛顿运动定律解释生产生活中的相关问题时，不要过分追求问题的复杂、繁琐，而要着眼于养成学生科学的思维习惯，提升学生分析问题、解决问题的能力。4．引导学生根据牛顿第二定律，设计能显示加速度大小的装置。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）高中物理学科教学指导意见教学内容说明教学目标教学实施建议1．71课时安排建议内容课时数第1节牛顿第一定律1第2节实验：探究加速度与力、质量之间的关系2第3节牛顿第二定律2第4节力学单位制1第5节牛顿运动定律的应用2第6节超重与失重1机动3课时，总计12课时人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）课时安排建议内容课时数第1节牛顿第一定律1第2节72三、核心素养分析人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）三、核心素养分析人教版(2019)高一物理必修第73物理观念（1）运动的观念，运动是物质的一种属性，物质维持其原有运动方式不变的属性称为惯性。（2）相互作用的观念，物质之间是相互联系的，物质之间存在着相互作用力，它是导致物质运动方式发生改变的原因。物理观念（1）运动的观念，运动是物质的一种属性，74科学思维（1）依据逻辑推理把实际实验理想化的思想是研究物理问题的一种思维方法。（2）抓住事物的主要方面，忽略次要方面，研究问题的思维方法。（3）利用量纲之间的关系推断物理量之间的关系的思维方法科学思维（1）依据逻辑推理把实际实验理想化的思想75科学探究（1）用启发性的语言、问题以及做一做，推动学生逐步进行推理分析、发现问题、制定解决方案、训练思维，形成主动探究的意识，养成探究的习惯。（2）在牛顿第一定律的学习过程中，完整了解科学家的探究过程，体会科学探究的基本方法；在加速度与力、质量的关系的实验探究中，引导学生进行完整的探究，逐步培育学生科学探究的素养。科学探究（1）用启发性的语言、问题以及做一做，推76科学态度与责任科学态度与责任77科学态度与责任（1）针对课前问题，教师应当引导学生主动思考问题，独立发表意见，展开小组讨论，培养学生主动、严谨、合作的学习态度，承担学习的责任。（2）牛顿第二定律的得出过程，体现科学工作者在科学研究的过程中秉持的实事求是、严谨的科学态度。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）科学态度与责任（1）针对课前问题，教师应当引导学78四、具体教材分析及教学建议人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）四、具体教材分析及教学建议人教版(2019)高一物理必修第一79第1节牛顿第一定律教学目标：（1）通过阅读或者查阅资料等途径了解牛顿第一定律的发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程。培养学生严谨的科学态度。（2）能准确叙述牛顿第一定律的内容，并能对该定律所揭示的运动和力的关系问题有较深刻的理解。（3）了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，培养学生科学推理和想象能力。（4）能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律教学目标：人教版(2019)高一物理80第1节牛顿第一定律1.了解人类进行探究的历史，重视研究方法与分析过程必须有力作用在物体上，物体才能运动亚里士多德牛顿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。力惯性发现物体停下来的原因：摩擦力若没有摩擦阻力，物体将永远运动下去——力不是维持物体运动的原因猜想逻辑推理理想斜面实验伽利略笛卡尔如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来，也不偏离原来的方向伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类历史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

——爱因斯坦人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律1.了解人类进行探究的历史，重视研81第1节牛顿第一定律2.伽利略的理想实验初中高中（1）小球释放后做什么运动？在运动的过程中受到什么力？（2）在右侧斜面一次次的降低的过程中小球的运动如何变化?为什么变化？如果没有摩擦结果如何？（3）当右侧斜面放到水平，小球会做什么运动？（4）展开想象，由此可以推出什么结论？可靠事实理想实验物理规律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律2.伽利略的理想实验初中高82第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系

惯性是一种起“抵抗”作用的能力，它存在于每一个物体中，使之保持现有状态——静止或者匀速直线运动原教材新教材人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性是83第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系

惯性参考系：一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态。原教材新教材科学漫步拓展学习第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性84第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性参考系如何选取？地球绕太阳做圆周运动向心加速度约为地球上各处绕地轴做圆周运动向心加速度最大约为太阳系绕银河系做圆周运动向心加速度约为以太阳系、地心系、地球表面作为参考系都可以近似作为惯性系第1节牛顿第一定律3.惯性与惯性参考系惯性参考系如何85第2节实验：探究加速度与力、质量的关系教学目标：（1）经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程，能够依据要求进行实验设计，学会选择合理的实验方案进行探究实验。（2）经历图像处理数据的过程，从图像中发现物理规律，培养学生收集信息、获取证据的能力。（3）经历实验操作和测量的过程，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法，体会探究过程的科学性和严谨性，培养与人合作、学会分享的团队精神第2节实验：探究加速度与力、质量的关系教学目标：86第2节实验：探究加速度与力、质量的关系

从知识的前后联系看：影响物体的加速度有两个方面的因素，力是改变物体运动状态的原因，惯性是抵抗物体运动状态变化的能力。因此探究加速度与、质量的关系是学生认知过程的必然。

从教材的设计看：与旧教材有所不同，更加注重探究的开放性，统一的探究目的，多种实验方案。学生通过经历探究过程，体会探究的本质。

从研究方法的角度看：本节课涉及到的控制变量法、图像法是高中物理实验重要的研究方法。第2节实验：探究加速度与力、质量的关系从知识的87第2节实验：探究加速度与力、质量的关系设计实验思路测量物理量进行实验操作分析处理数据得出实验结论探究加速度与力、质量关系的方法是什么？研究什么物体？如何测量该物体受到的力？如何测量该物体的加速度？怎样分析数据？质量、力加速度控制变量法图像法人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系设计实验思路测量88第2节实验：探究加速度与力、质量的关系1.补偿摩擦阻力2.用槽码的重力代替小车所受拉力，需要什么条件？还有没有其他方法测量力？3.对实验数据如何分析4.系统实验误差分析人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系1.补偿摩擦阻力89第2节实验：探究加速度与力、质量的关系①初速为0的匀加速直线运动：②利用纸带求加速度t相同③人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系①初速为0的匀加90第2节实验：探究加速度与力、质量的关系

从实验数据中分析加速度与力以及加速度与物体质量的关系是本节的重点。“化曲为直”的思想人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第2节实验：探究加速度与力、质量的关系从实验数91第3节牛顿第二定律教学目标：（1）经过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，并准确表述牛顿第二定律的内容，培养学生分析数据、从数据获取规律的能力。（2）能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。（3）能够从合力与加速度的同时性、矢量性、等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。（4）会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第3节牛顿第二定律教学目标：人教版(2019)高一物理921、牛顿第二定律的认知过程旧教材新教材探究实验探究实验小车加速度：大量实验证据推理预测结论：第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）1、牛顿第二定律的认知过程旧教材新教材探究实验探究实验小车加93牛顿第二定律的逻辑问题19世纪下半叶，以奥地利物理学家马赫为代表的一些学者，用批判的态度指出牛顿第二定律在逻辑上存在问题：牛顿第一定律并不涉及力和质量的定量量度，而牛顿第二定律把两个未经定量定义的量联系起来。

怎样对任何物理量都有确切的定义，并能在相互协调的逻辑体系内按一定的操作程序用明确的可测量来进行量度；同时又能保持牛顿运动定律作为基本的实验定律的地位。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）牛顿第二定律的逻辑问题19世纪下半叶，以奥地94可操作性定义“力”的概念的定量化——力和加速度的关系t相同改变物体运动状态——力反抗运动状态改变——质量施加的力物体移动的位移fl2f2l3f3l…………一定质量人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）可操作性定义“力”的概念的定量化——力和加速度的关系t相同改952.牛顿第二定律表达式：

如何推导？第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）2.牛顿第二定律表达式：如何推导？第3节牛顿96质量一定过程一过程二力一定结论：第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）质量一定过程一过程二力一定结论：第3节牛顿第二定97例题一例题二对象→受力→过程→模型→方法→列式→结果第3节牛顿第二定律人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）例题一例题二对象→受力→过程→模型→方法→列式→结果第3节98第4节力学单位制教学目标：（1）了解什么是单位制，知道力学中的几个基本量：质量（m）、长度（l）、时间（t）以及他们的基本单位：千克（kg）、米（m）、秒（s）。（2）知道力学中除长度、质量、时间以外物理量的单位都是根据物理量之间的关系从基本单位推导出来的导出单位。（3）知道国际单位制，能够根据物理量的定义或者物理关系来推导其他物理量的单位，能够认识到同一单位的重要性和必要性，了解单位制能促进世界科技、文化交流。（4）了解单位制在物理学中的重要意义、能在运算过程中规范使用物理单位。人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）人教版(2019)高一物理必修第一册第四章《运动和力的关系》教学分析课件（共63张PPT）第4节力学单位制教学目标：人教版(2019)高一物理必99第4节力学单位制1.引入单位制的必要性

第4节力学单位制1.引入单位制的必要性100第4节力学单位制1.引入单位制的必要性

数值物理量单位第4节力学单位制1.引入单位制的必要性数值物101第4节力学单位制1.引入单位制的必要性

第4节力学单位制1.引入单位制的必要性102第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别

第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别103第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别

1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制（LeSystèmeInternationald′Unités，法文），简称SI第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别104第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别

第4节力学单位制2、基本单位与国际单位制的区别105第4节力学单位制3、基本单位的定义

“米”定义的演变18纪末，法国创立米制单位1791法国科学院技术咨询局委员会提议以赤道到北极的子午线的四千万分之一为长度基本单位——米1798年完成子午线的测量，用纯铂制作了一支矩形端面的米尺，准确度为0.01mm，存放在巴黎档案局，后改为铂铱合金制造1960年米的定义为1m等于氮-86原子的2pe和5ds能级之间的跃迁所对应的辐射在真空中波长的1650763.73个波长的长度现行米的定义为光在真空中在1/299792458s时间间隔内所行进的路程的长度第4节力学单位制3、基本单位的定义“米”定义的106第5节牛顿运动定律的应用教学目标：（1）能用牛顿运动定律解决两类主要问题：已知物体的受力情况确