高中物理人教版第四章牛顿运动定律 校赛得奖

牛顿第一定律【教学目标】1．了解伽利略的理想实验，知道物体的运动不需要力来维持。知道理想实验是科学研究和重要方法。理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，明白力是改变物体速度的原因。知道什么是惯性，知道质量是惯性大小的量度。2．会正确解释生活中有关惯性的现象。【预习任务】1．认真阅读课本，了解“力与运动关系”的研究史，独立完成下表并记忆。代表人物对力与运动关系的看法亚里士多德伽利略（1）（2）笛卡儿2．阅读课本P69“牛顿物理学的基石——惯性定律”部分：（1）写出并记忆牛顿第一定律的内容：（2）描述物体运动状态的物理量指的是哪个运动物理量？_________。（3）改变物体运动状态的原因是什么？_________。（4）写出并记忆惯性的定义：（5）量度惯性大小的物理量是_________。【思考与讨论】1．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？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？【自主检测】1．完成教材P70页第1、2、3题。【组内检查】1．牛顿第一定律的内容：2．惯性的理解：3．描述物体运动状态的物理量指的是_________。（23）实验：探究加速度与力、质量的关系【教学目标】1．理解加速度与力有关，也与质量有关。通过实验探究得出加速度a与力F、质量m的定量关系。2．体会用控制变量法研究物理规律的方法；体会使用图象法的基本方法----“化曲为直”方法在研究规律时的价值和作用。3．初步了解物理实验的基本方法，为今后的学习奠定基础。【预习任务】1．阅读课本P71前五个自然段，思考并总结加速度与力F、质量m间的定性关系：2．阅读课本P71“加速度与力的关系”、P72“加速度与质量的关系”。（1）体会控制变量法的基本思想：当研究三个变量间关系时，让其中一个物理量保持不变，研究另外两个物理量的关系，最后总结三个物理量之间的关系。（2）课本中为什么以eq\f(1,m)为横坐标建立坐标系？从中体会当两个物理量间是非线性关系时，所采用的数据处理方法。3．阅读课本P72“制定实验方案的两个问题”：（1）总结课本中测量物体的加速度的两种方法：（2）了解怎样提供并测量物体所受的恒力。4．阅读课本P74“怎样由实验结果得出结论”，认识根据有限的实验事实得到的结论要成为定律还需经受什么样的检验？【思考与讨论】21345x1x2x3x41．下图为某同学在实验中获得的一条纸带，选出1、2、3、4、5共5个连续的记数点，已测得x1=1.45cm，x2=2.4521345x1x2x3x42．阅读课本P73“参考案例二”，思考：如何使物体所受合力等于绳子拉力？【自主检测】1．加速度是表示物体运动状态的物理量。物体的质量一定时，受力越大，加速度就越______；物体的受力一定时，质量越小，加速度就越______。【组内检查】1.测量物体加速度的方法：（24）牛顿第二定律【教学目标】1．深刻理解牛顿第二定律，把握a=F/m的含义。知道国际单位制中单位“牛顿”是怎样确定的。明白取单位为N的意义所在。2．初步掌握正交分解法下的牛顿第二定律表达式。3．牛二定律是动力学的核心内容【预习任务】一、阅读课文P74“牛顿第二定律”部分。1．写出并记忆牛顿第二定律的内容。2．明确加速度的大小由什么决定？____________________________________。3．明确加速度的方向由什么决定？____________________________________。二、认真阅读P75“力的单位”部分。1．知道力的单位“牛顿”是如何定义出来的。理解在什么条件下比例系数k取1，从而使牛顿第二定律简化成F=ma。2．思考：当使用F=ma解题时，式中各量的单位可以任意选取吗？三、思考并总结：例题1中为何首先建立了一个坐标轴？例题2中为何要建立一个直角坐标系？四、阅读P77“科学漫步”说说如何用动力学的方法测定物体的质量？【思考与讨论】1．P78第1题2．教材P77“说一说”【自主检测】1．完成P78第2、3、5题。【组内检查】1．牛顿第二定律的内容:表达式:2．F=Kma中K取1的条件：（25）力学单位制【教学目标】1．知道单位制和国际单位制。知道导出单位。能通过物理量的关系推导出各物理量的国际单位。熟记国际单位制中的七个基本物理量及它们的基本单位。2．掌握在物理运算过程中单位的规范使用，明白数据运算的简化方法及注意事项。掌握如何利用国际单位制对某物理量的计算公式的正、误进行检验？3．应用单位运算的简化方法给我们的计算带来很大方便，同时利用单位制对某物理量的计算公式的正、误进行检验是处理选择题的一种重要方法。【预习任务】阅读课本P78~P80，完成并记忆以下问题。1．什么是基本量？______________________________________________________。2．什么是基本单位？_________________________________________。3．什么是导出单位？_____________________________________________________。4．什么是单位制？_____________________________________________________。5．在国际单位制中，七个基本量是：_____________________________________________________________________________________________。6．在国际单位制中，七个基本单位及其符号分别是：_______________________________________________________________________________。【思考与讨论】1．仔细思考P80上的“说一说”，总结单位制的作用。如何利用国际单位制对某物理量的计算公式的正、误进行检验？2．质量m=200g的物体，测得它的加速度为a=20cm/sA．F=200×20=400NB．F=×N=N C．F=×=D．F=0.2kg×0.2m/s2=【自主检测】1．完成P80第2题2．完成P80第4题3．完成P80第5题4．完成P80第6题【组内检查】1．在国际单位制中，七个基本单位及其符号分别是：__________________________。（26）牛顿第三定律【教学目标】1．知道力的作用是相互的，知道作用力与反作用力的概念。理解牛顿第三定律的确切的含义，会用它解决有关问题。2．通过对初中知识的延伸和实例分析掌握本节知识点；通过归纳对比能够区分一对平衡力跟一对作用力与反作用力。3．能应用牛三解决实际问题；为能对物体正确进行受力分析作准备。【预习任务】1．阅读课文P81“作用力和反作用力”部分，理解物体间力的作用总是相互的，且一对相互作用力相互依存，同时存在的。举例说明什么叫作用力和反作用力。2．阅读课文P81“牛顿第三定律”部分，写出并记忆下列问题：（1）课文P81实验中观察到的现象是：（2）从实验中得出的结论是：（3）课文P82“做一做”中的传感器实验中得到的的结论是：3．认真阅读课文P83“物体的受力分析”部分，思考并总结“一对作用力和反作用力”与“一对平衡力”的区别。比较项目一对作用力与反作用力一对平衡力共同点不同点作用对象作用时间力的性质【思考与讨论】1．课文P82最后一段中，“汽车发动机驱动后轮转动……汽车就不能前进”，你觉得汽车的牵引力的实际上是什么力？2．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头“安然无恙”，是不是鸡蛋对石头的力小，石头对鸡蛋的力大？【自主检测】1．完成P84第3题2．完成P84第4题3．完成P84第5题【组内检查】1．牛顿第三定律的内容：2．瘦弱的男子和一个大力士“掰腕子”，两手间的作用力与反作用力一样大吗？（27）用牛顿运动定律解决问题（一）【教学目标】1．掌握应用牛顿运动定律解决的两类问题的基本思路和方法；能根据物体的运动情况用牛顿运动定律确定物体的受力情况；能根据物体的受力情况和运动学公式确定出物体的运动情况。2．能正确选择三角形法和正交分解法来解决问题；总结出两类问题的解题思路和步骤。3．这一节是前面所学知识的综合问题，在学习中体会和提高学科内知识的综合能力。【预习任务】1．通过学习P85例1，总结根据物体的受力情况(已知或分析得出)，确定物体的运动情况(求任意时刻的速度、位移等)的基本思路。2．通过学习P86例2，总结根据物体的运动情况(已知)，确定物体的受力情况的基本思路。【思考与讨论】无论哪类问题，正确理解题意、把握条件、分清过程是解题的前提，正确分析物体受力情况和运动情况是解题的关键，加速度始终是联系运动和力的纽带。请填写下图：运动学公式运动学公式牛顿第二定律加速度【自主检测】1．完成课本P87第2题。2．完成课本P87第3题。【组内检查】1．完成课本P87第1题。（28）4.7.1用牛顿运动定律解决问题（二）平衡【教学目标】1．知道什么是平衡状态，知道在共点力作用下物体的平衡条件。2．学会用共点力平衡问题的几种解法：正交分解法、三力平衡原理等。掌握用图解法解决三力平衡的方法与步骤。3．共点力物体的平衡是高考的常频考点。同时在电磁学中也经常用到。【预习任务】1．阅读课本P87“共点力的平衡条件”，写出并记忆以下问题：（1）平衡状态的定义：__________________________________________________。（2）平衡条件是：_____________________________________。2．学习课本P88的例题1。完成下列问题。（1）思考：在正交分解法中，物体的平衡条件的表达式是什么？ABGABGα3．完成课本P91的练习1：在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计。求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。ABAB30°O60°1．用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图。若鸟笼重，求绳子OA和OB的拉力大小。2．半圆形支架BCD上悬着两细绳OA和OB，结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C的过程中，如图所示，分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化？【组内检查】1．平衡条件是：____________。在正交分解法中，物体的平衡条件的表达式是______？（29）4.7.2用牛顿运动定律解决问题（二）超重和失重【教学目标】1．知道什么是超重和失重现象，明白其产生条件。2．通过推导、计算，搞清超重、失重的实质；通过对比总结认识产生条件3．能把超重、失重现象与生活实际相联系。【预习任务】学习教材P88的例题2，理解并完成以下问题：1．什么是超重现象？______________________________________________。2．物体处于超重时，其加速度a方向向_____。如果物体在竖直方向上运动，则物体可能做的两种运动情形分别是：_____________________；______________________。3．什么是失重现象？______________________________________________。4．物体处于失重时，其加速度a方向向_____。如果物体在竖直方向上运动，则物体可能做的两种运动情形分别是：_____________________；______________________。5．什么是完全失重？______________________________________________。6．物体处于完全失重时，其加速度a方向向_____，且加速度a的大小________（填大小、等于或者小于）g。【思考与讨论】1．物体处于完全失重的情形时，物体不受重力吗？2．处在完全失重环境下，物理仪器哪些不能用了？为什么？3．做一做课本P91练习3中的小实验，并试着解释这个现象。4．【自主检测】1．某同学站在台秤上，在他突然下蹲的过程中，台秤示数的变化情况是【】A．先变大，后变小，最后等于他的重力B．先变小，后变大，最后等于他的重力C．一直变大，最后等于他的重力D．一直变小，最后等于他的重力【组内检查】1．超重和失重的状态：2．物体在做什么运动时，物体处于完全失重状态？（30）4.7.3用牛顿运动定律解决问题（二）竖直上抛【教学目标】1．了解竖直上抛运动的定义，知道竖直上抛运动的特征；掌握竖直上抛运动的规律。2．掌握对竖直上抛运动应用分段法、全程法进行分析和计算。理解解决竖直上抛问题中位移、速度的正负含义。3．竖直上抛是生活中一种常见运动，是高考中的一个命题点。【预习任务】一、阅读课文P89“从动力学看自由落体运动”部分，理解并回答下列问题：1．物体做自由落体运动的条件：___________________；____________________。2．自由落体加速度g=_______m/s2，不同物体自由下落的加速度是_________的。二、学习课文P90例题3，思考回答以下问题：1．物体做竖直上抛运动的条件：___________________；____________________。2．竖直上抛运动的运动特征：（1）上升阶段：速度越来越_____，加速度为_____，与速度方向相_____，是_____运动。（2）在最高点：速度为_____，加速度为_____。（3）下降阶段：速度越来越_____，加速度为_____，与速度方向相_____，是自由落体运动。【思考与讨论】1．课文P90例题3中是怎样处理竖直上抛运动的？2．例题3中竖直上抛运动的位移、速度和加速度的正负含义是什么？3．某人在阳台上把一物竖直上抛，在上升过程中的平均速度为10m/s，取g=10m（1）物体能达到的最大高度是多少？需多少时间？（2）物体达到最大高度一半处的速度？（3）物体1s末的速度和1s内的位移是多大？（4）物体3s末的速度和3s内的位移是多大？（5）物体离抛出点15m处所经历的时间可能是多少？【自主检测】1．在15m高的塔顶上以6m/s的初速度竖直上抛一个石子，求1s末石子的速度和经过2s后石子离地面的高度。(g=【问题意见】（31）4.7.4用牛顿运动定律解决问题（二）连接体【教学目标】1．知道什么是连接体，明白简单连接体问题的运动特点和关系。理解整体法和隔离法在连接体中的应用。掌握连结体问题的求解思路和方法。2．在练习中总结解法，在练习中进一步体会牛二定律的同物性。3．连接体问题是高中物理中的一种重要题型，要学会这种题型的解题方法。【预习任务】查阅资料初步弄清以下问题：1．连接体的定义：2．简单连接体是指几个物体保持相对静止的连接体，它们的速度________，加速度________（填相同或不相同）。3．内力和外力的区分和判断。4．解决连接体问题的基本方法和思路：（1）整体法：（2）隔离法：5．试着解决问题：光滑水平面上质量为m1和m2的滑块，用不可伸长的细绳连接m1和m2，水平力F作用在m1上，求：（1）系统运动的加速度；（2）细绳中的张力。【思考与讨论】FmMθ1．如图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体的质量为M，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面体施一个水平推力FFmMθmMFa2．如图，在光滑的水平地面上，水平外力拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为mMFa【组内检查】1．如图，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静