《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》教案 高職 第2章 相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)定律

.1重力彈力摩擦力教學(xué)目標(biāo)：一、核心素養(yǎng)發(fā)展要求1．理解力是物體間相互作用的基本概念。重力是地球表面附近的物體由于地球的吸引而受到的力；彈力是由于相互接觸的物體發(fā)生了形變而產(chǎn)生的力；摩擦力是兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而產(chǎn)生的力。能分析生活中常見物體的受力情況。（物理觀念及應(yīng)用）2.了解物理研究中運(yùn)用的基本方法，如在描述力的方向等性質(zhì)時(shí)用到的圖示法、在研究分力與合力關(guān)系時(shí)用到的等效法、在觀察物體發(fā)生微小形變時(shí)用到的放大法、在研究物理量之間變化關(guān)系時(shí)用到的控制變量法等。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.了解我國戰(zhàn)國時(shí)期墨家對(duì)力的認(rèn)識(shí)、漢代鄭玄對(duì)彈性的研究成果、“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組列車上的空氣彈簧應(yīng)用技術(shù)，增強(qiáng)民族自豪感和科技傳承的責(zé)任感。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）4.自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究不規(guī)則物體的重心，演示摩擦力方向、驗(yàn)證胡克定律等，提升學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。（科學(xué)實(shí)踐與探究）教學(xué)重點(diǎn)：了解重力的概念，知道重力的方向特點(diǎn)。了解彈力的概念及其產(chǎn)生條件。通過實(shí)驗(yàn)理解胡克定律，并能利用其制作簡單儀器。能運(yùn)用公式計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小。教學(xué)難點(diǎn)：理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及方向特點(diǎn)。教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、練習(xí)法教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：水平尺、鉛垂線、規(guī)則物塊、不規(guī)則物塊、彈簧秤、毛刷等多媒體材料：PPT課件及相關(guān)視頻教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課情景創(chuàng)設(shè)：展示圖片，分析物理現(xiàn)象。二、新課講解1.重力（1）定義解釋重力是由于地球的吸引產(chǎn)生的，但是重力并不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，而是吸引力的一部分，以后我們?cè)僭敿?xì)講解這個(gè)問題?？梢哉f，重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，不能說地球的吸引力就是物體的重力。重力的施力物體和受力物體分別是什么？（2）重力的大小和方向重力大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出。在靜止的情況下，物體對(duì)豎直懸繩的拉力大小或?qū)λ街С治锏膲毫?，在?shù)值上等于物體重力的大小。g值在地球不同位置取值不同，一般情況下忽略這個(gè)差異，可以認(rèn)為g值是恒定的。重力總是豎直向下。豎直向下是指與水平地面垂直思考：在日常生活中有哪些應(yīng)用呢？（3）重心重心就是重力的作用點(diǎn)。把物體的全部質(zhì)量集中到一點(diǎn)不影響研究結(jié)果，這是物理學(xué)的等效替代思想。嘗試畫出圖中的中心位置？比較汽車在不同狀態(tài)下重心位置的變化？形狀不規(guī)則質(zhì)量分布不均勻的物體重心又是在哪里呢？（懸掛法）2.彈力（1）形變物體在力的作用下發(fā)生形狀或體積的改變。形變分為彈性形變和塑性形變。彈性形變的極限叫彈性限度，超過彈性限度，物體無法恢復(fù)原狀。（2）演示實(shí)驗(yàn)教師提問：用手按壓桌子，桌子會(huì)發(fā)生形變嗎？用玻璃瓶和激光器演示實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)配合。由此引出微小形變：有時(shí)物體的形變很小，不易被察覺。演示：通過平面鏡觀察桌面的微小形變。（放大思想）（3）彈力的定義發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫作彈力。（4）產(chǎn)生條件：相互接觸、產(chǎn)生彈性形變。（5）方向：與物體恢復(fù)原狀的方向相同，與物體形變的方向相反。（6）探究實(shí)驗(yàn)：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F與彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比?！硕晒剑篎=kx3.摩擦力（1）

摩擦力的類型

引導(dǎo)學(xué)生討論摩擦力在日常生活中的實(shí)例，總結(jié)出摩擦力分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫滑動(dòng)摩擦力。如果兩個(gè)物體只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物體之間的摩擦力叫靜摩擦力。（2）滑動(dòng)摩擦力的特點(diǎn)進(jìn)行毛刷的演示實(shí)驗(yàn)，更直觀地展示滑動(dòng)摩擦力方向。講解滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)與產(chǎn)生條件。（3）滑動(dòng)摩擦力的大小講解如何通過控制變量法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素。學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)所得圖像，通過直線可得：相同接觸面，滑動(dòng)摩擦力與壓力的大小成正比，通過兩組圖像斜率不同可得：μ跟接觸面有關(guān)，得出公式：Ff=μFN，講解μ的特點(diǎn)。（4）靜摩擦力的大小往往和物體所受外力有關(guān)，具體問題具體分析。（5）滑動(dòng)摩擦力的應(yīng)用：

回歸課堂開始的列車問題，在進(jìn)行簡化后，讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算滑動(dòng)摩擦力。三、課堂小結(jié)知識(shí)梳理：按照力的三要素（大小、方向、作用點(diǎn)）分別梳理出重力、彈力、摩擦力的性質(zhì)。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性，影響彈力和摩擦力大小的因素，并能解釋生活中的物理現(xiàn)象。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置：1.根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件判斷，判斷物體a是否受到彈力作用。（用假設(shè)法）aa2.調(diào)查任務(wù)，調(diào)查人們?cè)谏a(chǎn)、生活中利用或減小摩擦力的案例，如有花紋的輪胎、給機(jī)器上潤滑油等，進(jìn)行分組討論，理解影響摩擦力大小的因素。3.觀看太空之游零重力之飛行視頻，調(diào)查中國空間站的發(fā)展歷程。第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律教案名稱：學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律教學(xué)目標(biāo)：1.通過實(shí)驗(yàn)，理解合力、分力、力的合成、力的分解等概念，掌握力的平行四邊形定則；（觀念形成）2.探究分力與合力的關(guān)系，加強(qiáng)對(duì)等效替代法的理解與運(yùn)用；（思維培養(yǎng)）3.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程，培養(yǎng)學(xué)生操作能力，基于測(cè)量進(jìn)行規(guī)律探索，提升歸納總結(jié)能力；（能力提升）4.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)探索與創(chuàng)新的意識(shí)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)、三角板、刻度尺、鉛筆多媒體材料：PPT課件。教學(xué)過程：一、實(shí)驗(yàn)預(yù)備情境創(chuàng)設(shè)：如果留心觀察生活的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一到大晴天就會(huì)出現(xiàn)許多被“綁架”的玩偶，當(dāng)然這是一種夸張調(diào)侃的說法，其實(shí)就是各種可愛的玩偶被多種神奇的方式晾曬。通過觀察對(duì)比你也會(huì)發(fā)現(xiàn)，相同的娃娃也會(huì)出現(xiàn)不同的懸掛方式。強(qiáng)調(diào)兩種不同情境中曬玩偶的圖片，提問學(xué)生玩偶的受力情況以及為何其保持靜止，進(jìn)而引申出合力與分力的概念。 對(duì)情景1中的玩偶進(jìn)行受力分析，可以發(fā)現(xiàn)它受到兩個(gè)斜向上的拉力和豎直向下的重力，此時(shí)衣服保持靜止。對(duì)情境2中的玩偶進(jìn)行受力分析，可以發(fā)現(xiàn)它受到一個(gè)豎直向上的拉力和一個(gè)豎直向下的重力。但由于玩偶始終靜止在空中所以，可以認(rèn)為情境1中豎直向上的支持力的作用效果與情境2中兩個(gè)斜向上拉力的作用效果相同。如果一個(gè)力F單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同，我們就將力F稱為這幾個(gè)力的合力，這幾個(gè)力稱為力F的分力。求幾個(gè)已知力的合力F的過程，稱為力的合成。所以情境1中的力為分力，情境2中的力為合力。探究方案與設(shè)計(jì)：互成角度的兩個(gè)力F1、F2與另外一個(gè)力F′產(chǎn)生相同的效果，用平行四邊形畫出F1、F2的合力F，判斷F與F′在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是否相同。二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上，用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端有兩個(gè)細(xì)繩套。2.分力的確定：用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，如圖1所示。用鉛筆記錄結(jié)點(diǎn)O的位置和兩個(gè)細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。圖1分力的確定3.實(shí)際合力F′的確定：只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′和細(xì)繩的方向。4.改變兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。數(shù)據(jù)記錄與處理：利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則利用作圖找到合力F，利用相同的標(biāo)度作出拉力F'的圖示，如圖2所示。比較F與F'是否完全重合，總結(jié)兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律。圖2理論與實(shí)際的合力對(duì)比三、交流與評(píng)價(jià)討論交流：1.結(jié)果與分析：經(jīng)過實(shí)驗(yàn)探究，互成角度的兩個(gè)力的合成遵循什么規(guī)律?2.交流與討論（1）為什么兩次都要將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一個(gè)位置O？這體現(xiàn)了什么科學(xué)方法？（2）彈簧測(cè)力計(jì)的使用需要注意哪些事項(xiàng)？（可以從調(diào)零、讀數(shù)、量程等角度展開分析）（3）用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)勾住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角多大為宜?（4）分析產(chǎn)生誤差的原因并提出減小實(shí)驗(yàn)誤差的建議。3.實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化根據(jù)所學(xué)知識(shí)，你能否設(shè)計(jì)比本實(shí)驗(yàn)方案更優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案？拓展延伸：（2022·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)用圖甲所示裝置做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。（1）要減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是（）A．兩個(gè)分力F1、F2的大小要適當(dāng)大些B．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角要盡量大些C．拉橡皮筋的細(xì)繩要細(xì)些且要稍短一些D．標(biāo)記細(xì)繩方向的點(diǎn)要盡量離結(jié)點(diǎn)近些（2）若實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的量程均為5N，某次實(shí)驗(yàn)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，兩個(gè)繩套間的夾角為60°，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恰好均如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________N，你認(rèn)為這次操作____________（填“合適”或“不合適”），原因是______________________________________________。（3）某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖丙所示，這次實(shí)驗(yàn)F1、F2剛好垂直，若在圖丙所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，保持結(jié)點(diǎn)的位置F2的方向不變，將兩個(gè)分力的夾角增大，則F1_________（填“變大”“變小”或“不變”），F(xiàn)___________（填“變大”“變小”或“不變”）。2.3力的合成與分解教學(xué)目標(biāo)：1.建構(gòu)合力與分力的概念，形成合力與分力是等效的、合力與分力可以相互替代、力的合成與分解都遵循平行四邊形定則等物理觀念，并能應(yīng)用其解決生活中一些簡單的力學(xué)問題。（物理觀念及應(yīng)用）2.了解在討論合力與分力之間大小關(guān)系時(shí)使用的歸納法；了解在討論分力夾角對(duì)合力大小的影響時(shí)使用的分析法；了解在研究重力的分解規(guī)律時(shí)使用的演繹法。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.在“研究合力與分力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，了解分力與合力分別作用的物體上時(shí)，產(chǎn)生相同的效果，這就是等效法；在運(yùn)用平行四邊形表示分力與合力位置關(guān)系時(shí)，利用的就是作圖法。（科學(xué)探究與實(shí)踐）4.通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)精益求精的工匠精神以及與同學(xué)交流合作的意識(shí)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：掌握力的圖示法。理解力的三要素，以及合力、分力、力的合成、力的分解等概念，體會(huì)等效方法的應(yīng)用。通過實(shí)驗(yàn)，理解力的平行四邊形定則。掌握共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件。教學(xué)難點(diǎn)：會(huì)用正交分解法處理簡單的力的合成與分解問題。能用物體的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問題。教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、練習(xí)法教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：彈簧秤、細(xì)線、橡皮筋、輕質(zhì)彈簧、直尺、圖釘、繪圖板等多媒體材料：PPT課件及相關(guān)視頻教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課出示用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋從原來E的位置拉到O的位置的效果圖，猜測(cè)哪一個(gè)是一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉的，哪個(gè)為兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉的？無法猜測(cè)。因?yàn)槠淞Φ淖饔眯Ч嗤?。分別出示兩個(gè)小孩、一個(gè)成年人提水桶的圖片，對(duì)其進(jìn)行受力分析。水桶處于靜止?fàn)顟B(tài)，表明兩個(gè)力和一個(gè)力的作用效果相同。二、新課講解1.力的合成（1）平行四邊形定則（如果上一節(jié)實(shí)驗(yàn)課正常開設(shè)，課堂演示實(shí)驗(yàn)可以忽略不做）演示實(shí)驗(yàn)：1）在桌上平放方木板，用圖釘把白紙釘在方木板上。2）用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩根細(xì)繩套。3）用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O（在使用彈簧測(cè)力計(jì)的時(shí)候，要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行）4）用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向（描點(diǎn)）讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。（記錄三個(gè)點(diǎn)加兩個(gè)示數(shù)）5）只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置O，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示。6）用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點(diǎn)沿著兩條細(xì)繩的方向畫直線，按著一定的標(biāo)度做出兩個(gè)力F1和F2的圖示，以兩個(gè)力的鄰邊作平行四邊形，對(duì)角線即為理論上的合力F，量出它的大小。7）比較力F與平行四邊形定則求得的合力F的大小和方向，看它們是否相等。（2）平行四邊形定則若以表示互成角度的兩共點(diǎn)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，則兩鄰邊間的對(duì)角線所對(duì)應(yīng)的這條有向線段就表示這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小和方向，這就是共點(diǎn)力合成所遵循的平行四邊形定則。（3）力的合成力的合成遵循平行四邊形定則。兩個(gè)分力的夾角可以在0°—180°之間變化，合力的最大值是兩分力之和，最小值是兩分力之差。2.力的分解（1）力的分解多個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)物體上，可產(chǎn)生一個(gè)總的效果。反之，作用在物體上的一個(gè)力，也可產(chǎn)生多個(gè)效果。兩個(gè)力可合成為一個(gè)合力，一個(gè)力也可分解為兩個(gè)分力。求一個(gè)合力的分力，稱為力的分解。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，力的分解同樣遵循平行四邊形定則。（2）正交分解為了方便計(jì)算，我們常常把力分解為相互垂直的兩個(gè)分力，稱為力的正交分解。在此，可以進(jìn)一步引入建立直角坐標(biāo)系的方法，使學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣。3.共點(diǎn)力的平衡由二力平衡引入多力平衡概念，由二力平衡條件拓展出多力平衡的條件，并請(qǐng)同學(xué)舉出生活中多力平衡的實(shí)例。4.例題講解以教材例題為例。三、課堂小結(jié)知識(shí)梳理：以平行四邊形定則為基礎(chǔ)，總結(jié)力的合成、力的分解和共點(diǎn)力平衡的規(guī)律。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：正交分解的運(yùn)用。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置1.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用擋板固定在斜面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求小球?qū)醢宓膲毫1和對(duì)斜面的壓力N2.2.如圖所示，用繩子AC和BC懸一重力為100N的物體，繩子AC和BC與天花板的夾角分別為30°和60°，求每條繩子的拉力分別是多少？3.舉例說明生活中在多個(gè)共點(diǎn)力平衡的物體。如果想打破物理平衡狀態(tài)，該如何做。第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律教案名稱：學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)：1.理解探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，知道加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比；（觀念形成）2.加強(qiáng)對(duì)控制變量法的認(rèn)識(shí)，形成科學(xué)思維；（思維培養(yǎng)）3.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究和測(cè)量過程，通過圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，掌握減少實(shí)驗(yàn)誤差的方法，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作的能力；（能力提升）4.體會(huì)探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、氣源、游標(biāo)卡尺、數(shù)字毫秒計(jì)、物理天平、砝碼、砝碼盤、細(xì)繩、滑塊（含遮光條）等；多媒體材料：PPT課件。教學(xué)過程：一、實(shí)驗(yàn)預(yù)備情境創(chuàng)設(shè)：MEMS加速度計(jì)是一種基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的傳感器，常用于測(cè)量物體的線性加速度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在MEMS加速度計(jì)中，存在三個(gè)主要的組成部分：上下電容板和中間的電容板。上下電容板被固定在芯片上，而中間的電容板則被設(shè)計(jì)成懸臂結(jié)構(gòu)。當(dāng)受到加速度或速度變化時(shí)，中間電容板所受的慣性力會(huì)超過固定或支撐它的力，從而使得中間電容板發(fā)生移動(dòng)，進(jìn)而改變上下電容板之間的距離。由此可見，測(cè)量加速度的方法越來越智能化，提問學(xué)生是否思考過我們?yōu)槭裁匆獪y(cè)量加速度？以及哪些因素影響加速度的大小，展開分組討論。通過分析進(jìn)行猜想：猜想一：加速度與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，加速度越小。猜想二：加速度與物體受力有關(guān)，所受合外力越大，加速度越大。探究方案與設(shè)計(jì)：通過控制變量法，保持質(zhì)量不變，探究加速度跟合外力的關(guān)系。再保持合外力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。通過a－F圖象和a－1m二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：1.安裝與測(cè)量：按如圖1所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊上擋光片的計(jì)時(shí)寬度Δs,從導(dǎo)軌上的標(biāo)尺讀出兩個(gè)光電門之間的距離s。用天平測(cè)量小盤和砝碼的質(zhì)量m′和滑塊的質(zhì)量m。圖1實(shí)驗(yàn)裝置示意圖2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：打開氣源，放上滑塊，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，使得滑塊能靜止在導(dǎo)軌上。在細(xì)繩的一端掛上砝碼盤，另一端通過定滑輪系在滑塊前端。調(diào)節(jié)滑輪的傾角，使細(xì)繩與導(dǎo)軌平行。3.探究加速度與合外力的關(guān)系：在砝碼盤中放入砝碼，將滑塊從遠(yuǎn)離滑輪的另一端由靜止釋放，從數(shù)字毫秒計(jì)上讀出滑塊通過兩個(gè)光電門的時(shí)間t1和t2。保持滑塊的質(zhì)量不變，增加砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。4.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系：保持砝碼盤中砝碼的質(zhì)量不變，通過更換質(zhì)量不同的滑塊以增大或減小滑塊的質(zhì)量，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。5.整理器材數(shù)據(jù)記錄與處理：將實(shí)驗(yàn)中所涉及的數(shù)據(jù)記錄在表格相應(yīng)的位置，并計(jì)算加速度?；瑝K兩次通過光電門的速度分別為v1=?st1和v2=?st2，則其運(yùn)動(dòng)加速度為a根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上繪制a?F、a?m和a－1m圖像。根據(jù)圖像，判斷物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與其所受的力F三、交流與評(píng)價(jià)討論交流：結(jié)果與分析：對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖像進(jìn)行分析，在質(zhì)量不變的情況下，總結(jié)物體的加速度與所受的力的關(guān)系；在物體受力一定的情況下，總結(jié)物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。交流與討論（1）本實(shí)驗(yàn)操作過程中要求砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，思考這樣做的原因。（2）簡要分析產(chǎn)生誤差的原因。（3）如果a?F圖像隨著3.實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化根據(jù)所學(xué)知識(shí)，除了教材中提供的方案你能設(shè)計(jì)出比本實(shí)驗(yàn)方案更優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案嗎?可以嘗試?yán)肕EMS加速度計(jì)測(cè)量物體的加速度嗎？拓展延伸：（教材實(shí)踐與練習(xí)第三題）某同學(xué)在做“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)都記錄在表2.4.3中。數(shù)據(jù)是按加速度的大小排列的，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)混在一起，且有兩個(gè)加速度數(shù)據(jù)模糊不清(表2.4.3中的空格）。請(qǐng)你把這些數(shù)據(jù)拆分填入表2.4.4和表2.4.5中。如果模糊的加速度數(shù)據(jù)是正確的，其數(shù)值應(yīng)該是多少?請(qǐng)?zhí)钊氡?.4.3中。2.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律教學(xué)目標(biāo)：1.理解物體所受合外力為零時(shí)，物體總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體所受合外力不為零時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，加速度的大小跟所受的合外力和物體的質(zhì)量有關(guān)，兩個(gè)物體之間的相互作用力總是大小相等，能應(yīng)用這些物理觀念解釋生產(chǎn)生活中的力學(xué)現(xiàn)象，解決簡單的實(shí)際問題。（物理觀念及應(yīng)用）2.了解伽利略勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的思想，了解他用理想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行假設(shè)推理的思維方法。通過“研究加速度與外力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解比較法、轉(zhuǎn)換法等科學(xué)論證方法。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.通過觀察有關(guān)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的演示實(shí)驗(yàn)，增加相關(guān)感性認(rèn)識(shí)。了解控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，養(yǎng)成規(guī)范操作的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。（科學(xué)探究與實(shí)踐）4.從生活感受和歷史回顧，提出亞里士多德的觀點(diǎn)“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，引發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑和討論。通過舉例、實(shí)驗(yàn)等方式反駁并形成初步正確的觀點(diǎn)。通過嚴(yán)密的科學(xué)論證和推理，充分發(fā)揮理性思維的邏輯力量，師生共同感受伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的魅力，認(rèn)識(shí)到“運(yùn)動(dòng)不需要力來維持”。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：能運(yùn)用牛頓第一定律解釋生活、生產(chǎn)中的有關(guān)現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)，理解牛頓第二定律。能用牛頓第三定律解釋生活中物體間相互作用的問題。教學(xué)難點(diǎn)：能用牛頓第二定律解決簡單的實(shí)際問題。教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、練習(xí)法教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：彈簧秤、直尺、硬幣、皮筋等多媒體材料：PPT課件及相關(guān)視頻教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課由風(fēng)阻尼器為引入，以上海中心大廈的阻尼器為例介紹，其又被稱為“上?；垩邸保膳渲匚锖偷跛鳂?gòu)成，重達(dá)1000t，距離地面583m。地面上的風(fēng)力如果是5m/s，那么當(dāng)高度上升達(dá)到300～400m之后，風(fēng)速很有可能會(huì)達(dá)到30m/s，這對(duì)于摩天大樓而言無疑是一個(gè)挑戰(zhàn)，但面對(duì)夏天時(shí)常出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)，大廈依舊平安無事，并未出現(xiàn)嚴(yán)重的晃動(dòng)，其中很大一部分原因得益于這個(gè)阻尼器。那么它的原理是什么呢？這就必須首先知道物體運(yùn)動(dòng)的原因是什么。二、新課講解1.牛頓第一定律（1）亞里士多德觀點(diǎn)：亞里士多德通過觀察這一類現(xiàn)象得出結(jié)論：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。（亞里士多德的觀點(diǎn)一直維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年）（2）伽利略實(shí)驗(yàn)利用動(dòng)畫，操控斜面傾斜度，模擬“理想斜面實(shí)驗(yàn)”。結(jié)論：如果沒有摩擦作用的影響，在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。（力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因）愛因斯坦評(píng)價(jià)對(duì)激勵(lì)略的評(píng)價(jià)：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。（3）牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。關(guān)于牛頓第一定律的理解：1）一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。所以說：一切物體都有慣性。牛頓第一定律也叫做慣性定律。2）牛頓第一定律說明了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。所以說：力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因。外力的作用是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所以說：力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度）的原因?！κ钱a(chǎn)生加速度的原因。4）自然界實(shí)際上不存在不受力的物體，但物體所受合外力為零或某一方向受力為零的情況大量存在，牛頓定律也符合這些情況。即物體在（某一方向上）不受力或合力為0，物體（在該方向）保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。5）牛頓第一定律不是一條實(shí)驗(yàn)定律，它是牛頓以伽利略的理想實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，總結(jié)前人的研究成果，加之豐富的想象而提出來的。（4）用牛頓第一定律解釋現(xiàn)象如：2.牛頓第二定律（1）知識(shí)回顧實(shí)驗(yàn)結(jié)論1）保持物體質(zhì)量不變時(shí)，物體的加速度a與所受拉力F成正比2）保持拉力F不變時(shí)，物體的加速度a與質(zhì)量m成反比（2）牛頓第二定律1）內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2）表達(dá)式：F＝ma，其中力F指的是物體所受的合力。3）力的國際單位：牛頓，簡稱牛，符號(hào)為N?！芭ｎD”的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力叫作1N，即1N＝1kg?m/s24）牛頓第二定律的四個(gè)性質(zhì)（根據(jù)學(xué)情，酌情講解）因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度。矢量性：F＝ma是一個(gè)矢量式。物體的加速度方向由它所受的合力方向決定，且總與合力的方向相同。瞬時(shí)性：加速度與合力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。獨(dú)立性：作用在物體上的每一個(gè)力都產(chǎn)生加速度，物體的實(shí)際加速度是這些加速度的矢量和。5）例題講解平直路面上質(zhì)量是30kg的手推車，在受到60N的水平推力時(shí)做加速度為1.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。如果撤去推力，車的加速度大小是多少？方向如何？（講解過程略）3.牛頓第三定律（1）課堂活動(dòng)兩個(gè)帶有條形磁鐵的小車，磁鐵的同級(jí)相對(duì)，將兩個(gè)小車靠近后，我們可以看到兩輛小車同時(shí)后退（提問并觀看視頻），這是因?yàn)閮奢v小車都受到了力的作用，受到彼此給自己的磁力并且是排斥力?？偨Y(jié)：力的作用是相互的。施力物體同時(shí)也是受力物體。物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫作作用力和反作用力。（2）作用力和反作用力1）作用力和反作用力方向相反。（反向）2）作用力和反作用力作用在同一條直線上。（共線）3）作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力。（同性質(zhì)）4）作用力和反作用力分別作用在發(fā)生相互作用的兩個(gè)物體上。（異體性）（3）牛頓第三定律1）內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。這就是牛頓第三定律。2）表達(dá)式：F=-F，式中的“-”號(hào)表示作用力和反作用力方向相反。（4）一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的比較三、課堂小結(jié)知識(shí)梳理：牛頓第一定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律的內(nèi)容。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生活中的物理現(xiàn)象。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置1.收集資料，了解科學(xué)家牛頓在科學(xué)上的貢獻(xiàn)和生平事跡，討論從中受到的啟示。2.舉例說明牛頓運(yùn)動(dòng)定律在生活中的應(yīng)用。3.如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體靜止于水平面上.現(xiàn)用大小為40N、與水平方向夾角為37°斜向上的力F拉物體，使物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：（1）若水平面光滑，物體加速度的大小。（2）若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體加速度的大小。2.6牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)：1.牛頓第二定律是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)定律，通過提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論，并做出解釋，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。（科學(xué)探究與實(shí)踐）2.通過“牛頓第三定律”的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在初中物理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步理解“力是物體對(duì)物體的相互作用”——物質(zhì)性、相互性、同時(shí)性等，更為學(xué)生形成正確的相互作用觀起到基礎(chǔ)性和根本性的作用，甚至影響學(xué)生世界觀、人生觀和價(jià)值觀的形成。（物理觀念及應(yīng)用）3.應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題，有兩大類題型：一是已知受力情況求解運(yùn)動(dòng)情況，二是已知運(yùn)動(dòng)情況求解受力情況。不論哪一種題型，加速度是中間橋梁，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律是紐帶。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）4.需要注意的是，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題，不僅僅是為了解題本身，還是為了在規(guī)律的應(yīng)用中更好地培育審題的嚴(yán)謹(jǐn)、求解的細(xì)致、答題的規(guī)范等“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”素養(yǎng)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解決實(shí)際問題。教學(xué)難點(diǎn)：判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，明確已知條件，選用正確地解決問題的方法。教學(xué)方法：實(shí)例分析法、歸納法、講練結(jié)合法、自主學(xué)習(xí)法教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：彈簧秤、直尺等多媒體材料：PPT課件及相關(guān)視頻教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課播放“狗拉雪橇”“滑雪”“拔河”等運(yùn)動(dòng)視頻。組織討論：這些運(yùn)動(dòng)都蘊(yùn)涵著力與運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。力和運(yùn)動(dòng)有什么聯(lián)系呢？二、新課講解1.引導(dǎo)學(xué)生分析牛頓第二定律中F合=ma。引導(dǎo)分析得出關(guān)系圖。2.例題講解例題1：一個(gè)靜止在水平面上的雪橇，人和雪橇總質(zhì)量是80kg，在水平方向收到320N的拉力，雪橇跟水平面滑動(dòng)摩擦力是240N，不計(jì)空氣阻力，球雪橇在4s末的速度。帶領(lǐng)學(xué)生分析例題，總結(jié)解題思路，已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況，解題過程略。例題2：一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量75kg，以2m/s的速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角30°。在5s時(shí)間內(nèi)滑下60m。求滑雪人受到的阻力。帶領(lǐng)學(xué)生分析例題，總結(jié)解題思路，已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況，解題過程略。3.引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，搭建受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的框架圖4.失重與超重（1）重力和視重思考討論1：人站在體重計(jì)上向下蹲的過程中，為什么體重計(jì)的示數(shù)會(huì)變化呢？【帶個(gè)體重秤，讓個(gè)同學(xué)站在上面感受】老師和同學(xué)一起分析并引導(dǎo)：體重計(jì)的示數(shù)稱為視重，反映了人對(duì)體重計(jì)的壓力。根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)人的支持力FN大小相等，方向相反。解析：選取人為研究對(duì)象。人體受到重力mg和體重計(jì)對(duì)人的支持力FN，兩個(gè)力的共同作用使人在下蹲的過程中，先后經(jīng)歷加速、減速和靜止三個(gè)階段。①人加速向下運(yùn)動(dòng)設(shè)豎直向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向，根據(jù)牛頓第二定律，有mg-FN=ma，F(xiàn)N=m(g-a)<