物理：4.1《牛顿第一定律》教案(新人教版必修1)

物理：4.1《牛顿第一定律》教案(新人教版必修1)（精选9篇）

1.物理：4.1《牛顿第一定律》教案(新人教版必修1) 篇一

牛顿第二定律（说课）

一、教材分析

牛顿第二定律是动力学的核心规律，动力学又是经典力学的基础，也是进一步学习热学、电学等其它部分知识所必须掌握的内容。所以，牛顿第二定律是本章的中心内容，更是本章的教学重点。为了使学生对牛顿第二定律的认识自然、和谐，本节之前的“运动状态的改变”就是起到了承上启下的作用。承上，使学生对第一定律的认识得到强化；启下，即是通过实例的分析使学生定性地了解了牛顿第二定律的内容。本节教材是在前一节的基础上借助电脑通过实验分析，再进行归纳后总结出定量描述加速度、力和质量三者关系的牛顿第二定律。由实验归纳总结出物理规律是我们认识客观规律的重要方法。由于本实验涉及到三个变量：a、m、F，因此我们用控制变量的方法来进行研究：先确定物体的质量，研究加速度与力的关系；再确定力，研究加速度和质量的关系。在以后学习气体的状态变化规律，平行板电容器的电容，金属导体的电阻等内容中都用到了这一方法。控制变量法也是我们研究自然、社会问题的常用方法。通过教学，使学生学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法一列表法和图象法，了解图象法处理数据的优点：直观、减小误差（取平均值的概念），及图象的变换，从a-m图（曲线）变到a-1／m图（直线），在验证玻-马定律中也用了这种方法。根据以上分析，我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中如何控制实验条件和物理变量，如何用数学公式表达物理规律。让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

通过本节课的学习，要让学生记住牛顿第二定律的表达式；理解各物理量及公式的物理意义；了解以实验为基础，经过测量、论证、归纳总结出结论并用数学公式来表达物理规律的研究方法，使学生体会到物理规律的简单美。

本节课的重点是成功地进行了演示实验和用电脑对数据进行分析。这是本节课的核心，是本节课成败的关键。

二、教法和学法

本节课采用以电脑辅助演示实验为主的，知识教学与科学方法教育相结合的“同步调控”模式。

用心

爱心

专心 1

按系统论的整体性功能原理，整体功能要大于各要素功能之和。物理的知识、方法、能力、科学态度等都是教学的要素，如果把这些要素有机地联系起来，达到共同促进的作用，则物理教学的效果会更好，更有利于提高学生的素质。“同步调控”模式中，没有单纯地就方法讲方法，而是将知识的学习，方法的掌握，能力的培养，实事求是的科学态度的养成有机地结合起来，就是基于系统的整体性功能原理考虑的。

再则，按教学论中教为主导，学为主体的原则，教师的任务是制订目标，组织教学活动，控制教学活动的进程，并随机应变，排除障碍，并承认和尊重学生的主体地位。“同步调控”的模式既注意了教的作用，将教师置于“调控”地位。同时，更注意了学生的主体作用，有意识地设置教学活动的环境，让学生参与实验的设计，边演示、边提问，让学生边观察、边思考，再从实验数据总结出结论，最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，如从a-m图象，猜想a与m成反比，然后画出a-1／m图，得出正确的结论。让学生在教学活动中学习知识，掌握科学方法，培养探索精神和创造力及实事求是的科学态度，以达到规定的教学目标和最佳效果。

三、教学程序 1．问题引入新课

光滑水平面上的物体受水平拉力作用而做加速运动，引导学生分析物体的质量，加速度，拉力三者之间的定性关系，鼓励学生进行猜测，它们成正比、成反比、不成比例等。然后指明本节课我们大家一起来探索得出三者之间的定量关系，从而导出课题——牛顿第二定律。这样导入的用意是提高学生学习的兴趣和参于探索的积极性。

2．设计实验方案

在引入课题后，启发学生思考：我们如何来研究F、m、a三者之间的关系？引导学生得出用实验法先确定m，研究a与F的关系；再确定F，研究a与m的关系，最后得出三者的定量关系。由于教材（必修第一册，人教版）中牛顿第二定律实验不足（夹子很难同时夹住两细线；由于线的弹力，小车要反冲后才能停下，实验误差大），我设计了用电脑辅助来探索a与F、m关系的实验，如附图。遮光片宽度L，通过光电门时间分别t1和t2，两只光电门间距为s。当滑块通过光电门时，光电门产生一个

用心

爱心

专心 2

脉冲，通过计时器中的三极管放大后，从计算机LPT口输入，调用计算机定时中断来计算时间，然后利用公式

计算出加速度的值，结果显示在表格中，同时在坐标图上标上点，实验结束后，程序提供一个画直线模块，可用光标来控制直线的斜率。

3．进行实验探索

请两位同学上台操作，其他同学边观察、边思考，教师控制电脑。先保持物体质量为200g不变，测出拉力分别为0.05N、0.10N0.15N和0.20N时的加速度，填入表中和a-F图上，显示投影在大屏幕上，引导学生得出a∝F的结论。然后再保持拉力为0.10N不变，测出物体的质量分别为200g、282g、332g和382g时的加速度，填入表中和a-m图上。在a-m图上可看到随m的增大a逐渐减小，但它们的关系不明确。引导学生大胆猜测a与m成反比，再画出 a-1／m图，得到结论a∝1／m。

4．分析归纳结论

引导学生分析实验结果，得出F＝kma，在国际单位制中，定义1N=1kg·m/s2就可以得出牛顿第二定律F＝ma。然于进行合理的外推，当物体受几个力作用而做加速运动时，F应为合力。由于力和加速度都是矢量，引导学生通过实例得到加速度的方向与合外力的方向一致。

5．应用巩固练习

通过三道典型的问答和计算题，巩固学生对牛顿第二定律中各物理量的意义和加速度方向与合外力方向一致的理解，为进一步用牛顿第二定律解决实际问题打下基础。

6．总结

告诉学生我们本节课学的牛顿第二定律是把力和运动联系起来的桥梁，是我们解决许多力学乃至整个物理问题的一个重要武器，是我们学习物理的一个重点，用心

爱心

专心 3

要求大家很好地理解、掌握、应用它。而这节课所用的电脑辅助的实验归纳法是人们研究自然、社会的一种常用方法，列表法和图象法是处理实验数据的常用方法，我们还学了用数学公式来表达物理规律的方法，希望大家熟悉并能运用这些方法。

用心

爱心 专心 4

2.物理：4.1《牛顿第一定律》教案(新人教版必修1) 篇二

教学目标

1．知识与技能

●知道牛顿第一定律的内容

●知道惯性的概念

2．过程与方法 ●通过活动体验任何物体都具有惯性

●探究摩擦力对物体运动的影响

3．情感、态度与价值观 ●通过活动和阅读感受科学就在身边

教学重难点

1．重点：物体的惯性

2．难点：牛顿第一定律

教学过程

（一）引入新课

让学生观察课件的几幅图，思考运动的物体最终停下来的原因是什么？亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。“运动需要力来维持”，“运动不需要力来维持”

（二）讲授新课

1．牛顿第一定律

（1）探究摩擦力对物体运动的影响

按照书本第17页的实验进行探究不同表面，物体的运动距离不同 向学生交代清楚实验的条件和做法：三种粗糙程度不同的表面；每次实验用的是同一辆小车；每次都在同一位置滑下，以保持小车到达水平表面的速度相同。

引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变，而其他条件没有改变。

根据观察结果，得出结论：小车受到阻力越小，它运动得越远，引导学生进一步推理：如果小车不受任何阻力，小车的速度将保持不变，永远运动下去。

介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。从而得出牛顿第一定律的内容：

（2）牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。解释：物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。

2．惯性：物体保持运动状态不变的性质，牛顿第一定律也叫惯性定律

学生活动：

（1）体验图8.1-3的实验

（2）体验物体掉杯中的实验

通过观察图8.1-4，尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。

（三）课堂小结

1．牛顿第一定律是怎样表述的？

2．现实生活中有哪些利用惯性的例子，防止惯性产生危害的措施？

3.物理：4.1《牛顿第一定律》教案(新人教版必修1) 篇三

高中物理必修一《牛顿第一定律》说课稿

尊敬的各位评委大家好：

我说课的题目是《牛顿第一定律》。本节课是高一必修一第六章第一节的内容，课程设计为一课时，下面我就从教材、教法、学法、教学程序等四方面谈谈自己对本课的教学设想。

一、教材地位和作用分析

牛顿运动定律是动力学的核心，牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是动力学理论的基础。通过本节内容的教学，可使学生了解科学的发现和发展。其中科学家自身创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神是对学生情感态度价值观教育的好素材。

二、学情分析

1、学生已有的知识和经验：在初中阶段的学习中，学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外，关于本节其他的知识都有了大致地了解，但是他们只知道亚里士多德的观点总是错的，只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律。高中阶段的学习，首先应该在已有认识的基础上，纠正一些片面、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识。

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2、可能遇到的问题：“力和运动到底有什么关系”(形象思维的转换)“怎么分析生活中的惯性现象”

3、我的解决方案：了解和关注学生的认识情况，以教材内容为线索，列举生活例子，借助演示实验，进行深入浅出的分析和启发引导;同时通过研究性学习，加强学生同伴互助和自主学习的能力的培养。

三、教学目标的确定(1)知识与技能

① 体会伽利略、亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据。

② 认识伽利略理想实验方法是科学研究的重要方法，它对物理学发展的重要意义。

③ 理解牛顿第一定律，并理解其意义

④ 理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度，会正确解释有关现象。

(2)过程与方法

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① 培养学生在研究性学习中了解历史人物对力和运动的研究成果

② 通过展示伽利略的理想实验，让学生接受科学方法论的教育 ③ 通过对惯性现象的诠释，培养学生灵活运用所学知识的能力(3)情感、态度与价值观

① 通过物理学史的学习，引导学生养成严密的科学态度，了解人类认识事物本质的曲折性和艰巨性。

② 通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，不迷信权威的精神和科学探究精神。

四、教学重点与难点：针对教材和学情分析，确定本节课的重难点。

重点：认识伽利略研究力和运动关系的思想方法，了解理想实验的作用;依据：本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的在于正确认识力和运动的关系，揭示其认识事物的规律及牛顿第一定律及惯性。

难点：生活中形成的直觉所引起的不正确的认识;

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依据：需要很强的抽象思维能力和推理能力。

五、教、学方法及依据

教法：----问题探究及科学推理相结合的教学方法。(一条主线贯穿全文)

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4.初中物理牛顿第一定律教案 篇四

教学目标

知识目标：

知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.能力目标：

1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).情感目标：

1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.教学建议

教材分析

教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。

本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。

教法建议

1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。

2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。

3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。

教学设计示例

牛顿第一定律

教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。

教学难点:

1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。

2．伽利略理想实验的推理过程

教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。

教学过程

一、实验引入：批驳亚里士多德的观点

[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。

分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。

[演示2]在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。

分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。

分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？

二、讲授新课:

1.规律总结过程

方法1.教师引导

伽利略的贡献：理想实验

[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）

介绍器材

实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？

实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）

实验纪录：

实验次数表面材料阻力大小滑行距离

1毛巾最大最短

2棉布较大较长

3玻璃较小长

推理想象光滑表面阻力为零无限长

实验分析：

三次实验，小车最终都静止，为什么？

三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？

小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？

若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？

根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？

推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？

实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。

[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验

迪卡儿的补充

如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。

牛顿的成果：补充与概括

师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）

师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）

介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律

方法2：学生探究式学习

针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。

2.定律分析

定律成立条件：不受外力作用

运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。

师（回应课题引入实验）：回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?

三、巩固练习

1．一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?

2．对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是()

A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律

D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。

四、小结

人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。

五、作业:阅读本节教材

探究活动

牛顿力学的建立

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳，而是许多科学家努力研究的最终结果，查阅资料了解牛顿力学的建立过程，及牛顿力学的体系。

【活动流程】

制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；写出论文；与其他组交流。

【备注】

1、网上查找的资料要有学习的过程记录。

2、和其他成员交流。

斜面小车实验的再研究

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

运用不同的物体表面，通过实验探究，加深对伽利略推理思维的理解。

【活动流程】

制订实验方案；准备器材；实验并记录现象，分析材料并得出一些结论；与老师所做实验比较优缺点；与其他组交流。

【备注】

1、要有完整的过程记录。

5.高中物理牛顿第一定律教案设计 篇五

章节名称 §4.1牛顿第一定律 学科 物理 授课班级 授课时数 1 设计者 所属学校 本节(课)教学内容分析 ?本节是在全章导入的基础上进行新课教学的。牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。本节课从力和运动状态改变之间的关系引入课题，通过随堂实验并结合学生已学过的伽利略理想实验，由此分析出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。按着人类对知识的认识顺序，从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充，然后引入了牛顿第一定律，并在此基础上引入了惯性概念，同时讨论了决定惯性大小的因素。这节课是初、高中知识相衔接的一节课程，学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。 依据标准 课程标准：了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法。

了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想方法

教育技术标准：通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用 学情分析

? 本节课所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。 本节(课)教学目标 知识和技能：⑴理解牛顿第一定律的内容和意义，了解伽利略理想实验的推理过程.

⑵知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。

过程和方法：⑴通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。

⑵通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法

情感态度和价值观：⑴通过科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育.

⑵通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育. 知识点学习目标描述 知识点

编号 学习

目标 具体描述语句 4.1-1 理解 理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持. 4.1-2 掌握 能清楚地描述伽利略关于力与运动的思想观念 4.1-3 掌握 能准确表述牛顿第一定律(惯性定律)及理解其内在涵义 4.1-4 掌握 理解惯性的概念，知道物体的质量是其惯性大小的量度 教学重点和难点 项目 内?容 解决措施 教学重点 通过对伽利略理想实验的分析得出牛顿第一定律。

? 主要通过动手实验和教师分析引导学生学习教学难点 1.明确“力是维持物体运动的原因”的观点是错误的。

2.利略理想实验的推理过程

? 通过实验演示，多媒体课件，视屏，动手实验让学生逐步理解伽利略的推理过程及其观点 教学媒体(资源)选择 知识点

编号 学习

目标 媒体

类型 媒体内容要点 教学

作用 使用

方式 所?得?结?论 占用

时间 媒体

来源 4.1-1 理解 课件 历史的回顾 B，D A 力是维持物体运动的原因是错误的 5分钟 自制 4.1-2 掌握 课件，模型，演示 理想伽利略实验 D B 物体运动不需要力来维持 15分钟 网上下载 4.1-3 掌握 课件，视频 牛顿第一定律 D，J F 是实验定律，有两个方面的深层涵义 10分钟 自制 4.1-4 掌握 课件，图片， 惯性与质量 G， K D 物体的惯性大小只与质量有关 10分钟 网上下载 ①媒体在教学中的作用分为：A.提供事实，建立经验;B.创设情境，引发动机;C.举例验证，建立概念;D.提供示范，正确操作;E.呈现过程，形成表象;F.演绎原理，启发思维;G.设难置疑，引起思辨;H.展示事例，开阔视野;I.欣赏审美，陶冶情操;J.归纳总结，复习巩固;K.自定义。

②媒体的使用方式包括：A.设疑—播放—讲解;B.设疑—播放—讨论;C.讲解—播放—概括;D.讲解—播放—举例;E.播放—提问—讲解;F.播放—讨论—总结;G.边播放、边讲解;H.?边播放、边议论;I.学习者自己操作媒体进行学习;J.自定义。 板书设计 §4.1牛顿第一定律

一、历史的回顾

1.亚里士多德的观点

2.伽利略的观点

3.笛卡儿的观点

二、牛顿物理学的基石-----惯性定律

1.内容：?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。

2.说明：

(1)物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态

(2)物体运动状态的改变需要外力

3.惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性

三、惯性与质量

1、定义：一切物体都具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，叫惯性。

2、惯性是一切物体所固有的一种属性，一切物体在任何情况下都具有惯性

3、惯性只与质量有关，质量大的物体惯性大。

四、课堂练习

五、小节

? ?

关于教学策略选择的阐述 (1) 牛顿第一定律：第一阶段：采用“矛盾冲突法”，尽力展示生活体验、亚里士多德观点与伽利略思想实验矛盾冲突，激发学生探究欲望。第二阶段：实验探究。这一阶段要肯花时间，教师仅起一个指导者的作用，尽量让学生自己分析、交流、推论并表述出牛顿第一定律内容。第三阶段：主要以教师讲述的形式，指明牛顿第一定律的重要性、理想性，并通过对定律内容的理解指导，帮助学生认识力的作用在运动中只是“可以改变物体的运动状态”。

(2) 惯性：除了课本上实验，还安排学生做一做运动物体由于惯性而表现出来的现象，以突出惯性“维持其原有运动状态”的实质。“安全带的作用”由教师利用多媒体系统或制仿真动态投影片予以展示。劳动中利用惯性的例子，如高空滑雪，对惯性的利害了解，以及认识到惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关。教学中采用实例法。

教具和学具教具：计算机多媒体教学系统、CAI课件、有关网站下载图片资料等。学具：生和熟的鸡蛋，斜面、木板、透明胶布、棉布、毛巾、玻璃板、小车、刻度尺、盛有大半杯水的烧怀等。 课堂教学过程结构设计 教学

环节 教师的活动 学生的活动 设计意图 创设情境引入

新课 (展示生活实例，创设情境，提出问题)

1.教师用生熟两个鸡蛋在光滑桌面上转动，并迅速按住鸡蛋再放开，要求学生观察现象并得出结果。

2.要求学生利用桌上的木块感受：轻推木块，木块就运动，撤去推力，木块就停止运动;

教师提问：物体的运动是不是一定需要力? ?

学生观察，动手实验并思考两种鸡蛋产生现象的原因。

学生动手实验：用力推木块，木块才运动，撤去力，木块就会停止运动思考原因。

(预测学生可能的回答：)

1.同意。生活中的很多例子都说明没有力就没有运动;

2.不同意。 问题是教学活动的中心，“教育的真正目的是让人不断提出问题”。建构主义教学论认为复杂的学习领域应针对学习者先前的经验和兴趣，只有这样，才能激发学习者的积极性，学习才可能是主动的。本节课先从学生的生活和身边事例的实际情景出发，让学生通过实验观察发现物理现象，从生活体验和现象中得出自己的观点，并提出问题：到底谁的观点更准确。从而引出本节课所要解决的问题：力和运动的关系。培养学生从实验观察中发现问题、提出问题的能力，并能对问题进行表达的能力。 新课

教学 一、?历史的回顾

介绍亚里士多德对力与运动的观点

(制定计划与设计实验)

让学生利用桌子上的器材，自主设计实验方案，分别研究，验证自己的观点。考虑从两方面入手：⑴、力推物动，力撤物停。

⑵、力撤物不停。

播放冰壶视频

(进行实验与收集证据)

教师巡视并进行指导(先做完的组可先讨论你的实验结果，也可参观其他组

请小组代表展示自己的实验记录，并说明根据自己的实验结果你能得到什么结论?

多媒体展示实验结果

激发矛盾：两个实验，两种现象

引导学生：抓住矛盾，进行对比分析，纠正部分学生的错误认识。同时指出学生原有错误认识也是古希腊哲学家亚里士多德的观点：有力才有运动，力是维持运动的原因。

(分析与论证)

引导学生进行实验对比通过对比实验可以得出

结论：

木块或小车运动停下来的原因是摩擦力。

在此基础上进行逻辑推理，问：如果接触面非常光滑，摩擦很小，那运动的小球将会怎样? 学生设计方案、选择器材、动手做实验

方案一：

(1)轻推木块，木块就运动，撤去推力，木块就停止运动

(2)用力猛推木块，撤去推力后，木块向前滑行一段距离后停下来;

(3)在木块下面垫上

几根铅笔(或者玻璃棒)，用力推木块，当推力撤去后，木块向前滑行一段距离后停下来，而且比(2)中的滑得更远;

方案二：

⑴、轨道上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。

⑵、撤去毛巾，让小车在轨道上，推一下小车，小车运动一段才停下来。

⑶、用小球代替小车，让它从同一高度滑下斜面，分别在毛巾、木板，玻璃三个水平接触面上运动

积极主动地做实验，合作完成实验并记录数据。

实验记录表：

学生代表分析实验结果，得出结论

实验次数

表面材料

阻力大小

滑行距离

毛巾

粗布条

光滑木版

推理想象

光滑表面

抓住矛盾、对比前后实验，明白摩擦力是关键，纠正错误认识：物体的运动一定需要力。

结合方案一、二中的第(2)步和第(3)步，对比发现，摩擦越小，滚动距离越远。

6.必修1—6.2牛顿第二定律 篇六

福州格致中学颜有虹教案

CHⅥ 力与运动

2、牛顿第二定律（三课时）

教学目标：

1、知识与技能目标：

（1）掌握力加速度和质量之间的关系，即掌握牛顿第二定律的内容。（2）知道牛顿这个单位的得出，知道国际标准单位制

（3）能初步运用牛顿第二定律结合运动学公式解决知力求运动和知运动求力的问题。

2、过程与方法目标：经历探究加速度与力和质量关系的过程。感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用。

3、情感态度与价值观目标：体验科学探究的乐趣，培养观察能力、质疑能力以及交流合作的能力。

教学重难点：牛顿第二运动定律的探究与运用

教学方法：实验探究法、图像法、控制变量法

媒体应用： 1——演示实验：两辆小车、带滑轮的长木板、细线、铁夹、砝码

2——学生分组实验：小车、带滑轮的长木板、细线、打点计时器、砝码、天平

教学过程：

考虑到实验室安排不过来，将这部分内容分成几个课时，第一课时用演示实验（或视频）先得出规律，解决单位制问题；第二课时再引导学生设计分组实验方案，进行分组实验；第三课时解决牛顿第二定律的应用问题。

第一课时——探究牛顿第二定律、力学单位制

一、导入新课：

我们前一节课知道力是改变物体物体运动状态的，运动状态变化的快慢既与外力有关，也与惯性有关。外力大，物体就比较快发生运动状态的改变，惯性大——也就是质量大，物体运动状态的改变就比较慢。

运动学中我们学到什么物理量可以描述运动状态改变的快慢程度呢？——这就是加速度。

所以我们可以发现，在加速度、质量和力之间存在有一定的关系。力越大，加速度就越大；质量越大，也就是惯性越大，加速度则越小。那么能不能找到一个函数表示式来表述这三个量的关系呢？

大家可以先猜想一下，它们大概是什么函数关系。——通常学生可能说加速度与质量成反比，与力成正比。这时要强调要证明这些关系，需要定量测量。

二、新课教学

1、实验方案设计：

（1）在该实验中，有两个量同时影响加速度，所以要比较出它们之间的关系，我们必须要——控制变量（这个方法学生基本都能答出，但要学生讨论如何控制）（2）本实验中要测三个物理量，都可以用什么来测量？

学生一般会答：力用弹簧秤来测量，质量用天平来测量，加速度可以用闪光照片或打点计时器测出位移随时间的变化来间接测量。

教师在肯定学生回答的基础上请学生画出设计的装置图。——基本上是用弹簧秤拉着小车在水平桌面上加速运动，车后夹纸带，纸带通过打点计时器。

让学生讨论该实验存在的问题。引导学生思考一方面小车受到的拉力不是小车受的合力，车还受摩擦，也会改变车的运动状态，最终加速度应该由合力来决定。可是摩擦力还未知。另一方面用弹簧秤拉着车做加速运动很难控制是匀加速的。运动中的弹簧秤也不好读数。

思考解决方案。

对前一个问题：一种思路是测出滑动摩擦力——（把小车用弹簧秤系在固定物上，抽出小车下的木板，此时弹簧秤拉力与木板对车的动摩擦平衡），利用滑动摩擦力大小只与压力和动摩擦因数有关，改变水平拉力时不改变摩擦力，所以合力还是可以测出来的。

另一种思路是先利用斜面平衡掉摩擦力，（调整斜面的倾角，使车能在斜面上匀速下滑）

对后一个问题：可以用细线跨过定滑轮，在细线另一端挂上小钩码，利用小钩码的重力来拉动小普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

福州格致中学颜有虹教案

车。

综合以上方案提出分组实验的设计。布置分组实验的预习报告。

2、演示实验：分组实验需要大量的时间处理实验数据。所以我们今天先通过简单的演示实验寻找规律。装置基本同前，在不要求太准确实验的前提下，我们可以忽略摩擦力，并且用简单粗略的方法比较加速度。

我们先用两辆质量相同的小车，都用细线牵引，细线跨过定滑轮，下挂不一样质量的钩码，钩码质量比为1：2；用铁夹控制小车的启动和停止，发现相同时间内钩码质量大的小车运动距离是另一车的两倍。车的运动遵循运动学公式s12at，因此说明了车的加速度之比为1：2；可见车的加速度与外力成正比； 2 我们再用两辆质量比为1：2的小车，另一端挂一样质量的钩码，发现车的位移比为2：1，说明加速度比为2：1，即加速度与质量成反比。

3、牛顿第二定律

综合上面的研究，我们对力、质量、加速度的关系得到了这样的结论：物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比。这就是牛顿第二定律。用数学公式表示为aF，或者Fkma，其中K为比例系数。m如果公式中的单位取的合适，就可以使K=1,使公式简化。

我们知道，在国际单位制种，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就在根据牛顿第二定律来的，使质量为221Kg的物体产生1m/s的加速度，用的力是1N。所以1牛顿=1千克米/秒.所以我们选力的单位为牛顿，质量单位为千克，加速度单位为米每二次方秒，牛顿第二定律的公式就是Fma。非常的简洁漂亮。

掌握牛顿第二定律，还要注意以下几点：

1是可能同时又多个力作用在物体上，每个力都会迫使物体改变运动状态，但最终物体的运动状态改不改变，改变的快慢取决于所有力的合力，所以大家记公式时要记F合ma。以免漏力。

2是力和加速度都是矢量，都有方向。牛顿第二定律不仅确定了加速度和力的大小之间的关系。而且确定了它们之间的方向关系。力的方向就是加速度的方向，也就是速度变化的方向，注意不是速度的方向。

3是这个公式是瞬时性的，也就是说一旦作用在物体上的力发生改变，加速度立刻就随着发生变化了，当然，由于惯性，速度并不会瞬间突变。所以我们分析物体的运动时，一定要看物体的受力情况，物体的受力变了，就开始另一个阶段的运动。

巩固练习：质量为10Kg的铁块，放在光滑的水平面上，在大小为30N的水平推力作用下，它产生多大的加速度？如果水平面不光滑，与铁块间的动摩擦因数为0.2，那铁块又产生多大的加速度？推动后撤掉推力，铁块减速时的加速度是多少？方向向？

24、力学单位制：如果我们把力用牛顿做单位，质量用克做单位，而加速度用厘米/秒做单位，那么牛顿第二定律的式子就不是Fma了，而要有一个系数。

同一个物理量在世界各地有着各种各样不同的单位。比较长度单位，有米、厘米、市尺、英里、海里等各种形式。一个物理公式确定的关系，包括物理量的数量和单位之间的关系。所以我们必须了解单位之间的关联。

单位制把所有的物理量单位之间的关系规范化了。其中国际单位制是比较科学完善的，我们高中物理所学的所有公式都采用国际标准单位制——SI制。

在国际标准单位制中，先确定了七个基本物理量（长度、时间、质量、电流强度、物质的量、热力学温度和光强）和它们的基本单位：（米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文和坎德拉）

在力学中，只要抓住了质量时间和长度，就能描述力、功、压强、功率等等各种力学量。所以其他物理量称为导出物理量，导出物理量的单位称为导出单位。比如：功的单位焦耳是由WFs确定的，因此

221焦耳就是1牛顿米。也就是1千克米/秒。

22请同学们再练习几个物理量的导出单位。如压强单位：1帕斯卡=1牛顿/米=1千克/米秒 而厘米和克则属于另一套单位制。布置作业： 普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

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1、写预习报告；

2、顶尖P103~104/1~6；

8、9

第二课时——分组实验

1、回顾实验装置的设计过程（可通过实验视频熟悉操作步骤）

2、数据处理方法：

——本实验要证明加速度与合力成正比，与质量成反比。可以通过数据表格，也可以通过图像，图像法比较直观。所以本实验选择图像法。证明加速度与合力成正比，只要在车的质量不变的前提下，改变细线一端的钩码质量来改变拉力，测量不同拉力情况下的加速度，用加速度和拉力的数据描点，证明点基本在一条过原点的直线上即可。

——证明加速度与质量成反比，反比例图像是双曲线，不容易看出来，所以我们要“化曲为直”证明加速度与质量的倒数成正比。

3、实验注意事项：

——本实验中是用重力的下滑分量来平衡摩擦力的。所以在加上细线拉力时，不能改变重力的下滑分量与摩擦力的平衡关系，也就是斜面倾角不能再发生改变，细线必须沿斜面拉动。否则支持力改变，摩擦力就变了，平衡就被破坏了，这样拉力就不会是合力了。

——那么在改变车质量的时候，车重变化，要不要重新平衡摩擦力呢？学生讨论

——我们是把钩码的重力当做细线的拉力大小。但是事实上由于绳长不变，车在加速下滑时，钩码是不可能静止也不能匀速的，钩码的重力一定也比细线的拉力大。但是如果钩码的质量很小，那它的重力与拉力间的差异就很小，可以忽略不计。所以这个实验要在钩码质量远小于车的质量的条件下作。小车质量已经测量过了，是250g；一个钩码质量为50g；所以数据取：

控制车质量为250g+7*50g(加7个钩码在车上)，改变细线一端的钩码分别为1个、2个和3个，测三组加速度；

控制细线一端的钩码为1个，控制车的质量为500g、550g和600g。再测三组加速度。

4、分组实验、数据处理——教师巡视，解决问题。

5、作业——完成实验报告。

第三课时——牛顿第二定律的运用

导入：

1.这是一堂习题课，希望同学们着眼于分析问题、解决问题的方法，掌握好牛顿第二定律的应用。应用牛顿第二定律解决问题，可以分为两大类。

第一类，是知道物体受到的作用力，应用牛顿第二定律求解出加速度，再应用运动学公式，求出物体的运动情况——某时刻的速度或某阶段的位移。我们简称为“知力求运动”。

第二类，是知道物体的运动情况，求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律，求出物体的受力情况。这一类简称为“知运动求力”。

这是因为力是物体运动状态变化的原因，反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。这两类问题，各举一例。

2.例题

例1：书本P111/例题——分析中强调解题步骤和规范： 首先要画受力分析图；

第二要设定正方向，合力等于正方向的力减负方向的力。这样得到的合力已经包含正负号。一般取速度方向为正方向。如果合力是负的，加速度就是负的，与速度反向，说明物体减速；如果合力是正的，与速度同向，说明物体加速。

然后选择合适的运动学公式求解。普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

福州格致中学颜有虹教案

指出如果公式中的物理量全都转换为国际标准单位制，那么求出的物理量肯定也是国际标准单位制中的单位。

例2：书P113/例题：

巩固前面的解题步骤和规范，结合正交分解的分析方法。

3.课堂练习：

（1）如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20 Ｎ,与水平方向成３０°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(ｇ取10 m/s)

解析:以物体为研究对象,其受力情况如图所示,建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为

2FxFcosFFyFNFsinG,向上的加速度ａｘ 物体沿水平方向加速运动,设加速度为ａ,则ｘ轴方＝ａ,ｙ轴方向上物体没有运动,故ａy＝０,由牛顿第二定律得Fxmaxma,Fymay0

所以FcosFma,FNFsinG0 以上三式代入数据可解得 用正交分解法来解.

又有滑动摩擦力FFN

2.物体的加速度a=0.58 m/s

小结:当物体的受力情况较复杂时,根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系,利（2）一斜面AB长为10 ｍ,倾角为３０°,一质量为２kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10 m/s)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少? 解析:(1)以小物体为研究对象,其受力情况如图3—6—5所示,建立直角坐标系,把重力Ｇ沿ｘ轴和ｙ轴方向分解:G1mgcos,G2mgsin小物体沿斜面即ｘ轴方向加速运动,设加速度为ａ,则ａｘ＝ａ,物体在ｙ轴方向没有发生位移,没有加速度则ａｙ＝０,由牛顿第二定律得, 所以

2FxG2FmaxFyFNG1may

mgsinFmaFNmgcos

又FFN

mgsinmgcosg(sincos)所以 m10(sin300.5cos30)m/s20.67m/s2a设小物体下滑到斜面底端时的速度为ｖ,所用时间为ｔ,小物体由静止开始匀加速下滑, 由vtv02as得v222as20.6710m/s3.7m/s 普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

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由vtv0at得t v3.7s5.5s a0.67FxG2Fmax0FyFNG1may0(2)小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态,其加速度ａ＝０,则在图3—6—５的直角坐标中ax0,ay0,由牛顿第二定律,得

FmgsinFNmgcos又FFN

所以,小物体与斜面间的动摩擦因数FFNtantan300.58

小结:若给物体一定的初速度,当μ＝tgθ时,物体沿斜面匀速下滑；当μ＞tgθ（μmgcosθ＞mgsinθ）时,物体沿斜面减速下滑；当μ＜tgθ（μmgcosθ＜mgsinθ）时,物体沿斜面加速下滑.（3）静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.解析:物体的整个运动过程分为两段,前4 s物体做匀加速运动,后6 s物体做匀减速运动.前4 s内物体的加速度为a1v04m/s21m/s2 ① t14设摩擦力为Fμ,由牛顿第二定律得FFma1 ② 后6 s内物体的加速度为a20v42m/s2m/s2 ③ t263物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得Fma2 ④ 由②④可求得水平恒力F的大小为Fm(a1a2)2(12)N3.3N 3小结:解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是像这类运动过程较复杂的问题,更应注意对运动过程的分析.

在分析物体的运动过程时,一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分段处理,加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化.4、小结：处理动力学问题的一般思路和步骤是：①领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取有用信息，构建出正确的物理模型；②合理选择研究对象；③分析研究对象的受力情况和运动情况；④正确建立坐标系；⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。

5、布置作业：书114/3~6；P122/

7.牛顿第一定律教案 篇七

教学课时：1课时

教学目标：1.学习物理学家对某种事物的认识和思考过程；

2.了解现实生活中的惯性；

3.会利用惯性分析现象。教学重、难点：

重点：惯性、牛顿第一定律

难点：利用牛顿第一定律和惯性分析现象；会合理利用和解决有关惯性的问题。教学过程：

视频【1】：伽利略的理想实验

请同学们告诉我伽利略在思考这个现象的时候用到了什么样的物理方法？---------------理想实验法

思考：理想实验法的用途谁知道？

视频【2】：小胖拉西瓜；视频【3】：惯性实例1,2 谁能告诉我什么是惯性？-----------------学生回答 总结：视频【4】

惯性是一切物体都有的性质。只跟物体的质量有关。

在了解了惯性是什么之后，我们来看看牛顿在这个基础上又有什么贡献呢？

视频【5】：牛顿第一定律演示实验 总结一下：什么是牛顿第一定律？ 视频【6】：调皮的兔子

分析：牛顿第一定律和惯性有什么联系？ 课堂讨论：三国时期刘备和张飞的故事。

学生参与活动：从我们身边找出与惯性有关的现象，并分析其原因。课后思考：

1、理想实验法的现实意义

8.《牛顿第一定律》物理教学反思 篇八

实际教学过程中，有以下几点需要注意：

一、在知识处理上：牛顿第一定律是牛顿物理学的基石，是否理解这一物理规律，会直接影响学生对这一章的学习，而且会影响整个高中物理课程中力学部分甚至电学部分的学习。学生在初中阶段已经学过牛顿第一定律的内容，对本节的知识有了大致的了解，高中又一次学习，应在原有的基础上，进一步深化和提高对相关问题的认识。所以本节课的重点之一是：对牛顿第一定律的理解，特别要强调“物体不受力，原来运动的将做匀速直线运动，原来静止的，将永远保持静止”。并由此得出力和运动的关系，即“力是改变物体运动状态的原因”。第二个重点是对惯性的理解，特别是一切物体在任何情况下都具有惯性。惯性现象一定要做实验再配合讲解。

二、在能力培养上：

1、借助伽利略理想实验，注重培养学生的抽象思维能力。初中物理教学以直观教学为主，知识的获得是建立在形象思维的基础之上;而高中，物理知识的获得是建立在抽象思维的基础之上，高中物理教学要求从形象思维过渡到抽象思维。所以在教学中，先让学生做伽利略的实验，建立形象思维;后说明伽利略实验的整个过程，都是在假设斜面光滑没有摩擦的前提下进行的，而绝对光滑的斜面是不存在的，进而引导学生进行抽象思维。

2、对学生观察、实验和分析总结能力的培养：学生先观察伽利略实验，然后有我引导学生分析，总结。

三、在学习方法的养成上：在教学中我采用循序渐进、螺旋式上升的原则，使学生易于接受，是从生产生活实例引出力和运动有密切关系，在教师提出问题，学生作出猜想后，我让学生自主、合作利用身边的物品设计自己的实验方案，并把实验方案汇报交流，从中选出最佳方案，再以动画展示斜面小车实验过程，给学生以启示，引导学生发现实验的技术关键，最后学生动手实验探究。

四、对重难点的处理：本节课的教学重点我认为是理想斜面实验的探究推理过程、对牛顿第一定律的理解;所以在教学中，我花了大量时间让学生设计和完成实验，目的就是为了学生有直观感受，然后上升到理论高度。难点是力和运动的关系，惯性和质量的关系。在教学中，采用“冲突法”，让学生的一些感官经验和课堂上的理论相冲突，从而得出印象深刻的正确结论。

五、本节内容蕴含了大量价值观素材，必须加以充分利用。

几点问题：

一是时间分配问题。对于课堂每一个环节的时间把控有一定困难，特别是设计实验(斜面小车)部分，针对不同班级学生能力情况，学生素质高低，应有不同的预案。基础较差的班级需要对学生提出预习的要求，以便学生能在课堂上跟上节奏。

9.牛顿第二定律高中物理教案 篇九

从容说课

经过上一节课的实验探究，学生已经知道了加速度与受到的合外力成正比，和物体的质量成反比的结论.这节通过对牛顿第二定律的学习，使学生能够站在更高的层次上理解物体的加速度和物体受力以及物体质量的关系，使学生有了和科学巨匠相同的思维过程，充分调动他们学习物理的积极性.在教学中应注重引导学生如何把比例式变成等式，在进一步学习的基础之上理解牛顿第二定律中力和加速度的同向性、瞬时性、同体性和独立性.会用牛顿运动定律解决简单的题目，逐渐熟悉这一类问题的处理方法.

三维目标

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.

过程与方法

1.通过对上节课实验结论的总结，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，体会大师的做法与勇气.

2.培养学生的概括能力和分析推理能力.

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.

3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣.

教学重点

牛顿第二定律的特点.

教学难点

1.牛顿第二定律的理解.

2.理解k=1时，F=ma.

教具准备

多媒体课件

课时安排

1课时

教学过程

[新课导入]

师：利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一次体会成功的喜悦，迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去.

学生观看，讨论上节课的实验过程和实验结果.

师：通过上一节课的实验，我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?

生：当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比.

师：当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?

生：当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比.

师：当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，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?

[新课教学]

一、牛顿第二定律

师：通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比.

师：如何用数学式子把以上的结论表示出来?

生：a∝

师：如何把以上式子写成等式?

生：需要引入比例常数k a=k

师：我们可以把上式再变形为F=kma.

选取合适的单位，上式可以简化.前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿.其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m/s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kgm/s2

可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，F=ma

这就是牛顿第二定律的数学表达式.

师：牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何?

生：质量m是标量，没有方向.合力的方向与加速度方向相同.

师：对，我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?

生：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同.

师：加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性.

【讨论与交流】

(多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求物体的加速度.若2 s后撤去外力，物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?

学生进行分组讨论

师：请同学们踊跃回答这个问题.

生：根据牛顿第二定律F=ma，可得a= ，代入数据可得a=1 m/s2，2 s后撤去外力，物体所受的力为零，所以加速度为零.由于物体此时已经有了一个速度，所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态.

师：刚才这位同学说2 s后物体不再受力，那么他说的对不对呢?

生：不对.因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力.

师：那么在这种情况下的加速度又是多少呢?

生：仍然是零，因为重力和支持力的合力为零，牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力，而不是某一个力.

师：非常好.以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题，即用物体所受的合力来进行处理.

【课堂训练】

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

答案：ABCD

教师点评：牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度.物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的.当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失.这就是牛顿第二定律的瞬时性.

师：根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾?

生：不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力.

师：如果物体受几个力共同作用，应该怎样求物体的加速度呢?

生：先求物体几个力的合力，再求合力产生的加速度.

师：好，我们看下面一个例题.

多媒体展示例题

【例1】 一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又逐渐使其恢复到原值(方向不变)，则

A.物体始终向西运动

B.物体先向西运动后向东运动

C.物体的加速度先增大后减小

D.物体的速度先增大后减小

生1：物体向东的力逐渐减小，由于原来合力为零，当向东的力逐渐减小时，合力应该向西逐渐增大，物体的加速度增大，方向向西.当物体向东的力恢复到原值时，物体的合力再次为零，加速度减小.所以加速度的变化情况应该先增大后减小.

生2：物体的加速度先增大后减小，所以速度也应该先增大后减小.

生3：这种说法不对，虽然加速度是有一个减小的过程，但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致，所以速度应该一直增大，直到加速度为零为止.

师：对.一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大.

多媒体展示例题

【例2】 某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车，当达到72 km/h的速度时关闭发动机，经过20 s停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 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)

学生讨论解答

生：物体在减速过程的初速度为72 km/h=20 m/s，末速度为零，根据a= 得物体的加速度为a=-1 m/s2，方向向后.物体受到的阻力f=ma=-1 000 N.当物体重新启动时牵引力为2 000 N，所以此时的加速度为a2= =1 m/s2，方向向车运动的方向.

师：根据以上的学习，同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤.

生：1.确定研究对象.

2.分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图.

3.求出合力.注意用国际单位制统一各个物理量的单位.

4.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解.

师：牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位，希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题.

【课堂训练】

如图4-3-1所示，一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端.试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况.

图4-3-1

解析：在物体向上滑动的过程中，物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的，与物体运动的速度方向相反，物体做减速运动，直至速度减为零.在物体向下滑动的过程中，物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑时小，所以物体将平行斜面向下做加速运动，加速度的大小要比上滑时小.由此可以看出，物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的，而物体的运动速度不仅与受到的外力有关，而且还与物体开始运动时所处的状态有关.

[小结]

这节课我们学习了

1.牛顿第二定律：F=ma.

2.牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性.

3.牛顿第二定律解决问题的一般方法.

[布置作业]

教材第85页问题与练习.

[课外训练]

1.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

2.下列说法中正确的是

A.物体所受合外力为零，物体的速度必为零

B.物体所受合外力越大，物体的加速度越大，速度也越大

C.物体的速度方向一定与物体受到的合外力的.方向一致

D.物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同

3.一个物体正以5 m/s的速度向东做匀速直线运动，从某一时刻开始受到一个方向向西、大小为3 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求：2 s末物体的速度.

4.如图4-3-2所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1 kg的物块.在水平地面上当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10 N.当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8 N.这时小车运动的加速度大小是

图4-3-2

A.2 m/s2 B.4 m/s2

C.6 m/s2 D.8 m/s2

参考答案

1.答案：B

解析：分析雨滴的受力情况，发现雨滴受竖直向下的重力和向上的空气阻力，重力的大小方向不变，空气阻力随速度的增大而增大，所以物体的加速度a= 应该逐渐变小最终为零，此时雨滴的速度最大，以后雨滴做匀速运动.

2.答案：D

3.分析与解答：由于物体受到恒定外力是向西的，因此产生恒定加速度的方向也是向西的，与物体初速度方向相反，故物体应做匀减速直线运动.

由牛顿第二定律可知：a= = m/s2=0.6 m/s2

由匀减速直线运动公式可知：2 s末物体速度为

v2=v0-at=(5-0.6×2) m/s=3.8 m/s

方向向东.

4.解析：因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的示数由10 N变为8 N时，其形变量减少，则弹簧秤乙的形变量一定增大，且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等，所以，弹簧秤乙的示数应为12 N.物体在水平方向所受到的合外力为F=T乙-T甲=12 N-8 N=4 N.

根据牛顿第二定律，得物块的加速度大小为a= = m/s2=4 m/s2.

答案：B

说明：无论题中的弹簧秤原来处于拉伸状态或压缩状态，其结果相同.同学们可自行通过对两种情况的假设加以验证.

板书设计

3 牛顿第二定律

内 容 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同

表达式 F=ma

说 明 (1)同向性：加速度的方向与力的方向始终一致

(2)瞬时性：加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失

(3)同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的

(4)独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果

活动与探究

探究活动的主题:牛顿第二定律发现的过程.

探究过程：

步 骤 学生活动 教师指导 目的

1 到图书馆、上网查阅有关牛顿发现牛顿第二定律的书籍 介绍相关书籍 1.让学生更多地了解物理规律的来之不易

2.培养学生的思考能力

2 根据查阅的资料，确定文章主题和内容 解答学生提出的具体问题