第四章力與運動（粵教版必修１）全章概述本章是在前面對運動和力分別研究的基礎(chǔ)上的延伸——研究力和運動的關(guān)系，建立起牛頓運動定律．牛頓運動定律是動力學(xué)的基礎(chǔ)，是力學(xué)中也是整個物理學(xué)的基本規(guī)律，正確地理解慣性概念，理解物體間的相互作用的規(guī)律，熟練地運用牛頓第二定律解決問題，是本章的學(xué)習(xí)要求，也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)今后的知識，提高分析解決問題的能力奠定基礎(chǔ)．本章還涉及到了許多重要的研究方法，如：在牛頓第一定律的研究中采用的理想實驗法；牛頓第二定律中的控制變量法；運用牛頓第二定律處理問題時常用的整體法與隔離法，以及單位的規(guī)定方法，單位制的創(chuàng)建等．對這些方法要認(rèn)真體會、理解，以提高認(rèn)知的境界．為了更扎實地理解牛頓第二定律，本章第二節(jié)安排了實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，并提供了參考案例，實驗操作方便，規(guī)律性強(qiáng)，結(jié)論容易獲得，控制變量法在此得到了實踐．第五節(jié)牛頓第三定律的研究引入了傳感器――計算機(jī)的組合，現(xiàn)代氣息濃厚，實驗效果很好．物理知識來源于生活，最終應(yīng)用于生活，本章的后兩節(jié)就是牛頓運動定律的簡單應(yīng)用．新課標(biāo)要求1、通過實驗，探究加速度與質(zhì)量、物體受力之間的關(guān)系．2、理解牛頓運動定律，用牛頓運動定律解釋生活中的有關(guān)問題．3、通過實驗認(rèn)識超重和失重．4、認(rèn)識單位制在物理學(xué)中的重要意義．知道國際單位制中的力學(xué)單位本章的重點與難點重點：牛頓運動定律及其應(yīng)用難點：牛頓第二定律實驗中的外力測量和加速度測量本章課時安排全章共７節(jié)，約１０課時第一節(jié)：１課時第二節(jié)至第四節(jié)：3課時第五節(jié)至第六節(jié)：２課時第七節(jié)：１課時復(fù)習(xí)：1課時測試與評獎：２課時《伽利略的理想實驗與牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計課題：伽利略的理想實驗與牛頓第一定律（粵教版必修1第四章第一節(jié)）課時：1課時執(zhí)教者：增城中學(xué)曹通課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1．知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和結(jié)論．2．知道牛頓第一定律的內(nèi)容，理解其意義．3．知道慣性及慣性定律，能應(yīng)用此定律解釋有關(guān)現(xiàn)象過程與方法：１．通過伽利略的理想實驗，使學(xué)生受到科學(xué)方法論的教育．２．通過對日常生活中有關(guān)現(xiàn)象的解釋，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力．情感態(tài)度與價值觀：１．通過對牛頓第一定律建立過程的介紹，體會科學(xué)探索的曲折和艱辛．２．通過介紹伽利略和亞里士多德對力和運動的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生敢于堅持真理，不迷信權(quán)威的精神．３．在小組活動和討論中，形成相互交流的良好品質(zhì)．教材分析《牛頓第一定律》它的地位非常特殊，其一，它屬初高中知識的結(jié)合點．學(xué)生在初中已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，我們應(yīng)該以初中知識為生長點、以教材內(nèi)容為線索，著重展開科學(xué)方法教育與思維能力培養(yǎng)；其二，它屬運動學(xué)和力學(xué)的結(jié)合部，它把勻速直線運動和物體是否受力兩者聯(lián)系起來，是《力和運動》的開端，為后面學(xué)習(xí)打下了堅實基礎(chǔ)，起到承前啟后的作用．學(xué)情分析雖然學(xué)生在初中已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，但學(xué)生從生活經(jīng)驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤認(rèn)識還是根深蒂固，為了使學(xué)生擺脫這種觀念，樹立正確的認(rèn)識，需要教師精心的設(shè)計；同時又由于高一學(xué)生已具備一定的分析推理、邏輯思維和動手操作能力，但由于長期習(xí)慣于被動地接受，缺乏主動性，所以需要設(shè)計可以多讓學(xué)生參與進(jìn)來的教學(xué)方式．教學(xué)方式設(shè)計在這節(jié)課的教學(xué)中，要注重體現(xiàn)新課程理念，注意新舊知識的聯(lián)系，通過問題教學(xué)法、實驗法、講解法、推理法相結(jié)合．力求通過誘導(dǎo)、啟發(fā)、以及明顯的實驗現(xiàn)象誘發(fā)同學(xué)們真正的主動起來，從而活躍大腦，激發(fā)興趣，變被動記憶為主動認(rèn)識．教學(xué)流程物理學(xué)史的回顧→伽利略理想實驗→牛頓第一定律→慣性→牛頓第一定律應(yīng)用→課外拓展．教學(xué)資源選擇多媒體設(shè)備、課件、氣墊導(dǎo)軌視頻、慣性實驗視頻等教學(xué)重點1．伽利略理想實驗及物理科學(xué)發(fā)展學(xué)史；2．對牛頓第一定律的理解及慣性的利用．教學(xué)難點伽利略理想實驗的推理過程及斜面實驗體現(xiàn)出來的科學(xué)研究方法．教學(xué)過程一、引入新課展示情境１：播放影片《嫦娥一號》，同學(xué)們，11月7日嫦娥一號成功奔月了，有同學(xué)可能會問：嫦娥一號為什么會按預(yù)定的軌道運動？是什么因素決定了它的運動？是力，是力決定了它的運動．從今天開始我們將學(xué)習(xí)第四章《牛頓運動定律》，它討論的就是力與運動的關(guān)系．展示情境２：投影，滑板車怎樣啟動？啟動后為什么總會停下？二、新課教學(xué)（一）伽利略理想實驗[實例討論]實例：用手推在水平面上的小車，小車前進(jìn)，停止用力，小車會停下來；小車與接觸面間光滑些，停止用力，小車能運動較長一些時間停下．討論的焦點：力是維持物體運動的原因還是改變運動速度的原因．教師引導(dǎo)學(xué)生討論使學(xué)生明確：小車原先停止，手推小車施加推力迫使它改變靜止?fàn)顟B(tài)開始運動．手離開小車推力即撤消，但小車在摩擦阻力的作用下速度逐漸減小，最后停下來．即力使物體的速度發(fā)生改變．接觸面越光滑，說明小車所受阻力越小，小車運動時間越長，假想沒有阻力，小車會永遠(yuǎn)運動下去，即物體的運動不需要力來維持．[歷史回顧]亞里斯多德伽利略笛卡爾牛頓亞里斯多德伽利略笛卡爾牛頓“超越時空的對話”：從亞里士多德到牛頓，人類對力與運動關(guān)系的偵破過程中曾經(jīng)屢犯錯誤，伽利略以他的智慧和鉆研精神找到了破案的正確方法．那么他是如何發(fā)現(xiàn)了亞里士多德“判案”的錯誤，又是怎樣找到了正確的線索，從而發(fā)現(xiàn)了“案情”真相呢？１．亞里士多德：力是維持物體運動的原因．必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就要停下來２．伽利略理想斜面實驗展示伽利略理想斜面實驗的flash動畫，并引導(dǎo)學(xué)生分析判斷“假如物體不受任何外力作用將如何運動？”伽利略注意到，當(dāng)一個球沿斜面向下滾動時，它的速度增大，而向上滾動時，它的速度減小(如圖)．他由此猜想：當(dāng)球沿水平面滾動時，它的速度應(yīng)該不增不減．實際上他也發(fā)現(xiàn)，球越來越慢，最后停下來．伽利略認(rèn)為，這是由于摩擦阻力的緣故，因為他同樣還觀察到，表面越光滑，球便會滾動得越遠(yuǎn)．于是，他設(shè)想：若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去．伽利略的觀點：物體的運動不需要力來維持，力是改變物體速度的原因．【實驗演示】氣墊導(dǎo)軌上的滑塊的運動通過斜面實驗得到推論：一切運動著的物體在沒有受到阻力作用的時候，它的速度保持不變，并且一直運動下去．３．理想實驗的魅力引導(dǎo)學(xué)生體會“理想實驗”在科學(xué)研究中意義：它突出了現(xiàn)象的本質(zhì)特征，能達(dá)到現(xiàn)實科學(xué)實驗無法達(dá)到的極度簡化和純化的程度，這不僅可以充分發(fā)揮理性思維的邏輯魅力，還可以讓思維超越當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)水平，在想象的廣闊天地里自由馳騁．指導(dǎo)學(xué)生閱讀笛卡爾對伽利略研究的補(bǔ)充．笛卡爾明確指出：除非物體受到外力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動．他還認(rèn)為，這應(yīng)該作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然觀的基礎(chǔ)．（二）牛頓第一定律[知識拓展]牛頓簡介牛頓，是英國偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、大文學(xué)家和自然哲學(xué)家．1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村，1727年3月20日在倫敦病逝．牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論的集大成者．他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律．正象他自己所說的那樣“如果說我看得遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人的肩上”．牛頓的研究領(lǐng)域非常廣泛，他除了在數(shù)學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等方面做出卓越貢獻(xiàn)外，他還花費大量精力進(jìn)行化學(xué)實驗．牛頓在科學(xué)上最卓越的貢獻(xiàn)是微積分和經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)建．牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．[小組討論]對牛頓第一定律的理解（1）“一切”、“總”，說明這是物體的固有屬性，與物體運動狀態(tài)無關(guān)；（2）除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)，說明外力的作用是改變物體的運動狀態(tài)；（3）物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運動狀態(tài)的屬性叫慣性，說明物體的運動不需要力來維持，因此牛頓第一定律也叫慣性定律．[學(xué)生活動]舉幾個與慣性有關(guān)的生活例子．讓學(xué)生解釋足球運動員為什么倒地？在勻速運動的汽車上，你跳起來后，落到何處？坐地日行八千里，巡天遙看一千河．提出問題：慣性大小跟哪些因素有關(guān)？[實驗演示]氣墊導(dǎo)軌上兩滑塊末端分別系彈簧圈，然后用一細(xì)繩相連使彈簧圈壓縮，在其中一塊上加一重物，用火把線燒斷，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量大的運動慢，說明質(zhì)量大的物體運動狀態(tài)難改變，慣性大．總結(jié)：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度[知識應(yīng)用]要提高機(jī)器設(shè)備的穩(wěn)定性就要增加它的質(zhì)量，要提高戰(zhàn)斗機(jī)的靈活性，必須及時扔掉副油箱，減小其質(zhì)量．運動場上，同一名同學(xué)推擲不同大小的鉛球，擲出的距離不同，說明不同物體抵抗其運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”不同，即抵抗其運動狀態(tài)變化快慢程度不同，即慣性大小不同．[課堂訓(xùn)練]１．亞里士多德觀點的錯誤來自日常經(jīng)驗；伽利略觀點來自理想斜面實驗的支持２．(1)一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．(2)物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性．慣性是物體的固有屬性，與物體的運動情況或受力情況無關(guān)．(3)伽利略的理想實驗說明了力是改變物體運動狀態(tài)的原因．３．關(guān)于伽利略理想實驗，以下說法正確的是（）A．完全是理想的，沒有事實為基礎(chǔ)的B．是以可靠事實為基礎(chǔ)的，經(jīng)科學(xué)抽象，深刻反映自然規(guī)律的C．沒有事實為基礎(chǔ)，只是理想推理D．以上說法都不對解析：甲、乙兩同學(xué)的結(jié)論和理由都不全面和充分，物體的加速度決定于物體所受的合外力和物體的質(zhì)量．大人的推力雖然大，但車的質(zhì)量也大，因此重車的加速度也不一定就大．小車的質(zhì)量小，但是小孩的推力也小，因而輕車的加速度也不一定大．判斷誰的加速度大，必須看各自的質(zhì)量和合外力．４．下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（）A．物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性B．物體只有受外力作用時才有慣性C．物體運動速度大時慣性大D．物體在任何情況下都有慣性【解析】因為一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性，不會因為外界因素的變化而變化，與物體是否運動、是否受力都沒有任何關(guān)系．所以此A、B、C選項均錯誤．正確選項為D．對慣性概念的理解應(yīng)掌握“一切”的含義是指：不論物體的種類、質(zhì)量大小、是否受力、是否運動、做何種運動都毫不例外地具有慣性．（三）課堂小結(jié)通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了：(1)歷史上幾位科學(xué)家對力和運動關(guān)系的看法和研究；(2)伽利略得到力和運動關(guān)系的研究方法；(3)牛頓第一定律的內(nèi)容；(4)慣性及應(yīng)用慣性知識解決實際問題的方法．三、針對訓(xùn)練教材P７７練習(xí)題四、課后作業(yè)（1）你隨地球一起在自西向東轉(zhuǎn)，跳起后，會落到原地嗎？為什么？（試一下）（2）在勻速運動的汽車上你豎直向上跳起，會落到原地嗎？為什么？（3）你豎直向上拋出一小球，在空中向上運動，受到了向上的作用力嗎？球會落回手中嗎？為什么？五、板書設(shè)計：伽利略的理想實驗與牛頓第一定律一、歷史的回顧亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因伽利略的觀點：力是改變物體運動狀態(tài)的原因笛卡爾的觀點：不受力的物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會沿曲線運動，而只保持在直線上運動．二、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(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)慣性：慣性是物體的固有屬性；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度六、教學(xué)反思本節(jié)課通過生活實例引入課題，可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的思維．內(nèi)容講完后由學(xué)生親自分析生活中一些現(xiàn)象，既增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力，又加強(qiáng)了對本節(jié)內(nèi)容的理解和應(yīng)用，且形成前后呼應(yīng)，使整堂課有機(jī)地融為一體，體現(xiàn)了課堂設(shè)計的科學(xué)性與藝術(shù)性的統(tǒng)一．而電教手段的應(yīng)用，則能突出了教學(xué)重點，突破了教學(xué)難點，提高了教學(xué)效率．特別是將現(xiàn)實生活中無法實現(xiàn)的“理想實驗”搬上了銀幕，對發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力起到了積極作用．七、教學(xué)后記《影響加速度的因素》教學(xué)設(shè)計課題：影響加速度的因素（粵教版必修1第四章第二節(jié)）課時：1課時執(zhí)教者：增城中學(xué)曹通課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1．理解物體運動狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān)；2．通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系；3．培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力．過程與方法：1．指導(dǎo)學(xué)生定性探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系，知道用控制變量法進(jìn)行實驗；2．學(xué)生自己設(shè)計實驗，自己根據(jù)自己的實驗設(shè)計進(jìn)行實驗；3．對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，驗證猜想．情感態(tài)度與價值觀：1．通過探究實驗，培養(yǎng)實事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度；2．通過實驗探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神；3．培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊精神．教材分析本課時主要是通過實驗探究讓學(xué)生定性了解加速度與質(zhì)量和力的關(guān)系，為下一課時定量研究加速度與質(zhì)量和力的關(guān)系打基礎(chǔ)；教材由牛頓第一定律提出問題，提出猜想，用控制變量法通過實驗驗證猜想的正確性．學(xué)情分析學(xué)完直線運動、牛頓第一定律、物體平衡條件等內(nèi)容后，學(xué)生對加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系已經(jīng)有一些模糊的認(rèn)識，再結(jié)合生活經(jīng)驗，思考并探究影響加速度的因素應(yīng)是水到渠成．教學(xué)方式設(shè)計本節(jié)為實驗探究課，教師引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的大膽猜想影響加速度的因素并在實驗原理及實驗操作上進(jìn)行指導(dǎo)，然后學(xué)生自主設(shè)計實驗步驟進(jìn)行探究．教學(xué)流程教師創(chuàng)設(shè)情景、提出問題→學(xué)生提出假設(shè)和猜想→引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，→學(xué)生分組實驗，探索a與F、m的關(guān)系→小組匯報，分析論證，驗證猜想→小結(jié)→拓展練習(xí)．教學(xué)資源選擇學(xué)校物理實驗室，多媒體課件，小車、斜面、鉤碼、細(xì)繩等教學(xué)重點1．控制變量法的使用；2．如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行；3．實驗數(shù)據(jù)的分析與處理．教學(xué)難點1．如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行；2．實驗數(shù)據(jù)的分析與處理．教學(xué)過程一、引入新課伽利略理想實驗：物體勻速運動時不需要力來維持．牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．牛頓第一定律告訴了我們兩個方面的問題：一是當(dāng)物體不受力時，物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；二是當(dāng)物體受到力的作用時，物體的運動狀態(tài)會發(fā)生改變，即，速度發(fā)生改變．當(dāng)物體受到外力作用時，物體的速度會發(fā)生改變，速度改變即表示物體具有加速度．但是牛頓第一定律并沒有告訴我們速度到底怎樣改變，也即留給我們一個問題：“加速度到底與哪些因素有關(guān)呢？”二、新課教學(xué)圖片展示正在起動的火車正在起飛的飛機(jī)[實驗探究]（一）猜想根據(jù)生活經(jīng)驗并結(jié)合所學(xué)知識，我們猜想一下加速度到底與哪些因素有關(guān)？猜想：加速度與力和質(zhì)量有關(guān)，力越大，加速度越大；質(zhì)量越大，加速度越?。瑢W(xué)們已提出設(shè)想，加速度可能與外力F有關(guān)，可能與m有關(guān)．對這個設(shè)想的正確性，我們應(yīng)該通過實驗來驗證：實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)嘛!那么大家運用己學(xué)過的知識中利用已做過的實驗做一些借鑒，參照桌面上的實驗器材，設(shè)計一個切實可行的方案來，互相探討一下（分組討論）．（二）設(shè)計實驗方案分組討論設(shè)計實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生提出控制變量法．控制變量法：研究三個量之間的關(guān)系時，先保持一個量不變，研究另外兩個量之間的關(guān)系．這種分步研究的方法叫做控制變量法．聽取同學(xué)們的實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生注意并討論幾個細(xì)節(jié)問題：1、加速度a的大小怎么測量？2、怎樣改變合力F的大??？3、怎樣改變質(zhì)量M的大小？解決方法：1、運動時間的長短可以間接反映加速度a的大小（）2、增減細(xì)繩上所掛鉤碼的數(shù)量3、增減小車上所放鉤碼的數(shù)量實驗方案：研究小車的加速度a與其質(zhì)量和所受力F的關(guān)系．1、保持質(zhì)量M不變，研究加速度a與合力F的關(guān)系2、保持合力F不變，研究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系（三）分組實驗巡查學(xué)生實驗情況，解答疑問，幫助實力較弱的小組順利完成實驗．（四）討論與交流討論共享實驗結(jié)論，對實驗過程和結(jié)論進(jìn)行評估和交流．引導(dǎo)學(xué)生定性描述實驗結(jié)論：物體的加速度與合力和質(zhì)量有關(guān)1、物體質(zhì)量不變時，其所受合力越大，物體的加速度就越大；2、物體所受合力不變時，其質(zhì)量越大，物體的加速度就越?。甗課堂訓(xùn)練]在水平路面上，一個大人推一輛重車，一個小孩推一輛輕車，各自做勻加速運動(阻力不計)．甲同學(xué)說：大人推力大，小孩推力小，因此重車的加速度大．乙同學(xué)說，重車質(zhì)量大，輕車質(zhì)量小，因此輕車的加速度大．通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你的看法是什么？解析：甲、乙兩同學(xué)的結(jié)論和理由都不全面和充分，物體的加速度決定于物體所受的合外力和物體的質(zhì)量．大人的推力雖然大，但車的質(zhì)量也大，因此重車的加速度也不一定就大．小車的質(zhì)量小，但是小孩的推力也小，因而輕車的加速度也不一定大．判斷誰的加速度大，必須看各自的質(zhì)量和合外力．[課堂小結(jié)]與加速度有關(guān)的因素1．物體受的合外力2．物體的質(zhì)量實驗方法控制變量法實驗過程與結(jié)論物體的質(zhì)量一定時，合外力越大，物體的加速度也越大合外力一定時，物體的質(zhì)量越大，其加速度越小三、針對訓(xùn)練教材P81練習(xí)題四、課后作業(yè)預(yù)習(xí)第三節(jié)《探究物體運動與受力的關(guān)系》五、板書設(shè)計：影響加速度的因素1、伽利略理想實驗：勻速運動不需要力來維持2、牛頓第一定律：①不受力時→勻速或靜止；②受力時→速度改變3、探究實驗：①猜想：a與F和M有關(guān)②實驗方法：控制變量法③實驗過程設(shè)計：保持小車質(zhì)量M不變時，拉力F越大，加速度a越大保持小車?yán)不變時，質(zhì)量M越大，加速度a越小六、教學(xué)反思1、關(guān)于教材中“受力”一說是否要強(qiáng)調(diào)為“所受合外力”，個人認(rèn)為可視教學(xué)情況而定，若學(xué)生提出該問題，可堂上解決，否則可延到下一節(jié)定量研究時解決此問題．2、教材“討論與交流”中，摩擦力對實驗的影響涉及問題涉及力的分析，相對復(fù)雜，下一節(jié)將重點介紹（本節(jié)定性研究中摩擦力對實驗結(jié)果無影響）．3、實驗中，“小車所受拉力不等于鉤碼重力”是個難點，暫時不能解決此問題，盡量繞開此問題．七、教學(xué)后記《探究物體運動與受力的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計課題：探究物體運動與受力的關(guān)系（粵教版必修1第四章第三節(jié)）課時：1課時執(zhí)教者：增城中學(xué)曹通課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)知識與技能：１．掌握物理實驗的一些基本技能，會使用基本的實驗方法，提高實驗動手能力；２．再次應(yīng)用控制變量法；３．會用作圖法處理數(shù)據(jù)，能從數(shù)據(jù)結(jié)果歸納出加速度、力、質(zhì)量三者關(guān)系．過程與方法：1．通過實驗探究，初步學(xué)習(xí)使用控制變量法和計算機(jī)處理數(shù)據(jù)，認(rèn)識數(shù)學(xué)工具和信息技術(shù)在物理研究中的重要作用；２．通過實驗探究，觀察實驗現(xiàn)象，采集數(shù)據(jù)，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)精神；情感態(tài)度與價值觀：1．培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神，能相互交流、討論，勇于改進(jìn)實驗方法；２．經(jīng)歷實驗探究過程，提高參與科技活動的熱情，勇于探究日常生活中的物理學(xué)問題；能體驗探究過程的艱辛和嚴(yán)謹(jǐn)．教材分析本課時主要是通過實驗探究定量研究加速度與質(zhì)量和力的關(guān)系．課本中提供的實驗參考方案由于實驗操作和數(shù)據(jù)處理的理解兩方面難度較大，鑒于實驗器材限制和學(xué)生的具體情況，本節(jié)課采用打點計時器打紙帶，求加速度的方法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．學(xué)情分析通過上一節(jié)定性研究加速度與質(zhì)量和力的關(guān)系，學(xué)生對定量分析a、F、m的關(guān)系已經(jīng)有心理準(zhǔn)備，實驗中所采取的方式方法都在前面各個實驗中出現(xiàn)過，實驗器材的使用方面也應(yīng)該很熟練了．教學(xué)方式設(shè)計本節(jié)課以探究實驗的形式出現(xiàn)，不僅要鍛煉學(xué)生的動手能力，更重要的是如何設(shè)計實驗、處理實驗數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的全過程獲取新知識的能力，為牛頓第二定律的應(yīng)用打下基礎(chǔ)．教學(xué)流程提出問題→探究原理→設(shè)定方案→自主選器材→實驗操作→數(shù)據(jù)處理→討論交流→總結(jié)歸納．教學(xué)資源選擇學(xué)校物理實驗室，多媒體課件，小車、斜面、鉤碼、細(xì)繩、演示氣墊導(dǎo)軌等教學(xué)重點1．控制變量法的使用；2．如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行；3．實驗數(shù)據(jù)的分析與處理．教學(xué)難點1．如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行；2．實驗數(shù)據(jù)的分析與處理（作圖法處理數(shù)據(jù)）．教學(xué)過程一、引入新課上節(jié)課，我們研究了加速度與力和質(zhì)量的定性關(guān)系，大家根據(jù)所學(xué)的知識思考下列說法是否正確A、只有物體受到力的作用，物體才具有加速度．B、力恒定不變，加速度也恒定不變．C、力隨著時間改變，加速度也隨著時間改變．D、力停止作用，加速度也隨即消失．E、物體在外力作用下做勻加速直線運動，當(dāng)合外力減小時，物體的速度減?。瓼、物體的加速度大小不變一定受恒力作用．教師在肯定學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，提問：如何定量地研究a與F、m的關(guān)系呢?二、新課教學(xué)[實驗?zāi)康腯定量分析a、F、m的關(guān)系大家在定性討論a、F、m三者關(guān)系時，就已經(jīng)采用了在研究a與F關(guān)系時保持m一定，在研究a與m的關(guān)系時保持F一定的方法，這種方法叫做控制變量法，它是研究多變量問題的一種重要方法．下面我們可應(yīng)用這種方法，通過實驗對a、F、m的關(guān)系進(jìn)行定量研究．教師進(jìn)一步引導(dǎo)，使學(xué)生明確要在實驗中研究a、F、m的關(guān)系必須有辦法測出a、F、m．[實驗設(shè)計]教師在指出講臺上放有氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個光電開關(guān)和與之配套的數(shù)字計時器、滑塊、細(xì)線、砝碼、小桶、彈簧秤、托盤天平、一端帶有滑輪的長木板、小車、鉤碼、打點計時器、紙帶、刻度尺，并說明每個光電開關(guān)與數(shù)字計時器一起能測出一定寬度的遮光板通過它的時間進(jìn)而測出物體的瞬時速度后，讓學(xué)生根據(jù)給定的器材設(shè)計實驗方案，并在小組討論基礎(chǔ)上，全班交流．在大家互相啟發(fā)、補(bǔ)充的過程中形成較為完善的方案．方案一以小車、打點計時器、紙帶、長木板、細(xì)線、小桶、鉤碼、砝碼、刻度尺、天平為器材，研究小車的運動．用天平測出小車的質(zhì)量m1，測出小桶的質(zhì)量m2，把小桶與小桶中砝碼的總重力m′g當(dāng)作小車受到的拉力F，從打點計時器打出的紙帶上測出△s，由△s＝at2計算出小車的加速度a．方案二以氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個光電開關(guān)、數(shù)字計時器、滑塊、刻度尺、細(xì)線、小桶、砝碼、鉤碼、天平為器材研究滑塊的運動．用天平測出滑塊的質(zhì)量m1，測出小桶的質(zhì)量m2，把小桶與小桶中砝碼的總重力m′g當(dāng)作滑塊受到的拉力F，用導(dǎo)軌旁邊的刻度尺測出兩光電開關(guān)的距離s0，用刻度尺測出固定在滑塊上的遮光片的寬度△s，根據(jù)數(shù)字計時器給出的遮光片分別通過前后兩個光電開關(guān)所經(jīng)歷的時間△t1、△t2，由于△s?s0，因此可以根據(jù)v1＝△s／△t1和v2＝△s／△t2計算出滑塊在兩光電開關(guān)間運動時的初、末速度，再由計算出滑塊的加速度a．教師引導(dǎo)學(xué)生討論兩種方案的可行性，讓學(xué)生踴躍發(fā)表自己見解．上述兩種方案都是可行的．但前一種方案中小車受到的摩擦力較大，實驗誤差較大，因此就得想辦法消除摩擦力的影響，那么如何消除摩擦力呢?建議有興趣的同學(xué)自己利用課余的時間去實驗室用前一種方案或其他方案進(jìn)行實驗探索．本節(jié)課我們采用上述后一種方案進(jìn)行實驗探究．不論采用上述哪種方案，我們把小桶與小桶中砝碼的總重力mg當(dāng)作小車（包括上面的鉤碼）或滑塊（包括上面的鉤碼）受到的拉力，這是有條件的，這條件就是m?m′（m為小車與鉤碼或滑塊與鉤碼的總質(zhì)量）．[實驗步驟]①用天平分別測出單個滑塊的質(zhì)量m1＝__________g，小桶質(zhì)量m2＝__________g，則滑塊總質(zhì)量m等于m1加上放在它上面的鉤碼的質(zhì)量△m1．②在桶中放置質(zhì)量為△m2的砝碼，則m′＝m2＋△m2，當(dāng)m?m′時，認(rèn)為F＝m′g（g取9．8m／s2）．③用刻度尺測出遮光片的寬度△s＝__________m，用軌道邊上的標(biāo)尺測出兩光電開關(guān)之間的距離s0＝__________m．④實驗時，保持s0不變，把各次滑塊運動中遮光片經(jīng)過前后光電開關(guān)的時間△t1、△t3代入公式計算出各次滑塊運動的加速度，并把實驗數(shù)據(jù)填入表表一：研究m一定時，滑塊加速度a與其受力F的關(guān)系實驗次數(shù)小桶上的砝碼質(zhì)量△m2/g小桶與壇碼總質(zhì)量m′/g△t1/s△t2/s滑塊加速度a/（m﹒s-2）滑塊受的拉力F/N1

2

3

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表二：研究F一定時，滑塊加速度a與其m的關(guān)系實驗次數(shù)滑塊砝碼質(zhì)量△m1/g△t1/s△t2/s滑塊加速度a/（m﹒s-2）滑塊與砝碼總質(zhì)量m/g1

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4[分組實驗]巡查學(xué)生實驗情況，解答疑問，幫助實力較弱的小組順利完成實驗．[數(shù)據(jù)處理]引導(dǎo)學(xué)生對兩表的數(shù)據(jù)分析①通過直接觀察；②通過在坐標(biāo)紙上畫出a－F圖像進(jìn)行分析，得出a∝F（m一定時）的結(jié)論．在描點畫圖時，讓學(xué)生體會為什么要讓描出的點盡可能多地分布在某一直線的兩側(cè)，嘗試說出實驗誤差的原因．引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)①通過直接觀察②通過在坐標(biāo)紙上畫出a－m圖像進(jìn)行分析，只能得出當(dāng)F一定時，m越大a就越小的結(jié)論．提出問題：能不能就此馬上斷言a與m成反比?讓學(xué)生展開討論．在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全班交流的基礎(chǔ)上，問學(xué)生能不能猜想a與m成反比?如何證明這種猜想是否正確?請思考討論．可以畫出a與1/m圖像，看它是否為過原點的直線．還可以通過計算a與m的比值來判斷．讓學(xué)生分組計算出對應(yīng)各次實驗的1/m，并在全班反饋填人表后，在坐標(biāo)紙上作出a－1/m圖像．實驗得到的直線是接近過原點的，實驗誤差允許范圍內(nèi)a與m是成反比（F一定時）的．說明：這里開展一系列討論的目的是為了讓學(xué)生體會從a－m圖像轉(zhuǎn)化到a－1/m圖像的意義，認(rèn)識圖像法描述物理規(guī)律的作用．本實驗只是讓我們對于自然規(guī)律的探究有所體驗，實際上一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)不可能是幾次簡單的測量實驗就能得出，還需要通過大量的實驗事實來論證．[討論交流]討論共享實驗結(jié)論，對實驗過程和結(jié)論進(jìn)行評估和交流．引導(dǎo)學(xué)生定性描述實驗結(jié)論：物體的加速度與它所受的力及它的質(zhì)量有最簡單的關(guān)系，即加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比a∝F、a∝l／m．[課堂訓(xùn)練]FaOAFaOFaOAFaOCFaODFaOB解析：選C．由于木板的一端電得過高，當(dāng)拉力為零時就有一加速度．既圖象截距的物理含義．D應(yīng)該是當(dāng)已經(jīng)有一不為零的拉力時加速度為零，表示平衡摩擦力時木板的一端墊得過低了，或?qū)⒂谢喌囊欢藟|了起來．例２．“探究牛頓第二定律”實驗，甲同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度．和小車所受拉力F的圖像為圖中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的a－F圖像為圖中的直線Ⅱ．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是（）A．實驗前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力B．甲同學(xué)在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了C．實驗前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力D．乙同學(xué)在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了分析：圖像Ⅰ在縱軸上有較大的截距，說明在繩對小車的拉力F＝0（還沒有掛砂桶）的情況下，小車就有了沿長木板向下的加速度a0．設(shè)長木板與水平桌面間的夾角為θ，小車所受的重力mg沿長木板向下的分力應(yīng)為mgsinθ，長木板對小車的摩擦阻力應(yīng)為μmgcosθ．又設(shè)運動系統(tǒng)所受的其他阻力為Ff（可視為定值），則應(yīng)有mgsinθ－（μmgcosθ＋Ff）＝ma0，在此式中m、g、μ、Ff為定值．如果適當(dāng)減小θ值，可使sinθ減小而cosθ值增大，實現(xiàn)a0＝0，圖像起點回到坐標(biāo)系的原點．圖像Ⅱ在橫軸上有較大的截距，說明乙同學(xué)在實驗前沒有平衡摩擦力，因此在繩對小車有了較大的拉力F以后，小車的加速度仍然為零，其原因如例3所述．由上述分析可知，B、C選項的敘述正確．關(guān)鍵點：（1）關(guān)鍵分析縱截距及其物理意義；（2）在實驗中平衡摩擦力的標(biāo)準(zhǔn)是物體在不掛砂桶時勻速運動，即所連紙帶上的點應(yīng)是均勻分布的[課堂小結(jié)]通過這堂課，你除了初步弄懂了加速度、力、質(zhì)量之間的關(guān)系以外，你還學(xué)會了什么？（如技能、方法、感悟等）（控制變量法；數(shù)學(xué)工具的重要性；計算機(jī)處理數(shù)據(jù)；怎樣正確下一個結(jié)論；理論探究的一些思想方法；……）展現(xiàn)課堂小結(jié)：物理實驗很重要，科學(xué)探究離不了；設(shè)計實驗首件事，控制變量要知道；數(shù)學(xué)電腦靈活用，變曲為直就很妙；團(tuán)結(jié)協(xié)作不能少，討論交流共提高．三、針對訓(xùn)練1．下列關(guān)于力和運動關(guān)系的說法中，正確的是（ ）A．沒有外力作用時，物體不會運動，這是牛頓第一定律的體現(xiàn)B．物體受力越大，運動得越快，這是符合牛頓第二定律的C．物體所受合外力為0，則速度一定為0；物體所受合外力不為0，則其速度也一定不為0D．物體所受的合外力最大時，速度卻可以為0；物體所受的合外力為0時，速度卻可以最大2．跳高運動員從地面上起跳的瞬間，下列說法中正確的是（ ）A．運動員給地面的壓力大于運動員受到的重力B．地面給運動員的支持力大于運動員受到的重力C．地面給運動員的支持力大于運動員對地面的壓力D．地面給運動員的支持力的大小等于運動員對地面的壓力的大小3．升降機(jī)天花板上懸掛一個小球，當(dāng)懸線中的拉力小于小球所受的重力時，則升降機(jī)的運動情況可能是（ ）A．豎直向上做加速運動 B．豎直向下做加速運動C．豎直向上做減速運動 D．豎直向下做減速運動4．雨滴在下降過程中，由于水汽的凝聚，雨滴質(zhì)量將逐漸增大，同時由于下落速度逐漸增大，所受空氣阻力也將越來越大，最后雨滴將以某一收尾速度勻速下降．在雨滴下降的過程中，下列說法中正確的是（ ）A．雨滴受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大B．雨滴質(zhì)量逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度逐漸減小C．由于空氣阻力逐漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度逐漸減小D．雨滴所受的重力逐漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度是不變的５．從牛頓第二定律可知，無論多么小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度．可是我們用力提一個較重的物體時卻可能提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？經(jīng)過討論，教師追問：如果磚放在理想的光滑水平面上，小螞蟻能推動嗎？如果磚放在粗糙的水平面上，螞蟻能否推動磚塊？四、課后作業(yè)1．課后完成實驗報告．2．由實驗中小車質(zhì)量越大、加速度越小能猜測出a與m成反比，當(dāng)然也可能是a與m2或a與m３成反比，你覺得首先考慮的是哪種情況？若結(jié)果不是a與m成反比，而是a與m2或a與m３成反比，那又應(yīng)該怎么去研究呢？五、板書設(shè)計：探究物體運動與受力的關(guān)系實驗?zāi)康模憾糠治鯽、F、m的關(guān)系實驗過程：①實驗方案設(shè)計②分組實驗（保護(hù)小車）③作圖（excel）④討論實驗結(jié)論：加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比a∝F、a∝l／m六、教學(xué)反思本節(jié)課教學(xué)設(shè)計創(chuàng)建的物理情景、提供的實驗方案，不僅使學(xué)生經(jīng)歷了建立概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程，也很好地落實了過程目標(biāo)和情感目標(biāo)．具體的說，有以下幾方面：1、本教學(xué)設(shè)計先用控制變量法得出牛頓第二定律，然后運用牛頓第二定律聯(lián)系實際解決一些動力學(xué)問題，這樣就抓住了物理問題的實質(zhì)，使學(xué)生能較好的接受和理解．2、本教學(xué)設(shè)計具有較強(qiáng)的實用性和可操作性，將教育理論與各教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，在教學(xué)中體現(xiàn)教改精神．在實際的課堂教學(xué)中，很好地發(fā)揮了學(xué)生的主動性，課堂氣氛活躍，學(xué)生能在愉快的教學(xué)環(huán)境中獲得知識和培養(yǎng)思維能力．3、本教學(xué)設(shè)計是探究性學(xué)習(xí)模式在物理教學(xué)的應(yīng)用，真正體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”、“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)原則．4、按照教學(xué)手段是為教學(xué)目的服務(wù)的原則，恰當(dāng)有效地將信息技術(shù)與物理課程相整合．5、本節(jié)課中，還設(shè)計了不少鞏固訓(xùn)練，有不少都來源于生活實際，讓學(xué)生體會物理與生活之間的密切聯(lián)系．七、教學(xué)后記《牛頓第二定律》教學(xué)設(shè)計課題：牛頓第二定律（粵教版必修1第四章第四節(jié)）課時：1課時執(zhí)教者：增城中學(xué)曹通課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1．掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式．2．理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系．3．知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的．4．會用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算．過程與方法：1．通過對上節(jié)課實驗結(jié)論的總結(jié)，歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律，體會大師的做法與勇氣．2．培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力．情感態(tài)度與價值觀：1．滲透物理學(xué)研究方法的教育．2．認(rèn)識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法．3．通過牛頓第二定律的應(yīng)用能深切感受到科學(xué)源于生活并服務(wù)于生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣．教材分析牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律，是學(xué)習(xí)其他動力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)，是本章的重點內(nèi)容，它闡明了物體的加速度跟力和質(zhì)量間的定量關(guān)系，是在實驗基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律，在理論與實際問題中都有廣泛的運用．本節(jié)課在上節(jié)課實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)牛頓第二定律，加強(qiáng)學(xué)生對牛頓第二定律的理解并能簡單應(yīng)用牛頓第二定律解題．學(xué)情分析通過上一節(jié)對a、F、m的關(guān)系定量分析研究，學(xué)生已經(jīng)知道加速度與質(zhì)量、力三者關(guān)系的過程，牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式也呼之欲出，對學(xué)生而言，在前兩節(jié)實驗課的基礎(chǔ)上總結(jié)牛頓第二定律表達(dá)式應(yīng)是水到渠成的事．教學(xué)方式設(shè)計本節(jié)課回憶前兩節(jié)實驗過程及實驗結(jié)論的形式，引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并通過例題的形式理解并能簡單應(yīng)用牛頓第二定律解題，為牛頓第二定律的應(yīng)用打下基礎(chǔ)．教學(xué)流程回顧前探究實驗→討論與交流→總結(jié)牛頓第二定律表達(dá)式→牛頓第二定律的理解→牛頓第二定律的理解簡單應(yīng)用．教學(xué)資源選擇多媒體課件教學(xué)重點牛頓第二定律的特點教學(xué)難點1．牛頓第二定律的理解2．理解k＝1時，F(xiàn)=ma教學(xué)過程一、引入新課利用多媒體播放上節(jié)課做實驗的過程，引起學(xué)生的回憶，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生再一次體會成功的喜悅，迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去．學(xué)生觀看，討論上節(jié)課的實驗過程和實驗結(jié)果．提出問題：通過上一節(jié)課的實驗，我們知道當(dāng)物體所受的力不變時物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關(guān)系?當(dāng)物體所受力不變時物體的加速度與其質(zhì)量之間存在什么關(guān)系?當(dāng)物體所受的力和物體的質(zhì)量都發(fā)生變化時，物體的加速度與其所受的作用力、質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系呢?二、新課教學(xué)[知識回顧]加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系研究方法（控制變量法）：先研究在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系；再研究在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系．介紹實驗裝置及實驗條件的保證：在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下，小車所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力．介紹數(shù)據(jù)處理方法（替代法）：根據(jù)公式可知，在相同時間內(nèi)，物體產(chǎn)生加速度之比等于位移之比．以上內(nèi)容可根據(jù)學(xué)生情況，讓學(xué)生充分參與討論．本節(jié)書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導(dǎo)軌和計算機(jī)，變?yōu)槎繉嶒灒?、加速度和力的關(guān)系做演示實驗并得出結(jié)論：小車質(zhì)量m相同時，小車產(chǎn)生的加速度a與作用在小車上的力F成正比，即a∝F，且a方向與F方向相同．2、加速度和質(zhì)量的關(guān)系做演示實驗并得出結(jié)論：在相同的力F的作用下，小車產(chǎn)生的加速度a與小車的質(zhì)量m成正比，即．[新課講授]牛頓第二運動定律（加速度定律）1、實驗結(jié)論：物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比．加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同．即，F(xiàn)＝kma．2、力的單位的規(guī)定：若規(guī)定：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫1N．則公式中的k＝1．（這一點學(xué)生不易理解）[難點突破]k的取值：定義力的單位“牛頓”使得k＝l，得到牛頓第二定律的簡單形式F＝ma．使用簡捷的數(shù)學(xué)語言表達(dá)物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一，但應(yīng)知道它所對應(yīng)的文字內(nèi)容和意義．定義：使質(zhì)量1kg的物體產(chǎn)生1m／s2的加速度所需要的力，叫做1N．即1N＝1kg·m／s2（1）如果各物理量都采用國際單位，k＝1；（2）力的單位“牛頓”是根據(jù)牛頓第二定律定義的．可見，如果都用國際制單位，則k＝1．牛頓第二定律可簡化為F＝ma這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式．[知識拓展]對牛頓第二定律的理解：（1）公式中的F是指物體所受的合外力．舉例：物體在水平拉力作用下在水平面上加速運動，使物體產(chǎn)生加速度的合外力是物體所受4個力的合力，即拉力和摩擦力的合力．（在桌面上推粉筆盒）（2）矢量性：公式中的F和a均為矢量，且二者方向始終相同．由此在處理問題時，由合外力的方向可以確定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向．（3）瞬時性：物體在某時刻的加速度由合外力決定，加速度將隨著合外力的變化而變化．舉例：靜止物體啟動時，速度為零，但合外力不為零，所以物體具有加速度．汽車在平直馬路上行駛，其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供；當(dāng)剎車時，牽引力突然消失，則汽車此時的加速度僅由摩擦力提供．可以看出前后兩種情況合外力方向相反，對應(yīng)車的加速度方向也相反．[討論交流]提出問題：在利用打點計時器和小車做“探究牛頓第二定律”的實驗時，實驗前為什么要平衡摩擦力?應(yīng)當(dāng)如何平衡摩擦力?牛頓第二定律表達(dá)式F＝ma中的F，是物體所受的合外力，在本實驗中，如果不采用一定的辦法平衡小車及紙帶所受的摩擦力，小車所受的合外力就不只是細(xì)繩的拉力，而應(yīng)是細(xì)繩的拉力和系統(tǒng)所受的摩擦力的合力．因此，在研究加速度a和外力F的關(guān)系時，若不計摩擦力，誤差較大；若計摩擦力，其大小的測量又很困難．在研究加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系時，由于隨著小車上的砝碼增加，小車與木板間的摩擦力會增大，小車所受的合外力就會變化（此時長板是水平放置的），不滿足合外力恒定的實驗條件，因此實驗前必須平衡摩擦力．應(yīng)如何平衡摩擦力?怎樣檢查平衡的效果?有人是這樣操作的：把如圖11-3所示裝置中的長木板的右端墊高一些，使之形成一個斜面，然后把實驗用小車放在長木板上，輕推小車，給小車一個沿斜面向下的初速度，觀察小車的運動情況，看其是否作勻速直線運動．如果基本可看作勻速直線運動，就認(rèn)為平衡效果較好．這樣操作有兩個問題：一是在實驗開始以后，阻礙小車運動的阻力不只是小車受到的摩擦力，還有打點計時器限位孔對紙帶的摩擦力及打點時振針對紙帶的阻力，在上面的做法中沒有考慮后兩個阻力；二是檢驗平衡效果的方法不當(dāng)，靠眼睛的直接觀察判斷小車是否做勻速直線運動是很不可靠的．正確的做法是：將長木板的末端墊高一些，把小車放在斜面上，輕推小車，給小車一個沿斜面向下的初速度，觀察小車的運動，當(dāng)用眼睛直接觀察可認(rèn)為小車做加速度很小的直線運動以后，保持長木板和水平桌面的夾角不動，并裝上打點計時器及紙帶，在小車后拖紙帶、打點計時器開始打點的情況下，給小車一個沿斜面向下的初速度，使小車沿斜面向下運動．取下紙帶后，如果在紙帶上打出的點的間隔基本上均勻，就表明小車受到的阻力跟它所受的重力沿斜面的分力平衡．[課堂訓(xùn)練]教材P89，3、5、6題．三、針對訓(xùn)練對牛頓第二定律的理解1、下列對牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是：A、由F＝ma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比；B、由m＝F／a可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運動的加速度成反比；C．由a＝F／m可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比；D、由m＝F／a可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得．2、在牛頓第二定律公式F＝kma中，有關(guān)比例常數(shù)k的說法正確的是：A、在任何情況下都等于1B、k值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的C、k值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的D、在國際單位制中，k的數(shù)值一定等于1力和運動的關(guān)系3、關(guān)于運動和力，正確的說法是A、物體速度為零時，合外力一定為零B、物體作曲線運動，合外力一定是變力C、物體作直線運動，合外力一定是恒力D、物體作勻速運動，合外力一定為零4、設(shè)雨滴從很高處豎直下落，所受空氣阻力f和其速度v成正比．則雨滴的運動情況是A、先加速后減速，最后靜止B、先加速后勻速C、先加速后減速直至勻速D、加速度逐漸減小到零對牛頓第二定律的應(yīng)用5、地面上放一木箱，質(zhì)量為40kg，用100N的力與水平方向成37°角推木箱，如圖所示，恰好使木箱勻速前進(jìn)．若用此力與水平方向成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）[課堂小結(jié)]物體所受的合外力決定物體產(chǎn)生的加速度：當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運動當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運動以上小結(jié)教師要帶著學(xué)生進(jìn)行，同時可以讓學(xué)生考慮是否還有其它情況，應(yīng)滿足什么條件．四、課后作業(yè)教材P89，1、2、4、題五、板書設(shè)計：牛頓第二定律實驗回顧：a、F、m的定量關(guān)系：a∝F、a∝l／m實驗總結(jié)：F＝kma定義：使質(zhì)量1kg的物體產(chǎn)生1m／s2的加速度所需要的力，叫做1N．即1N＝1kg·m／s2（1）如果各物理量都采用國際單位，k＝1；（2）力的單位“牛頓”是根據(jù)牛頓第二定律定義的．牛頓第二定律：F＝ma六、教學(xué)反思1、牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯(lián)系，使前三章構(gòu)成一個整體，這是解決力學(xué)問題的重要工具．應(yīng)使學(xué)生明確對于牛頓第二定律應(yīng)深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延，避免重公式、輕文字的現(xiàn)象．?dāng)?shù)學(xué)語言可以簡明地表達(dá)物理規(guī)律，使其形式完善、便于記憶，但它不能替代文字表述，更不能涵蓋與它關(guān)聯(lián)的運動和力的復(fù)雜多變的情況．否則就會將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓剑?、牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式簡單完美，記住并不難．但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互聯(lián)系，牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景，對學(xué)生來說是較困難的．這一難點在本課中可以通過定律的辨析和有針對性的練習(xí)加以深化和突破，另外，還有待在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中去體會和理解．七、教學(xué)后記《牛頓第二定律的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計課題：牛頓第二定律的應(yīng)用（粵教版必修1第四章第五節(jié)）課時：1課時執(zhí)教者：增城中學(xué)曹通課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1、掌握牛頓第二定律的基本特征；2、掌握牛頓運動定律與運動學(xué)公式的綜合運用．過程與方法：1、掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法．2、學(xué)會用牛頓運動定律和運動學(xué)公式解決力學(xué)問題．3、學(xué)會連接體問題的一般解題方法情感態(tài)度與價值觀：1、通過相關(guān)問題的分析和解決，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；2、通過“嫦娥一號”的成功發(fā)射和變軌的過程，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情．教材分析牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律，是學(xué)習(xí)其他動力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)，是本章的重點內(nèi)容，它闡明了物體的加速度跟力和質(zhì)量間的定量關(guān)系，是在實驗基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律，在理論與實際問題中都有廣泛的運用．本節(jié)課在上節(jié)實驗課的基礎(chǔ)上總結(jié)牛頓第二定律，加強(qiáng)學(xué)生對牛頓第二定律的理解并能簡單應(yīng)用牛頓第二定律解題．學(xué)情分析前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了運動學(xué)，受力分析等相應(yīng)知識內(nèi)容，知道了牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式．但是，在應(yīng)用牛頓第二定律解題方面卻是一個難點，部分學(xué)生的抽象思維能力可能有待提高，對一些物理情景分析不夠透徹．所以，由簡到繁、深入淺出就十分必要．教學(xué)方式設(shè)計本節(jié)課回憶前兩節(jié)實驗過程及實驗結(jié)論的形式，引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并通過例題的形式理解并能簡單應(yīng)用牛頓第二定律解題，為牛頓第二定律的應(yīng)用打下基礎(chǔ)．教學(xué)流程回顧牛頓第二定律→牛頓第二定律的理解簡單應(yīng)用→牛頓第二定律典型問題分析教學(xué)資源選擇計算機(jī)多媒體教學(xué)，PPT課件教學(xué)重點牛頓運動定律與運動學(xué)公式的綜合運用教學(xué)難點物體受力情況和運動狀態(tài)分析；實際“物理模型”和“物理情景”問題的處理教學(xué)過程一、引入新課1．前三章的內(nèi)容及其邏輯關(guān)系是怎樣的？

2．牛頓運動定律的核心內(nèi)容是什么？

3．如何理解力和運動的關(guān)系？

PPT展示：力和運動的關(guān)系

力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，受力作用的物體存在加速度．我們可以結(jié)合運動學(xué)知識，解決有關(guān)物體運動狀態(tài)的問題．另一方面，當(dāng)物體的運動狀態(tài)變化時，一定有加速度，我們可以由加速度來確定物體的受力．二、新課教學(xué)[基本公式]F＝ma牛頓第二定律反映的是，加速度、質(zhì)量、合外力的關(guān)系，而加速度可以看成是運動的特征量，所以說加速度是連接力和運動的紐帶和橋梁，是解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵．[典型問題一]兩類基本問題（一）動力學(xué)的兩類基本問題

1．已知物體的受力情況，要求確定物體的運動情況

處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體的合力，根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度，在利用物體初始條件（初位置和初速度），根據(jù)運動學(xué)公式就可以求出物體的位移和速度．也就是確定了物體的運動情況．

2．已知物體的運動情況，要求推斷物體的受力情況

處理方法：已知物體的運動情況，由運動學(xué)公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力，由此推斷物體受力情況．

（二）動力學(xué)問題的求解

1．基本思路

牛頓第二定律反映的是，加速度、質(zhì)量、合外力的關(guān)系，而加速度可以看成是運動的特征量，所以說加速度是連接力和運動的紐帶和橋梁，是解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵．求解兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示：

可見，加速度是連接“力”和“運動”的橋梁．

2．一般步驟：

⑴確定研究對象；⑵進(jìn)行受力情況及運動狀態(tài)分析；⑶選取正方向；⑷統(tǒng)一單位，代入求解；⑸檢驗結(jié)果．3．注意事項（1）同體；（2）同向；（3）同時；（4）同單位制（SI制）【例1】在光滑水平地面上有兩個彼此接觸的物體A和B，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，若用水平推力F作用于A物體，使A、B一起向前運動，如圖所示，求兩物體間的相互作用為多大？

【解析】由于兩物體是相互接觸的，在水平推力F的作用下做加速度相同的勻加速直線運動，是“連接體”．如果把兩個物體作為一個整體，用牛頓第二定律去求加速度a是很簡便的．題目中要求A、B間的相互作用，因此必須采用隔離法，對A或B進(jìn)行分析，再用牛頓第二就可以求出兩物體間的作用力．

設(shè)A、B之間的相互作用力為N，以A、B整體為研究對象，由牛頓第二定律得：F=(m1+m2)a；所以，a=F/(m1+m2)

再以B為研究對象，由牛頓第二定律可得：N=Fm2/(m1+m2)

點評：連接體的一般解題方法是，整體法求加速度，隔離法求力．

【拓展】（1）其它情況不變，若將F作用于B物體，則A、B間的相互作用多大？

（2）其它情況不變，若物體與地面間的動摩擦因數(shù)為?，則A、B間的相互作用多大？

【例2】質(zhì)量為M的三角劈靜止在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊在傾角為θ的斜面上以加速度a勻加速下滑．求三角劈對地面的壓力N和所受地面的摩擦力f．

【解析】如圖所示，把滑塊的加速度進(jìn)行正交分解．

ax=acosθ；ay=asinθ

由于滑塊具有向下的加速度，所以處于失重狀態(tài)．整體對地面的壓力（也就是三角劈對地面的壓力）為N=（M+m）g-masinθ．由于滑塊具有水平向左的加速度，用“整體法”的觀點，應(yīng)該由地面的摩擦力產(chǎn)生．即：f=max=macosθ[典型問題二]連結(jié)體問題在研究力和運動的關(guān)系時，經(jīng)常會涉及到相互聯(lián)系的物體之間的相互作用，這類問題稱為“連結(jié)體問題”．連結(jié)體一般是指由兩個或兩個以上有一定聯(lián)系的物體構(gòu)成的系統(tǒng)．（一）圖例分析FFABFABFVBA（二）解連接體問題的基本方法：整體法與隔離法當(dāng)物體間相對靜止，具有共同的對地加速度時，就可以把它們作為一個整體，通過對整體所受的合外力列出整體的牛頓第二定律方程．當(dāng)需要計算物體之間(或一個物體各部分之間)的相互作用力時，就必須把各個物體(或一個物體的各個部分)隔離出來，根據(jù)各個物體(或一個物體的各個部分)的受力情況，畫出隔離體的受力圖，列出牛頓第二定律方程．許多具體問題中，常需要交叉運用整體法和隔離法，有分有合，從而可迅速求解．【例一】如圖所示，置于光滑水平面上的木塊A和B，其質(zhì)量為mA和mB．當(dāng)水平力F作用于A左端上時，兩物體一起作加速運動，其A、B間相互作用力大小為N1；當(dāng)水平力F作用于B右端上時，兩物體一起做加速度運動，其A、B間相互作用力大小為N2．則以下判斷中正確的是()FAFABB．N1+N2<FC．Nl十N2=FD．N1：N2=mB：mA【解析】選ACD，先用整體法求出整體的加速度，在用隔離法分析一個物體的受力情況，可解得．[課堂訓(xùn)練]1．如圖所示，質(zhì)量為ml的物體和質(zhì)量為m2的物體，放在光滑水平面上，用僅能承受6N的拉力的線相連．ml=2kg，m2=3kg．現(xiàn)用水平拉力F拉物體ml或m2，使物體運動起來且不致把繩拉斷，則F的大小和方向應(yīng)為（）m1m2m1m2B．10N，水平向左拉物體m1C．15N，水平向右拉物體m2D．15N，水平向左拉物體m12．如圖，ml=2kg，m2=6kg，不計摩擦和滑輪的質(zhì)量，求拉物體ml的細(xì)線的拉力和懸吊滑輪的細(xì)線的拉力．3．如圖所示的三個物體質(zhì)量分別為m1和m2和m3，帶有滑輪的物體放在光滑水平面上，滑輪和所有接觸面的摩擦以及繩子的質(zhì)量均不計，為使三個物體無相對運動．水平推力F等于多少?[課堂小結(jié)]1．應(yīng)用牛頓第二定律解題可分為兩類：一類是已知受力求解運動情況；一類是已知運動情況求解受力．2．不論哪種類型題目的解決，都遵循基本方法和步驟，即分析過程、建立圖景、確定研究對象、進(jìn)行受力分析、根據(jù)定律列方程，進(jìn)而求解驗證效果．在解題過程中，畫圖是十分重要的，包括運動圖和受力圖，這對于物體經(jīng)過多個運動過程的問題更是必不可少的步驟．3．在斜向力作用下，可將該力沿運動方向和垂直運動方向分解，轉(zhuǎn)化為受水平力的情形．解題方法相同．三、課后作業(yè)教材P93，練習(xí)題四、板書設(shè)計牛頓第二定律的應(yīng)用牛頓第二定律：F＝ma典例一：運動學(xué)兩類問題1．已知物體的受力情況，要求確定物體的運動情況

2．已知物體的運動情況，要求推斷物體的受力情況典例二：連結(jié)體問題（1）整體法：兩相對靜止的物體可以看成一個整體進(jìn)行受力分析（2）隔離法：從幾個物體中選出一個物體進(jìn)行單獨受力分析五、教學(xué)反思1、思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木．學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月．2、對于牛頓第二定律應(yīng)深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延，避免重公式、輕文字的現(xiàn)象．?dāng)?shù)學(xué)語言可以簡明地表達(dá)物理規(guī)律，使其形式完善、便于記憶，但它不能替代文字表述，更不能涵蓋與它關(guān)聯(lián)的運動和力的復(fù)雜多變的情況．否則就會將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓剑?、教學(xué)后記《超重和失重》教學(xué)設(shè)計課題：超重和失重（粵教版必修1第四章第六節(jié)）課時：1-2課時執(zhí)教者：增城中學(xué)曹通課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1．認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象；2．知道產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件；3．能夠運用牛頓第二定律和牛頓第三定律分析超重和失重現(xiàn)象．過程與方法：1．通過對上節(jié)課實驗結(jié)論的總結(jié)，歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)出牛頓第二定律，體會大師的做法與勇氣．2．培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和分析推理能力．情感態(tài)度與價值觀：1．經(jīng)歷實驗觀察、實例探究討論交流的過程，體驗超重和失重現(xiàn)象．2．經(jīng)歷實驗和理論探究過程，體會科學(xué)探究的方法，領(lǐng)略運用牛頓運動定律解決實際問題的方法．教材分析本節(jié)教材是學(xué)生學(xué)完牛頓運動定律后，知識的遷移和應(yīng)用部分，因此本節(jié)是本章的一個比較重要的、典型的應(yīng)用型知識點．表現(xiàn)其一：超重和失重產(chǎn)生原因的分析，要用到牛頓第二、第三定律，這不僅有利于學(xué)生鞏固對定律的內(nèi)容理解，也有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力．其二，這是一個貼近日常生活的實際問題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會物理的生活化．其三，超重和失重現(xiàn)象與航天技術(shù)緊密聯(lián)系，讓學(xué)生了解我國前沿科學(xué)，意在激發(fā)學(xué)生情感價值．學(xué)情分析超重、失重學(xué)生有一定感性和模糊的體會，但理解超、失重概念，對學(xué)生而言有一定的困難．我覺得主要來自兩方面，首先是物理語言的誤導(dǎo)，使學(xué)生認(rèn)為超重（或失重）就是物體重量的增加（或減少）；其次學(xué)生往往認(rèn)為向上運動時就超重，向下運動時就失重，沒有真正理解超重與失重的原因．因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實驗和理論探究的方法，自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生自己體驗、分析、歸納、討論、評價等得出結(jié)論．激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成動手與合作能力，生成學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識．教學(xué)方式設(shè)計采取“情景→問題→探究→結(jié)論”的教學(xué)方法，以“自主體驗發(fā)現(xiàn)問題，自主學(xué)習(xí)解決問題，自主舉例應(yīng)用問題”為教學(xué)主線；從興趣入手，精心設(shè)計學(xué)生活動→通過分組實驗，感受超、失重現(xiàn)象；進(jìn)而小組討論、驗證、交流超、失重條件；感悟超、失重實質(zhì)；成功解釋生活中超、失重現(xiàn)象；強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維和體驗過程．教學(xué)流程“情景——問題——探究——結(jié)論”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式教學(xué)資源選擇“記憶型”超重失重演示器，多媒體，可樂瓶、水，紙帶、鉤碼等教學(xué)重點什么是超重、失重及產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件、實質(zhì)教學(xué)難點運用牛頓第二定律和牛頓第三定律對超重和失重現(xiàn)象的實例分析教學(xué)過程一、引入新課[演示1]在紙帶中間部位剪個小缺口，紙帶的一端牽掛一重物，重物另一端用手托住，提起重物向上勻速運動，這時紙帶沒有斷；然后向下勻速運動，紙帶依然沒有斷；提著重物向下加速運動，突然停住，紙帶斷裂！問：紙帶為什么會斷，到底在什么時候斷？（這個實驗的設(shè)計簡單而巧妙，做向下加速實驗前，可先讓同學(xué)們猜測．讓人直接體驗了超重又有些意料不到．）[演示2]取一裝有水的可樂瓶，在底面打一小孔，水從孔中噴出．現(xiàn)讓可樂瓶豎直向上拋，問：此時，水還會不會再從小孔中噴出？（也可以師生共同做拋接水瓶游戲）（將孔開在底部和做豎直拋起，增強(qiáng)思維沖突．這一問，還真不敢輕易下結(jié)論！實驗前，可先讓同學(xué)們猜測．）紙帶教師：生活中有許多司空見慣的事，可是只要我們仔細(xì)觀察，會發(fā)現(xiàn)許多意想不到的、有趣的秘密．這節(jié)課我們來揭示此現(xiàn)象的秘密——引出主題：超重與失重．紙帶（點出本節(jié)課的學(xué)習(xí)和探究主題：什么是超重(失重)現(xiàn)象?引起超重(失重)現(xiàn)象的原因是什么？）二、新課教學(xué)（一）感受超重失重[實驗探究]（1）儀器介紹如圖，將超重失重演示器，加裝定向片與記憶指針，自行改裝成的“記憶型”．重物對平臺的壓力大小可以通過指針的偏轉(zhuǎn)來顯示，通過定向旋鈕，記憶指針分別可以“定格”壓力在變化過程中的最大和最小值．重物重物指針記憶指針刻度定向片（可以使兩根紅色記憶指針，分別記下壓力最大和最小值）平臺記憶型（2）分組實驗，發(fā)現(xiàn)問題教師將學(xué)生分組．學(xué)生分組實驗，組內(nèi)討論交流．小組代表說說，小組成員在實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，以及想知道的疑問．教師對學(xué)生的實驗方式和交流問題，做出適當(dāng)?shù)姆答伵c評價．（引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注觀察壓力大小變化，將其原因暫時擱置）（3）提出概念學(xué)生的實驗方法可能各種各樣，為了將教學(xué)面向全體學(xué)生，讓全體學(xué)生明確概念．教師演示，引導(dǎo)學(xué)生觀察讀數(shù)的變化，提出概念．（４）歸納總結(jié)步驟①：超重失重演示器靜止時，觀察示數(shù)，該示數(shù)為重物對平臺的壓力，等于重物的重力．步驟②：超重失重演示器向上加速并停止過程．演示器向上啟動過程，觀察到示數(shù)大于重物的重力；演示器停止的過程中，觀察到示數(shù)小于重物的重力．師：如果是用彈簧稱掛一個重物，一起向上啟動過程，觀察到示數(shù)大于重物的重力，在停止的過程中，觀察到示數(shù)小于重物的重力．（說明：只是變化太快我們不容易觀察到而已?。┻@種物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ笥谖矬w的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象．物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ?，小于物體的重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象．（此環(huán)節(jié)，用自行改裝的儀器突破“瞬間即失”的實驗難點，用記憶指針將其“定格”．教學(xué)的焦點是認(rèn)識超重與失重的現(xiàn)象．學(xué)生對實驗中的體驗，可能會提出關(guān)于下一環(huán)節(jié)的一些問題，教師也要做出適當(dāng)評價，并為下面作鋪墊．）◆過渡語：愛因斯坦說：“全部的科學(xué)，不外是日常想法的提煉”．我們認(rèn)真觀察到現(xiàn)象，還要對觀察到的現(xiàn)象深入思考，然后提煉出自己的看法！[討論與交流]感知什么樣運動情況下會出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象?現(xiàn)在我們知道超重和失重現(xiàn)象了，（針對某小組提出的問題）那么，你們在什么樣運動情況下觀察到超重與失重現(xiàn)象？（1）回味現(xiàn)象，進(jìn)行猜想讓學(xué)生回憶上面實驗現(xiàn)象，大膽猜想，發(fā)生超重與失重現(xiàn)象可能哪些運動量有關(guān)？（學(xué)生可能會提出：速度的方向，速度的大小，加速度的方向，加速度的大小，位移大小方向等）（2）組內(nèi)討論驗證小組內(nèi)成員針對問題進(jìn)行交流討論．討論主題：用你們的實驗方式觀察，在什么樣運動情況下出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象？此時物體運動狀態(tài)到底如何？完成學(xué)案中思考題．思考題：①物體的超重和失重是取決于物體運動（速度）的方向嗎？＿＿＿＿＿＿．②水平方向存在加速或減速運動會產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象嗎？如何驗證？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．③分析實驗情況，得到實驗結(jié)論是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．（3）組間交流評價請小組代表（甲）上講臺發(fā)表自己的看法，可以一邊演示一邊講解．請另一組代表（乙）對代表（甲）的提出問題，做出評價或提出自己的認(rèn)識．教師據(jù)教學(xué)現(xiàn)場，多請幾組做相互交流與評價．（4）教師引導(dǎo)整合教師在眾多的交流問題中，抓住主要問題，在什么樣運動情況下出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象？進(jìn)行引導(dǎo)．師：據(jù)學(xué)生交流評價和達(dá)成如下共識：ssvaa失重減速上升超重加速上升svaa失重加速下降超重減速下降（5）師生達(dá)成共識：物體處于超重還是失重狀態(tài)，僅由豎直方向加速度決定，與物體速度方向無關(guān)．（此環(huán)節(jié)教學(xué)焦點是從運動特征上，深入觀察實驗與討論分析，通過組內(nèi)合作，組間交流評價，來突破教學(xué)重難點．上環(huán)節(jié)學(xué)生對超重與失重的“心靈”上“感受”，此時帶來“量”上的“感知”．當(dāng)然下一環(huán)節(jié)應(yīng)該給學(xué)生以“本質(zhì)”上的“感悟”．）◆過渡語：我們從運動學(xué)的角度分析了，豎直方向存在加速度物體會產(chǎn)生超重與失重現(xiàn)象．超重與失重現(xiàn)象是不是物體的重力發(fā)生了變化呢？（停留片刻）下面我們能否根據(jù)掌握的運動規(guī)律來探究出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象的本質(zhì)呢？（二）為什么會出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象?[組織探究]針對分組實驗，組織小組繼續(xù)自主探究“物體產(chǎn)生超重與失重的本質(zhì)”．并完成學(xué)案．教師引導(dǎo)學(xué)生用牛頓運動定律的分析方法來分析問題，指導(dǎo)的學(xué)生把探究結(jié)果寫在學(xué)案上．投影學(xué)生的探究結(jié)果，請小組代表上臺講解，針對學(xué)生的講解，規(guī)范學(xué)生應(yīng)用牛頓運動定律分析、解決問題的思路：假定運動（向上或向下、加速或減速）→選取研究對象進(jìn)行受力分析→根據(jù)F=ma列出方程得出支持力的表達(dá)式→根據(jù)牛頓第三定律對壓力的變化判斷．教師在小組代表講解基礎(chǔ)上，補(bǔ)充上環(huán)節(jié)的副板書．ssvaa失重減速上升超重加速上升svaa失重加速下降超重減速下降GNN′N′=G-maGNN′=G-maN′GNN′=G+maN′