《運動和力的關系復習》教案教學目標教學目標：1.回顧本章主要內容，建立概念、規(guī)律之間的聯(lián)系。2.梳理本章重要的研究思想與方法，培養(yǎng)科學思維。3.運用牛頓運動定律解決問題：（1）探究加速度與力、質量關系實驗中小車受力的問題（2）設計“加速度計”。教學重點：梳理研究思想與方法。教學難點：設計“加速度計”。教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動0.5分鐘環(huán)節(jié)一：引入教師：同學們好，這節(jié)課我們來復習必修1的第四章——運動和力的關系。我們將分成三個部分來進行：知識梳理與整合，研究思想與方法，應用與體會。3分鐘環(huán)節(jié)二：知識梳理與整合（回顧人們對運動與力關系的認識的歷史）教師：人們對運動與力關系的認識經歷了漫長而曲折的過程。歷史上，有許多科學家作出了杰出的貢獻。這里我們著重提四位人物……（回顧牛頓運動定律）教師：牛頓第一定律又叫慣性定律。它指出，……（對牛頓第二定律的理解）教師：牛頓第二定律的表達式是F=ma，這個公式左邊是力，右邊有加速度，涉及運動。它將力和運動聯(lián)系了起來。一方面，我們可以從物體的受力情況出發(fā)，推知物體的運動情況；反過來，也可以根據物體的運動情況得知物體的受力情況。在這中間，起到溝通運動和力的橋梁作用的正是牛頓第二定律。F=ma是一個瞬時表達式，F(xiàn)與a具有“同時產生、同時變化、同時為零”的瞬時對應關系。表達式中，F(xiàn)與a都是矢量，它們不僅在數(shù)量上，而且在方向上也有對應關系。牛頓第二定律的表達式也可以按某一方向去寫。此外還需要注意的是，牛頓第二定律僅在慣性參考系中成立。11分鐘環(huán)節(jié)三：研究思想與方法（理想實驗）教師：下面我們來梳理本章重要的研究思想與方法。這一章一個重要的思想方法是理想實驗……（實驗探究）教師：（控制變量法）本章另一個重要的研究方法是科學探究。我們通過實驗來探究加速度與力、質量的關系。在研究某個物理量和多個變量的關系時，我們往往采用控制變量法……學生活動：（實驗設計）實驗的整體思路確定后，我們需要考慮如何測量相關的物理量。我們研究的對象是小車。小車的質量可以通過天平測得。另外兩個物理量需要我們重點考慮。一是如何給小車提供恒力F并測量力的大?。慷侨绾螠y量小車的加速度a？學生活動：（數(shù)據處理）實驗得到的數(shù)據需要進行處理。為了更直觀地分析，我們用圖像來處理數(shù)據……對于a與m，我們猜測a與m成反比，那么如何通過圖像來檢驗我們的猜想呢？（整體與隔離）學生活動：在應用牛頓運動定律分析問題時，第一個步驟是選擇研究的對象。在前面的課上我們分析了冰壺的運動、滑雪者的運動，在這些問題情境中運動的物體只有一個，研究對象很明確。如果在問題情境中有多個物體時，選擇哪個物體作為研究對象就是需要認真思考的問題了。我們來看一道例題……例：物塊A、B的質量分別為mA和mB，兩者放在光滑的水平面上，在水平推力F的推動下沿水平面運動。A、B兩物塊間的壓力FN是多大？8分鐘環(huán)節(jié)四：應用與體會（小車所受拉力分析）教師：接下來我們應用牛頓運動定律解決前面的一個遺留問題。在探究加速度與力、質量關系的實驗中，我們用槽碼通過滑輪牽引小車。我們說小車所受的拉力可近似認為與槽碼所受的重力相等，前提是槽碼的質量比小車的質量小很多。為什么說是近似相等呢？為了討論方便，我們假設小車在光滑的水平面上運動，設小車的質量為m，槽碼的質量為m0，繩的拉力為FT。我們分別以小車和槽碼為研究對象，可以做出這樣的受力分析圖。槽碼和小車都沿著繩運動，加速度a的大小相同。為了求解拉力FT，我們分別研究槽碼和小車，列出牛頓第二定律的方程……（設計“加速度計”）學生活動：下面我們看一個實際問題：設計一個“加速度計”，用來測量地鐵起動時的加速度。地鐵啟動時沿水平方向加速。但是加速度不容易直接測量。那么，能否通過一定手段，把加速度轉化成容易測量的物理量呢？根據牛頓第二定律，加速度是和力相聯(lián)系的。我們可以通過一些手段測出物體受力，那么加速度就容易知道了。請同學們先嘗試自己設計方案。教師：下面我們來看看同學們的想法。一位同學設計的方案是利用彈簧的彈力……另一位同學想到了我們之前研究過的一個模型。懸線偏離豎直方向的角度θ與車的加速度大小相關。據此，他設計出右圖這樣的裝置……1分鐘環(huán)節(jié)五：小結教師：本章綜合了前三章的知識，研究的問題主要是物體的直線運動。但是，對于運動和力關系的討論并不限于直線運動。我們將會在必修2的學習中看到，牛頓運動定律也適用于曲線運動。屆時，我們會用牛頓運動定律討論兩種典型的曲線運動：拋體運動和圓周運動。我們會發(fā)現(xiàn)，各種復雜運動竟遵循同樣的規(guī)律，而這規(guī)律又是如此的簡潔深刻。這正是物理學的魅力所在。以上就是我們對運動和力的關系這一章的復習。希望同學們通過這一章的學習，能夠加深對運動和力關系的理解，為后續(xù)的學習打好基礎。今天的課就上到這里，同學們再見！課后練習1．伽利略的斜面實驗說明了A．要物體運動必須有力作用，沒有力作用的物體將靜止B．要物體靜止必須有力作用，沒有力作用的物體就運動C．物體不受外力作用時，一定處于靜止狀態(tài)D．物體不受外力作用時總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)2．1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質量的實驗，實驗時，用雙子星號宇宙飛船m1，去接觸正在軌道上運行的火箭組m2(發(fā)動機已熄滅)。接觸以后，開動飛船尾部的推進器，使飛船和火箭組共同加速．推進器的推力等于850N，測出飛船和火箭組的加速度為0.13m/s2。雙子星號宇宙飛船的質量為3400kg，則火箭的質量為________．3．如圖所示，物體質量為2kg，靜置于水平面上，它與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，用大小為20N、方向與水平方向成37°的拉力F拉動物體，物體運動4s后，撤去力F，到物體最后停下來，g取10m/s2。求：(1)物體前4s運動的加速度大?。?2)撤去力F后，物體運動的加速度大小；(3)物體共前進了多少?4．如圖所示，質量為2m的物塊A與質量為m的物塊B置于水平面上，在已知水平推力F的作用下，A、B做加速運動．