高中物理-牛顿运动定律复习ppt课件.pptx
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1、牛顿运动定律1.牛顿第一定律【知识与技能】(1)理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持(2)理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的(3)理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度【过程与方法】(1)培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题绝不能主观臆断正确认识力和运动的关系(2)帮助学生养成要从不同的角度对比研究问题的习惯三维目标(3)培养学生的逻辑推理能力,知道物体的运动是不需要力来维持的【情感、态度与价值观】(1)利用一些简单的器材,如小球、木块、毛巾、玻璃板等,来对比研究力与物体运动的关系,现象明显,而
2、且更容易推理(2)培养科学研究问题的态度(3)利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题(4)利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系鼓励学生大胆发言,并学以致用三维目标【重点】(1)理解力和运动的关系(2)理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系【难点】惯性与质量的关系重点难点本节要求学生了解亚里士多德关于力与运动的主要观点,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和方法;认识惯性的内涵,在知识的应用中体现“加强课程内容与生产、生活联系”的理念学生已初步了解牛顿第一定律和惯性的基本内容以初中知识为生长点,以教材内容为线索,借助演示实验,引导启发学生展开讨论,总结规律并得出结论,
3、学习科学家把经验事实和抽象思维结合起来的科学思维方式教与学的全过程应渗透科学方法的教育和思维能力的培养,体现新课程的三维教育目标教学建议【导入一】力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因?人们正确认识这个问题,经历了漫长的历史过程,同样,学生要正确认识它,也要克服日常经验带来的错误认识,所以一开始就用了两个实验,让他们通过观察、思考,来澄清错误的认识教师:通过前一章的学习,我们知道了物体的运动形式是多种多样的,那么物体为什么会有各种不同的运动形式呢?要讨论这个问题,必须进一步思考运动和力的关系,在力学中研究运动和力的关系这一学科叫做动力学有了动力学知识,我们就可以解决两大类问题:可
4、以根据物体的运动情况确定物体的受力情况,也可以根据新课导入物体的受力情况确定物体的运动情况这就使得人类创造条件控制运动的梦想成为现实例如,马路上的汽车可按人的意愿往任何方向以一定的速度行驶,人造地球卫星可以发射到预定的轨道上运转等动力学的奠基人是牛顿,牛顿的三大运动定律是动力学的核心内容,也是学好整个力学知识的关键从本节课开始,我们将先学习牛顿第一定律.新课导入【导入二】尽可能多地呈现现实生活中与“没有持续外力作用,运动物体停止”相一致的事例,尽量让学生展示他们生活中已形成的观念,或者说引导学生尽量呈现出与亚里士多德观点一致的生活经验,然后提出亚里士多德的观点,让他们觉得所持观点有理论上的支持
5、在讲台上放一辆小车,使它处于静止状态问题:怎样才能让小车运动起来呢?从这个例子很容易得到:物体要运动,需要对它施加力的作用用力推动小车后放手,小车继续运动一段距离后停了下来新课导入提问:小车停下来的原因又是什么?现在我们又可以得出:力也能使物体停止运动那么力和运动之间关系如何呢?本节课我们就来探究这个问题前面我们已经学过了描述运动的方法,也学过了力的基本知识,现在,请同学们讨论一下,力和运动有什么样的关系呢?请结合日常生活中的例子来说明新课导入1亚里士多德认为:必须有_作用在物体上,物体才能运动;没有_的作用,物体就要静止在一个地方2伽利略认为:力不是_物体运动的原因,而是_物体的运动状态、产
6、生_的原因3笛卡儿认为:如果运动中的物体没有受到_,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向力和运动的关系知识必备知识点一力力维持维持改变改变加速度加速度力力力的作用力的作用一切物体总保持_状态或_状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态牛顿第一定律(惯性定律)知识必备知识点二匀速直线运动匀速直线运动静止静止1惯性:物体具有保持原来_状态或_状态的性质2物体惯性大小的唯一量度是_惯性与质量知识必备知识点三匀速直线运动匀速直线运动静止静止质量质量想一想 有人认为伽利略斜面实验为理想实验,无法在实验中验证,故不能揭示自然规律该说法是否正确?学习互动对理想实验的理解考点一要
7、点总结1 伽利略的理想实验推论:一切运动着的物体在没有受到外力的时候,它的速度将保持_,并且一直运动下去.2理想实验的意义:伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住_,忽略_,从而更深刻地揭示了自然规律伽利略的研究方法的核心是_学习互动不变主要因素次要因素实验和逻辑推理相结合学习互动学习互动想一想 高速行驶的动车组关闭发动机后为什么会停下来?学习互动牛顿第一定律的理解考点二要点总结牛顿第一定律的意义(1)揭示了物体在_(填“受力”或“不受力”)作用时的运动规律物体不受外力作用包括物体没有受到任何外力的作用、物体在某一方向上没有受到任何力的作用及物体所受_为零(等效于不受力)等
8、情况不受力作用时物体保持“静止状态或匀速直线运动状态”不变,实质就是物体的运动_不变,也就是保持原来的_不变(2)揭示了力和运动的关系,纠正了力是维持_的原因的错误观点,明确指出了力是_的原因学习互动不受力合外力速度运动状态物体运动改变物体运动状态(3)揭示了一切物体都具有保持_状态的性质惯性特别提醒 牛顿第一定律不是实验定律,它是在理想实验的基础上总结推理得出的学习互动匀速直线运动状态或静止学习互动学习互动想一想 为什么质量越大的物体的运动状态越难改变?学习互动惯性的理解考点三要点总结1惯性:物体具有保持_状态或_状态的性质,惯性是物体固有的基本属性2惯性的量度:质量是物体_大小的量度,物体
9、的_只与物体的质量有关,质量越大,_越大3惯性的体现:在不受力(或合外力为零)的条件下,惯性体现为_原来的运动状态;在受力条件下,惯性体现为运动状态_的难易程度学习互动匀速直线运动静止惯性保持改变惯性惯性4惯性与力:(1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种_,因此诸如“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的(2)力是_的原因,惯性是维持物体运动状态的原因;惯性越大则物体的运动状态越_改变特别提醒 物体的惯性只与质量有关,与物体的受力情况、运动情况均无关学习互动性质改变物体运动状态难学习互动备用习题备用习题备用习题自我检测自我检测自我检测自我检测2.实验:探究加速度与力
10、、质量的关系【知识与技能】(1)理解物体运动状态的变化快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关(2)通过实验探究加速度与力和质量的定量关系(3)培养学生的动手操作能力【过程与方法】(1)指导学生半定量地探究加速度和力、物体的质量的关系,知道用控制变量法进行实验(2)让学生自己设计实验,根据自己的实验设计进行实验三维目标(3)对实验数据进行处理,看一下实验结果能验证什么问题【情感、态度与价值观】(1)通过探究实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度(2)通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神(3)培养与人合作的团队精神 三维目标【重点】(1)控制变量法的使用(2)如何提出实验方案并使实验方案合
11、理可行(3)实验数据的分析与处理【难点】(1)如何提出实验方案并使实验方案合理可行(2)实验数据的分析与处理重点难点本节课学生可能会设计出各种可行或不可行的实验方案,因此应尽可能的多准备、多提供一些实验室已有的器材,以便供学生选用,可提供下列器材:多媒体,小车,一端带定滑轮的长木板,带小盘的细线,砝码(规格:10 g、20 g、30 g、40 g,牵引小车),钩码(50 g)4个(用来改变小车的质量),打点计时器,纸带,课本P73图4.25的实验器材2套:气垫导轨,刻度尺,秒表,计算机等1教学内容的组织要得当(1)首先要符合课程标准的基本要求,贴近绝大多数学生的认识水平本节课探究加速度与力的关
12、系,学生已探究过小车速度随时间变化的规律,已具有了利用打点计教学建议时器测小车加速度的基本技能和方法,所以为大部分学生准备了足够的“利用打点计时器探究小车加速度与力的关系”的实验器材(2)其次要紧跟现代科学技术、社会生活的发展水平本次探究为学生提供了气垫导轨1套,利用光电门测速的研究,更具有现代研究的特色(3)再则还要留给教师开展教学内容和学生在一定范围内选择学习内容的空间本次探究也为学生提供了课本P73图4.25的实验器材2套,此套方案虽不能直接测出加速度,但利用“比较”的研究方法,不同于用打点计时器测出加速度绘出aF图研究的方法,这样给学生自主选择的空间,学生更有主人翁的意识积极主动地参与
13、研教学建议究,也便于培养学生的发散思维,领悟用不同的方案、不同的方法殊途同归2教学方式方法选择要贴切,运用要有科学性、艺术性以自主(设计方案、选择器材)、合作(四人一组)、探究为原则,注意结合学生和教材的特点选择不同的教学方法,以达到激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,让学生饶有兴趣地参与到教学的全过程中来,经过自己的思维活动和动手操作获得知识的目的,从而体验到科学探究的全过程、其中的乐趣和成功感.教学建议【导入一】自主探思如果你骑自行车带一名同学在操场上行驶,在加速时,突然车上的同学跳下车,你能感觉得到吗?诱学导思2003年10月16日,“神舟”五号在内蒙古自治区草原上回收着陆,在着陆前,
14、要打开一个巨大的降落伞,这有什么作用呢?探究新知新课导入问题展示一辆小汽车从静止加速到100 km/h,只需要十几秒时间,而满载的货车加速就慢得多这说明物体加速度的大小与质量有关赛车质量与一般的小汽车相仿,但因安装了强大的发动机,能够获得巨大的牵引力,可以在45 s的时间内从静止加速到100 km/h,说明加速度的大小还与物体受力的大小有关为了探究一个量与几个量之间的关系,我们常采用控制变量法例如,可先让质量不变,找出加速度与力之间的关系新课导入【导入二】情景导入多媒播放十字路口红绿灯时摩托车、载重汽车减速停止与加速启动的画画通过以上画面我们可以看出,摩托车启动很快,而载重汽车启动慢,这是为什
15、么呢?图421新课导入复习导入复习提问:物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变?标志物体运动状态变化快慢的物理量是什么?回答:物体运动状态的改变是指速度的改变,加速度是反映物体运动状态变化快慢的物理量通过上一节学习,我们知道:物体的质量越大,物体的运动状态越难改变:物体的质量越小,物体的运动状态较易改变请同学们根据上节所学知识及日常见闻实例猜测一下:加速度的大小与哪些物理量有关?学生猜想:加速度的大小与物体的受力、质量有关新课导入【实验目的】1会用控制变量法探究物理规律2全面正确地认识加速度与力、质量的关系【实验原理】1实验思路:加速度a和质量m、受力F都有关系,采用_法分别探究加速度与_的关
16、系、加速度与物体质量的关系2实验设计:(1)保持_不变,测量物体在不同力的作用下的_,分析加速度与_的关系;学习互动控制变量力质量加速度力(2)保持_不变,测量不同质量的物体在该力作用下的_,分析加速度与_的关系学习互动物体所受的力加速度质量想一想 物体的加速度既与其所受的力有关,还与物体自身的质量有关,当我们研究这三个物理量之间的关系时,应采用什么方法?学习互动【实验器材】一端有定滑轮的长木板、细绳、纸带、导线、夹子、沙桶和沙、天平(含砝码)、小车、_、交流电源、复写纸、_.【实验步骤】1用天平测出小车和沙桶的质量分别为为M0、m0,并把数值记录下来;2按图422将实验器材安装好(小车上不系
17、绳);学习互动打点计时器毫米刻度尺3平衡摩擦力,在木板无滑轮的一端下面垫一_,反复移动其位置,直到小车在_(填“挂”或“不挂”)沙桶时能在斜面上做匀速直线运动为止,即打点计时器打出的纸带上相邻两点间距_;4将装有沙子的沙桶通过细绳系在小车上,先_,再释放小车,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂沙桶和沙所受的总重力mg;5保持小车的_不变,改变所挂沙桶和沙的_,重复步骤4,多做几次实验,每次小车从同一位置释放,并记录好沙桶和沙所受的重力m1g、m2g计算出相应纸带的_;学习互动薄木板不挂相等接通电源质量总质量加速度6.保持沙和沙桶的_不变,在小车上加放砝码,并测出小车
18、与所放砝码的总质量M,先_,再释放小车,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带并在纸带上标上号码;7继续在小车上加放砝码,重复步骤6,多做几次实验,在每次得到的纸带上标上号码;8计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量,并记录学习互动总质量接通电源学习互动【数据处理】1分析加速度和力的关系依据保持小车的质量不变实验过程的数据,以_为纵坐标,以_为横坐标,作出_关系图像如图424所示,由此得出结论 图4242分析加速度和质量的关系依据保持沙桶和沙的总质量不变这个实验过程的数据,以加速度a为纵坐标,以学习互动加速度a外力FaF_为横坐标,作出_关系图像,如图425所示,据此得出结论3实验结
19、论:当质量不变时,物体的_与作用在物体上的_成正比;当合力不变时,物体的_与物体的_成反比学习互动加速度合力加速度质量特别提醒 1平衡摩擦力时不要挂重物,做好平衡摩擦力工作后,不管接下来是改变所挂重物的质量,还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力2实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于所挂重物的质量,此时所挂重物所受的重力才可视为与小车受到的拉力相等3各纸带上的加速度a都应是该纸带上的平均加速度4作图时,要使尽可能多的点落在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧离直线较远的点是错误数据,应舍去不予考虑5释放小车时,小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车学习互动
20、想一想 为什么在研究加速度与质量的关系时,不作aM图像,而是作a 图像?学习互动学习互动学习互动学习互动学习互动学习互动学习互动学习互动想一想 怎样消除小车在运动时所受到的木板对它的摩擦力的影响?学习互动自我检测自我检测自我检测自我检测自我检测自我检测自我检测3.牛顿第二定律【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
21、与勇气(2)培养学生的概括能力和分析推理能力三维目标【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三维目标【重点】理解牛顿第二定律【难点】从牛顿第二定律角度理解惯性与质量的关系重点难点牛顿第二定律是动力学部分的核心内容,它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化率,即加速度与它所受外力的关系,以及加速度与物体自身的惯性质量的关系;况且此定律是联系运动学与力学的桥梁,它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻,所以本节课的教学对力学是至关重要的本节课是在
22、上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容,关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解,全面掌握牛顿第二定律,会应用牛顿第二定律解决有关问题.教学建议【导入一】一、复习提问师: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:当物体所受的力不变时,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?新课导入【导入二】师:利用多媒体
23、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新课导入师: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?新课导入1内容:物体加速度的大小跟它
24、受到的_成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟_的方向相同2表达式:,F为物体所受的_,m是物体的质量牛顿第二定律知识必备知识点一作用力作用力合外力合外力作用力作用力1力的国际单位:力的国际单位是牛顿,符号为_应用牛顿第二定律时,加速度的单位为_,质量的单位为_,力的单位为_21 N1 kgm/s2,其意义是使质量为1 kg 的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N.力的单位知识必备知识点二N Nm/s2kgkgN N想一想 为什么赛车的质量比一般的小汽车的质量小得多,而且还安装一个功率很大的发动机?学习互动牛顿第二定律的理解 考点一因果性只要物体所受合力不为0(无论合力多么小),物体就获
25、得加速度,即力是产生_的原因矢量性物体的加速度方向与物体_总是相同的瞬时性物体的加速度与物体所受的合力总是_存在,同时变化,_消失同一性F合、m、a三者应对应同一个物体独立性 作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度,与物体是否受其他力的作用无关,合力的加速度为这些加速度的_和相对性物体的加速度必须是对静止的或匀速直线运动的参考系而言的,对加速运动的参考系不适用要点总结牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系,指明了加速度大小和方向的决定因素,对牛顿第二定律,应从以下方面深刻理解:学习互动所受的合力方向所受的合力方向加速度加速度同时同时同时同时矢量矢量学习互动学习互动学习互动想一想
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