高中物理教案必修1第四章-新人教2313213

自然和自然的法则在黑夜中隐藏；上帝说,让牛顿去吧！于是一切都被照亮。

——蒲柏第四章牛顿运动定律全章概述本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。

牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律，正确地理解惯性概念，理解物体间的相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章的学习要求，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。

本章还涉及到了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。

对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。

为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。

第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。

物理知识来源于生活，最终应用于生活，本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。

新课标要求1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。

2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。

3、通过实验认识超重和失重。

4、认识单位制在物理学中的重要意义。

知道国际单位制中的力学单位。

1、牛顿第一定律一、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．二、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，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。

第四章牛顿运动定律（复习）★新课标要求1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。

2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。

3、通过实验认识超重和失重。

4、认识单位制在物理学中的重要意义。

知道国际单位制中的力学单位。

★复习重点牛顿运动定律的应用★教学难点牛顿运动定律的应用、受力分析。

★教学方法复习提问、讲练结合。

★教学过程（一）投影全章知识脉络，构建知识体系（二）本章复习思路突破Ⅰ物理思维方法l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。

“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。

惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。

2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。

在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。

3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。

将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。

Ⅱ基本解题思路应用牛顿运动定律解题的一般步骤1、认真分析题意，明确已知条件和所求量。

2、选取研究对象。

所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。

3、分析研究对象的受力情况和运动情况。

4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时，如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。

5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算。

第一节牛顿第一定律教学目标：（一）知识与技能1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。

2、理解牛顿第一定律的内容及意义。

3、知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象。

（二）过程与方法1、观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系。

2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。

3、理解理想实验是科学研究的重要方法。

（三）情感态度与价值观1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性。

2、感悟科学是人类进步的不竭动力。

教学重点：1、对牛顿第一定律和惯性的正确理解。

2、科学思想的建立过程。

教学难点：1、力和运动的关系。

2、惯性的有关因素。

教学方法：讲练法，归纳法，实验法教学用具：投影仪、投影片、斜面实验器材教学过程：（一）导入新课前面我们已经学习了如何描述物体的运动，不同的物体运动情况为什么会不同呢？这个问题并没有做深入的分析，实际上物体的运动情况是由它的受力情况决定的，有怎样的受力情况，就有怎样的运动状态。

这一章，我们就要来研究运动与力的关系，物理学中，把研究运动和力的关系的理论，称作动力学。

（二）新课教学一、历史上人类对运动与力的关系的认识师：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。

学生进行讨论师：在研究物体运动的原因的过程中，很长一段时期，人们凭直觉认为物体只有受到力的作用，才会运动起来。

代表人物有古希腊的哲学家、物理学家亚里士多德。

这种错误的判断维持了近两千年。

直至三百多年前意大利物理学家伽利略才用实验否定了这种判断，得出了正确的结论。

二、伽利略的理想实验学生活动：阅读 P68伽利略实验的过程，讨论伽利略如何用实验来推翻亚里士多德的结论的，伽利略的结论又是什么。

师：伽利略用斜面实验证明了，力不是维持物体的运动，即维持物体的速度的原因，而是改变物体运动状态，即改变物体速度的原因。

第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学目标】知识与技能1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法.2.理解牛顿第一定律的内容及意义.3.知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象.过程与方法1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性.2.感悟科学是人类进步的不竭动力.情感态度与价值观1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性.2.感悟科学是人类进步的不竭动力.教学重点、难点：教学重点1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解.2.科学思想的建立过程.教学难点1.力和运动的关系.2.惯性和质量的关系.教学方法：探究、讲授、讨论、观察、思考、归纳【教学过程】【新课导入】【展示】【导入】在各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，为什么？【新课讲授】牛顿第一定律【提问】怎样才能让小车运动起来呢？【回答】要用力去推它.【演示】【提问】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，那么力和运动之间关系如何呢？【回答】静止在水平面上的物体，用力去推，物体由静止变为运动【提问】物体运动后撤掉力，物体的运动状态又如何？【回答】撤走力时，物体速度越来越慢，最终停下.【提问】相同条件下空中飞行的足球比地滚球运动的距离要长很多，地滚球为什么运动一会儿就停止呢？【回答】受到阻力.【提问】如果没有阻力的作用，足球将会怎样运动？【回答】将不会减速.【展示】让一个小球从斜面顶滑下，斜面末端分别放毛巾、棉布和木板，观察实验现象.【回答】当斜面末端的接触面越光滑，小球滑动的距离越远.摩擦力是阻碍物体运动的原因，因为摩擦力的存在使物体运动状态发生了变化.【提问】如果没有摩擦力的作用，小球又将会怎样运动呢？【回答】如果没有摩擦力的作用，物体将永远运动下去.一、理想实验的魅力【提示】亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能够运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方【设问】伽利略对于“运动与力的关系”，构思出“理想实验”.将轨道弯曲成曲线ABC的形状，在轨道的一边释放一颗小球，如果不存在摩擦力，小球将上升到哪里？【回答】不存在摩擦力的话，小球将上升到原来的高度.【提问】若将轨道的倾角减小，弯曲成曲线，小球最高将上升到哪个位置？路程是增大还是减小【回答】同样上升到与原来点相同同高度，路程增大了.【提问】假如将轨道右侧弯曲放平，这时会发生什么情况呢？【回答】由于运动面是水平的，小球就再也达不到原来的高度，如果不存在摩擦力，将永远运动下去.【归纳】伽利略根据“理想实验”断言：小球应该以恒定的速率永远运动下去.由此可推断，在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持.【解说】理想实验，是科学研究中的一种重要的方法.它突出了事物的本质特征，能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度.伽利略同时代的法国科学家笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动.他还认为，这应该作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然观的基础.二、牛顿物理学的基石----惯性定律--【承接】伽利略对物体不受外力时的运动作了准确的描述，但他并没有明确指出运动和力之间的关系是什么.笛卡儿在伽利略的基础上更近了一步，更为接近真理.牛顿在前人工作的基础上，根据自己的研究，系统地总结了力和运动的关系，即牛顿第一定律.牛顿第一定律内容是：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.【提问】牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？【回答】两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态.【提问】什么叫运动状态的改变？【回答】速度的大小和方向的改变称之为运动状态的改变.【提问】牛顿第一定律可不可以用实验来验证？什么时候可以看作不受力并举例说明. 【回答】不能.因为不受力作用的物体是不存在的.当物体受力但所受合力为零时可以看作物体不受力.比如：冰面上滑动的冰球、冰壶球.【强调】物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性；牛顿第一定律又叫做惯性定律.【提问】简述惯性定律和惯性的区别和联系.【回答】惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律.惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性.【思考与讨论】从牛顿第一定律知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”，但是这种这种“本领”的大小是不一样的.物体抵抗运动状态变化的“本领”，与什么因素有关呢？【点拨】惯性是物体的固有属性，不管物体处于什么状态，也不管物体是否受力以及受什么样的力，一个物体的惯性是不变的，与物体速度的大小没有关系.任何物体都具有这样的本领，物体的这种本领的大小仅由物体的质量决定.比如，车床等一些机械，它们的质量很大，目的是使惯性增大，运动状态不易改变，另外两个物体总是质量小的运动状态改变起来更容易些.三、惯性与质量【提问】运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多，可见物体的惯性即保持匀速直线运动状态或静止状态的本领，它与物体的质量有关，有什么关系呢？【回答】物体的惯性与质量有关，与物体的速度有关，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变.【设问】讨论、总结一下惯性的特点.【归纳】一切物体都有惯性，在任何状态下都有惯性；惯性是物体的固有性质；物体的惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变；惯性的大小只与质量有关，与其他因素无关.【科学漫步】【课时小结】通过本节的学习，我们知道了历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究．伽利略得到力和运动关系的研究方法．牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变这种状态为止.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法．【布置作业】【板书设计】1 牛顿第一定律一、理想实验的魅力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.三、惯性与质量物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性物体的惯性只与质量有关【教学后记】。

1 牛顿第一定律[学习目标] 1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法.2.理解牛顿第一定律的内容及意义．(重点)3.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持．(难点)4.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．(难点)一、牛顿第一定律1．人类对运动与力的关系的认识历程一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，力迫使它改变这种状态，它又叫惯性定律．3．运动状态：如果物体速度的大小或方向改变了，它的运动状态就发生了改变；如果物体做匀速直线运动或静止，它的运动状态就没发生改变．二、惯性与质量1．惯性：物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质．2．惯性的表现：改变物体运动状态的难易程度．3．惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因．(√)(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动．(×)(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变．(√)(4)速度越大的物体，惯性越大．(×)(5)静止的物体没有惯性．(×)2．关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )A．物体保持匀速直线运动状态或静止时才有惯性B．物体在不受力或所受外力的合力为零时才有惯性C．改变一个物体的惯性，必须要有力的作用D．一切物体都有惯性，物体的运动并不需要力来维持D[惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性，惯性与受力情况无关．]对伽利略的理想实验的理解理想状态，从而来揭示自然现象本质的假想实验．爱因斯坦曾高度评价伽利略的工作：“这个理想实验指出了真正建立运动力学基础的线索”．他自己在提出相对论时也用到了理想实验的方法．1．通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( )A．亚里士多德B．伽利略C．笛卡尔D．牛顿B[伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的说法，得出“力不是维持物体运动的原因”．]2．(多选)关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是( )A．这个实验是凭空想象的B．这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的C．理想实验是一种科学方法D．理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验BC[伽利略的理想实验虽然是假想的，但是实验方法是科学的，结果也是可靠的．]3.理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．②如图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列________(填写序号即可)．(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于______________________________________________________________________________.[解析]本题向我们展示了科学史上著名的理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论．针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④，步骤②属于可靠的实验事实．[答案](1)②③①④(2)可靠的实验事实牛顿第一定律1(1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变．(物体做匀速圆周运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变．(物体做曲线运动)2．对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念牛顿第一定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，提示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律．(2)揭示了力和运动的关系牛顿第一定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实质上是揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．(3)反映了物体不受外力时的运动状态匀速直线运动或静止(即原来运动的保持其速度不变，原来静止的保持静止)．不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义．【例】如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球( )A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定思路点拨：①小车表面光滑且不考虑其他阻力说明小球在水平方向上不受力的作用．②两小球随车一起运动说明两小球速度相同．B[小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用．原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相碰．]上例中，将车突然停止运动改为车突然加速运动时，两小球是否相碰，两小球相对小车如何运动？[提示]不会相碰，两小球相对小车向左运动．巧用牛顿第一定律(1)由“因”索“果”：在判断力与运动之间的关系时，一定要把握准牛顿第一定律的含义，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因．(2)由“果”索“因”：如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力的作用，所以判断物体的运动状态是否改变以及如何改变，应分析物体的受力情况．(3)应用步骤：应用牛顿第一定律解释有关现象时，一要看物体原来的运动状态，二要看物体现在的受力情况及所受合力是否为零，最后判断由于物体具有惯性将会出现的现象．4．(多选)关于牛顿第一定律，下面说法中正确的是( )A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律B．牛顿第一定律就是惯性C．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性D．运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用ACD[牛顿第一定律又叫惯性定律，但不能说惯性定律就是惯性．惯性是指一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，它是物体的固有性质，惯性大小仅由物体的质量决定，与物体是否受力及物体的运动状态无关．而惯性定律指物体在不受外力作用(合外力为零)的条件下所遵守的运动规律，它指出了力是改变物体运动状态的原因，而不是产生或维持物体运动的原因．总之，惯性和惯性定律是两个不同的概念，但惯性定律揭示出物体具有惯性．故选A、C、D.]对惯性的理解和应用1.(1)惯性是物体保持原来运动状态的一种性质，是物体维持运动状态的原因．(2)一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性．2．惯性的表现形式(1)物体不受力时，惯性表现为保持原来的运动状态．(2)物体受力且合力不为零时，物体仍然具有惯性，此时惯性表现为物体运动状态改变的难易程度，惯性越大，物体运动状态越难改变．3．几个关系(1)惯性与质量的关系：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．(2)惯性与力的关系：惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，惯性大小与物体的受力情况无关．(3)惯性与速度：一切物体都有惯性，惯性大小与物体是否有速度及速度的大小无关．(4)惯性与惯性定律：惯性是物体具有的一种固有属性，惯性定律是物体不受外力时所遵循的一条规律，属性不同于规律．惯性定律揭示了物体的惯性．5．关于惯性，下列说法中正确的是( )A ．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大B ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性C ．乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小D ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为16C [物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，所以惯性与速度的大小无关，故选项A 、B 错误；乒乓球可以快速扣杀，是因为乒乓球的质量小，所以它的惯性小，故选项C 正确；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所以受到的重力的大小也就不一样，但质量不变，惯性也不变，故选项D 错误．]6．在物理课上，老师在讲解“惯性”概念时，做了一个小实验：用两根细绳分别悬挂一个乒乓球和一个同体积的实心小铁球，用力对着乒乓球吹气，乒乓球偏离了竖直方向；用几乎同样大的力对着小铁球吹气，小铁球几乎没有动．这个实验主要说明的物理问题是( )A ．只有运动的物体才具有惯性B ．只有静止的物体才具有惯性C ．物体的质量越大，其具有的惯性也越大D ．一切物体都具有惯性C [惯性的大小与物体的运动状态无关，由物体质量的大小唯一确定，物体的质量越大，惯性越大，故C 正确，A 、B 均错误；一切物体都有惯性，但本题中的实验并不能说明这个结论，故选项D 错误．]1.力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因．2．一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．3．一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫惯性．4．质量是物体惯性大小的唯一量度.A．速度方向一定发生了变化B．速度大小一定发生了变化C．速度一定发生了变化D．受到的合力一定不为零CD[物体运动状态发生变化一定是它的速度发生了变化，可能是速度大小发生了变化，也可能是速度方向发生了变化，还可能是两者都发生了变化．物体运动速度发生了变化，即运动状态发生了变化，由牛顿第一定律知，物体所受合力一定不为零，故选项C、D正确．] 2．下列说法正确的是( )A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用C[牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的，但无法用实验来直接验证，故A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或合外力为零，故D 错误．]3．如图所示，桌面上有一上表面光滑的木块，木块上有一小球，快速向右水平拉动木块，小球的位置可能落在桌面上的哪点( )A．A点B．B点C．O点D．无法确定C[小球在水平方向上不受摩擦力的作用，所以水平方向的运动状态不变，在重力的作用下，小球落在O点．故选C.]4．如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从横杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力，则运动员( )A．起跳时脚对滑板的作用力斜向后B．在空中水平方向先加速后减速C．越过杆后落在滑板的后方D．越过杆后仍落在滑板上起跳的位置D[运动员相对于滑板竖直向上起跳，所以脚对滑板的作用力竖直向下，A错；人在空中时，水平方向不受力的作用，水平方向速度不变，B错；由于人和滑板的水平速度始终相同，所以人落在滑板上起跳的位置，C错，D对．]。

2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级：科目：1 光的折射一、光的反射及反射定律1．光的反射：光从第1种介质射到与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象．2．光在反射时遵循反射定律．日常生活中我们利用光的反射原理服务于我们的生活，试举几例．提示：每天我们照镜子，汽车后视镜，公路急转弯处安装很大的凸面镜等都是利用光的反射为我们服务．二、光的折射及折射定律1．光的折射及折射定律光的折射光从第1种介质斜射到与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2种介质的现象入射角、折射角入射角：入射光线与法线的夹角θ1折射角：折射光线与法线的夹角θ2折射定律折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即sinθ1sinθ2＝n122.光路可逆性在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的．有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到的鱼的下方叉，如图所示．你知道这是为什么吗？提示：从鱼身上反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准像的下方，如图所示．三、折射率1．物理意义：反映介质的光学性质的物理量．2．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率：n ＝sin θ1sin θ2.3．研究表明，光在不同介质中的速度不同，某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v.考点一 反射定律和折射定律1.光的反射(1)反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象．(2)光在反射时遵从反射定律．2.光的折射 (1)折射现象如图所示，当光线入射到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来介质，即反射光线OB .另一部分光进入第2种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC ，这种现象叫作光的折射现象，光线OC 称为折射光线．【说明】 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化，当光垂直界面入射时光的传播方向就不变化．(2)折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．即sin θ1sin θ2＝n 12，式中n 12是比例常数．3．光路可逆性在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的．如果让光线逆着出射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线出射．【例1】 如图所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面．(1)当入射角θ1＝45°时，反射光线与折射光线的夹角θ为多大？ (2)当入射角θ1为多大时，反射光线和折射光线垂直？ 【审题指导】1．如何确定θ1与θ1′的关系？ 2．如何确定θ1与θ2的关系？【解析】 (1)设折射角为θ2，由n ＝sin θ1sin θ2，得sin θ2＝sin θ1n ＝sin45°2＝12，所以θ2＝30°.又反射角θ1′＝45°，则反射光线与折射光线的夹角θ＝180°－θ1′－θ2＝105°.(2)当反射光线和折射光线垂直时，即θ1′＋θ2＝90°，n ＝sin θ1sin θ2＝sin θ1cos θ1′＝sin θ1cos θ1＝tan θ1＝2，则入射角θ1＝arctan 2.【答案】 (1)105° (2)arctan 2解决此类光路问题，关键是辨清“三线、两角、一界面”间的关系.注意以下几点：1根据题意正确画出光路图.2利用几何关系确定光路中的边、角关系，注意入射角、反射角、折射角的确定.3利用反射定律、折射定律求解.4注意光路的可逆性的利用.一束光从空气射入某种透明液体，入射角为40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是( D )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°之间解析：因为入射角为40°，反射角也为40°，根据折射定律折射角小于40°，所以反射光线与折射光线的夹角在100°与140°之间．【例2】 有一水池实际深度为3 m ，当垂直水面向下看时，水的视深为多少？(已知水的折射率为43)【审题指导】1．观察水中的物体会变浅，是物体真的变浅了吗？2．观察水中的物体会变浅，实际看到的是物体的像，要作出物体的像，至少要用几条光线？3．当角度很小时，这个角的正弦跟正切可以近似认为相等吗？【解析】 设水池的实际深度为H ，水的视深为h ，从正上方沿竖直向下的方向观察池底S 时，由于光的折射现象，其视深位置为S ′处，观察光路如图所示．由几何关系和折射定律可知：n ＝sin isin γ，O 1O 2＝h tan i ＝H tan γ， 考虑到从正上方观察时，角i 和γ均很小，所以有：sin i ≈tan i ，sin γ≈tan γ.因此，h ＝H n ＝343m ＝94 m ＝2.25 m.【答案】 2.25 m如图所示，游泳池宽度L ＝15 m ，水面离岸边的高度为0.5 m ，在左岸边一标杆上装有一A 灯，A 灯距地面高0.5 m ，在右岸边站立着一个人，E 点为人眼的位置，人眼距地面高1.5 m ，若此人发现A 灯经水面反射所成的像与左岸水面下某处的B 灯经折射后所成的像重合，已知水的折射率为1.3，则B 灯在水面下多深处？(B 灯在图中未画出)答案：灯在水面下4.35 m 深处解析：如图所示，设水面为CF ，A 到水面C 的距离为L 1，B 灯与C 之间的距离为L 2，人眼到F 之间的距离为L 3，C 、D 之间的距离为L 4，由A 灯光的反射得L 4L －L 4＝L 1L 3，代入数据得L 415－L 4＝0.5＋0.51.5＋0.5，得L 4＝5 m ，对B 灯光的折射过程sin i ＝sin ∠CBD ＝552＋L 22，sin r ＝sin ∠CAD ＝552＋12，sin i sin r ＝1n ＝11.3，代入数据解得：L 2≈4.35 m.考点二 折射率1.定义光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n 表示．2．物理意义折射率是反映介质折射光的本领大小的一个物理量． 3．折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v.4．折射率的大小特点 任何介质的折射率都大于1.(1)由公式n ＝c v看，由于光在真空中的传播速度c 大于光在任何其他介质中的传播速度v ，所以任何介质的折射率都大于1.(2)由公式n ＝sin θ1sin θ2看，光从真空斜射向任何其他介质时，入射角都大于折射角．所以任何介质的折射率都大于1.【说明】 折射率的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．【例3】 一个圆柱形筒，直径为12 cm ，高为16 cm.人眼在筒侧壁上方某处观察，所见筒侧壁的深度为9 cm ，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧壁的最低点，求：(1)此液体的折射率； (2)光在此液体中的传播速度． 【审题指导】题中“恰能看到”，表明人眼看到的是筒侧壁最低点发出的光线经界面折射后进入人眼的边界光线，由此可作出符合题意的光路图．在作图或分析计算时还可以由光路可逆原理，认为“由人眼发出的光线”折射后恰好到达筒侧壁最低点．【解析】根据题中的条件作光路图如图所示．(1)由图可知：sin θ2＝d d 2＋H 2，sin θ1＝sin i ＝d d 2＋h 2.则此液体的折射率为：n ＝sin θ1sin θ2＝d 2＋H 2d 2＋h 2＝122＋162122＋92＝43. (2)光在此液体中的传播速度：v ＝c n ＝3.0×10843m/s ＝2.25×108 m/s. 【答案】 (1)43(2)2.25×108m/s本题中知道人眼看到的是边界光线，知道人眼顺着折射光线的反向延长线看去是人眼所见的筒深9 cm ，这是正确作出光路图的依据.总之，审清题意画出光路图必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图，是分析折射问题的关键.人的眼球可简化为如图所示的模型．折射率相同、半径不同的两个球体共轴．平行光束宽度为D ，对称地沿轴线方向射入半径为R 的小球，会聚在轴线上的P 点．取球体的折射率为2，且D ＝2R .求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)答案：30°解析：由几何关系sin i ＝D2R ，解得i ＝45°则由折射定律sin isin γ＝n ，解得γ＝30°且i ＝γ＋α2，解得α＝30°.考点三 测定玻璃的折射率1．实验目的：会用插针法测定玻璃的折射率，掌握光发生折射时，入射角和折射角的确定方法．2．实验原理：如图所示的是两面平行的玻璃砖对光路的侧移．用插针法找出与入射光线AO 对应的出射光线O ′B ，确定出O ′点，画出折射光线OO ′，量出入射角θ1和折射角θ2，据n ＝sin θ1sin θ2计算出玻璃的折射率．3．实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖． 4．实验步骤(1)将白纸用图钉固定在绘图板上．(2)在白纸上画出一条直线aa ′作为界面(线)，过aa ′上的一点O 画出界面的法线NN ′，并画一条线段AO 作为入射光线．(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa ′对齐，画出玻璃砖的另一长边bb ′.(4)在直线AO 上竖直插上两枚大头针P 1、P 2，透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像，调整视线方向直到P 2的像挡住P 1的像．再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3及P 1、P 2的像，记下P 3、P 4的位置．(5)移去大头针和玻璃砖，过P 3、P 4作直线O ′B 与bb ′交于O ′，直线O ′B 就代表了沿AO 方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向．(6)连接OO ′，入射角θ1＝∠AON ，折射角θ2＝∠O ′ON ′.用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中．(7)用上述方法分别求出入射角为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中．1玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm 以上.若宽度太小，则测量误差较大. 2入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角也不宜太大. 3在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线. 4在以上操作过程中，玻璃砖与白纸相对位置不能变.5．数据处理 (1)方法一：平均值法 算出不同入射角时的比值sin θ1sin θ2，最后求出在几次实验中所测sin θ1sin θ2的平均值，即为玻璃砖的折射率．(2)方法二：图像法以sin θ1值为横坐标、sin θ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如右图所示．描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线．求解图线斜率k ，则k ＝sin θ2sin θ1＝1n ，故玻璃砖折射率n＝1k.(3)方法三：作图法在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 交于C 点，OO ′(或OO ′的延长线)交于D 点，过C 、D 两点分别向NN ′作垂线，交NN ′于C ′、D ′，用直尺量出CC ′和DD ′的长，如图所示．由于sin θ1＝CC ′CO ，sin θ2＝DD ′DO，且CO ＝DO ，所以折射率n 1＝sin θ1sin θ2＝CC ′DD ′.【例4】 (多选)某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，他的实验方法和操作步骤准确无误，但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa ′与bb ′不平行，则( )A ．入射光线与出射光线两条直线平行B ．入射光线与出射光线两条直线不平行C ．他测出的折射率偏大D ．他测出的折射率不受影响 【审题指导】1．测定玻璃折射率实验中，对玻璃砖有什么要求？ 2．实验时为了减小误差，对入射角大小有什么要求？ 3．本实验中，必须选用两侧面平行的玻璃砖吗？ 4．可以用圆形的或三角形的玻璃砖做本实验吗？【解析】 如图所示，在光线由aa ′进入玻璃砖的偏折现象中，由折射定律知：n ＝sin αsin β.在光线由bb ′射出玻璃砖的偏折现象中，同理，n ＝sin rsin i .若aa ′与bb ′平行，则i ＝β，因此，α＝r ，此时入射光线AO 与出射光线O ′B 平行．若aa ′与bb ′不平行，则i ≠β，因此，α≠r .此时入射光线AO 与出射光线O ′B 不平行，选项B 正确．在具体测定折射率时，要求实验方法、光路均准确无误，折射率的测量值不受aa ′与bb ′是否平行的影响，选项D 正确．故正确答案为B 、D.【答案】 BD1入射光线与出射光线是否平行，取决于玻璃砖两界面aa ′与bb ′是否平行. 2利用插针法确定光的入射点和出射点，从而确定入射光线和折射光线.此方法适合应用于平行玻璃砖、棱镜、圆柱形玻璃体等.在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如下图甲所示．(1)在图甲中画出完整的光路图；答案：见解析(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝1.53(说明：±0.03范围内都可)(保留3位有效数字)；(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如上图乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和A(填“A”或“B”)．解析：(1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点，并延长与玻璃砖边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中传播的方向．光路如图所示．(2)设方格纸上正方形的边长为1，光线的入射角为i，折射角为r，则sin i＝5.3 5.32＋42≈0.798，sin r＝2.22.22＋3.62≈0.521所以玻璃的折射率n ＝sin i sin r ＝0.7980.521≈1.53.(3)由题图乙可知，光线P 1P 2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P 3和A .学科素养提升测定折射率的几种常见方法1．成像法原理：利用水面的反射成像和水的折射成像．方法：如图所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P 看到直尺水下最低点的刻度B 的像B ′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A 的像A ′(反射成像)重合，读出AC 、BC 的长，量出烧杯内径d ，即可求出水的折射率n ＝BC 2＋d 2/AC 2＋d 2.2．观察法原理：光的折射定律．方法：取一圆筒，放在水平桌面上，如图所示．从点A 观察，调整视线恰好看到筒底边缘点B ，慢慢向筒中注入清水至满，仍从点A 观察，能看到筒底的点C ，记录点C 位置，量出筒高h ，筒的内径d 及C 到筒另一边缘D 的距离l ，则水的折射率n ＝d l 2＋h 2/(l d 2＋h 2)．3．视深法原理：利用视深公式h ′＝h /n .方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图所示．调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面距离即为杯中水的视深h ′，再测出水的实际深度h ，则水的折射率n ＝h /h ′.4．光路可逆法原理：根据光路可逆和折射定律．方法：用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率，其中ABC 表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的两个锐角α和β都是已知的，紧贴直角边AC 的是一块平面镜，将一束光SO 入射到棱镜的AB 面上，适当调整光线SO 的入射方向使AB 面出射的光线与入射光线SO 恰好重合，在这种情况下，仅需要测出一个物理量就可以算出该棱镜的折射率．从AC 面反射的光原路返回，由光路可逆，射到AC 面上的光一定垂直AC 面，则折射角等于α，只要能测出入射角或入射角的余角即可，所以只要测出∠SOB 或入射角i ，折射率n ＝cos ∠SOB sin α或n ＝sin i sin α.5．全反射法原理：全反射现象(后面将学到)．方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图所示．在水面上观察，看到一圆的发光面，量出发光面直径D 及水深h ，则水的折射率n ＝D 2＋4h 2/D .6．插针法原理：光的折射定律．方法：插针法的作用是找出玻璃砖内的光路，其关键是确定入射点和出射点，而入射点和出射点是利用插针后确定的直线与界面相交而得到的，故实验的关键是插准大头针，画准玻璃砖边界线，而与所选玻璃砖两边平行与否无关．如用半圆形、圆形或三角形玻璃砖，均可测出其折射率，光路如图所示．【典例】一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)．现要测定此玻璃的折射率．给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器．实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直．在纸上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图)．用P1、P2的连线表示入射光线．(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？试在题图中标出P3、P4的位置；(2)然后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤；(3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式．【解析】(1)在bb′一侧观察P1、P2(经过bb′折射aa′反射，再经bb′折射后)的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如图．(2)①过P 1、P 2作直线与bb ′交于O ； ②过P 3、P 4作直线与bb ′交于O ′； ③利用刻度尺找到OO ′的中点M ；④过O 点作bb ′的垂线CD ，过M 点作bb ′的垂线与aa ′相交于N ，如图所示，连接ON ；⑤∠P 1OD ＝θ1，∠CON ＝θ2. (3)n ＝sin θ1sin θ2.【答案】 见解析对于玻璃三棱镜折射率的测定，其方法与球形玻璃折射率的测定方法是一样的：(1)在玻璃的一侧竖直插两枚大头针P 1和P 2.(2)在另一侧再先后插两枚大头针P 3和P 4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P 4、P 3和P 2、P 1的像恰好在一条直线上．(3)移去玻璃和大头针后得到如图所示的光路图，可以按光路图确定入射光线AO ，出射光线O ′B ，则OO ′为折射光线．(4)用量角器量出i 、r ，即可求出折射率n ＝sin isin r.1．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为( B )A. 2B. 3C.22 D.33解析：因为入射光线与玻璃砖表面成30°角，所以入射角为60°，反射角为60°，又折射光线与反射光线恰好垂直，根据n ＝sin θ1sin θ2得n ＝sin θ1sin θ2＝sin60°sin180°－90°－60°＝ 3.2．一束光由空气射入某介质，入射角为60°，其折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度为( B )A.2×108m/s B.3×108m/s C.32×108 m/s D.33×108m/s 解析：因为入射角为60°，反射角为60°，又折射光线与反射光线恰好垂直，根据n ＝sin θ1sin θ2得n ＝cv ＝sin60°sin180°－90°－60°＝3，所以v ＝c 3＝3×108m/s.3.某组同学用插针法测平行玻璃砖的折射率，记录下入射、折射、出射光线后，以入射点O 为圆心画单位圆，用直尺测得有关线段的长度．如右图所示，则下面四个表达式中，正确地表达折射率的关系式的是( B )A ．n ＝ABCD B ．n ＝ABEF C ．n ＝BOOC D ．n ＝BOCF解析：折射率的计算式是n ＝sin θ1sin θ2，只要能求出sin θ1和sin θ2，就能计算出n .如题图所示，设圆的半径为R ，∠AOB 为入射角，∠EOF 为折射角，则sin θ1＝sin ∠AOB ＝ABR，sin θ2＝sin ∠EOF ＝EFR ， n ＝sin θ1sin θ2＝AB EF.4．一条光线从空气射入某介质中，已知入射角为45°，折射角为30°，求光在此介质中的速度．答案：2.12×108m/s解析：n ＝sin θ1sin θ2＝sin45°sin30°＝2，又n ＝c v ，所以v ＝c n ＝3×1082m/s≈2.12×108m/s.5.如图，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．答案：150°解析：设球半径为R ，球冠底面中心为O ′，连接OO ′，则OO ′⊥AB .令∠OAO ′＝α，有cos α＝O ′AOA ＝32R R①即α＝30°② 由题意MA ⊥AB 所以∠OAM ＝60°③设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示．设光线在M 点的入射角为i 、折射角为r ，在N 点的入射角为i ′，反射角为i ″，玻璃折射率为n .由于△OAM 为等边三角形，有i ＝60°④由折射定律有sin i ＝n sin r ⑤ 代入题给条件n ＝3得r ＝30°⑥作底面在N 点的法线NE ，由于NE ∥AM ，有i ′＝30°⑦ 根据反射定律，有i ″＝30°⑧连接ON ，由几何关系知△MAN ≌△MON ，故有∠MNO ＝60°⑨ 由⑦⑨式得∠ENO ＝30°⑩于是∠ENO 为反射角，ON 为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β＝180°－∠ENO ＝150°.⑪结束语同学们，相信梦想是价值的源泉，相信成功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念。

第四章运动和力的关系教学设计1.牛顿第一定律............................................................................................................... - 1 -2.实验：探究加速度与力、质量的关系....................................................................... - 9 -3.牛顿第二定律............................................................................................................. - 14 -4.力的单位制 ................................................................................................................ - 17 -5.牛顿运动定律的应用................................................................................................. - 22 -6.超重和失重 ................................................................................................................ - 31 -1.牛顿第一定律【教学目标】1.能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程，并能作出初步评述。

2.能清楚地描述伽利略关于力与运动的观点，以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论。

第一节牛顿第一定律一、教学目标1.知识技能目标进一步理解伽利略的研究结论，运动不需要力来维持。

理解牛顿第一定律的内容。

理解牛顿第一定律告诉了我们，什么是惯性，什么是力。

2.过程方法目标：实验与思考相结合的思想方法。

理想实验的方法。

3.情感态度价值观目标：使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法,理解实践是检验真理的惟一标准。

二、教学重点牛顿第一定律的内容。

惯性概念。

三、教学难点理解牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验验证。

理解惯性是物体的固有属性。

四、教学方法学生阅读，学生动手呈献事实，观察。

思考。

教师讲解。

学生在教师创设的情景中练习。

五、教学器材电脑投影一些个小物体桌面大小两个钢球六、教学设计（一）从亚里斯多德到伽利略1.介绍亚里士多德亚里士多德Aristotle (Greek: Ἀριστοτέλης Aristotélēs) (384 BC - 322 BC)亚里士(斯)多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。

亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。

亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学等，写下了大量的著作，他的著作是古代的百科全书，据说有四百到一千部，主要有《工具论》、《形而上学》、《物理学》、《伦理学》、《政治学》、《诗学》等。

他的思想对人类产生了深远的影响。

他创立了形式逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支学科，对科学作出了巨大的贡献。

2.介绍伽利略伽利略(1564～1642) 是意大利文艺复兴后期伟大的意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。

也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”。

他是为维护真理而进行不屈不挠的战士。

恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。

第四章牛顿运动定律牛顿第一定律★教学目标1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，理想实验是科学研究的重要方法2.理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系，物体的运动不需要力来维持。

3.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度；会用惯性解释一些现象。

★教学重点1.理解力和运动的关系2.对牛顿第一定律和惯性的正确理解3.理想实验★教学难点1.力和运动的关系2.惯性和质量的关系★教学过程引入：师：同学们，在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动，知道了物体的一些运动规律，但同学们有没有想过：同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动，究竟是什么决定了物体的运动情况？要讨论这个问题，就要研究运动与力的关系。

所以，从今天开始，我们就一起来探究运动与力的关系。

一、据生活现象思考探究师：现在请同学们结合日常生活经验，分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系，并试着回答以下一些问题。

、物体的运动需要力来维持吗？是不是有力物体就能运动，没力物体就静止。

给物体一初速度，物体在不同平面上滑动，体会物体运动不需要力来维持。

、物体的运动方向跟力的方向一样吗？以抛粉笔为例、物体的运动仅由力决定吗？抛粉笔为例、物体什么情况下做直线运动？什么情况下做曲线运动？以抛粉笔为例、物体做直线运动时，什么情况下加速？什么情况下减速？以抛粉笔为例。

【牢记】：物体的运动不需要力来维持，没有时物体也能运动：匀速直线运动；运动方向与力的方向无必然联系；当速度与力同一直线时，物体做直线运动；速度与力不在同一直线时，曲线运动；同一直线时，力与速度同向，加速；力与速度反向，减速。

要让学生明白：物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的，此刻的速度及此刻的受力决定下一刻的速度。

（比方：今天的结果是前面的表现决定的，要想今后的结果能改变，必须从现在开始。

）二、历史上人类对运动与力的关系的认识师：爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力，比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。

授课人：授课年级高一课题课时4.1 共点力作用下物体的平衡课程类型新授课课程导学目标目标解读1.知道共点力作用下物体平衡的概念,能叙述共点力作用下物体处于平衡状态的含义。

2.通过三个共点力平衡的实验探究,推出共点力作用下物体的平衡条件,培养提高观察能力和分析推理能力。

3.正确理解共点力平衡的条件,通过分析实例,初步学会利用共点力的平衡条件与物体的受力分析、力的合成和分解等知识解决平衡问题。

学法指导重点讲述共点力作用下物体的平衡条件。

课程导学建议重点难点共点力作用下物体的平衡状态,共点力的平衡条件。

教学建议本节内容需要安排1个课时教学,通过对教材中“图4-1-1”的分析让学生认识到书、小孩、小球这些物体都处于平衡状态,引导学生对其进行受力分析,进而从动力学的角度得出物体的平衡条件。

教学中要注意从学生已学知识出发,采用理论分析和实验探究相结合的方法进行教学。

关于对共点力平衡条件的应用,要选择有代表性的题目进行分析讲解,解题过程中要以学生为主体,引导学生进行受力分析,总结解题思路。

课前准备研读教材，估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点，在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课，准备课堂演示的实验器材或视频资料。

导学过程设计程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境前面我们学习对物体进行受力分析时,常说要根据物体的平衡与否来判断受力情况。

那什么是物体的平衡状态呢?怎样的物体才能处于平衡状态?平衡状态又有什么特点呢?请同学们看书并思考这些问题,这节课我们就来解决这些问题。

图片展示第一层级研读教材指导学生学会使用双色笔，确保每一位学生处于预习状态。

通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。

PPT课件呈现学习目标完成学案巡视学生自主学习的进展和学生填写学案的情况。

尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。

结对交流指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。

新版人教版高中物理必修一教案（全册共51页）目录第一章运动的描述1.1 质点参考系和坐标系1.2时间和位移1.3 运动快慢的描述——速度1.4实验：用打点计时器测速度1.5 速度变化快慢的描述——加速度第二章匀变速直线运动的研究2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系2.5 自由落体运动2.6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用3.1 重力3.2 弹力3.3 摩擦力3.4 力的合成3.5 力的分解第一章运动的描述1.1 质点参考系和坐标系【教学目标】一、知识与技能1. 理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。

2. 理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。

3. 会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。

二、过程与方法1.体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中，自主升华为物理概念。

2.通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。

三、情感态度与价值观热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。

【教学重点】质点概念的理解，如何选取参考系。

【教学难点】什么情况下可以把物体看成质点。

【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……。

宇宙中的一切物体都在不停地运动。

运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象。

李白用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，来描绘气势磅礴的瀑布。

画家也用美丽的画笔描绘出动感十足的情景。

《牛顿第一定律》教学设计双斜面实验：左斜面固定，右斜面倾角可变。

实验中我们设定小球始终从左斜面电磁铁处由静止释放。

（1）、从左斜面一侧某一高度处释放一个小钢球，观察小球的运动情况。

设问：看到什么现象，什么原因？观察现象后思考回答：小球沿左侧斜面滑下越来越快，沿右侧斜面上滑越来越慢。

如果忽略摩擦，则可达到与释放点同样的高度。

（2）在从同一高度释放小球之前，先把另一侧斜面的倾角减小，重复实验。

设问：又看到什么现象，什么原因？引导学生思考回答：倾角减小，小球经过的路程增加。

（3）把另一侧斜面的倾角进一步减小，重复实验。

引导学生思考回答：倾角进一步减小，小球经过的路程进一步增加。

设问：通过观察，同学们想一想，如果右面的斜面变成了水平面，小球将怎样？（4）把另一侧斜面放水平，重复上面实验。

追问：如果水平面上没有任何阻力，小球将怎样？引导学生思考回答：小球将永远达不到原来的高度，可以永远运动下去。

继续追问：这说明什么？力是维持物体运动的原因吗？引导学生回答：没有力的作用，运动的物体将一直运动下去。

力不是维持物体运动的原因。

（5）动画模拟再现实验探究过程。

注意提醒：伽利略的双斜面实验是一个理想实验；通过双斜面理想实验，伽利略得出了结论：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。

运动不需要力维持。

再现伽利略的探索过程：观察现象，产生质疑；提出假说，实验探究；合理外推，得出结论。

这种方法非常了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。

4．补充完善，形成定律（1）笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。

笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。

1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。