第一篇：高一物理高一全部教案(共52個)03.1.牛頓第一定律

牛頓第一定律

一、教學(xué)目標(biāo)

1．在物理知識方面學(xué)習(xí)牛頓第一定律的內(nèi)容，正確理解力跟物體運動的關(guān)系，掌握慣性的概念。

2．對客觀事物的正確認(rèn)識需要人們經(jīng)過由表及里，由片面到全面長時間的認(rèn)識過程。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)要讓學(xué)生建立起正確的認(rèn)識論的觀點，同時體會到人們認(rèn)識世界的長期性和艱巨性。

3．物理實驗是科學(xué)研究的方法，對實際問題做出合理的抽象，進(jìn)行理想實驗的研究正是伽利略得到力與物體運動正確關(guān)系的基礎(chǔ)。我們要學(xué)習(xí)這種科學(xué)抽象的方法，并把它用到今后的物理研究中去。

二、重點、難點分析

1．本節(jié)的重點是正確認(rèn)識物體運動跟力的關(guān)系，在物體不受力的情況下，應(yīng)保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。通過對牛頓第一定律的學(xué)習(xí)，加深對慣性概念的理解。

2．生活常識使人們對力和運動的關(guān)系形成了不正確的認(rèn)識，通過教學(xué)要讓學(xué)生們克服傳統(tǒng)觀念，形成正確的認(rèn)識，需要下一定的功夫。

三、教具

1．說明伽利略理想實驗的裝置，自制導(dǎo)軌和小球。

2．說明物體在不受阻力下做勻速直線運動的氣墊導(dǎo)軌和滑塊。3．演示慣性的小車和木塊。

四、主要教學(xué)過程(一)引入新課

介紹本章的地位：在第一章我們學(xué)習(xí)了物體在靜止或勻速直線運動狀態(tài)下的受力問題，這時物體處于平衡狀態(tài)，所受的力為平衡力。這部分內(nèi)容在物理學(xué)中叫做靜力學(xué)。

第二章研究了物體在直線上的運動，包括勻速運動和變速運動。在變速運動中重點討論了勻變速直線運動。這部分內(nèi)容在物體學(xué)中屬于運動學(xué)。

在前邊兩章知識的基礎(chǔ)上，我們在第三章里來研究運動和力的關(guān)系。這部分知識的基礎(chǔ)是牛頓第一定律和第二定律。這部分內(nèi)容在物理中屬于動力學(xué)。學(xué)習(xí)動力學(xué)的知識后，可以在知道物體受力情況后確定物體的運動狀態(tài)；在知道物體的運動狀態(tài)的情況下，可以確定它的受力情況。動力學(xué)的知識在科學(xué)研究和生產(chǎn)實際中有著非常廣泛的應(yīng)用，如研究交通工具的速度問題，天體的運動問題等。我們從牛頓第一定律開始。

(二)教學(xué)過程設(shè)計 板書：

一、牛頓第一定律

實驗：在桌上放著一本物理書，它是靜止的，怎樣才能讓它運動起來呢？要用力去推它。從這個例子可以看出物體要運動，需要對它施加力的作用。力是使物體運動的原因嗎？

這是一個運動和力的關(guān)系問題。這個問題在2000多年前人們就對它進(jìn)行了研究，下面我們來回顧一下歷史。

1．歷史的回顧

2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里斯多德根據(jù)當(dāng)時人們對運動和力的關(guān)系的認(rèn)識提出一個觀點：必須有力作用在物體上，物體才能運動。

這種觀點的提出是很自然的。我們從周圍的事情出發(fā)，很容易就會得到這個結(jié)論。如車不推就不走，門不拉不開等。這種觀點統(tǒng)治人們的思想有兩千年。直到17世紀(jì)，意大利科學(xué)家伽利略才指出這種說法是錯誤的，他分析到：運動的車停下來是由于摩擦力的原因，運動物體減速的原因是摩擦力。伽利略提出了自己的看法，他指出：物體一旦具有某一速度，沒有加速和減速的原因，這個速度將保持不變。這里所指的減速的原因就是摩擦力。

為了證實結(jié)論的正確，他設(shè)計了一個理想實驗(thought experiment)，下面利用一個跟他的理想實驗裝置相似的實驗向大家介紹一下伽利略的實驗。

實驗：有兩個斜面，用一個小球放到左邊的斜面上，放手后小球從左邊斜面上滾下后滾到右邊的斜面上。在有摩擦力的情況下，到達(dá)右邊斜面的高度比左邊的釋放高度要低。

伽利略所設(shè)計的實驗是這樣的：實驗裝置跟現(xiàn)在的一樣，實驗時若沒有摩擦力，(當(dāng)然沒有摩擦力是不可能的，所以他的實驗是想象中的理想實驗。)我們看一下小球在這個理想實驗中會怎樣運動。

把小球放到左邊斜面的某一個高度，放手后由于有加速的原因，所以小球會從斜面上滾下，越滾越快；到右邊斜面時，由于有減速的原因，小球會越滾越慢。在沒有摩擦力的情況下，小球應(yīng)達(dá)到左邊的釋放高度。

改變右邊斜面的傾角，傾角變小，小球要達(dá)到同樣的高度，要在斜面上走更遠(yuǎn)的距離。當(dāng)右邊傾角為零時，小球?qū)⒁恢睗L下去永遠(yuǎn)達(dá)不到左邊的釋放高度，這個速度將保持不變。

這個實驗雖然是個理想實驗，但卻是符合科學(xué)道理的。沒有摩擦的情況是很難實現(xiàn)的，現(xiàn)代技術(shù)給我們提供了阻力很小的條件。我們來看一下氣墊實驗。它的原理是氣泵給氣墊裝置打氣，導(dǎo)軌上有許多小孔，滑塊與導(dǎo)軌間形成一層空氣薄膜，滑動時阻力很小。我們觀察一下滑塊的運動情況，可以看到滑塊的速度基本不變。

法國科學(xué)家笛卡爾補充和完善了伽利略的論點，提出了慣性定律：如果沒有其它原因，運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。

伽利略和笛卡爾對物體的運動作了準(zhǔn)確的描述，但是沒有指明原因是什么，這個原因跟運動的關(guān)系是什么。

牛頓總結(jié)了前人的經(jīng)驗，指出了加速和減速的原因是什么，并指出了這個原因跟運動的關(guān)系，這就是牛頓第一定律。

2．牛頓第一定律：一切物體總保持勻速運動狀態(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。

從牛頓第一定律可以看出：

(1)物體在不受力時，總保持勻速運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。

(2)物體有保持勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，叫做慣性。在初中已經(jīng)學(xué)過慣性的概念，下面通過實驗再來看一下物體具有慣性的例子。

小車起動時，車上的木板向后倒；剎車時，木塊向前倒。人在坐汽車時也有同樣的感受。

(3)物體運動狀態(tài)的改變需要外力。

我們所遇到的實際問題中，物體不受力的情況是沒有的。物體受平衡力時，或者說合力為零時的情況跟不受力的情況是相同的。

3．小結(jié)

毛主席在《實踐論》中對感性認(rèn)識和理性認(rèn)識的關(guān)系作出如下的論述：“感性材料固然是客觀外界某些真實性的反映，但它們僅是片面的和表面的東西，這種反映是不完全的，是沒有反映事物本質(zhì)的。要完全地反映整個的事物，反映事物的本質(zhì)，反映事物的內(nèi)部規(guī)律性，就必須經(jīng)過思考作用，將豐富的感覺材料加以去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里的改造制作工夫，造成概念和理論的系統(tǒng)。就必須從感性認(rèn)識躍進(jìn)到理性認(rèn)識。”

人們對運動和力的關(guān)系的認(rèn)識經(jīng)過了從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的躍進(jìn)。這個過程經(jīng)歷了兩千年的時間，在此過程中伽利略作出了主要貢獻(xiàn)。由此可以看出伽利略的偉大和工作的卓越。就是這樣一個偉大的科學(xué)家，因為他的科學(xué)思想不符合教會的統(tǒng)治思想，受到教會的禁錮。直到最近，梵帝岡教庭才給他公開平反。科學(xué)思想得來不易，科學(xué)的真理總是要戰(zhàn)勝不科學(xué)的東西。

4．討論布置作業(yè)

五、說明

1．牛頓第一定律在初中階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過，在高中階段再次學(xué)習(xí)這個內(nèi)容時，要讓學(xué)生的認(rèn)識有進(jìn)一步的提高。教師在授課時應(yīng)注意到這一點。2．幾個科學(xué)家在研究力與物體運動的關(guān)系中做出了貢獻(xiàn)，在講課時可以把他們的畫像用投影幻燈打出來，增加課堂的活躍氣氛，加深學(xué)生的記憶。3．說明伽利略理想實驗的裝置可以自制，用兩根粗鐵絲按下圖制作，末端彎成小環(huán)，兩根軌道用螺絲燈連起來，可以改變兩軌的傾角，選用鋼球，注意小球在最低點時要能圓滑地通過軌道。

第二篇：高一物理牛頓第一定律教案

第四章

牛頓運動定律

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，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。新課程學(xué)習(xí)

4.1 牛頓第一定律

★新課標(biāo)要求

（一）知識與技能

1、理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。

2、理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的。

3、理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度．

（二）過程與方法

1、培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分

析而只憑經(jīng)驗，對物理問題決不能主觀臆斷．正確的認(rèn)識力和運動的關(guān)系．

2、幫助學(xué)生養(yǎng)成研究問題要從不同的角度對比研究的習(xí)慣．

3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力，知道物體的運動是不需要力來維持的。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

1、利用一些簡單的器材，比如：小球、木塊、毛巾、玻璃板等，來對比研究力與物體運動的關(guān)系，現(xiàn)象明顯，而且更容易推理。

2、培養(yǎng)科學(xué)研究問題的態(tài)度。

3、利用動畫演示伽利略的理想實驗，幫助學(xué)生理解問題。

4、利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用。★教學(xué)重點

1、理解力和運動的關(guān)系。

2、理解牛頓第一定律，知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系。★教學(xué)難點

慣性與質(zhì)量的關(guān)系。★教學(xué)方法

1、對比實驗、自主探索、合理推理。

2、利用生活中的實例，理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系，貼近生活更易理解。★教學(xué)用具：

多媒體、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等。★教學(xué)過程

（一）引入新課

開門見山，闡述課題：前面幾章學(xué)習(xí)了運動和力基礎(chǔ)知識，這一章開始我們研究力和運動的關(guān)系。第一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)牛頓第一定律。

（二）進(jìn)行新課

教師活動：多媒體播放古代人勞動的漫畫：

邊播放邊說，人推車走，不推車停，由此看來必須有力作用在物體上，物體才運動，沒有力作用在物體上，物體就不運動——這是兩千多年前亞里士多德說的，不是我說的。是這樣嗎？

學(xué)生活動：學(xué)生觀看漫畫：人推著車子，汗流俠背，推車的人放下車，一邊擦汗，一邊嘆氣。

通過看漫畫思考問題。

教師活動：下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。

讓學(xué)生利用桌子上的器材，自主設(shè)計實驗，分別研究： l、力推物動，力撤物停。

2、力撤物不停。

教師巡回指導(dǎo)，提出問題：物體的運動是不是一定需要力？

學(xué)生活動：利用桌子上的器材：小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做實驗：

1、桌子上鋪毛巾，小車放在毛巾上，推它就動，不推就停。

2、撤去毛巾，讓小車在桌面上，推一下小車，小車運動一段才停下來。

教師活動：你還能舉出其他的例子來說明這個問題嗎？

剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢？矛盾出在哪呢？

學(xué)生活動：學(xué)生舉例討論，比如：自行車蹬一段時間后停止蹬車，自行車會滑行一段距離；溜冰；冰面上踢出去的冰塊。等等。

點評：通過舉例進(jìn)一步理解物體的運動不需要力來維持。

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗對比。通過對比實驗可以進(jìn)行邏輯推理，如果接觸面非常光滑沒有摩擦，那小球會怎樣？

學(xué)生活動：用小球做對比實驗

A、使斜槽和桌面吻合，讓小球從斜槽上滾下，標(biāo)出滾動距離。B、在桌面上放玻璃板，使斜槽和玻璃板吻合，讓小球從同樣的高度滾下，標(biāo)出滾動的距離。

對比發(fā)現(xiàn)，接觸面越光滑，滾動距離越遠(yuǎn)。［總結(jié)得出］小球運動停下來的原因是摩擦力。如果接觸面非常光滑小球會永不停止。

點評：

1、對比實驗，找出問題的本質(zhì)．從而理解物體的運動和力的關(guān)系．

2、在對比實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的邏輯推理． 教師活動：在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗進(jìn)一步總結(jié)：（并板書）

物體的運動是不需要力來維持的。（力撤物停的原因是因為摩擦力。如果沒有摩擦力，運動的物體會一直運動下去）。最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學(xué)家是伽利略。伽利略是怎么研究這個問題的呢？

教師活動：邊介紹邊用多媒體播放伽利略的理想實驗。要動態(tài)出以下效果：

（1）對稱斜面，沒有摩擦小球滾到等高。

（2）減小另一側(cè)斜面傾角，小球從同一位置釋放要滾到等高，滾動距離就會越遠(yuǎn)。

（3）把另側(cè)斜面放平，小球要到等高，就會一直滾下去。根據(jù)這一現(xiàn)象伽利略得出了什么樣的結(jié)論？

學(xué)生活動：觀察并回答提出的問題：

運動的物體如果不受力物體將勻速運動下去。

點評：通過觀察伽利略的理想實驗，啟發(fā)學(xué)生在研究科學(xué)問題時大膽的設(shè)想和科學(xué)的推理都是很有必要的。

教師活動：用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦。讓滑塊在導(dǎo)軌上滑動，利用光電門測出滑塊在不同位置的速度。

學(xué)生活動：學(xué)生記錄數(shù)據(jù)并比較。確信他的正確性。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識、總結(jié)力和運動的關(guān)系。

讓學(xué)生閱讀課文找出： l、伽利略的觀點。

2、笛卡兒的補充和完善。

3、牛頓第一定律。

對比三個人的觀點，他們都是敘述力和運動關(guān)系的，誰的更全面？

學(xué)生活動：閱讀課文，回答問題。

1、伽利略：物體不受力時，運動的物體一直作勻速直線運動。

2、笛卡兒：物體不受力時，物體將永遠(yuǎn)保持靜止或運動狀態(tài)。

教師活動：既然牛頓第一定律是最完善的，那么它從幾個方面闡述了力和運動的關(guān)系？

在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，力是改變運動狀態(tài)的原因。

運動狀態(tài)是指什么？

學(xué)生討論回答：兩個方面：不受力時，物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；受力時，力迫使它改變運動狀態(tài)。

運動狀態(tài)：速度的大小和方向。點評：培養(yǎng)學(xué)生理解問題時能力。

教師活動：牛頓第一定律可不可以用實驗來驗證？ 什么時候可以看作不受力并舉例說明。

學(xué)生活動：學(xué)生回答不能。因為不受力作用的物體是不存在的。

受力但合力為零時。比如：冰面上的滑動的冰塊。冰壺球。

點評：培養(yǎng)學(xué)生刨根問底的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。

教師活動：牛頓定律又叫慣性定律，慣性是指什么？

你又怎樣理解這種性質(zhì)呢？舉例說明。

因為這是一個新概念，學(xué)生剛接受可能不是很好理解。通過實驗來進(jìn)一步的理解。

在小車上放一高的木塊，讓小車在光滑的玻璃上運動，前面固定一物塊，當(dāng)車運動到物塊時被擋住，車上的木塊前傾。為什么？

再如，人站在勻速行使的車廂內(nèi)豎直向上跳起，仍會落到原地。這都是慣性。

再讓學(xué)生舉例，學(xué)生就必然入門了。

學(xué)生活動：學(xué)生觀察并思考，再進(jìn)一步理解慣性：是指物體具有保持原來運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。舉例。

點評：通過生活中的例子進(jìn)一步理解慣性。

教師活動：進(jìn)一步總結(jié)：物體不受力時將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，理解時可認(rèn)為不受力和合力為零效果是一樣的，如果某個方向不受力，那么在這個方向物體也會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。培養(yǎng)學(xué)生靈活運用物理規(guī)律解決問題的能力。

教師活動：一切物體都具有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，當(dāng)力使它改變這種狀態(tài)時，它就會有抵抗運動狀態(tài)改變的的“本領(lǐng)”。這個本領(lǐng)與什么有關(guān)呢？比如貨車啟動時，由靜止到運動得需要一段時間，是空車好啟動還是滿載時？你還能舉出什么例子來？

學(xué)生活動：學(xué)生思考

比如騎自行車，單人時和帶人時的感覺相比。

從實例可看出，運動狀態(tài)變化的難易程度與質(zhì)量有關(guān)。

點評：通過生活中的一些例子理解慣性大小與質(zhì)量有關(guān)．

（三）課堂總結(jié)、點評

教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。

學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。

點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。

教師要放開，計學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。

（四）實例探究 ☆對慣性的理解

1、被踢出去的冰塊在摩擦力可以忽略的冰面上運動受沒受向前的力？為什么能夠向前運動？

2、船在水中勻速行駛，一人站在船尾向上豎直跳起，它會落入水中嗎？為什么？

3、為什么跳遠(yuǎn)運動員要助跑才能跳的遠(yuǎn)些？

4、在一向北勻速直線行駛的火車車廂中，一小球靜止在水平桌面上，當(dāng)坐在桌旁的人看到小球向南滾動時，火車做什么運動？

5、一鉛球 3千克，靜止在地面上，把它水平扔出后，做加速運動，它的慣性如何變化？ ☆受力分析

6、一物塊滑上了光滑的斜面，受幾個力？ ★課余作業(yè)

1、課后完成課本75頁“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。

2、完成課外閱讀，思考討論慣性參考系。★“問題與練習(xí)”（P57）參考答案

1、（1）不能。由于慣性，炸彈還要向前飛行。

（2）人隨地球旋轉(zhuǎn)，有相同的速度，跳起后由于慣性，人要隨地球自西向東轉(zhuǎn)，所以落回原地。

2、在急剎車時，人會由于慣性而飛出，從而發(fā)生危險，安全帶可以把人固定在座位上，增加安全性。

3、向上運動的物體是由于慣性而飛出，并不是因為受到了向上的力。

4、相對于自由下落的小球來說，在桌面上所受合力為零的茶杯，是做變速運動的，慣性定律不再成立。★教學(xué)體會

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。

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。

牛頓運動定律是動力學(xué)的基礎(chǔ)，正確認(rèn)識力和運動的關(guān)系，是學(xué)好物理的關(guān)鍵，教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系生活、貼近實際，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

l、理解力和運動的關(guān)系是本節(jié)課的重點，通過實驗和生活的例子進(jìn)一步體會，力不是維持物體運動的原因，而是改變運動狀態(tài)的原因。這對以后研究問題，受力分析都是非常重要的。

2、慣性與質(zhì)量的關(guān)系是這節(jié)課的難點，通過舉例反復(fù)體會。

1、力是維持物體運動狀態(tài)的原因還是改變物體運動狀態(tài)的原因，人們正確認(rèn)識這個問題，經(jīng)歷了漫長的歷史過程，同樣學(xué)生要正確認(rèn)識它，也要克服日常經(jīng)驗帶來的錯誤認(rèn)識，所以一開始就用了兩個實驗，讓他們通過觀察、思考，來澄清錯誤的認(rèn)識。

2、慣性是一個重要的概念。雖然學(xué)生在初中接觸過，但仍有一些學(xué)生誤認(rèn)為“物體在保持勻速直線運動或靜止時才有慣性”。不理解一切物體都有慣性，而且慣性大小與質(zhì)量有關(guān)。要解決這問題也不是一蹴而就的，需要通過實例分析慢慢接受。

第三篇：高一物理高一全部教案(共52個)08.4.動量守恒定律

動量守恒定律

一、教學(xué)目標(biāo)

1．知道動量守恒定律的內(nèi)容，掌握動量守恒定律成立的條件，并在具體問題中判斷動量是否守恒。

2．學(xué)會沿同一直線相互作用的兩個物體的動量守恒定律的推導(dǎo)。3．知道動量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一。

二、重點、難點分析

1．重點是動量守恒定律及其守恒條件的判定。2．難點是動量守恒定律的矢量性。

三、教具

1．氣墊導(dǎo)軌、光門和光電計時器，已稱量好質(zhì)量的兩個滑塊(附有彈簧圈和尼龍拉扣)。

2．計算機(程序已輸入)。

四、教學(xué)過程(一)引入新課

前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了動量定理，下面再來研究兩個發(fā)生相互作用的物體所組成的物體系統(tǒng)，在不受外力的情況下，二者發(fā)生相互作用前后各自的動量發(fā)生什么變化，整個物體系統(tǒng)的動量又將如何？

(二)教學(xué)過程設(shè)計

1．以兩球發(fā)生碰撞為例討論“引入”中提出的問題，進(jìn)行理論推導(dǎo)。畫圖：

設(shè)想水平桌面上有兩個勻速運動的球，它們的質(zhì)量分別是m1和m2，速度分別是v1和v2，而且v1＞v2。則它們的總動量(動量的矢量和)P＝p1+p2＝m1v1+m2v2。經(jīng)過一定時間m1追上m2，并與之發(fā)生碰撞，設(shè)碰后二者的速度分別為v′1和v′2，此時它們的動量的矢量和，即總動量p′＝p′1+p′2＝m1v′1+m2v′2。

板書：p＝p1+p2＝m1v1+m2v2 p′＝p′1+p′2＝m1v′1+m2v′2

下面從動量定理和牛頓第三定律出發(fā)討論p和p′有什么關(guān)系。

設(shè)碰撞過程中兩球相互作用力分別是F1和F2，力的作用時間是t。根據(jù)動量定理，m1球受到的沖量是F1t＝m1v′1-m1v1；m2球受到的沖量是F2t＝m2v′2-m2v2。

根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1和F2大小相等，方向相反，即F1t＝-F2t。板書：F1t＝m1v′1-m1v1 ① F2t＝m2v′2-m2v2 ② F1t＝-F2t ③ 將①、②兩式代入③式應(yīng)有 板書：m1v′1-m1v1＝-(m2v′2-m2v2)整理后可得

板書：m1v′1+m2v′2＝m1v1+m2v2 或?qū)懗?p′1+P′2＝p1+p2 就是 p′＝p 這表明兩球碰撞前后系統(tǒng)的總動量是相等的。分析得到上述結(jié)論的條件：

兩球碰撞時除了它們相互間的作用力(這是系統(tǒng)的內(nèi)力)外，還受到各自的重力和支持力的作用，但它們彼此平衡。桌面與兩球間的滾動摩擦可以不計，所以說m1和m2系統(tǒng)不受外力，或說它們所受的合外力為零。

2．結(jié)論：相互作用的物體所組成的系統(tǒng)，如果不受外力作用，或它們所受外力之和為零，則系統(tǒng)的總動量保持不變。這個結(jié)論叫做動量守恒定律。

做此結(jié)論時引導(dǎo)學(xué)生閱讀“選修本(第三冊)”第110頁。并板書：

∑F外＝0時 p′＝p 3．利用氣墊導(dǎo)軌上兩滑塊相撞過程演示動量守恒的規(guī)律。(1)兩滑塊彈性對撞(將彈簧圈卡在一個滑塊上對撞)

光電門測定滑塊m1和m2第一次(碰撞前)通過A、B光門的時間t1和t2以及第二次(碰撞后)通過光門的時間t′1和t′2。光電計時器記錄下這四個時間。將t1、t2和t′

1、t′2輸入計算機，由編好的程序計算出v1、v2和v′

1、v′2。將已測出的滑塊質(zhì)量m1和m2輸入計算機，進(jìn)一步計算出碰撞前后的動量p1、p2和p′

1、p′2以及前后的總動量p和p′。

由此演示出動量守恒。

注意：在此演示過程中必須向?qū)W生說明動量和動量守恒的矢量性問題。因為v1和v2以及v′1和v′2方向均相反，所以p1+p2實際上是｜p1｜-｜p2｜，同理p′1+p′2實際上是｜p′1｜-｜p′2｜。

(2)兩滑動完全非彈性碰撞(就彈簧圈取下，兩滑塊相對面各安裝尼龍子母扣)為簡單明了起見，可讓滑塊m2靜止在兩光電門之間不動(p2＝0)，滑塊m1通過光門A后與滑塊m2相撞，二者粘合在一起后通過光門B。

光門A測出碰前m1通過A時的時間t，光門B測出碰后m1+m2通過B時的時間t′。將t和t′輸出計算機，計算出p1和p′1+p′2以及碰前的總動量p(＝p1)和碰后的總動量p′。由此驗證在完全非彈性碰撞中動量守恒。

(3)兩滑塊反彈(將尼龍拉扣換下，兩滑塊間擠壓一彈簧片)將兩滑塊置于兩光電門中間，二者間擠壓一彎成∩形的彈簧片(銅片)。同時松開兩手，鋼簧片將兩滑塊彈開分別通過光電門A和B，測定出時間t1和t2。

將t1和t2輸入計算機，計算出v1和v2以及p1和p2。

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到彈開前系統(tǒng)的總動量p0＝0，彈開后系統(tǒng)的總動量pt＝｜p1｜-｜p2｜＝0。總動量守恒，其數(shù)值為零。

4．例題 甲、乙兩物體沿同一直線相向運動，甲的速度是3m/s，乙物體的速度是1m/s。碰撞后甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是2m/s。求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少？

引導(dǎo)學(xué)生分析：對甲、乙兩物體組成的系統(tǒng)來說，由于其不受外力，所以系統(tǒng)的動量守恒，即碰撞前后的總動量大小、方向均一樣。

由于動量是矢量，具有方向性，在討論動量守恒時必須注意到其方向性。為此首先規(guī)定一個正方向，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究。

板書解題過程，并邊講邊寫。

講解：規(guī)定甲物體初速度方向為正方向。則v1＝+3m/s，v2＝-1m/s。碰后v′1＝-2m/s，v′2＝2m/s。

根據(jù)動量守恒定律應(yīng)有

移項整理后可得m1比m2為 代入數(shù)值后可得m1/m2＝3/5 即甲、乙兩物體的質(zhì)量比為3∶5。

5．練習(xí)題 質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質(zhì)量是80kg，求小孩跳上車后他們共同的速度。分析：對于小孩和平板車系統(tǒng)，由于車輪和軌道間的滾動摩擦很小，可以不予考慮，所以可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力，即對人、車系統(tǒng)動量守恒。

板書解題過程：

跳上車前系統(tǒng)的總動量p＝mv 跳上車后系統(tǒng)的總動量p′＝(m+M)V 由動量守恒定律有mv＝(m+M)V 解得

五、小結(jié)

(1)動量守恒的條件：系統(tǒng)不受外力或合外力為零時系統(tǒng)的動量守恒。

(2)動量守恒定律適用的范圍：適用于兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)。動量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律，對高速或低速運動的物體系統(tǒng)，對宏觀或微觀系統(tǒng)它都是適用的。

第四篇：高一物理高一全部教案(共52個)08.5.動量守恒定律的應(yīng)用

動量守恒定律的應(yīng)用

一、教學(xué)目標(biāo)

1．學(xué)會分析動量守恒的條件。

2．學(xué)會選擇正方向，化一維矢量運算為代數(shù)運算。

3．會應(yīng)用動量守恒定律解決碰撞、反沖等物體相互作用的問題(僅限于一維情況)，知道應(yīng)用動量守恒定律解決實際問題的基本思路和方法。

二、重點、難點分析

1．應(yīng)用動量守恒定律解決實際問題的基本思路和方法是本節(jié)重點。2．難點是矢量性問題與參照系的選擇對初學(xué)者感到不適應(yīng)。

三、教具

1．碰撞球系統(tǒng)(兩球和多球)； 2．反沖小車。

四、教學(xué)過程

本節(jié)是繼動量守恒定律理論課之后的習(xí)題課。1．討論動量守恒的基本條件

例1．在光滑水平面上有一個彈簧振子系統(tǒng)，如圖所示，兩振子的質(zhì)量分別為m1和m2。討論此系統(tǒng)在振動時動量是否守恒？

分析：由于水平面上無摩擦，故振動系統(tǒng)不受外力(豎直方向重力與支持力平衡)，所以此系統(tǒng)振動時動量守恒，即向左的動量與向右的動量大小相等。例2．承上題，但水平地面不光滑，與兩振子的動摩擦因數(shù)μ相同，討論m1＝m2和m1≠m2兩種情況下振動系統(tǒng)的動量是否守恒。

分析：m1和m2所受摩擦力分別為f1＝μm1g和f2＝μm2g。由于振動時兩振子的運動方向總是相反的，所以f1和f2的方向總是相反的。

板書畫圖：

對m1和m2振動系統(tǒng)來說合外力∑F外＝f1+f2，但注意是矢量合。實際運算時為

板書：∑F外＝μm1g-μm2g 顯然，若m1＝m2，則∑F外＝0，則動量守恒； 若m1≠m2，則∑F外≠0，則動量不守恒。向?qū)W生提出問題：

(1)m1＝m2時動量守恒，那么動量是多少？

(2)m1≠m2時動量不守恒，那么振動情況可能是怎樣的？ 與學(xué)生共同分析：

(1)m1＝m2時動量守恒，系統(tǒng)的總動量為零。開始時(釋放振子時)p＝0，此后振動時，當(dāng)p1和p2均不為零時，它們的大小是相等的，但方向是相反的，所以總動量仍為零。

數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫成

m1v1＝m2v2

(2)m1≠m2時∑F外＝μ(m1-m2)g。其方向取決于m1和m2的大小以及運動方向。比如m1＞m2，一開始m1向右(m2向左)運動，結(jié)果系統(tǒng)所受合外力∑F外方向向左(f1向左，f2向右，而且f1＞f2)。結(jié)果是在前半個周期里整個系統(tǒng)一邊振動一邊向左移動。

進(jìn)一步提出問題：

在m1＝m2的情況下，振動系統(tǒng)的動量守恒，其機械能是否守恒？

分析：振動是動能和彈性勢能間的能量轉(zhuǎn)化。但由于有摩擦存在，在動能和彈性勢能往復(fù)轉(zhuǎn)化的過程中勢必有一部分能量變?yōu)闊釗p耗，直至把全部原有的機械能都轉(zhuǎn)化為熱，振動停止。所以雖然動量守恒(p＝0)，但機械能不守恒。(從振動到不振動)2．學(xué)習(xí)設(shè)置正方向，變一維矢量運算為代數(shù)運算

例3．拋出的手雷在最高點時水平速度為10m/s，這時突然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行，其速度測得為50m/s，另一小塊質(zhì)量為200g，求它的速度的大小和方向。

分析：手雷在空中爆炸時所受合外力應(yīng)是它受到的重力G＝(m1+m2)g，可見系統(tǒng)的動量并不守恒。但在水平方向上可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力，所以在水平方向上動量是守恒的。

強調(diào)：正是由于動量是矢量，所以動量守恒定律可在某個方向上應(yīng)用。

那么手雷在以10m/s飛行時空氣阻力(水平方向)是不是應(yīng)該考慮呢？(上述問題學(xué)生可能會提出，若學(xué)生不提出，教師應(yīng)向?qū)W生提出此問題。)一般說當(dāng)v＝10m/s時空氣阻力是應(yīng)考慮，但爆炸力(內(nèi)力)比這一阻力大的多，所以這一瞬間空氣阻力可以不計。即當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時，外力可以不計，系統(tǒng)的動量近似守恒。

板書：

F內(nèi)>>F外時p′≈p。

解題過程：

設(shè)手雷原飛行方向為正方向，則v0＝10m/s，m1的速度v1＝50m/s，m2的速度方向不清，暫設(shè)為正方向。

板書：

設(shè)原飛行方向為正方向，則v0＝10m/s，v1＝50m/s；m1＝0.3kg，m2＝0.2kg。系統(tǒng)動量守恒：(m1+m2)v0＝m1v1+m2v2

此結(jié)果表明，質(zhì)量為200克的部分以50m/s的速度向反方向運動，其中負(fù)號表示與所設(shè)正方向相反。

例4．機關(guān)槍重8kg，射出的子彈質(zhì)量為20克，若子彈的出口速度是1 000m/s，則機槍的后退速度是多少？

分析：在水平方向火藥的爆炸力遠(yuǎn)大于此瞬間機槍受的外力(槍手的依托力)，故可認(rèn)為在水平方向動量守恒。即子彈向前的動量等于機槍向后的動量，總動量維持“零”值不變。

板書：

設(shè)子彈速度v，質(zhì)量m；機槍后退速度V，質(zhì)量M。則由動量守恒有

MV＝mv

小結(jié)：上述兩例都屬于“反沖”和“爆炸”一類的問題，其特點是F內(nèi)>>F外，系統(tǒng)近似動量守恒。

演示實驗：反沖小車實驗

點燃酒精，將水燒成蒸汽，氣壓增大后將試管塞彈出，與此同時，小車后退。

與爆炸和反沖一類問題相似的還有碰撞類問題。演示小球碰撞(兩個)實驗。說明在碰撞時水平方向外力為零(豎直方向有向心力)，因此水平方向動量守恒。

結(jié)論：碰撞時兩球交換動量(mA＝mB)，系統(tǒng)的總動量保持不變。

例5．討論質(zhì)量為mA的球以速度v0去碰撞靜止的質(zhì)量為mB的球后，兩球的速度各是多少？設(shè)碰撞過程中沒有能量損失，水平面光滑。

設(shè)A球的初速度v0的方向為正方向。由動量守恒和能量守恒可列出下述方程：

mAv0＝mAvA+mBvB ①

解方程①和②可以得到

引導(dǎo)學(xué)生討論：

(1)由vB表達(dá)式可知vB恒大于零，即B球肯定是向前運動的，這與生活中觀察到的各種現(xiàn)象是吻合的。

(2)由vA表達(dá)式可知當(dāng)mA＞mB時，vA＞0，即碰后A球依然向前

即碰后A球反彈，且一般情況下速度也小于v0了。當(dāng)mA＝mB時，vA＝0，vB＝v0，這就是剛才看到的實驗，即A、B兩球互換動量的情形。

(3)討論極端情形：若mB→∞時，vA＝-v0，即原速反彈；而vB→0，即幾乎不動。這就好像是生活中的小皮球撞墻的情形。在熱學(xué)部分中氣體分子與器壁碰撞的模型就屬于這種情形。

(4)由于vA總是小于v0的，所以通過碰撞可以使一個物體減速，在核反應(yīng)堆中利用中子與碳原子(石墨或重水)的碰撞將快中子變?yōu)槁凶印?/p>

3．動量守恒定律是對同一個慣性參照系成立的。

例6 質(zhì)量為M的平板車靜止在水平路面上，車與路面間的摩擦不計。質(zhì)量為m的人從車的左端走到右端，已知車長為L，求在此期間車行的距離？

分析：由動量守恒定律可知人向右的動量應(yīng)等于車向左的動量，即

mv＝MV 用位移與時間的比表示速度應(yīng)有

動量守恒定律中的各個速度必須是對同一個慣性參照系而言的速 的速度，以致發(fā)生上述錯誤。

五、小結(jié)：應(yīng)用動量守恒定律時必須注意：(1)所研究的系統(tǒng)是否動量守恒。

(2)所研究的系統(tǒng)是否在某一方向上動量守恒。

(3)所研究的系統(tǒng)是否滿足F內(nèi)>>F外的條件，從而可以近似地認(rèn)為動量守恒。(4)列出動量守恒式時注意所有的速度都是對同一個慣性參照系的。(5)一般情形下應(yīng)先規(guī)定一個正方向，以此來確定各個速度的方向(即以代數(shù)計算代替一維矢量計算)。

第五篇：高一物理高一全部教案(共52個)03.9.牛頓運動定律的適用范圍（本站推薦）

牛頓運動定律的適用范圍

一、教學(xué)目標(biāo)：

1、知道牛頓定律的適用范圍；

2、了解經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用；

3、知道質(zhì)量與速度的關(guān)系，知道在高速運動中必須考慮速度隨時間的變化。

二、教學(xué)重點：

牛頓運動定律的適用范圍。

三、教學(xué)難點：

高速運動的物體，速度和質(zhì)量之間的變化關(guān)系。

四、教學(xué)方法：

閱讀法、歸納法、講練法

五、教學(xué)用具：

投影儀、投影片

六、教學(xué)步驟：

導(dǎo)入新課

自從17世紀(jì)以來，以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典地學(xué)不斷發(fā)展，取得了巨大的成就，經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用，從而證明了牛頓運動定律的正確性。

但是，牛頓運動定律也不是萬能的，它也有一定適用范圍，那么牛頓運動定律在什么范圍內(nèi)適用呢？

新課教學(xué)：

（一）用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1：知道牛頓運動定律的適用范圍。

2：了解經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用。

3：了解質(zhì)量之間的關(guān)系。

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程：

1：牛頓運動定律的適用范圍：

（1）指導(dǎo)學(xué)生閱讀P67頁課文；

（2）用投影片出示思考題：

a：對于宏觀物體，牛頓運動定律在什么情況下適用？在什么情況下不適用？

b：牛頓運動定律對微觀粒子適用嗎？

（3）學(xué)生回答后，老師歸納總結(jié)：

a：牛頓運動定律對于處理宏觀低速運動問題是完全適用的；

b：但對于接近光速時宏觀物體的高速運動問題，牛頓運動定律已不再適用。

原因：20世紀(jì)初，物理學(xué)家愛因斯坦提出了狹義相對論，他指

出物質(zhì)的質(zhì)量要隨速度的增大而增大，而在經(jīng)典力學(xué)中，認(rèn)為質(zhì)量是固定不變的。

c：相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，又說明了人類對自然界的認(rèn)識是更加深入了，而不表示經(jīng)典力學(xué)失去意義。

d：牛頓運動定律對微觀粒子不再適用。

2：對牛頓運動定律一章進(jìn)行小結(jié)：

（用復(fù)合投影片逐步展示本章的知識要點）

??0?牛頓第一定律?F合?0時，a?（慣性定律）???慣性——一物體本身固有的屬性???F合?ma?a與F合方向一致

???牛頓運動定律?牛頓第二定律?超（失）重：由豎直方向的加速度方向決定??，與運動方向無關(guān)。????等值???牛頓第三定律?作用力和反作用力的關(guān)系?反向??共線???

七：小結(jié)：

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了：牛頓運動定律只適用于低速運動的宏觀物體，但是這并不意味著牛頓運動定律失去了它的意義。

八、板書設(shè)計：

?適于宏觀低速問題?牛頓運動定律?不能用來處理高速問題?一般不適于微觀粒子?