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  • 志鸿优化高中优秀教案物理

    时间:2016-04-21来源:海达范文网

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    篇一:新课标(人教版A)志鸿优化系列丛书高中优秀教案地理必修1

    新课标(人教版A)

    志鸿优化系列丛书

    高中优秀教案地理

    必修1

    目 录

    第一章 行星地球 ???????????????????????????3

    第一节 宇宙中的地球 ???????????????????????3

    第二节 太阳对地球的影响 ?????????????????????10

    第三节 地球的运动 ????????????????????????16

    第四节 地球的圈层结构???????????????????????38 问题研究 月球基地应该是什么样子 ?????????????????45

    第二章 地球上的大气 ?????????????????????????56

    第一节 冷热不均引起大气运动 ???????????????????56

    第二节 气压带和风带 ???????????????????????66

    第三节 常见天气系统 ???????????????????????80

    第四节 全球气候变化 ???????????????????????93 问题研究 为什么市区气温比郊区高 ?????????????????99

    第三章 地球上的水 ??????????????????????????105

    第一节 自然界的水循环 ??????????????????????105

    第二节 大规模的海水运动 ?????????????????????112

    第三节 水资源的合理利用 ?????????????????????123 问题研究 是否可以用南极冰山解决沙特阿拉伯的缺水问题 ???????131

    第四章 地表形态的塑造 ????????????????????????133

    第一节 营造地表形态的力量 ????????????????????133

    第二节 山岳的形成 ????????????????????????140

    第三节 河流地貌的发育 ??????????????????????147 问题研究 崇明岛的未来是什么样子 ?????????????????156

    第五章 自然地理环境的整体性与差异性 ?????????????????159

    第一节 自然地理环境的整体性 ???????????????????159

    第二节 自然地理环境的差异性 ???????????????????170 问题研究 如何看待我国西北地区城市引进欧洲冷季型草坪 ???????177

    第一章 行星地球

    本章规划

    绝大多数地区的中考不考地理,鉴于这一客观情况,学生在初中阶段对学习地理不够重视,兴趣往往不够浓厚,甚至抱有排斥的情绪。因此,本章的教学任务就不只是教参中所述的几条。作为高中地理教学的开篇,本章内容难点较多,教学中一方面要使学生掌握规定的知识、技能和方法,另一方面也要为后面的地理学习培养兴趣,打下良好的心理基础。

    地球是宇宙中的一颗行星,教材以地球为中心,首先从地球在宇宙中所处的星系环境让学生了解地球是一颗什么样的行星,再讲述太阳辐射和太阳活动时刻影响着地球,这些内容难度不大,使用录像和相关图片可以引发学生的学习兴趣。地球的运动规律及其地理意义是本章最难理解的部分,但与我们的日常生活密切相关,教学时可从日常生活中选取事例进行说明和讲解,同样会激发学生的学习兴趣,教学中应辅以多媒体演示突破难点。本章最后的教学内容是地球的圈层结构,反映了全章内容由远及近、由外到内的空间逻辑,教学中应体现这一特点。

    课时安排:共7课时

    第一节 宇宙中的地球

    从容说课

    本节涉及许多天文现象和天文知识,谈“天”是为了说“地”,讲述天体是说它们组成了地球的宇宙环境,强调宇宙的物质性;讲天体系统是为了说明宇宙有序、有层次,也是有结构的物质世界,要从天体层次中找出地球在宇宙中的位置;讲太阳系的组成和八颗行星的运动特征和结构特征,是为了证明地球只不过是宇宙中一颗普通的行星。这些都是围绕“地”来展开的。教学中要围绕地球这一主体,通过录像的放映和图片的展示吸引学生的眼球,把学生带往神秘的宇宙,站在宇宙的某一个角度来审视地球,先由近及远再由远及近,镜头一拉一伸,既可透彻解剖知识体系,又可创造神秘而激动人心的氛围,为后续的教学作好铺垫。教学中要用比较分析的方法,使学生对日地距离和地球本身的体积、质量适中有准确的认识,理解地球上为什么有生命存在,并由此知道地球的特殊性。 三维目标

    知识与技能

    1.了解天体的主要类型和天体系统的层次。

    2.运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星,理解地球上生命存在的原因。

    3.培养用比较分析的方法解决有关地理问题的能力。

    过程与方法

    1.分析图片,形成宇宙物质性的观念,形成天体系统各层次的感性认识。

    2.利用图表分析法和比较法自主探究地球在太阳系中的普通性和特殊性。

    情感、态度与价值观

    通过学习帮助学生树立正确的宇宙观。

    教学重点

    1.天体系统的层次及地球在宇宙中的位置。

    2.地球的普通性和特殊性,地球上生命存在的条件。

    教学难点

    地球上生命存在的原因。

    课时安排

    教学过程

    导入新课

    师这是我们进入高中以来的第一节地理课。我知道大家在初中学过地理,也许你对地理很有兴趣,也许你不曾重视地理,但只要你学过地理,你应该体会到地理知识在我们的日常生活中会给你很多帮助。

    今天我们学习的地理与初中时有了许多的不同,它不仅仅

    志鸿优化高中优秀教案物理

    是学习某个地理事物在什么地方。人们总是用“上知天文下晓地理”来形容某人知识的渊博,今天我们就一起到浩瀚的宇宙去遨游一番,从宇宙的深处看看我们的地球。

    (板书)第一章行星地球 第一节 宇宙中的地球

    推进新课

    师何谓宇宙?我国战国时期的《淮南子·原道训》中指出:“四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地。”其实宇宙就是时间和空间的组合,无始无终,无边无际,而各种天体则是宇宙中物质的各种各样的存在形式。

    晴朗的夜晚,当我们仰望星空,会看到繁星点点,这些都是天体,你能认识哪些天体? 生(可能的答案)月球、牛郎星、织女星、北斗七星、北极星、流星、彗星?? 师很好,不少同学都能认识很多的天体。宇宙中的天体还有很多,我们来看一段录像。 (放映录像:有关宇宙的片段,对各类天体及天体系统的介绍)

    师录像中都有哪些天体呢?

    生(多人分别回答)闪烁的恒星、云雾状的星云、不断移动的行星、拖着长尾的彗星、一闪即逝的流星、绕行星转的卫星??

    师还有星际空间的气体和尘埃,这些都是自然存在的天体,像人造卫星、神舟飞船、各种探测器等则是人造天体。下面请大家把书翻到第2页,看图1.1中的四幅图片,阅读a、b、c、d四段文字。

    师(投影图片并讲述)

    ①星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体,主要组成物质是氢。蟹状星云是金牛座中的一团无定形的膨胀气体云,它的大小为12光年×7光年,总辐射强度比太阳强几万倍。

    ②行星是在椭圆轨道上围绕太阳运行的、近似球体的天体,质量比太阳小,以表面反射太阳光而发光。土星有美丽的光环,被较多的卫星所拱卫。它的体积约是地球的740倍,质量约是地球的95倍。

    ③流星体是行星际空间的尘粒和固体小块,数量众多。沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体,称为流星群。流星群与地球相遇时,人们会看到天空某一区域在几小时、几天甚至更长时间内流星数目显著增加,有时甚至像下雨一样,这种现象称为流星雨。大多数流星雨是以辐射点所在星座或附近的恒星命名的,如照片所示的狮子座流星雨,是1998年天文工作者在西班牙拍摄到的。

    ④彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体,呈云雾状的独特外貌。哈雷彗星是第一颗经推算预言必将重新出现而得到证实的著名大彗星。哈雷彗星出现时,景色蔚为壮观,彗尾横跨半个天空,与银河争辉。哈雷彗星的公转周期是76年。

    师借助天文望远镜和其他空间探测手段,人们还可以观测到更多更遥远的天体。宇宙中有如此之多的天体,那我们居住的地球在宇宙中的位置是怎样的呢?

    (板书)一、地球在宇宙中的位置

    (投影教材图片“天体系统”,看图讨论)

    (合作探究)

    生(讨论)

    师请一位同学说说地球在宇宙中的位置。

    生(一生描述地球在宇宙中的位置)

    师答得好!宇宙处于不断的运动和发展之中。天体之间相互吸引和相互绕转,形成天体系统。目前,人们认识到的天体系统,从小到大排列,有以下几个层次:

    ●月球绕地球公转,构成地月系。月地平均距离为38.4万千米。

    ●地球和水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星及其卫星,以及小行星、彗星、流星体等天体围绕太阳公转,构成太阳系。地球是离太阳较近的一颗行星,日地平均距离1.5亿千米。太阳是太阳系的中心天体,占太阳系总质量的99.86%。 ●太阳和千千万万颗恒星又组成庞大的恒星集团,称为银河系。在银河系中,像太阳这样的恒星有1000多亿颗。银河系主体部分的直径约为8万光年,太阳系与银河系中心的距离大约为2.7万光年。光年是计量天体间距离的单位,1光年即光在一年中传播的距离,约为 94 605 亿千米。

    ●银河系以外还有许许多多同银河系规模相当的天体系统,称为河外星系,简称星系。

    篇二:高中物理新课标版人教版必修二优秀教案:_功

    2 功

    整体设计

    功和能的概念是物理学中重要的基本概念,且贯穿在全部物理学中,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行研究和讨论.学生在初中已经接触过功,但这节内容并不是初中内容的简单重复,而是内容的深化和拓展,尤其让学生注意区分日常生活中我们所说的做“工”与力对物体的做功的区别.

    教材从学生常见的起重机搬运货物、机车牵引列车前行、手握握力器的事例入手,便于学生认识的逐步加深.教材本着创设情景,设疑激趣的原则,引导学生先分析力与位移同向的例子,然后探究力与位移有夹角时功的求解.在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用.教学中,让学生多举例子,体会在物体产生一个位移的过程中,这些力有的是动力,有的可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响,从而引出正、负功的概念,教师要逐步引导学生总结归纳力做正、负功的条件,不要急于求成.

    在实际教学过程中,应多举实例,让学生动脑分析、通过观察、分析、总结、表述的过程,深化概念的理解.再辅以针对性较强的课堂训练,使学生能够熟练掌握功的基本概念及其求解方法.

    教学重点

    理解功的概念及正、负功的意义.

    教学难点

    利用功的定义解决有关问题.

    课时安排

    1课时

    三维目标

    知识与技能

    1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算.

    2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功.

    3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明.

    过程与方法

    1.能从现实生活中发现与功有关的问题.

    2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用.

    3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题.

    情感态度与价值观

    有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题.

    教学过程

    导入新课

    情景导入

    货物被起重机举高,重力势能增加了;列车在机车的牵引力之下,速度增大,动能增加了;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了;“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下,速度减小,动能减少了;物体从高处自由下落,速度增加,动能增加了……这些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你能看出来吗?

    吊装货物“神舟”飞船返回

    列车加速 弹簧被压缩

    问题导入

    在图中两个人分别向前、后拉车,他们所用的力对车产生的效果相同吗?如果车前进相同的位移,怎样反映他们对车的作用效果

    ?

    拖拉机耕地时,对犁的拉力F是斜向上方的,而犁是在水平方向运动的,此时拖拉机的拉力F对犁做功吗?

    推进新课

    一、功

    复习回顾:功这个概念同学们并不陌生,我们在初中就已经学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离.

    教师引导:高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入,我们已经学习位移,对功的要素应如何更加精确地描述?

    扩展教学:可以精确描述为:①作用在物体上的力;

    ②物体在力的方向上移动的位移.

    即如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功.

    概念理解:教师用手托黑板擦,提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功?

    过程一:平托黑板擦向上移动一段距离.

    过程二:平托黑板擦水平移动一段距离.

    问题1:在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.

    问题2:在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.

    学生思考讨论并由代表总结回答,在上升过程中,位移方向在竖直方向,与支持力和重力共线,故二力做功了.在水平移动过程中位移水平,在重力和支持力方向无位移,故此过程二力均未做功.

    点评:通过知识回顾,复习做功的两个要素,并通过简单的课堂演示,让学生现场分析做功情况,加深做功要素的理解.并强调指出,分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个

    力的方向上是否有位移.

    问题探究

    问题1:如果力的方向与物体的运动方向一致,应该怎样计算这个力的功.

    课件展示情景一:物体m在水平力F的作用下水平向右的位移为l,如下图所示,求力F对物体做的功

    .

    教师指导学生思考问题,根据功的概念独立推导.尤其强调力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积.即W=Fl.

    问题2:若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?

    课件展示情景二:物体m在与水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为l,如图所示,求力F对物体所做的功

    .

    教师提示学生思考,虽然F与位移方向不一致,但可以根据力F的作用效果把F沿两个方向分解.即跟位移方向不一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2.

    学生根据教师的提示画出物体的受力分析图,并在相互垂直的方向上正交分解,并求解F1、F2的功.

    则分力F1所做的功等于F1l,分力F2的方向跟位移的方向垂直,物体在F2的方向上没有发生位移,所以F2所做的功等于零.

    因此,力F对物体所做的功W等于F1l,而F1=Fcosα,

    所以,W=Flcosα

    教师利用实物投影仪展示学生的推导结果,点评、总结,得出功的定义式,及其文字叙述,并强调公式中各量的物理意义.通过让学生动手亲自推导公式,让学生加深对公式的理解,为公式的灵活应用打好基础.

    要点辨析:教师与学生共同通过具体实例的计算,对公式的使用注意事项总归纳:

    1.公式中F应为恒力,即大小、方向不变.

    2.做功与物体运动形式(匀速或变速)无关,也就是说,当F、l及其夹角α确定后,功W就有确定值.

    3.计算功时,一定要明确是哪个力对物体做的功.

    4.功是过程量,是力在空间的积累量.

    5.公式中的单位:F——牛(N);l——米(m);W——焦(J).

    二、正功和负功

    公式理解:功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素,通过数学知识的学习我们知道:随着α的变化,cosα的值也变化.指导学生利用数学知识讨论随α的变化,cosα的取值如何变化,从而得到功W的意义如何.

    学生讨论总结:力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°≤α≤180°.那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.

    教师指导学生思考所讨论的问题,并画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结:

    1.当α=?

    2时,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直时,力F不做功;

    2.当α<

    3.当?

    2?2时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功; <α≤π时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功.

    点评:教师通过实物投影仪投影学生画图情况,点评、总结.利用数学知识分析物理问题是物理学习常用的手段.培养学生分析问题的能力.

    指导学生阅读课本内容.提出问题,力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?结合生活实际,举例说明.

    概念理解:指导学生通过正功、负功的概念比较理解正、负功的意义.

    在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用,在物体产生一个位移的过程中,这些力中有的力是动力,有的力则可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响.例如:用一个水平的力F拉物体在粗糙水平面上运动.这时我们说F对物体做了正功,而阻力f对物体也做了功,但是显然f与F的功是有区别的,f做的功是负功,也可说成是物体克服阻力f做功.而支持力N和重力G就没有做功

    .

    思维拓展

    功是标量,只有数值,没有方向.功的正、负并不表示功的方向,而且也不是数量上的正与负.我们既不能说“正功与负功的方向相反”,也不能说“正功大于负功”,它们仅表示相反的做功效果.正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映.

    举例说明:在上图中,可以说摩擦力做负功,也可以说物体克服摩擦力做了正功.比如摩擦力做了-20 J的功,可以说物体克服摩擦力做了20 J的功.

    形象比喻:小明借了小刚50元钱,从小明的角度,是小明借了钱;从小刚的角度,是小刚把钱借给别人.

    在上述对功的意义认识的基础上,讨论正功和负功的意义,得出如下认识:

    正功的意义是:力对物体做功向物体提供能量,即受力物体获得了能量.

    负功的意义是:物体克服外力做功,向外输出能量(以消耗自身的能量为代价),即负功表示物体失去了能量.

    例题 一个质量m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1=10 N作用,在水平地面上移动的距离l=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2 N,求外力对物体所做的总功

    .

    解法一:拉力F1对物体所做的功为:W1=F1lcos37°=10×2×0.8 J=1.6 J

    摩擦力F2对物体所做的功为:W2=F2lcos180°=-4.2×2 J=-8.4 J

    外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和

    所以:W=W1+W2=7.6 J.

    解法二:物体受到的合力为:

    F合=F1cos37°-F2N-4.2 N=3.8 N 54

    所以W=F合l=3.8×2 J=7.6 J.

    师生一起点评两种解答过程,并对解题规律总结如下:(1)当物体在几个力的共同作用下发生

    一段位移时,求这几个力的总功的方法:一是根据功的公式W=Flcosα,其中F为物体所受的合外力;二是先求各力对物体所做的功W1、W2、…Wn,再求各力所做功的代数和,即W=W1+W2+…+Wn,注意代入功的正、负号.

    (2)由于功是标量,第二种方法较为简便.

    课堂训练

    1.如图所示,质量为m的物体静止于倾角为θ的光滑斜面体上,斜面体的质量为M.现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体与斜面之间无相对滑动,一起沿水平方向向左移动了s,则在此匀速运动过程中斜面体M对物体m做的功为( )

    A.Fs B.mgstanθC.

    答案:B

    2.起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2 m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个力?每个力做了多少功?是正功还是负功?(不计阻力,g取9.8 m/s2)

    (1)匀加速提高,加速度a1=0.2 m/s;

    (2)匀速提高;

    (3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2 m/s2.

    答案:(1)拉力和重力;W拉=2×10 J,WG=-1.96×10 J;拉力做正功,重力做负功

    (2)拉力和重力;均等于1.96×103 J;拉力做正功,重力做负功

    (3)拉力和重力;拉力做功-2×10 J;重力做功1.96×10 J;拉力做负功,重力做正功

    3.如图,在光滑的水平面上,物块在恒力F=100 N的作用下从A点运动到B点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4 m,α=37°,β=53°.求拉力F做的功

    . 33332mM?mFsD.mgscosθsinθ

    答案:100 J

    4.如图所示的轨道ABCD中,AB、CD为光滑圆弧轨道,BC为长2 m的水平轨道,物体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,质量为m的物体从高h=1 m的A处由静止开始滑下,求:

    (1)物体第一次在轨道到达的最大高度H;

    (2)物体最后停在何处?

    答案:(1)H=0.6 m (2)物体最后停在BC的中点

    课堂小结

    1.功是力作用在物体上对空间的积累效应,即谈到“功”,必有力作用在物体上并在力的方向上发生一段位移.功是能量变化的量度,这个观点是贯穿全章的主线.

    2.对公式W=Flcosα要从三个方面理解:(1)功是针对某一力的,谈到功时,一定要指明是哪个力对物体做了功;(2)力对物体做功只和物体的运动过程有关,只要F、l、α相同,则恒力F做的功就相同,而与物体的运动状态无关,即不管物体是加速运动、减速运动还是匀速运动;(3)由于位移与参考系的选取有关,所以功具有相对性.

    3.功是标量,功的正负由夹角α来确定.正、负功的意义是:力对物体做正功,表示施力物体能够

    篇三:高中物理新课标版人教版必修一优秀教案:1 牛顿第一定律

    第四章 牛顿运动定律

    本章设计

    本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上,进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系,在物理学上把本章内容称为动力学.牛顿运动定律是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础.

    正确地理解惯性的概念,理解物体间相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章学习的重点,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,牛顿运动定律的应用是本章的难点,也是高考的热点.

    本章还涉及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.对这些方法要让学生认真体会、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.

    整体设计

    牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是牛顿物理学的基石,力学的第一原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石.在教学中,不能把它看作牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用.

    本课程的教学设计,主要是让学生通过动手实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的.

    教学重点

    1.理解力和运动的关系.

    2.理解牛顿第一定律,知识惯性与质量的关系.

    教学难点

    惯性与质量的关系.

    课时安排

    1课时

    三维目标

    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

    培养分析问题的能力,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.正确地认识力和运动的关系.

    情感态度与价值观

    1.培养科学研究问题的态度.

    2.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.

    课前准备

    教具准备:多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等.

    知识准备:力的概念及力的作用效果.

    教学过程

    导入新课

    常识导入

    1.我国公安交通部门规定,从1993年7月1日起,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?

    2.常见的柴油机、电动机等机器的底座非常沉重,而参加作战任务的战斗机却要抛掉副油箱以减小质量,这是为什么呢?你能解释一下吗?

    情景导入

    用多媒体播放牛耕地的画面:牛耕地时,牛拉着犁前进;牛停止拉犁,犁也停止运动.边播放边介绍,牛拉犁,犁前进;牛停犁也停.由此看来,必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论,这个结论正确吗?

    学生讨论,教师借机导入新课.

    推进新课

    一、理想实验的魅力

    自主探究

    让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究:

    1.力推物动,力撤物停.

    2.力撤物不停.

    供选用器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等.

    学生操作时,教师巡回指导学生完成以下操作:

    1.桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停;

    2.将毛巾换成玻璃板,或直接用桌面,把小车在桌面或玻璃板上推一下,它运动一段时间才停下来.

    学生操作结束后,教师可以让一个学生说一下他的操作过程及看到的现象,由此可以得到结论.

    结论:物体的运动不需要力来维持.

    为了证明这个结论的正确性,再让学生举出一些其他的实例来说明.如:蹬一段时间自行车后停止蹬车,自行车还会滑行一段距离;在冰面上踢出去的冰块要运动一段距离才停止运动;空中飞行的飞机制动后仍然还会向前滑翔;射出枪蹚的子弹等等.

    既然物体的运动不需要力来维持,刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢?矛盾出现在哪里呢?下面用小球来做个对比实验.

    实验探究

    图4-1-1

    A.使斜槽下端与桌子上铺好的毛巾吻合,让小球从斜槽上自由滚下,标出小球在毛巾上滚动的距离;

    B.使斜槽下端直接与桌面吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在桌面上滚动的距离;

    C.使斜槽下端与桌面上的玻璃吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在玻璃上滚动的距离.

    通过观察对比实验,让学生分析实验,总结实验:

    接触面越光滑,小球滚动的距离越远.

    结论:运动小球停下来的原因是受到摩擦力的作用.

    为了引出伽利略的理想实验,教师可继续设疑:若接触面光滑无摩擦小球会怎样? 学生讨论、交流,大胆猜想.(充分发挥学生的想象空间,发散思维)

    在学生讨论交流的基础上,结合实验进一步总结.

    结论:物体的运动不需要力来维持.力撤物停的原因是因为摩擦力.若无摩擦力,运动物体会一直运动下去.最早发现这一问题的科学家是伽利略,他是怎样研究这个问题的呢? (课件展示)用多媒体播放伽利略的理想实验(边播放边介绍)要动态出以下效果:

    图4-1-2

    A.对称斜面,无摩擦小球滚到等高.

    B.减小另一侧斜面倾角,小球从同一位置自由释放要滚到等高,滚动距离越远.

    C.把另一侧斜面放平,小球要到等高,就会一直滚下去.

    根据这一现象伽利略得出了:运动的物体若不受力,物体将匀速运动下去.

    为了验证这个理论的正确性,下面通过气垫导轨实验来验证一下:

    (介绍气垫导轨、光电门工作原理)

    演示1:利用气垫导轨消除摩擦,让滑块在导轨上滑动,利用光电门测出滑块在不同位置的速度.

    学生记录数据并比较,感受伽利略理论的正确性.

    让学生阅读课本找出:

    1.伽利略的观点.

    2.笛卡儿的补充和完善.

    3.牛顿第一定律.

    对比三个人的观点,他们都是叙述力和运动关系的,谁的更全面?

    学生回答问题:

    1.伽利略:物体不受力时,运动的物体一直做匀速直线运动.

    2.笛卡儿:物体不受力时,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动.

    3.牛顿: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.

    综上所述,牛顿第一定律更全面、更完善.

    二、牛顿物理学的基石——惯性定律

    为了进一步加深对牛顿第一定律的理解,培养学生理解问题的能力,教师可继续设疑:既然牛顿第一定律更完善,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?

    让学生讨论交流并回答:

    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.

    在学生回答基础上,进一步总结:

    力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因.

    设疑:牛顿第一定律能否用实验来验证?

    结论:不能,因为不受力作用的物体是不存在的.

    受力但合力为零可看作不受力.在学生回答的基础上,作出肯定,并指出:牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态,但它却正确揭示了自然规律.

    三、惯性与质量

    演示2:在小车上竖放一长条木块,让小车在光滑玻璃板上运动,前面固定一个物体, 当车被物块挡住时,车上的木块向前倾倒,为什么?

    图4-1-3

    引导学生分析:木块随车一起运动,当车被挡住时,车停止运动,木块的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动,而上半部分由于要保持原来的运动状态,故向前倾倒.物体这种保持原来运动状态不变的性质叫惯性.

    举例说明:①木块立在静止的车上,忽然拉动小车,木块后倾.

    ②人站在匀速行驶的车厢内竖直向上跳起,仍落回原地.

    总结:惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.

    从牛顿第一定律我们得知,一切物体都有保持它们原来的匀速直线运动或静止状态的性质,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.当力迫使它改变这种状态时,它就会有抵抗运动状态改变的“本领”.这个“本领”与什么因素有关?请大家通过实例分析.

    讨论交流:载重货车启动时,由静止到高速得需要较长一段时间;百米冲刺到终点后,体重大的运动员较难停下来.

    通过这样的实例分析,使学生总结出:运动状态变化的难易程度与质量有关.

    结论:惯性大小与质量有关,质量大的物体惯性大;质量小的物体惯性小.

    课堂训练

    1.下列关于惯性的说法中,正确的是( )

    A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性

    B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了

    C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了

    D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

    解析:惯性是物体的固有属性,与其内在因素即质量有关,与受力与否及运动状态无关.一切物体都有惯性,质量是物体惯性大小的量度,静止物体的惯性是保持静止,匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变.当物体在外力作用下运动状态发生变化时,只要其质量不变,其惯性大小不发生变化.

    答案:D

    2.如图4-1-4所示,当你在平直路面上骑自行车时,是否觉得用力不停地蹬,车才会匀速前进,一旦不用力蹬,车子就会减速,甚至停下呢?这与牛顿第一定律矛盾吗?试解释之

    .

    图4-1-4

    解答:对比用力蹬和不用力蹬两种情况,发现不蹬车时,车减速,运动状态改变,这是因为有阻力作用;而蹬车时,虽用力蹬车,但合外力为零,因此可以匀速前进,仍然符合牛顿第一定律.

    3.有一仪器中电路如图4-1-5所示,其中M是质量较大的一个金属块,两端与弹簧相连接,将仪器固定在一辆汽车上,当汽车启动时,哪只灯亮?当汽车急刹车时,哪只灯亮?为什么?

    图4-1-5

    解答:当汽车启动时,汽车的速度变大了,而金属块由于惯性,将保持原来的静止状态,而相对于汽车向后运动,从而使绿灯所在的电路被接通,所以启动时绿灯亮;反之,刹车时,汽车的速度变小了,而金属块由于惯性,将保持原来的速度运动,而相对于汽车向前运动,从而使红灯所在的电路被接通,所以刹车时红灯亮.当汽车匀速行驶时,弹簧将使金属块复位,两灯均不亮.

    课堂小结

    通过本节的学习,我们知道了:

    1.历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究.

    2.伽利略得到力和运动关系的研究方法.

    3.牛顿第一定律的内容.

    4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.

    布置作业

    1.教材第71页“问题与练习”1、2、3题.

    2.阅读科学漫步,思考讨论惯性参考系.