高中物理教学设计

高中物理必修一全套教案教学设计

高中物理新课标教学设计

1.1质点参考系和坐标系

【学习者分析】

本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。探究

式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视

结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。

【教材分析】

教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节《质点参考系和坐标系》，

要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型—质点模型。由于运动的

相对性，描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动，

还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材中逐步展开这些

内容，最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系，不仅是这一章学习的

基础知识，也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应

用。

【教学目标】

1.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.

2.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，提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

3.情感态度与价值观：

热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度.

【重点难点】

（1）理解质点的概念；

（2）从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念.

【设计思想】

学生在日常生活中接触到相应的质点、参考系的知识，本节主要采取理论与实际相结合

的思路，引领学生正确认识章节知识。因此，本章节主要采取举例方式，让学生认识到物理

与生活紧密的联系。

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【教学环节】

一．课题的引入

教师活动学生活动

（利用多媒体播放一段反映物体运动的视频，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”……）。请同学们思考回答：这些场

景中哪些物体是在运动的？在物理学中，什么叫做机

械运动？举例说明。

2．对学生的举例分析给予评价，并根据学生的回答

进一步总结机械运动的概念。

3．指导学生分析视频资料，指出：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，诗人可以用“飞流直下三

千尺，疑是银河落九天”，来描绘气势磅礴的瀑布，

画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景，那

么，我们怎样描绘物体的机械运动呢？即怎样地描述

物体上各点的位置及其随时间的变化呢？

1．学生尝试回忆九年级学过的

《运动的描述》，举例说明什

么叫做机械运动？如:老师走下

讲台（老师对讲桌位置改

变），汽车驶过学校（汽车对

学校位置改变）等。

2．回答：物理学上把一个物体

对另一个物体相对位置变化运

动称之为机械运动。

3．听讲，理解什么是位置变

化，进一步体会机械运动，做

记录。

（二）物体和质点

教师活动学生活动

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1．研究物体的运动，首先要确定物体的位置。物体都具有

大小和形状，在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不

同的，所以要详细描述物体的位置及其变化，并不是一件简

单的事情。（多媒体展示三幅图），在地球绕太阳转动的图

片中，地球在绕太阳公转，注意地球同时又在自转，所以地

球的各部分离太阳的远近在不断变化。

2．分析：地球是一个庞然大物，直径约为12800km，与太

阳相距1．5×108km，也就是说地球直径约是它与太阳距离

的万分之一。当我们讨论地球的公转时怎么看待地球？有什

么巧妙的方法？

3．指导学生讨论。在学生讨论过程中，引导学生想到我

们在处理这些问题时，采用科学抽象的方法，即不考虑物体

各部分的差异，把物体简化成为没有大小、形状的点，或者

说用一个有质量的点来代替物体。

4．可见，引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概

念，使物体的复杂运动转化成点的运动。

5．总结得出①质点的定义：用来代替物体的有质量的点

叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，

质点具有物体的全部质量。②质点是人们为了使实际问题简

化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，

忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常

用到的一种研究问题的方法──科学抽象。

6．进一步说明：物理学对实际问题的简化，必须从实际

出发，撇开不考虑的（只能是与当前考察无关的因素），和

对当前考察影响很小的次要因素。

1．学生分小组讨论得

出：研究地球公转时，

由于地球的大小而引起

的地球各个部分的差异

很小，可以忽略不计，

也就是说可以忽略地球

的大小，把它视为一个

点。忽略地球的大小和

形状把地球看作一个点

时，能够忽略地球质量

吗？

听讲，记录，认真体

会，理解引入质点的意

义。

3．讨论①是不是只有

很小的物体才能看作质

点？

②地球的自转和转动的

车轮能否被看作质点？

③物理中的“质点”和几

何中的点有什么相同和

不同之处？

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师生共同讨论得出：关于质点简化的条件

一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情况而

定。

①平动的物体一般可以看作质点

做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运

动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当质点。

例如：平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为

一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。当然，假如我们需要研究

汽车轮胎的运动，由于轮胎上各部分运动情况不相同，那就不能把它看作质点了。

要注意的是：同一物体在不同情况下有时可看质点，有时不可以看作质点，一列火

车从北京开到上海，研究火车的运行的时间，可将火车看成质点，而火车过桥时，计

算火车过桥的时间，不可以将火车看成质点。

②有转动但转动为次要因素

例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看作质

点。

③物体的形状、大小可忽略

再如：乒乓球旋转对球的运动的较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，就

不能把乒乓球简单看作质点。

（三）参考系

教师活动学生活动

1．坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知

道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么

问题呢？

2．让学生观察图1．1-3和1．1-4，阅读图右文字，回

答以下问题。

1．思考课本P12图1．1-

3，1．1-4。并思考观察结

果为什么不同？

2．认真听老师的分析讲

解。

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①得出什么结论？②就图1．1-4能否提出一些问题？

（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）

小结

①参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。一

个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。在选定

参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动，

即“参考系上长着观察者的眼睛”。

②比较两个物体的运动时必须选择同一参照系，比较才

有意义。

③在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择

参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特

别说明时，通常以地面为参考系。例如，描述地面上物

体的运动时，通常选地面或相对于地面而静止不动的其

他物体作为参考系。

3．练习课本P13练习2。

4．讨论①小小竹排江中

游，巍巍青山两岸走；

②月亮在莲花般的云朵里穿

行；

③坐地日行八万里，巡天遥

看一千河。在上述三例中，

各个物体的运动分别是以什

么物体为参考系的。

（四）坐标系

教师活动学生活动

（创设实例：多媒体播放视频刘翔的110m栏。）

1．提出问题：怎样定量（准确）人描述车或刘翔所在的位置？

2．提示：你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动

方向、各点之间的距离等因素。

思考。

讨论：如果物

体在平面上运

动（例如滑冰

运动员），我

们应如何建立

坐标系？

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3．总结：①为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上

建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽

象化的参考系。为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系

上建立适当的坐标系，如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，

只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间

运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位

置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维坐标系。

①一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以

以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线

坐标系。如图1-1-1所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标

XA＝3m，若它运动到B点，则此时它的坐标XB＝-2m（“-”表示沿X轴负方

向）。

图1—1—1

②二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动

时，需采用两个坐标确定它的位置。

③三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。

4．进一步强调要注意以下几点：

①坐标系相对参考系是静止的。

3．小结:可以

建立一个直角

坐标系，此时

可以用（x，

y）表示物体

的位置。

4．学生阅读

教材“科学漫

步”栏目思考

书中提出的问

题。

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②坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。

③用坐标表示质点的位置。

④用坐标的变化描述质点的位置改变。

三．课堂小结及课外研究性课题布置

教师活动学生活动

出示课堂练习；

引导组织学生回顾本节知识；

组织各小组成员在相互合作的基础上，

进行小结；

教师对该堂课的内容进行总结和对学生

的总结给予肯定和评价。

按照要求完成课堂练习；

根据老师提供的信息回顾本节知识；

在相互合作交流的基础上做好书面总结；

听老师总结，补充修改自己的书面总结。

四、作业

1．观察与思考：日常生活中哪些地方可以将物体视为质点；

2．常见的坐标系有哪些。

【板书设计】

1．1质点参考系和坐标系

1．质点

(1)机械运动：一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。

(2)质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有

质量的一个点，质点具有物体的全部质量。

(3)质点简化的条件性

①平动的物体一般可以看作质点；

②有转动但转动为次要因素；

③物体的形状、大小可忽略。

2．参考系

(1)被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系；

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(2)同一个物体选择不同的参考系，观察结果可能会有所不同；

(3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系；

(4)参考系的选取是任意的。

3．坐标系

(1)一维坐标；

(2)二维坐标；

(3)三维坐标；

4.要注意以下几点：

(1)坐标系相对参考系是静止的；

(2)坐标的三要素：原点、正方向、标度单位；

(3)用坐标表示质点的位置；

(4)用坐标的变化描述质点的位置改变。

【教学反思】

本节课通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情况下，真的可以不

考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素，把它简化为一个有质量的点”。

这充分说明了将物体简化成质点的条件性，质点的两大基本属性。

为了强调坐标的概念，教科书用数学和物理学中通用的符号，即在直线运动中用x表

示质点的位置，极坐标，用△x=x1－x2表示质点的位移。在表示物理量的变化时，“△”

实际上是我们以前都在使用的符号，学生不会感到困难。相反，由于有了明确表示物理量的

变化量的符号，学生更易区分某物理量与这个物理量的变化量。明确地把某个物理量与这

个物理量的变化区分开，这是本书的特点。物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强

调它们的区别，对于以后的学习会有好处。下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样.

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1.2时间和位移

【学习者分析】

本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，

过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。

【教材分析】

《时间和位移》是人教版高中物理必修一第1章第2节教学内容，主要学习两个重要

的知识点：1知道什么是矢量和标量，2会区别位移和路程及时间和时刻。本节内容是对本

章知识的提升，又是后面知识点学习的基础。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系.

（2）理解位移的概念以及它与路程的区别.

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（3）初步了解矢量和标量.

2.过程与方法：

（1）会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向；

（2）会用矢量表示和计算质点位移；

3.情感态度与价值观：

（1）通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移（或路程）的体

验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量。

（2）养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。.

【重点难点】

（1）时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系；

（2）位移和路程的区别与联系.

【设计思想】

由于学生刚刚进入高中，物理难度有所提高，所以在初中与高中物理的转折点上，老师

一定要低重心教学，重点把握基础知识。所以采取类比方式进行相关教学。

【教学环节】

一．课题的引入

提问一个走读生，上学是在什么时候离开家的？在路上用了多长时间？怎么走的？什

么时候到校的？

根据学生的回答指出，要想清楚的描述一个物体的运动，仅仅只是用上节所学的内容

是不够的，还有必要学习一些新的物理量。

二、新课内容

1、时间与时刻

在开始学生所回答的问题中，学生离家和到校所对应的是时刻概念。而学生在路上所

用的就是时间，即时间间隔，它是指两个时刻之差。

提问：那么对于高中物理中时间与时刻中说到的第几秒、第几秒初、第几秒末、第几秒内、

前几秒、前几秒内意义分别应该怎样理解呢？

回答：⑴、第几秒，一般使用是指“时刻”，但也可以是指“时间间隔”（特指1秒种），

要根据上下文具体情况来判断。如果含有“第几秒时”的意思，则指“时刻”；如果有“第

几秒内”、“第几秒中”、“第几秒间”的意思，则是指具体某一秒钟的“时间间隔”。如

“到达第5秒”，是指“第5秒时”、“第5秒末”这一时刻点；如“在第5秒中”，是指

这一秒的时间间隔。可以用“第几秒时刻”和“第几秒时间”做区分。

⑵、第几秒初、第几秒末指的是“时刻”，与点有关。“第几秒初”和“第几秒末”是

指具体某一秒的前后端点（时刻）。第5秒初指的是第5秒（时间间隔）这一秒钟开始的那

一点，等同于第4秒末。同样，第5秒末就是第5秒（时间间隔）这一秒钟的最后一点，等

同于第6秒初。

⑶、第几秒内、前几秒、前几秒内指的是“时间间隔”，与长度有关。“第5秒内”是

第4秒时刻到第5秒时刻之间，时间间隔为1秒；“前3秒内”是0到第3秒（时刻），时

间间隔为3秒。“前几秒”和“前几秒内”一样。

说明：“时刻”相当于坐标点，“时间间隔”相当于线段长度，“时刻”就是这线段的端点

——用坐标来解释更易理解。“时间间隔”即为常说的“时间”，是指时间的长度。见下图

所示：

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（关于时间与时刻的本质概念问题有专门的论著，见下面所列资料）

2、路程与位移

学生活动：1、在教室内任意选择两个位置作为起始点和终点，请一位学生沿不同的路径从

起始点走到终点，然后让其他学生思考回答这位同学在刚才的活动中的位置的变化。

2、根据图1.2-2，让学生指出由北京去重庆，可以选择哪几种交通路线，这些路线有哪些不

同点，有什么相同点。

3、指导学生结合插图阅读教材，思考归纳位移和路程的概念及其区别。

教师小结：

如下图片，质点从空间的一个位置运动到另一个位置，它的位置变化叫做质点在这一

运动过程中的位移。位移是描述质点位置变化的物理量，其大小等于起点至终点的直线距离，

其大小与路径无关，方向由起点指向终点。它可由初位置指向末位置的有向线段来表示，它

是一个有大小和方向的物理量，是一个矢量。而路程则是指物体实际运动轨迹的长度，是一

个只有大小没有方向的物理量，是一个标量。位移只与物体运动的始末位置有关，而与运动

的轨迹无关。如果质点在运动过程中经过一段时间后回到原处，那么，路程不为零而位移则

为零。可见位移与路程是两个不同的物理量，大家一定要注意它们的区别。

在国际单位制（SI）中，位移的主单位为：米。此外还有：厘米、千米等。

3、矢量和标量

学生活动：1、引导学生阅读P13课文内容了解矢量和标量，知道它们遵从不同的运算法则。

2、探究P13思考与讨论问题，试着总结一下矢量的运算法则。

教师归纳：矢量与标量的区别不仅表现在大小和方向性的问题上，而且它们所遵循的运算法

则也是不同的。

4、直线运动的位置和位移

师生互动：1、直线运动的位置表示：坐标，如物体先处于A位置，后处于B位置

⑴试在图中画出物体的位移；

⑵指出位移的大小与方向；

如物体先处于B位置，后处于A位置，结果又如何？

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2、物体由A运动到B，通过计算说明：位移的大小和方向

3、方法归纳：下图中△x＝？(由A运动到B)

体会并记忆：“初－末”or“末－初”？比如上图中BA

xxx

三．课堂小结及课外研究性课题布置

这节课我们重点学习了位置、路程与位移的概念

（1）位置：位置就是质点在某时刻时所在的空间的一点，其位置可由坐标确定，如图所示

为质点在不同时刻的位置A、B.

（2）路程：质点位置发生变化时的径迹长度叫路程，其单位通常用米（m），另外还有千米

（km）、厘米（cm）等。路程是标量。

（3）位移：位移是表示质点位置变化的物理量，用从初位置指向末位置的一根有向线段表

示。位移的大小等于初、末位置间的直线距离；位移的方向由初位置指向末位置。位移是矢

量，它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。在直线坐标系中，常用

x

表

示。求位移时必须回答方向。

注意：①位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程；除此

之外，两者大小不会相等。

②位移是矢量，路程是标量，位移只与初末位置有关，与路径无关，而路程与路径有关。

四、作业

1、关于时间与时刻，下列说法正确的是（）

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A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8:00指的是时间

B.上午第一节课从8:00到8:45，这里指的是时间

C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻

D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间

2、书面完成P16“问题与练习”第4题（参看教材P15图1.2-5）。

【板书设计】

§1.2时间和位移

1.时间

时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间，在

时间坐标轴上对应于一段

2.时刻

时刻是指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点

3位移

初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变，是矢量，与运动路径

无关，只由初末位置决定

4.路程

质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径

5.矢量

矢量既有大小，又有方向

6.标量

只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则

7.位置

用坐标表示位置

8.位移

用位置坐标的变化量表示物体位移

9．坐标系

(1)一维坐标；

(2)二维坐标；

(3)三维坐标；

10.要注意以下几点：

(1)坐标系相对参考系是静止的；

(2)坐标的三要素：原点、正方向、标度单位；

(3)用坐标表示质点的位置；

(4)用坐标的变化描述质点的位置改变。

【教学反思】

本节学习的位移、路程等概念是运动学的最基本、最重要的概念。深刻理解这些概念的

确切含义，弄清它们之间的区别和联系，是进一步学习运动学知识的基础。

初步掌握位移的矢量性、画法及简单的一维运算，教师要引导学生在阅读教材的基础上，

结合具体实例，积极进行讨论、加以区别.

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1.3运动快慢的描述—速度

【学习者分析】

本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。探

究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重

视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。

【教材分析】

本节速度既是前面长度、时间的测量的继续，又是后面学习的基础，起承前启后的作

用。教材安排了两次学生活动，通过活动引导学生自主提出在不同问题情境下比较纸锥运动

快慢的方案，并进行实测，进一步加强他们测量长度和时间的技能。活动为学生设置了真实

的物理问题情境，使他们体验科学探究的主要过程。在解决问题的过程中，启发学生提出不

同的方案，培养学生扩散性思维能力。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）理解速度的概念，知道速度是表示物体运动快慢的物理量，知道速度的定义.

（2）知道速度是矢量，知道速度的单位、符号和读法。了解生活实际中的某些直线运动的

速度大小数据.

（3）理解平均速度的概念，知道平均速度的定义式，会用平均速度的公式解答有关的问题，

知道瞬时速度的概念及意义，知道瞬时速度与平均速度的区别和联系.

2.过程与方法：

（1）运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，从而渗透物理学的

重要研究方法等效的方法；

（2）培养迁移类推能力

3.情感态度与价值观：

通过解决一些问题，而向复杂问题过渡，使学生养成一种良好的学习方法.

【重点难点】

（1）速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别；

（2）怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度.

【设计思想】

（1）教师通过举例，让学生自己归纳比较快慢的两种形式。

（2）通过实例的计算，得出规律性的结论，即单位时间内的位移大小。

（3）教师讲解平均速度和瞬时速度的意义。

【教学环节】

一．课题的引入

初始位置/m经过时间/s末了位置/m

A．自行车沿平直道路行驶

020100

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B．公共汽车沿平直道路行

驶

010100

C．火车沿平直轨道行驶

500301250

D．飞机在天空直线飞行

500102500

问题1：比较A和B谁运动的快，为什么？

问题2：比较B和D谁运动的快，为什么？

结论：比较物体运动的快慢，可以有两种方法：

(1）一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间

长的物体运动慢；

(2）另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移

小的物体运动得慢。

问题3：比较B和C谁运动的快，为什么？

二．教学过程

（一）、速度

1．定义：位移跟发生这段位移所用时间的比值，用v表示。

2．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量。

2．定义式：。

3．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）。

常用单位：km／h（或km·h-1）、cm／s（或cm·s-1）。

4．方向：与物体运动方向相同。

说明：速度有大小和方向，是矢量。

（二）、平均速度和瞬时速度

如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定

的？那又如何描述物体运动的快慢呢？

问题：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？

回答：每秒平均跑10m。

百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？

答：否。

说明：对于百米运动员，谁也说不来他在哪1秒破了10米，有的1秒钟跑10米多，

有的1秒钟跑不到10米，但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢，而不关心

其在各时刻运动快慢时，就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。

此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。

1．平均速度

（1）定义：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或

这段位移）的平均速度，用表示。

（2）说明：

A．平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。这

实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理。

B．这是物理学中的重要研究方法──等效方法，即用已知运动研究未知运动，用简单

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运动研究复杂运动的一种研究方法。

C．平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位移内）而言的，对同一运

动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时间”

或“哪段位移”的。

D．平均速度只能粗略地描述一段时间（或一段位移）内的总体快慢，这就是“平均速度”

与匀速直线运动“速度”的根本区别。

E．平均速度不是各段运动速度的平均值，必须根据平均速度的定义来求解。

2．瞬时速度

（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）

的瞬时速度。

（2）意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述

变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动。

（3）对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间时的平均速度，即平均速度

在时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。

（4）瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过

某一位置时的运动方向相同，（若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线

方向（与轨迹在该点的延伸方向一致））

三、速率

1．瞬时速率

（1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。

（2）瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。

2．平均速率：

瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其实

我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。

（1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。

（2）速率是标量。

（3）注意：平均速率不是平均速度的大小。

【例1】一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体（）

A．在这一时刻之前0．1s内位移一定是1m

B．在这一时刻之后1s内位移一定是10m

C．在这一时刻起10s内位移可能是50m

D．如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s

【解析】某时刻速度是10m/s指的是该时刻的瞬时速度，不能说物体从此时起以后运动

的快慢情况，以后做直线运动或匀变速直线运动，或非匀变速直线运动均可能。所以选项A、

B均错。如果从某时刻（速度为10m/s）起质点做非匀变速直线运动，从这一时刻起以后的

10s内位移可能为50m，所以选项C正确，如果从这一时刻起物体做匀速直线运动，那么经

过1000m路程所需时间t=100s。正确选项是C、D。

【例2】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运

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动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？

【解析】根据平均速度的定义公式，s为总位移，t为总时间，等于前一段位移

与后一段位移所用时间之和。全过程的位移s=120m

物体在前一段位移用的时间为

后段位移用的时间为

整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s

整个过程的平均速度m/s=2．4m/s

*注意：全过程的平均速度只能由全过程的总位移与通过全路程所用的总时间的比值

得出。如果用求速度的平均值去做=2．5m/s，这样得出的结果是错误的。

可见，平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的。

四、作业

1．学生尝试课本P.116中的第1题和第2题。

【板书设计】

3、速度

一、比较运动快慢的方法

1.相同路程比时间

2.相同时间比路程

二、速度

1．定义：物体在单位时间内通过的路程。

2．公式：υ=s/t3．

3.单位：基本单位：米/秒读作）米每秒

（符号）m/s

常用单位：厘米/秒（符号）cm/s

千米/时（符号）km/h

单位之间关系：1m/s＝3.6km/h

4.测量：

5.应用：。

【教学反思】

轻松愉悦的谈话能吸引学生的注意力，上课时学生的情绪非常高涨，给本节课打下了好

的基础。接下来我让学生合作学习、互相交流，不仅可以拓宽他们的思维，可以让每个同学

都有表达自己见解的机会，也培养学生倾听的习惯，逐步“学会求知、学会做人、学会共

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处”。

总之，在这节课中我注重关注学生的发展，给其创造出良好的学习氛围，让其轻松愉悦

地学习。

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1.4打点计时器测速度

【学习者分析】

本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。探

究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重

视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。

【教材分析】

打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对

高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。平均速度和瞬时速度

是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，

拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散

思维。用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。

在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来

“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。此外，

让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高，特别

对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力和挑战性。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）会使用打点计时器.

（2）会用点计时器测瞬时速度.

（3）理解速度──时间图象.

2.过程与方法：

（1）培养学生良好实验习惯，体会实验在物理学发展中的作用；

（2）感受计时器的发展历程，了解极限思想在处理模型和实际中的作用；

3.情感态度与价值观：

（1）通过对平均速度和瞬时速度的理解，让学生感受物理逻辑之美；通过实验培养学生的

合作、善于交流、勇与修正自己错误的意识。

【重点难点】

（1）学会使用打点计时器；

（2）会用打点计时器打点，并用纸袋测量瞬时速度与平均速度。

【设计思想】

由于学生刚刚进入高中，对物理有浓厚的兴趣，所以采用实验的方式，激发学生的兴趣，

让学生从实验入手，真正的从感兴趣变成自己动手明白的程度。

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【教学环节】

一．课题的引入

问：同学们能说一下你知道有哪些计时仪器吗？

学生回答，相互补充。肯定学生的回答，同时指出人类对计时的研究经过了漫长的过

程。进行情感态度价值观的教育。展示：古代日晷、漏滴、手表（钟表）、秒表、原子钟、

视频片段007用脉波，结合对车速的估计和身体倾斜方向估测被后方位，渗透打点计时

器的原理。

二.新课内容

1、打点计时器

我这有两个秒表，请三位同学上来共同做一个实验测平均速度，一个同学用手握隹直

尺自由落体（短时间），另两位同学分别用秒表计时，计算平均速度对比展示。

问：谁能说一下造成结果差别很大的原因是什么？

同学回答总结：精确度小，人反应有快慢。

为了解决这个问题，我们引入一个新的计时仪器──打点计时器。

2．原理及构造（动画演示）从初中学生熟悉的电磁铁介绍其工作原理。

3．打点计时器的使用

学生分组实验，指导学生实验，同时分别选几条无点、点密、不在一直线上等有代表性

的纸带，用展台展示。

问：造成这些情况的原因可能是哪些？

学生思考讨论总结回答。

问：纸带都记录和反映了什么信息？

学生回答老师总结：记录运动的时间和相应位移，反映物体的运动的快慢。

问：你能总结一下使用打点计时器应注意哪些事项吗？

学生回答、相互补充总结：低压交流电源、纸带和复写纸的顺序等。

问：我们能否根据纸带求出物体运动的速度？试计算。

2、平均速度和瞬时速度

问：同学们计算出的速度是平均速度还是瞬时速度？能否计算打某点的瞬时速度？

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结合以下三个提示理解平均速度和瞬时速度的关系：

A．匀速运动中平均速度和瞬时速度相等。

B．盆中的水面是平的而海平面是弯曲的。

C．教材第二十三页第一段及旁批

问：你是怎样理解平均速度和瞬时速度关系的？

学生回答，老师进一步解释极限思想（例如可认为人的身高在一天内是不变的），渗

透学习物理模型的意义。

问：请同学们根据你的理解，求出连续8个点的瞬时速度，填入表格中。

时刻

速度

3、打点计时器的使用方法

（1）将打点计时器固定在桌面上

（2）将纸带从左侧穿过限位孔。

（3）启动电源，再用手水平拉动纸带，纸带上就留下一行小点。随后关闭电源。

三、v—t图像

如果我们以纵轴代表速度，横轴为时间，请同学们将表格中的数据填入坐标纸上，参照

教材第二十四页第二段，处理这些点。

问：同学们能从v—t图像得到哪些信息？

学生讨论总结：能直观反映物体运动速度与时间的变化关系，能反映物体运动的方向。

让学生体会图象在反映两物理量时的直观性。渐渐培养学生从图象获取信息的能力。

四、作业

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1、完成实验报告。

【教学反思】

实验及测量过程中，都不可避免地存在误差，而且有时误差大，有时误差小。通过学生描点

画图，说明图象意义，使学生明确描点画图象的一般方法步骤；通过设疑提问、有效诱导，

学会用拟合法画图的思想方法。提高6学生用科学的方法手段发现、处理实际问题的能力

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2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》教学设计

【学习者分析】

①．本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

②．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

③．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。

④．面对一些规律的探究，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。从

另外一个角度讲，本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，选

择探究式教学是最佳的途径。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，

过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。

【教材分析】

本节内容为探究实验，目的是让学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化

的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据处理方法。这节课的任务是测量小车的速度，

做出小车运动的V-t图像，初步分析小车速度变化的规律。要学生从实验研究中获取数据、

做出图像、分析图像、寻找规律的科学思维方法。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）能熟练使用打点计时器。

（2）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。

（3）会处理纸带求各点瞬时速度。

（4）会设计表格并用表格处理数据。

（5）会用v-t图像处理数据，表示运动规律

（6）掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。

2.过程与方法：

（1）初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。

（2）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。

（3）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。

3.情感态度与价值观：

（1）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。

（2）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。

【重点难点】

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（1）设计实验并完成操作，会处理纸带求各点瞬时速度。

（2）会设计表格并用表格处理数据，会用v-t图像处理数据，表示运动规律。

【设计思想】

通过测量小车的速度，做出小车运动的V-t图像，初步分析小车速度变化的规律来让学

生从实验研究中获取数据、做出图像、分析图像、寻找规律的科学思维方法。使学生感受到

图像的直观的美。

【教学环节】

【教师提出问题】探究目的：

探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。

【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能：

变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。

【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测

速度。

【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项：

1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。

2、先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。

【学生活动】实验过程：

1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木

板上没有滑轮的一端，连接好电路。

2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时

器，并把纸带的一端固定在小车的上面。

3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点

计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带，重复实验三次。

【学生活动】处理数据

【教师引导学生讨论】处理数据过程中注意事项：

1、纸带要选择打出的点清晰的

2、舍掉开始过于密集的点

3、用每打5个点的时间为时间单位

即T＝0.02×5s＝0.10s这样既可方便计算，又可减少误差。

参考表格一：

计数点编号

0123456

时间t(s)

00.10.20.30.40.50.6

相邻两计数点间

S01S12S23S34S45S56

距离s(m)

对应计数点速度

m/s

参考表格二：

计数点编号

0123456

时间t(s)

00.10.20.30.40.50.6

各计数点到0的距离s(m)

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4、不要直接去测量两个计数点的距离而是要测量出各个计数点到计时零点的距离。

5、速度的计算方法：各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替：

v1=

0112

2

ss

T



v2=

1223

2

ss

T



【学生活动】做出物体的速度——时间图象。

精讲：运用图象来处理物理实验数据，这是一个难点，作图象时要标明横纵坐标轴代表

的物理意义，选择合适的标度，以各点瞬时速度为纵轴，时间t为横轴，不在同一直线上

的点尽量均匀分布在直线的两侧。

【学生活动】得出小车运动速度随时间变化的规律。

在第一章，我们学习了通过v-t图象计算加速度，你能利用所学知识去分析你作出的图

像吗？

①（时间增加相同的△t,速度也会增加相同的△v）

②从函数关系：v=kt+bv与t线性关系。小车的速度随时间均匀增加（变化）小车做

匀变速(a不变)的直线运动。

【练习反馈】

1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些器材是本实验必须的？＿＿＿

①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一

端有滑轮的长木板

（①④⑤⑥⑦⑨）达到实验目的还需器材是：（低压交流电源刻度尺）

2、在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是：

A舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点。

B、为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点

C、每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s。

D、每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s、0.04s、…n×0.02s均

可。(AD)

3、图中给出了从0点开始每5个点取一个计数点的纸带。0，1，2，3，4，5，6均为

计数点。（每两个计数点间有4个点未画出）。

S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm

那么①计时器在打出1，2，3等点时小车的速度分别为：

v1=cm/s；v2=cm/s；v3=cm/s；v4=cm/s；v5=cm/s

②在坐标纸上画出v-t图象

③分析小车的速度随时间变化的规律。

参考答案：

（v1=16.50cm/sv2=21.40cm/sv3=26.30cm/sv4=31.35cm/sv5=36.30cm/s）

(小车的速度随时间均匀增加)。

【作业】P33

相邻计数点的距离S(m)

S01S12S23S34S45S56

各计数点速度(m/s)

v1=v2=v3=v4=v5=

S1S2

S3S4S5S6

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第2、3题

【板书设计】

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、小车在重物牵引下的运动速度随时间变化有几种可能：

变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等

2、实验

实验目的：小车速度随时间变化的规律

实验器材：

实验设计方案：见PPT

数据处理：

（1）列表

计数点编号

0123456

时间t(s)

00.10.20.30.40.50.6

相邻两计数点间

S01S12S23S34S45S56

距离s(m)

对应计数点速度

m/s

（2）计算：v1=

0112

2

ss

T



v2=

1223

2

ss

T



（3）作出v-t图像

【教学反思】

本节课依据学生的认知规律组织教学，引入新课从生活实例入手，设置悬念，提出问题，

激发学生兴趣，增强学生的求知欲；在进行探究教学中注重实验过程，引导学生从两个实验

的探究中加以归纳.

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2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系

【学习者分析】

本阶段的学生学习掌握了加速度，在前一阶的实验中又认识了V-t图像。但是学生通过

已有的知识创造出新的概念、理论的能力较弱。

【教材分析】

《匀变速直线运动运动的速度与时间的关系》这节主要介绍了匀变速直线运动的定义，

并在此基础上推导出匀变速直线运动速度与时间的关系。本节是在前一节探究小车速度随时

间变化的实验基础上进行的，并对第一章所学的加速度进行深化和加强，也为后续章节匀变

速直线运动位移与时间的关系、位移与速度的关系的研究提供基础。因此本节课在整个章节

中起着承上启下的作用，是研究匀变速直线运动规律的重要开端。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）掌握匀变速直线运动的概念；

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（2）知道匀变速直线运动的运动规律及

tv

图象的特点，知道直线

倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度，会根据图象分析解决问题；

（3）掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式，会推导，能进行

有关计算。

2.过程与方法：

（1）引导学生通过研究匀变速直线运动

tv

图象的特点及运动规律的过程，总结匀变速直

线运动的速度与时间的关系的方法。

3.情感态度与价值观：

（1）激发学生探索自然规律的兴趣；

（2）体验同一物理规律的不同描述方法，培养科学价值观；

（3）将所学知识与实际生活相联系，增加学生学习的动力和欲望。

【重点难点】

重点：（1）理解匀变速直线运动的

tv

图象的物理意义；

(2)匀变速直线运动的速度与时间的关系式的应用。

难点：(1)学会用

tv

图象分析和解决实际问题；

（2）掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式的推导过程并会运用

atvv

0解

决简单的实际问题。

【设计思想】

通过本节教学，不但要使学生掌握匀变速直线运动的规律，而且要通过对问题的研究，

使学生了解和体会物理学研究问题的方法，运用图象、公式处理实验数据的方法，这一点可

能对学生更为重要。讲解问题从实际出发，尽量用上一节的实验测量数据。运用图象这种数

学工具，相对强调了图象的作用和要求。

在本节教材最后，通过图象提出了一般变速运动（非匀变速运动）的问题，这是对问题

自然的扩展和引伸，目的是开阔学生思路，并不是要深入讲解非匀变速运动。教学中对基础

较好的学生要求掌握，以利因材施教，使学生各得其所。

【教学环节】

教学环节教师活动学生活动设计意图

（一）

新课导入

上一节课，我们用实验探究了小车的

速度随时间的变化规律，并描绘小车运动

的tv图象。那么，小车在重物的牵引

回顾上节课作出的小车运动的

tv图象

引起学生的注意

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下运动的tv图象表面小车在做什么样

的运动呢？v与t之间又存在什么关系

呢？当课我们学了本节内容后，同学们就

清楚了，下面我们就从tv图象入手，

一起来学习2.2匀变速直线运动的速度

与时间的关系。

（二）匀变

速直线运动

的概念

提问1：请同学们观察下面的v-t图

象（课件逐个展示），它们分别表示物体

在做什么运动？

①

②

③

提问2：现在，请同学们仔细观察图

②，也就相当于上节课我们作出的小车运

动的tv图象。那么，小车速度的增加

有什么特点或规律呢？

我们要研究速度随时间变化有什么规

律，那么，我们就取几段相等的时间间

生1：①中物体运动的tv

图象是一条平行于时间轴的直

线，速度的大小和方向都不随时

间变化，说明物体在做匀速直线

运动。

生2：②中物体的速度随时

间不断增大，说明物体在做加速

运动。

生3：③中物体的速度随时

间的不断增加在不断的减小，说

明物体在做减速运动。

时间为0时速度为

0

v

，并且

速度是随时间的增加在增大的。

培养学生通过图

象分析、解决问

题的能力

培养学生的实际

动手能力。

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隔，看速度是怎样变化的。

下面，就请同学们自己画出图来试一

试。

用课件投影，进一步加以阐述。

解释:从图象上可以看出，物体运动

的tv图线是一条倾斜的直线。对于同

一条直线，倾斜程度是相同的，我们设为

k。我们取

21

tt之间的时间间隔为

t，

43

tt之间的时间间隔也为t。那

么，

21

tt时间内对应的直线的斜率为

t

v

k





，

43

tt时间内对应的直线的

斜率为

t

v

k







。则有

t

v

t

v













，所以

vv



。也就是：每过一个相等的时

间间隔，速度的增加量是相等的。所以无

论t选在什么区间，对应的速度

v

的变

化量v与时间的变化量t之比都是相

同的。而在第一章第五节我们已经学过

t

v





就表示物体运动的加速度。因此，

学生自己画图，动手操作。

理解定义的含义，并记好笔

记。

培养学生分析、

解决问题的能力

延伸知识，启发

v





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t

v





为一恒定的值就表示物体的加速度保

持不变。

投影出示匀变速直线运动的定义:

沿着一条直线运动，且加速度保持

不变的运动，叫做匀变速直线运动.

在匀变速直线运动中，如果物体的速

度随时间均匀增加，这个运动叫做匀加速

直线运动。

提问3：那大家现在能说出上图中③

是什么运动吗？

很好，经过前面的学习，同学们已经

能够区分匀加速直线运动和匀减速直线运

动了。所以，我们就说：如果物体的速度

随时间均匀减小，这个运动就叫做匀减速

直线运动。

提问4：请同学们再思考一下，下图

中三条直线的交点表示什么？

现在我们先不给图中的交点表示什么

下结论，我们一起来对图象进行分析。在

我知道了，刚才图③的速度

随时间均匀减小，表示的就是物

体在做匀减速直线运动。

生1：是相遇！

生2：不是相遇，应该表示

在同一时刻，三者的速度相等。

学生思考。

培养学生动

口、动脑的能

力。

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tv图象中，我们可以看出，三条直线

的交点所对应的时间和速度都是相同的。

我们就说在这一时刻，物体运动的速度是

相同的。所以，tv图线的交点仅表示

物体的速度相等，并不表示相遇，同学们

不要tv把图象与tx图象相混淆。

请同学们打开教材，思考第35页的

“说一说”。

提问5：这条曲线表示物体的速度怎

样变化？在相等的时间间隔内，速度的变

化量总是相等的吗？物体在做匀加速或匀

减速直线运动吗?

没错。在相同的时间间隔内，物体的

加速度不同，也就是说曲线上每一点的加

速度是不相同的，曲线上每一点的加速度

我们将它叫做瞬时加速度。那我们怎么找

某一点的瞬时加速度呢？

非常好。我们可以做曲线上某点的切

速度增加，但在相等的时间

间隔内，速度的变化量越来越

小，说明

t

v





逐渐减小，即加速

度减小，加速度不是恒量，所

以，物体的运动就不是匀加速直

线运动，也不是匀减速直线运

动。

讨论并回答：是做切线吗？

培养学生结

合图象和理论知

识来分析、处理

问题问题及语言

表达的能力。

st/

0

v

)/(1•smv

1

v

4

v

3

v

2

v

4

t

3

t

2

t

1

t

t

t

2

v

1

v

O

高中物理必修一全套教案教学设计

线，这一点的切线的斜率就表示物体在这

一时刻的瞬时加速度。

（三）

匀变速直线

运动速度与

时间的关系

表达式

前面我们使用图象来表示物体的速度

与时间的关系的。那么，除了图象外，我

们是否可以用公式表示物体运动的速度与

时间的关系呢？

从运动开始（这时0t）到时刻

t，时间的变化量0tt,速度的变化

量

0

vvv,因为加速度

t

v

a





是一

个恒量，所以

0

0













t

vv

t

v

a

解出速度

v

,得到

atvv

0

这就是匀变速直线运动的速度与时间

的关系式。

该公式中v、

0

v是矢量，t是标

量，因此

a

也是矢量，该式为一个矢量

式，应用时应选正方向。atvv

0

对

匀加速直线运动成立，对匀减速直线运动

也同样成立。只是在匀加速直线运动中

a

与

0

v

同方向，在匀减速直线运动中

a

与

0

v

反方向。

跟随老师的思路一起完成匀

变速直线运动的速度与时间关系

式的数学表达式的推导，同时做

好笔记。

a

在数值上等于单位时间内

锻炼学生的

逻辑思维能力，

培养良好的学习

习惯。

正确理解

高中物理必修一全套教案教学设计

提问6：想一想，在atvv

0

中，

at表示什么，在数值上又等于什么？

提问7：能否直接结合图象和有关数

学知识得到速度与时间的关系式?

速度的变化量，再乘以t，就表

示物体在0—t时间内速度的变

化量。

at再加上

0

v就是t时刻的

速度了。

学生对图象进行分析：

分析：因为匀变速直线运动

的tv图象是一条倾斜的直线，

所以v与t是线性关系。或者说v

是t的一次函数，应符合

bkxy的形式：其中k是图

线的斜率，在数值上等于匀变速

直线运动的加速度。b是纵轴上

的截距，表示0t时对应的速

度，在数值上等于匀变速直线运

动的初速度

0

v，所以

atvv

0

atvv

0

的物理意义。

让学生从多

方位去理解同一

个问题，以加强

学生的思维能

力，并达到举一

反三的效果。

（四）匀变速直线运动的速度与时间的关系式的应用。

例题1：汽车以40km/h的速度行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多

少？

教师引导学生明确已知量待求量，确定研究对象和研究过程

要求学生画出草图并进行自主解题

师：投影出示规范步骤

解：初速度smhkmv/11/40

0



，加速度2/6.0sma，时间t=10s，10s后

的速度为

高中物理必修一全套教案教学设计

atvv

0

hkm

sm

ssmsm

/61

/17

10/6.0/112







例题2：某汽车在紧急刹车时加速度的大小是62/sm，如果必须在2s内停下

来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？

让学生分析出题目中的已知量和待求量确定研究对象和研究过程，并以此画出示

意图，并在示意图上标明各物理量。结合示意图和公式进行解答。

教师整体讲解：

我们来看题目，研究的是汽车从开始刹车到停止运动这个过程。在这个过程中汽

车加速度的大小是62/sm，所以，汽车在做匀减速直线运动，加速度的方向与速度的

方向是相反的。沿汽车运动的方向建立坐标轴，则汽车的加速度取负号

（2/6sma）。在这个过程中，汽车持续行驶时间为st2，汽车最后是停止的，

因此，末速度v为0，初速度

0

v题目中没给出，也正是我们要求的最高允许速度。

解：时间st2加速度2/6sma末速度0v

根据

atvv

0

，则有

atvv

0

ssm2)/6(02

sm/12

hkm

h

km

/43

3600

1

1000

1

12







例题3

（投影）汽车以36km/h的速度匀速行驶，若汽车以0.6m/s2的加速度刹车，则

10s和20s后的速度减为多少？

教师指导学生用速度公式建立方程解题，代入数据，计算结果。

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教师巡视查看学生自己做的情况，并做一定的指导。

发现有的同学把2/6.0sma代入公式atvv

0

，求出smv/16

10



smv/22

20



师：这种做对吗？

生：汽车在刹车，是减速运动，所以加速度应代负值，即2/6.0sma。

有的同学把2/6.0sma代入公式atvv

0

，求出smv/4

10



smv/2

20

。

师：这样做对吗？

生：对，我也是这样做的

师：smv/2

20

中负号表示什么？

生：负号表示运动方向与正方向相反。

师：请同学们联系实际想一想，汽车刹车后会再朝反方向运动吗？

生：哦，汽车刹车后经过一段时间就会停下来。

师：那这道题到底该怎么做呢？

生：先计算出汽车经过多长时间停下来。

教师出示规范解题的样例。

解：设初速度smhkmv/10/36

0



，加速度2/6.0sma，末速度0v。

时间st10，由速度公式atvv

0

，可知刹车至停止所需时间

s

a

vv

t7.16

6.0

100

0









。

故刹车10s后的速度smssmsmatvv/410/6.0/102

010



刹车20s时汽车早已停止运动，故0

20

v

师：通过这道题，我们大家知道了汽车遇到紧急情况时，虽然踩了刹车，但汽车

不会马上停下来，还会向前行驶一段距离。因此，汽车在运行时，要被限定最大速

度，超过这一速度，就可能发生交通事故。请同学们结合实际想一想：当发生交通事

故时，交警是如何判断司机是否超速行驶的？

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生：汽车刹车时会留下痕迹，交警可以通过测量痕迹的长度，计算出司机刹车时

的速度。以此来判断司机是否超速行驶。

师：很好，看来同学们对这节的内容掌握的很好。

六、小结

下面，我们一起来总结一下本节主要学了哪些内容：

1.重点从图象和公式两个方面研究了匀变速直线运动，理解时注意以下几点：

（1）在匀变速直线运动中，质点的加速度大小和方向不变。

（2）

t

v

a





不能说a与v成正比、与t成反比，a的大小决定于△v和△t

的比值。

（3）公式atvv

0

中v、

0

v、a都是矢量。因此，该公式是一个矢量式，必

须注意其方向。

2.从以上的例题中我们可以粗略的总结出解题的步骤：

（1）认真审题，找出已知量和待求量，弄清研究对象和过程；

（2）弄清题意，画出示意图，并在图中标明各物理量；

（3）用公式建立方程，代入数据（注意单位换算），计算出结果；

（4）对计算的结果和结论进行验算和讨论。

四、作业

P36第1、3题

【板书设计】

2.2匀速直线运动的速度和时间的关系

一、图象

1、匀速直线运动

速度不变，加速度为零

2、匀变速直线运动匀加速直线运动：a、v同向

沿一条直线，加速度不变。匀减速直线运动：a、v反向

v-t图线的斜率表示加速度。大小：a=tan

方向：上斜a为正，下斜a为负

二、公式

1、速度与时间关系式：

V=V0+at（物理意义）

2、例题：

匀减速刹车问题：先规定正方向

【教学反思】

本节课内容抽象,应多留时间给学生思考,体验知识的获取过程.加强对图象的理解,避

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免对公式的死记硬背。思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识

的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、

无本之木.

高中物理新课标教学设计

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系

【学习者分析】

速运动是学生初中学习的内容，上一章的学习中，学生已经掌握了运动图象，在理解瞬

时速度的概念时也渗透了微分、极限的思想，高中物理引进了很多极限思想的科学思维方法，

而目前高一的学生对这种思维方法虽然已接触，但还是比较陌生。学生以学过的瞬时速度概

念和匀速运动为基础，利用实例，巧妙设疑，启发学生思考，让学生在自主讨论的学习环境

下深化对微分法的理解，培养学生分析问题的能力。

【教材分析】

必修第一章学习了描述运动的概念，本章学习匀变速直线运动几个物理量之间的定量

关系，本节研究的是匀变速直线运动的位移与时间的关系。上一章为本节奠定了全面的基

础．本节是第一章概念和科学思维方法的具体应用。

作为最简单的变速运动，本节匀变速直线运动位移规律的学习将为认识自由落体运动

和其他更复杂的运动如平抛运动创造了条件。而且掌握了匀变速直线运动位移和时间的关

系，再通过牛顿第二定律，就能进一步推导出动能定理的关系式。可见本节的知识在整个

力学中具有基础性的地位，起着承上启下的作用。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）知道匀速直线运动的位移与时间的关系

（2）理解匀变速直线运动的位移及其应用

（3）理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用

（4）理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移

2.过程与方法：

（1）通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此

比较。

（2）感悟一些数学方法的应用特点。

3.情感态度与价值观：

（1）经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手能力，增加物理

情感。

（2）体验成功的快乐和方法的意义。

【重点难点】

（1）理解匀变速直线运动的位移及其应用

（2）理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用

【设计思想】

本节课主要运用的是启发探究式综合教学方法。对教学的重难点即微分法的教学上采

用了目标导学法，以思维训练为主线，创设问题情境，通过小组讨论和归纳，引导学生积

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极思考，探索和发现科学规律。既明确了探究的目标和方向，又最大限度地调动了学生积

极参与教学活动，充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。在从匀速过渡到变速的

教学上采用了比较法，启发学生从已有认识获得新知；并利用数学知识解决物理问题。另

外还通过知识的铺垫、方法的迁移、多媒体课件的演示等手段，分散教学难点，引导学生

动口、动脑、动手获取知识，提高学生的综合素质。

【教学环节】

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景引入，展示目标

教师活动：直接提出问题学生解答，培养学生应用所学知识解答问题的能力和语言概括

表述能力。

这节课我们研究匀变速直线运动的位移与时间的关系，（投影）提出问题：

取运动的初始时刻的位置为坐标原点，同学们写出匀速直线运动的物体在时

间t内的位移与时间的关系式，并说明理由

学生活动：学生思考，写公式并回答：x=vt。理由是：速度是定值，位移与时间成正比。

教师活动：（投影）提出下一个问题：同学们在坐标纸上作出匀速直线运动的v－t图象，

猜想一下，能否在v－t图象中表示出作匀速直线运动的物体在时间t内的

位移呢？

学生活动：学生作图并思考讨论。不一定或能。结论：位移vt就是图线与t轴所夹的

矩形面积。

总结：培养学生从多角度解答问题的能力以及物理规律和数学图象相结合的能力

教师活动（展示目标）：讨论了匀速直线运动的位移可用v－t图象中所夹的面积来表示

的方法，匀变速直线运动的位移在v－t图象中是不是也有类似的关系，下

面我们就来学习匀速直线运动的位移和时间的关系。

（三）、合作探究，精讲点拨

1、匀变速直线运动的位移

教师活动：（1）培养学生联想的能力和探究问题大胆猜想，假设的能力

（2）（投影）启发引导，进一步提出问题，但不进行回答：对于匀变速直线

运动的位移与它的v-t图象是不是也有类似的关系？

学生活动：学生思考。

教师活动：我们先不讨论是否有上述关系，我们先一起来讨论课本上的“思考与讨论”。

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学生活动：学生阅读思考，分组讨论并回答各自见解。最后得出结论：学生A的计算中，

时间间隔越小计算出的误差就越小，越接近真值。

总结：培养以微元法的思想分析问题的能力和敢于提出与别人不同见解发表自己看法的

勇气。培养学生勤钻细研分析总结得出物理规律的品质。

这种分析方法是把过程先微分后再累加（积分）的定积分思想来解决问题的方法，在以

后的学习中经常用到。比如：一条直线可看作由一个个的点子组成，一条曲线可看作由一条

条的小线段组成。

教师活动：（投影）提出问题：我们掌握了这种定积分分析问题的思想，下面同学们在

坐标纸上作初速度为v0的匀变速直线运动的v-t图象，分析一下图线与t

轴所夹的面积是不是也表示匀变速直线运动在时间t内的位移呢？

学生活动：学生作v-t图象，自我思考解答，分组讨论。

总结：培养学生用定积分的思想分析v-t图象中所夹面积表示物体运动位移的能力。

教师活动：（投影）学生作的v-t图解，让学生分析讲解。

（如果学生分析不出结论，让学生参看课本图23-2，然后进行讨论分析。）

学生活动：根据图解分析讲解，得出结论：v-t图象中，图线与t轴所夹的面积，表示

在t时间内物体做匀变速直线运动的位移。

总结：培养学生分析问题的逻辑思维，语言表达，概括归纳问题的能力。

2、推导匀变速直线运动的位移－时间公式

教师活动：（投影）进一步提出问题：根据同学们的结论利用课本图2.3-2（丁图）能否

推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式？

学生活动：学生分析推导，写出过程：



面积

S

OAABOC)(

2

1

所以tvvx)(

2

1

0



又atvv

0

解得2

02

1

attvx

总结：培养学生利用数学图象和物理知识推导物理规律的能力

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教师活动：（投影）展示学生推导过程并集体评价后教师说明：公式2

02

1

attvx就

是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。

教师活动：（投影）进一步把问题进行扩展：位移与时间的关系也可以用图象表示，这

种图象叫做位移-时间图象，即x-t图象。运用初中数学中学到的一次函数

和二次函数知识，你能画出匀变速直线运动2

02

1

attvx的x-t图象吗？

（v0，a是常数）

学生活动：学生在坐标纸上作x-t图象。

总结：培养学生把数学课的知识在物理课中应用，体会物理与数学的密切关系，培养学

生做关系式图象的处理技巧。

教师活动：（投影）展示学生画的草图，让学生分析作图的过程。

学生活动：学生分析讲解。

总结：培养学生结合数学图象和物理知识分析问题的能力和语言概括表述能力。

教师活动：（投影）进一步提出问题：如果一位同学问：“我们研究的是直线运动，为什

么画出来的x-t图象不是直线？”你应该怎样向他解释？

学生活动：学生思考讨论，回答问题：

位移图象描述的是位移随时间的变化规律，而直线运动是实际运动。

总结：培养学生结合数学方法和物理规律辨析问题的能力。

3、对匀变速直线运动的位移－时间公式的应用

（1）教师活动：（投影）例题（P39）：引导学生阅读题目，进行分析。

学生活动：在老师的引导下，在练习本上写出解答过程。

教师活动：（投影）学生的解答，进行适当点评。

（2）如右图所示为一列火车出站后做匀加速直线运动的v-t图象．请用“图象面积法”

求出这列火车在8s内的位移。

【解析】v-t图线与时间轴所围面积

S=1/2(上底+下底)×高=1/2×(10+20)×

8=120，此面积对应于列车8s内的位移，

故该列车在8s内的位移是120m.

【答案】120m

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（四）课堂小结

本节重点学习了对匀变速直线运动的位移－时间公式2

02

1

attvx的推导，并学习了运用

该公式解决实际问题。在利用公式求解时，一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下，以

初速度方向为正方向；当a与v0方向相同时，a为正值，公式即反映了匀加速直线运动的速

度和位移随时间的变化规律；当a与v0方向相反对，a为负值，公式反映了匀减速直线运动

的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求解时，与正方向相同的代人正值，与正方向相

反的物理量应代入负值

五、作业

（1）完成P40的思考与讨论（2）完成P40练习第2、3题

【板书设计】

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系

1、匀速直线运动的位移：

x=vt

2、匀变速直线运动的位移：

2

02

1

attvx

【教学反思】

在这节课里，我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法—微分法，以简约化

的方式呈现出来了。这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点“套用”，而忽视了

科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间内可以认为是不变的”．这也是一种科学

的思路。而且常常是对待复杂物理问题的一种科学方法。本节课让学生在渗透中形成了科学

的思路，掌握了基本的方法，达到了提高解决问题能力的目的。

我对本节教材进行适当的处理：利用教材中“思考与讨论”栏目的内容，通过学生小组

讨论的形式，对“v-t图象面积位移关系”进行充分探究，把“做一做”栏目的内容移到下一节

课。这种做法既实现了运用数学方法和极限思想研究并解决物理问题，又使教学过程更流

畅，重点更突出，提高学生的学习主动性和积极性，有利于培养学生发散思维的能力和科

学探究的能力。不足之处是在教学过程中发现学生小组讨论时，设计的问题还不够开放，

实际上学生可以自己找到正确方法，应该让学生有更充分的讨论空间.

高中物理新课标教学设计

2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系

【学习者分析】

学生在前两节学习了速度与时间、位移与时间的关系，而这节课主要是学习位移与速度

之间的关系，因此学生可以通过本身的数学知识消去两个公式中的t而达到这节课的学习

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目的。学生运用知识解决实际问题的能力比较弱，虽然可以记住这三个公式，但是在实际物

理情境中分析就不透彻。

【教材分析】

教科书这一部分是直接以实例形式出现，让学生在解决实际问题过程中利用公式

v=v0+at和x=vot+1/2at2，推导出速度与位移的关系式。在解决物理问题时非常重要的是分

析物理过程，这里就要分析清楚物体的速度、位移随时间变化的具体情况，这样才能正确的

应用公式，并对问题的结果进行必要的检验、讨论。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）知道匀速直线运动的位移与速度的关系

（2）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用

2.过程与方法：

（1）体验运用所学习的知识解决实际问题的过程，从而达到学以致用的科学态度。

3.情感态度与价值观：

（1）物理知识与生活情境结合，培养学生知识从生活中而来而又运用于生活的情感，从而

培养学生的学习兴趣。

【重点难点】

（1）理解匀变速直线运动的位移及其应用

（2）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用

【设计思想】

从生活情境中得出问题，然后从数学角度分析得出V与x的关系。然后又把这个v2-

v0

2=2ax运用到生活中去，让学生中生活中体验运用知识解决实际问题的乐趣。

【教学环节】

一、引入新课

教师活动：上节课我们学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系，知道了匀变速直线

运动的速度－时间图象中，图线与时间轴所围面积等于物体的位移；并推导

出了匀变速直线运动的位移－时间公式2

02

1

attvx。这节课我们继续探

究匀变速直线运动的位移与速度的关系。

二、进行新课

1、匀变速直线运动的位移与速度的关系

教师活动：我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系，速度与时间的关系，

有时还要知道物体的位移与速度的关系，请同学们做下面的问题：

“射击时，火药在枪筒中燃烧，燃气膨胀，推动弹头加速运动。我们把子弹在

枪筒中的运动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度是a=5x103m/s2，枪

筒长x=0.64m，计算子弹射出枪口时的速度。并推出物体的位移与速度的关

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系式。

学生活动：学生做题并推导出物体的位移与速度的关系：axvv22

0

2

点评：培养学生在解答题目时简化问题的能力和推导能力；在解答匀变速直线运动的问

题时，如果已知量和未知量都不涉及时间，应用公式axvv22

0

2求解，往往会使问题变

得简单，方便。

教师总结：atvv

0

①2

02

1

attvx②axvv22

0

2③是解答匀

变速直线运动规律的三个重要公式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。

教师活动：投影课堂练习（见“实例探究”），适当加入学生的讨论。

学生活动：学生完成课堂练习。

点评：在应用中加深对规律的理解。

三、课堂总结、点评

通过两节课的学习，掌握了匀变速直线运动的三个基本公式，atvv

0

①

2

02

1

attvx②axvv22

0

2③，这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公

式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。

在利用公式求解时，一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下，以初速度方向为正方

向；当a与v0方向相同时，a为正值，公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的

变化规律；当a与v0方向相反对，a为负值，公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时

间的变化规律。代入公式求解时，与正方向相同的代人正值，与正方向相反的物理量应代入

负值。

四、实例探究

1.公式2

02

1

attvx的基本应用

［例1］一辆汽车以10m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过6秒（汽车未停下）。汽

车行驶了102m。汽车开始减速时的速度是多少？

分析：汽车一直作匀减速运动，其位移可由多种不同方法求解。

解法1：由2

02

1

attvx得20

6

6)1(

2

1

102

2

1

22

0











t

atx

vm/s

所以，汽车开始减速时的速度是20m/s

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解法2：整个过程的平均速度

2

0t

vv

v



，而atvv

t



0

，得

20

at

vv

又17

6

102



t

x

vm/s，解得20

2

61

17

20







at

vvm/s

所以，汽车开始减速时的速度是20m/s

点拨：①运动学公式较多，故同一个题目往往有不同求解方法；②为确定解题结果是否

正确，用不同方法求解是一有效措施。

2.关于刹车时的误解问题

［例2］在平直公路上，一汽车的速度为15m／s。，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，

汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？

读题指导：车做减速运动，是否运动了10s，这是本题必须考虑的。

分析：初速度v0=15m／s，a=-2m／s2，分析知车运动7.5s就会停下，在后2.5s

内，车停止不动。

解：设车实际运动时间为t，v=0，a=-2m／s2

由atvv

0

知

运动时间5.7

2

15

0











a

v

ts

说明刹车后7.5s汽车停止运动。

由axvv22

0

2得

所以车的位移

25.56

)2(2

15

2

2

2

0

2













a

vv

x

m

点评：计算题求解，一般应该先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量

的关系式，然后再把数值代入式中，求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与已知

量的关系，计算也比较简便。

3.关于先加速后减速问题（图像的巧妙应用）

［例3］从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，

于是立即做匀减速运动至停车。汽车从开出到停止总共历时20s，行进了50m。求汽车的最

大速度。

分析：汽车先做初速度为零的匀加速直线运动，达到最大速度后，立即改做匀减速运动，

可以应用解析法，也可应用图象法。

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解法1：设最大速度为vm，由题意，可得方程组

2

222

2

112

1

2

1

tatvtax

m



21

ttt

11

tav

m



22

0tav

m



整理得5

20

5022







t

x

v

m

m/s

解法2：用平均速度公式求解。

匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等，都等于

2

m

v

，故全过程的平均速度等于

2

m

v

，

由平均速度公式得

2

m

v

＝

t

x

，解得5

20

5022







t

x

v

m

m/s

可见，用平均速度公式求解，非常简便快捷，以后大家要注意这种解法。

解法3：应用图象法，做出运动全过程的v-t图象，如图所示，。v-t图线与t轴围成三

角形的面积与位移等值，故

2

tv

xm，所以5

20

5022







t

x

v

m

m/s

四、作业

（1）已知某物体做匀变速直线运动，加速度为a，试证明：在一段时间t内的平均速

度等于该段时间中点t/2时刻的瞬时速度。

（2）P42第1、2题

【板书设计】

2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系

1、匀变速直线运动的位移与速度的关系

由

atvv

0

2

02

1

attvx

消去时间t可得：

axvv22

0

2

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【教学反思】

通过本节内容的学习后，学生初步能够将物理知识和生活情境练习起来，但是对生活情

境中难以建立物理模型，所以导致学生不容易选择正确的物理知识回答问题.

高中物理新课标教学设计

2.5自由落体运动

【学习者分析】

学生目前对匀变速运动的规律有一定的理性认识，加上日常生活经验，形成了一定的认

知结构，为本节课的学习奠定了基础。

【教材分析】

（1）本节内容主要包括自由落体运动的概念和自由落体运动的规律，属概念和规律的

综合课。

（2）自由落体运动在教材中作为匀变速直线运动的一个实例进行研究，其作用有二：

一是通过运用匀变速直线运动的规律巩固和加深对匀变直线速运动的理解，同时自由落体

运动作为一个典型的物理模型也需要学生掌握；二是通过事例说明研究自然规律的一般科

学方法。

（3）由于本教材将力、力的合成、牛顿第二定律的内容分别放在第四、五、六章，所

以不能从受力分析得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论，而必须通过研究位移、时

间的关系来获取。4、在本章第二节中学生已经学习了打点计时器的使用，并且在学校现有

的实验条件下，使用打点计时器来探究自由落体运动的规律比采用频闪照相法更切实可

行，将频闪照片用来欣赏和计算说明阻力的影响，可以使抽象出理想化模型的难点更加自

然。

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）知道什么是自由落体运动；

（2）知道什么是自由落体加速度，它的方向和大小；

（3）掌握自由落体运动速度、位移随时间变化的规律；

（4）运用自由落体运动规律解决实际问题。

2.过程与方法：

（1）观察自由下落的物体，预测其运动特点；

（2）实验探究自由落体运动的规律；

（3）阅读教材第三部分，了解研究自然规律的一般科学方法。

3.情感态度与价值观：

（1）注意科学态度和科学方法教育；

（2）发展学生对科学探究的兴趣。

【重点难点】

重点：

实验探究自由落体运动的规律。

（从学生掌握知识的角度，可以认为“了解自由落体运动的定义和掌握自由落体运

动的规律”是重点。从提高学生科学素养，促进学生自主学习来说，确定“实验探究自

由落体运动的规律”为重点更符合新课程标准的要求）

难点：

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运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出理想条件下的物理模型——自

由落体运动。

（应该说伽利略利用斜面实验巧妙推理自由落体运动规律理解起来亦是相当困难，但我们只

要求学生满怀崇敬的心情去欣赏大科学家的睿智和抱着学习一般科学研究方法的心态去阅

读了解）

【设计思想】

启发式教学探究式教学

复习提问阅读历史回

眸

（伏笔）（欣赏、归纳）

【教学环节】

(一)复习提问

s1∶s2∶s3=1∶4∶9sⅠ∶sⅡ∶sⅢ＝1∶3∶5

(二)引入新课

自由落体运动概念

自由落体运动规律

创设情景抽象加工巩固深化

一

般

现

象

感

知

形

成

表

象

冲

突

分

析

比

较

猜

想

改

进

实

验

探

究

抽

象

概

括

定

义

变

式

迁

移

举

例

提

出

新

课

题

猜

想

假

设

设

计

实

验

分

析

归

纳

总

结

出

规

律

迁

移

应

用

深

化

教师：演示、启发、激发、引导、点拨

学生：听、看、想、说、做、读、练

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我们今天应用这些知识研究一种常见的运动，物体下落的运动。

[演示Ⅰ]硬币和纸袋分别从同一高度由静止开始同时下落，观察下落速度，从表面上

看得到结论，“物体越重，下落得越快”。

1．亚里斯多德(Aristotle)的认识

从公元前4世纪至公元17世纪，这种观念统治了人们两千多年之久。

2．伽利略(Galileo)的贡献(1638年)

两个物体mA＞mB分别由同一高度下落，重的物体比轻的物体下落的快，当把两物体捆

在一起仍从同一高度下落情况会是怎样呢？

结论：①整体分析：当把两个物体捆在一起时mC=mA＋mB，因为新组成的物体比上述两

个物体中的任一个都重从而下落的应最快。

②局部分析：A物体下落的快，受到一个下落得慢的物体B的作用，结果就像一个大

人拉着小孩向前跑，比单独大人跑要慢，比小孩单独跑要快一样，他们的共同速度应介于

A、B两物体之间即vA＞vC＞vB。伽利略用归谬法巧妙地否定了亚里斯多德的观点，从而得

出结论：重物体不比轻物体下落得快。亚里斯多德忽略了空气阻力对运动物体的影响，从

而得出错误的结论：“力是维持物体运动的原因”。

[演示Ⅱ]将纸袋揉成纸球和硬币从同一高度由静止开始下落，观察下落速度(相差不

多)，把硬币装入纸袋与另一枚硬币从同一高度由静止开始下落，观察下落速度也相差不

多，若减小空气对运动物体的影响会如何呢？

[演示Ⅲ]牛顿管中的物体下落，将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻鸡毛从静止一起

下落，观察实验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端，硬币落下有声，眼可直接观察鸡毛

下落，将牛顿管放入空气再做实验情况就截然不同了。

3．自由落体运动

①定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

自由落体运动是一种理想运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不

太大(H不太高)，可以近似看成是自由落体运动。

结论：不同物体做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。

②性质：伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽

利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目

的是为了“冲淡重力”)，证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运

动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况，小球将自由下落，成为自由落体，他

认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，多么巧妙啊！

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这个结论的正确与否需用实验来验证，三百多年后，我们来验证。

[演示Ⅳ]介绍自由落体仪，然后测量数据。

s(m)t(s)

10.1000.14369.70

20.4000.28669.74

30.9000.42939.77

结论：①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

②在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。

③重力加速度g(自由落体加速度)

a．数值及单位g=9.8m/s2初中g=9.8N/kg(常量)粗略计算g=10m/s2

b．重力加速度g的方向总是竖直向下的。

4．自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正)

(三)练习：

一个自由落体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需

的时间。

解析：物体做匀变速直线运动，第n秒通过的路程为sN，n秒内通过的路程为sn，则

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物体在n-1秒内通过的路程为sn-1，则

根据题意，得

(四)课堂小结

1．自由落体运动是一种非常重要的运动形式，在现实生活中有许多落体运动可以看

成是自由落体运动，研究自由落体运动有着普遍的意义。

2．为了研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本

的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的

物理模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常

用的方法之一，在后面的学习中我们还要用到。

3．在研究自由落体运动的过程中我们还给大家介绍了归谬法，即理论推导的一种重

要方法，同学们的学习重要的是研究问题的方法而不是知识本身，知识的结论当然重要，

但更重要的是如何获取知识，中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知

识。

4．自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，抛体运动可以看成是另一个运动形

式与自由落体运动的合成，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，一定要抓住其

产生的条件和运动规律。

五、说明

1．牛顿管的演示，要事先抽好气，一般在课前抽好。若先演示鸡毛与硬币在空气中

的落体运动，然后来抽气，会影响课堂气氛，抽气机的响声也会吸引学生的注意力。做好

了鸡毛和硬币在几乎是真空中的运动后，将空气充入牛顿管再来做前面的实验，效果更

好。牛顿管进空气时最好将鸡毛置于进气口附近，可看到进入管内的气流将鸡毛吹到另一

端，让学生清楚地看到牛顿管确实在进气。

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2．讲述伽利略的推理过程时，可拟定一个讨论的环境，让学生感受到他们正亲临现

场观赏这场争论——情景教学。

3．自由落体仪电磁铁电路中，最好设计一个电路让电磁铁正充磁一次，反充磁一

次，这样可以减小剩磁对小球的初速度的影响。当然为了避免上述实验引起的误差可以用

两个光电管计时，就像处理打点计时器打出的纸带一样在中间某段来研究，但不如上述教

学过程设计的方案，让学生一看便知。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，只

需要计算加速度就可以了。

4．三组实验数据在处理时一定要灵活，可将全体学生分成三组，每一组学生计算一

组数据，让其中一两个学生用计算器验算，这样，可以节省课堂时间，又达到了总结规律

的目的。

5．课堂练习是写在投影幻灯片上的，也可以再准备一些水彩笔和投影片，让学生在

上面解题，然后通过投影仪展示给全体学生进行讲解。

六、作业

1、计算教材频闪照片图3-28中小球的加速度大小，并与真实值和课堂上你用打点计时

器实验的计算值比较，试讨论产生误差的原因。

2、完成测量反应时间的迷你实验，计算出自己的反应时间，说明你减小实验误差的方

法。

你认为自己看到情况后作出反映和听到情况后作出反映所需的反应时间一样吗？请用

事实证明。

【板书设计】

第四节自由落体运动

一、定义：

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

二、运动规律

g=9．8m/s2

位移公式：S=gt2

速度公式：V=gt

【教学反思】

1、重视实验：通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了

物理是以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

2、重视应用媒体辅助教学，提高课堂教学的效率。

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3、充分发挥学生的主体作用：通过实验探索、设问点拔,创设问题情境,引导学生积极参

与,激发学习兴趣,活跃课堂气氛,调动学生学习积极性,使学生始终保持积极探索的学习心

态.

4、创造性使用教材：使用打点计时器实验探究自由落体运动的规律；利用教材上的材料编

制课外作业.

高中物理新课标教学设计

2.6伽利略对自由落体运动的研究

【学习者分析】

学生对亚里士多德和伽利略有一定的了解，但是对他们在物理学发展的影响还是不深入。

学生平时没有养成良好的科学研究态度，通过本节内容的学习，不仅可以让学生学习物理学

家如何探究物理规律的，还可以学习培养学生在科学探究过程的严谨认真的态度。

【教材分析】

落体运动是一种自然界中广泛存在的典型运动，自古以来许多人都研究过，伽利略对自

由落体运动的研究意义巨大.本节从生活经验和亚里士多德的观点出发进行巧妙推理，使亚

里士多德的理论陷入自相矛盾的境地，进而引起学生探究的兴趣.本节课介绍落体运动的研

究历史，主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究过程和他的科学思维方法，以及他的巧妙

的实验构思.使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次.本节教材编写的脉络清楚，逻

辑推理严谨、文字表述生动和通俗易懂，因此，适合于学生自主学习.学生除阅读教材外，

还可阅读一些课外参考书，从网上查阅一些资料，通过自己独立的思考，归纳、总结并提出

自己的看法、体会等.

【教学目标】

1.知识与技能：

（1）了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色.

（2）理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性.

2.过程与方法：

（1）让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进行科学研究的重要思路和方法.

（2）通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜

想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法.

3.情感态度与价值观：

（1）渗透研究自然规律的科学方法.

（2）通过了解史实能培养同学们的意志和科学的方法观，避免盲目和急功近利思想，提高

自己的认识观.

（3）经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验数学在研究物理问题中的重要性.体会人

类对客观世界发现之旅的乐趣.

【重点难点】

重点：了解探索过程，明确探索的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作

用，从中提炼自己的学习方法.

难点：“观念—思考—推理—猜想—验证”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重

要参考.

【设计思想】

对于“绵延两千年的错误”，教学中要让学生知道眼里士多德关于重物下落快的观点是错

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误的，同时也要让学生知道人类对大自然的认识是逐步深入的，教学中要让学生认识到认识

自然应该用客观、历史、辩证的观点的角度分析。

【教学环节】

［新课导入］

师：我们用手拿一个小球和一张纸片，放开后，小球和纸片从静止开始下落.我们可以

看到，小球先落地，纸片后落地.

公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德（Arestotle）根据与我们类

似的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落得快.

亚里士多德的论断流传了近2000年，直到16世纪，在意大利的比萨斜塔上，伽利略

做了著名的两个球同时落地的实验.两个轻重不同的小球同时落地的声音，是那样的清脆美

妙，又是那样的发聋振聩！它动摇了人们头脑中的旧观念，开创了实验和科学推理之先河，

将近代物理学以至近代科学推上了历史的舞台.

今天这节课我们就一起来经历伽利略对自由落体运动的研究过程，领悟这位大师的科学

精神、物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鉴.

［新课教学］

一、绵延两千年的错误

（课件展示）亚里士多德的观点：物体越重，下落越快.

公元前，人们对物体下落的研究很少，凭着观察认为重的物体比轻的物体下落得快.当

时，著名的思想家亚里士多德（Aristotle，前384～前322）经过了观察和总结认为“物体

下落的速度与重力成正比”.这一观点正好应和了人们潜意识里的想法；同时，它又是伟大

的亚里士多德提出的论断，人们深信不疑.从那以后，人们判断物体下落的快慢，甚至给孩

子们上课时一直坚持这一观点，这一观点一直延续了2000多年，从没有人对它提出异议.

【交流与讨论】

提出问题：为什么会有错误的认识呢？

学生思考问题，交流体会.

生：错误认识的根源在于不注意探索事物的本质，思考不求甚解.

二、逻辑的力量

学生阅读：

16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略（GalileoGalilei，1564～1642）对亚里士

多德的论断表示了怀疑.后来，他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此作出了评

论.

根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大.假定大

石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被

小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重力

比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8还大.这样，就从“重物比轻物落得快”

的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境.为了摆脱这种困境，

伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快.（传说伽利略在比萨斜塔上做

过落体实验，但后来又被严谨的考证否定了.尽管如此，来自世界各地的人们都要前往参观，

他们把这座古塔看作伽利略的纪念碑）

问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？

猜想：既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不

同物体的落体运动，下落快慢不同呢？我们能否猜想是由于空气阻力的作用造成的呢？如果

没有空气阻力将会怎样呢？

学生讨论后回答.

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【做一做】

请你用一枝铅笔和较厚的一本书如图2－5－1所示，体验伽利略佯谬.

图2－5－1

三、猜想与假说

伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动.他设想，最简单的变速运动的速度应

该是均匀变化的.但是，速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能：一种是速度的变化

对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来

说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等.伽利略假设第一种方式最简单，并把这

种运动叫做匀变速运动.

四、实验验证

师：实验验证是检验理论正确与否的唯一标准.任何结论和猜想都必须经过实验验证，

否则不成理论.猜想或假说只有通过验证才会成为理论.所谓实验验证就是任何人，在理论条

件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验

证，而与实际有区别.

【阅读】

（课件投影）伽利略斜面实验的情况

伽利略在《两种新科学的对话》中说：

“用一块木料制成长约12库比特、宽半库比特、厚三指的板条，在它的上面划一条比

一指略宽的槽，将这个槽做得很直，打磨得很光滑，在槽上裱一层羊皮纸（也要尽可能光滑）.

取一个坚硬、光滑并且很圆的铜球，放在槽中滚动.将这个木槽的一端抬高一到二库比特，

使槽倾斜.就像我要讲的那样把球放在槽顶沿槽滚下，记录下降的时间.实验要重复几次，以

便使测得的时间准确到两次测定的结果相差不超过一次脉搏的十分之一，进行这样的操作，

肯定了我们的观察是可靠的以后，将球滚下的距离改为槽长的四分之一，测定滚下的时间，

我们发现它准确地等于前者的一半.下一步，我们用另一些距离进行试验，把全长用的时间

与全长的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分数所用的时间相比较，像这样的

实验，我们重复了整整一百次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同

坡度下进行实验，结果也都如此……”

【讨论与交流】

感受伽利略的探究过程，体会其科学方法

师：物体做自由落体运动的速度很快，在当时的实验条件下，是很难测量其位移和相应

的时间，有什么方法可以使物体的速度可以慢一点又能研究匀变速直线运动的？

生：让小球在倾斜的轨道上滚下，倾角不要太大.

师：当时伽利略就是用这个方法.他设计一个斜面实验，使物体的运动速度变慢，解决

了测量的难题.伽利略在一块木板上刻出一道直槽，槽内贴上羊皮纸使之平滑，用自制的水

钟测量时间，探究一个光滑黄铜小球沿倾斜直槽滑下时的运动情况.我们也可以模拟这个四

百多年前的实验，感受科学家的研究方法.

播放影片：

①用形铝型材，取长约1.6ｍ的一段为导轨，以节拍器为计时器.将导轨一端垫高，

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呈斜面状，将小球开始运动处作出标记.

②调整时，启动节拍器，随节拍声数数“3，2，1，0，1，2，3”，将小球在听到节拍声

“0”时从原点释放.一边随节拍声数数，一边用手顺序指出当节拍器响时，小球大致的位置.

③不改变小球下落的初始位置，只要释放小球的时刻准确，在随后的各节拍声响时，在

小球经过的大体位置上作出标记；

④从标尺上读出各标记到起始位置的间隔距离，并填入表格中；

⑤改变斜槽的倾斜角，重复实验多次；

师：伽利略在当时有限的实验条件研究出初速度为零的匀加速直线运动中位移和时间的

关系.现在我们可以用什么仪器比较精确的方法来记录时间和位移进行研究呢？

生1：秒表、刻度尺.

生2：打点计时器.

生3：频闪照相机.

师：桌面上就有打点计时器、小车、木板，每两位同学为一组，设计实验，研究初速度

为零的匀加速直线运动的位移和时间的关系，并设计表格记录实验数据.

学生活动：讨论并设计实验方案，5分钟后进行交流.

参考方案：

时间（s）

位移（cm）

倾角

0.020.040.060.08……

30°

45°

60°

……

1.把小车轨道的一端垫高，呈斜面状，把打点计时器固定在斜面最高点上，纸带穿过打

点计时器的限位孔连在小车的尾部.

2.打开打点计时器开关，然后把小车从某一位置由静止开始释放，打出一条纸带.

3.从纸带第一点开始，测量从开始到每一个点的时间和位移，并填入表格中.

4.改变木板的倾角，把小车从同一位置从静止开始释放，并对从打出的纸带反映的数据

填入表格中.

师：我们已经确定了实验方案，下面进行实验并对实验数据进行处理.

学生活动：两人为一组进行实验，并对实验数据进行处理.

师：从得到的实验数据，我们得到什么结论？

生1：同一倾角时，在误差允许的范围内，

2

2

2

2

1

1

t

x

t

x

＝

2

4

4

2

3

3

t

x

t

x

=

2

5

5

t

x

=常数

即x∝t2.

生2：倾角越大，常数越大.

师：我们得到的结论，与四百年前伽利略使用简单仪器得到的结论完全一致.

伽利略根据斜面结果出发，认为：在初速度为零的匀加速直线运动中，经过的距离正比

于时间的平方，即

2t

x

=恒量，恒量的数值随着斜面倾角增大而增大.当斜面倾角增大到90°，

即斜面与地面垂直时，小球将自由下落，成为自由落体，x∝t2的关系仍然成立，此时

2t

x

的

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比值为最大，这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，自由落体运动是一种特殊的匀变

速直线运动.

伽利略将实验与逻辑思维相联系进行科学研究的思想，开辟了一条科学研究之路.

【读一读】

物理学家于2003年评出十个最美的物理实验.伽利略的自由落体实验和加速度实验均

被选为最美的实验.这种“美”是一种经典概念，即用最简单的仪器和设备，得出最根本、

最单纯的科学结论.其实，科学美蕴藏于各门科学的实验之中，有待于我们在学习过程中不

断感悟和发现.

五、伽利略的科学方法

对现象一般观察—提出猜想—运用逻辑推理—实验对推理验证－对猜想进行修证（补充）

—推广应用.

伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来，

从而有力地推进了人类科学认识的发展.

【课堂训练】

1.在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度

等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑

推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展

A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.爱因斯坦

2.红孩同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹

果先着地，下面说法中正确的是

A.苹果和树叶做的都是自由落体运动

B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动

D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地

3.甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球，结

果甲同学看到两球不是同时落地的.他分析了两球未能同时落地的原因.你认为他的下列分

析哪些是正确的

A.两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小

B.两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大

C.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远大于阻力

D.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力比，差别较小

参考答案：

1.答案：B

2.答案：CD

3.答案：C

解析：两球形状完全相同，在下落过程中所受空气阻力相同（差别很小），下落快慢不

同的原因是重力不同.

［小结］

通过这节课的学习，我们从伽利略对落体的研究上，学习他的观察思考等科学方法，为我

们下一步（以后）的探究打下基础，不能盲目，也不能惧怕困难，要用科学的方法指导我们.

六、作业

请仔细回顾伽利略研究落体运动的全过程，把他的每一个步骤列出来，并说明哪一步骤

是提出问题，哪一步骤是数学推理，哪一步骤是实验验证等等.再讨论一下，在一般物理问

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题的研究过程中，是否都需要经历这些步骤?

参考答案：如下表所示.

提出问题落体运动的性质是什么

猜想v∝t

数学推理x∝t2

实验验证斜面实验

合理外推

2t

x

的数值随倾角的增大而增大，当倾角等于90°时，变为自由落体

运动

得出结论自由落体运动是一种速度均匀增大的运动

在一般物理问题的研究中，并不需要完整地经历这些步骤.

［课外训练］

1.在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定

意义上说，后一点甚至更重要.伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有

重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义.请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定

下列哪个过程是伽利略的探究过程

A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论

B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论

C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论

D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论

2.在伽利略的时代，技术不发达，无法直接测量自由落体的瞬时速度，伽利略采用了一

个巧妙的方法，用来“冲淡”重力.伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下（如图2－5－2所

示），得出结论：铜球在斜面上做____________运动，进一步科学推理得出结论：自由落体

运动是一种_______________运动，并且所有落体在自由下落时的加速度都________（填“相

同”或“不同”）.

图2－5－2

3.伽利略用实验验证v∝t的最大困难是

A.不能很准确地测定下落的距离B.不能测出下落物体的瞬时速度

C.当时没有测量时间的仪器D.当时没有记录落体运动的数码相

机

参考答案

1.答案：C

解析：伽利略探究物体下落规律的过程是：先对亚里士多德对落体运动的观察得出的结

论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论，猜想——下落的运动是最简单的运

动，速度与时间成正比；数学推理——如果v∝t，则有h∝t2；实验验证——设计出斜面实

验并进行研究，得出光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下

的物体的规律h∝t2推广到落体运动.从探究的过程看，答案应是C.

2.初速度为零的匀加速直线初速度为零、加速度为g的匀加速直线相同

3.答案：B

解析：虽然伽利略时代也没有精确测量时间的仪器，但对验证v∝t的关系而言，无法

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测出下落物体的瞬时速度是最大的困难（实际上，当时对瞬时速度的含义也是不清楚的）.

【板书设计】

5伽利略对自由落体运动的研究

绵延两千年的错

误

重的物体比轻的物体下落得快.

逻辑的力量伽利略佯谬得出重物与轻物应该下落得同样快.

猜想与假说猜想自由落体运动是最简单的变速运动，速度的变化对时间来说是均

匀的.

实验验证

伽利略斜面实验得出：只要斜面的倾角相同，小球的加速度就是相同

的，由此外推到斜面的倾角达到90°.

伽利略的科学方

法

伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和

谐地结合起来.

【教学反思】

本节课要注重学生之间的交流讨论，在讨论伽利略的思想时要把它们当时放到当时的社

会大背景中去考虑。但是上课之前学生阅读相关资料较少，因此上课前多组织学生去翻阅资

料，这样在课堂上讨论交流时就可以有很多讨论的话题，教师可以有很多组织讨论的形式可

以变换.

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《重力基本相互作用》教学设计

【学习者分析】

1．本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

2．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，

过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。

【教材分析】

1．力的概念、图示以及力的作用效果．

2．重力的概念及重心的理解．

【教学目标】

知识与技能：

1．了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或使物

体运动状态发生改变．

2．知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图．

3．知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系．

4．知道物体重心的含义．

5．知道重力产生的原因及其定义．

6．了解四种基本相互作用．

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过程与方法：过程与方法

1．知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的．

2．能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关．

3．能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的．

4．自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力．

5．通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法．

情感态度与价值观：

1．通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识．

2．通过实验，培养学生的团结协作精神．

3．通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力

【重点难点】

1．力的概念的建立，重力的大小和方向。

2．重心的确定。

【设计思想】

本节课属于物理概念课，除四种基本相互作用外，其余知识初中基本已经学过。但本节

课不是初中的一个简单的复习，而是高中和初中力学的重要衔接，起承上启下的作用。

本节课首先从生活实际出发，通过分析物体运动状态的改变及形变的原因，说明力是物

体间的相互作用的一种表现，并且复习力的图示。通过此段的教学，可以激活学生初中力学

基本知识。

重力是一种普遍存在的力，对于它的学习和描述，一方面能训练学生从常见的、普遍的

物理现象中进行归纳总结，找出共同特性，另一方面可以为以后学习弹力、摩擦力、万有引

力等力提供认知的模板，即从大小、方向、作用点、作用效果、产生原因等方面认识力。在

物体重心的确定上，设计让学生进行探究性活动，确定不同形状的物体的重心位置，并且和

数学上的重心作比较，深入理解重心的含义。

四种基本相互作用的介绍，可以拓展学生的思维空间，开阔学生的视野，教学中可以对

学生进行指导性阅读，并且布置探究性作业，课下收集有关四种基本相互作用的知识

【教学环节】

一．课题的引入[多媒体投影]

播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、

压缩海绵”等录像资料．

学生观察讨论，引发学生的兴趣

师：通过以上的观看，大家可以总结出这几个物体的共同点吗?

生1：这几个物体都在运动．

生2：不对，有的在运动，有的静止，比如说人推物体时并没有推动物体．

生3：海绵的情况和那几个物体有所不同，那几个物体都是从运动到静止或者从静止到

运动，形状都没有发生变化，但是海绵形状变化比较明显．

师：刚才这位同学观察得很仔细，除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化，或

者说它们的变化从图中观察不出来．是不是真的没有发生变化呢?其他几个物体从运动到静

止或从静止到运动，而海绵的形状发生了变化，这些都是什么原因造成的呢?

生：是因为物体受到了力的作用．

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【新课教学】

一、力和力的图示

[演示实验]

演示用手压锯条、拉橡皮条等等，提出问题．

师：类似这些你还能举出哪些生活实例?

生：类似这样的例子很多，比如小树在大风的作用下的弯曲，直尺在力的作用下的弯曲，

绳子在力的作用下的扭转，弹簧对压缩它的物体的力的作用．

师：所有这些现象说明了什么?

生：要使物体形状发生变化，要对它施加力的作用．

师：物体形状或体积的变化称为形变，从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论?

生：力是使物体产生形变的原因．

师：这是力的作用效果之一，除了这样一种作用效果之外，力还有什么样的作用效果呢?

试举例说明．

生1：用力推箱子，可以发现箱子开始运动了，说明是力使物体从静止变为运动了．可

见力可以使物体从静止变为运动．

生2：汽车停下来，首先要刹车，可见要使物体从运动变为静止，需要力的作用。

生3：飞行在空中的足球，当一个运动员用头顶一下，发现足球的运动方向发生了变化，

可见运动方向的变化需要力的作用．

师：刚才几个同学举例非常好，物体速度的变化称为物体运动状态的变化，那么我们能

不能把上述几位同学的话总结成一句话呢?

生：力是物体运动状态发生变化的原因．

师：结合上面的分析，再加上我们初中所学的知识，大家给力下一个定义．

生：力是物体间的相互作用，力是物体运动状态变化的原因，力是物体发生形变的原因．

师：当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时，同样大小的力产生的作用效果一样吗?

生：不一样．

师：所以力是既有大小又有方向的物理量，这样的物理量叫什么?以前我们所学的哪几

个物理量和力具有相同的情况?

生：这样既有大小又有方向的物理量称为矢量，我们在以前的学习中位移、速度、加速

度都是矢量．

师：物理量都有自己的单位，力的单位是什么呢?

生：力的单位是牛顿，简称牛，符号是N．

师：要想测量力的大小，我们可以用什么工具呢?

生：可以用测力计(弹簧秤)．

师：要具体描述作用在物体上的一个力，我们可以采用什么样的方法?

生：可以用力的图示的方法．

师：要想画力的图示，需要了解哪几个问题?

生：力的三要素：大小、方向和作用点．

师：下面我们就进行一下力的图示的练习．

(多媒体投影例题)

[参考例题]

如图3—1—1所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力．

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解析：画力的图示要严格按照以下步骤进行：

(1)选定标度．

(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画．线段上加刻

度，如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段；

(3)在线段终点上加箭头表示力的方向．为了简便也可以照图乙那样不画物体，而用质

点来表示物体，画出力F的图示．

学生活动：做例题中物体受力的图示，教师巡回指导，帮助水平较差的学生，把做得好

的同学的图示用实物投影投到大屏幕上，和学生自己做的进行比较，也可以让同位之间互换

进行检查，找出对方的缺点，锻炼学生发现错误的能力．

师：(微笑)刚才同学们做得很好，看来大家初中的基础还是比较好的，由于高中对物体

进行受力分析的时候很多，力的图示画起来比较麻烦，我们以后会经常画一种简化的力的图

示——力的示意图．力的示意图是在力的图示的基础上，不对力的大小有具体的要求，只画

力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力．我们在以后经常要用到这种方法，希

望大家能够熟练掌握．

[课堂训练]

下列关于力的说法中正确的是…………………………………………()

A.射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用

B．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力

D．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

解析：子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，

但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到

这个“推力”的施力物体；故不存在，所以A错．物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时

乙也推甲，故说法B错．不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都

会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错．由于自然界中的

物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是

受力物体，又是施力物体，故说法D正确．

(投影展示物体下落的几幅图象)

下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物资等等．

师：这样几个物体有一个共同的特点是什么?

生：它们都落向地球．

师：通过刚才的学习，我们知道力是改变物体运动状态的原因，那么物体的下落是由于

什么力作用呢?

生：是受到重力的作用．

二、重力

师：重力产生的原因是什么?

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生：是由于地球的吸引而使物体受到的力．

师：要研究一个力，首先要研究这个力的三要素，重力的三要素应该怎样进行研究呢?

生：重力的大小可以用弹簧秤进行测量．

师：同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的，根据公式G＝mg中的g是

我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关．当高度增加时，

g的值减小；当纬度增加时，g的值增大．那么重力的方向是如何的呢?

生：重力的方向是竖直向下的．

师：重力的作用点称为重心，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中在一个

点上，这个点叫做物体的重心．物体的重心是如何进行确定的呢?

生l：如果是规则形状的物体，物体的重心一定在物体的几何中心．

生2：不一定，当物体密度分布不均匀时，即使是规则形状的物体，重心也不一定在物

体的几何中心．比如一个空杯子，逐渐地向里面注入水，它的重心应该不断地变化．所以应

该说成规则形状并且质量分布均匀的物体重心是在几何中心．

师：(鼓励的微笑)刚才这位同学分析得非常好．物体的重心可以随物体质量分布变化而

变化．现在这里有一个不规则形状的薄木板，大家设计一个实验方案来标出这块木板的重心

所在．

(学生设计实验，对实验方案进行讨论)

[参考案例]

用悬挂法确定薄板的重心

这是一种老师们比较熟悉的方法．演示时可以增加重心在物体之外的情况．例如，如图

3—1—2所示的薄板，在用悬挂法确定了物体的重心之后，在板上固定一条细线ab，再在其

重心c处拴上细线提拉，可使薄板水平平衡．

生：可以用悬挂的方法来确定这块薄木板的重心位置．

师：实验的原理是什么呢?

生：根据物体的拉力和物体的重力平衡，拉力的方向一定是竖直向上，绳子的反向延长

线一定通过重心的位置，我们可以改变薄木板的悬挂点，用两条直线的交点来确定薄木板的

重心．

师：很好，根据自己的实验方案，大家分组进行实验，同时，也可以选择其他的物体想

办法测出他们的重心，例如我们的直尺、三角板、物理课本、橡皮等等．

(学生进行分组实验，寻找薄物体的重心)

[课堂训练]

关于重力的说法，正确的是……………………………………()

A.重力就是地球对物体的吸引力

B．只有静止的物体才受到重力

C．同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力

D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的

答案：CD

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解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：

一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是

说重力通常只是吸引力的一部分．重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无

关，也与物体是否受到其他力的作用无关．

师：除了重力之外，自然界还有很多力的作用，它们的类别很多，根据不同的分类方法

有很多方法，这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来，下面我们来看一下这四种基

本相互

作用．

三、四种基本相互作用

(学生自己阅读教材第56页四种基本相互作用)

注：由于这一部分是属于了解性质的问题，让学生自己阅读，有利于提高学生阅读科技

论文的能力，是学生提高自己水平的很好机会，老师一定要相信学生有这个能力，不能把一

切都进行讲解，而是应该把这一部分时间让学生自由支配，锻炼学生的自学能力，为终身学

习作好准备．

师：请同学们把自己阅读的内容总结一下．

生：这一部分叙述的是自然界的四种基本相互作用，它们分别是万有引力、电磁相互作

用、强相互作用和弱相互作用．

师：它们的基本特点是什么?

生：万有引力相互作用存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小；电

磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间，它们的本质是相同的，称之为电磁相互作用；强

相互作用和弱相互作用存在范围很小，它们的作用范围只有10-15m，但是弱相互作用的强度

只有强相互作用的10—12．

师：刚才这几位同学总结得非常好，自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的，许

多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式，也就是说有更为一般的一

种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了，这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这

种说法，并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功．这也给我们同学们留下了需要研

究的问题，希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题．同学们有没有信心解决这

个问题呢?

生：有．

点评：通过讲解这一部分，可以激发学生对科学前沿的了解，积极投身到为科学而献身

的队伍中去．

[小结]

力的概念在初中已经有所接触，但是它的理解仍然是一个难点，关键是在于力是物体间的相

互作用这一问题上，并且两个力地位是相同的．重力是在初中已经学习过的一个概念，对它

的理解主要应该放在重心的研究上，知道不同情况下物体重心的位置．自然界四种基本相互

作用是新教材新增的内容，对它的理解不必太深，了解这方面的知识，为将来发展打下基础．

作业：

教材第57页问题与练习．

【板书设计】

1．力

⑴力的定义：(2)力产生的效果

(3)力的单位：（4）力的测量：

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（5）力是矢量：（6）力的图示与示意图

2．重力

（1）重力：（2）公式：

（3）重力的方向：（4）重心：

3．四种基本相互作用及分类

【教学反思】教师评价及反思：

通过本节课学生能充分了解重力的相关知识，并清楚了物理学与实际生活是息息相关的，同

时也对物体有了更深刻的认识。本节课能本着学生为主体，适合学生思维方式的角度来审视

素质教育下的新的教学模式，为以后的教学打下一定的基础。问题的设置环环相扣，紧密联

系，利于学生顺利得出结论，使教学环节的衔接很得体，有开拓的学生的思维，培养了动手

能力，加深了对知识的理解，使难点很容易攻破.

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第二节《弹力》教学设计

【学习者分析】

①．本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

②．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

③．通过前面的对“重力及相互作用”的学习，学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定

的了解。而且在初中阶段的学习过程中，也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。

在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。弹力产生的原因及其方向的判定，是学

生普遍感到难以把握的问题。为此，在这节课的教学中要精心设计实验，通过形象直观的实

验教学帮助学生突破难点，并让学生在亲历探究的过程中，体验到探究未知世界的乐趣，领

悟科学探究的真谛。

【教材分析】

《弹力》是高中物理新课程（必修1）第三章第二节的内容，是力学的核心内容之一，在

整个高中物理中占有相当重要的地位，是以后正确进行受力分析的基础。其重点是弹力产生

的原因及弹力的方向，难点是常见的弹力方向的确定。教材从物体的明显形变引入，继而通

过放大的思想演示“微小形变”的过程中，用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通

过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点，探究支持力、压力和绳子的拉力

这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学，要先让学生亲身经历体验，然后引导

学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”，这种先从感性认识出发，上升到

理性认识，再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要，在教学过程中应注意渗透。

【教学目标】

知识与技能：

1．了解弹性、塑性及其在生活中的应用；

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2．研究弹簧伸长长度与拉力的关系；

3．探究弹簧测力计的制作方案，并学会它的制作和使用。

过程与方法：过程与方法

1．经历弹性、塑性的体验，探究弹簧伸长长度与拉力关系；

2．学习从实验数据归纳结论、培养学生初步的分析、概括能力；

3．培养理论联系实际的能力，学会将理论应用于实践、理论服务于实践的能力。

情感态度与价值观：

1．通过对弹簧伸长与受力的探究，培养学生严谨的科学态度与协作精神；

2．通过探究活动体验成功的喜悦，增强对科学探究的兴趣，培养学生的合作与交流精神，

感悟物理与生活的和谐关系；

3．关注日常生活，乐于将所学的物理知识应用到自然现象和日常生活中去，乐于探索自然

的奥妙。

【重点难点】

重点：弹力产生的条件及弹力的方向的判定，胡克定律的内容及应用

难点：接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定

【设计思想】

高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点，本节教材在文字叙述上非常简洁并

配有大量的插图。内容直观、感性，较易为学生接受，加上学生们在初中时对弹力已有了一

定的感性认识与理论基础，若只是照本宣科，教学会很空泛。教师觉得“没戏可唱”，学生则

有“炒冷饭”之感。因此将弹力这节课设计成了探究性学习课，采用了“参与──体验──内化

──外延”的物理课堂教学模式，由教师创设情景，让学生自己提出想要知道的问题，在教

师的引导下，通过全班同学的讨论，自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、

实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地

获取知识和能力

本教学设计特别强调了对实验的挖掘。通过引入新课时设计的实验，培养学生的问题意

识和激发学生的学习兴趣。通过教学中的若干个演示实验的设计，特别是精心设计了研究桌

面的微小形变实验，使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。学生在互动和探索的过

程中，培养学生的合作精神、获得探究的成功体验，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、

有声有色。

【教学环节】

本课以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学

方法。

（1）本节课流程设计：实验引入（产生疑问）→设计实验→学生探究→分析归纳→得

出结论（解决问题）→拓展应用（产生新疑问）。

（2）对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格，便于学生的探究。

（3）教学中通过设计演示实验，多媒体课件动画演示创设物理情景，把复杂抽象的问

题形象化，以便于学生的思考分析。

【新课教学】

（一）活动中感悟亲历体验

（课前每小组分发一根细钢丝，让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧）

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（学生实验）用细钢丝绕制的小弹簧，轻轻地拉一拉或压一压，感受弹簧被拉伸或压缩

的同时，手受到了力的作用。

【思考】这种力是什么性质的力？它产生的条件是什么？它的大小、方向和作用点又

如何呢？让学生亲身感受弹力的存在，从而揭示课题《弹力》。

（演示实验）让学生了解物体的形变。

（小组讨论）上面的这些形变有什么特点：有的形变可以恢复原状，有的不可以恢复原

状

【结论】能恢复原状的形变，叫弹性形变；不能恢复原状的形变，叫非弹性形变。

让学生举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变，看看哪些是弹性形变哪些是非弹

性形变。

（播放视频）：钓鱼时钓鱼杆的形变，绳的扭转，皮球与地面接触时，网球与球拍接触

时都有形变。

观看视频，形成印象，物体的形变、由于形变而产生的弹力在现实生活中很常见的。让

学生感觉到，物理很实用，物理就在我身边，从而调动起其学习物理的兴趣。

（二）放大形变突破难点

一本书放在桌子上，我们知道书本对桌子有压力，桌子对书本有支持力。

【提问】那么压力和支持力又是怎样产生的呢？会不会也象弹簧一样由于物体的形变而

产生的呢？若有这个形变与弹簧、橡皮条的形变有什么不一样？

【学生猜想】没有，可能发生了形变，但是由于形变量太小，所以肉眼观察不出来。我

们怎样来体现微小的形变量。

在课堂教学中引导渗透微观放大的物理思想方法。设计微小形变实验，在一个大桌上放

两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜M，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子

反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。通过放大的思想演示“微

小形变”的过程，让学生认识到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实。

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【体验】如图所示，用手压扁平瓶子半长轴的不同部位，以细线标记处为基准点，发现

细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变。请几个学生上台体

验表演，激发了学生的积极心，信心，进一步体会自然科学的乐趣，领悟科学探究的真谛。

（演示实验）弹簧在较大的力作用下始终处于拉伸状态，不能恢复原状。

引导得到原因，发生弹性形变的物体要恢复原状是有条件的，不能超过一定的限度，超

过一定的限度，即使撤去力的作用，也不会恢复原状，这种限度叫做弹性限度。从而说明，

弹簧秤不能称量过大的物体的原因。

【引出概念】我们把这种发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生

力的作用，这种力叫做弹力。像上面我们所熟知的拉力、压力和支持力就是最常见的几个弹

力。

（三）分析类比引出条件

（对比实验）被拉长的弹簧使小车右运动，处于原长的弹簧使小车保持静止，橡皮泥被

小车压缩，放手后小车不动。

引导学生分析实验现象，得出弹力产生的条件有两个：直接接触并且发生弹性形变。

力是矢量，弹力也是矢量，设计师生共同完成演示实验，体会弹力方向。

（演示实验）A．书本（装水气球）与桌面（纤维板）间相互挤压，并让学生完成表格

中的内容（加括号的内容）。

B．用电线悬挂着的电灯（用水气球替代灯泡，用橡皮筋代替电线）与电线的相互拉伸。

高中物理必修一全套教案教学设计

内容弹力方向施力物体

施力物体形变的

方向

施力物体恢复

形变的方向

受力物体形变

的方向

书本对桌面的压力（向下）（书本）（向上）（向下）（向下）

桌面对书本的支持力（向上）（桌面）（向下）（向上）（向上）

电灯对电线的拉力（向下）（电灯）（向上）（向下）（向下）

电线对电灯的拉力（向上）（电线）（向下）（向上）（向上）

（小组讨论）利用表格对实验现象进行分析的过程中，概括出压力、支持力、绳子的拉

力都是弹力以及这三种力的产生原因和方向。

【结论】弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生，弹力的方向总是指向施力物体形变

恢复的方向。让学生真切地感受到书与桌面、电线与电灯的形变情况，用直观性降低学习的

台阶。

（四）自主探究，寻找规律

（演示实验）：三个弹簧，两个一样。不一样的两个弹簧上挂一个质量相同的钩码，另

一个挂两个钩码。并提出弹簧弹力的大小与哪些因素有关？

（学生讨论回答）：与形变量有关，与弹簧本身有关。

请学生自行设计一个实验，实验的目的是寻找与弹簧的弹力与形变量的关系。

学生设计实验，然后分组实验。

【参考实验案例】

如图所示，用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统静止时，弹簧的弹力等于所悬挂钩

码的总重；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。

【注意事项】

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（1）本实验要求定量测量，因此要尽可能减小实验误差。标尺要竖直且紧靠指针以减

小读数带来的误差，每次改变悬挂钩码个数后，要待系统稳定后再读数。

（2）实验中所提供的米尺精确度为1mm，应估读一位。

弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度，注意不要超过它的弹性限度使用。

【建议做法】

（1）选择器材：从弹簧组中选择一只弹簧悬挂在铁架台的杠杆上：从实验桌上选择合

适的钩码。（将班级分成两大组，选用不同的弹簧进行实验，进行对比实验）

（2）首先将实验装置调整妥当（如整个装置是否竖直平稳，标尺与弹簧的距离是否合

适，标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内，是否便于读数等）。

（3）读出弹簧自然下垂时指针所指刻度。

（4）悬挂50g钩码一个，待稳定后，读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量

记入表格。

（5）逐个增加钩码，重复第4步，至少做5组数据。

弹簧规格（）

初态指针对应刻度（X0/m）

弹簧的弹力（F/N）

指针所指刻度（X/m）

弹簧改变量（△X/m）

（6）图象法处理数据：

在下面的坐标纸上，以弹簧弹力为纵轴，弹簧伸长量为横轴建立坐标系，如图所示。描

出5个特殊点，以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系。

【拓展一步】常用的实验数据的处理方法有：计算法（求比值、求积、求和、求差等）

和图象法两种。两者比较，图象法处理数据更为直观、更容易得出物理变化规律，且该种方

法处理数据能更好地减小实验的偶然误差。

请各实验小组派代表上讲台，用实物投影展示实验结果，并对实验探究情况进行交流。

让学生通过随堂实验和亲身经历的探究性实验，在经历体验中，提高合作学习的意识和

能力。

（五）媒体重现得出结论

引导学生运用Excel软件利用图象法进行实验数据处理。在坐标纸上，以弹簧弹力为纵

轴，弹簧伸长量为横轴如图所示建立坐标系，描出5个点，以寻找弹簧的弹力与弹簧伸长量

间的关系。得出如图所示弹力与弹簧伸长间的函数关系图象。

高中物理必修一全套教案教学设计

【结论】通过分析实验中的实验数据，可以得到弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比。

为了实验结果更具有说服力，帮助学生提高分析综合信息的能力，借助DIS系统研究弹

力问题。实验变得方便灵活、操作简单，条理清晰，同时也让实验更具现代科技气息。

【力传感器演示】将传感器与弹簧的挂钩相连，用传感器把弹簧弹力随形变量变化的信

息采集到电脑上。给弹簧施加任意由小到大的力，在计算机屏幕上显示以弹簧弹力为纵轴、

弹簧伸长量为横轴的弹簧的弹力与其伸长量间的关系图象是一条过原点的倾斜向上的直线。

【总结】我们可以用一个公式F＝kx来表示这种关系。其中F是弹簧受到的弹力大小，

x是弹簧的形变量，既可以是弹簧的伸长量，又可以是弹簧的压缩量。

这个公式实际上是一个定律，叫做胡克定律，是英国科学家胡克首先发现的，其中式子

中的k是弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是N／m。生活中常说有的弹簧“硬”，有的弹

簧“软”指的就是它们的劲度系数不同。弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、

高中物理必修一全套教案教学设计

绕法、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性。式中的x是弹簧的形变量，即伸长

或缩短的量。

（六）巩固练习深化拓展

【课堂训练】

1．下列说法中，正确的是（）

A．闹钟是由发条的弹力带动指针走动的，电子钟不是由发条的弹力带动指针走动的

B．用细杆拨动水中的木头，木头受到的弹力是由于木头发生形变而产生的

C．绳对物体拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向

D．木块放在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的

解析：闹钟跟电子钟的工作原理是不同的，闹钟是利用发条的弹力带动指针起动的，而

电子钟则是一种机械运动，跟闹钟不一样。而产生弹力的原因是施力物体发生了形变而产生

的。绳子上拉力的方向是沿绳而指向绳收缩的方向。故选项是A、C。

2．一根轻质弹簧，当它受到10N的拉力时，长度为12cm，当它受到25N的拉力时长度

为15cm，问弹簧不受力时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多少？当受到20N的压

力时，其长度为多少？（均在弹性限度内）

解析：有些同学往往把弹簧的原长、弹簧的长度、弹簧伸长的长度混淆起来。有的同学

还把弹簧被压缩时的弹簧形变量与弹簧伸长量混淆起来。帮助学生形成认真审题、仔细分析

的解题习惯，养成规范解题格式的习惯。

（七）课堂小结理清思路

引导学生在小组分析讨论的基础上进行总结，帮助学生形成知识纲要，提高学习的水平。

【总结】a．形变和弹性形变

b．弹力的概念

b．弹力的有无与弹力方向的

d．胡克定律的表达式，劲度系数的单位、符号及物理意义

e．确定弹簧弹力大小的计算

【课外研究】我们在物理中会碰到许多弹力，但他们的方向是有共同规律的，你能不能

找出？这个问题希望大家根据书本在课后去找资料、同学间相互讨论来完成一篇关于更一般

的弹力方向的规律的小论文。

板书设计

弹力

（一）形变

1．概念：物体的形状和体积的改变

2．分类：按能否恢复原状可分：弹性形变和非弹性形变

高中物理必修一全套教案教学设计

作业：P56页第2、3题

【教学反思】：

1.本节的演示实验较成功，尤其桌面的微小形变的演示实验比较成功，激发了学生的学习积

极性，增强了学生的感性认识，由感性认识上升到理性认识，对后面学习弹力有很大帮助。

2.学生对弹力有无的判断存在问题，需学生课后加强复习。

3.学生对实验数据的处理方法欠妥，尤其利用xF图象处理数据的方法还需进一步指导.

高中物理新课标教学设计

《摩擦力》教学设计

【学习者分析】

①．本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

②．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，

过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望

【教材分析】

高中物理的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析。摩擦力是力学

中的三大性质力之一，正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。在摩擦力这

节课中，重点是研究滑动摩擦力，要求会计算其大小和判断其方向，难点是静摩擦力，尤其

是静摩擦力方向的判断。教师要试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在

一起。教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发，让学生从产生的条件、影响摩擦力大

小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同。通过探究实验去加深巩固。

同时这是一节科学探究课，教材从生活中的摩擦现象引入，以探究静摩擦力和滑动摩

擦力与哪些因素有关为主线，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，

让学生经历探讨两种摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学

生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。同时，这节教材的内容与学生的

生活实际及生产实际联系十分密切，教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有

关知识后，注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象，并通过网

站知识与现代科技联系很密切的内容。

【教学目标】

一、知识与技能

·认识静摩擦力的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值；

·能根据静摩擦力的规律，能判断静摩擦力的方向；

·知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦力的规律；

高中物理必修一全套教案教学设计

·知道动摩擦因素与哪些因素有关，会判断滑动摩擦力的大小和方向；

·知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，滑动摩擦力比滚动摩擦力；

·会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小。

二、过程与方法

·培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力的概念和规律的能力；

·培养学生的实验探究能力，学会在实验中控制变量和实验条件；

·通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力；

·通过学生自己设计实验并参与比赛等形式，激发兴趣提高探究创新意识。

三、情感、态度与价值观

·利用实验和生活实例激发学生学习兴趣，培养学生合作的精神和对科学的求知欲。

·培养学生实践──认识（规律）──实践（解决实际问题）的思想。

·在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。

·认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。能说明生活、生产中采用应用摩擦

力的实例，发展观察能力。

【重点难点】

重点：

·滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断

·静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。

·静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。

难点：

·静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。

·静摩擦力大小的简单计算。

【设计思想】

对于摩擦现象学生已有一定的感性认识，根据这一认知实际在教师的引导下通过学生亲

身经历探究活动和过程，了解影响滑动摩擦力的因素，实现学科核心向学生核心的转移，让

学生主动获取知识；通过具体事例将知识应用于生活和生产实际让学生体会物理知识的应用

价值，培养学生热爱科学的感情和态度与价值观，实现STS教育。

【教学环节】

（一）新课引入

引入方案一：教师边演示边指导学生做下述实验：

高中物理必修一全套教案教学设计

让同桌的两位同学将物理课本的逐页对插叠压在一起，然后从书背提出其中一本书，将

会发现另一本书并不会滑落；也可让一位同学尽其力拉两书背，观察是否能将两本书拉开。

提问：实验中，不能拉开两本书的原因是什么？（用设疑法激发学生的好奇心引入新课。）

引入方案二：教师演示，学生观察、思考，形成三种摩擦的概念。

实验器材：表面粗糙的长木板，圆柱形铁块或铜块等。

将长木板平放在水平桌面上，再把圆柱形铁块竖放在木板上，然后逐渐抬起长木板一端，

观察圆柱形铁块的状态变化。

说明：演示过程中要适时地启发学生先猜想、思考、观察及受力分析，不断启迪思维。

如抬起木板前，让学生猜想抬起木板一端，铁块会发生什么现象？再行演示，得出相应的概

念；木板倾角不大时（圆柱形铁块静止），可引导学生思考圆柱形铁块为什么不下滑？铁块

滑动时，角度大些摩擦力如何变？重新让木板的倾角较小（圆柱形铁块能保持静止），将圆

柱形铁块横放在木板上，圆柱形铁块从木板上下滚，引导学生思考“同样的材料、同样的倾

角，同样的压力，为什么用滚动就会向下运动？”等等。

这个演示实验虽然很平常，但可以方便老师引入三种摩擦概念，让学生对摩擦概念有一

个总体的认识，避免多个演示实验带来理解上的困难。这个引入方案还可以让学生注意到压

力与重力不是一回事的道理，让学生正确区分压力与重力的不同之处，为理解摩擦力公式打

下基础。

学生：原先可能让为木板一端被抬起时，物块就会滑，结果却让他看到不滑的现象，启

发学生思考“物块为什么不会滑下去？”。（引起思考，产生疑问）

引入方案三：准备两块平板及摩擦片，重物一块和经绳一条

实验：让两位同学进行表演，两人用力分别用平板夹住摩

擦片提起重物，观察重物被提起的情况，并思考重物是如何被

提起的，继而引入摩擦概念。本实验也可让一个同学单独做演

示，看谁能夹起越重的物体，进行一场比赛。

（注：提起重物的关键是要增大平板与摩擦片的静摩擦

力。）

引入方案四：一米长左右的不锈钢管或光滑塑料管一根，

润滑油

在不锈钢管或塑料管的一端预先抹上润滑油，让二位同学用这根管进行拔河，观察胜

负情况，并分别让两位同学说说各自的感受。体验摩擦力的作用，为引入新课打好基础。

选择合适的新课引入方式，能让学生有一个清晰的物理图景，正确地建立物理概念，深

刻领会物理规律。通过指导学生根据自己的生活观察，列举有关存在摩擦的实例，如流星、

运动鞋、汽车运动、汽车离合器、自行车刹车装置、细绳悬挂物体（结）、凉衣服、雨滴从

空中下落时、手中的瓶子或毛笔不滑落、线织成布、皮带运输机传送物品、鱼或人在水中游、

潜艇在水面或水下航行等生活事例，说明摩擦无所不在，能达到引起学生兴趣，激起学生的

求知欲望。

图1

高中物理必修一全套教案教学设计

【新课教学】

1、创设情境，提出问题

生活情境：请几个同学到前面分别用缠了皮筋和没缠皮筋的筷子夹弹子看谁夹的快。

问题情境：利用课件出示问题汽车关闭发动机后为什么还能前进？最后为什么又会停下

来？（让学生运用已有经验信息去分析问题，提出解释。引出摩擦现象，激起研究摩擦力的

兴趣提出问题什么是摩擦力呢？）

2、摩擦力概念的理解

课件出示：相互接触的两个物体在发生相对运动

．．．．

时，在接触面上产生的阻碍相对

．．

运

动的力，这种力叫做摩擦力。

组织学生讨论下列问题理解摩擦力概念

1）产生摩擦力的条件是什么？

2）摩擦力产生在什么地方？

3）摩擦力向什么方向？

4）摩擦力的作用是什么？

小组讨论、全班讨论后总结得出结论：（只有相互接触且有相对运动时才会在接触面

上产生与相对运动方向相反的摩擦力，其作用总是阻碍相对运动的产生。）

3、摩擦力大小的探究

1）影响摩擦力的大小的因素猜想（通过课件和课本插图以及游戏：让一名同学分别拉

一个坐在油布上，和坐在地毯上的同学比较拉力的大小创设情境引导学生提出要探究的问题

并在黑板上展示）

2）小组讨论实验方法（引导总结：控制变量法）设计方案和表格

猜想因素不变因素变化因素摩擦力实验结论

压力的大小

接触面粗糙程度

运动速度

接触面积的大小

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3）实验探究、搜集证据

首先师生共同讨论后由教师演示压力大小对摩擦的影响，由学生观察实验数据填入表格

全班讨论写出结论，然后由不同学生小组（每组4人）在讲台上给全班同学演示其他因素对

摩擦的影响（其中一人专门作讲解，一人记录）小组讨论后由一人将结论写进黑板上的表格。

4)分析与论证交流、评估

组织全班同学对黑板上的实验数据和结论进行交流、讨论，得出结论。（对同学前面的

猜想正确的用红笔打√错误的打×以加深印象）

4、摩擦力的增大与减小

1）问题的提出：通过冬天在结冰的路面上行走人为什么容易摔倒？有什么办法可以使

人在冰面上行走而不摔跤？等问题和将粉笔横放与竖放在斜在手中的物理课本上观察现象

创设情境引导学生自主学习“科学世界”。

2）自主学习、小组讨论摩擦力的增大与减小方法

3）全班总结增大和减小摩擦力的方法

5、巩固和提高

1）如下图中汽车正在水平向右运动，当车上的箱子从车厢前部向中部滑动时箱子和地

面＿＿（有或无）摩擦力，箱子和车厢＿＿（有或无）若有则摩擦力的方向向＿，这是因

为＿＿＿＿＿＿＿＿。

2）在日常生产和生活中，下面那条措施是为了减小摩擦力（）

A、在机器的转动部分加润滑油

B、自行车紧急刹车时用力捏闸

C、汽车轮胎上有很多花纹

D、北方下雪时，常在道路上洒些灰渣

3）体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉，是为了摩擦，采用的方法

是；而在杠上做回环动作时，握杠不能太紧，这是为了摩擦，采用的方法

是。

4）师生共同研究自行车（教师把儿童自行车放在讲桌上让学生观察自行车构造自主提

问解释加深知识理解）

6、交流、评估与小结

小组讨论交流本节课的收获与感受

1）摩擦力大小的决定因素与分类

2）增大与减小摩擦力的方法

3）摩擦力的研究方法

7、作业布置

1）工人在用油桶运油时总是将油桶放倒向前滚动这样做有什么好处？

2）自行车气不足的时候为什么骑起来费力？

3）写一篇科学小作文：没有摩擦的世界

板书设计

【板书设计】

第3节、摩擦力

1．静摩擦力

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（1）静摩擦力的概念；（2）产生条件；（3）大小：0＜F≤Fmax；（4）方向；（5）

作用效果。

2．滑动摩擦力

（1）滑动摩擦力的概念；（2）产生条件；（3）大小：F＝μFN；（4）方向；（5）

作用效果。

3．滚动摩擦

【教学反思】：

本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在教师的引导下进行假设

猜想、设计实验师生共同探究。先由教师演示然后再由学生小组进行探究最后形成结论。然

而通过教学过程发现学生的设计和操作能力已超出我的估计，只要引导得法，通过小组讨论

和合作完全能够完成实验和探究过程。在后来给其他班上课时我没有再演示而让学生小组完

成全部探究过程竟然收到更佳效果，学生的学习和参与热情更加高涨。这我又联想到在前面

一章的复习中我尝试让学生依据课本上的章节提示问题和黑板上的补充问题进行小组讨论

交流、合作学习，效果竟比通常由老师引导复习要好得多。由此我想在日常的教学中可能由

于受传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究，从而制约了学生的进步

与创新。现在是该“放手”的时候了因为只有这样学生才会走得更好.

《力的合成》的教学设计

【学习者分析】

①．本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

②．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，

过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望

【教材分析】

本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具，

掌握好这个定则是学好高中物理的基础．本章是高中力学的基础知识，如何从代数运算过渡

到矢量运算是本节的难点。同时，平行四边形定则的探究过程，对培养学生科学的探究精神

也有很重要的作用。

教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。通

过生活中的实例“提水”说明合力与分力是等效代替的关系。比较直观，学生也容易接受。将

求合力的方法──平行四边形定则，由旧教材的验证实验改成新教材的探究实验，说明新教

材更注重知识的形成过程。教材中对于“平行四边形定则”的得出是希望学生自己动手设计出

实验方案，以探究的方式去寻找分力与其合力的关系，最终发现结论。让学生在探究过程中

掌握知识，培养能力，领悟科学研究的魅力，并学会互相交流合作。在探究实验之前，教科

书上设置了“思考与讨论”栏目，让学生思考猜想，也体现了科学猜想在科研中的重要性。为

了降低探究的难度，书中写出了探究时要注意的4个问题，以及“建议用虚线把合力的箭头

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端分别与两分力的箭头端连接”等提示性的话语帮学生突破思维的障碍。在得出矢量的合成

法则──平行四边形定则后，教科书又设计了简单的例题让学生练习尝试使用“平行四边形

定则”去求合力。随后又点明了多力合成的办法和思路，可以进一步加深学生对“等效替代”的

理解。紧接着又通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两分力夹角的关系，还将初中

的“同一直线上二力的合成”情景也包含了进去，让学生认识到“同一直线上二力的合成”只是

“平行四边形定则”的特殊情形。最后教材通过生活中的插图说明了共点力的概念及平行四边

形定则的适用条件。

【教学目标】

1知识与技能

（1）能够从力的“效果”角度理解合力与分力的概念；

（2）掌握力的平行四边形定则，知道它是合成力的基本定则，学会初步运用平行四边形定

则求合力；

（3）会用作图法求解两个共点力的合力；并能意识到其合力随夹角是变化的。

2过程与方法

（1）能够通过实验探究归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；

（2）体会等效代替的思想方法，参与实验探究过程，培养学生动手操作能力和协作能力；

（3）培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律以及归纳总结问题的能力。

3情感、态度与价值观

（1）培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

（2）培养学生热爱生活、事实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。

（3）培养学生合作、交流、互助的精神。

（4）让学生树立科学探究中大胆猜测，严谨求证的科学思想。

【重点难点】

重点：渗透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解。

难点：①实验的设计；②平行四边形关系的发现；③从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越。

【设计思想】

为了体现新课程所倡导的教学理念，在教法上，采取以学生为主体，以问题为中心，以

教师为引导，以小组的合作为主要方式，让学生进行简单的实验设计，亲身体验科学实验探

究的过程。为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程，发展自主学习能力，培养良好的

思维品质，强化小组交流与合作意识，淡化机械式训练，摒弃灌输式教学；教师一定要把握

好自己的角色，是适时适度地“引导”和“参与”，决不能搞型式化的探究。在以往的教学中，

课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向，学生被动地接受，很难从多方面培养学生的综合

素质。

【教学环节】

新课的引入

[教师活动]多媒体展示和现场演示：生活中常见的几种现象：提水、运送货物、拉伸弹簧，

讲“曹冲秤象”的故事。

[学生活动]让学生举生活中类似的例子。

[教师活动]引导学生理解合力与分力等效代替的关系，得出合力和分力的概念。并复习提问

初中学过的同一直线上求两个力的合力的问题：（两种情形，分力同向和反向时）并引导学

生用“等效替代”的思想去理解这两种情形，然后再抛出“两个互成角度的分力与其合力有什

么样的关系呢？”“合力是否等于两分力大小之和或之差呢？”也可以让学猜测“合力的大小在

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什么范围内？”。引导学生设计实验用“等效替代”的思想靠测量的方法先去找到两分力与合

力，并将它们表示出来，然后再探究它们之间的关系。

指导学生实验设计中应注意的一些问题

（1）问题的提出：两个互成角度的共点力与其合力有什么样的关系？

（2）设计实验时应注意的问题：

①用什么方法找分力与合力，实验中应怎样实现分力与其合力产生的作用效果相同？

②如何知道力的大小？如何确定力的方向？

③实验中需要记录哪些数据？怎样可以更直观简洁地同时描述力的大小和方向？

④该实验中可能出现误差的原因有哪些？你该如何处理？

进行实验

[学生活动]四个学生为一小组进行分组实验。

[教师活动]在旁巡查，适时加以指导，实验时要分布引导学生注意以上4个问题。引导学生

按书中的建议把合力的箭头和两分力的箭头连接起来，再看看这些图形有什么共同点和不同

点。引导学生利用现有的实验结果大胆地提出科学合理的猜想──满足平行四边形定则，再

让学生变化角度实验，验证猜测。

对实验结果进行分析与评估并归纳得出结论

[学生活动]学生通过实验探究确定了两个分力与合力，并且用力的图示将它们表示出来后，

到讲台上展示交流实验中得到的图形，并思考归纳、总结本实验探究的结论。学生探究到的

合力与分力之间的关系可能只是一个近似的平行四边形，也可能是一些其他图形。

[教师活动]总结说明：多数组得到了平行四边形这很好，对于没有得到平行四边形的，也要

尊重实验，实事求是。教师要特别说明：即使今天我们所有组都得到了平行四边形规律，就

一定能说明分力和合力满足平行四边形定则吗？在科学探究中这样做可吗？（学生能意识到

这样做不妥）

[教师活动]总结说明：因为我们只做了有限的几组实验,就得出结论。这当然不可取！科学

探究往往要通过不同情况下的对大量实验数据的分析论证才能得出具有普遍意义的科学规

律，有时还需要通过理论证明才能加以推广。而我们这节课只做了有限的实验，其实两分力

和合力的关系满足平行四边形定则，早就被科学家证实了，大多数同学得到这个结论，而少

数同学未能得到，那是因为实验中出现了问题，可能是实验误差（读数误差、作图误差、系

统误差），甚至是操作上的错误。请学生下课后分析造成的原因。事实证明不仅力的合成满

足平行四边形定则，所有的矢量合成都满足。让学生返回到前面学习位移时的几个问题，用

平行四边形定则重新看待那些问题。

例题分析

教科书中的例题比较简单，但学生在作图时常常不规范，教师要强调学生注意

1．合力，分力要共起点，虚线，实线要分清。

2．合力，分力标度要相同，作图要准确。

3．对角线要找准，不要忘了方向。

共点力

可让学生自学共点力的概念，强调平行四边形定则只适用于共点力。

最后可以让学生思考

（1）思考分力一定时，随着夹角的增大合力如何变化？

（2）联系生活体验，两个同学提一桶水，两人手臂间夹角大些省力还是小些省力？

（3）实际生活中物体往往受到多个力，怎样求多个共点力的合力呢？鼓励学生课后继续探

究

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【板书设计】

§5.1力的合成

一、合力、分力、共点力

1．合力、分力、共点力的概念

二、力的合成

1．求几个分力的合力叫力的合成

2．同一直线上的两个力的合成

同方向：合力的大小等于两分力大小之和，合力的方向与任意一个分力方向相同。

反方向：合力的大小等于两分力大小之差，合力的方向与较大的分力方向相同。

3．互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则，即以表示这两个力的有向线段为邻边

作出平行四边形，这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。

（1）同一直线上的力的合成规律是平行四边形定则的特例。

（2）求三个或三个以上力的合力可以多次用平行四边形定则。

【教学设计说明】教师的板书对于整节课来说起着至关重要的作用，合理清晰的板书设计，

对于新课教学很有好处，这会让学生更好的把握整节课的脉络。

【教学反思】：

教师对本节课的教学进行总结反思：依据等效思想从实验中归纳总结出力的平行四边形

定则。“等效替代”的方法，不仅是物理解题中常用的重要方法，也是一种重要的研究方法，

它能使一些繁难问题的处理得以简化，能使一些难以直接研究的问题得以解决。平行四边形

定则不仅是力的合成必须遵循的定则，也是所有矢量合成的普遍定则，是重点、难点。学好

本节内容，为学生以后学习各种矢量及矢量运算，奠定良好的基础，起到非常重要的作用。

使学生在参与和体验的学习过程中感受等效替代的思想方法，通过对简单实际问题的研究，

知道力的合成在实际中的应用，激发求知欲和研究身边事物的兴趣.

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《力的分解》教学设计

【学习者分析】

①．本人所在学校属于省级示范学校，学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此

他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高

手低”的问题及实验器材问题。

②．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学

生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。

3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，积极引导学生探究。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，

过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望

【教材分析】

力的分解和力的合成均是矢量运算的工具，是高中物理的基石，是第三章相互作用的

难点之一。本节内容从拖拉机拉着耙的生产实例入手，引入力的分解概念，介绍力的分解

同样遵守平行四边形定则。与力的合成相比，力的分解难点是一个确定的力可以对应无数

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对分解的方法，力的分解具有多解性，但在某些限制条件和要求下分解一个力时却是唯一

的，教材中指出一个已知力要根据实际情况（或实际作用效果）分解时就有唯一结果。

【教学目标】

（一）知识与技能

1、理解分力及力的分解的概念．

2、理解力的分解与力的合成互为逆运算，且都遵守力的平行四边形定则．

3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤，学会判断一个力产生的实际效果

（二）过程与方法

1、强化“等效替代”的思想。

2、培养观察、实验能力。

3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。

4、培养用物理语言分析问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

1、通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。

2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。

【重点难点】

教学重点：理解力的分解是力的合成的逆运算，在具体情况中运用平行四边形定则。

教学难点：力的分解中如何判断力的作用效果以及分力的方向。

【设计思想】

本节教科书是通过例题来说明如何根据力的实际效果和需要来分解的。实际上，学生接

受的难度是很大的，为此，教学过程设计中特别强调用实验来引领学生，让学生观察和体感

“力的实际效果”。（课前布置好学生要带的一些简要实验器材）

【教学环节】

一、导入新课

演示实验：（1）如图1：用铅笔支起图中的绳子，可以直观地感受到手指受的拉力，手掌

受到的是压力。

师生分析：重物对绳子的拉力F产生了两个效果：对杆一个压的效果；对斜绳一个拉的效

果。这两个效果相当于两个力产生的：一个水平向左的F2压缩杆；一个沿斜绳向下的力F1

使绳伸长。

（2）如图2所示：在日常生活中的耕田，你会分析牛拉着犁，以及拖拉机拉着

犁的时候对犁的力产生了怎样的效果吗？

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图2

老师归纳：可见力F可以用两个力F1和F2来代替，力F1和F2就叫做力F的分力。求一个已知

力的分力叫做力的分解。我们本节就学习有关力的分解的知识。

（这样设计的目的是让学生体会到物理来自生活，以及容易让学生体会到力的分解.）(还

可以举一些例子，如手提行旅箱)

二、新课教学

1、请同学阅读课本，回答：

（1）什么是分力？什么是力的分解？

（2）为什么说力的分解遵守什么定则，为什么？

学生：某一个力F，可用F1和F2来代替，那这两个力叫F的分力。求一个已知力的分力叫力的

分解。

力的分解是力的合成的逆运算（因为分力的合力就是原来被分解的那个力），当然应

该遵循平行四边形定则。

（3）如果没有条限制，对于同一条对角线，可以作出几个不同的平行四边形？

学生：可以作出无数个不同的平行四边形。

老师：也就是说，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。一个已知力究竟该

怎样分解呢？分力与合力相互替换的前提是相同作用效果，所以在分解某力时，其各个分

力必须有各自的实际效果，比如：形变效果，在这个意义上讲，力的分解是唯一的。

【例1】：放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成θ角。

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分析：（1）力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果，那么F可以分解为

沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2。

（2）如图所示由平行四边形定则分解

F1＝Fcosθ，F2=Fsinθ

【例2】：物体放在倾角为θ的斜面上，那物体受到的竖直

向下的重力产生有什么样的效果？

由学生分析：

（1）G方向竖直向下，它不能竖直下落。在垂直于斜面方向产

生紧压斜面的力的作用效果；在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向

下滑动的效果。因此重力G可以分解为：平行于斜面使物体下滑的

分力F1，垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F2。

（2）如图所示由平行四边形定则，重力G分解为F1、F2

F1=FsinθF2=Gcosθ

2、巩固性训练

如图甲，小球挂在墙上，绳与墙的夹角为θ，绳对球的拉力F产生什

么样的效果，可以分解为哪两个方向的里来代替F？

师生共评：

a：球靠在墙上处于静止状态，拉力产生向上提拉小球的效果，向左

紧压墙面的效果。分力的方向确定了，分解就是唯一的。

b：F的分力，在竖直方向的分力F1来平衡重力，在水平方向的分力F2

来平衡墙对球的支持力。

c：F1=Fcosθ，F2=Fsinθ

三、小结

这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组

的。实际分解时一般是根据合力的作用效果操作的。

（力的分解是按照实际的效果来分解的，除了上述所分析的，还有那些呢？

让学生自己去寻找我们生活中的其他的例子）

【板书设计】

1、求一个已知力的分力叫力的分解．

2、力的分解遵守平行四边行定则．

3、通常按力的作用效果来进行力的分解．

4、力的分解的一般步骤：

五、【作业布置】

课本P66问题与练习1、2、3

【教学反思】：

这节课应该说达到了预期效果，解决了力如何分解的问题，课堂互动效果明显。但是有

的细节问题还应该再强化一些，比如学生的作图问题，应进一步明确作图的一般步骤和方法；

力

力的作用效果

分力的方向平行四边形

分力的大小

θ

F

F2

G

F1

θ

θ

图甲

F

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开始

学生的三角计算要加强等.

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４.１牛顿第一定律

【学习者分析】

通过前面几节的学习，学生已经对运动有了一定认识，特别是前一节刚学过力的作用效

果之一是改变物体的运动状态。本节联系着一直是提出问题：如果物体不受力将会怎样运动？

通过实验使学生直观的看到这一现象。学生在已有的知识基础上应该是很有兴趣的。经过一

年的学习学生对科学探究七大要素已基本了解，具备了一定的探究能力，又因为本节课知识

与学生生活联系紧密又，所以学生兴趣较高，但这节知识在生活中有没有事例只是一个推理

定律，学生可能很模糊。所以在具体学习过程中还需老师适时引导。综合说学生基本具备了

学习本节知识的条件。

【教材分析】

牛顿第一定律又称为惯性定律，它描述了力和运动状态的基本关系，在高中物理和生活

中都有广泛的运用。牛顿第一定律又是动力学的学习基础，所以牛顿第一定律不仅是牛顿定

律的基础，同时在高中物理中还占有非常重要地位。它需要通过实验演示、举例及其借助理

想模型的帮助，这中间体现了人类认知事物的规律。本节围绕力和运动状态之间的关系展开，

牛顿第一定律的学习加深对惯性概念的理解是本节的重点，能通过实验演示分析出力和运动

状态之间的关系及其惯性大小的决定因素是解决教学重点的关键。

【教学目标】

1.知识与技能：

(1)知道伽利略的理想实验及其主要推论过程和推论。

(2)理解牛顿第一定律的内容及其含义，并能联系实际解释生活中的一些物理现象。

(3)理解惯性大小的物理意义，并且惯性的大小只取决与物体的质量，能用它解释生活中相

关的物理现象。

2.过程与方法：

(1)借助实验演示及其伽利略的理想实验，分析得出力和物体运动状态的关系。

(2)通过探究活动体验任何物体都具有惯性，阻力对物体运动的影响。

3.情感态度与价值观：

通过活动和阅读感受科学就在身边，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，体会到对物理问题决不能主观臆断。

【重点难点】

(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。

【设计思想】

古代对于运动和力有很多错误的思想，通过教师实验和学生实验进行对比分析，重新归纳在

实验当中我们能过得出哪些结论，再进行设疑让学生讨论并引导学生去寻找答案，进而提高

学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。总体教学布局如下表：

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录像4

课件1：历史回顾

课件2：牛顿第一定律的内容

结束

学生讨论教师引导解决难点

教师实验学生实验

否

返回相应教学环节

是

【教学环节】

一．课题的引入

开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运

动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。

形成性练习

评价与反馈

小结

判断学生是否掌握？

设疑：力和运动究竟有什么关系呢？

分析理解：牛顿第一定律的理解

归纳：亚里士多德的结

对比：亚里士多德和伽利略的说

难点设疑：牛顿第一定律为什么叫惯性定律

惯性定律的特点

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二．新课教学

〖教师活动〗：在讲台上放一小车，使它处于静止状态。

人推车走，不推车停，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——这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。是这样的吗？

〖学生活动〗：思考：物体的运动是不是一定需要力？

〖教师活动〗：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。（投影）

让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：

⑴、力推物动，力撤物停。

⑵、力撤物不停。

教师巡回指导

〖学生活动〗：利用桌子上的器材：轨道、小车、小球、毛巾、玻璃板、刻度尺、斜槽。

设计实验：

⑴、轨道上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。

⑵、撤去毛巾，让小车在轨道上，推一下小车，小车运动一段才停下来。

〖教师活动〗：你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？（投影）

〖学生活动〗：比如：自行车蹬一段时间后停止蹬车，自行车会滑行一段距离；溜冰；

冰面上踢出去的冰块。等等。

〖教师活动〗：刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？（投影）

引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理，如果接触面非常光滑没有摩

擦，那运动的小球将会怎样？

〖学生活动〗：用小球做对比实验

A、在轨道上放毛巾，使斜槽和毛巾吻合，让小球从斜槽上滚下，标出滚动距离。

B、使斜槽和轨道吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。

C、使斜槽和玻璃板吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。

现象：对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。

结论：小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。

〖教师活动〗：在学生回答的基础上，结合实验进一步总结：（投影）

物体的运动是不需要力来维持的。

（力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的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。伽利略是怎么研究这个问题的呢？

〖教师活动〗：边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果：

（1）对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。

（2）减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。

（3）把另侧斜面放平，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什么样的结论？

〖学生活动〗：观察并回答提出的问题：

运动的物体如果不受力，物体将保持自己的速度不变。

〖教师活动〗：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。

〖学生活动〗：学生记录数据并比较。确信他的正确性。

〖教师活动〗：引导学生认识、总结力和运动的关系。

让学生阅读课文找出：

l、伽利略的观点。

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2、笛卡儿的补充和完善。

3、牛顿第一定律。

4、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？

〖学生活动〗：阅读课文，回答问题。

1、伽利略：物体不受力时，就会保持自己的速度不变。

2、笛卡儿：除非物体受到外力作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远保持在直

线上运动。

3、牛顿第一定律：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为止。

4、牛顿第一定律叙述力和运动关系更全面。

〖教师活动〗：既然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？

〖学生活动〗：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。

〖教师活动〗：理解：①力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因.而是改变物体运

动状态原因.

②物体不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。

〖教师活动〗：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。

〖学生活动〗：学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零时。

比如：冰面上的滑动的冰块。冰壶球。

〖教师活动〗：力是物体间的相互作用，只要除研究对象外，还存在着物体，那么研究

对象就一定要受外力的作用，所以不受外力作用的物体是不存在的，通常所看到的匀速直线

运动状态或静止状态，其实都是物体受到平衡力作用的结束。牛顿第一定律所描述的物体不

受外力的状态，只是一种理想化状态，这种状态虽不能实现，但它却正确揭示了运动和力的

关系（力不是维持物体运动的原因.而是改变物体运动状态原因.），指出了物体的惯性的性

质。在现实中可以用合力为0的状态来代替它，或都说合力为0与不受外力是等效的。

理解：②物体不受外力（或所受外力合力为零）时，总保持匀速直线运动状态或静止状

态。

〖教师活动〗：在初中学习中我们已经知道牛顿定律又叫惯性定律，观看影片后回答问

题：什么叫惯性？惯性有什么样的特点呢？

〖学生活动〗：惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。

特点：①一切物体都具有惯性；

②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。

〖教师活动〗：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，当力使它改

变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢？比如货车

启动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时？你还能举出什么例子来？

〖学生活动〗：学生思考举例：比如骑自行车，单人时和带人时的感觉相比。从实例可

看出，运动状态变化的难易程度与质量有关。

特点：③物体的惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，质量越小，惯

性越小。

三．课堂小结

一、历史的回顾：

亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿

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二、牛顿第一定律的内容和特点：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为止。

1、理解：

⑴力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因.而是改变物体运动状态原因.

⑵物体不受外力（或所受外力合力为零）时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。

⑶物体具有一种固有属性：惯性。物体的惯性大小完全取决于质量，与其它因素无关。

*⑷牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，这种状态虽不能实

现，但它却正确揭示了运动和力的关系（力不是维持物体运动原因.而是改变物体运动状态

原因.），指出了物体的惯性的性质。在现实中可以用合力为0的状态来代替它，或都说合力

为0与不受外力是等效的

2、惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。

特点：①一切物体都具有惯性；②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。③物体的惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越

小。

四.作业

1、如图所示，重球系于DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是（）

A、在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线容易拉断

B、在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线容易拉断

C、在线的A端突然猛力一拉，结果AB线容易拉断

D、在线的A端突然猛力一拉，结果CD线容易拉断

2、交通部门规定：在各种小型车辆前排队乘坐的人必须系好安全带，请从物理学的角

度加以说明。

【板书设计】

牛顿第一定律

亚里士多德：历史维持物体运动的原因

伽利略：理想实验——力不是维持物体运动的原因

牛顿第一定律：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

它改变这种状态为止。

结论：力是改变物体运动状态的原因

惯性是维持物体运动的原因

【教学反思】

本节课依据学生的认知规律组织教学，引入新课从生活实例入手，设置悬念，提出问题，激

发学生兴趣，增强学生的求知欲；在进行“什么是传感器”的教学中注重实验探究，引导学

生从两个实验的探究中加以归纳，并通过DISLab系统显示传感器的优越性，让学生了解把

非电学量转化为电学量的技术意义；在对光敏电阻、热敏电阻和热电阻、霍尔元件这些制作

传感器的元器件教学中，注重将教师演示实验与学生动手实验相结合，注重理论与实践相结

合。整个教学过程符合新课程的三维目标，体现新课程的理念，注意培养学生的自主、合作、

探究能力，注意从生活走向物理，从物理走向生活，以此增进学生的学习能力和科学素养.

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4.2实验：探究加速度与力、质量的关系

【学习者分析】

D

C

B

A

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该实验是探索规律的实验，学生对加速度与力和质量的关系的定量关系是未知的，但通

过实例，对加速度与力和质量的定性关系是可以理解的。怎样定量研究需在教师指导下，学

生动手、动脑进行设计研究，教师只是一个引导者、评判者，只要学生的设计方案合理，亲

身体验探究过程，至于能否得出正确结果并不重要。

【教材分析】

本节课是新人教必修1第四章第二节内容，是学生上高中以来接触到的第二个探究性实

验，和前一实验不同，本实验只给出了实验的基本思路，而没有给出确定的实验方案，实验

方案和器材的选用要学生自己设计。作为提示，书中提醒学生注意两方面的问题，还给出了

一个“参考案例”，这个案例是采用常用器材设计的实验，具有普遍意义和具体指导作用。

本节课，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现；现在改为探究性实验,注重问题

的提出与研究，体现了新课标注重培养学生探究能力，动手能力，观察和总结的能力的特点。

【教学目标】

1.知识与技能：

(1)以实验为基础，得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，培养学生的获取知识

和设计实验的能力。

(2)能用“化曲为直”的思想处理物理量之间

的反比关系

2.过程与方法：

(1)让学生体验探究过程；

(2)在探究过程中，渗透科学研究方法（控

制变量法、实验归纳法、图象法）；

(3)经历探究过程，认识科学探究的意义，

培养学生科学探究的意识和方法。

3.情感态度与价值观：

(1)体验探索过程中的艰辛与喜悦，养成科

学严谨的治学态度。

(2)学会与他人合作、交流，具有团队意识

和团队精神。

【重点难点】

加速度与力、质量的关系的探究过程。

【设计思想】

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创设情景、提出问题

提出假设猜想

设计实验方案并分组探究

师生交流，完善实验方案

继续探究，采集实验数据

分析实验数据并论证猜想

教师小结评估，布置作业

教学流程设计

让学生体会

科学探究过程;

培养学生的

科学素养…

【教学环节】

一．课题的引入

演示视频材料，列举生活实例。

问：加速度大小与哪些因素有关？（定性结论）

二．新课教学

提出猜想

问：加速度与力，质量存在怎样的关系？

提出假设和猜想：m一定，a∝F；

F一定，a∝1/m。

学生探究α与F、m的定量关系

投影：

1.确定研究方法:

应该采用什么样的物理方法来研究a与F、m的定量关系呢？

2.设计实验方案:

（1）如何测量物体的加速度、质量和受到的力？

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（2）怎样设计实验步骤？怎样选用和调试实验器材？

（3）如何采集实验数据，怎样对实验数据进行分析？

倡导探究性学习“在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方

法。”“要关注学生的个体差异，使每一位学生都有成功的学习体验，让每一位学生都在

自己基础上获得相应的发展。”

师生交流，进一步完善实验方案

保持小车质量不变，研究拉力与加速度间的关系。

保持拉力不变，研究加速度与质量之间的关系。

研究方法：控制变量法

3.对学生典型的设计方案点评.

方案一：小车、打点计时器、纸带、

一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、

天平为器材，研究小车运动。

方案二：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。用刻度尺测量物体运动的位

移，用秒表测量出物体运动的时间，求出加速度a。

方案三：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为

实验器材，研究小车的运动。

用天平测出小

车的质量m

钩码的总重力

G当作小车受

到的拉力F

从打点计时器打

出的纸带计算出

小车的加速度a

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质量

保持

合外

力保

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4.小车所受拉力的处理及平衡摩擦力问题

注意：只有当钩码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于钩码的总

重力。

问：当钩码的质量远小于小车的质量时，小车与木板间的摩擦阻力就不能忽略了，这个问

题如何解决？

5.对实验数据的处理

如何分析这些数据？－－图象法（图象处理技巧）

投影：

1．本实验要平衡小车的摩擦力；

2．拉小车的钩码质量应远小于小车的质量；

3．自己根据实验设计记录数据的表格。

4.由数据分析可以得出什么结论？

三．课堂小结

1、提醒学生总结经验、吸取教训。

2、我们的结论是不是定律？

（引导学生反思探究过程，提高探究能力）

四.作业

1、写一份关于本节课探究实验的小报告.

2、开放实验室，提供气垫导轨让有兴趣同学进一步探索牛顿第二定律.

【板书设计】

1、提出猜想

问：加速度与力，质量存在怎样的关系？

F

a

0

a

0

m

m

1

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2、采用什么样的研究方法？

3、如何设计实验？

【教学反思】

1、如何认识“探究式教学”？

2、怎样摆正好教师在探究式教学中所处的位置？

3、怎样把握好时间？一节课主要探究什么?探究多长时间？全程探究么？

4、如何评价探究实验的效果?

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4.3牛顿第二定律

【学习者分析】

牛顿第二定律是通过实验归纳总结出的规律，它反映了加速度跟合外力、质量的定量关

系。牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物

理量的意义和相互联系，牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难

的。这一难点在本课中可以通过定律的辨析和有针对性的练习加以深化和突破，另外，还有

待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。学生很难明确对于牛顿第二定律应深入理

解、全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、轻文字的现象。数学语

言可以简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵

盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。学生常常会将活的规律变为死的公式。

【教材分析】

高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。要达到该标准不

仅要使学生了解牛顿第二定律的内容，更重要的是让学生认识到牛顿第二定律在现实生活中

应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意

对学生学习能力的培养。

本课以必修1教材为依据。通过对牛顿第二定律定律的探求过程，渗透物理学研究方

法，是整个物理教学的重要内容和任务。这是人类认识世界的常用方法。牛顿第二定律通

过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重

要工具。定义力的单位“牛顿”f＝kma使得k＝l，得到牛顿第二定律的简单形式f＝ma。

使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和

意义。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应知道定律是如何得出的。

【教学目标】

1.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

2.过程与方法：

(1)以实验为基础，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。

(2)培养学生的概括能力和分析推理能力。

3.情感态度与价值观：

(1)渗透物理学研究方法的教育。

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(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。

【重点难点】

(1)牛顿第二定律应用

(2)牛顿第二定律的意义

【设计思想】

这是一节概念课，主要是以讲授为主，重点讲解牛顿第二定律的意义及其应用。

【教学环节】

一．课题的引入

复习引入：

l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？

进一步提出问题，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？

二．新课教学

师：通过上一节课的实验，我们证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与

物体的质量成反比．

师：如何用数学式子把以上的结论表示出来?

生：a∝F/m

师：我们可以把上式再变形为F∝ma．

师：如何把以上式子写成等式?

生：需要引入比例常数k,F=kma

选取合适的单位，上式可以，简化。前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿．其

实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1kg的物体，获得1m／s2的加速度时，

受到的合外力为1N，即1N=1kg·m／s2．

可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，F＝ma

这就是牛顿第二定律的数学表达式．

师：牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上

节课实验的探究，它们的方向关系如何?

生：质量m是标量，没有方向．合力的方向与加速度方向相同．

师：对，我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢?

生：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的

方向相同．

师：加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性。

[讨论与交流]

(多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、

大小为5N的恒定外力作用，若物体质量为5kg，求物体的加速度．若2s后撤去外力，

物体的加速度是多少?物体2s后的运动情况如何?

学生进行分组讨论

师：请同学们踊跃回答这个问题．

生：根据牛顿第二定律F＝ma，可得a=F/m，代入数据可得a＝lm／s2，2s后撤去外力，

物体所受的力为零，所以加速度为零．由于物体此时已经有了一个速度，所以2s以后物体

保持匀速直线运动状态．

师：刚才这位同学说2s后物体不再受力，那么他说的对不对呢?

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生：不对．因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力．

师：那么在这种情况下的加速度又是多少呢?

生：仍然是零，因为重力和支持力的合力为零，牛顿第二定律中物体所受的力是物体所

受的合力，而不是某一个力．

师：非常好．以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题，即用物体所受

的合力来进行处理．

三．课堂小结

本节课所学的牛顿第二定律是把力和运动联系起来的桥梁，是我们解决许多力学问题乃

至其它方面物理问题的一个重要武器，因此，我们必须很好地理解、掌握和应用它。同时，

我们在本节课所学到的方法，也是人们研究自然改造自然、社会的一种重要方法，因此，更

需要去掌握并学会运用

四.作业

1、第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个

很重的箱子，却提不动它，下列解释正确的是（）

（A）牛顿第二定律不适用于这种情况

（B）牛顿第二定律适用于这种情况，产生物体加速度的力应该是物体受到的合外力

（C）牛顿第二定律适用于这种情况，只是产生的加速度太小了，我们感觉不到

（D）牛顿第二定律适用于这种情况，因为箱子受到的合外力为0，故加速度为0

2、量是2kg的物体，只受到互成90°角的两个力作用，这两个力都是14N。这个物体

加速度的大小是多少？沿什么方向？

【板书设计】

1、加速度和力的关系

对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在它上面的力成正比

2、加速度和质量的关系

在相同的力的作用下，加速度跟质量成反比

3、牛顿第二定律及其公式

(1)内容：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向

跟合外力的方向相同。

(2)公式：f合＝ma

即：fx＝max

fy＝may

(3)单位关系1n＝1kg·m/s2

【教学反思】

牛顿第二定律是本章的重点，也是一个难点内容。它实际上也是整个力学的重点内容，

所以能否正确掌握这一定律对今后学习的影响至关重要。因此，必须给予足够的重视，教材

为降低难点，安排了第二节作了塾铺。同时，在实验上由定量讨论得的结论，改为定性研究

得到结论，这样做实验上虽然降低了要求，但却造成了得出定律表达式的难点，因此，教学

中必须设法突破这一难点，这是教学成功的关键.

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4.4力学单位制

【学习者分析】

在初中阶段，物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。前面关于1N的规定给学

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生的印象总好像是有些随意。尤其是牛顿、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等单位的规

定。使得学生感动物理太复杂。事实上，只有把单位制放在整个物理学框架中加以认识，

并且知识有了一定的积累。经历了充分的学习过程后才能体会物理量单位的命名和使用规

则。体会到其中对一些单位进行规定的合理性和方便特征。

【教材分析】

物理学单位中，有很少几个基本物理量，它们的单位就是基本单位。在进行了这种选

定之后，其它物理量的单位就是根据它的定义式，有所选择的其他物理量的单位共同确定

的。

国际单位制的建立和使用，不仅方便了国际间的交流，也逐渐成为科学研究中计算和运用

的一种规范约束。中学生应该注意学习，逐步习惯，在记录、表达和计算中规范使用

【教学目标】

1.知识与技能：

(1)了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位；

(2)认识单位制在物理计算中的作用

2.过程与方法：

(1)让学生认识到统一单位的必要性．

(2)使学生了解单位制的基本思想．

(3)培养学生在计算中采用国际单位，从而使运算过程的书写简化．

(4)通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法．

3.情感态度与价值观：

(1)使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想．

(2)了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用，培养学生的爱国主义情操．

(3)让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系．

(4)通过一些单位的规定方式，了解单位统一的重要性，并能运用单位制对计算过程或结果

进行检验．

【重点难点】

(1)知道基本单位和导出单位的含义及力学中三个基本单位。

(2)知道在物理计算中必须采用同一单位制的单位，掌握用国际单位制的单位解题。

【设计思想】

本课程以讲授为主同时结合学生分组讨论，并利用多媒体展示。

【教学环节】

一．课题的引入

展示张飞和姚明的图片

师：大家都认识这两个人吧．

生：认识，一个是张飞，一个是姚明．

师：那么大家知道他们的身高是多少呢?

生：《三国演义)上说张飞身高9尺．

师：按照现在的计算方法，张飞的身高应该是多少?

生：三尺是1m，张飞的身高应该是3m．

师：姚明在当代应该是身高很高的人了，他的身高是多少?

生：2．26m．看起来张飞要比姚明高很多，打篮球一定挺厉害．

师：并不是张飞比姚明高，而是古代的尺和现代的尺不一样．在我国有“伸掌为尺”的说

法，我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，

布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尺，就是一寻；从秦朝(约公元前221年)至清末

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(约公元1911年)的2000多年间，我国的“尺”竟由1尺相当于0．2309m到0．3558m

的变化，其差别相当悬殊．

二．新课教学

多媒体介绍．

在古代，人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位．在遥远的古埃及时代，

人们用中指来衡量人体的身长，认为健美的人身长应该是中指长度的19倍．各个国家，

地区以及各个历史时期，都有各自的计量单位．仅以长度为例，欧洲曾以手掌的宽度或长

度作为长度的计量单位，称为掌尺．在英国，1掌尺相当于7．62cm而在荷兰，1掌尺却

相当于10cm．英尺是8世纪英王的脚长，1英尺等于0.3048m．10世纪时英王埃德加把

自己大拇指关节间的距离定为1英寸．1英寸为2．54cm．这位君王又别出心裁，想出了

“码”这样

一个长度单位．他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91cm，定为1码．到了

1101年，亨利一世在法律上认定了这一度量单位，此后，“码”便成为英国的主要长度单位，

一直沿用了1000多年．在我国亦有“伸掌为尺”的说法．我国三国时期(公元3世纪初)王肃

编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尼，就

是一寻；从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2000多年间，我国的“尺”竟

由1尺相当于0．2309m到0.3558m的变化，其差别相当悬殊．

[讨论与交流]

单位的不统一会造成什么样的困难?

参考答案：单位的统一有利于各个国家之间、一个国家各个地区之间进行文化交流和经

贸往来，可以促进科学文化尽快地发展，使全球人类能够共享光明，共享人类文明进步的成

果．

(自学总结)

(投影问题)

1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量?

2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导．

3．什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么

物理量?

注：在这个过程中，老师可以巡回指导学生自己总结，并帮助水平较差的同学进行总

结．这个过程大约持续10min左右．然后让学生回答所提出的问题并巩固补充学生掌握的知

识．

师：请同学们回答刚才这几个问题．1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本

单位都有哪些，分别对应什么物理量?

生1：选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，

这些被选定的物理量叫做基本量，它们的单位叫做基本单位．

生2：力学中的基本量有长度、质量和时间．它们的单位分别是米、千克和秒．

师：2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导．

生1：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做导出单位．

生2：我们学过的导出单位很多，比如加速度的单位m／s2，它可以根据公式a＝△v/t

来进行推导．密度的单位是kg／m3，可以根据密度的计算公式:p＝m/v进行推导．

师：我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢?

生：不是，牛顿也是一个导出单位．根据牛顿第二定律F＝ma，可得力的单位应该与质

量的单位和加速度的单位有关．1N＝1kg·m／s2．

师：第三个问题：什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什

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么?对应什么物理量?大家设计一个表格来回答这个问题．

生：国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包

括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．简称SI．

物理量的名称单位名称单位符号

长度米m

质量千克(公斤)kg

时间秒s

电流安(培)A

热力学温度开(尔文)K

物质的量摩(尔)mol

发光强度坎(德拉)cd

三．课堂小结

通过本节课的学习，我们知道了什么是基本单位，什么是导出单位，什么是单位制，知道了

力学中的三个基本单位以及统一单位后，解题过程的正确书写方法．

四.作业

1．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空：

A.密度B．米／秒C.牛顿D．加速度E.质量F．秒G．厘米H．长度I．时间

J.千克

(1)属于物理量的是(填前面的字母)．

(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有

(3)在国际单位制中基本单位是属于导出单位的是

【板书设计】





































量的单位计算中不必一一写出各

际单位制，）在计算时，一般用国（

单位式推导出来的物理量的）由基本单位和物理公（

导出单位

长度；质量；时间）力学中的基本单位：（

单位）选定的几个物理量的（

基本单位

单位制

2

1

2

1

【教学反思】

本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂

上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最

后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

本节课的什么叫基本物理量、物理量的单位、导出单位、单位制以及单位制和单位统一

的重要性的理解是课本上重要内容.

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4.5牛顿第三定律

【学习者分析】

高中一年级的学生已经学习过几个具体的力，学会了对物体的受力分析，掌握了物体的

运动规律。但是在学生的头脑中往往有这样一种错误认识：当一个大人和一个小孩在拔河比

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赛时，大人之所以会胜是由于大人施加给小孩的力大于小孩施加给大人的力。如果直接给出

牛顿第三定律，学生的感觉是简单无味，实则理解不透，更不能用来解决实际问题。而当年

牛顿便是经过大量的实验和前人的总结才得出“牛顿第三定律”。教学中如果我们采取分组进

行实验探究的方法，并应用现代教学软件及计算机模拟实验仪器技术，既可以增强学生的学

习兴趣，提高学生对规律的本质性理解，还可以培养学生的科学探究、解决实际问题的能力

【教材分析】

牛顿第一、二定律描述了一个物体受力与运动的关系，牛顿第三定律是把一个物体受到

的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁，它独立的反映了力学规律的另一侧面。因此它是

对牛顿第一、二定律最有效的补充，有了它就会把受力分析的对象从一个物体扩展到多个物

体，拓宽了分析思路和解题范围。因此牛顿第三定律和牛顿第一、二定律一起建立了一个完

整了理论体系，奠定了整个力学的基础。

【教学目标】

1.知识与技能：

(1)知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。

(2)理解掌握牛顿第三定律，并能用它解释生活中的有关问题。

(3)能区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”。

2.过程与方法：

(1)通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力。

(2)通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。

(3)通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。

3.情感态度与价值观：

(1)结合有关作用力和反作用力的生活实例，培养学生独立思考、实事求是、勇于创新的科

学态度和团结协作的科学精神。感受物理学科研究的方法和意义。

(2)激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。

【重点难点】

(1)牛顿第三定律的内容及确切含义。

(2)作用力、反作用力与平衡力的区别。

(3)作用力和反作用力既然大小相等，方向相反，那么在拔河比赛中为何还有胜负之分？

【设计思想】

在课堂中通过探究实验和列举生活实例，创设物理情景，引导学生认真观察、积极思维，

帮助学生建立关于作用力和反作用力的形象直观的认识，总结出牛顿第三定律的内容；同时

通过同学间的分组实验和讨论，调动学生学习的积极性，提高学生课堂学习的效率，培养学

生的协作精神。

【教学环节】

一．课题的引入

师：在过去的2008年里我国有哪些举世瞩目的盛事发生呢？

生：成功举办第29届北京奥运会！

师：对。现在就让我们一起来重温一下北京奥运会的盛大开幕式吧。（播放北京奥运会开

幕式的精彩片段，约1分钟）（鼓掌）

师：通过刚才大家热烈的掌声，我知道同学们是多么的热爱我们伟大的祖国！

师：同学们，大家现在伸出自己的双手看看，有什么感觉？