2022年高一物理 第三章 牛顿运算定律 物体运动状态的改变 第一课时 2

2022年高一物理 第三章 牛顿运算定律 物体运动状态的改变 第一课时 2教学目标一、知识目标1.知道什么是物体运动状态的改变.2.知道物体运动状态的改变既包括速度大小的改变，又包括速度方向的改变，同时也包括速度的大小和方向同时改变.3.知道力是物体运动状态改变的原因，同时也是产生加速度的原因.4.知道质量是物体惯性大小的量度，并能用来解释一些简单的现象.二、能力目标进一步培养学生的分析能力和推理能力.三、德育目标渗透“一分为二”看问题的辩证思想.教学重点1.正确认识什么是物体运动状态的改变.2.质量是物体惯性大小的量度.教学难点理解惯性的意义.教学方法讲授法、举例法、分析归纳法.教学用具投影仪、投影片、CAI课件、录像.课时安排1课时教学过程投影本节课学习目标1.知道什么是物体运动状态的改变.2.理解力是产生加速度的原因.3.理解质量是惯性大小的量度.学习目标完成过程一、导入新课教师牛顿第一定律的内容是什么?学生一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.教师请同学们用自己组织的语言，把自己对牛顿第一定律的理解描绘一下.学生物体不受外力时，物体的运动状态不会发生改变.教师那么什么是物体运动状态的改变？导致物体运动状态发生变化的原因又是什么？这一节我们共同来讨论这一问题.二、新课教学(一)力是产生加速度的原因.教师请同学们用自己组织的语言，描绘一下什么是“状态”？学生物体、人、事情在某一时刻所处的情况、形态或者样子.教师那么什么是运动状态呢？学生物体在运动时所具有的形态.教师用CAI课件显示一静止的小车.提出问题小车的运动状态是什么？它在我们观察的这一段时间内是否发生了变化？学生小车处于静止状态，并且在我们观察的这段时间内，运动状态没有发生改变.教师同学们根据什么判定其运动状态没有发生改变呢？学生因为始终处于静止状态，即它的速度始终为零.教师总结速度始终为零时，物体的运动状态不发生改变.教师用CAI课件展示一匀速运动的小车. 提出问题：这辆小车的运动状态是否发生变化？为什么？学生小车的运动状态没有发生变化，因为小车自始至终以相同速度运动.教师总结做匀速运动时，物体的运动状态不发生改变.教师用CAI课件展示在粗糙水平面上缓慢停下来的一辆小车.提出问题：这辆小车在这段时间内运动状态是否变化？为什么？学生小车在从运动到停下来这段时间内的运动状态发生了变化.因为小车运动的快慢在这段时间内是不相同的，即它的运动情况是不相同的.教师总结当速度的大小发生变化时，物体的运动状态要发生变化.教师用CAI课件展示一在弯道上匀速转弯的小车.提出问题：小车在转弯过程中的运动状态是否改变？为什么？学生转弯过程中的小车的运动状态发生了改变.因为小车运动的方向发生了改变.教师总结当物体运动速度的方向发生改变时，物体的运动状态要发生变化.教师物体在什么情况下，运动状态会发生变化呢？学生速度发生变化时，物体的运动状态也相应发生变化.教师由此可见：速度是运动状态的特征物理量.即速度的大小变化或方向变化，或者大小和方向同时变化时，物体的运动状态都会发生改变.巩固训练用投影片展示关于运动状态的改变，正确的说法是A.速度的方向不变，速度的大小改变的物体，运动状态就发生了改变B.速度的大小不变，速度的方向发生改变的物体，其运动状态就发生改变C.速度的大小和方向同时改变的物体，其运动状态要发生改变D.匀速转弯的物体，因为匀速，故运动状态不发生变化答案与解析：因为速度是矢量，即有大小又有方向.只要大小和方向两个因素至少有一个因素改变，速度就发生改变，速度又是运动状态的标志物理量，所以运动状态就发生改变.故A、B、C项都正确.匀速转弯的物体，其匀速主要体现为大小不变，但其方向每时每刻在发生改变，故运动状态也在发生改变，D选项是错误的.教师总结从牛顿第一定律中可知物体的运动状态发生改变时，一定要受到外力的作用即：力是物体运动状态发生改变的原因.而从上例知；物体的运动状态发生改变时，其运动速度一定发生改变.结合运动学知识“加速度是描述速度变化快慢的物理量”知：速度变化时一定有加速度，故：力是产生加速度的原因.实例分析录像观看一小段冰球运动.教师请同学们根据刚才观察到的冰球的运动情况，分析其原因.学生甲冰球原来静止，当一个运动员对冰球施加了一个力后，球被迫改变了它原来的静止状态，朝某一方向滑去.学生乙由于冰面非常光滑，所以对冰球的摩擦力因很小而忽略不计，故观察到滑出的冰球近似匀速直线运动.学生丙当另一运动员用曲棍打中滑动的冰球时，他给了冰球一个力的作用，使球产生了加速度，从而使球的速度发生了变化，它的运动状态再次发生改变.教师总结从上述的分析过程中再次说明：在外力作用下，物体的运动状态发生了改变，即速度发生了改变.因而，一切运动状态的改变，都存在着加速度，因此说“力是使物体运动状态改变的原因，同时也是产生加速度的原因”.思考与练习投影片出示题目人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力维持小车做匀速直线运动，可见.力是使物体产生运动的原因.力是维持物体运动速度的原因.力是使物体产生加速度的原因.力是改变物体运动状态的原因答案与解析：正确选项CD.从牛顿第一定律：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.”可知，一旦物体具有速度以后，只要没有加速度，即没有力的作用，物体的速度是不会变化的.也就是说，力并不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动速度的原因，是产生加速度的原因.（二）质量是物体惯性大小的量度教师从前面可知，力是物体运动状态改变的原因，是不是说物体运动状态的变化就只和外力有关呢？下面我们来讨论这一问题.教师以相同速度投来体积相同的篮球和铁球，同学们敢去接吗？学生敢接篮球，不敢接铁球.教师为什么呢？学生篮球可以接住，铁球接不住，且容易砸伤，所以不敢去接铁球.教师什么是“接住”呢？学生可以让它停在手中.教师也就是说：我们可以比较容易地使篮球停下来，而很难使铁球停下来，对吗？学生对.教师为什么难使铁球停下来呢？篮球和铁球有什么区别呢？学生活动讨论并加以引导学生篮球和铁球的初速度相同，末速也要求相同，即要求它们速度变化量相同，而产生变化原因，都是我们给了他们力的作用，究其原因，只能是铁球的质量比篮球的质量大的缘故.教师总结从上面的讨论过程可知，质量小的物体其运动状态容易改变，我们说它的惯性小，即维持它原来运动状态的本领小；质量大的物体其运动状态不容易改变，我们说它的惯性大，即维持它原来运动状态的本领大.可见，质量是物体惯性大小的量度.教师任何一种事物都具有正、反两个方面，惯性也不例外，它同样具有有利的一面和有害的一面.下面请同学们阅读课文最后一自然段，阅读时注意下面两个问题：1.当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该怎么办？举例说明.2.当我们要求物体的运动状态不容易改变时，应该怎么办？举例说明.学生活动阅读课文最后一段.教师检查阅读情况，在学生回答的基础上加以总结，强调：惯性的大小在实际中要具体情况具体分析，加以利用；当我们需要物体的运动状态容易改变时，应尽可能减小物体的质量；当我们需要物体的运动状态难以改变时，应尽可能增大物体的质量.巩固训练投影片出示1.关于惯性大小的判定，下列说法正确的是A.在相同外力作用下，质量小的物体产生的加速度大，运动状态较容易改变，惯性小B.在相同外力作用下，质量大的物体产生的加速度小，运动状态难以改变，惯性较大C.在速度变化快慢相同的情况下，质量大的物体所需作用力较大，它的惯性较大D.在速度变化快慢相同的情况下，不论质量的大小，因改变物体运动状态的难易情况相同，故惯性大小相同.答案与解析：质量是惯性大小的量度.对这句话确切的理解应是：比较惯性大小的惟一标准（或尺度）就是比较质量的大小.质量大的物体，其惯性大；质量小的物体，其惯性小.惯性的大小与物体的运动状态及受力情况无关，是物体本身固有的属性.故A、B、C项正确.而在D选项中的速度变化快慢相同与运动状态改变的难易程度相同是两个不同的概念，前者是运动学概念，是由加速度来量度的；后者是动力学中的概念，是由质量来量度的.所以，根据速度变化快慢相同的条件，并不能得出物体运动状态改变的难易程度相同的结论，故D项是错误的.正确选项应为A、B、C.2.下列说法正确的是A.运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动的越快，惯性越大B.小球由于受重力的作用自由下落时，它的惯性不存在了C.一个物体竖直上抛，当抛出后，能继续上升，是因为物体受到向上的推力D.物体的惯性仅与本身的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小答案与解析：惯性的有无及大小只与物体的质量有关，而与物体的运动状态、受力情况是无关的.所以A、B两选项是错误的；竖直上抛的物体之所以能向上运动是因为它具有向上的初速度，即它的初始运动状态为向上运动，根据牛顿第一定律知：物体具有维持这种运动状态的固有属性，所以，在不受外力时它要向上做匀速直线运动，而并没有受任何力的作用，故C选项也是错误的；D选项的描述正确体现了质量是惯性大小的量度这一观点，故D项正确.本题的正确选项应是D.三、小结通过本节我们主要学习了：1.质量是物体运动状态的特征物理量.2.力是物体运动状态改变的原因.3.力是产生加速度的原因.4.质量是惯性大小的量度.同时应该理解：a.当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为运动状态不发生改变 .b.当物体所受合外力不为零时，惯性则表现为物体运动状态改变的难易程度.c.物体运动状态改变，不仅和合外力有关，还与物体的质量有关.四、作业1.复习本节所学内容.2.完成习题.五、板书设计